在注意定势转移任务：测量小鼠认知的灵活性

该协议的目的是为了执行行为分析，如注意力集转移任务（AST），以评估在小鼠中前额叶皮层介导的认知灵活性。

该程序的总体目标是测量小鼠模型中前额叶皮层介导的认知灵活性。这是通过在第二步中首先教测试鼠标挖一个小罐子来取回食物奖励来实现的。埋藏的食物奖励与特定的上下文队列相关联，以便鼠标可以在连续八次试验中正确定位和检索奖励，而不会出错。

接下来，通过相关维度内的一系列队列奖励配对变化。鼠标学会了关注队列的相关维度，同时忽略了不相关的维度来定位和检索奖励。在最后一步中，切换队列奖励配对，以便以前不相关的维度现在相关，以便于成功定位和检索奖励。

最终，在逆转阶段，实验组之间达到标准的平均试验次数增加被解释为认知不灵活。虽然这种方法可以提供对前额叶皮层介导的认知功能的基本神经科学的见解，但它也可以应用于许多其他模型系统，例如转基因或慢性疾病模型，具有极好的翻译效度。一般来说，刚接触这种方法的个体会很挣扎，因为小鼠在测试开始前没有得到充分的适应或训练。

演示该程序的是我实验室的最近博士毕业生 Jillian Heisler，他得到了实验室 Before started 的研究助理 Lainey Ritas 和 Juan Morales 的协助。限制食物每天处理每只小鼠 2 到 3 分钟，持续 8 天，以减少测试期间与处理相关的压力。如果要多个实验者参与测试一组小鼠，请确保每个实验者都参与处理过程。

称重并记录每只动物每天处理的体重。然后从驯化开始前四天开始，在每个家笼的前面放置两个模子，让小鼠适应测试罐。每天在模子中加入 2 克食物和 1 块食物奖励，持续四天，以将小鼠维持在自由摄食体重的 80% 至 85%。

然后在适应程序的前一天，在训练开始前两天更换家笼床上用品，在红灯下的黑暗循环中，将家中笼子里的少量脏床上用品散布在整个房间内，以引入熟悉的自我气味并减轻在新环境中的压力。将一个装有水的干净模子放入房间的等候区，并将两个用于食物限制的模子放入测试区，每个容器中约有 20 毫克的食物奖励。然后将鼠标转移到等待区并移除启动门。

让鼠标探索腔室 1 小时。不断将谷物块添加到空模子中，以鼓励小鼠经常探索测试区域和花盆。注意鼠标在整个适应期间也能看到实验者，这样实验者的存在就不会成为额外的压力源。

在测试期间。在第 15 天将鼠标放在等待区开始训练。然后将每个包含食物奖励的空模子放入测试区域，并打开启动门。

在重复多次此食物奖励检索后，让鼠标 3 分钟来检索两个食物奖励。在随后的每次试验中，逐渐向花盆中添加干净的笼子垫料。在结束试验之前，继续让鼠标 3 分钟从每个罐子中取回食物奖励。

一旦老鼠从每个罐子中取回食物奖励，就可以进行下一次试验。如果老鼠不尝试挖掘，一旦食物奖励被部分覆盖，就可以提供。每次试验后继续添加垫料，直到食物奖励完全覆盖，鼠标可靠地展示了在满罐中挖掘的能力。

要在测试当天处理时找到食物奖励，请给每只小鼠一次食物奖励，以避免在测试过程中因饥饿而注意力不集中。在符号鉴别阶段，只存在一个 Q 维度。这里的例子是一个挖掘基质，用介质完全覆盖食物奖励，并在所有花盆上撒上谷物粉。

请注意，当气味是相关的 Q 维度时，锯末垫料是两个花盆中的挖掘基质。然后将鼠标放在等待区，启动门关闭，花盆位于测试室的两侧。现在移除门并启动计时器以开始测试。

每次试验允许鼠标 3 分钟进行选择，记录挖掘或选择的尝试是正确还是错误，以及每次试验鼠标做出选择之前的时间。如果鼠标在 3 分钟内未做出选择，则将此选择也记录为不正确。为任一罐子做出选择后，取出未从测试室中选择的罐子。

如果感觉做出了正确的选择，在此示例中，让鼠标完成食物奖励。如果纸上的选择不正确，在此示例中，让鼠标探索罐子，以表明该选择没有食物奖励。无论选择如何。

在每次试用结束时，将鼠标放回等待区域并替换启动门。然后在随后的试验中，使用表中所示的配对培养基和感觉，使用镊子将一块食物奖励放入罐中，表明按照与刚才演示的相同程序做出正确的选择。请注意，请务必提前发送 POTS，以便在测试前消散强烈的初始气味。测试。

在此图中，未经治疗的 C 57 black six J 小鼠在每个阶段满足标准的平均试验次数。显示了使用注意力集转移任务或 ST。简单区分阶段的差异反映为当气味是相关队列时满足标准的试验数量增加。

如此处所示，性能数据的标准化减少了与初始相关队列的学习相关的可变性，并增强了后续维度间转移阶段改进性能的可视化。相对于之前的维度间偏移，在额外维度偏移期间满足标准所需的试验显着增加是测试有效性的重要控制度量。在额外维度转移阶段之前，小鼠学会了关注单个相关的 Q 维度来定位奖励。

有趣的是，对原始数据中维度内和维度外偏移的分析表明，在第二次维度内偏移和维度外偏移之间达到标准所需的试验数量显著增加。此外，当数据被标准化为简单鉴别阶段的性能时，与额外维度偏移相比，第二次和第三次维度偏移之间都有明显的内部额外维度偏移一旦掌握，这项技术可以在每只测试小鼠不到三周的时间内完成，如果执行得当，每位研究人员最多可以同时测试两只小鼠。在尝试此程序时，请务必记住在培训和测试阶段尽量减少环境干扰，例如人流量、测试区域附近、强烈香水等分散注意力的气味或笼子更换。

看完这个视频后，你应该很好地理解了如何使用容易获得的材料和常见的实验室用品在小鼠中执行注意力转移任务。