إجراء تحليل التكلفة-الفائدة هو نهج مقياس وزنها يقوم الدماغ أثناء عملية صنع القرار. هنا، فإننا نقترح وضع بروتوكول لتدريب الجرذان على نموذج صنع القرار على أساس تكييف هواء فعال حيث تختار الفئران أعلى المكافآت على حساب الانتظار لمدة 15 ثانية لاستقبالهم.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
إجراء تحليل التكلفة-الفائدة هو نهج مقياس وزنها يقوم الدماغ أثناء عملية صنع القرار. هنا، فإننا نقترح وضع بروتوكول لتدريب الجرذان على نموذج صنع القرار على أساس تكييف هواء فعال حيث تختار الفئران أعلى المكافآت على حساب الانتظار لمدة 15 ثانية لاستقبالهم.
صنع القرار يسترشد التعزيز هي القدرة على الاختيار بين المنافسين مسارات العمل استناداً إلى القيمة النسبية للفوائد والنتائج المترتبة عليها. هذه العملية هو جزء لا يتجزأ من السلوك البشري العادي، وقد ثبت أن تتأثر بالاضطرابات العصبية والنفسية مثل الإدمان والفصام والاكتئاب. قد استخدمت القوارض منذ فترة طويلة للكشف عن بيولوجيا الأعصاب للإدراك البشري. وتحقيقا لهذه الغاية، وقد وضعت العديد من المهام السلوكية؛ ومع ذلك، معظم غير الآلي وكثيفة العمالة. التطور الأخير لمتحكم المصدر المفتوح قد مكن الباحثين لأتمتة المهام المستندة إلى تكييف هواء فعال لتقييم مجموعة متنوعة من المهام المعرفية، توحيد عرض الحوافز، تحسين تسجيل البيانات، ونتيجة لذلك، تحسين نتائج البحوث. هنا، يصف لنا بالالي المستندة إلى تأخير الموجهة بتعزيز اتخاذ القرارات مهمة، استخدام استثابي تمازي التي تسيطر عليها البرامج المكتوبة بالعرف. استخدام هذه المهام صنع القرار، ونحن تبين التغيرات في الأنشطة الميدانية المحلية المحتملة في القشرة cingulate الأمامي من الفئران في حين أنه يقوم بمهمة اتخاذ القرارات المستندة إلى تأخير التكاليف والفوائد.
صنع القرار هو عملية التسليم وتحديد الخيارات على أساس القيم والتفضيلات لصانع القرار والنتائج المترتبة على الإجراء المحدد1. على الرغم من أن عملية صنع القرار درست على نطاق واسع في مختلف الميادين (أي، والاقتصاد، وعلم النفس، وعلم الأعصاب)، الآليات العصبية التي تستند إليها هذه القدرات الإدراكية ليست مفهومة تماما حتى الآن. فئتين فرعيتين لصنع القرار هي صنع القرار الإدراك الحسي وصنع القرارات الموجهة بالتعزيز. على الرغم من أنها تتضمن قدرا كبيرا من العناصر المتداخلة، والمفاهيم، الإدراك الحسي اتخاذ القرارات تعتمد على المعلومات الحسية المتوفرة1،2، بينما يسترشد تعزيز صنع القرار يتناول القيمة النسبية من الإجراءات التي اكتسبت على مدى مقياس الوقت محدد3. أحد الجوانب الهامة لتعزيز اتخاذ القرارات هو تحليل التكلفة-الفائدة التي يؤديها حدسي الدماغ الحوسبة فوائد خيارات معينة وطرح التكاليف المرتبطة بكل بديل1.
في تمازي (أو المتغير Y-المتاهة) واحد من متاهات الأكثر استخداماً في التجارب المعرفية باستخدام القوارض. الحيوانات توضع في بداية الذراع (قاعدة T) ويسمح لهم باختيار الجهاز الهدف (واحد من الأسلحة الجانبية). المهام مثل التناوب القسري أو التمييز اليمين تستخدم أساسا مع القوارض في تمازي لاختبار الذاكرة المرجعية والعامل4. T-متاهات تستخدم أيضا على نطاق واسع في صنع القرارات والتجارب5،،من67. في تصميم أبسط، يوضع المكافأة في الذراع سوى هدف واحد. الخيار يمكن التنبؤ به، والحيوانات يفضل التأكيد المكافأة بدلاً من لا شيء، بغض النظر عن قيمة المكافأة. خيار آخر هو وضع المكافآت في كلا ذراعيه والهدف ومن ثم تتيح الحيوانات جعل خيار للمسار الذي اتخاذ اعتماداً على العديد من المعلمات (أي، تفضيل الحيوان الطبيعية، الفرق في قيمة المكافآت، والتكاليف التي تدفع). في التصميم على أساس القيمة، هو المهمة أكثر تعقيداً بوجود خصائص مقياس وزنها. وبهذه الطريقة، يتلقى حيوان مكافآت قيمتها بطريقة مختلفة عن طريق اختيار بين البديلين، وكذلك بين تكاليف الأعمال [أيالكمية في انتظار (المستندة إلى التأخير) أو مقدار الجهد (على أساس الجهد) بحاجة إلى تلقي مكافآت]، يسهم كل منهم بالقرار الذي يرصد5،6.
في التقليدية المستندة إلى تأخير تمازي صنع القرار، يتم تدريب الحيوانات لتحديد الذراع مكافأة عالية (HRA) وتجنب العكس الذراع مكافأة منخفضة (جيش الرب للمقاومة). الجانبين المنظمة وجيش الرب للمقاومة لم تتغير طوال التجربة. على الرغم من أن المهمة المذكورة أعلاه قد تم توثيقه جيدا في الأدب، فإنه يعاني من عدة عيوب إجرائية. أولاً، بوجود ذراع هدف ثابت، فيعرف الحيوان الذي الذراع لاختيار من البداية لكل محاكمة. في هذا السيناريو، قد حدد الحيوانات الذراع الهدف تعتمد على الذاكرة الخاصة بهم بدلاً من التركيز على عملية صنع القرار. ومن ثم في نموذج اتخاذ القرارات المستندة إلى التأخير، إذا كان حيوان تحديد أجر منخفض بسبب تدخل الدراسة، لا سيكون واضحا ما إذا كان هذا سبب فقدان الذاكرة أو لتدخل الدراسة. يمكن النظر في مجموعة مراقبة ذاكرة لعزل السلوك الملاحظ من مشكلة الذاكرة، ولكن هذا يثقل كاهل الباحثين والحيوانات على حد سواء بسبب العمل الإضافي7. اهتمام ثاني هو لحظة اتخاذ القرار بالحيوان: حالما تصل الحيوانات إلى منطقة القرار (نقطة التقاء جميع الأسلحة الثلاثة)، أنهم عادة ما ننظر إلى اليسار وإلى اليمين، الموازنة بين التكاليف والفوائد المتعلقة بكل سلاح، وثم اتخاذ قرارهم. بيد أنه بعد محاكمات قليلة، أداء هذه عملية حسابية قبل وصوله إلى المنطقة المقرر وتشغيلها ببساطة مباشرة إلى الذراع مكافأة. نتيجة لذلك، هذه العيوب اثنين – تحيز المسبق بذراع واحدة، وإيجاد لحظة اتخاذ القرار – سواء المقاطعة جداً تفسير الكهربية والبيانات نيورويماجينج.
في الأسلوب الموضح في هذه الورقة، هو ملقن بجديلة السمع الذراع المفضل (HRA) وقد تختلف من المحاكمة للمحاكمة. الحيوانات بدء المحاكمات بدخول منطقة الاختبار (الشكل 1) وتحريك جديلة السمعية التي "دس الآنف" بوابة الأشعة تحت حمراء التي وضعت على مفترق الطرق للأسلحة الثلاثة. لعبت الإشارات الصوتية (20 ديسيبل، بين 500 و 1000 مللي ثانية) من أحد المتحدثين في نهاية الذراع الهدف.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وشرح جميع الإجراءات هنا قد أقرت ونفذت وفقا للدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية ووافقت عليها لجنة الأخلاقيات فلوري الحيوان معهد أو مركز أبحاث علم الأعصاب.
1-السكن، والمناولة، وتقييد الغذاء
2-الإعداد تجريبي
3-التعود على المتاهة
4-التمييز في التدريب
5-تأخير التدريب
6-الكهربية (القطب تلفيق)
7-التخدير
8-الجراحة
9-إجراءات ما بعد التدريب
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البيانات المقدمة هنا هو طابعات الحجم الكبير المسجل من قشرة أوربيتوفرونتال اليسرى (OFC) وقشرة الأمامي cingulate (ACC) ستة ذكور الفئران ويستار استخدام أقطاب القطبين (من الفولاذ المقاوم للصدأ المغلفة بمنهاج عمل بيجين). ويبين الجدول 1 طول اقتناء السلوكية لكل مرحلة من مراحل التدريب. الإحداثيات للمواقع المستهدفة التي حددت من الفئران الدماغ أطلس9 وهي كما يلي: الجميح للسيارات، 1.2 مم عرفت بريجما، 0.8 ملم الأفقي لخط الوسط، والبطني للجمجمة؛ 2 مم وأن أوقيانوس...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
واستخدمت منذ فترة طويلة القوارض في الدراسات العصبية التي تتناول مواضيع مختلفة، من القدرات الإدراكية مثل التعلم والذاكرة2،14 وعزز السلوك7،،من1516 للسيطرة المركزية لأجهزة17،18 والأعصاب19،20. وأوضح البروتوكول المقترح مهمة معقدة سلوكية مناسبة لتجارب المشاركين...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
هذا البحث كان تدعمها "مؤسسة علم الأعصاب في المستشفى"، أستراليا؛ المؤسسة الأسترالية المخ؛ الزمالة ريد Thyne راكب، أستراليا؛ وعن طريق مشروع منح من العلوم المعرفية وتكنولوجيات المجلس، إيران إلى هاغباراست عباس.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| T-maze | ذاتية الصنع | ||
| بدون غبار كريات السكر | TSE Systems Intl. المجموعة | F0023 | 45 مجم ، |
| حقن السكروز كيتامين هيدروكلوريد ، USP | Sigma-Aldrich | 6740-87-0 | |
| Xylazine | Sigma-Aldrich | 7361-61-7 | |
| جهاز | Stoelting | ||
| Isofluran | سانتا كروز التكنولوجيا الحيوية | sc-363629Rx | |
| أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ المطلية ب PFA أنظمة | EM | ||
| الأسمنت الاكريليك | Vertex ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| (خشبية أو PVC (البولي فينيل كلوريد)) | الموردين | ||
| موصل الطاقة Mini-Fit | Molex | 15243048 | |
| ethannol 70٪ | الموردين المحليين | ||
| بوبرينورفين | دايموندباك المخدرات | ||
| Arduino UNO | Arduino | https://www.arduino.cc/ | |
| الصمام الثنائي الباعث للأشعة تحت الحمراء | Sharp | GL480E00000F | http://www.sharp-world.com/ |
| Chronux Toolbox | Chronux.org | ||
| رموز | https://github.com/dechuans/arduino-maze |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن