استثابي الإحساس المفضل في الماوس

الهدف العام من هذا الإجراء هو دراسة السلوك التحفيزي لدى الفئران من خلال تدريبها على أداء استجابة إجرائية للحصول على معزز حسي. ويتم تحقيق ذلك عن طريق كتابة برنامج لتقديم محفزات حسية متغيرة. وعندما يقوم الحيوان بمهمة إجرائية، يكون من المهم جداً الحفاظ على هدوء الحيوانات أثناء التعامل معها، لذا يجب على الباحث تعويد الفئران قبل البدء في الاختبار.

بمجرد تعود الفئران، تتمثل الخطوة التالية في إجراء جلسات اختبار تشغيلية يومية وفق جدول نسبة ثابتة بمقدار واحد. وأخيرًا، يمكن نقل جدول التعزيز إلى جدول مختلف، مثل اختبار النسبة التصاعدية، أو النسبة العشوائية، أو نسبة الفاصل الزمني المتغير. ويمكن استخدام مخطط البحث عن الإثارة التشغيلي لإظهار التغيرات في الاستجابة التشغيلية نتيجة لتدخل جيني أو دوائي.

تكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية، مثل الإعطاء الذاتي للأدوية عن طريق الوريد في الفئران، في عدم الحاجة إلى تدريب على الجراحة أو تقييد غذائي. وبالإضافة إلى توفير رؤى حول السلوك الدافعي، يمكن أيضاً تطبيق البحث عن الإحساس الإجرائي على أنظمة مثل إدمان المخدرات.

قبل البدء في التجربة، يجب تعويد الحيوانات أولاً على المناولة والنقل. وتتم عملية التعويد هذه على مدار ثلاثة أيام. فبعد تأقلم الفئران مع مرفق تربية الحيوانات في اليوم الأول من التعويد، ضع اليدين المرتديتين للقفازات داخل القفص واتركهما لمدة 90 ثانية.

إذا لم تستكشف جميع الفئران يديك خلال ذلك الوقت، حرك يديك بلطف تجاه كل فأر وانتظر حتى تقوم الفئران بشم يديك و/أو لمسهما قبل المتابعة. بعد ذلك، أمسك كل فأر بعناية من قاعدة الذيل وضعه على يدك. ارفع يدك بسرعة ثم أنزلها للسماح للفأر بالمشي عنها والعودة إلى القفص.

كرر هذه العملية لكل فأر. وبناءً على سلوك الفأر، قد يتطلب الأمر من 5 إلى 10 تكرارات حتى يهدأ الفأر. في المرة الأخيرة، ارفع يدك للأعلى وثبّت الفأر لمدة خمس ثوانٍ.

يجب أن يبقى الفأر على اليد طوال الوقت لكي يستوفي معايير اليوم. كرر هذا الإجراء لكل قفص، مع تغيير القفازات بين الأقفاص في اليوم الأول من التعود. عُد إلى المنشأة في اليوم التالي لإكمال الجولة الثانية من التعود.

تعامل مع كل فأر كما فعلت في اليوم السابق عن طريق وضعه على يدك والسماح له بالعودة إلى القفص. يجب الاستمرار في الرفعة الأخيرة لمدة 10 ثوانٍ. بعد ذلك، ضع الحيوان في يدك وقم بالمسح عليه.

لقد عادت. أيضاً، بدءاً من اليوم الثاني، قم بوزن كل حيوان وتمييز ذيله باستخدام قلم تحديد (sharpie) للإشارة إلى رقم العينة. في اليوم الثالث من مرحلة التأقلم، كرر الخطوات الموضحة في اليومين الأول والثاني، مع رفع الحيوان عالياً في اليد لمدة 15 ثانية. وفي عملية الرفع النهائية، قم بوزن كل فأر وإعادة تمييز ذيوله.

بعد أن تستوفي جميع الفئران معاييرها المحددة لهذا اليوم، تصبح متأقلمة وجاهزة للاختبار. ستحتاج أولاً إلى كتابة البرنامج الذي سيُستخدم في برنامج البحث عن الإثارة عبر جهاز Opera أو برنامج OSS. تكون جلسات النسبة الثابتة (FR) مدتها ساعة واحدة.

يجب برمجة جلسات النسبة التصاعدية (PR) لتستمر لمدة جلستين. قم بتمديد كلا الرافعتين وموازنتهما، مع تحديد أي رافعة ستكون نشطة مقابل غير النشطة لكل حيوان. ولا يتغير تعيين الرافعة المخصصة لكل حيوان أبداً.

قم ببرمجة البرنامج بحيث تتنوع المعززات السمعية والبصرية. يتم اختيار مدة كل منها عشوائياً وتستمر لمدة 2 أو 4 أو 6 أو ثماني ثوانٍ. كما يتم اختيار معدلات وميض المصباح عشوائياً وتتراوح بين 0.6 أو 1 أو 2.5 أو خمسة hertz، وبدورة تشغيل بنسبة 50% لكل منها.

تتفاوت ومضات مصباح التحفيز بين الجانبين الأيسر والأيمن من الغرفة. بعد ذلك، قم ببرمجة محفز سمعي يستمر طوال فترة التعزيز. هنا، تقوم مضخة تسريب بإصدار صوت أعلى بحوالي ثلاثة ديسيبل من ضوضاء الخلفية في الغرفة.

تأكد من أن الغرفة نظيفة وتعمل بشكل صحيح قبل بدء التجربة. أولاً، اغسل الحوض السفلي بالماء الساخن. بعد ذلك، نظف غرفة التشغيل والجدران والأرضيات باستخدام 30% ethanol.

قم بتشغيل برنامج اختبار يقوم بتشغيل المروحة وإضاءة القفص وإضاءة المثيرات، بالإضافة إلى تمديد و تسجيل ضغطات الرافعة. بمجرد التأكد من أن جميع الأضواء والمراوح تعمل بشكل صحيح، اختبر البرنامج لضمان تسجيل جميع ضغطات الرافعة. وأخيرًا، نظف الروافع باستخدام 30%ethanol؛ ويجب إجراء جلسات التشغيل لمدة خمسة إلى ستة أيام في الأسبوع في نفس الوقت من كل يوم.

في هذا المثال، تُجرى التجارب عادةً بين الساعة 800 و1400. قم بوزن كل فأر خلال المرحلة المظلمة من الدورة الضوئية للحيوان. وقبل الاختبار، قم بتحميل البرنامج الخاص بكل حجرة ودوّن بيانات التجربة بشكل مناسب.

انقل كل فأر إلى الغرفة المخصصة له، ثم أغلق الباب وابدأ الجلسة. بعد انتهاء الجلسة، قم بإخراج الفأر فوراً وأعد وضع علامة على الذيل. نظف الغرف كما تم توضيحه سابقاً، ثم حلل البيانات لمعرفة عدد ضغطات الرافعة النشطة وغير النشطة.

يمكن أيضاً تسجيل عدد المعززات و/أو دقة استخدام الرافعة. يجب أن تستوفي جميع الفئران معايير الاكتساب إذا كان سيتم اختبار تأثير العلاج على OSS؛ حيث ينبغي الحصول على أكثر من 20 ضغطة رافعة نشطة وأكثر من 65% من ضغطات الرافعة النشطة في الجلسات الثلاث الأخيرة ذات النسبة الثابتة قبل بدء العلاج. وبعد اكتساب الاستجابة لـ FR one، يمكن تغيير جدول التعزيز.

على سبيل المثال، نسبة ثابتة أعلى، أو نسبة تصاعدية أو نسبة عشوائية. نرى هنا مثالاً على اكتساب سلوك البحث عن الإحساس الإجرائي. في ذكور الفئران من سلالة C 57, black six J، تلقت فئران OSS محفزات بصرية وسمعية متنوعة بعد كل ضغطة على الرافعة النشطة.

بينما لم تكن لضغطات الرافعة غير النشطة أي نتيجة في مجموعة التحكم، خضعت الفئران لظروف متطابقة، باستثناء عدم وجود نتيجة لضغط أي من الرافعتين. ومع كل جلسة متعاقبة، زاد ضغط الرافعة النشطة من قبل فئران OSS مقارنةً بضغط الرافعة غير النشطة في مجموعة التحكم.

فشلت الفئران الممثلة بالخطوط الرمادية في إظهار هذه الزيادة. في هذا المثال، تلقت مجموعة واحدة من الفئران تعزيزاً بنظام OSS. بينما تلقت مجموعة أخرى 10%ensure كتعزيز غذائي عند السماح لها بالوصول إلى الطعام بحرية (ad libitum)، حيث زادت معدلات الاستجابة لكل من تعزيز OSS والتعزيز الغذائي بشكل متماثل بمرور الوقت.

في المثال التالي، تم نقل الفئران إلى جدول تعزيز بنسبة تصاعدية لمدة خمسة أيام. وتمثل البيانات هنا متوسط القيم من اليومين الرابع والخامس لكل حيوان. وتظهر النسبة النهائية المكتملة على المحور Y إلى اليمين، وهي تشير إلى عدد الاستجابات المطلوبة للحصول على المعزز المقابل، كما تم توضيحه في الاستجابة ذات النسبة الثابتة.

النسبة التصاعدية. كانت معدلات الاستجابة متشابهة بين المعززات الحسية الشمية (OSS) والمعززات الغذائية. وباستخدام هذه الطريقة، يمكن مقارنة تأثير التدخل على نوعين مختلفين من التعزيز، وهما التعزيز الحسي والغذائي، دون المتغيرات المربكة المحتملة الناتجة عن حالة الجوع أو الاختلافات في معدل الاستجابة.

وفي الختام، يوفر سلوك السعي الحسي الإجرائي أداة فريدة لدراسة الآليات الجزيئية الكامنة وراء التعزيز الحسي، وقد يوفر بالإضافة إلى ذلك أداة لدراسة الإدمان على المخدرات.