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DOI: 10.3791/55005-v
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
设置转移,行为灵活性的形式,要求从一维刺激到另一个注意力转移。我们扩展了一个既定的啮齿动物设置移通过根据上下文需要注意对不同刺激的任务1。该任务的具体病变相结合,以确定神经元亚型的顺利转型底层。
行为灵活性对于在这个不断变化的世界中生存至关重要。测试这种能力的行为范式之一是移位任务,它被用于灵长类动物和啮齿动物。这项任务需要将注意力从一个刺激维度转移到另一个刺激维度,以改变行为策略。
在大鼠换位任务的典型版本中,动物必须注意以前不相关的刺激维度。然而,在现实生活中,我们经常改变我们的行动策略,不仅要关注以前不相关的刺激维度,还要关注其他刺激,例如完全新颖且与历史相关的线索。在本文中,我们介绍了大鼠换群任务的新变体。
我们需要三个不同的条件来设置偏移。在所有三种情况下,都需要改变行为策略,包括两个阶段,初始反应策略和随后切换到视觉提示策略。在响应策略期间,当按下正确的杠杆时,会给予奖励。
在整个阶段,杠杆保持不变。接下来,当应用获得奖励的新规则时,视觉提示策略会发生变化,因为动物需要选择照亮视觉提示的杠杆。在条件 1 中,初始反应中没有给出光,动物必须注意新的光提示。
在条件 2 中,轻提示指示初始响应策略中的正确一侧,但此提示不一定用于做出选择。在这种情况下,动物会关注与历史相关的线索。在条件 3 中,视觉提示随机出现在任一控制杆的上方,无论它是否正确,因此必须忽略它。
这种情况要求动物必须在下一个视觉提示策略中注意以前不相关的提示。动物到达后,将两只或三只大鼠一组饲养在一起。一周后,它们都被转移到单独的笼子里,并限制食物。
实验前 5 天,每天轻轻处理它们 5 分钟。每个作室由一个室内灯、一个纯音发生器、两个相同的视觉提示指示器、两个杠杆和一个食物托盘组成。在实验的第一天,将动物放入作室中进行 20 分钟的适应。
一旦动物被分配到特定的房间,所有的行为任务都在那里执行。适应后,当动物回到它们的家笼时,会给予 10-15 个颗粒,让动物熟悉奖励。第二天,杂志培训开始。
在这里,以每分钟 1 粒的速度向每只动物提供总共 20 个颗粒。下一阶段是持续的强化计划。在这里,动物可以通过按压一次杠杆来获得一个颗粒。
这种情况一直持续到他们在每个会话中获得 60 个奖励或 40 分钟通行证。当动物至少连续两天完成一次训练时,它们将进入下一阶段。在这里,动物接受杠杆压机试验的训练。
审判以三秒的音调开始。提示音停止 2 秒后,将显示 Left 或 Right 拉杆。动物需要在 10 秒内按下杠杆才能获得奖励。
他们每次会话执行 80 次试验,试验间隔为 20-30 秒。当他们在 80 次试验中遗漏少于 10 次时,他们将继续进行最后一次训练。侧面偏置测试确定动物对任一杠杆的偏好。
当左右杠杆上至少有两个杠杆按压时,即表示试验成功。首先,动物需要选择一个杠杆来获得奖励。此所选侧将被计数。
在下一次尝试中,他们需要选择与第一选择相反的一方才能获得奖励。如果它们对同一侧做出反应,则不会给予奖励,并且会继续试验,直到动物压迫另一侧。该测试有七次试验,使我们能够定义每只动物的侧面偏好。
从这时起,测试会话开始。每日会话有 80 次试用。在这个环节中,动物必须对杠杆的一侧做出反应,这与它们的偏好相反。
与执行的杠杆按压试验训练类似,在音调传递后两秒,出现两个杠杆,并允许动物做出选择。如果正确,他们就会获得奖励。如果他们回应了另一方,则 Trial 将被视为不正确的 Trial 并且不会获得奖励。
当动物在 10 秒内没有反应时,试验算作遗漏。响应策略的初步学习持续了四天。在此阶段,有三种不同的条件,它们以不同的方式呈现视觉提示。
在条件 1 中,没有给出 light cue。在条件 2 中,光提示在正确的一侧亮起,但动物不必使用此提示,因为它们根据杠杆位置学习此策略。在条件 3 中,左侧或右侧随机出现一个 Light Cue,这是一个无关紧要的 Light Cue。
在动物学会了基于杠杆位置的反应策略后,行为规则转变为视觉提示策略。在条件 1 中,动物必须关注一个全新的刺激。在条件 2 中,他们必须注意先前相关的提示。
在条件 3 中,动物必须注意先前的不相关提示。重要的是,所有条件都需要行为策略的相同改变。在这个视觉提示学习中,详细分析了错误的数量和类型。
首先,在所有试验中,在先前正确的杠杆的另一侧照射光提示,如果动物对先前正确的杠杆有反应,则此错误被归类为持续性或倒退性错误。为了区分这些错误,十个试验移动窗口中的错误数是通过一次将窗口推进一个试验来计算的。对坚持性错误进行评分,直到动物在 10 个试验窗口中犯的错误少于 8 个。
在此之后,后续错误被视为回归错误。相比之下,当动物对不存在光提示的先前不正确的杠杆做出反应时,会对从未强化的错误进行评分。利用行为实验设计的这些新变化,我们最近的研究将完整大鼠与纹状体胆碱能中间神经元选择性损伤的大鼠进行了比较。
病变动物在获得初始反应策略时完好无损。同样,在固定班次后,他们在三种情况和任何治疗中的正确反应百分比都没有显示显着下降。但是,对错误类型的仔细分析表明存在差异。
当腹侧纹状体的胆碱能中间神经元被消融时,当动物不得不将注意力转移到新的刺激上时,它们会得分更多的持续性错误。另一方面,当动物不得不关注以前不相关的刺激时,背内侧纹状体胆碱能中间神经元丢失的动物对旧策略更有毅力。此外,观察到这种情况和从未强化错误数量减少的相关损害。
相比之下,两个病变都不会影响光提示保持相关性的行为转变。这些结果表明,当需要注意新的刺激时,似乎需要腹侧胆碱能系统,而当需要注意以前不相关的线索时,背侧内侧胆碱能系统可能很重要。在这里,我们引入了一种用于测试大鼠行为灵活性的 set-shift 任务的新变体。
我们相信,这些新范式的应用使得进一步理解行为规则变化时灵活控制行为背后的神经机制成为可能。
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