Name: Die Aufmerksamkeits Set Shifting Aufgabe: Eine Messung der kognitiven Flexibilität bei Mäusen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-02-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 15 s
Description: Lernen Sie die Attentional Set Shifting Task zur Messung kognitiver Flexibilität bei Mäusen. Diese Methode untersucht die Rolle des präfrontalen Kortex bei der Verhaltensanpassung.

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Diese Forschung wurde unterstützt durch Zuschüsse R01-MH090127, P30-MH089868 vom National Institute of Mental Health und Verleihungsnummer UL1TR001120 vom National Center for Advancing Translational Sciences unterstützt. Der Inhalt ist allein in der Verantwortung der Autoren und nicht unbedingt die offizielle Meinung des NIMH oder NCATS. Darüber hinaus möchten wir danken Dr. David Morilak für seine wertvolle Know-how bei der Führung des frühen Methodenentwicklung.

HINWEIS: Tiere in dieser Studie verwendet werden, sind männliche C57BL / 6J-Mäusen zwischen 4 und 6 Monaten für optimale Ergebnisse. Mäuse werden auf einer Umkehrlichtzyklus, um während der aktiven (dunkel) Phase bequem testen sie erhalten. Wenn das Verhalten in einem Raum getrennt vom Gehäuse durchgeführt werden Mäuse erlaubt mindestens 1 Stunde zu folgenden Transport in den Testraum akklimatisieren. Verhaltenstests unter Rotlichtbedingungen durchgeführt Ausfälle zu minimieren die normale Aktivität der Mäuse so wenig wie möglich, solange noch die Versuchsleiter eine ausreichende Beleuchtung, um visuell die Testsitzung überwachen. HINWEIS: Alle Aspekte des hier beschriebenen Versuchsdurchführung wurden in Übereinstimmung mit dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren, 8. Auflage (NRC) durchgeführt und wurden von der Institutional Animal Care und Verwenden Committee an der University of Texas Health Science zugelassen Center in San Antonio. <ol><li> Füllen Keramik Förmchen (nicht-porösen, 1.5 &quot;Tiefe x 2.5&quot; Durchmesser), den inneren Rand mit Graben Medium (ca. 1 &quot;von unten); Filterpapier Runden in zwei Hälften geschnitten und nach innen Rückseite ramekin abgeklebt (Abbildung 1A) </li><li> Brechen leicht gesüßte trockenen Frühstücksflocken (Futterbelohnung) - Honey Nut oder Zucker überzogen Sorten, in etwa 20 mg Stücke für Akklimatisierung, Training und Testphasen. </li><li> Machen Sie ein Aufmerksamkeits Satz Verschiebung Aufgabe (AST) Kammer (1B): Akklimatisieren Zug und testen Sie jede Maus in einzelnen Kammern; empfehlen Produktion von mindestens 8 Kammern. <ol><li> Bauen Sie ein 12 &quot;x 8&quot; x 7 &quot;AST Kammer; Wände und Starttor von Deckweiß Acryl die leicht zu reinigen mit 70% Ethanol ist gemacht. Die Guillotine-Stil, abnehmbare Starttor trennt Kammer in einem Wartebereich (5 &quot;x 8&quot;) und Testbereich (7 &quot;x 8&quot;). </li><li> Beinhalten eine klare 5221; x7 &quot;Trennwand, die zwei Seiten einer Testfläche gleichmäßig trennt; Schnitt drei ¼ &quot;Durchmesser Löcher in unteren Teil der Trennwand, damit Sniffing-Zugang, Abstand 1&quot; auseinander und 1 &quot;von der Vorderseite der Trennwand (1C). </li></ol></li></ol> 2. Verfahren Übersicht (Abbildung 2) <ol><li> Vor der AST, Hausmäuse einzeln und es ihnen ermöglichen, zu einem umgekehrten Lichtzyklus für mindestens eine Woche ein. </li><li> Akklimatisieren, trainieren und testen jedes Tier in den einzelnen Testkammern. Weisen Sie jeder Kammer zu einer Maus und sauber mit 70% Ethanol nach Beendigung der letzten Testtag. Dadurch wird Stress während der Prüfung, indem sie die Kammer Geruch wie &quot;home-Käfig&quot; oder &quot;Selbst&quot; zu minimieren. </li><li> Duft der Testtöpfen 2 Tage vor der Prüfung, damit der Duft zu zerstreuen; Mäuse werden nicht in Töpfen, die einen sehr starken Geruch haben zu graben. Unter Verwendung einer Spritze mit einer 25 G-Nadel, gibt man etwa 0,1 mlätherisches Öl auf die Oberseite des Filterpapiers. </li></ol> 3. Handhabung (Tage 1-8) <ol><li> Hand Mäusen ab 8 Tage vor dem ersten Tag des Nahrungsmittelbeschränkung. Dadurch wird Stress mit der Handhabung während des Tests zu reduzieren. </li><li> Wiegen und Plattenkörpergewicht pro Tag der Behandlung. Fassen Maus 2-3 Minuten pro Tag. </li><li> Wenn mehrere Experimentatoren sind bei der Untersuchung einer Reihe von Mäusen beteiligt sein, sicherzustellen, dass jeder Experimentator beteiligt sich an der Verarbeitungsprozess, um die Vertrautheit mit Experimentatoren zu erhöhen und Stress und Angst erlebt auf die Ausbildung oder Testtagen. </li><li> Weiter Handhabung und Aufzeichnungsgewichte während der gesamten Dauer der Prüfung. </li></ol> 4. Lebensmittelbeschränkung (Tage 9-12) <ol><li> Ab 4 Tage vor dem Beginn der Akklimatisierung, statt Mäuse auf einer eingeschränkten Diät Mäusen bei 80-85% ihrer freien Fütterung Körpergewicht zu halten. Geben Sie 1 Gramm Nahrung pro Maus pro Tag. Wenn das Körpergewicht unterschreitetder angegebene Bereich, wobei 2 Gramm pro Tag, bis sie an den entsprechenden Bereich zurückzukehren. </li><li> Platzieren 2 ramekins an der Vorderseite jedes Heimkäfig, damit Mäusen auf die Testtöpfe akklimatisieren. Dies sind die gleichen Stellen verwendet, um die Maus zu trainieren, um für eine Futterbelohnung zu graben. </li><li> Fügen Sie 2 Gramm Nahrung und ein Stück von Lebensmitteln Belohnung (ein halbes Stück von Getreide in jedem) in den Förmchen jeden Tag für 4 Tage. </li><li> Wenn Verhalten ist in einem separaten Raum als dem, in dem die Mäuse untergebracht sind, ausgeführt werden, beginnend an Tag 1 des Nahrungsmittelbeschränkung und Verkehrs Mäusen auf den Testraum für mindestens 1 Stunde pro Tag vor der Rückkehr in den Gehäuseraum zu ermöglichen, sie auf den Testraum akklimatisieren. </li><li> Am letzten Tag von Lebensmitteln Einschränkung, vor Beginn der Akklimatisierung, ändern Sie den Heimkäfig Betten. Der Käfig Bettwäsche wird erst wieder nach dem Test abgeschlossen ist, um Stress oder Angst erlebt während der Ausbildung und Prüfung (wenn es unbedingt notwendig) zu reduzieren geändert werden. </li><li> PflegenMäuse auf Nahrungsmittelbeschränkung bis zum Ende des Tests. An den Tagen 13-17, geben Mäuse Essen nach Akklimatisierung, Ausbildung oder Prüfung auf der Basis einer Schätzung der Menge der Nahrung Belohnung verbraucht (in der Regel &lt;1 g Futterpellet). </li></ol> 5. Akklimatisierung (Tage 13-14) <ol><li> Ab 2 Tage vor dem Beginn der Ausbildung, führen Akklimatisierung während der Dunkel-Zyklus unter Rotlicht. </li><li> Verteilen Sie eine kleine Menge an schmutzigen Einstreu aus dem Käfig in der Kammer, wird dies den Druck, sich in einer neuen Umgebung, indem eine bekannte &quot;home-Käfig&quot; oder &quot;Selbst&quot; Geruch der Testkammer zu reduzieren (die gleiche Kammer werden für eine einzelne Maus für die Dauer der Ausbildung und Prüfung) verwendet. </li><li> Ein sauberes ramekin mit Wasser im Wartebereich der Kammer; Mäuse sind in der Regel nicht zu essen, wenn sie keinen Zugang zu Wasser. </li><li> Legen Sie die beiden Förmchen, die für die Nahrungsmittelbeschränkung im Testbereich mit einer Futterbelohnung verwendet wurden (~ 20mg Getreide Stück) in jedem. </li><li> Platzieren Sie die Maus im Wartebereich; entfernen Sie das Starttor und lassen Sie die Maus, um die Kammer für 1 Stunde zu erkunden. </li><li> Kontinuierlich hinzufügen Futterbelohnungen (~ 20 mg Getreide Stück), um die leeren Förmchen, um die Mäuse zu ermutigen, den Testbereich und die Töpfe häufig zu erkunden. </li><li> Sicherzustellen, dass die Maus den Experimentator gesamten Akklimatisierungszeit zu sehen, so dass die Anwesenheit des Experimentators nicht ein zusätzlicher Stressor während des Tests. </li></ol> 6. Training (Tag 15) <ol><li> Platzieren Sie die Maus im Wartebereich. </li><li> Legen Sie die leere Förmchen, die jeweils eine Futterbelohnung (~ 20 mg Getreide Stück) enthält, in den Testbereich und heben Sie die Startrampe. Lassen Maus 3 min, beide Essen Belohnungen zu erhalten. Wiederholen Sie diesen Vorgang mehrmals. </li><li> Nach und Sägemehl / Maus Käfig Betten zu den Töpfen in nachfolgenden Studien hinzuzufügen. Lassen Sie die Maus 3 min, um die Futterbelohnung von jedem Topf vor dem Ende der drei abrufenal. Sobald die Maus den Futterbelohnung von jedem Topf abgerufen wird, gehen Sie zum nächsten Versuch. Wenn die Maus Versuche zu graben, wenn der Futterbelohnung wird zum Teil abgedeckt nicht machen kann Hinweise zur Verfügung gestellt werden (dh, streuen Getreidestaub über Bereich der Futterbelohnung, vereinbaren Sie einen Einzug im Sägemehl auf Gebiet der Lebensmittel Belohnung, aufzudecken Teil der Futterbelohnung). </li><li> Weiter Sägemehl / Bettwäsche Zugabe nach jedem Versuch, bis die Futterbelohnung ist komplett abgedeckt und die Maus zuverlässig zeigt die Fähigkeit, in einem vollen Topf zu graben, um die Futterbelohnung zu finden. </li><li> Wenn eine Maus nicht zuverlässig die Fähigkeit gezeigt, eine Futterbelohnung in einem vollen Topf innerhalb von 2 h nach Beginn der Ausbildung zu finden, weiterhin einen zweiten Tag des Trainings. Pflegen Sie die Maus auf Nahrungsmittelbeschränkung und wiederholen Sie den Vorgang am nächsten Tag. </li><li> Wenn die Maus nicht für eine Futterbelohnung nach zwei aufeinanderfolgenden Tagen zu graben, schließt es aus dem Rest des Experiments, und mit Anmerkungen als &quot;ausgefallen zu graben&quot; im experimental Rekord. </li></ol> 7. Prüfung (16-17 Tage): <ol><li> Am ersten Tag, testen Sie einfach Diskriminierung (SD), Verbindung Diskriminierung (CD), Auflösung (R1) und Intra-Dimensionswechsel (IDS). </li><li> Am zweiten Tag, testen Sie die intra-Dimensionswechsel 2 (IDS2), intra-Dimensionswechsel 3 (IDS3), Umkehr 2 (R2; optional), extra-dimensionale Verschiebung (EDS). </li><li> Pair Medien und Düfte, wie in Tabelle 1 dargestellt. </li><li> Zum Zeitpunkt der Behandlung auf Testtag, geben Mäusen eine Futterbelohnung einen Mangel an Konzentration durch Hunger zu vermeiden, während des Tests. Von diesem Punkt bis zum Ende des Testtages, bieten keine Nahrung außer Belohnungen für richtige Entscheidungen. </li><li> Zu Beginn des Tests, mit einer Pinzette (begrenzt die Ausbreitung von Gerüchen zwischen Töpfen), legen Sie ein Stück des Futterbelohnung in den Topf, der eine richtige Wahl anzeigt. Das Essen Belohnung sollten in vollem Umfang von den Medien (siehe Abbildung 3) abgedeckt werden. Um einen Duft Stichwort von der Futterbelohnung zu vermeiden, streuen Getreidestäube over alle Töpfe zu Beginn der Stufe. </li><li> Platzieren Sie die Maus in den Wartebereich mit der Start Tor geschlossen. Stellen Sie die Töpfe auf beiden Seiten der Testkammer. Der Prozess beginnt, wenn das Startgate entfernt und der Timer gestartet. Lassen Sie jede Maus 3 min pro Versuch, eine Wahl zu treffen. Notieren Sie die Wahl (richtig oder falsch) und die Zeit, bis die Maus machte eine Wahl für jeden Versuch. HINWEIS: Eine &quot;Wahl&quot; wird von einem Versuch, in jedem Topf graben angezeigt. Ein Seitenhieb wird nur als Wahl angesetzt, wenn die Maus den Medien verdrängt und steckte seine Nase weit genug in den Raum schafft, um die Nahrung Belohnung oder verdrängt genug von den Medien, um die Futterbelohnung zu entdecken finden. Wenn eine Maus nicht eine Wahl innerhalb von 3 min hergestellt, wird dies als keine andere Wahl (falschen) aufgezeichnet. </li><li> Sobald eine Wahl hat für beide Topf gemacht, entfernen Sie den Topf, die nicht von der Testkammer gewählt. Wenn eine richtige Wahl getroffen wurde, damit die Maus, um die Futterbelohnung, bevor Sie die Maus wieder in beendender Wartebereich. Wenn eine falsche Auswahl getroffen haben, damit die Maus, um den Pot zu erforschen, um zu zeigen, dass es keine Futterbelohnung für diese Wahl vor der Rückkehr mit der Maus in den Wartebereich. </li><li> Am Ende jeder Studie, die Maus wieder in den Wartebereich und ersetzen Sie die Startrampe. </li><li> Sicherzustellen, dass die Maus erfüllt das Kriterium 8 korrekten Versuche nacheinander an die nächste Stufe der AST voranzutreiben. Wenn eine Maus nicht nacheinander erhalten 8 richtigen Entscheidungen innerhalb von 50 Studien, schlägt es dieses Stadium und kann nicht weitergehen, um den Test zu beenden. 6 aufeinanderfolgenden keine Entscheidungen (3 min ohne Wahl) ist ein Ausfall zu beteiligen und verbietet die Maus bewegt auf die nächste Stufe. </li></ol>

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</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Defizite in der kognitiven Flexibilität durch die PFC vermittelt einen wesentlichen Behinderung mit einer Vielzahl von neurologischen und neuropsychiatrischen Störungen verbunden sind, und kann einen großen Einfluss auf die Ergebnisse und die Lebensqualität von Personen, die unter diesen Erkrankungen haben. Optimierung der AST für den Einsatz in Mäusen ist von entscheidender Bedeutung, um die Untersuchung der genetischen Grundlagen von Krankheiten verbunden ist, um kortikale vermittelte kognitive Dysfunktion präfrontale...

Die Aufmerksamkeits Satz Verschiebung Aufgabe (AST) wurde als Maß der Aufmerksamkeit und der kognitiven Flexibilität bei Ratten vor über einem Jahrzehnt 1,2 entwickelt. AST ist nach dem intradimensional / extradimensional Komponente der Cambridge neuropsychologischen Testmated Batterie (CANTAB), die verwendet wird, um die kognitive Dysfunktion bei Menschen und nicht-menschlichen Primaten 3,4 identifizieren modelliert. Während die Fähigkeit, einfache Regeln zu lernen intakt bleibt, Defizite in Lernen, um eine Antwort, wenn die Regeln bei Patienten mit einer Vielzahl von neuropsychiatrischen Störungen (zB, Schizophrenie, Zwangsstörungen, Depressionen) geändert zu finden sind, neurodegenerative Erkrankungen zu modifizieren (dh Parkinson-Krankheit) und bei Patienten mit Verletzungen an den präfrontalen Kortex 5. Ganz allgemein werden diese Patienten mit der Defizite der kognitiven Flexibilität beschrieben. Analog Defizite in sowohl nicht-menschlichen Primaten und Nagetieren, wenn Läsionen t gezeigto präfrontalen Kortex wurden induzierte 1,6-8. Diese Defizite zeigen einen Zustand kognitiver Inflexibilität oder eine gestörte Fähigkeit zur Aufmerksamkeits Satz verschieben. Ein Aufmerksamkeits Satz gebildet wird, wenn ein Thema erfährt, dass ein Satz von Regeln können komplexe Reize, um von irrelevanten Signale unterscheiden relevanten angewendet werden. Zum Beispiel in der AST, Tiere lernen, darauf zu achten und reagieren auf die jeweiligen Cue (dh Graben mittel) und ignorieren eine irrelevante Cue (dh, Geruch), indem Sie nach einer Futterbelohnung mit dem Medium. Diese Zuordnung wird dann in nachfolgenden Aufgaben verstärkt, wo die Art der Graben Medium und Geruchsveränderungen, aber die paarweise Verbindung zwischen Mittel- und Belohnung bleibt. Dies verstärkt Regel bildet eine kognitive Set. Zwei Stufen innerhalb der AST-Protokoll Maßnahme Aspekte der kognitiven Flexibilität: Umkehr und der extraDimensionsWechsel. Am Wendephase der zuvor negativen Impulse innerhalb eines dimension (Medium in diesem Beispiel) ist jetzt positiv, was das Tier herausfordert, die positiven Impulse aus der vorherigen Stufe zu ignorieren. Wenn beispielsweise Filz Graben Medium war die positiven Impulse in der vorherigen Stufe und Papier war die negativen Impulse, nun umgekehrt ist. Das fordert Flexibilität des Tieres, dass es muss die Aufmerksamkeitssatz pflegen (dh ist mittel die entsprechende Dimension), während die Änderung der Regel gelernt, für Anregung und Belohnung Paar innerhalb einer Dimension. Die Bildung einer Aufmerksamkeitssatz am extradimensionalen Schaltstufe, wenn die Dimension irrelevant (Geruch in diesem Beispiel) wird die entsprechende Dimension in Frage gestellt. Ein kehr Antwort, wie durch eine anhaltende Wahl mit Hilfe der zuvor gelernten Regel angegeben ist, an jeder Bühne spiegelt ein Defizit in der kognitiven Flexibilität. Läsionsstudien sowohl in nicht-menschlichen Primaten und Nagern spezifischen Regionen des präfrontalen Cortex nachgewiesen werden kann, die Fähigkeit, Perf zurückzuführenorm bestimmten Phasen des AST 1,9. Läsionen an den orbitofrontalen Kortex (OFC), ein Teilbereich des präfrontalen Kortex (PFC), haben gezeigt, dass Defizite in der Umkehrung Lernen am AST 8 induzieren. Zusätzlich Läsionen an den medialen präfrontalen Kortex (MPFC) führen zu besonderen Schwierigkeiten bei der Durchführung des außerDimensionsWechsel. Während zahlreiche Studien mit dem AST wurden an Ratten und nicht-menschlichen Primaten durchgeführt wurden, sind relativ wenige AST als Maß für kognitive Funktion in Mäusen verwendet. Angesichts der Leichtigkeit der Genmanipulation von Mäusen, und die kritische Notwendigkeit, präfrontalen Kortex-Funktion bei der Untersuchung eine Reihe von Krankheiten, die Anpassung und die Validierung dieses Verhaltensmaßnahme bei Mäusen zu messen, ist eine wichtige Ergänzung der Erforschung von Krankheiten mit PFC Dysfunktion. Die hier aufgeführten Protokoll ist eine Modifikation des Verfahrens von Birrell und Brown 1, die für die Anwendung in Mäusen optimiert ist und spiegelt viele der Maus-spezific Anpassungen, die zuvor berichtet 2,6,10-13 wurden.

<table><tbody><tr><td>Testkammer</td><td></td><td></td><td>Im eigenen Haus hergestellt, Spezifikationen finden Sie im Protokoll</td></tr><tr><td>3 oz. Förmchen</td><td>BIA Cordon Bleu</td><td>900002S12</td><td>Gekauft auf amazon.com</td></tr><tr><td>Ätherische Öle:</td><td>Fronteir Natural Products Co-op</td><td></td><td>Gekauft auf http://www.frontiercoop.com/prodlist.php?ct=anpceoeo</td></tr><tr><td>Nelkenknospe</td><td></td><td>191114</td><td></td></tr><tr><td>Rot Thymian</td><td></td><td>191140</td><td></td></tr><tr><td>Zitrone</td><td></td><td>190810</td><td></td></tr><tr><td>Zimtblatt</td><td></td><td>191111</td><td></td></tr><tr><td>Rosmarin</td><td></td><td>191133</td><td></td></tr><tr><td>Citronella Java</td><td></td><td>191112</td><td></td></tr><tr><td>Vanille in Jojobaöl</td><td></td><td>191231</td><td></td></tr><tr><td>Anissamen</td><td></td><td>191102</td><td></td></tr><tr><td>Ingwer</td><td></td><td></td><td></td>191121</tr><tr><td>Muskatnuss</td><td></td><td>191161</td><td></td></tr><tr><td>Filterpapier, 9,0 cm Durchmesser</td><td>VWR International</td><td>28310-048</td><td>Gekauft auf https://us.vwr.com/</td></tr> <tr><td>Digging</td><td></td><td></td><td></td></tr> Media <tr><td>Bast</td><td>Ashland 8 oz Bast</td><td></td><td>Gekauft auf http://www.michaels.com/ In 1/2" bis 1" Streifen schneiden</td></tr><tr><td>Grün Filz</td><td>Kreatologie Basic Filz Wald/Dunkelgrün 36 Zoll x 36 Zoll & nbsp;</td><td></td><td>Gekauft am http://www.michaels.com/ geschnitten in 1 cm x 1 cm große Quadrate</td></tr><tr><td>Brauner Schaumstoff</td><td>Creatology Fun Foam 18 x 12 in Bögen (hellbraun/hellbraun)</td><td></td><td>Gekauft am http://www.michaels.com/ geschnitten in 1/2 cm x 2 cm Rechtecke</td></tr><tr><td>Krepppapier (gelb)</td><td>Celebrate It Paper Crinkle 4 oz gelber Jumbo</td><td></td><td>Gekauft am http://www.michaels.com/ In 1/2" bis 1" Streifen geschnitten</td></tr><tr><td>Band (türkis)</td><td>Celebrate It Wide Ribbon 4 in x 10 yd 100% Polyester&nbsp;</td><td></td><td>Gekauft am http://www.michaels.com/ in 1 cm x 1 cm große Quadrate</td></tr><tr><td>geschnitten Metallic&nbsp;</td><td>Celebrate It Metallic Crinkle Gold 2 oz</td><td></td><td>Gekauft am http://www.michaels.com/ In 1/2" bis 1" Streifen geschnitten</td></tr><tr><td>Kulleraugen, 4 mm</td><td></td><td>ME4144</td><td>Gekauft auf http://factorydirectcraft.com/index.php</td></tr><tr><td>Schwarze Pailletten, 3 mm</td><td></td><td>8780BK</td><td></td></tr><tr><td>Rosa Pom Poms, 1/4 Zoll</td><td></td><td>1018221</td><td></td></tr><tr><td>Pfeifenreiniger, rot</td><td></td><td>108430</td><td></td></tr><tr><td>Einstreumaterial/Sägemehl</td><td></td><td></td><td>Gewonnen von hauseigenem Tier resources</td></tr><tr><td>Timer</td><td>Control Company</td><td>5000</td><td>Gekauft am http://www.control3.com/5000p.htm</td></tr><tr><td>Leicht gesüßte trockene Frühstücksflocken Schleifen</td><td>HEB&nbsp;</td><td></td><td>Honig-Nuss-geröstete Haferflocken, die im beschriebenen Protokoll verwendet werden, wird jedes leicht süßlich beschichtete Frühstücksmüsli empfohlen</td></tr></tbody></table>

die aufmerksamkeits set shifting aufgabe: eine messung der kognitiven flexibilität bei mäusen

The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

Kognitive Beeinträchtigungen, insbesondere im Zusammenhang mit einer Dysfunktion der Schaltkreise innerhalb des präfrontalen Kortex (PFC), stellen ein Kernmerkmal vieler neuropsychiatrischer und neurologischer Entwicklungsstörungen dar, einschließlich Depressionen, posttraumatischer Belastungsstörungen, Schizophrenie und Autismus-Spektrum-Störungen. Defizite in der kognitiven Funktion stellen auch die am schwierigsten zu behandelnde Symptomdomäne dar, da Serotonin-Wiederaufnahmehemmer und trizyklische Antidepressiva nur eine bescheidene Wirkung haben. Funktionelle Neuroimaging-Studien und postmortale Analysen von menschlichem Hirngewebe deuten darauf hin, dass der PFC eine primäre Region der Dysregulation bei Patienten mit diesen Erkrankungen ist. Präklinische Verhaltensassays, die zur Bewertung dieser Defizite in Mausmodellen verwendet werden, die genetisch leicht manipuliert werden können und die Grundlage für Studien zu neuen Behandlungswegen bilden könnten, wurden jedoch zu wenig genutzt. Hier beschreiben wir die Adaption eines Verhaltensassays, der Attentional Set Shifting Task (AST), der bei Mäusen durchgeführt werden soll, um präfrontale Kortex-vermittelte kognitive Defizite zu bewerten. Die neuronalen Schaltkreise, die dem Verhalten während der AST zugrunde liegen, sind bei Menschen, nichtmenschlichen Primaten und Nagetieren hochgradig konserviert und bieten eine hervorragende Gesichts-, Konstrukt- und Vorhersagevalidität.

Die typische abhängig Maßnahme in diesem Test ist die Anzahl der Versuche pro Stufe zu Kriterium (oder 8 aufeinanderfolgenden richtigen Entscheidungen) zu erfüllen. 4A zeigt die durchschnittliche Anzahl von Versuchen, um Kriterium in jeder Phase in unbehandelten C57BL / 6J mit dem AST erfüllen. Mäuse sind ein Aufmerksamkeits Satz auf der entsprechenden Cue Dimension (Geruch oder Medien), wird die Leistung zu verbessern, wie durch eine Verringerung der Versuche angezeigt, um Kriterium in aufeinander intr...

Das Ziel des Protokolls ist es, eine Verhaltenstest wie Aufmerksamkeits Satz Schaltaufgabe (AST) und präfrontalen Kortex vermittelten kognitiven Flexibilität bei Mäusen beurteilt auszuführen.

Die Aufmerksamkeits Set Shifting Aufgabe: Eine Messung der kognitiven Flexibilität bei Mäusen

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die kognitive Flexibilität, wie sie durch den präfrontalen Kortex vermittelt wird, in einem Mausmodell zu messen. Dies wird erreicht, indem man zunächst einer Testmaus beibringt, einen kleinen Topf zu graben, um im zweiten Schritt eine Futterbelohnung zu holen. Die Belohnung für vergrabene Nahrung ist mit einer bestimmten kontextuellen Warteschlange verknüpft, so dass die Maus die Belohnung in acht aufeinanderfolgenden Versuchen fehlerfrei korrekt lokalisieren und abrufen kann.Als Nächstes durch eine Reihe von Änderungen an der Warteschlangenbelohnungspaarung innerhalb der relevanten Dimension. Die Maus lernt, auf die relevante Dimension der Warteschlange zu achten, während sie die irrelevante Dimension ignoriert, um die Belohnung zu finden und abzurufen. Im letzten Schritt wird die Belohnungspaarung in der Warteschlange umgeschaltet, so dass die zuvor irrelevante Dimension nun relevant ist, um das erfolgreiche Auffinden und Abrufen der Belohnung zu erleichtern.Letztendlich wird eine Erhöhung der mittleren Anzahl von Versuchen zum Erreichen des Kriteriums zwischen den Versuchsgruppen in den Umkehrstadien als kognitive Inflexibilität

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Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Dieser Artikel stellt das Protokoll von T-Labyrinth-Tests unter Verwendung eines modifizierten automatisierte Vorrichtung zur Beurteilung der Lern-und Gedächtnis-Funktionen bei Mäusen.

T-Labyrinth Erzwungener Wechsel und die Links-Rechts-Discrimination Aufgaben für die Beurteilung der Arbeitsbedingungen und Referenz-Gedächtnis bei Mäusen

Vollautomatisches System zur Messung physiologisch sinnvollen Eigenschaften der Mechanismen der Vermittlung räumliche Lokalisierung, zeitliche Lokalisierung, Dauer, Geschwindigkeit und Wahrscheinlichkeitsschätzung, Risikobewertung, Impulsivität und die Genauigkeit und Präzision der Erinnerung, um die Auswirkungen der genetischen und pharmakologischen Manipulationen bewerten grundlegenden Mechanismen der Kognition bei Mäusen.

Automatisierte, Quantitative Kognition / Verhalten Screening der Mäuse: Für Genetik, Pharmakologie, Animal Cognition und Undergraduate-Unterricht

Die Fähigkeit, exekutive Funktionen wie Verhaltensflexibilität bei Ratten zu beurteilen, ist nützlich, um die Neurobiologie der Kognition sowohl bei intakten Tieren als auch bei Krankheitsmodellen zu untersuchen. Hier beschreiben wir automatisierte Aufgaben zur Bewertung von Strategiewechsel und Reversal Learning, die besonders empfindlich auf Störungen in präfrontalen kortikalen Netzwerken reagieren.

Operante Verfahren zur Bewertung der Verhaltensflexibilität bei Ratten

Aufmerksamkeits-Set-Shifting-kognitive Anomalien sind ein Kernmerkmal vieler psychiatrischer Erkrankungen. Hier präsentieren wir die Entwicklung eines neuartigen automatischen Systems zur effektiven Untersuchung von Aufmerksamkeits-Set-Shifting-Fähigkeiten, exekutiven Funktionen und anderen kognitiven Fähigkeiten bei Mäusen mit hoher translationaler Validität für Humanstudien.

Ein Operante Intra- / Extra-dimensionalen Set-Shift-Aufgabe für Mäuse

Set-Shifting, eine Form der Verhaltensflexibilität erfordert eine Aufmerksamkeitsverlagerung von einem Reiz Dimension zum anderen. Wir verlängerten eine etablierte Nagetier Set-Shifting Aufgabe 1 durch die Aufmerksamkeit auf verschiedene Reize erfordern je nach Kontext. Die Aufgabe wurde mit spezifischen Läsionen kombiniert Neuron-Subtypen zu identifizieren, für einen erfolgreichen Übergang zu Grunde liegen.

Neue Variationen für Strategie-Verschiebung in der Ratte

Stressige Lebensereignisse beeinträchtigen die kognitive Funktion und erhöhen das Risiko psychiatrischer Störungen. Dieses Protokoll veranschaulicht, wie Stress die kognitive Flexibilität beeinflusst, indem ein automatisiertes paradigmatisches Paradigma der operanten Strategie bei männlichen und weiblichen Sprague-Dawley-Ratten verwendet wird. Spezifische Gehirnbereiche, die bestimmten Verhaltensweisen zugrunde liegen, werden diskutiert und die translationale Relevanz der Ergebnisse untersucht.

Bewertung von Stresseffekten auf die kognitive Flexibilität anhand eines operanten Strategiewechsel-Paradigmas

Die Y-Maze Barriere-Aufgabe ist ein Verhaltenstest, der die Motivation untersucht, Anstrengungen zur Belohnung zu verschwenden. Hier diskutieren wir das Testen mehrerer gut validierter chronischer Stressoren, einschließlich chronischer Corticosteron- und sozialer Niederlagenstress, sowie den neuartigen chronischen nichtdiskriminierenden sozialen Niederlagenstress (CNSDS), der bei Frauen wirksam ist.

Chronischer Stress verschiebt aufwandsbezogenes Wahlverhalten in einer Y-Maze Barriere-Aufgabe bei Mäusen

Die meisten Verhaltensexperimente für Nagetiere wurden ursprünglich für Ratten entwickelt. Aufgrund der Verhaltensunterschiede zwischen Ratten und Mäusen sind bei Mäusen manchmal Modifikationen erforderlich. Wir stellen eine Methode vor, um das räumliche Arbeitsgedächtnis bei Mäusen zu testen und den Stress während der Arbeitsgedächtnisaufgabe zu minimieren.

Eine appetitive räumliche Arbeitsgedächtnisaufgabe für Mäuse in einem halbautomatischen 8-Arm-Radiallabyrinth, die die ängstliche Gedächtnisassoziation im Labyrinth reduziert

Wir zeigen, wie ein objektives Maß in die breite Anwendung Gummihand Illusion Paradigma eingesetzt werden können. Diese Maßnahme wird durch Modifizieren der etablierten crossmodalen Kongruenz Aufgabe erhalten. Diese Aufgabe ermöglicht die Untersuchung von multisensorischen Prozesse, die entscheidend für die Modulationen des Körpers Darstellungen wie in der Gummihand Illusion sind.

Die Kongruenz Crossmodale Aufgabe als ein Mittel zum Ziel Behavioral Messen in der Rubber Hand Illusion Paradigm erhalten

Dieser Artikel beschreibt ein neuartiges Dual-Task-Verfahren in Kombination mit Rapid Serial Visual Presentation, um das Aufmerksamkeitsblinzeln bei verschiedenen Asynchronien des Stimulusbeginns zu betrachten. Dieses experimentelle Verfahren unterschied sich von anderen dadurch, dass es das Aufmerksamkeitsblinzeln für Nicht-Zielgruppen testete.

Ein Dual-Task Prozedur Kombiniert mit Rapid Serial Visual Presentation zu Aufmerksamkeits Blink für Nontargets Testen

Lernen Sie die Attentional Set Shifting Task zur Messung kognitiver Flexibilität bei Mäusen. Diese Methode untersucht die Rolle des präfrontalen Kortex bei der Verhaltensanpassung.

Die Aufmerksamkeits Set Shifting Aufgabe: Eine Messung der kognitiven Flexibilität bei Mäusen

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