Name: Operante Verfahren zur Bewertung der Verhaltensflexibilität bei Ratten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-02-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 30 s
Description: Erfahren Sie die automatisierte Bewertung von Verhaltensflexibilität bei Ratten durch operante Konditionierung mit ausfahrbaren Hebeln. Diese Methode ermöglicht standardisierte Tests zur Untersuchung kognitiver Funktionen und präfrontaler Kortex-Prozesse.

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Die hier beschriebene Forschung wurde durch einen Zuschuss des Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada an S.B.F. unterstützt.

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<li>Ragozzino, M. E., Detrick, S., Kesner, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Involvement+of+the+prelimbic-infralimbic+areas+of+the+rodent+prefrontal+cortex+in+behavioral+flexibility+for+place+and+response+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Involvement of the prelimbic-infralimbic areas of the rodent prefrontal cortex in behavioral flexibility for place and response learning.</a> Journal of Neuroscience. 19, 4585-4594 (1999).</li>
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<li>Floresco, S. B., Ghods-Sharifi, S., Vexelman, C., Magyar, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociable+roles+for+the+nucleus+accumbens+core+and+shell+in+regulating+set+shifting%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dissociable roles for the nucleus accumbens core and shell in regulating set shifting.</a> Journal of Neuroscience. 26, 2449-2457 (2006).</li>
<li>Block, A. E., Dhanji, H., Thompson-Tardif, S. F., Floresco, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thalamic-prefrontal+cortical-ventral+striatal+circuitry+mediates+dissociable+components+of+strategy+set+shifting%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Thalamic-prefrontal cortical-ventral striatal circuitry mediates dissociable components of strategy set shifting.</a> Cereb Cortex. 17, 1625-1636 (2007).</li>
<li>Stefani, M. R., Moghaddam, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+and+prefrontal+cortical+NMDA+receptor+blockade+differentially+affect+discrimination+learning+and+set-shift+ability+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.Neurosci%22%5BJournal%5D)">Systemic and prefrontal cortical NMDA receptor blockade differentially affect discrimination learning and set-shift ability in rats.</a> Behav.Neurosci. 119, 420-428 (2005).</li>
<li>McAlonan, K., Brown, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orbital+prefrontal+cortex+mediates+reversal+learning+and+not+attentional+set+shifting+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Orbital prefrontal cortex mediates reversal learning and not attentional set shifting in the rat.</a> Behav. Brain Res. 146, 97-103 (2003).</li>
<li>Floresco, S. B., Block, A. E., Tse, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inactivation+of+the+medial+prefrontal+cortex+of+the+rat+impairs+strategy+set-shifting%2C+but+not+reversal+learning%2C+using+a+novel%2C+automated+procedure%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Inactivation of the medial prefrontal cortex of the rat impairs strategy set-shifting, but not reversal learning, using a novel, automated procedure.</a> Behav Brain Res. 190, 85-96 (2008).</li>
<li>Placek, K., Dippel, W. C., Jones, S., Brady, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairments+in+set-shifting+but+not+reversal+learning+in+the+neonatal+ventral+hippocampal+lesion+model+of+schizophrenia%3A+Further+evidence+for+medial+prefrontal+deficits%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Impairments in set-shifting but not reversal learning in the neonatal ventral hippocampal lesion model of schizophrenia: Further evidence for medial prefrontal deficits.</a> Behav Brain Res. 256C, 405-413 (2013).</li>
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Die Entwicklung von Verhaltens Aufgaben höheren kognitiven Konstrukte bei Nagetieren zu messen ist wichtig, Wissen über die Neurobiologie der Erkenntnis zu gelangen. Mit gut ausgebauten und validierte Aufgaben können Nagetieren auf Aufgaben der Komplexität bieten, den man von Primaten oder sogar Menschen zu beurteilen. Hier haben wir gezeigt, wie zwei Aspekte der Exekutivfunktion, Strategie Verschiebung und Umkehr Lern ​​können bei Nagetieren mit automatisierten operante Techniken untersucht werden. Mit diesen automatisierten Aufgaben haben wir frühere Ergebnisse in Quer Labyrinth und Graben Aufgaben in Bezug auf die neuronalen Substrate Set-Verschiebung und Umkehr lernen 11,13,18-21,27,29 repliziert, was darauf hindeutet, dass die operante Aufgaben gelten Einschätzungen davon konstruiert. Diese automatisierte Aufgaben haben eine Reihe von Vorteilen und Vorteilen gegenüber bestehenden nicht-automatisierte Cross-Labyrinth und Graben Aufgaben. Überzeugendsten ist die überlegene Geschwindigkeit der Datenerhebung in der automatisierten operante Version. Jedereintägige Schulung oder Prüfung dauert nur 30-60 Minuten und ist vollständig computergesteuert minimaler Überwachung vom Experimentator muss. Darüber hinaus können mehrere Tiere gleichzeitig mit einem Mehrkammer operant Einrichtung geprüft werden. Jeder Task-Serie, von der Gestaltung bis zur endgültigen Prüfung können in ca. 2-3 Wochen abgeschlossen sein. Ein weiterer wichtiger Vorteil der automatisierten Aufgaben ist die präzise Steuerung der Reizdarbietung, wodurch die Möglichkeit der Versuchsfehler zu minimieren. So wird beispielsweise die Reihenfolge der Präsentation der Zielstelle für jeden Versuch durch den Computer, anstatt von einem Experimentator randomisierte und kontrollierte manuelle Rücksprache mit einem Trial-by-Testliste. Das Timing zwischen Studien wird genau gemessen und konsequent, und wird nicht durch die Zeit, die ein Experimentator an, zum Beispiel, nehmen Sie eine Ratte aus dem Quer Labyrinth oder die Grab Container neu anordnen verwechselt. Verstärkung Lieferung erfolgt automatisch und unterliegt nicht der Fehler Experimentator (zB zu vergessen, um die Köderrichtigen Arm eines Quer Labyrinth). Die Datenerhebung wird in ähnlicher Weise verbessert, die automatische Erfassung von Reaktionsmustern einschließlich der Messung von genauen Antwortlatenzen. In Abwesenheit von anderen motorischen Störungen können Änderungen Antwortlatenzen zum Hinweis auf Veränderungen der Verarbeitungsgeschwindigkeit zu schließen und / oder um das Niveau der kognitiven Komplexität einer Aufgabe 21,22 beurteilen. Die automatisierte Aufgaben behalten auch ein wichtiger Vorteil der Quer Labyrinth Aufgaben: die Möglichkeit, eine detaillierte Analyse der Fehlerarten auf der Verschiebung oder Aufhebung Tag gemacht durch. Die Unterscheidung zwischen Set-Shifting Fehler, die vom Vortag Strategie (perseverative oder regressive Fehler) zu replizieren und Fehler, die bisher unversucht Strategien (nie verstärkten Fehler) darstellen kann bei der Charakterisierung von spezifischen Defizite in Verhaltensflexibilität zu unterstützen. Insbesondere kehr Fehler frühzeitig im Testraumes anzupassen Unfähigkeit eines Tieres, um die vorherige st aufgebenrategy, während später auftretende regressive Fehler reflektieren Unfähigkeit eines Tieres, die neue Strategie zu erhalten, sobald perseveration hat 20 aufgehört. Nie verstärkten Fehler können einen Ausfall, um die neue Strategie oder eine Unfähigkeit, systematisch nach einer Regel 20 reagieren erwerben anzuzeigen. Frühere Befunde demonstrieren 16,17,20 dissoziierbaren anatomische Basen dieser Arten von Fehlern sind auch wertvoll bei der Interpretation der Ergebnisse dieser Aufgaben. Unsere Verfahren sind entwickelt worden, und für die Verwendung mit Ratten optimiert. Nachdem dies gesagt ist, andere Gruppen haben ähnliche Verfahren für die Prüfung gesetzt schieb Fähigkeiten bei Mäusen 31 verwendet. Allerdings müssen bestimmte Änderungen, mit Mäusen, die für Arten Unterschieden Rechnung verwendet werden. Dazu gehören mehr Präsentation der visuellen Hinweis Licht vor der Hebelverlängerung, Training über mehrere Tage mit 30 Prüfungen / Tag und Einbau einer Timeout-Strafe nach falsche Entscheidungen. Although diese Änderungen machen diesen Test weniger geeignet für die Verwendung mit pharmakologischen Herausforderungen, es nützlich für die Bewertung der kognitiven Flexibilität in genetisch veränderten Mäusen (obwohl unklar ist, ob diese Änderungen würde den frontalen Kortex Empfindlichkeit der Aufgabe zu erhalten) erweisen. Natürlich gibt es auch Grenzen für diese Aufgaben. Einige dieser Einschränkungen ergeben sich aus der automatisierten Art der Aufgabe, während andere auf der Parameter der Aufgabe selbst beziehen. In Bezug auf die letztgenannte, das hier beschriebene Set-Shifting-Aufgabe (wie auch die grenzüber Labyrinth gesetzt schieb Aufgabe 26) verwenden einen eingeschränkten Satz von Reizen und Reaktionen. Im Gegensatz zu den Graben Aufgabe, auf dem Roman Exemplare (zB unbekannte Düfte oder Graben Medien) können verwendet werden, um neue Aufmerksamkeitssätze in jeder Phase 11,19 zu konstruieren, der operanten Satz schieb Aufgabe erfordert notwendigerweise die Wahl zwischen zwei Reize, die bekannt sind, die Tier - entweder die linke vs.Recht Cue-Licht, oder die linke gegen rechte Position. Das heißt, die operante und Quer Labyrinth Set-Shifting Aufgaben umfassen Antwortkonflikt sowie Strategie Verschiebung, obwohl das Konzept der Verschiebung einer Strategie zu einem neuen, bisher nicht relevant Reiz Dimension erhalten bleibt 20,23. Über einen entsprechenden Hinweis, der Set-Verschiebung und Umkehr operante Aufgaben wie hier beschrieben nicht für ein drittes Konjunktur Dimension zu ermöglichen, wie in der Aufgabe, die Graben Graben Medien, Geruch und Textur 11,19 umfassen können. Allerdings haben wir das nicht als ein fataler Fehler nicht, da der operanten Satz schieb Aufgabe des Tieres, um die zuvor relevanten Diskriminierungsstrategie zu unterdrücken und sich um eine zuvor ignorierte Konjunktur Dimension bedarf noch. Darüber hinaus scheint es denkbar, dass Änderungen an den Geräten und Task-Parameter könnte die Hinzufügung einer dritten Dimension Stimulus, wie akustische Signale oder Geruch zu unterstützen, auch wenn diese Zusätze würden wahrscheinlich das Erlernen schwieriger und weniger amenable zu Ein-Tages-pharmakologischen Tests. Schließlich ist auch eine mögliche Einschränkung jeglicher operante basierte Aufgabe der Verlust der direkten Informationen über Ratten Verhalten - dh der Experimentator nicht mehr gerade die Ratte. Wir sind der Meinung, dass die Vorteile in der Objektivität und Datenerfassung Geschwindigkeit durch Automatisierung verliehen mehr als wettmachen für diesen Verlust und Kameras in der operante Kammern angebracht sind eine relativ einfache Möglichkeit, einzelnen visuellen Zugang wieder herzustellen, falls gewünscht. Es gibt eine Reihe von Schritten, die unternommen werden können, um erfolgreich mit diesen oper Aufgaben zu maximieren. Erstens, die Bedeutung der Umgang mit den Tieren vor Ausbildungsbeginn kann nicht überbewertet werden; wie bei jedem Verhaltens Aufgabe, sind gut behandelt Tiere leichter zu handhaben, sind weniger gestresst, und tendenziell weniger variablen Daten zu produzieren. Zweitens können einige Pilotversuche erforderlich sein, die beste Zeit des Tages, um Tests durchführen zu bestimmen; die wir während des Lichtzyklus testen und feststellen, dass performance ist optimal, wenn die Tiere am Ende dieses Zyklus getestet (zB ungefähr 4.00 für einen Lichtzyklus endet um 7:00 Uhr). Drittens sollte darauf geachtet werden, dass die stabile Leistung bei jedem Vortraining Bühne etabliert zu bestätigen, bevor ein Tier zu dem nächsten Schritt. Zum Beispiel, konsistente und robuste Leistung im versenkbare Hebel Trainingsstufe ist ein ausgezeichneter Indikator für kompetente Leistung auf dem &quot;set&quot; Diskriminierung Aufgabe. In Bezug auf die Geräte, auch wenn alle Schritte automatisiert sind, bleibt Experimentator Eingriff notwendig, um zu bestätigen, dass alle Komponenten in Ordnung sind. Zum Beispiel sollte eine Überprüfung der Ausrüstung täglich ausgeführt werden (oder mehr als einmal am Tag, wenn große Anzahl von Tieren sind in der Erprobung), um sicherzustellen, dass alle Lichter, Hebel und Lohn-Delivery-Systeme sind betriebsbereit. Insbesondere können Störungen in Lohn-Delivery-Systeme (insbesondere Pelletspender) drastisch auf die Leistung auswirken. Eine ungewöhnlich hohe Anzahl von Unterlassungeneinem bestimmten Tag kann ein Problem mit der Belohnung Liefer Geräte zeigen und damit die Datenausgabe sollte jeden Tag von einem Experimentator mit der Aufgabe und den erwarteten Leistungsstufen vertraut überprüft werden. In Abwesenheit einer Fehlfunktion der Ausrüstung, kann eine hohe Anzahl von Auslassungen andere Probleme mit Motivation oder tierische Gesundheit zeigen. Wenn ein Tier ist ansonsten gesund, können Nahrungsmittelbeschränkung erhöht werden, um das Tier zu 80-85% der Free-Fütterung Gewicht für eine kurze Zeit dauern, bis die Leistung wiederhergestellt werden. Diese Set-Verschiebung und Umkehr Aufgaben können in einer Vielzahl von experimentellen Paradigmen verwendet werden. Zum Beispiel könnten die Wirkungen von Manipulationen wie Läsionen, Entwicklungsbehandlungen, diätetische Manipulationen, langfristige medikamentöse Behandlung oder genetische Veränderungen untersucht werden. Während die Wirkung einer Behandlung auf dem Set-Shifting oder Umkehrstufe kann von primärem Interesse ist zu beachten, dass, da eine solche chronische oder dauerhafte Behandlungen müssen unbedingt vor trai verabreicht werdenning beginnt, Auswirkungen auf mehreren Stufen der Leistung (vor allem auf der ersten Diskriminierung oder &quot;set&quot;) muss auch 21 untersucht werden. Die Verwendung von akuten Manipulationen, wie pharmakologische Behandlungen oder vorübergehende neuroanatomische Inaktivierungen, sind besonders gut geeignet, um diese Aufgaben. In solchen Fällen ist der Zusatz einer dritten Gruppe (wie in Abbildung 2 dargestellt) nützlich; so erhält der Hauptversuchsgruppe die Manipulation von Interesse am Tag der Verschiebung oder Aufhebung, während eine Kontrollgruppe erhält die Manipulation am Tag der ersten Diskriminierung oder &quot;Set&quot;, um für eine breite Wirkung auf das Lernen zu testen und eine zweite Kontrollgruppe erhält keine Manipulationen (oder Scheinbehandlung) an beiden Tagen 20,22. Beachten Sie, dass für eine solche Manipulation akuten Studien, ist es ratsam, Ratten Leistung während des Lernens der Anfangssatz entsprechen und ordnet diese entsprechend in der experimentellen Gruppe und (zweiten) Kontrollgruppe entsprechend. Diese minimIZES die Möglichkeit, dass behandlungsinduzierte Leistungsunterschiede können durch individuelle Unterschiede darin, wie leicht Ratten lernen, zwischen Reizen zu unterscheiden verwechselt werden. Außerdem, wenn ein Experiment benötigt Testen mehrerer Kohorten über Wochen oder Monate, je Kohorte sollten Tiere aller Versuchsgruppen umfassen. Zum Beispiel kann eine Untersuchung Testen der Wirkungen einer akuten pharmakologischen Manipulationen während eines Schaltvorgangs erfordern 48 Ratten insgesamt 3 Versuchsgruppen, in drei Kohorten von jeweils 16 Tieren getestet. In diesem Fall sollte jede Kohorte 5-6 Ratten in jeder Versuchsgruppe enthalten. Idealerweise sollten die statistische Analyse ein Faktor, gab es keine Unterschiede in der Leistung in jeder Gruppe von Ratten bestätigt umfassen. Schließlich können diese oper Aufgaben besonders nützlich für die Anwendung in vivo Aufzeichnungstechniken, einschließlich Mikrodialyse, Voltammetrie und Elektrophysiologie, aufgrund von Komponenten, wie beispielsweise der kontrollierten Umgebung, genauen Zeit Stimulus presentatIon und Antworten und eingeschränkte Bewegungen der Tiere, die nicht verfügbar oder praktisch in der Quer Labyrinth oder Graben Aufgaben.

Hochrangige kognitive Prozesse einschließlich Regelerzeugung, Verhaltens Auswahl und Strategie Auswertung werden gemeinsam als &quot;Führungsaufgabe&quot; oder bezeichnet &quot;Verhaltensflexibilität ein.&quot; Solche Prozesse sind entscheidend für die normale kognitive Funktion und kann in so unterschiedlichen Erkrankungen wie Schizophrenie beeinträchtigt werden , Alkoholismus, Depression, Schlaganfall und Alzheimer-Krankheit 2-7. Die Regulierung der Exekutivfunktion Prozesse in erster Linie durch Bereiche im frontalen Kortex vermittelt werden, einschließlich der dorsolateralen präfrontalen Kortex und orbitofrontalen Kortex beim Menschen 8-10. Die Entwicklung der Aufgaben auf Exekutivfunktion und / oder Verhaltensflexibilität in nichtmenschlichen Tieren, insbesondere Nagetiere zu bewerten, hat stark erweiterte das Verständnis der Neurobiologie der Erkenntnis 11-14. Solche Aufgaben haben die Möglichkeit, verschiedene Komponenten der Verhaltensflexibilität getrennt zu messen, einschließlichStrategie Verschiebung und Umkehr Lernen. Strategie Verschiebung bezieht sich auf die Fähigkeit, aktiv zu unterdrücken einen zuvor gelernten Aktionsstrategie während Erwerb eines neuen, konkurrierenden Strategie, insbesondere über Konjunktur Abmessungen (extradimensionalen Verschiebung) - zB Wechsel von der Durchführung einer visuellen Diskriminierung aufgrund (Rot gegen das Grün, wo rot ist &quot;richtige&quot; und taktile Reize sind irrelevant) der Durchführung einer taktilen Diskriminierung (glatt gegen raue, wo glatt ist &quot;richtig&quot; und visuelle Reize sind jetzt irrelevant). Auf der anderen Seite beinhaltet Umkehr Lernen auch eine Änderung der Reaktionsstrategie, aber innerhalb der gleichen Stimulus Dimension - zB in &quot;Rot gegen das Grün&quot; Wenn beispielsweise rot bisher richtig, eine Umkehr würde das grüne diktieren, ist jetzt korrekt, während taktile Reize wäre irrelevant bleiben. Mehrere Aufgaben entwickelt worden, um Verhaltensflexibilität bei Nagetieren zu untersuchen. Der Quer maze Aufgabe erfordert ein Tier, um entweder eine erste Richtung basierte Regel (zB &quot;immer rechts abbiegen&quot;) oder eine visuelle basierte Regel (zB &quot;immer in Richtung der visuellen Hinweis drehen&quot;) bis zu einem bestimmten Kriterium der Wahrnehmung erfahren. Dann wird das Tier benötigt, um unerwartet verschieben entweder über Modalität in die entgegengesetzte Regel (Strategie Verschiebung, ursprünglich als &quot;nonreversal shift&quot; 15 bezeichnet) oder verschieben innerhalb Modalität zur gegenüberliegenden Kontingenz (Umkehr Lernen) 13,14,16. Solche Aufgaben sind empfindlich gegenüber Störungen in kortikalen und subkortikalen Netzwerke, in denen die präfrontalen Kortex, Thalamus und Striatum 1,13,14,16-18. Eine andere Art von Aufmerksamkeits Satz schieb Task (manchmal als der Graben Aufgabe bezeichnet) erfordert Ausbildung Tiere zwischen zwei Behältern, die entlang von zwei oder drei Dimensionen Stimulus (Graben Medien, Geruch und / oder externen Textur) unterscheiden diskriminieren. Ähnlich zu dem Quer mazeAufgabe, Tiere sind dann verpflichtet, entweder über Abmessungen (Strategie Verschiebung) zu verschieben oder in der gleichen Dimension (Umkehr Lernen), und diese Aufgaben sind ähnlich empfindlich auf frontalen Kortex Manipulationen 11,19. Ein Vorteil dieser Aufgabe ist, dass während der extradimensionalen Strategiewechsel, Ratten werden mit neuen Sets von Stimuli (Exemplare), die sicherstellt, dass die Leistung Beeinträchtigungen in dieser Phase sind wahrscheinlich auf Störungen in der Fähigkeit zur Aufmerksamkeits Satz, um verschiedene Aspekte verlagern vorgestellt Verbindung Stimuli, anstatt eine beeinträchtigte Fähigkeit zu stoppen Annäherung an einen spezifischen Stimulus zuvor mit Belohnung verbunden. Allerdings ist diese Funktion auch es schwieriger, den besonderen Charakter eines Defizits während eines festgelegten Verschiebung ermitteln. Obwohl die oben beschriebenen Aufgaben wurden in der Literatur gut dokumentiert sind, beide aus einer Reihe von Verfahrens Nachteile, vor allem die Länge der Zeit, die für die Testtiere. Sowohldie Quer Labyrinth Aufgabe und das Graben Aufgabe kann nur ein Tier zu einem Zeitpunkt getestet werden soll; außerdem müssen Tests in Echtzeit von einem engagierten Experimentator verabreicht werden und kann bis zu mehreren Stunden pro Tag und Tier statt. Darüber hinaus werden die Präsentation von Stimuli und der Aufzeichnung der Verhaltensantworten bei beiden Arten von Aufgaben manuell von einem Experimentator gesteuert und sind daher anfällig für menschliche Fehler und subjektiven Interpretation. Hier beschreiben wir eine automatisierte Methode für die Bewertung der Strategie Verschiebung und Umkehr lernen bei der Ratte mit operante Verfahren, die Stimulus-Steuerung und Darstellung der Daten zu optimieren, und dramatisch verbessern die Geschwindigkeit der Datenerhebung und Durchsatz 20,21. Die verwendeten Form und Bahn Ratten beschriebenen Verfahren sowie die Komponenten der Aufgabe selbst und der Analyse der resultierenden Daten. Wir haben festgestellt, dass, wie die grenzüber Labyrinth und Graben Aufgaben, diese automatisierte Aufgaben sind empfindlich gegenüber Störungen im präfrontalenund subkortikalen Schaltung sowie auf eine neurologische Entwicklungs Manipulation, die Modelle Schizophrenie 20-23.

<table><tbody><tr><td>Verhaltenskammer-Paket mit einziehbaren Hebeln</td><td>Med Associates, Inc.</td><td>MED-008-B2</td><td>Zu den erforderlichen Komponenten gehören zwei einziehbare Hebel, zwei Stimulusleuchten, Hauslicht und ein Verstärkungsabgabesystem</td></tr><tr><td>MED-PC-Software</td><td>Med Associates, Inc.</td><td>SOF-735</td><td></td></tr><tr><td>MPC2XL Software</td><td>Med Associates, Inc.</td><td>SOF-731</td><td>Datenübertragungsprogramm zum Importieren von Rohdaten in das Excel-Format</td></tr><tr><td>Staubfreie Präzisionspellets, 45 mg, Zucker</td><td>Bio-Serv</td><td>F0042</td><td></td></tr></tbody></table>

operante verfahren zur bewertung der verhaltensflexibilität bei ratten

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Exekutive Funktionen bestehen aus mehreren höheren kognitiven Prozesse, die Regelerzeugung und Verhaltensauswahl zu fahren. Eine emergente Eigenschaft dieser Prozesse ist die Möglichkeit, das Verhalten als Reaktion auf Änderungen in der eigenen Umgebung (dh Verhaltensflexibilität) einzustellen. Diese Prozesse sind für den normalen menschlichen Verhaltens und können in verschiedenen neuropsychiatrische Störungen, einschließlich Schizophrenie, Alkoholismus, Depression, Schlaganfall und Alzheimer-Krankheit gestört werden. Verständnis der Neurobiologie von Führungsaufgaben wurde stark durch die Verfügbarkeit von Tier Aufgaben für die Beurteilung der einzelnen Bestandteile der Verhaltensflexibilität, insbesondere Strategie Verschiebung und Umkehr Lernen vorangetrieben. Während verschiedene Arten von Aufgaben entwickelt worden, die meisten sind nicht automatisiert, arbeitsintensiv und erlauben Testen nur ein Tier auf einmal. Die jüngste Entwicklung der automatisierten, operante basierten Aufgaben für die Beurteilung der Verhaltensflexibilität optimiert testing, standardisiert Stimuluspräsentation und Datenaufzeichnung, und dramatisch verbessert den Durchsatz. Hier beschreiben wir automatisierte Strategie Verschiebung und Umkehr Aufgaben, mit operante Kammern, die durch eigens geschriebenen Software-Programme gesteuert. Unter Verwendung dieser Aufgaben haben wir gezeigt, dass die medialen präfrontalen Kortex regelt Strategie Verschiebung aber nicht Umkehr Lernen bei Ratten, ähnlich dem beim Menschen beobachteten Dissoziation. Außerdem Tiere mit einem Neugeborenen Hippocampus Läsion, eine neurologische Entwicklungsmodell von Schizophrenie, werden selektiv über die Strategie Verschiebung Aufgabe aber nicht die Umkehrung Aufgabe beeinträchtigt. Die Strategie Verschieben Task ermöglicht auch die Identifizierung von getrennten Arten von Leistungsfehlern, von denen jede zuzuschreiben unterschiedliche neuronale Substrate. Die Verfügbarkeit dieser automatisierten Aufgaben und Nachweise für die dissoziierbaren Beiträge der separaten präfrontalen Bereichen, macht sie besonders geeignet Assays zur Untersuchung der neurobiologischen Grundlagenprozesse sowie drug Entdeckung und Screening in Krankheitsmodellen.

Akute reversible Inaktivierung des präfrontalen Cortex durch Infusion des Lokalanästhetikum Bupivacain-Hydrochlorid (0,75%, 0,5 &amp; mgr; l) in die prälimbischen Bereich über eine chirurgisch implantierte Infusionskanüle 20 ca. 10 min vor dem Test durchgeführt werden. Weiterhin können die Effekte der Inaktivierung während entweder der ersten Aufgabe (&quot;Set&quot;) oder der zweiten Aufgabe (&quot;Shift&quot; oder &quot;Umkehr&quot;) bewertet werden, um mögliche allgemeine Wirkung auf Lernen zu untersuchen. 2 zeigt die Ergebnisse einer solchen Inaktivierungen Tier Durchführung der Cue-to-Response-Strategie-Schaltablauf. Präfrontalen Inaktivierung am ersten Tag, dem Cue / &quot;Set&quot; Aufgabe, nicht die Leistung (Abbildung 2A) beeinträchtigt, was darauf hindeutet, dass die medialen präfrontalen Kortex ist nicht für die anfängliche Lern Diskriminierung notwendig. Allerdings präfrontalen Inaktivierung am zweiten Tag, dem Response / &quot;Shift&quot; Aufgabe, signifLeistung in dieser Tiere sentlich beeinträchtigt benötigt eine wesentlich größere Anzahl von Versuchen, um Leistungskriterium (2B) erreichen. Wenn der präfrontale Kortex inaktiviert wurde, machte Tieren mehr kehrähnliche Fehler als nie verstärkten Fehler in der Shift-Task (2C). Diese Befunde replizieren vorherigen Daten hinsichtlich der Wichtigkeit der medialen präfrontalen Kortex für Strategieverschiebung und insbesondere bei der Unterdrückung eines zuvor erlernten Strategie 13,20. Umgekehrt haben Tiere in der Umkehrung der Reaktionsfolge ausgebildet dieses präfrontalen Abhängigkeit zeigen. Tiere, die Inaktivierung des präfrontalen Kortex auf der &quot;Reversal&quot; Tag nicht aus Kochsalzlösung infundiert Tiere entweder auf die erste Reaktion von Diskriminierungen (3A) oder die anschließende Umkehr (3B) 20 .Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit früheren Untersuchungen, die belegen, dass sich unterscheiden the orbitofrontal cortex, nicht die medialen präfrontalen Kortex, reguliert Umkehr Lernen auf einer Vielzahl von Aufgaben, 12,19,26, einschließlich einer operanten Aufgabe ähnlich der hier beschriebenen 27. <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/52387/52387fig2highres.jpg" /> Abbildung 2. Die Inaktivierung des präfrontalen Kortex Impairs Strategie Shifting. A, Trials auf dem ersten Cue Scheidungsaufgabe (&quot;Set&quot;) von Ratten, die Infusion von Kochsalzlösung oder Bupivacain (Bupi) in den medialen präfrontalen Kortex am Stichtag Kriterium. Präfrontalen Inaktivierung hatte keinen Einfluss auf Ersterwerb. B, Trials auf die Umstellung auf den Antwortaufgabe (&quot;Shift&quot;) Kriterium folgenden medialen präfrontalen Infusionen mit Kochsalzlösung oder Bupivacain auf die Schalt Tag. Die Inaktivierung des präfrontalen Cortex beeinträchtigt den Strategiewechsel der Antwort Aufgabe.C, Fehlerarten von Tieren an der Schalt Tag begangen. Präfrontalen Inaktivierung vor der Schaltaufgabe (&quot;Sal-BUPI&quot; -Gruppe) führte zu einem Anstieg in perseverative artigen Fehlern. * P &lt;0,05 vs. Kochsalzlösung-Salzlösung. Diese Zahl hat sich von Floresco et al modifiziert. 20 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52387/52387fig2large.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52387/52387fig3highres.jpg" /> Abbildung 3. Die Inaktivierung des präfrontalen Kortex Blätter Reversal Learning Intact. A, Prozesse, die während der ersten Reaktion Diskriminierung Ausbildung von Ratten, die dann erhalten würden Infusionen mit Kochsalzlösung oder Bupivacain (Bupi) in den medialen präfrontalen Kortex vor der Umkehr Ausbildung Kriterium. Es wurden keine Unterschiede gesehen. BProben, die während der Umkehrung der Reaktion Diskriminierung Kriterium, nach medialen präfrontalen Infusionen mit Kochsalzlösung oder Bupivacain. Präfrontalen Inaktivierung nicht Umkehr Lernen beeinträchtigen. Diese Zahl hat sich von Floresco et al modifiziert. 20 In Abbildung 4 dargestellten Daten ist ein Beispiel dafür, wie erforderlich Ratten, &quot;Erinnerung&quot; Studien durchführen mit Hilfe der alten Regel vor einem Strategiewechsel in die Interpretation der Daten zu erleichtern. In dieser Studie (Enomotor und Floresco, unveröffentlichte Beobachtungen) wurden Ratten für Leistung auf den Erwerb einer visuellen Hinweis Regel am Tag 1 (4A) abgestimmt. Am Tag 2 erhielten die Ratten Fahrzeug oder 0,2 mg / kg Haloperidol. Zu Beginn des Tages 2 Testsitzung wurden sie 20 Studien gegeben, wo sie benötigt wurden, zu reagieren mit dem visuellen Hinweis Regel am Tag 1 erworben hat, nach der die Regel eingeschaltet Mitte der Sitzung auf eine Antwort Diskriminierung. Wie in Figur 4 dargestelltB, diese Behandlung während der ersten 20 Erinnerung Studien der Session beeinträchtigt Abruf der visuelle Hinweis Regel. Anschließend erforderlich Haloperidol behandelten Ratten weniger Versuche zu Kriterium (4C) zu erreichen, und machten weniger Fehler kehr (4D) auf dem Strategiewechsel. Beachten Sie, dass wir nicht genutzt hatte die Erinnerung Studien vor der Verschiebung, so können diese Daten interpretiert worden als Verbesserung in Reihe Schalten von Haloperidol. Allerdings ist die Wertminderung während der Herrschaft Abrufphase legt nahe, dass diese Effekte besser als Speicher für die zuvor erworbenen Regel, die auf weniger als Reaktion Konflikten geführt werden kann, wenn Ratten wurden benötigt, um eine neue Regel zu lernen und damit schnelleres Schalten beeinträchtigt haben verstanden. <img alt="4" src="/files/ftp_upload/52387/52387fig4highres.jpg" /> Abbildung 4. Beeinträchtigte Regel Retrieval und den erleichterten Set-Shifting von Halop Induzierteeridol Behandlung. A, Trials auf visuellen Hinweis Diskriminierung Ratten, die Fahrzeug (Kochsalzlösung) oder Dopamin D2-Antagonist Haloperidol (0,2 mg / kg) vor dem Strategieschaltablauf am nächsten Tag empfangen wurden Kriterium. Tiere in beiden Gruppen zeigten vergleichbare Pre-Droge Leistung. B, Zu Beginn des Tests an Tag 2 erhielten die Ratten 20 Erinnerung Studien, in denen sie die Pläne weiterhin mit Haloperidol deutlich zurückgegangen Genauigkeit reagieren mit dem visuellen Hinweis Regel von Tag 1. Behandlung Während diese Mahnung Studien. C Nachdem der 20 Mahnung Studien verlagerte sich der Rechtsmittel Sitzung auf eine Antwort von Diskriminierungen. Haloperidol behandelten Ratten benötigt weniger Versuche zu Kriterium während der Schicht zu erzielen. D. Haloperidol-Behandlung auch kehr Fehler reduziert. Obwohl diese Daten könnte eine verbesserte Leistung, die Wertminderung in der Regel Wieder Anzeige im B schlagen </strong&gt; zeigt an, dass die scheinbare &quot;verstärkten Strategie Verschiebung&quot; eher auf die reduzierten Störungen aus dem zuvor erworbenen Regel. Enomoto und Floresco, unveröffentlichte Beobachtungen. *, p &lt;0,05 vs. Fahrzeug. Die Neugeborenen-ventralen Hippocampus-Läsion (NVHL) Manipulation verwendet worden, um einige Aspekte der Schizophrenie bei Ratten 28, insbesondere kognitive Beeinträchtigungen 29,30 modellieren. Kurz gesagt, wird eine exzitotoxische Läsionen zum Hippocampus von 7 Tage alten Ratten verabreicht, und der Test wird in Erwachsenen (60+ Tage postnatal) durchgeführt. . Dies ist ein Modell der Hypothese auf Entwicklungsflugbahn der Schizophrenie 28 Abbildung 5 zeigt die Leistung von NVHL und Kontrollratten auf der vorbelichteten Version der Set-Shifting: Antwort auf Sequence-Stimmung NVHL Ratten werden an das Erlernen der ersten Regel (Response / &quot;Set unbeeinträchtigt. &quot;, 5A), aber drastisch verschlechtert<html> bei Umstellung auf die neue Regel (Cue / &quot;Shift&quot;), wie durch die Erhöhung der Anzahl der Versuche erforderlich sind, um Kriterium (5B) zu erreichen angezeigt. Darüber hinaus war dieses Defizit vor allem auf eine Erhöhung perseverative Fehler, wie es in 5C gezeigt ist, was darauf hindeutet präfrontalen Abnormalitäten 20,21. Diese Ergebnisse bestätigen frühere Ergebnisse beeinträchtigen Strategie Verschiebung in NVHL Tiere mit Hilfe der Quer Labyrinth Aufgabe 29. Ähnlich wie bei den Daten von prefrontally inaktivierten Tieren oben gezeigt, wurden NVHL Tiere nicht in den Umkehr beeinträchtigt Lernen (6A, B), obwohl sie langsamer reagieren (6C, D) waren. Diese negative Erkenntnis impliziert, dass die beobachtete Verschiebung Strategie Defizite nicht auf eine einfache Unfähigkeit, zwischen Reizen 21 wechseln. ES.jpg &quot;/&gt; Abbildung 5. Eingeschränkte Set-Shifting im NVHL Modell für Schizophrenie. Leistung auf dem vorbelichteten Version der Set-Shifting-Sequenz (Antwort-to-Cue) in NVHL und Schein-Kontrolltieren. A, wurden NVHL Tiere auf dem Antwort unbeeinträchtigt (&quot;Set&quot;) Aufgabe. B, jedoch NVHL Tiere benötigt deutlich mehr Studien als Shams Kriterium auf der Visual Cue (&quot;Shift&quot;) Aufgabe. C erreichen, Fehler auf der &quot;Shift&quot; Tag. NVHL Tieren mehr kehr Fehler als Schein-Tiere, aber nicht auf regressive oder nie verstärkten Fehler abweichen. * P &lt;0,05 vs. Schein. Diese Zahl hat sich von Placek et al modifiziert. 21 <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/52387/52387fig6highres.jpg" /> Abbildung 6. Mangelnde NVHL der Wertminderung von Reversal Learning. <strong&gt; A, B, NVHL und Schein Tiere nicht in ihrer Fähigkeit zu erwerben, entweder die erste Reaktion Lernaufgabe (&quot;Set&quot;), oder die Antwort Reversal abweichen. C, D, waren NVHL Tiere langsamer als Shams auf reagieren sowohl die &quot;Set&quot; und die &quot;Auflösung&quot; Aufgaben. Diese Zahl hat sich von Placek et al modifiziert. 21 Schließlich hat Pilottests zeigten, dass Tiere so gut wie nicht in der Lage, um eine Umkehrung der Cue Aufgabe, nämlich zu lernen, um den Hebel gegenüber dem Stimulus Licht beleuchtet drücken sind. Fünf von sechs Tieren getestet abgeschlossen 450 Umkehr-Studien (3 Tage) ohne Erreichen Kriterium, und der sechste Tier benötigt 418 Studien (Brady, unveröffentlichte Beobachtungen, Daten nicht gezeigt). Dies ist wahrscheinlich, da die Reiz Leuchten sind sehr ausgeprägten und reiz Hinweise, dass es sehr schwierig für Ratten, die direkt von ihnen reagiert machen. Somit ist diese Testsequenz nicht recommended.

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

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments besteht darin, die Verhaltensflexibilität, einschließlich Set-Shifting und Umkehr-Lernen bei Ratten, mithilfe einer automatisierten operanten Methode zu bewerten. Dies wird erreicht, indem die Tiere zunächst im Hebeldrück-Verhalten trainiert werden, um sie mit der Ausfahrt und Einfahrt der Hebel vertraut zu machen und eine konsistente Berichterstattung sicherzustellen. Anschließend werden die Tiere in der ersten Aufgabe der gewünschten Sequenz getestet.Beispielsweise erfolgt die Diskriminierung visueller Reize in der Abfolge von Reizdarbietung bis zur Antwort, wodurch die Fähigkeit des Tieres, eine Diskriminierungsregel zu erlernen, festgestellt wird. Anschließend werden die Tiere in der zweiten Aufgabe der gewünschten Abfolge getestet, um die Verhaltensflexibilität des Tieres zu bewerten, also seine Fähigkeit, von einer Regel zu einer anderen zu wechseln. Die Ergebnisse zeigen Effekte auf verschiedene Aspekte der Verhaltensflexibilität, die auf unterschiedlichen pharmakologischen oder anatomischen Manipulationen beruhen.Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie Labyrinth- oder Grabtests liegt in einer besseren Reizkontrolle und Standardisierung sowie einer erheblichen Steigerung der Datenerfassungsrate. Das Verfahren wird Bradley Roberts, ein Bachelorstudent aus meinem Labor, demonstrieren, um Verhaltensflexibilitätstests an Ratten durchzuführen. Verwenden Sie Operantenkammern, die mit mindestens zwei beweglichen Hebeln ausgestattet sind, die sich auf beiden Seiten eines zentralen Belohnungsabgabebereichs befinden, zwei Stimulusleuchten, jeweils eine über jedem Hebel, eine Raumleuchte und eine Belohnungsabgabevorrichtung. Stellen Sie sicher, dass das Raumlicht die gesamte Kammer ausleuchtet, ohne die Detektion der Reizlichter zu stören. Verwenden Sie schmackhaftes Futter zur Verstärkung, beispielsweise 45-Milligramm-Saccharosepellets. Steuern Sie die Reizpräsentation, die Hebelbetätigung und die Datensammlung über eine Schnittstelle mit einem Computer.Beziehen Sie sich auf das Textprotokoll für zusätzliche Einzelheiten zur Vortraining der Ratten. Befolgen Sie die Anweisungen im Textprotokoll und geben Sie den Ratten Trainingssitzungen mit einziehbaren Hebeln, um sie mit dem Aus- und Einfahren der Hebel vertraut zu machen, und stellen Sie sicher, dass die Ratten zum Zeitpunkt des Übergangs zu den Haupttestphasen der Aufgabe relativ wenige Auslassungen machen. Bestimmen Sie bei jedem Versuch, welcher Hebel auszufahren ist, wobei die Hebelwechsel in einer pseudorandomisierten Reihenfolge erfolgen, sodass 45 Versuche mit dem linken Hebel und 45 Versuche mit dem rechten Hebel durchgeführt werden, jedoch nicht mehr als zwei aufeinanderfolgende Versuche mit demselben Hebel.Strecken Sie denselben Hebel aus, strecken Sie den ausgewählten Hebel aus. Verstärken Sie das Tier, nachdem es innerhalb von 10 Sekunden auf den Hebel gedrückt hat, woraufhin der Hebel wieder eingefahren wird. Falls das Tier innerhalb von 10 Sekunden nicht reagiert, fahren Sie den Hebel ein und notieren Sie eine Auslassung.Setzen Sie 30-minütige Trainings­sitzungen mit ausfahrbarer Hebel­bedienung über eine festgelegte Anzahl von Tagen fort oder bis die Tiere ein Mindestkriterium von fünf oder weniger Auslassungen an zwei aufeinanderfolgenden Tagen erreichen, um die Tiere in der Reihenfolge von Warteschlange zu Antwort­sequenz zu testen, die eine der beiden möglichen Test­sequenzen für Strategiewechsel darstellt. Beginnen Sie mit dem Testen der Tiere an der Q-Aufgabe. Bei dieser Aufgabe werden die Tiere dafür belohnt, dass sie auf den Hebel unterhalb des beleuchteten Stimulus­lichts drücken, und sie stellt die festgelegte Aufgabe in der Sequenz dar.Beginnen Sie jeden Versuch mit beiden eingezogenen Hebeln, indem Sie entweder das linke oder rechte Stimuluslicht drei Sekunden lang beleuchten. Anschließend werden beide Hebel für 10 Sekunden in die Kammer ausgefahren oder bis eine Reaktion erfolgt. Verstärken Sie nur eine korrekte Reaktion auf dem signalisierten Hebel, wenn eine Reaktion auf einem der beiden Hebel erfolgt.Ziehen Sie die Hebel zurück. Beginnen Sie alle 20 Sekunden mit den Durchläufen während der gesamten Sitzung. Bestimmen Sie die Reihenfolge der Durchläufe pseudozufällig, sodass nicht mehr als zwei aufeinanderfolgende Durchläufe denselben Reiz enthalten.Beleuchtung eingeschaltet. Führen Sie die Versuche fort, bis ein Tier 10 aufeinanderfolgende korrekte Antworten abgeschlossen hat und mindestens 30 Versuche absolviert hat, oder bis 150 bis 200 Versuche ohne Erreichen des Kriteriums durchgeführt wurden. Am nächsten Tag, nachdem das Kriterium bei der Q-Aufgabe erreicht wurde, wechseln Sie die Tiere zur Antwortaufgabe, die die Wechselaufgabe in der Abfolge darstellt und die Tiere dafür verstärkt, dass sie auf dem Hebel antworten, der ihrer Seitenpräferenz entgegengesetzt ist.Unabhängig vom Reiz wird, beginnend mit beiden eingezogenen Hebeln, pseudozufällig eines der beiden Stimulationslichter für drei Sekunden beleuchtet, woraufhin beide Hebel für 10 Sekunden in die Kammer ausgefahren werden oder bis eine Reaktion erfolgt. Verstärken Sie ausschließlich eine Reaktion am korrekten Positionshebel, der der Seite des Tieres gegenüberliegt; bevorzugen Sie keine Seite, wenn eine Reaktion an einem der beiden Hebel erfolgt. Ziehen Sie die Hebel wieder ein und setzen Sie die Versuchsdurchgänge fort, bis das Tier das Kriterium von 10 aufeinanderfolgenden korrekten Reaktionen erreicht hat.Ein effizientes Strategiewechseln hängt vom medialen präfrontalen Kortex ab. Am ersten Behandlungstag beeinträchtigte eine Inaktivierung des präfrontalen Kortex die Leistung in der Q-Satz-Aufgabe nicht. Eine Inaktivierung des präfrontalen Kortex am zweiten Tag beeinträchtigte jedoch die Leistung in der Reaktionswechsel-Aufgabe signifikant, da die Tiere mehr Versuche benötigten, um die Kriteriumsleistung zu erreichen.Im Vergleich dazu zeigte die Umkehrlernleistung bei der Diskriminierung keine Abhängigkeit vom medialen präfrontalen Kortex. Tiere, die am Umkehrtag eine Inaktivierung des präfrontalen Kortex erhielten, unterschieden sich nicht von den mit Salzlösung behandelten Tieren, was frühere Befunde unterstützt, nach denen der orbitofrontale Kortex – und nicht der mediale präfrontale Kortex – das Umkehlernen bei einer Vielzahl von Aufgaben steuert. Um zu zeigen, wie Erinnerungsproben die Dateninterpretation unterstützen können, erlernten Ratten am ersten Tag eine visuelle Q-Regel.Am zweiten Tag erhielten die Ratten Vehicle oder Hallal Peritol und anschließend 20 Erinnerungsversuche vom ersten Tag, bevor zum Reaktionsdiskriminationsverfahren gewechselt wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass Hallal Peritol den Abruf des visuellen Reizes während der Erinnerungsversuche beeinträchtigte. Danach benötigten die mit Hallal Peritol behandelten Ratten weniger Versuche, um das Kriterium zu erreichen – ein Ergebnis, das als Verbesserung des Set-Shifting interpretiert worden wäre, wenn nicht die Erinnerungsversuche darauf hingewiesen hätten, dass das Gedächtnis für die vorherige Regel tatsächlich beeinträchtigt war.Andere Methoden wie anatomische, umweltbedingte oder genetische Eingriffe sowie physiologische oder chemische Ableitungstechniken können zu diesem Verfahren hinzugefügt werden, um die neurobiologischen Grundlagen von Verhaltensflexibilität und exekutiver Funktion zu untersuchen.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Eine vollautomatische Protokoll für Nager operante Konditionierung vorgeschlagen. Das Protokoll stützt sich auf genaue zeitliche Steuerung der Verhaltens Ereignisse, um das Ausmaß, zu dem diese Steuer Einflüsse zugrunde liegenden neuronalen Aktivität sensomotorische Integration und kognitive Kontrollexperimenten zu untersuchen.

Eine vollautomatische Nageranlage Protokoll für die Integration sensorischer und kognitiver Kontrollexperimente

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

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

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um das Pawlowsche konditionierte Annäherungsverhalten bei Ratten hervorzurufen. Dieses Verfahren kann verwendet werden, um individuelle Unterschiede in der Tendenz zur Annäherung an Belohnungsreize zu messen und Anreizsalienz zuzuschreiben und die Suchtvulnerabilität zu untersuchen.

Pavlovian Trainings konditionierten Ansatz bei Ratten

Eine Ratte Version des menschlichen Psychomotorik Vigilance Test (PVT) beschrieben, die mit dem menschlichen PVT gemessen Aspekte der Aufmerksamkeit ähnlich denen Maßnahmen, einschließlich der Aspekte der menschlichen Wachsamkeit wie Leistungsgenauigkeit, Motordrehzahl, vorzeitige reagiert und Verfehlungen in der Aufmerksamkeit.

Das Nagetier Psychomotorik Vigilance Test (rPVT): Eine Methode zur Beurteilung der Neuropsychologische Leistung bei Ratten und Mäusen

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

Dieses Manuskript beschreibt eine halbautomatische Aufgabe, die Supination in Ratten quantifiziert. Ratten erreichen, erfassen und eine sphärische Manipulandum supinieren. Die Ratte ist mit einem Pellet belohnt, übersteigt die Umdrehung Winkel ein Kriterium, die vom Benutzer festgelegt. Diese Aufgabe erhöht den Durchsatz, Empfindlichkeit gegenüber Verletzungen und Objektivität im Vergleich zu traditionellen Aufgaben.

Drehknopf Supination Aufgabe: Eine halbautomatische Methode für die Beurteilung der Funktion der Vordergliedmaße bei Ratten

Eine Kosten / Nutzen-Analyse ist ein mit einem Gewicht von Waage-Ansatz, den das Gehirn im Laufe der Entscheidungsfindung führt. Hier schlagen wir ein Protokoll zum trainieren auf einer operanten-basierte Entscheidungsfindung Paradigma wo Ratten wählen höhere Gewinne auf Kosten von 15 warten Ratten s, sie zu empfangen.

Operant Protokolle für die Beurteilung der Kosten / Nutzen-Analyse während verstärkte Entscheidungsfindung durch Nagetiere

Wir präsentieren Ihnen drei Protokolle, die verschiedene Formen der Impulsivität bei Ratten und andere Kleinsäuger zu bewerten. Intertemporale Wahl Verfahren bewerten die Tendenz, den Wert der verspäteten Ergebnisse Rabatt. Differentielle Verstärkung von niedrigen Zinsen und Feature-Negative Diskriminierung bewerten bzw. Hemmung der Reaktionsfähigkeit mit und ohne Strafe für unangemessene Reaktionen.

Drei Laborverfahren für die Beurteilung der unterschiedliche Erscheinungsformen von Impulsivität bei Ratten

Ein Verfahren zur Messung der Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung von Ratten in einem sozialen Zustand wird beschrieben. Das Protokoll ermöglicht es uns, die Auswirkungen der bloßen Anwesenheit anderer auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung in einem Experiment zu untersuchen.

Eine Aufgabe zur Bewertung der Auswirkungen eines Partners auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung in Ratten

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

Erfahren Sie die automatisierte Bewertung von Verhaltensflexibilität bei Ratten durch operante Konditionierung mit ausfahrbaren Hebeln. Diese Methode ermöglicht standardisierte Tests zur Untersuchung kognitiver Funktionen und präfrontaler Kortex-Prozesse.

Operante Verfahren zur Bewertung der Verhaltensflexibilität bei Ratten

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