فبراير 15, 2015
تعد القدرة على تقييم الوظائف التنفيذية مثل المرونة السلوكية في الفئران مفيدة للتحقيق في البيولوجيا العصبية للإدراك في كل من السليمة ونماذج الأمراض. نصف هنا المهام الآلية لتقييم تغيير الإستراتيجية والتعلم العكسي ، والتي تكون حساسة بشكل خاص للاضطرابات في الشبكات القشرية الأمامية.
الهدف العام من التجربة التالية هو تقييم المرونة السلوكية ، بما في ذلك تغيير المجموعة والتعلم العكسي في الفئران باستخدام طريقة آلية قائمة على الفعال. يتم تحقيق ذلك من خلال التدريب المسبق للحيوانات أولا على سلوك الضغط على الرافعة لتعريفهم بتمديد الرافعات وسحبها وضمان الإبلاغ المتسق. بعد ذلك ، يتم اختبار على المهمة الأولى للتسلسل المطلوب.
على سبيل المثال ، تمييز الإشارة المرئية في قائمة الانتظار لتسلسل الاستجابة ، والذي يحدد قدرة على تعلم قاعدة التمييز. ثم يتم اختبار على المهمة الثانية من التسلسل المطلوب من أجل تقييم المرونة السلوكية للحيوان ، وهي قدرتها على التحول من قاعدة إلى أخرى. تظهر النتائج تأثيرات على جوانب مختلفة من المرونة السلوكية بناء على التلاعب الدوائي أو التشريحي المختلفة.
الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الأساليب الحالية مثل مهام المتاهة أو الحفر ، هي أن هناك تحكما أكبر في التحفيز والتوحيد القياسي ، ويزداد معدل جمع البيانات بشكل كبير. وسيتم توضيح الإجراء برادلي روبرتس, طالب جامعي من مختبري لإجراء اختبارات المرونة السلوكية في الفئران. استخدم غرف تشغيل مجهزة بذراعين قابلين للسحب على الأقل موضوعين على جانبي منطقة توصيل التعزيز المركزية ، ومصباحين محفزين ، أحدهما يقع فوق كل رافعة ، ومصباح منزلي وموزع تعزيز.
تأكد من أن ضوء المنزل يضيء الغرفة بأكملها مع عدم التدخل في اكتشاف أضواء التحفيز. استخدم طعاما مستساغا للتقوية مثل 45 ملليغرام من حبيبات السكروز. تحكم في عرض التحفيز وتشغيل الرافعة وجمع البيانات عبر واجهة مع جهاز كمبيوتر.
راجع بروتوكول النص للحصول على تفاصيل إضافية لتدريب الفئران مسبقا. باتباع الإرشادات الواردة في بروتوكول النص ، امنح الفئران دورات تدريبية قابلة للسحب لتعريفهم بتمديد الرافعات وسحبها والتأكد من أن الفئران ترتكب عددا قليلا نسبيا من الإغفالات بحلول الوقت الذي تنتقل فيه إلى مراحل الاختبار الرئيسية للمهمة. خلال كل تجربة ، حدد الرافعة التي سيتم تمديد امتدادات الرافعة البديلة بترتيب عشوائي زائف بحيث يكون هناك 45 تجربة للرافعة اليسرى و 45 تجربة للرافعة اليمنى ، ولكن ليس أكثر من تجربتين متتاليتين.
قم بتمديد نفس الرافعة ، وقم بتمديد الرافعة المحددة. قم بتقوية بعد أن يضغط على الرافعة في غضون 10 ثوان وبعد ذلك يتم سحب الرافعة. إذا لم يستجب في غضون 10 ثوان ، فقم بسحب الرافعة وتسجيل إغفال.
استمر في جلسات التدريب على الرافعة القابلة للسحب لمدة 30 دقيقة لعدد محدد من الأيام أو حتى تفي بالحد الأدنى من المعيار البالغ خمسة إغفالات أو أقل لمدة يومين متتاليين لاختبار في قائمة الانتظار لتسلسل الاستجابة ، والذي يمثل أحد تسلسلي الاختبار المحتملين لتغيير الإستراتيجية. ابدأ اختبار في مهمة Q. تعزز هذه المهمة للاستجابة للرافعة الموجودة أسفل ضوء التحفيز المضيء ، وهي المهمة المحددة في التسلسل.
ابدأ كل تجربة بسحب كلتا الرافعتين ، وقم بإضاءة ضوء التحفيز الأيسر أو الأيمن لمدة ثلاث ثوان. ثم قم بتمديد كلتا الرافعتين في الغرفة لمدة 10 ثوان أو حتى تحدث استجابة. عزز الاستجابة الصحيحة فقط على الرافعة ذات الإشارة عند الاستجابة على أي من الرافعات.
اسحب الرافعات. ابدأ التجارب كل 20 ثانية طوال الجلسة. تحدد الزائفة بشكل عشوائي ترتيب التجارب بحيث لا تحدث أكثر من تجربتين متتاليتين بنفس الحافز.
ضوء مضاء. استمر في التجارب حتى يكمل 10 استجابات صحيحة متتالية ويكمل ما لا يقل عن 30 تجربة أو حتى يتم الانتهاء من 150 إلى 200 تجربة دون الوصول إلى المعيار. في اليوم التالي ، بعد الوصول إلى معيار مهمة Q ، قم بتحويل إلى مهمة الاستجابة ، والتي تمثل مهمة التحول في التسلسل ، والتي تعزز للاستجابة على الرافعة المقابلة لتفضيلاتها الجانبية.
بغض النظر عن الإشارة التي تبدأ بكلتا الرافعتين المتراجعتين ، تضيء بشكل عشوائي إما ضوء التحفيز لمدة ثلاث ثوان ، ثم قم بتمديد كلتا الرافعتين في الغرفة لمدة 10 ثوان أو حتى تحدث استجابة. عزز الاستجابة فقط على ذراع الموضع الصحيح مقابل جانب ، مع التفضيل على الاستجابة على أي من الرافعات. اسحب الرافعات ، واستمر في التجارب حتى يصل إلى معيار 10 استجابات صحيحة متتالية.
يعتمدالتحول الفعال في الإستراتيجية على قشرة الفص الجبهي الإنسي. في اليوم الأول من العلاج ، لم يضعف تعطيل الفص الجبهي الأداء في مهمة Q set. ومع ذلك ، فإن تعطيل الفص الجبهي في اليوم الثاني أضعف بشكل كبير الأداء في مهمة تحول الاستجابة في أن تطلبت المزيد من التجارب للوصول إلى أداء المعيار.
وبالمقارنة ، فإن عكس الاستجابة ، لم يظهر التمييز الاعتماد على قشرة الفص الجبهي الإنسي. لم تختلف التي تتلقى تعطيل قشرة الفص الجبهي في يوم الانعكاس عن المملوءة بالمحلول الملحي ، مما يدعم الأبحاث السابقة التي تظهر أن القشرة الأمامية المدارية ، وليس قشرة الفص الجبهي الإنسي ، تنظم التعلم العكسي في مجموعة متنوعة من المهام. لتوضيح كيف يمكن لتجارب التذكير أن تساعد في تفسير البيانات ، اكتسبت الفئران قاعدة Visual Q في اليوم الأول.
في اليوم الثاني ، تلقت الفئران سيارة أو بريتول هالال ثم تم إعطاؤها 20 تجربة تذكير من اليوم الأول قبل التحول إلى تمييز الاستجابة. تظهر النتائج أن البريتول الهالي يضعف استرجاع الإشارة البصرية أثناء تجارب التذكير. بعد ذلك ، تطلبت الفئران المعالجة بالبريتول الهالي عددا أقل من التجارب لتحقيق المعيار ، وهي نتيجة ربما تم تفسيرها على أنها تحسن في تغيير المجموعة إذا لم تكن تجارب التذكير متاحة للإشارة إلى أن الذاكرة كانت ضعيفة بالفعل للقاعدة السابقة.
يمكن إضافة طرق أخرى مثل التلاعب التشريحي أو البيئي أو الجيني ، بالإضافة إلى تقنيات التسجيل الفسيولوجي أو الكيميائي إلى هذا الإجراء من أجل استكشاف الأساس العصبي الحيوي للمرونة السلوكية والوظيفة التنفيذية.
تبحث هذه الدراسة في المرونة السلوكية لدى الجرذان، مع التركيز على تحول الاستراتيجية والتعلم العكسي من خلال مهام مؤتمنة. وقد صُممت هذه المهام لتقييم تأثير اضطرابات القشرة الجبهية على الوظائف المعرفية.
تُعد اختبارات المرونة السلوكية بالغة الأهمية لتقليل المخاطر في عملية اكتشاف الأدوية النفسية والعصبية، وذلك من خلال تمكين الاستقصاء الميكانيكي لمجالات الوظائف التنفيذية. وتوفر الطرق الإجرائية المؤتمتة قراءات قياسية عالية الإنتاجية تدعم التحقق من الأهداف والنمذجة التنبؤية في الأنظمة ذات الصلة بالمرض. ويعزز هذا النهج الاستمرارية الانتقالية من البيولوجيا العصبية الأساسية إلى الفرز قبل السريري في نماذج الفصام والاكتئاب والاضطرابات المعرفية.
تندرج هذه الطريقة ضمن سلسلة الاكتشافات التي تبدأ من اختبار فرضيات الأهداف وصولاً إلى تحسين المركبات الرائدة، لا سيما في الدواعي المعرفية والنفسية العصبية التي تتطلب تقييماً للوظائف التنفيذية.