Für die metakognitiven Reaktion mit einem Geruch-basierte Tests verzögert Match Beispieltest bei Ratten

Das übergeordnete Ziel dieses Experiments ist es, das Ausmaß zu bestimmen, in dem Nagetiere metakognitiv reagieren, indem den Probanden Gedächtnistests vorgelegt werden, die abgelehnt werden können. Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen im Bereich der vergleichenden Psychologie zu beantworten, wie z.B. die Bestimmung, inwieweit Ratten das Gedächtnis überwachen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie für Ratten relativ einfach zu erlernen ist, da sie sich das natürliche Futtersuchverhalten und den primären Geruchssinn der Ratte zunutze macht.

Diese Technik wurde sorgfältig entwickelt, damit die Ergebnisse von Verhaltenstests gültig und zuverlässig sind. Zum Beispiel haben wir das Intervall zwischen den Versuchen mit der eingestellten Größe ausbalanciert, aus der die Probengerüche entnommen wurden, so dass es eine optimale Gedächtnisinterferenz gibt. Wir hatten die Idee für diese Methode von ähnlichen Paradigmen mit visuellen Reizen bei Affen zusammen mit unabhängigen Experimenten, in denen Ratten Gerüche präsentiert wurden, an die sie sich erinnern sollten, indem sie in mit Sand gefüllte Becher graben

Das Textprotokoll beschreibt den Zusammenbau des Testgeräts, die Gewöhnung der Ratten an das Testgerät und das Eingraben von Sandbechern für Futterbelohnungen. Sobald eine signifikante Futterpräferenz festgestellt wurde, kann die Ratte mit dem Training von der Probe nach dem Abgleich fortfahren. Für diesen Test sollten bereits vier verschiedene Tassen mit Duftsand vorbereitet und nicht älter als eine Woche sein.

Bewahren Sie den Duftsand in dicht verschlossenen Glasbehältern auf. Jede Match-to-Sample-Testsitzung besteht aus sechs Versuchen mit vierminütigen Intervallen zwischen den Versuchen. Damit ein Tier dieses Training besteht, muss die Ratte die versteckte Belohnung in mindestens drei Versuchen in zwei aufeinanderfolgenden Testsitzungen korrekt identifizieren.

Um den Match-to-Sample-Test einzurichten, gießen Sie eine halbe Tasse jedes parfümierten Sandes in vier Tassen. Ordnen Sie dann die Becher gemäß der von der Software zufällig zugewiesenen Position in gleichem Abstand von der Eingangstür im Aufgabenbereich des Geräts an. Vergrabe als Nächstes ein ganzes Stück Belohnung in der pseudozufällig ausgewählten Tasse mit dem richtigen Duft.

Verwenden Sie nur nicht mehr als zweimal hintereinander dieselbe Tasse. Vergraben Sie außerdem ein halbes Stück Belohnung in einem identisch duftenden Probenbecher. Vergrabe die Belohnungen mindestens bis zur Hälfte bis zum Boden des Sandbechers.

Beginnen Sie den Test, indem Sie der Ratte den Probengeruch präsentieren. Setzen Sie die Ratte in die Probenkammer und passieren Sie die dazwischen liegende Verzögerungskammer. Senken Sie dann den Becher mit der halben Belohnung mit einem gebogenen Spatel in die Kammer.

Sobald die Ratte anfängt, die Belohnung zu fressen, nimm den Becher heraus. Nachdem die Ratte die Belohnung gefressen hat, heben Sie den Raumteiler aus Pappe in die Verzögerungskammer und den Teiler in den MTS-Aufgabenbereich. Sobald die Ratte eine Wahl getroffen und eine Belohnung zurückgeholt hat, falls vorhanden, nehmen Sie die Ratte aus der Kammer und legen Sie sie in den Transferkäfig.

Die Ratte kann und wird wahrscheinlich an jeder Tasse schnüffeln, aber lassen Sie die Ratte nur in einer Tasse graben. Wenn es falsch wählt, entfernen Sie es schnell, um eine alternative Tassenauswahl zu vermeiden. Sobald Sie im Transferkäfig sind, starten Sie eine vierminütige ITI und schirmen Sie den Käfig ab, um die Ratte davon abzuhalten, den nächsten Versuchsaufbau zu sehen.

Während der Ruhezeit saugen Sie möglicherweise verschütteten Sand auf, reinigen Sie die Kammer mit 70 % Isopropylalkohol, entfernen Sie nicht gefressene Belohnungen und füllen Sie die Sandbecher nach Bedarf auf. Bereiten Sie dann den nächsten pseudozufällig ausgewählten Probenbecher mit der halben Belohnung vor. Richten Sie den Aufgabenbereich ein und führen Sie den nächsten Versuch durch.

Wenn die Sitzung abgeschlossen ist, bringen Sie die Ratte in ihren Heimatkäfig zurück und beginnen Sie, die nächste Ratte zu testen. Nachdem Sie die MTS-Aufgabe bestanden haben, fahren Sie mit dem DMTS-Test (Delayed Match-To-Sample) fort, um ein Verzögerungskriterium festzulegen. Diese Aufgabe ist wie die MTS, fügt jedoch im Wesentlichen ein Retentionsintervall zwischen der Gabe der Probe an die Ratte und der Durchführung des Tests durch die Ratte hinzu.

Wenn die Ratten eine Erfolgsrate zwischen 40 und 70 % haben, ist das Verzögerungsintervall ausreichend, um die Ratten in den Force-vers-Choice-Versuch zu bringen. Bevor Sie mit den Versuchen mit erzwungener Wahl beginnen, führen Sie zunächst zwei Versuche durch, in denen die Ratte den Ablehnungsbecher nur im Aufgabenraum findet. Der Kadenbecher ist mit Sand in einer anderen Farbe und Textur beladen.

Er ist mit einer Belohnung von einem Viertel bestückt. Forced versus Choice-Trails sind wie DMTS-Tests, aber in acht von 12 Tests wird der Ablehnungsbecher auf der gegenüberliegenden Seite der Kammer von den vier MTS-Bechern angeboten. Führen Sie 10 Sitzungen mit erzwungener Wahl pro Ratte durch.

Achten Sie bei jedem Versuch, wenn die Ratte die Verzögerungskammer betritt, darauf, ob sich die Ratte zunächst nach links in Richtung des Ablehnungsbechers oder nach rechts dreht, um den MTS-Test durchzuführen. Dies ist die Wahl des perspektivischen Metagedächtnisses. Berechnen Sie nach zwei Sitzungen die Genauigkeit der Ratte bei den erzwungenen Versuchen.

Wenn die Genauigkeit der Ratte auf über 70 % steigt oder auf unter 40 % fällt, beenden Sie den erzwungenen versus Wahltest und kehren Sie zum DMTS-Test zurück. Sobald die Genauigkeit der Ratte in zwei aufeinanderfolgenden DMTS-Sitzungen wieder zwischen 40 und 70 % liegt, kehren Sie zu den erzwungenen versus Auswahl-Trail-Sitzungen zurück. Bestimmen Sie außerdem, ob die Ablehnungsoption über zwei Sitzungen hinweg gegen Null oder 100 % geht. Pausieren Sie in diesem Fall den Test, und erwägen Sie, die Belohnungsgröße im Ablehnungsbecher zu ändern.

Das Ziel ist eine Ablehnungsrate zwischen 10 und 40 %. Stellen Sie während des erzwungenen vs. Wahltests sicher, dass die Präferenzen der Ratte gleich bleiben, indem Sie einmal pro Woche Präferenzprüfungen durchführen, wie im Textprotokoll beschrieben. Stellen Sie immer sicher, dass die Prüfkammer nach jedem Versuch mit Isopropanol gereinigt wird. Je nach Kriteriumsverzögerung kann es möglich sein, zwei oder drei Ratten gleichzeitig zu testen, was eine gründliche Reinigung besonders wichtig macht.

Um die metakognitive Reaktion des Probanden zu untersuchen, wird der Anteil der korrekten erzwungenen Versuche mit dem Anteil der richtig gewählten Versuche oder der Versuche, in denen eine Ablehnungsoption vorhanden ist, verglichen. Ein positives Ergebnis zeigt sich in einer signifikant höheren Genauigkeit bei ausgewählten Versuchen im Vergleich zu erzwungenen Versuchen. Wenn die Leistung bei ausgewählten Versuchen nicht wesentlich genauer ist als bei erzwungenen Versuchen, sind die Ergebnisse ungültig.

Dieser hypothetische Mangel an Beweisen für das Metagedächtnis bei Ratten wird dadurch angezeigt, dass die Option des Ablehnungstests nicht verwendet wurde, obwohl sie in Versuchen, in denen die Probe vergessen wurde, adaptiv gewesen wäre. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man Ratten auf metakognitive Reaktionen testet, indem man einen verzögerten Match-to-Sample-Test mit parfümiertem Sand durchführt. Sobald eine Ratte beherrscht ist, kann sie in einer Match-to-Sample-Sitzung in etwa 45 Minuten getestet werden, abhängig von der Verzögerung der Ratte, wenn sie ordnungsgemäß durchgeführt wird.

Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass Ratten an das Gerät gewöhnt sein müssen, eine starke Präferenz für Belohnungen haben und ein individuell ausgewähltes und überwachtes Retentionsintervall haben müssen.