Touchscreen nachhaltige Aufmerksamkeit Aufgabe (SA) für Ratten

Das übergeordnete Ziel dieser Verhaltensaufgabe mit operanten Touchscreen-Kammern ist es, die anhaltende Aufmerksamkeitskapazität von Ratten zu messen. Diese Methode kann dazu beitragen, die neurobiologischen Mechanismen aufzudecken, die für eine angemessene anhaltende Aufmerksamkeit entscheidend sind, d. h. die Überwachung von intermittierenden und unvorhersehbaren Ereignissen im Laufe der Zeit. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass wir eine gut validierte Aufgabe zur anhaltenden Aufmerksamkeit von Nagetieren an die operante Touchscreen-Kammer angepasst haben.

Ein Apparat von wachsender Beliebtheit mit Programmierbarkeit für viele kognitive Aufgaben. Die Anwendungen dieser Technik erstrecken sich auf die Erforschung neuropsychiatrischer und neurodegenerativer Erkrankungen, die durch eine gestörte Aufmerksamkeit gekennzeichnet sind. Therapien, für die diese Methoden geeignet sind, können mit der hier vorgestellten Methode getestet werden.

Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, ein System einzurichten, das sicherstellt, dass die Ratten genau verfolgt und die Daten ordnungsgemäß aufgezeichnet werden. Für dieses Experiment müssen Touchscreen-Kammern in Schalldämpfungskabinen vorbereitet werden. Statten Sie die Kammern mit dem Hauslicht, einem Tongenerator, einer darüber positionierten Kamera, einem Touchscreen und einem Pelletspender mit dem Belohnungsbereich des Feeders aus.

Der Belohnungsbereich des Feeders kann beleuchtet werden. Bevor Sie die 45-Milligramm-Belohnungspellets laden, schütteln Sie den Staub mit einem Mehlsieb ab. Dieser Staub kann den Feeder verstopfen.

Wenn die Ratten mit einem Kopfimplantat ausgestattet sind, verwenden Sie einen Futternapf mit einer großen Öffnung. Füttern Sie jede Kammer mit einer schwarzen Acrylmaske, um die Reaktionsbereiche auf dem Touchscreen zu begrenzen. Lassen Sie ein zentrales kreisförmiges Loch für den Lichtreiz und zwei quadratische Reaktionslöcher unter dem mittleren Loch in der Mitte.

Betreiben Sie die Kammer während des Betriebs in einer Schalldämpfungskabine. Damit sind die Kammervorbereitungen abgeschlossen. Das Textprotokoll beschreibt, wie die Perimeter für das Experiment festgelegt werden.

Für dieses Experiment können Ratten einzeln oder in Gruppen untergebracht werden. Bevor Sie eine Studie beginnen, behandeln Sie die Ratten täglich fünf Minuten pro Tag, an fünf aufeinanderfolgenden Tagen. Tragen Sie immer persönliche Schutzausrüstung.

Beginnen Sie mit der Nahrungseinschränkung drei Tage, bevor Sie mit der Verhaltensformung beginnen. Notieren Sie am ersten Tag das Freifütterungsgewicht jeder Ratte und berechnen Sie ihr Zielgewicht, das 85 % des Freifütterungsgewichts beträgt. Setzen Sie die Ratten vor dem Formen 15 Futterbelohnungspellets in ihrem Heimkäfig aus.

Passen Sie nach der anfänglichen Nahrungseinschränkung die Nahrungsaufnahme an, um das Zielgewicht zu halten, was im Laufe der Zeit eine leichte Gewichtszunahme ermöglicht. Bevor ein neuer Zeitplan beginnt, schränkt das Futter die Ratten etwas mehr als üblich ein, um ihre Motivation zu steigern. An Tagen, an denen Ratten die Aufgabe nicht ausführen, erhöhen Sie ihr Futter um mindestens ein Gramm, um zu kompensieren, dass Sie keine Pellet-Belohnungen erhalten.

Warten Sie nach jeder Sitzung mindestens 30 Minuten, bevor Sie Futter geben, um einen Zusammenhang zwischen der Testabfolge und der Fütterungszeit zu vermeiden. Wenn die Ratten in Gruppen untergebracht sind, füttern Sie sie eine Stunde lang getrennt, bevor Sie sie wieder gruppieren. Schalten Sie das Gerät zur Vorbereitung ein.

Stellen Sie sicher, dass die Pelletspender mit Pellets gefüllt sind und stellen Sie sicher, dass die Maske vor dem Touchscreen positioniert ist. Überprüfen Sie dann die Funktion der einzelnen Kontrollkästchen. Testen Sie den Pelletspender, den Bildschirm, die Lichter und den Tongenerator.

Es ist wichtig, die Funktion der Kammern zu Beginn eines jeden Tages zu testen, da jede kleine Fehlfunktion die Tiere verwirren und sie daran hindern kann, die Aufgabe zu lernen oder auf einem normalen Niveau zu arbeiten. Überprüfen Sie als Nächstes den Zeitplan für das Laden der Kartons. Achten Sie genau auf die Testgruppe und geben Sie die relevanten Informationen zu Tieridentifikation, Geschlecht, Versuchsbedingung, Benutzerinitialen und anderen Notizen ein.

Nachdem alle Vorbereitungen getroffen sind, holen Sie die Probanden zurück. Testen Sie die Ratten im Allgemeinen mindestens 30 Minuten nach Beginn ihres Dunkelzyklus. Um mit den Ratten im Dunkeln zu arbeiten, verwenden Sie am Kopf montierte rote Lichter.

Wenn Sie die Ratten während des Dunkelzyklus transportieren, decken Sie ihre Käfige mit schwarzen Handtüchern ab. Sobald Sie im Verhaltensraum sind, laden Sie die Ratten in ihre entsprechende Box und beginnen Sie die Sitzung für die Aufgabe der anhaltenden Aufmerksamkeit. Bei der Aufgabe der anhaltenden Aufmerksamkeit werden Ratten darauf trainiert, Signalversuche von Nicht-Signalstudien zu unterscheiden.

Zu den Signalversuchen gehören ein Lichtblitz mit variabler Dauer, gefolgt von einem hörbaren Ton und einem Reaktionsfenster von vier Sekunden. Während der vier Sekunden, wenn die Ratte dann den richtigen Bereich auf dem Bildschirm posierte. In diesem Fall ist es der richtige Reaktionsbereich, die Ratte wird mit einem Futterpellet belohnt und dies wird als Treffer bezeichnet.

Wenn die Ratte den anderen Reaktionsbereich anstupst, wird dies als Fehlschlag gewertet und die Ratte wird nicht belohnt. Ein Versuch ohne Signal beinhaltet das Licht nicht und die Ratte muss einen anderen Teil des Bildschirms anstoßen, um anzuzeigen, dass kein Signal erkannt wurde, um eine Belohnung zu erhalten. Eine korrekte Antwort auf einen Nicht-Signal-Versuch wird als korrekte Ablehnung bezeichnet.

Wenn die Ratte bei einem Versuch ohne Signal in den anderen Reaktionsbereich sticht, wird dies als Fehlalarm gewertet und nicht belohnt. Die korrekten Reaktionsbereiche für Signal- und Nicht-Signalversuche sollten zwischen den Probanden ausgeglichen sein. Bei Signal- und Nicht-Signal-Versuchen zählt das Versäumnis, während des Antwortfensters eine Antwort zu geben, als keine Mission und wird nicht belohnt.

Es gibt auch eine ablenkende Version der Aufgabe mit anhaltender Aufmerksamkeit, bei der das Hauslicht während des zweiten von drei Blöcken der Prüfungen blinkt. Überwachen Sie die Ratten nach dem Start einer Sitzung in den ersten Minuten, um sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert. Überprüfen Sie dann deren Leistung in regelmäßigen Abständen.

Sobald eine Sitzung abgeschlossen ist, notieren Sie die Zusammenfassungsdaten und alle Probleme im Notizbuch. Wischen Sie zwischen den Versuchen jede Kammer mit 10 % Ethanol ab und ersetzen Sie die Einstreu. Nachdem Sie alle Versuche für den Tag durchgeführt haben, reinigen Sie die Kammern gründlich mit 10 % Ethanol und stellen Sie sicher, dass das Bodengitter so sauber wie möglich ist.

Ersetzen Sie dann die Einstreu. Nach jeder Sitzung ist es eine gute Idee, die Tabellenkalkulationen vollständig zu aktualisieren und auf einem separaten Server zu sichern. Die mediane Anzahl der Tage, um die Kriterien für SAT zu erreichen, betrug 54,5 Tage für männliche Ratten und 62 Tage für weibliche Ratten, ohne signifikanten Unterschied.

Die Leistungsmessungen der SAT-Aufgabe zeigten, dass Männer und Frauen basierend auf dem Prozentsatz der Treffer und der korrekten Abweisungen in den signalisierten und nicht signalisierten Versuchen ähnlich genau waren. Ein Gesamtmaß für die intentionale Leistung, der Vigilanzindex oder VI, zeigte ebenfalls ähnliche Messungen zwischen den Geschlechtern. Auch bei den geringen Prozentsätzen der erfassten Auslassungen gab es keine geschlechtsspezifischen Unterschiede.

Während der Aufgaben schwankte das visuelle Signal zwischen 500, 50 und 25 Millisekunden und die Leistung nahm bei den kürzeren Signalen ab. Es gab keinen Haupteffekt aufgrund des Geschlechts. Um die Aufmerksamkeitsanforderungen zu erhöhen, wurde das Hauslicht während des zweiten der drei Versuchsblöcke bei einer Untergruppe von Ratten als Ablenkung geblinkt.

Erwartungsgemäß gab es einen Haupteffekt für den Versuchsblock. Die Leistung nimmt in Block zwei ab und erholt sich in Block drei. Unerwarteterweise schnitten Weibchen deutlich schlechter ab als Männchen.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die anhaltende Aufmerksamkeit bei Ratten mit Hilfe von Touchscreen-Operantenkammern testen können. Wenn Sie dieses Verfahren ausprobieren, ist es wichtig, daran zu denken, die Leistung jedes einzelnen Tieres im Auge zu behalten und die Fütterung nach Bedarf anzupassen, um sicherzustellen, dass es die Aufgabe so schnell wie möglich übernommen hat. Vergessen Sie nicht, dass bei der Arbeit mit Nagetieren das Protokoll zuerst von der IACUC genehmigt werden sollte und immer persönliche Schutzausrüstung getragen werden sollte.