Structural enrichment reduces aggression in Tilapia rendalli

Environmental enrichment seeks to improve the behavior of captive animals. Few studies have developed enrichment strategies for fish, particularly for use in aquaculture. Environmental enrichment for territorial and aggressive animals has the potential to increase both the amount of defensible resources and the value of a disputed territory which can increase the level of aggression. This study evaluated this hypothesis for the redbreast tilapia, Tilapia rendaIli. We used a short-term approach for evaluation of fish aggressive behavior by recording it for 30 min after introduction of a pair of fish into each experimental aquarium. Our main finding was that the latency to start a fight was lower in an enriched environment, but the frequency of attacks was higher in a non-enriched environment (control). Furthermore, we observed clear hierarchical behavior (submissive dark stripes on the body and dominant light-colored bodies without stripes) only in the non-enriched environment. Structural enrichment of the environment for redbreast tilapia leads to decreased aggression and cohabitation without hierarchical dominance. © 2013 Copyright Taylor and Francis Group, LLC.

Comportamento de poedeiras criadas a diferentes densidades e tamanhos de grupo em ambiente enriquecido

The objective of this work was to determine the behavioral differences among laying hens reared at different densities and group sizes, in an enriched environment. Isa Brownlaying hens with ages from 30 to 32-week-old, in small-sized and deformed pens, were used. Hens were raised during 28 days in bays with shavings bedding, perch and nest. Two group sizes were evaluated (6 and 12 fowls) and at two rearing densities (774 and 1,440 cm2 by fowl) in a factorial arrangement with three replicates. In fifteen-minute video footages, it was recorded the frequency and the expression period for the following behavior were recorded: feather scratching, sand bath, wing beating, drinking water, pecking, head scratching, earth scratching, eating, perching, leg stretching, pursuing, sitting, and nest visiting. The treatments and the interaction between them had significant effects. The six-hen group increased the frequency of behavior types that indicate fowl frustration, regardless of density. The group size is the most important factor for hen well-being.

Estudo das alterações neuropatológicas e do comportamento em tarefas hipocampo-dependentes induzidas pela encefalite experimental aguda associada ao vírus piry

Este trabalho investiga as alterações neuropatológicas e do comportamento em tarefas hipocampo-dependentes induzidas pela encefalite experimental aguda associada ao vírus Piry. Três janelas temporais (3, 7 e 10 dias após a inoculação) foram avaliadas e dois ambientes testados de forma a avaliar se o enriquecimento ambiental influencia as alterações associadas à infecção. Camundongos fêmeas de dois meses de idade foram mantidos em ambientes empobrecido (IE) ou enriquecido (EE) durante seis meses e foram testados para as atividades de burrowing, de campo aberto e de discriminação olfatória. Após esse período os animais foram inoculados por via intranasal com 5μl de homogenado de cérebro normal (NBH) ou homogenado de cérebro infectado pelo vírus Piry (PY) e então reorganizados nos seguintes grupos: IENBH, IEPY, EENBH e EEPY, com sete animais cada. Três, sete e dez dias após a inoculação (dpi), os animais de cada janela temporal foram perfundidos com fixador aldeídico. Os encéfalos foram removidos, seccionados e as secções foram processadas para imunohistoquímica para anti-Piry e para anti-Iba-1 para marcação dos antígenos virais e de macrófagos/micróglias, respectivamente. Quantificações estereológicas foram feitas em cada camada celular de CA3 usando o método do fracionador óptico. Estimativas do fracionador óptico mostraram que não houve alteração da estimativa do número total de micróglias em CA3 nos grupos analisados, indicando que a infecção não alterou o número de células, mas a morfologia das micróglias, que se mostraram mais ativadas no grupo IEPY do que no grupo EEPY. Os resultados revelaram a presença de antígenos virais no bulbo olfatório, córtex piriforme, estriado e fimbria, ao longo da via olfatória. A atividade de burrowing no grupo IEPY diminuiu na primeira janela temporal e permaneceu baixa até a última janela, enquanto que no grupo EEPY não houve alteração neste teste. Na atividade de campo aberto, o grupo IEPY aumentou o tempo imóvel já na primeira janela e continuou aumentando até a última; reduziu o número de linhas cruzadas na segunda janela e permaneceu reduzido na última; e diminuiu o tempo na zona central na segunda e última janela. Já o grupo EEPY, aumentou o tempo imóvel e reduziu o número de linhas cruzadas na segunda janela. No teste de discriminação olfatória, o principal grupo afetado foi o grupo IEPY, que não discriminou os dois odores na última janela, enquanto que o grupo EEPY não teve alteração na discriminação.

Acuidade visual e matriz extracelular no córtex visual primário: alterações associadas à privação monocular precoce e ao enriquecimento ambiental

O objetivo do presente trabalho e analisar a influencia do enriquecimento ambiental sobre a acuidade visual e a distribuição das redes perineuronais (RPNs) no córtex visual primário de camundongos submetidos a privação monocular durante o período critico pos-natal. Camundongos suíços albinos fêmeas foram submetidos a sutura da pálpebra direita no 10o dia pos-natal (M, n=16), enquanto que os animais do grupo binocular não foram submetidos a nenhum procedimento cirúrgico (B, n=16). Ao completarem 21 dias, os animais foram subdivididos em: ambiente padrão e ambiente enriquecido, constituindo os grupos M.AP, M.AE, B.AP e B.AE. Após três meses, os animais foram submetidos ao teste de acuidade visual, perfundidos e secções coronais de seus cérebros processadas para histoquímica da lectina Wisteria floribunda e posterior quantificação através do método estereologico do fracionador óptico. Os animais do grupo B.AP apresentaram acuidade visual de 0.48 ciclos/grau, enquanto que aqueles alojados em ambiente enriquecido (B.AE) apresentaram um melhor desempenho do teste, atingindo 0.996 ciclos/grau. A acuidade visual foi significantemente menor nos animais submetidos a privação monocular (M.AP 0.18 ciclos/grau; M.AE 0.4 ciclos/grau). Os resultados estereologicos revelaram que o ambiente enriquecido aumenta o numero de RPNs tipo 1 e de RPNs total nas camadas supragranular e granular em ambos os hemisférios nos camundongos submetidos a privação monocular (ANOVA dois critérios, p<0.05), sendo que essa diferença na camada granular e decorrente principalmente do aumento das redes perineuronais da matriz extracelular no hemisfério direito. Na camada infragranular, os animais do grupo M.AE apresentaram um aumento apenas no numero de RPNs tipo 1.

Influências da idade e do ambiente sobre o curso temporal da infecção pelo vírus da Dengue acentuada por anticorpo heterólogo em modelo murino: ensaios comportamentais e histopatológicos

Por conta de que o ambiente enriquecido (AE) aumenta a atividade de células T e contribuí para imunopatogênese durante as infecções heterólogas do vírus da dengue (VDEN), nós hipotetizamos que animais que crescem em AE em comparação com animais que crescem em ambiente padrão (AP), ao serem infectados pelo vírus da dengue, desenvolveriam formas mais graves da doença. Além disso, como os animais velhos apresentam menor declínio funcional em células T de imunidade adaptativa, testamos a hipótese de que camundongos AE velhos ao serem infectados pelo vírus da dengue apresentariam maior taxa de mortalidade do que animais AP pareados por idade, e isso estaria associado à maior hiperplasia dos linfócitos T. Para testar essas hipóteses implantamos regime de inoculações múltiplas em animais adultos de 9 e 18 meses de idade. Dois regimes de inoculação foram testados: inoculações múltiplas de homogeneizado cerebral infectado por um único sorotipo (IUS) ou inoculações alternadas daquele homogeneizado e de anticorpo heterólogo (ICAH). Em ambos os casos foram feitas inoculações múltiplas intraperitoneais encontrando-se diferenças significativas no curso temporal da doença nos animais submetidos a um ou outro regime de inoculação. Comparado ao grupo ICAH para o qual detectou-se diferenças significativas entre os grupos AE e AP (Kaplan-Meyer log-rank test, p = 0,0025), não foram detectadas diferenças significativas entre os grupos experimentais AP e AE submetidos ao regime IUS (Kaplan-Meyer log-rank test, p = 0,089). As curvas de sobrevivência dos grupos AE e AP sob o regime ICAH foram estendidas após a injeção de glicocorticoides reduzindo-se os sintomas e o número de mortes e esse efeito foi maior no grupo AE do que no AP (Kaplan-Meyer log-rank test, p = 0,0162). No regime ICAH, o grupo AE mostrou sinais clínicos mais intensos do que o AP e isso incluiu dispneia, tremor, postura encurvada, imobilidade, paralisia pré-terminal, choque e eventual morte. Comparado ao grupo AP, o grupo AE independentemente da idade apresentou maior mortalidade e sinais clínicos mais intensos. Esses sinais clínicos mais intensos nos animais do ambiente enriquecido submetidos ao regime ICAH foram associados à maior hiperplasia de linfócitos T no baço e maior infiltração dessas células no fígado, pulmões e rins. Embora a hiperplasia linfocítica e a infiltração tenham se mostrado mais intensas nos animais velhos do que nos jovens, a imunomarcação para os antígenos virais nos mesmos órgãos foi maior nos jovens do que nos velhos. A presença do vírus nos diferentes órgãos alvo foi confirmada por PCR em tempo real. Tomados em conjunto os resultados sugerem que o ambiente enriquecido exacerba a resposta inflamatória subsequente à infecção por dengue acentuada por anticorpo heterólogo, e isso está associado à sintomas clínicos mais intensos, maior taxa de mortalidade e ao aumento da expansão de células T. Os ensaios comportamentais e histopatológicos do presente trabalho permitiram testar e validar novo modelo murino imunocompetente para estudos em dengue permitindo testar numerosas hipóteses oriundas de estudos epidemiológicos e in vitro.

Environmental influences on antibody-enhanced dengue disease outcomes

Because an enriched environment (EE) enhances T-cell activity and T-lymphocytes contribute to immunopathogenesis during heterologous dengue virus (DENV) infections, we hypothesised that an EE increases dengue severity. To compare single serotype (SS) and antibody-enhanced disease (AED) infections regimens, serial intraperitoneal were performed with DENV3 (genotype III) infected brain homogenate or anti-DENV2 hyperimmune serum followed 24 h later by DENV3 (genotype III) infected brain homogenate. Compared AED for which significant differences were detected between the EE and impoverished environmental (IE) groups (Kaplan-Meyer log-rank test, p = 0.0025), no significant differences were detected between the SS experimental groups (Kaplan-Meyer log-rank test, p = 0.089). Survival curves from EE and IE animals infected with the AED regimen were extended after corticoid injection and this effect was greater in the EE than in the IE group (Kaplan-Meyer log-rank test, p = 0.0162). Under the AED regimen the EE group showed more intense clinical signs than the IE group. Dyspnoea, tremor, hunched posture, ruffled fur, immobility, pre-terminal paralysis, shock and death were associated with dominant T-lymphocytic hyperplasia and presence of viral antigens in the liver and lungs. We propose that the increased expansion of these memory T-cells and serotype cross-reactive antibodies facilitates the infection of these cells by DENV and that these events correlate with disease severity in an EE.

Influências do envelhecimento e do ambiente sobre a progressão da encefalite experimental por arbovírus Piry em modelo murino: mudanças morfológicas microgliais e alterações comportamentais

O enriquecimento ambiental e os efeitos do envelhecimento sobre as alterações morfológicas das micróglias e no comportamento foram investigados em modelo murino de encefalite sub-letal por arbovírus. Para medir possíveis influências da idade e do ambiente sobre a progressão da encefalite, camundongos suíços albinos fêmeas de 2 meses de idade foram mantidos em Ambiente Padrão (AP) ou em Ambiente Enriquecido (AE), durante: 6 meses (Adulto - A) e 16 meses (Senil –S). Após os testes comportamentais, os camundongos A e S foram inoculados intranasalmente com igual volume de homogenado de cérebro de camundongo infectado pelo vírus Piry (Py) ou homogenado de cérebro de camundongo normal. Oito dias após a inoculação (8DPI), quando os primeiros testes comportamentais revelaram as alterações relacionadas à doença, os cérebros foram seccionados e inumomarcados seletivamente para IBA-1 e antígenos virais. Aos 20 ou 40DPI, os animais restantes foram testados comportamentalmente e processados para os mesmos marcadores e nenhum sinal neuropatológico foi detectado. Em camundongos adultos infectados o ambiente padrão (APPyA), a atividade de burrowing diminuiu e se recuperou rapidamente (8-10DPI), a atividade de campo aberto (20-40DPI), mas manteve-se inalterado em animais da mesma idade e de ambiente enriquecido (AEPyA). Em contraste animais senis tanto de ambiente enriquecido (AEPyS) quanto de ambiente empobrecido (APPyS) reduzem significativamente a atividade de burrowing em todas janelas. A encefalite causada pelo virus Piry, induziu perdas olfativas transitórias em animais APPyA e AEPyA, mas permanents em APPyS e AEPyS. A imunomarcação para os antígenos viral do Piry atingiram seu pico no parênquima do SNC aos 5 e 6DPI e desapareceu aos 8DPI. Todas as reconstruções tridimensionais das micróglias, foram realizadas aos 8DPI. Mudanças Microgliais foram significativamente mais graves em camundongos adultos do que em camundongos senis, mas os animais AE parecem recuperar a morfologia microglia homeostática mais cedo do que os animais de AP. Os efeitos benéficos do AE foram menores em camundongos envelhecidos.

Enriquecimento ambiental reduz as alterações astrocitárias e a progressão da doença prion em modelo murino: ensaios morfométricos, estereológicos e comportamentais

Já está bem estabelecido que um estilo de vida sedentário é fator de risco para uma série de doenças crônicas, dentre elas a doença de Alzheimer. A neuropatologia da doença de Alzheimer é caracterizada por depósitos amilóides, perda neuronal, gliose reativa e vacuolização da neurópila. A doença príon tem sido amplamente utilizada como modelo experimental para estudar aspectos celulares e moleculares da neurodegeneração crônica em muito semelhante àquela descrita na doença de Alzheimer. O ambiente empobrecido das gaiolas padrão de laboratório tem sido usado para mimetizar um estilo de vida sedentário enquanto que o ambiente enriquecido tem sido empregado para mimetizar um estilo de vida ativo. Para testar a hipótese de que o ambiente enriquecido pode contribuir para desacelerar o curso temporal da neurodegeneração crônica associada à doença príon em modelo murino induzimos a doença príon em vinte camundongos fêmeas da variedade suíça albina que tinham sido alojadas aos seis meses de idade em ambiente enriquecido (EE) ou em ambiente padrão (SE) durante cinco meses. Após esse peródo foram realizadas cirurgias para injeção estereotáxica intracerebral bilateral de homogendao de cérebro de camundongo normal (NBH, n=10) ou de camundongo com sinais clínicos de doença príon terminal (ME7, n=10). Os animais foram devolvidos as suas gaiolas e condições de alojamento originais formando os seguintes grupos experimentais: NBH SE=5, NBH EE=5, ME7 SE=5, ME7 EE=5. Após três semanas foi iniciado teste semanal empregando o burrowing, uma tarefa sensível ao dano hipocampal e 18 semanas após as inoculações realizou-se os testes de memória de reconhecimento de objetos. Encerrados os testes sacrificou-se os animais realizando-se o processamento histológico do tecido nervoso visando a imunomarcação astrocítica das áreas de interesse. A redução progressiva da atividade de burrowing teve início na décima terceira semana pós injeção no grupo ME7 SE e somente na décima quinta semana no grupo ME7 EE. A habilidade de reconhecer o objeto deslocado no teste de memória espacial foi comprometida no grupo ME7 SE, mas se manteve normal nos demais grupos experimentais. O teste de discriminação entre o objeto novo e o familiar não revelou alterações. As análises quantitativas sem viés dos astrócitos imunomarcados para proteína fibrilar ácida (GFAP) foram realizadas no stratum radiatum de CA3 e na camada polimórfica do giro denteado dorsal. As estimativas estereológicas do número total de astrócitos e do volume do corpo celular revelaram que em CA3 somente ocorre hipertrofia dos corpos celulares em animais dos grupos ME7 SE e ME7 EE em relação aos respectivos controles, sendo o volume médio dos corpos celulares do grupo ME7 EE menor que aquele do grupo ME7 SE. Na camada polimórfica houve significativo aumento do número de astrócitos no grupo ME7 SE em relação ao NBH SE e do grupo NBH EE em relação ao NBH SE. O volume do corpo celular também foi significativamente maior nos grupos ME7 em relação aos respectivos controles dos grupos NBH. As análises morfométricas tridimensionais revelaram importante aumento de volume e área de superfície dos segmentos das árvores astrocíticas nos grupos doentes em comparação aos controles. O enriquecimento ambiental reduziu o aumento de volume dos ramos observado no grupo ME7 e aumentou o número de intersecções dos ramos distais no grupo NBH EE em relação ao NBH SE e nos ramos proximais no grupo ME7 EE em relação ao ME7 SE. O emprego da análise de cluster e discriminante permitiu a identificação dos parâmetros morfométricos que mais contribuíram para a distinção entre os grupos. Para testar a hipótese de existirem subfamílias de astrócitos morfologicamente distintos dentro de cada grupo experimental, foi realizada análise de conglomerados que resultou na formação de duas famílias distintas no grupo NBH SE, três famílias nos grupos NBH EE e ME7 EE e quatro famílias no grupo ME7 SE. As bases celulares e moleculares que conduzem a formação de novas famílias de astrócitos e a neuroproteção associada ao ambiente enriquecido que diminui a velocidade de progressão da doença permanecem por serem investigadas.

The effects of environmental enrichment on biochemical and metric parameters of aged rats

The enriched environment (EE) is a promoter of physical activity, by its characteristics such as ample room for movement and exploration, presence of wheels, tunnels and toys. The maintenance of animals in enriched environment can bring a range of benefits, but the majority of the researches investigate cognitive parameters and changes related to the nervous system. The aim of this study was to examine the effects of the maintenance of aged rats in enriched cages on biochemical and metric parameters. Wistar rats were randomly distributed (n=6) into two groups during 6 weeks: control (C) in a conventional cage and enriched environment (EE). The body mass were recorded weekly and the body length at the end of the study. After euthanasia, blood was collected for analysis of glucose, triglycerides and the brain was collected for analysis of mass. The EE group had higher brain mass and lower gain of body weight compared to control group. The control group animals had normal values of blood glucose and triglyceride levels, and the maintenance in an EE did not promote changes in these parameters. Therefore, it can be concluded that the EE group increases brain mass and reduces the gain of body weight without changing the blood glucose and triglycerides in aged animals.

Efeito do enriquecimento ambiental sobre a ansiedade e morfologia neuronal de coelhos (Oryctolagus cuniculus)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cultivo de Eucalyptus urograndis em atmosfera enriquecida com CO2: mudanças no proteoma cloroplastidial

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of environmental complexity on neurogenesis in the hippocampal dentate gyrus

Introduction. Postnatal neurogenesis in the hippocampal dentate gyrus, can be modulated by numerous determinants, such as hormones, transmitters and stress. Among the factors positively interfering with neurogenesis, the complexity of the environment appears to play a particularly striking role. Adult mice reared in an enriched environment produce more neurons and exhibit better performance in hippocampus-specific learning tasks. While the effects of complex environments on hippocampal neurogenesis are well documented, there is a lack of information on the effects of living under socio-sensory deprivation conditions. Due to the immaturity of rats and mice at birth, studies dealing with the effects of environmental enrichment on hippocampal neurogenesis were carried out in adult animals, i.e. during a period of relatively low rate of neurogenesis. The impact of environment is likely to be more dramatic during the first postnatal weeks, because at this time granule cell production is remarkably higher than at later phases of development. The aim of the present research was to clarify whether and to what extent isolated or enriched rearing conditions affect hippocampal neurogenesis during the early postnatal period, a time window characterized by a high rate of precursor proliferation and to elucidate the mechanisms underlying these effects. The experimental model chosen for this research was the guinea pig, a precocious rodent, which, at 4-5 days of age can be independent from maternal care. Experimental design. Animals were assigned to a standard (control), an isolated, or an enriched environment a few days after birth (P5-P6). On P14-P17 animals received one daily bromodeoxyuridine (BrdU) injection, to label dividing cells, and were sacrificed either on P18, to evaluate cell proliferation or on P45, to evaluate cell survival and differentiation. Methods. Brain sections were processed for BrdU immunhistochemistry, to quantify the new born and surviving cells. The phenotype of the surviving cells was examined by means of confocal microscopy and immunofluorescent double-labeling for BrdU and either a marker of neurons (NeuN) or a marker of astrocytes (GFAP). Apoptotic cell death was examined with the TUNEL method. Serial sections were processed for immunohistochemistry for i) vimentin, a marker of radial glial cells, ii) BDNF (brain-derived neurotrofic factor), a neurotrophin involved in neuron proliferation/survival, iii) PSA-NCAM (the polysialylated form of the neural cell adhesion molecule), a molecule associated with neuronal migration. Total granule cell number in the dentate gyrus was evaluated by stereological methods, in Nissl-stained sections. Results. Effects of isolation. In P18 isolated animals we found a reduced cell proliferation (-35%) compared to controls and a lower expression of BDNF. Though in absolute terms P45 isolated animals had less surviving cells than controls, they showed no differences in survival rate and phenotype percent distribution compared to controls. Evaluation of the absolute number of surviving cells of each phenotype showed that isolated animals had a reduced number of cells with neuronal phenotype than controls. Looking at the location of the new neurons, we found that while in control animals 76% of them had migrated to the granule cell layer, in isolated animals only 55% of the new neurons had reached this layer. Examination of radial glia cells of P18 and P45 animals by vimentin immunohistochemistry showed that in isolated animals radial glia cells were reduced in density and had less and shorter processes. Granule cell count revealed that isolated animals had less granule cells than controls (-32% at P18 and -42% at P45). Effects of enrichment. In P18 enriched animals there was an increase in cell proliferation (+26%) compared to controls and a higher expression of BDNF. Though in both groups there was a decline in the number of BrdU-positive cells by P45, enriched animals had more surviving cells (+63) and a higher survival rate than controls. No differences were found between control and enriched animals in phenotype percent distribution. Evaluation of the absolute number of cells of each phenotype showed that enriched animals had a larger number of cells of each phenotype than controls. Looking at the location of cells of each phenotype we found that enriched animals had more new neurons in the granule cell layer and more astrocytes and cells with undetermined phenotype in the hilus. Enriched animals had a higher expression of PSA-NCAM in the granule cell layer and hilus Vimentin immunohistochemistry showed that in enriched animals radial glia cells were more numerous and had more processes.. Granule cell count revealed that enriched animals had more granule cells than controls (+37% at P18 and +31% at P45). Discussion. Results show that isolation rearing reduces hippocampal cell proliferation but does not affect cell survival, while enriched rearing increases both cell proliferation and cell survival. Changes in the expression of BDNF are likely to contribute to he effects of environment on precursor cell proliferation. The reduction and increase in final number of granule neurons in isolated and enriched animals, respectively, are attributable to the effects of environment on cell proliferation and survival and not to changes in the differentiation program. As radial glia cells play a pivotal role in neuron guidance to the granule cell layer, the reduced number of radial glia cells in isolated animals and the increased number in enriched animals suggests that the size of radial glia population may change dynamically, in order to match changes in neuron production. The high PSA-NCAM expression in enriched animals may concur to favor the survival of the new neurons by facilitating their migration to the granule cell layer. Conclusions. By using a precocious rodent we could demonstrate that isolated/enriched rearing conditions, at a time window during which intense granule cell proliferation takes place, lead to a notable decrease/increase of total granule cell number. The time-course and magnitude of postnatal granule cell production in guinea pigs are more similar to the human and non-human primate condition than in rats and mice. Translation of current data to humans would imply that exposure of children to environments poor/rich of stimuli may have a notably large impact on dentate neurogenesis and, very likely, on hippocampus dependent memory functions.

[Chronic pain - new therapeutic strategies]

Patient suffering from chronic pain need treatment in a multimodal setting. Enriched environment might be a new therapeutical approach.

Cage-induced stereotypies, perseveration and the effects of environmental enrichment in laboratory mice.

When kept in barren and restrictive cages, animals frequently develop stereotypic behaviour patterns that are characterized by high repetition rates, conspicuous invariance and an apparent lack of function. Although millions of animals are affected, the underlying causes and mechanisms are still unclear. Growing evidence suggests that cage-induced stereotypies may reflect pathological dysfunction within basal ganglia circuitry expressed by perseverative behaviour. In order to assess whether variation in stereotypy performance and variation in perseverative behaviour may have a common cause in ICR CD-1 mice, we assessed the effects of environmental enrichment on both phenomena. We raised 48 female ICR CD-1 mice in standard or enriched cages from three weeks to either 6 or 11 months of age and measured stereotypy level in the home cage and perseveration on an extinction task. We further examined whether enriched rearing conditions (early enrichment) protect mice from the developing stereotypies later in life and whether stereotypies developed in barren cages would persist in an enriched environment (late enrichment) by transferring standard mice to enriched cages and vice versa for 14 weeks after completion of the extinction task. We found no evidence for a causal relation between stereotypy and perseveration in mice. However, transfer to enriched cages reduced stereotypy levels significantly both at 6 and 11 months of age indicating that stereotypies had not become established yet. Finally, we found that removing enrichments at both ages did not induce higher stereotypy levels, thereby confirming earlier reports of a neuroprotective effect of early enrichment.

The effects of aging on gene expression in the hypothalamus and cortex of mice

A better understanding of the molecular effects of aging in the brain may help to reveal important aspects of organismal aging, as well as processes that lead to age-related brain dysfunction. In this study, we have examined differences in gene expression in the hypothalamus and cortex of young and aged mice by using high-density oligonucleotide arrays. A number of key genes involved in neuronal structure and signaling are differentially expressed in both the aged hypothalamus and cortex, including synaptotagmin I, cAMP-dependent protein kinase C β, apolipoprotein E, protein phosphatase 2A, and prostaglandin D. Misregulation of these proteins may contribute to age-related memory deficits and neurodegenerative diseases. In addition, many proteases that play essential roles in regulating neuropeptide metabolism, amyloid precursor protein processing, and neuronal apoptosis are up-regulated in the aged brain and likely contribute significantly to brain aging. Finally, a subset of these genes whose expression is affected by aging are oppositely affected by exposure of mice to an enriched environment, suggesting that these genes may play important roles in learning and memory.