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

Diese Technik kann wichtige Fragen der kognitiven Neurowissenschaften beantworten, z. B. wie sich der Vergleich von Konsequenzen und Ursachen auf die Entscheidungsfindung auswirken kann. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass die speziellen Elemente wie die Position des Brettes die Entscheidung des Tieres nicht beeinflussen. Beginnen Sie damit, den Zugang zu Nahrung für erwachsene männliche Ratten in einem Raum mit einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus einzuschränken.

Fassen Sie die Tiere an den Tagen eins bis drei zweimal täglich fünf Minuten lang an. Wiegen Sie die Tiere dann nach jeder Handhabungssitzung, um die Freifütterungsmenge zu bestimmen. Als nächstes besorgen Sie sich ein T-Labyrinth, das mit drei Trennwänden oder Armen, zwei Stimulus-Lautsprechern, fünf versenkbaren Türen und fünf Infrarot-Bewegungssensoren oder Infrarotstrahl- oder IRB-Sensoren ausgestattet ist.

Kopieren Sie den experimentellen Softwarecode auf den Computer. Laden Sie dann die experimentelle Software herunter und installieren Sie sie auf einem Computer. Verbinden Sie den Mikrocontroller über einen USB-Anschluss mit dem Computer.

Klicken Sie anschließend auf dem Computer auf das Softwaresymbol, gehen Sie zu Extras und wählen Sie dann Port. Wählen Sie aus dem Dropdown-Menü den COM-Port aus, der die Software mit dem Computer verbindet. Gehen Sie zu Tools und wählen Sie Boards aus.

Wählen Sie aus dem Dropdown-Menü die Art der Software aus, die das T-Labyrinth steuert. Klicken Sie dann oben links im Fenster der Benutzeroberfläche auf Hochladen. Wählen Sie den experimentellen Softwarecode aus, und warten Sie, bis der Vorgang abgeschlossen ist.

Nachdem der Vorgang abgeschlossen ist, klicken Sie oben rechts im Fenster der Benutzeroberfläche auf Serial Monitor. Ändern Sie dann in einem neuen Popup-Fenster die Baudrate auf 115.200. Bringen Sie die Tiere fünf Tage vor dem Versuchstag für mindestens eine Stunde in den Versuchsraum.

Lassen Sie 10 Zuckerpellets an jedem Torarm liegen und lassen Sie alle Türen offen. Platzieren Sie die Tiere an den Tagen eins bis drei einmal pro Tag für 10 Minuten einzeln im Labyrinth, um das Labyrinth ohne Einschränkungen zu erkunden. Platzieren Sie die Tiere an den Tagen vier bis fünf einzeln im Labyrinth.

Lassen Sie zwei Pellets in jedem Arm und lassen Sie sie das Futter von beiden Seiten probieren. Nehmen Sie das Tier sofort aus dem Labyrinth, nachdem Sie die Pellets von beiden Seiten gefressen haben oder nachdem Sie sich fünf Minuten im Labyrinth aufgehalten haben. Reinigen Sie schließlich nach jeder Gewöhnungssitzung die Böden des Labyrinths mit 70 % Ethanol und stellen Sie sicher, dass das Ethanol verdunstet ist, bevor Sie das nächste Tier in das Labyrinth setzen.

Bringen Sie die Tiere am sechsten Tag mindestens eine Stunde vor dem Versuch in den Versuchsraum. Führen Sie das Softwareprogramm aus und legen Sie die Testnummer auf 14 fest, wobei die ersten vier Versuche erzwungene Auswahlverfahren und der Rest Auswahlversuche sind. Bevor jeder Versuch beginnt, platzieren Sie vier Kugeln in den Zielarm, der als High Reward Arm, HRA, gequeuet werden soll, und zwei Kugeln in den anderen Arm, den Low Reward Arm, LRA.

Für das Force-Choice-Versuchstraining wird vor jedem Versuch ein Arm pseudozufällig blockiert, so dass das Tier gezwungen ist, den anderen Arm zu wählen. Lege ein Tier in die Startbox. Öffnen Sie nach fünf bis sieben Sekunden gleichzeitig das Starttor und klicken Sie im Fenster der Benutzeroberfläche der Software auf Start.

Sammeln Sie das Tier sofort nach dem Verzehr von Pellets oder nach fünf Minuten Aufenthalt im Labyrinth ein und lassen Sie das Tier für zwei Minuten im Käfig zu Hause. Schließen Sie vor jedem Versuch die Tür B im Arm, die von der Software als HRA ausgewählt wurde. Lassen Sie Tür A im gegenüberliegenden Arm, der LRA, offen.

Setze dann ein Tier in die Startbox. Öffnen Sie nach fünf bis sieben Sekunden gleichzeitig das Starttor und klicken Sie auf Start. Lassen Sie das Tier frei einen der beiden Arme.

Wenn das Tier die HRA wählt, öffnen Sie Tür A, lassen Sie das Tier in die Kammer eintreten, schließen Sie Tür A und öffnen Sie sofort Tür B, um dem Tier Zugang zu dem ausgewählten Futter zu ermöglichen. Wenn sich das Tier für die LRA entscheidet, öffnen Sie Tür B, um dem Tier einen guten Zugang zum Futter zu ermöglichen. Nehmen Sie dann das Tier heraus, nachdem es das gesamte Futter im ausgewählten Futter gut gefressen hat, und lassen Sie es zwei Minuten lang im Heimkäfig.

Führen Sie die 10 Auswahlprüfungen für jedes Tier durch und notieren Sie die Wahl des Tieres, entweder HRA oder LRA in jedem Versuch. Berechnen Sie den Prozentsatz der High Reward Choice, HRC, für alle Auswahltests nach jeder Trainingssitzung. Nachdem jedes Tier 80 % der HRC im Unterscheidungstraining erreicht hat, schließen Sie das Verzögerungstraining ab, indem Sie Tür B nach einer Verzögerung von fünf Sekunden öffnen, sobald das Tier die HRA ausgewählt hat.

Führen Sie 10 Versuche pro Tag für jedes Tier durch. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl die niederfrequenten als auch die hochfrequenten Leistungen im ACC vom Beginn bis zum Ende des Stimulus abnahmen. Vergleicht man die Zeit, die man außerhalb der Kammer verbrachte, mit der Zeit, die man in der Kammer verbrachte, so zeigte die Spektralanalyse keine Veränderungen in den oszillatorischen Aktivitäten im ACC.

Darüber hinaus nahmen die Aktivitäten im mittleren bis hohen Frequenzband im OFC nach Beginn des Stimulus zu. Beim Vergleich wurden keine signifikanten Veränderungen in den Zeitfenstern vor der Kammer und der Kammer beobachtet. Bei diesem Verfahren ist es wichtig, jede Quelle der Angst zu beseitigen, da sie die Entscheidung des Tieres beeinträchtigen und die Zuverlässigkeit des Ergebnisses beeinträchtigen kann.