انواع تست های رفتاری در موش و رت

علوم اعصاب و رفتار، مطالعه ی مکانیسم های عصبی و مغزی است که رفتار حیوانات آزمایشگاهی را کنترل می کند. انجام تست های رفتاری روی حیوانات آزمایشگاهی برای درک چگونگی ارتباط مغز و عملکرد حسی-حرکتی، شناختی، احساسی و… حیاتی است. علاوه بر این، آزمون های رفتاری برای درک اینکه عملکرد مغز چگونه در اختلالات عصبی دستخوش تغییر می شود ضروری است.

پیش از انجام تست رفتاری، باید بر اساس نوع مطالعه و موضوع مورد بررسی یک نقشه ی کلی برای انتخاب و نحوه ی انجام تست درنظر گرفت. عوامل متعددی از جمله نوع حیوان، جنسیت، سن حیوان آزمایشگاهی و… وجود دارد که هنگام اجرای یک تست رفتاری باید به آن توجه کرد.

نکات مهم هنگام انجام تست های رفتاری حیوانات آزمایشگاهی

انتخاب نوع حیوان آزمایشگاهی

اگر چه موش ها و رت ها شباهت های زیادی دارند، اما تفاوت های فیزیولوژیکی زیادی بین آن ها دیده می شود. بسته به اینکه کدام یک از حیوانات آزمایشگاهی را برای آزمایش خود انتخاب می کنید ، این تفاوت ها ممکن است بر نتایج تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، هنگامی که حیوان در آب قرار می گیرد (یک روش معمول برای بررسی حافظه)، موش ها پاسخ استرس بیشتری نسبت به رت ها دارند. این به نوبه خود می تواند نتایج را تحت تأثیر قرار دهد زیرا استرس بر ارگانیسم تأثیر می گذارد. بنابراین ، مهم است که تفاوت های ظریف بین حیوانات را بدانیم و بر اساس آن برنامه ریزی کنیم.

مطالب مرتبط : تفاوت موش و رت آزمایشگاهی در چیست؟

وزن و اندازه حیوان آزمایشگاهی

وزن موش آزمایشگاهی به طور میانگین حدود ​​۲۰ گرم است در حالی که وزن رت آزمایشگاهی به طور متوسط ​​۱۰ برابر وزن موش می باشد. اگر برای پژوهش خود باید جراحی های زیادی روی حیوان آزمایشگاهی انجام دهید، رت ها اغلب ترجیح داده می شوند زیرا اندازه بزرگ تر آنها عمل جراحی را آسان تر می کند. با این حال، برای پژوهش هایی که تصویربرداری مغزی نیاز دارد، موش ها ترجیح داده می شوند. چرا که جمجمه آنها نازک تر است و دسترسی نوری به مغز را آسان تر می کند و اندازه کوچک آنها باعث می شود که در زیر میکروسکوپ راحت تر قرار بگیرند.

کنترل حیوانات آزمایشگاهی در تست های رفتاری

رفتار با رت ها آسان تر است و هنگام برخورد با انسان ها استرس کمتری دارند. این امر آنها را برای برخی تست های رفتاری که نیاز به دست ورزی زیادی از طرف آزمایش کننده دارد، ایده آل می کند. با این حال، از آنجایی که موش ها کوچکتر هستند، مهار آنها آسان تر است، و انتخاب مناسب تری برای برخی از آزمون های رفتاری هستند.

رفتار های اجتماعی در موش و رت

موش ها و رت ها از نظر رفتار اجتماعی کاملاً متفاوت هستند. رت ها از قرار گرفتن در کنار موش های دیگر لذت می برند و در مقایسه با موش ها در موقعیت های اجتماعی کمتر تهاجمی هستند. همچنین رت ها در مقایسه با موش ها، بیشتر رفتار مادرانه از خود نشان می دهند.

رفتار های شناختی در رت و موش آزمایشگاهی

رت ها در یادگیری پیچ و خم ها و کارهای مختلف بهتر عمل می کنند. این پدیده آموزش آنها را آسان تر می کند، زیرا به زمان کمتری جهت یادگیری نیاز دارند. همچنین این امر آنها را به یک مدل بهتر برای مطالعه ناهنجاری های عصبی-روانی مانند اوتیسم و ​​اسکیزوفرنی و تکانشگری، و مطالعه ی عملکرد هیپوکمپ که با یادگیری پیچ و خم در ارتباط است، تبدیل می کند.

انواع تست رفتاری در موش و رت و سایر حیوانات آزمایشگاهی

چندین دسته اصلی از آزمون های رفتاری وجود دارد که برای ارزیابی انواع عملکردهای مختلف مغز و نحوه ارتباط آنها با رفتار استفاده می شود.

تست های مربوط به یادگیری و حافظه Learning and Memory Behavioral Tests

انواع آزمایش های عملیاتی وجود دارد که می تواند برای بررسی یادگیری و حافظه در جوندگان استفاده شود. برخی از نمونه های رایج این آزمون ها که در آزمایشگاه حیوانی هیستوژنوتک انجام می شودند عبارتند از: تست ناول آبجکت، موریس واترمییز، شاتل باکس و…

تست ناول آبجکت/ Novel Object Recognition  (NOR)

آزمون رفتاری ناول آبجکت جهت بررسی ادراک و شناخت به ویژه حافظه شناختی، در حیوان آزمایشگاهی مبتلا به بیماری سیستم عصبی مرکزی به کار می رود. این تست بر پایه ی تمایل غریزی رت یا موش به گذراندن وقت و گشت و گذار بیشتر در اطراف یک جسم جدید نسبت به جسم آشنا طراحی شده است.

آزمون های رفتاری بررسی حافظه Object-Location Memory Task

آزمون رفتاری حافظه مکان – شی یک تست رفتاری برای بررسی حافظه فضایی و ادراک حیوانات آزمایشگاهی به کار می رود. در این تست در روز اول ۴ شی در یک اتاقک قرار می گیرند و حیوان با اشیا آشنا می شود. روز بعد جای ۲ شی تغییر می یابد و مدت زمانی که حیوان مشغول کاوش و شناخت اشیای جابجا شده است، ثبت می گردد. این تست برای مطالعه ی داروهایی که بر حافظه اثر می گذارند موثر است.

موریس واترمیز Morris Water Maze

معمای آبی موریس آزمونی برای ارزیابی یادگیری و حافظه فضایی است که در موش و رت استفاده می شود. معمای آبی موریس یک مخزن فلزی با دیواره سیاه رنگ است که با آب پر شده است. یک سکوی فلزی تیره با قطر ۱۰ سانتیمتر در فاصله ۱ تا ۵ سانتیمتر زیر سطح آب قرار دارد. موش ها به دلیل مات بودن سکو در آب نمی توانند آن را ببینند.

در این تست، حیوانات باید محل سکوی پنهان را یاد گرفته و به یاد بیاورند. از آنجا که جوندگان از آب بیزار هستند، انگیزه پیدا می کنند تا به سرعت سکوی پنهان را پیدا کنند، اندازه گیری تأخیر در یافتن سکو هنگامی که حیوان محل آن را آموخت، می تواند برای ارزیابی و بررسی حافظه فضایی مورد استفاده قرار گیرد. اگر حیوان به شنا و یافتن سکو انگیزه ای نشان ندهد، می تواند از این علائم برای تشخیص حالت های شبه افسردگی استفاده کرد.

ماز بارنز Barnes Maze

علاوه بر ماز آبی موریس، ماز بارنز نیز برای اندازه گیری یادگیری و حافظه فضایی استفاده می شود. ایده اصلی این آزمون رفتاری، سنجش توانایی حیوان آزمایشگاهی برای یادگیری و به خاطر سپردن موقعیت یک منطقه هدف با استفاده از نشانه هایی که در اطراف محیط آزمایش قرار دارد می باشد. محل آزمون بارنز از یک سطح دایره ای است که ۲۰ حفره ی دایره ای کوچک در اطراف آن قرار دارد. اشکال یا الگوهای رنگی، به عنوان نشانه، در اطراف محیط آزمون برای حیوان قرار داده شده است. در زیر یکی از سوراخ ها یک “جعبه فرار” قرار دارد که حیوان باید با استفاده از نشانه ها آن را بیاموزد. جوندگان فضاهای باز را دوست ندارند بنابراین معمولاً انگیزه زیادی برای یافتن جعبه فرار دارند. اندازه گیری تأخیر یافتن جعبه فرار برای حیوان، برای بررسی حافظه ی فضایی استفاده می شود.

ماز T/ T Maze در موش و رت

همانطور که از نام این آزمون رفتاری پیداست میرود T Maze به شکل T است ماز T یا معمای T یک تست رفتاری برای اندازه گیری رفتار اکتشافی حیوان آزماشگاهی به ویژه جوندگان دارای آسیب سیستم عصبی مرکزی است. در این آزمون رفتاری، نقص های شناختی حیوان یا اثر یک داروی جدید که بر این رفتار تاثیر دارد، بررسی می شود. آمون ماز T برمبنای تمایل حیوان به اکتشاف نواحی جدید بنا شده است. بنابراین جونده به گشت و گذار در بازوی جدید ماز تمایل بیشتری نسبت به بازوی آشنا نشان می دهند. بخش های زیادی از مغز مانند هیپوکمپ، سپتوم (Septum)، قسمت هایی از لوب جلویی مغز (Basal Forbrain) و قشر پیش پیشانی (Prefrontal Cortex) در این تست درگیر می شوند.

ماز Y / Y Maze در موش و رت

تست رفتاری ماز Y مشابه ماز T است و برای بررسی رفتار اکتشافی حیوان و نقص های شناختی به کار می رود. ماز در این تست از ۳ بازوی مشابه تکیل شده و حیوان در مرکز ماز قرار می گیرد. تعداد دفعات و زمان ماندن در یک بازوی مشخص میزان سلامت موش یا رت را مشخص می کند. جوندگان به طور طبیعی تمایل بیشتری به ماندن و وارد شدن به بازوی جدید از خود نشان می دهند.

شاتل باکس / Shuttle Box / The Passive Avoidance Task

آزمون رفتاری شاتل باکس یک تست رفتاری وابسته به ترس است که براش سنجش یادگیری و حافظه در موش یا رت های مبتلا به نقص سیستم عصبی مرکزی (CNS) به کار می رود. این آزمون برای سنجش اثر داروهای جدید بر حافظه و یادگیری پرکاربرد است. فضای این تست از یک اتاقک روشن و یک اتاقک تاریک تشکیل شده است که حیوان آزمایشگاهی در اتاقک تاریک تحت یک شوک الکتریکی ملایم از ناحیه ی پا قرار می گیرد و می آموزد که وارد آن اتاقک نشود. تعداد دفعات ورود و مدت زمانی که موش در اتاقک تاریک می ماند نشان دهنده ی میزان نقص در یادگیری و حافظه است.

شرطی سازی ترس / Fear Conditioning (FC)

شرطی سازی ترس یک آزمون رفتاری مبتنی بر یادگیری مرتبط با یک محرک دیگر است. در این آزمون موش یا رت تحت یک محرک شرطی (معمولا یک صدای مشخص) و یک محرک غیرشرطی ( معمولا شوک الکتریکی ملایم به پا ) قرار می گیرد و یک رفتار شرطی که معمولا ایستادن در یک نقطه ی ثابت است از خود نشان می دهد. این رفتار شرطی با حذف یک یا گاهی هردو محرک نیز تکرار می شود. حیوان آزمیشگاهی پس از یک دوره آموزش، تغییر رفتاری طولانی مدتی از خود نشان می دهد که برای مطالعات عصب شناختی، ژنتیکی و دارویی پرکاربرد است. در این آزمون رفتاری نواحی آمیگدال پیش پیشانی (frontotemporal amygdala) و هیپوکمپ درگیر می باشند.

تست های حسی – حرکتی / Sensory and Motor Tests

هات پلیت / Hot Plate

تست هات پلیت یک آزمون حسی حرکتی رایج در موش یا رت دارای آسیب سیستم عصبی مرکزی است که حساسیت حیوان به گرما را می سنجد. این تست معمولا برای بررسی موش های ترانسژنیک و بررسی اثر داروهای مسکن به کار می رود. در این آزمون موش یا رت روی صفحه فلزی قرار می گیرد که دمای آن آهسته افزایش می یابد و تاخیر حیوان در حس کردن گرما و نشان دادن واکنش ثبت می شود.

تست بیم / Ledged Beam Test

تست بیم برای بررسی ناهنجاری های حرکتی ناشی از آسیب به سیستم عصبی مرکزی به کار می رود. در این تست توانایی موش یا رت برای حفظ تعادل به چالش کشیده می شود، زیرا حیوانات باید از یک میله بلند که قطر آن در انتها باریک می شود، عبور کنند. تعداد دفعاتی که موش ها از روی میله سر بخورند نشان دهنده ی میزان آسیب حرکتی آن ها است.

تست گرفتن / تست گریپ / Grip Strength Test

تست گریپ جهت بررسی عملکرد حرکتی حیوان آزمایشگاهی و آسیب به سیستم عصبی مرکزی انجام می شود. در این آزمون موش یا رت روی یک صفحه ی توری فلزی قرار می گیرد و به طور طبیعی صفحه را محکم نگه می دارد. سپس دم حیوان با فشار ملایم به پایین کشیده می شود تا زمانی که حیوان از صفحه جدا شود. فشاری که موجب جدا شدن دست حیوان از صفحه می شود ثبت می گردد.

تست اپن فیلد / Open Field Test

تست اپن فیلد یک تست رفتاری جهت بررسی فعالیت کلی و میزان اضطراب حیوان محسوب می شود. این تست شامل یک اتاقک بسته می باشد که به ۳ ناحیه ی مرکزی، محیطی و میان این دو تقسیم می شود. مدت زمان حرکت و ماندن حیوان در این ۳ ناحیه تفسیرها و امتیازهای متفاوتی با توجه به نوع مطالعه دارد.

تست اتاق فعالیت / Activity Chamber Test

در این آزمون میزان فعالیت کلی حیوان بررسی می شود. برای انجام این تست حیوان در یک اتاقک قرار می گیرد و مسافتی که طی کرده، تعداد دفعات پرش ها، و زمان تحرک ثبت می شود.

تست عیب پا / Food Fault Test

تست بررسی عیوب پا یک تست رفتاری ساده جهت بررسی میزان آسیب به سیستم عصبی مرکزی و به دنبال آن آسیب های حرکتی است. در این آزمون موش یا رت روی یک نردبان افقی حرکت می کند و زمان طی کردن نردبان و تعداد دفعات لیز خوردن ثبت می شود. زمان بیشتر و تعداد دفعات سرخوردن زیاد می تواند نشان دهنده ی آسیب حرکتی بیشتر حیوان آزمایشگاهی باشد.

آزمون سیلندر / Cylinder Test

آزمایش سیلندر برای ارزیابی عدم تقارن حرکتی در مدل های جوندگان دارای اختلالات CNS طراحی شده است. همانطور که حیوان در داخل یک استوانه پلاستیکی شفاف و روباز حرکت می کند، فعالیت پای جلویی آن هنگامی که به دیوار تکیه داده است، ثبت می شود. در این تست برای ایستادن متقارن و ایستادن معیوب امتیازهای متفاوتی درنظر گرفته می شود و امتیاز کلی نشان دهنده ی میزان آسیب می باشد.

تست کت واک / Catwalk

تجزیه و تحلیل راه رفتن، برای بررسی چندین اختلال و ضایعه عصبی به کار می رود. به عنوان مثال می توان به آسیب نخاعی و سایر آسیب های عصبی، درد نوروپاتیک، آرتریت، سکته مغزی، پارکینسون، آتاکسی مخچه ای، آسیب مغزی، آسیب عصبی محیطی و موارد دیگر اشاره کرد. در این آزمون حیوان روی یک مسیر شیشه ای حرکت می کند و از نحوه ی راه رفتن آن از زیر صفحه فیلم برداری می شود. پارامترهایی مانند الگو و نحوه ی گام برداشتن و میزان بلند بودن آن، مدت زمان ایستادن و سرعت گام برداشتن ثبت و بررسی می شود.

تست سبد / Basket Test

تست بسکت برای بررسی هماهنگی حرکتی و سلامت سیستم حسی حرکتی، در حیوانات آزمایشگاهی به کار می رود. در این تست حیوان درون یک سبد قرار می گیرد و سپس سبد برگردانده می شود. مدت زمانی که طول می کشد تا حیوان از دیواره های سبد پایین بیاید ثبت می شود.

تست بویایی / Olfactory

تست بویایی یک روش حسی است که برای اندازه گیری توانایی بویایی ، میزان علاقه اجتماعی و درک نوآوری اجتماعی در مدل های جوندگان دارای اختلالات CNS استفاده می شود. در آزمایش بویایی غیر اجتماعی از آب و رایحه های مصنوعی استفاده می شود، در حالی که در آزمایش بویایی اجتماعی از نمونه های آب و ادرار حیوانات دیگر استفاده می شود. در این تست حیوان در یک گوشه ی اتاقک و تیوب حاوی ادرار حیوان دیگر یا آب در سمت مخالف قرار می گیرد. مدت زمانی که موش یا رت صرف بود کردن تیوب می کند اندازه گیری شده و امتیازدهی می شود.

تست Sciatic Functional Index (SFI)

این تست جهت بررسی آسیب های ناشی از جراحی، آسیب نخاعی یا سوختگی پای موش یا رت طراحی شده است. در این آزمون اثر پای حیوان ثبت می شود و طول پا، فاصله ی انگشتان میانی و فاصله ی دو انگشت انتهایی در حیوان سالم و آسیب دیده اندازه گیری شده و امتیازدهی می شود.

تست BBB

تست رفتاری BBB برای بررسی آسیب به ستون فقرات و به دنبال آن آسیب به نخاع حیوان آزمایشگاهی مدل SCI به کار می رود. در این آزمون با راه رفتن موش یا رت، نحوه ی قدم برداشتن، حرکت ستون مهره ها، همکاری دست و پا و حالت دم ثبت و امتیازدهی می شود.

خدمات مرتبط: پژوهش و مطالعه بروی حیوانات آزمایشگاهی – پژوهش های فیزیولوژی ورزشی و علوم ورزشی – ایجاد انواع مدل های حیوانی
مطالب مرتبط: آزمون های رفتاری – آزمون شاتل باکس – آزمون Elevated Body