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Behavior

Três procedimentos de laboratório para avaliar diferentes manifestações de impulsividade em ratos

Published: March 17, 2019 doi: 10.3791/59070
Automatic Translation
*1, 2, 1, 1, 1, 1, 3, *1
1Laboratorio de Neurociencias, Universidad Iberoamericana, 2Departamento de Psicología, Universidad Anáhuac México Sur, 3Departamento de Salud, Universidad Iberoamericana
* These authors contributed equally

Summary

Apresentamos três protocolos que avaliam diferentes formas de impulsividade em ratos e outros pequenos mamíferos. Procedimentos de escolha intertemporais avaliam a tendência de desconto o valor dos resultados atrasados. Reforço diferencial de taxas baixas e discriminação negativa característica avaliar a capacidade de inibição de resposta com e sem punição para respostas inapropriadas, respectivamente.

Abstract

O presente artigo fornece um guia para a condução e a análise de três protocolos baseados em condicionado para avaliar a impulsividade em ratos. Impulsividade é um conceito significativo porque está associada com condições psiquiátricas nos seres humanos e com comportamento mal-adaptativos em animais não-humanos. Acredita-se que a impulsividade é composta de fatores separados. Existem protocolos de laboratório, planejados para avaliar cada um desses fatores usando equipamentos automatizados padronizados. Descontando o atraso está associado com a incapacidade de ser motivado por atrasados resultados. Este fator é avaliado por meio de protocolos de escolha intertemporais, que consistem em apresentar o indivíduo com uma situação de escolha envolvendo uma recompensa imediata e uma recompensa maior, mas atrasada. Défice de inibição de resposta está associado com a incapacidade de reter prepotent respostas. Reforço diferencial de taxas baixas (DLR) e protocolos de discriminação negativa característica avaliar o fator de défice de inibição de resposta de impulsividade. O primeiro impõe uma condição para uma pessoa motivada, em que a maioria espera um período mínimo de tempo para uma resposta ser recompensado. Este último avalia a capacidade dos indivíduos que se abstenham de alimentos buscando respostas quando é apresentado um sinal de falta de comida. A finalidade destes protocolos é construir uma medida quantitativa objetiva de impulsividade, que serve para fazer comparações entre espécies, permitindo a possibilidade de investigação de translação. As vantagens destes protocolos específicos incluem sua fácil instalação e aplicação, que decorre da relativamente pequena quantidade de equipamentos necessários e a natureza automatizada desses protocolos.

Introduction

Impulsividade pode ser conceituada como uma dimensão comportamental associada com resultados mal-adaptativos1. Apesar do uso difundido deste termo, não há nenhum consenso universal em sua definição precisa. Na verdade, vários autores têm definido impulsividade dando exemplos de comportamentos impulsivos ou das suas consequências, em vez de delinear quais aspectos distintivos regulam o fenômeno. Por exemplo, impulsividade presume-se a envolver uma incapacidade de esperar, planejar, inibir comportamentos prepotent ou uma insensibilidade para resultados atrasada2, e tem sido considerada uma vulnerabilidade de núcleo para comportamento viciante3. Bari e Robbins4 têm caracterizado a impulsividade como a co-ocorrência de fortes impulsos, sendo desencadeada por variáveis disposicional e situacionais e processos inibitórios disfuncionais. Uma definição diferente foi fornecida por Dalley e Robbins, que afirmou que a impulsividade pode ser considerada uma predisposição para ações rápidas, muitas vezes prematuras, sem discernimento adequado5. Ainda, uma outra definição de impulsividade, proposta por Sosa e dos Santos6, é uma tendência de comportamento que se desvia de um organismo de maximizar recompensas disponíveis devido o controle adquirido exercida sobre o organismo respondendo por estímulos aliás relacionados com as recompensas.

Devido os processos comportamentais relacionados a impulsividade, o seu substrato neurofisiológico envolve estruturas em comum com os de comportamento motivado, tomada de decisão e valorizando a recompensa. Isto é suportado por estudos que mostram que estruturas da via córtico-estriadas (por exemplo, núcleo accumbens [NAc], [PFC] o córtex pré-frontal, amígdala e putâmen caudado [CPU]), bem como o sistema de neurotransmissores monoaminérgicos ascendente, participar na expressão do comportamento impulsivo7. No entanto, o substrato neural da impulsividade é mais complexo que isso. Embora NAc e PFC estão envolvidos no comportamento impulsivo, estas estruturas são parte de um sistema mais complexo e também são compostas por subestruturas que têm diferentes funções (para obter documentação, mais detalhadas, consulte Dalley e Robbins5).

Independentemente das controvérsias sobre sua natureza e o substrato biológico, esta dimensão comportamental é conhecido para variar entre os indivíduos, caso em que pode ser considerada como um traço, e dentro de indivíduos, caso em que pode ser considerada como um estado8. Impulsividade há muito tem sido reconhecida como uma característica de algumas condições psiquiátricas, tais como transtorno déficit/hiperatividade (TDAH), abuso de substâncias e episódios maníacos9. Parece haver um consenso de alto que a impulsividade é composta por vários fatores dissociável, incluindo a falta de vontade de esperar (ou seja, atrasar a descontar), incapacidade de se abster prepotent respostas (ou seja, défice inibitória), dificuldade para concentrar-se em relevante informações (i.e., desatenção) e uma tendência a se envolver em situações de risco (ou seja, sensação buscando)5,10,11. Cada um desses fatores pode ser avaliado através de tarefas comportamentais especiais, que normalmente são atribuídas a duas grandes categorias: escolha e resposta de inibição (estes podem ter diferentes rótulos entre cada taxonomias dos autores). Algumas características importantes dessas tarefas comportamentais são que eles poderiam ser aplicados em várias espécies animais2 e que permitem estudar a impulsividade em condições controladas de laboratório.

Modelagem de uma dimensão comportamental com animais de laboratório não-humanos tem uma série de vantagens, incluindo a possibilidade de medição tendências comportamentais específicas, operacionalizadas, permitindo que os pesquisadores em grande parte, reduzir variáveis de confundimento (por exemplo, contaminação pelos últimos eventos de vida4) e implementar manipulações experimentais tais como administração farmacológica crônica, realizando lesões neurotóxicas ou manipulações genéticas. A maioria desses protocolos tem versões analógicas para seres humanos, que fazem comparações fáceis5. Importante, usando análogos destes protocolos de laboratório em seres humanos é eficaz para auxiliar o diagnóstico das condições psiquiátricas, tais como TDAH (especialmente quando mais de um protocolo é aplicada12).

Como qualquer outra medida psicológica, protocolos de laboratório para avaliar a impulsividade devem respeitar critérios específicos a fim de alcançar o objetivo de fornecer insights sobre o fenômeno sob estudo. Para ser considerado como um modelo adequado de comportamento impulsivo, um laboratório de protocolo deve ser confiável e possuem (pelo menos, em algum grau) rosto, construção e/ou validade preditiva13. Confiabilidade pode implicar que um efeito sobre a medição seria replicar uma manipulação é conduzido duas ou mais vezes, ou que a medição seja consistente ao longo do tempo ou em diferentes situações de14,15. O antigo recurso seria especialmente útil para estudos experimentais, enquanto o último seria tão para busca de estudos14. Rosto de validade refere-se ao grau em que o que é medido assemelha-se o fenômeno que é suposto ser modelada, como sendo, por exemplo, afetaram as mesmas variáveis. Validade preditiva refere-se à capacidade de uma medida de previsão de desempenho futuro nos protocolos, que visam medir a mesma ou uma construção relacionada. Finalmente, a validade de constructo refere-se a se o protocolo reproduz o comportamento que é teoricamente sobre o processo ou processos supostos envolvidos no fenômeno em estudo. No entanto, embora estas são características altamente desejáveis, um deve ser cauteloso quando afirmando que um protocolo é válido baseado puramente nestes critérios16.

Existem vários protocolos para medir a impulsividade em configurações de laboratório. No entanto, o presente artigo apresenta somente três tais métodos: escolha intertemporais, reforço diferencial de taxas baixas e discriminação característica negativa. Intertemporais procedimentos visam avaliar o desconto de atraso (ou seja, a dificuldade de atrasadas resultados para controlar comportamento) componente de impulsividade. A lógica básica do presente protocolo é confrontar temas com duas recompensas que diferem em tanto magnitude e atraso de17. Uma alternativa fornece uma pequena recompensa imediata (denominados menor mais cedo, SS) e o outro fornece uma recompensa maior mas retardada (denominado maior mais tarde, LL). A proporção de respostas à alternativa de SS pode ser usada como um índice da impulsividade18. No diferencial reforço dos procedimentos de taxas baixas, o fator de impulsividade para ser avaliada é inibição da resposta (ou seja, incapacidade de reter prepotent respostas) quando há uma contingência de punição negativa sobre respondendo inadequado. A lógica do presente protocolo, apresentando temas uma situação em que a única maneira de obter recompensas pausar sua resposta19. Finalmente, procedimento de discriminação negativa característica avalia a inibição de resposta quando houver punição explícita sobre respondendo inadequado. A lógica do presente protocolo (também conhecido como Pavlovian condicionado inibição ou o A + AX-procedimento) é avaliar a capacidade dos indivíduos de reter respostas desnecessárias20.

Estes procedimentos se destacam em comparação aos outros como tendo algumas características convenientes. Por exemplo, os procedimentos aqui apresentados são adequados para ser conduzido em câmaras condicionado minimamente equipado (também conhecido como ' o Skinner box'). A Figura 1 mostra um diagrama de uma câmara de condicionamento típico. Câmaras de condicionamento são instrumentos de pesquisa útil devido a uma série de vantagens. Eles permitem a coleta automatizada de um volume relativamente grande de dados, maximizando o número de indivíduos avaliados por unidade de tempo e espaço21. Além disso, estudos comportamentais realizados em câmaras de condicionamento exigem intervenção mínima do pesquisador, que reduz o tempo e esforço investido pelo pessoal do laboratório, ao contrário de outros métodos disponíveis (por exemplo, não-automatizados T-labirintos, caixas de mudança de conjunto) 21. minimizando a intervenção dos pesquisadores também ajudam na redução do viés dos investigadores, diminuindo os efeitos da curva de aprendizado dos investigadores, e uma redução de induzida pela manipulação de stress22. Câmaras de condicionamento típico são razoavelmente padronizadas para serem utilizados com roedores de porte médios, tais como ratos (r. norvegicus), mas podem ser empregadas para estudar outros táxons, como marsupiais de tamanho semelhante (por exemplo, d. albiventris e L. crassicaudata 23). há também comercial condicionado câmaras adaptadas para menores (por exemplo, ratos [M. musculus]) e maiores (por exemplo, os primatas não-humanos) espécie. Criação e realização dos protocolos apresentados neste artigo exigem habilidades de programação mínimas e exigem um número muito baixo de entrada atingível e dispositivos de saída, ao contrário dos métodos alternativos mais sofisticados (por exemplo, tempo de reação serial 5-escolha tarefa [5- CSRTT]24 e rastreamento de sinal25).

Figure 1
Figura 1: diagrama de um condicionamento protótipo câmara. Os principais componentes da câmara condicionado incluem: alavanca (1) esquerda, receptáculo (2) comida (equipado com laterais díodos Infravermelhos para detectar entradas de cabeça), luz focalizadas (3) (4) alto-falante para emissão de Tom (vista traseira), luz (5) casa (vista traseira), comida (6) dispensador. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Protocol

Os três protocolos descritos nesta seção requerem o uso de ratos como sujeitos. Maioria das cepas de ratos de laboratório são adequados; por exemplo, Wistar, Long-Evans, Sprague-Dawley, etc. O Comitê de ética da Universidade Iberoamericana, seguindo o guia para o cuidado e o uso de animais de laboratório (Instituto de recursos de laboratório do Animal, Comissão sobre ciências da vida, National Research Council, 1996), aprovou os protocolos de laboratório a ser descrita.

1. preparação e habitação animal

  1. Determine o número de ratos que será usado. Isso vai depender de vários fatores, tais como o tipo de projeto selecionado, o poder estatístico desejado/necessário, os custos de realização do estudo e o tempo disponível para a realização do estudo de26.
  2. Rotule a cauda de cada rato com um marcador indelével para fins de identificação.
  3. Casa ratos individualmente ou em grupos (2-5) com água livremente disponível.
  4. Restringir a ingestão de alimentos dos ratos a fim de motivá-los para os protocolos. No caso de ratos alojados individualmente, um método conveniente para a restrição alimentar é reduzir o peso de 85% de free-alimentação pesa (uso apenas para ratos adultos)27. Manter essa meta de peso, fornecendo alimentos complementares após a realização do protocolo. Para ratos alojados em grupo, dá acesso ao alimento por 60 min diariamente após a realização do protocolo27.
  5. As câmaras condicionado dentro do som e da luz atenuantes conchas da casa.

2. preliminar formação

Nota: Antes de iniciar qualquer um destes protocolos comportamental ratos precisam acostumar-se a câmaras de condicionamento e pelotas de alimento. É também vital para treinar as respostas com que os animais se operaria no protocolo. Os três protocolos aqui apresentados usam repetido motivação para induzir comportamento indicativo de impulsividade, como mais outras tarefas alternativas disponíveis (com exceções selecione28). Dispensadores de alimentos convencionais são adequados para entregar os dois comerciais pelotas de grãos e açúcar refinadas mas nem podem lidar com grão "cru", sob certas circunstâncias,29.

  1. Habituação
    1. Depois de iniciar o regime de restrição alimentar, introduza os ratos em câmaras de condicionamento sem iniciar qualquer protocolo por 30 min, a fim de se habituar a explorar respostas. Colocar 60 pelotas de alimento no recipiente alimentos no início da sessão para se habituar a comida Cainofobia.
    2. Repita diariamente até que os ratos consomem todas as pelotas de alimento.
  2. Revista formação
    1. Após a fase de habituação, introduzir os ratos em câmaras de condicionado por dois adicionais 30 min sessões diárias, entregando uma pelota de comida a cada 45 s. Isso ajuda os ratos a identificar a fonte de comida.
  3. Formação de alavanca-imprensa
    1. Use isto apenas para escolha intertemporais e protocolos DRL.
    2. Projeto umapara (DRL) ou as duas alavancas (para escolha intertemporais) para as câmaras e iniciar um processo de reforço contínuo, ou seja, entregar uma pelota de comida para cada imprensa de alavanca. Este procedimento é usado concomitantemente com um alimento livre de pelotas entrega cada 45 s (ou seja, um alternativa FR1-FT45 s horário de reforço30), como na fase anterior. As sessões podem ter durações de 30 min.
    3. Repita diariamente, depois que os ratos ganham 80 recompensas por dois dias consecutivos.
  4. Modelagem por aproximações sucessivas
    1. Use este método no caso dos ratos não atingem o critério em quatro sessões.
    2. Abra o shell de isolamento da câmara de condicionamento e observar o comportamento dos ratos. Entregar uma pelota de comida para cada resposta que se aproxima a resposta alvo (ou seja, a alavanca pressionar). Exemplos dessas respostas aproximadas estão se aproximando, cheirar ou tocar a alavanca.
    3. Uma vez que os ratos executam consistentemente as respostas aproximadas, parar de entregar os soldos e começar a exigir uma resposta que está mais perto da resposta do alvo. Repita, se necessário.

3. programação automatizada de protocolos

Nota: Os valores usados (por exemplo, atrasos, montantes de recompensa, número de ensaios, durações de sessão, valores dos horários, comprimento de tempo limite, intervalo de intervalo inter experimental, limiar para ensaios forçados, presença/ausência de estímulos, de acompanhamento durações de estímulos) apresentadas foram arbitrariamente selecionados. Leitores podem querer consultar a literatura para determinar parâmetros adequados e condições para realizar seus objetivos particulares. Códigos para a realização de amostras dos três protocolos apresentados aqui num ambiente MED-PC são fornecidos no repositório que pode ser encontrado no seguinte URL: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-codes. Esses códigos podem ser livremente baixados e modificados de acordo com necessidades específicas.

  1. Escolha intertemporais
    1. Selecione os valores para o atraso e a magnitude da recompensa. Por exemplo, as escolhas para a alternativa de SS entregam uma pelota de comida imediatamente e escolhas para a alternativa LL entregam cinco pelotas de alimento após um atraso de 20 s fixo.
    2. Selecione um critério de acabamento. Acabar com as sessões automaticamente após a conclusão de algum critério especificado. Por exemplo: terminar a sessão, depois de 40 ensaios escolha ou 50 min.
    3. Combine cada alternativa com uma alavanca (esquerda ou direita) dentro da câmara de condicionamento, contrabalançando a lateralidade das alternativas entre indivíduos.
    4. Projeto-as duas alavancas em câmaras de condicionamento e disponibilizar alternativas SS e LL mediante a realização de uma programação de intervalo variável30. Uma vez que a primeira alavanca pressionar após decorrido um determinado intervalo, isso ativa a alternativa associada (atraso incluído). Variando a duração de tal um intervalo em uma forma pseudo-aleatória impede exclusiva preferência por uma determinada alternativa.
    5. Retrair as duas alavancas e ativar a consequência associada com as alternativas de SS ou LL após realização de uma programação de intervalo variável de reforço.
    6. Execute uma condição de tempo limite (sinalizada por um casa-luz blackout) após a entrega da recompensa. Ajuste esta duração desta condição de equiparar a duração média dos intervalos inter experimentais para ambas as alternativas. O próximo julgamento de escolha começa após a conclusão do tempo limite. A Figura 2 mostra um diagrama de eventos durante dois ensaios sucessivos de um processo de escolha intertemporais.
    7. Implemente ensaios forçados. Se assuntos selecione uma alternativa para dois ensaios consecutivos, o programa irá determinar que o julgamento na próxima será um julgamento forçado da alternativa restante. Ou seja, no próximo julgamento as duas alavancas estão disponíveis, mas só vai operar. Isso garante que os indivíduos experimentam os resultados associados com ambas as alternativas.
    8. Termine uma sessão diária, sempre que um número pré julgamentos foram concluído ou sempre que o tempo máximo decorrido.

Figure 2
Figura 2: diagrama de eventos de entrada e saídos em dois testes consecutivos de um procedimento de escolha intertemporais. Diagrama de um procedimento de escolha intertemporais prototípico, ilustrando uma escolha alternativa SS e uma escolha alternativa LL, em dois testes consecutivos. Cada linha representa a linha do tempo da ocorrência de eventos de entrada ou de saída específico. Picos na linha temporal de SS representam escolhas do menor cedo alternativos (mediante o cumprimento do horário variável-intervalo). Picos na linha temporal LL representam escolhas da maior alternativa mais tarde (idem). Asteriscos na linha temporal Rw representam recompensa entregas. Platôs elevados na linha temporal OR representam períodos de oportunidade de responder (eles são geralmente sinalizados, e sua duração varia de acordo com o tempo que o indivíduo leva para realizar o critério especificado); COM o descanso para o tempo limite que começa após a entrega da recompensa e termina com o julgamento na próxima; durante este período as duas alavancas estão retraídas. Observe que as durações de tempo limite variam dependendo do tipo de julgamento (escolha de SS ou escolha LL) a fim de manter intervalos inter julgamento equiparados. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

  1. DLR
    1. Selecione o valor do tempo mínimo após qual respondendo produzirá uma recompensa. Por exemplo, 10 s.
    2. Após o início de uma sessão ou depois de qualquer resposta de alavanca-imprensa, começar uma contagem regressiva do valor de tempo selecionado (por exemplo, 10 s) a zero. Se assuntos emitem uma resposta antes do cronômetro atinge o valor de zero redefine o timer, para que eles devem esperar por uma nova oportunidade receber uma recompensa. Se assuntos emitem uma resposta depois que o temporizador atinge o valor de zero, entregar uma pelota de comida e redefinir o timer após 2 s (isso permite que o animal consumir os alimentos). A Figura 3 mostra alguns padrões de resposta possíveis e suas consequências programadas correspondentes.
      Nota: Durante a 2 s recompensa recuperando intervalo, respostas não são contadas, que podem afetar a proporção de respostas de explosão em raros casos, quando os ratos comem a comida rápido o suficiente e acontecem responder imediatamente depois ou não conseguem detectar a entrega de comida. Isto poderia ser melhorado usando um taco de sinalização a 2 s recompensar recuperando intervalo31. No entanto, pesquisa anterior mostrou que a quantidade de tais respostas é insignificante, mesmo na ausência de sinalização de pistas.
    3. Termine a sessão depois de um tempo e/ou número de critério de recompensas.

Figure 3
Figura 3: diagrama de um padrão de resposta hipotética e suas consequências programadas em um procedimento de s DRL 15. Picos na linha do tempo R representam a linha do tempo das respostas espontaneamente emitida pelo sujeito. Asteriscos na linha temporal Rw representam a linha do tempo recompensa entregas. Os números abaixo da linha Cl representam um relógio de contagem regressiva de 15 s a quantidade de tempo restante antes da próxima oportunidade para responder e ganhar uma recompensa. Nota que entrega de recompensa só ocorre se uma resposta é dada desde um tempo mínimo de 15 s tiver decorrido desde a última resposta. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

  1. Discriminação negativa-recurso
    1. Durações de selecionar estímulos, durações de intervalo entre julgamento e acabamento-critério para sessões. Por exemplo, use 8 s durações por estímulos condicionados, variável 92 s inter julgamento intervalos e acabamento critério de 24 ensaios.
    2. Apresentar pseudo aleatoriamente dois tipos de ensaios, A + e AX-, 50% das vezes cada; A e X representam tipos de estímulo e adição e subtração sinais representam a presença ou ausência de alimento, respectivamente. Um + ensaios: Ligue uma das luzes focalizadas (estímulo A) para 8 s e então entregar comida duas Pelotas (+). AX-ensaios: Ligue uma das luzes focalizadas (cada lado) para 8 s e, simultaneamente, apresentar um tom (estímulo X) mas não entregam alimentos (-). A Figura 4 mostra um diagrama dos eventos programados para cada tipo de julgamento.
    3. Termine a sessão depois de um tempo e/ou número do critério de julgamentos.

Figure 4
Figura 4: diagrama dos tipos de julgamento utilizada no procedimento de recurso negativo discriminação. Elevações na linha do tempo A representam onsets do estímulo excitatório. Elevações no X timeline representam onsets sobre o estímulo inibitório. Asteriscos na linha temporal de alimentos representam a entrega de alimentos. (A) A + exames incluem a apresentação do estímulo excitatório seguido de entrega de comida. (B) AX-ensaios incluem a apresentação do estímulo excitatório em composto com o estímulo inibitório sem entrega de comida. Lembre-se que ensaios devem ser intercalados aleatoriamente e separar por intervalos relativamente longo inter julgamento para melhores resultados. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

4. executando os protocolos

  1. Realizar o protocolo diariamente, em um padrão de tempo, sempre colocando ratos na mesma Câmara operante.
  2. Configure os protocolos do software de computador. Certifique-se de rotular adequadamente o arquivo de saída com nomes dos sujeitos, condição e estudo.
  3. Limpar as paredes internas, teto e grill piso da câmara operante com um soluções de etanol ou cloro, a fim de remover os odores de sessões anteriores ou estudos anteriores.
  4. Verifica que todas as cruciais entradas e saídas funcionam apropriadamente manualmente ativando e monitorá-los por meio do computador.
  5. Verifique se o dispensador de comida tem comida suficiente para entregar ao longo da sessão.
  6. Mova as gaiolas de habitação com as ratazanas dentro perto câmaras de condicionamento.
  7. Abra a jaula de habitação e carregar suavemente cada rato para a sua câmara de condicionamento correspondente, fechando as câmaras de condicionamento e as conchas de isolantes.
  8. Iniciar o programa e esperar o programa terminar. Se os dados não são salvos automaticamente, salve os arquivos de saída da sessão na unidade de computador ou em outro lugar.
  9. Delicadamente carregam os ratos em suas gaiolas de habitação correspondente após o programa terminar.
  10. Dar alimentos complementares para os ratos de acordo com o regime de restrição do alimento selecionado.

5. análise e coleta de dados

Nota: Códigos para extração e manipulação de dados de MED-PC saída arquivos (salvos com a extensão. txt) para cada procedimento são fornecidos no repositório que pode ser encontrado no seguinte URL: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-to-R-codes.

  1. Escolha intertemporais
    1. Registro alavanca pressiona em alternativa a SS e a título subsidiário LL.
    2. Divida as respostas alternativas SS pelas respostas totais para obter a proporção de respostas impulsivas. Alternativamente, divida as respostas alternativas SS pelas respostas LL alternativas para calcular a proporção de respostas impulsivas. Leve o logaritmo comum relação de pontos de dados a fim de remover a assimetria da distribuição.

Figure 5
Figura 5: Histograma do IRTs por um rato em uma única sessão no protocolo DRL 10 s. A distribuição é bimodal, com um dos picos em IRTs muito curtos (explosão respostas) e o outro localizado perto do critério de tempo do protocolo (cronometrados respostas). Observe também que há uma acumulação de um pequeno número de respostas para a direita e relativamente longe da distribuição cronometrada (lapsos de atenção). Dados foram extraídos da sessão 9th no protocolo DRL de rato 6 em um recente estudo inédito. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

  1. DRL
    1. Defina uma variável de contador em um programa que aumenta com cada unidade de tempo desde o início da sessão.
    2. Registre o valor da variável de contador em uma lista de valores para cada uma das respostas que ocorrem durante a sessão. Isto irá fornecer um registro cumulativo das respostas; ou seja, a hora exata em que cada resposta ocorreu durante a sessão.
    3. Obter o registro cumulativo das respostas e subtrair cada valor, o , do valor anterior, eu – 1, a fim de obter a resposta inter vezes (IRTs), que constituem a variável de interesse.
    4. Trace um histograma de IRTs por um rato em uma sessão com intervalos de 1 s no eixo X, a fim de inspecionar visualmente os dados. Para um sujeito experiente típico, este deverá ver como uma distribuição bimodal com uma parcela dos dados acumulou na esquerda e outra porção dos dados agrupados perto o requisito temporal selecionado do protocolo DRL. A Figura 5 mostra um exemplo de desempenho típico no protocolo DRL para um rato em uma única sessão.
    5. Classifica tipos de IRTs. Como dito acima, a distribuição de IRTs para um assunto típico é bimodal. Uma possível interpretação desta forma é que ele é composto da mistura de distribuições (pelo menos) dois refletindo separado processa32.
      1. Classifica o IERs indicando lapsos de atenção.
        1. IRTs muito podem ser indicativos de lapsos de atenção (isto é, períodos em que ratos não estavam envolvidos na tarefa)33. Uma prática útil para estes meios é separar o resto dos dados32valores atípicos de extrema-direita. Por exemplo, multiplique o intervalo interquartil da distribuição para a direita por uma constante arbitrária (por exemplo, 3) e adicione este número para a mediana desta distribuição para determinar um valor de corte que sinaliza o limite entre lapsos de atenção e o resto da dados de32.
      2. Classifica respostas na distribuição para a direita ou a esquerda (uma vez que os valores atípicos foram removido32).
        1. A distribuição para a esquerda ou a distribuição de explosão respostas é constituída por IRTs muito curtas, que são interpretados como indicativos de hiperatividade34 ou falta de atenção e/ou resposta gabarito35. Por outro lado, IRTs na distribuição para a direita ou respostas cronometrado distribuição são considerados como indicativos de responder no ajuste para a constrição temporal dos protocolo32. Ou usar um corte arbitrário para classificar os limites para a esquerda e para a direita de distribuições31 ou usar modelagem matemática para fazer então32,33,36.
      3. Determine os parâmetros da distribuição respostas cronometrado.
        1. Preste muita atenção para a distribuição para a direita em um animal experiente, que geralmente leva a maioria dos IRTs e é considerado como a parte mais importante do conjunto de dados.
        2. Dois parâmetros de interesse são a localização do seu pico e sua propagação. O primeiro dá um índice da capacidade de inibir respostas prematuras; deslocamentos para a esquerda do critério do tempo podem ser interpretados como indicativo de impulsividade37. O último é indicativo de estimativa temporal; a distribuição o mais estreita, quanto maior for a temporização precisão32,40,43. Estime esses parâmetros por meio de estatística descritiva simples ou mais sofisticada modelagem matemática40,,43,33.
        3. Para um guia útil para montagem de dados DRL à distribuição teórica proposta por Sanabria e Killeen33, consulte o material complementar fornecido por esses autores.
      4. Obter uma medida da eficiência global.
        1. Se o critério de acabamento da sessão é temporal (isto é, duração da sessão será constante) dividir o número de prêmios ganhos pelo número de respostas emitidas, para a obtenção de uma medida de eficiência. Se o critério de acabamento é um número específico de recompensas calcular taxa de recompensa, que é número de recompensas dividido pela duração da sessão. Nota que estas medidas globais dizem pouco sobre como obter ou perder as recompensas no protocolo de animais e deve ser usado apenas como um guia áspero.
  2. Discriminação negativa-recurso
    1. Registre a frequência e a duração das respostas durante A + e AX-ensaios. A principal medida da resposta condicionada pode ser a resposta média frequência38, a resposta média duração39ou a percentagem de ensaios com pelo menos uma resposta.
    2. Depois de escolher a medida preferida de resposta condicionada, subtraia o valor de responder durante uma + ensaios menos responder durante AX-ensaios para cada disciplina em uma determinada sessão. Isto constituirá um índice negativo de impulsividade,40; ou seja, menos a diferença entre os dois valores, quanto maior for a impulsividade.
      Nota: Os dados desta tarefa prestam muito bem a análises baseadas em medidas de sinal deteção teoria41,,42, que pode ser usado para complementar as medidas simples de subtração.

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Representative Results

Os três protocolos descritos neste artigo podem ser cada um realizado isoladamente ou em conjunto com outros procedimentos; Isso vai depender da questão de investigação, que por sua vez, irá determinar o desenho do estudo. Alguns exemplos de projetos de estudo que são compatíveis com estes protocolos são: estudos de série (1) vez, cujo objectivo é descrever mudanças longitudinais no desempenho; (2) quantificação da variabilidade individual, que visa determinar a confiabilidade das medidas; (3) estudos de correlação transversal, que visa avaliar se o desempenho em um protocolo pode ser usado para predizer o desempenho em outro protocolo realizado posteriormente; (4) estudos de correlação longitudinal, que visam verificar se o desempenho em um protocolo pode ser usado para prever o desempenho em outro protocolo realizado simultaneamente; (5) comparações de grupo não-experimentais, que visam avaliar se duas ou mais amostras de populações diferentes diferem com relação ao desempenho impulsivo; (6) comparações pré-teste-depois do teste, que visam determinar se uma intervenção (por exemplo, comportamental, farmacológica, cirúrgica) é eficaz em alterar (por exemplo, aumentar, diminuir, estabilizar) desempenho impulsivo; (7) comparações de grupo simples experimental, que visam avaliar se uma intervenção se eficaz em alterar o desempenho impulsivo mas pré-teste de medição não está disponível (por exemplo, nas intervenções feitas em estágios iniciais de desenvolvimento destinados a impactar em adulto desempenho). Esta lista não pretende ser exaustiva e combinações de desenhos de estudo são possíveis e incentivadas.

Como dito acima, o procedimento de escolha intertemporais é projetado para avaliar o componente atraso-desconto de impulsividade. Os restantes dois protocolos devem para examinar a capacidade inibitória, que é considerada um dos componentes principais da impulsividade. Protocolos DRL avaliam a inibição de resposta quando inadequado respondendo explicitamente é punido por omissão de recompensa. Por outro lado, discriminação negativa característica avalia a inibição de resposta quando não há nenhuma contingência nominal punição para respostas inapropriadas. Em seguida, alguns resultados representativos de um de cada protocolo de laboratório presente ou em outros lugares são descritos.

A Figura 6 mostra uma comparação de desempenho em um processo de escolha intertemporais de uma amostra de ratos de espontaneamente hipertensos (SHR) e ratos Wistar. O primeiro é um modelo de estirpe de rato amplamente aceita de TDAH, enquanto o último é uma cepa de controle usual. A alternativa de SS entregue uma pelota de alimento único após uma programação de intervalo fixo 2 s e as pelotas de alimento LL alternativo quatro entregues após uma programação de intervalo fixo s 28 (Lembre-se que essas alternativas eram disponíveis mediante a realização de um cronograma inicial de reforço; Neste caso, um intervalo variável de 30 s). Como descrito, a relação de registro da taxa de resposta de alavanca associada com a alternativa de SS é maior em SHR comparado com ratos Wistar. Isto pode ser interpretado como SHR apresentando uma preferência para a recompensa imediata à custa de uma alternativa mais rica mas retardada, um sinal de alto atraso-descontando a impulsividade relacionado.

Figure 6
Figura 6: comparação de preferência pela alternativa SS em um procedimento de escolha intertemporais de SHR e ratos Wistar. O eixo Y exibe os rácios de SS/LL log-transformadas. Boxplots são constituídas por dados a partir da média do desempenho últimas cinco sessões para um grupo de oito SHR e um grupo de oito ratos Wistar. Dados foi adaptados do estudo realizado por Orduña37 (Figura 2 e Figura 3) com permissão do autor. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Com relação ao desempenho em protocolos DRL, a Figura 7 mostra dados longitudinais de um único rato com uma restrição temporal de s 10 em responder. Como pode ser visto, durante a primeira sessão o rato emite uma alta proporção de respostas de explosão, mas há uma diminuição de mais sessões. Ele também pode ser visto que em sessões anteriores existem poucas respostas perto o critério temporal do protocolo. No entanto, como o animal adquire experiência na tarefa, eventualmente aprende a responder a cerca de 10 s. Isto representa a evidência do papel da aprendizagem no desempenho no presente protocolo. Observe, entretanto, que nenhum dos IRTs inferiores a 10 s foram recompensados; mesmo na sessão de 18th , existe uma grande proporção de respostas ineficazes. Tal desempenho denota uma qualidade importante do protocolo: pelo menos com esses parâmetros, a tarefa não é fácil de dominar, que é útil para evitar os problemas associados a efeitos de teto.

Figure 7
Figura 7: progressão Longitudinal do desempenho de um protocolo DRL para um rato. Cada uma das parcelas empilhadas exibe a estimativa da distribuição densidade de probabilidade de IRTs por um assunto (rato 2) ao longo de 18 sessões. Dados foram extraídos de um recente estudo inédito. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Um exemplo de um efeito farmacológico sobre o desempenho de DRL é mostrado na Figura 8. Depois de atingir um desempenho constante em um procedimento DRL com um tempo de alvo de 10 s, cinco ratos fêmeas recebeu uma injeção subcutânea de 1 mL/kg de solução salina e foram testados no mesmo procedimento 30 min mais tarde por oito dias consecutivos. Em seguida, solução salina foi substituída com um volume igual de 0,05 mg/kg de haloperidol e desempenho foi testado para mais seis sessões. Isto visa testar se impulsivo desempenho neste procedimento foi diminuído através do antagonismo de receptores D2. A dose foi selecionada porque é sabido que o haloperidol a 0,075 mg/kg ou menos não reduz a capacidade do motor de animais e mostra sem efeitos colaterais que podem mascarar o alvo comportamento43. Além disso, haloperidol em 0,048 mg/kg praticamente não interferiu com os receptores que não sejam D244. Na Figura 8, parcelas de densidade azul mostram a distribuição de IRTs por ratos nas três últimas sessões da condição fisiológica e densidade de cor de salmão parcelas mostram a distribuição de IRTs para o mesmo assunto nas últimas três sessões do haloperidol condição. Bar incorporado parcelas retratam as comparações entre as taxas de resposta (topo) e entre taxas de recompensa (parte inferior), dentro do mesmo prazo de ambas as condições (código de cores: azul = soro fisiológico, salmão = haloperidol).

Figure 8
Figura 8: efeito de haloperidol no desempenho DRL. Cada painel mostra uma comparação entre o desempenho sobre as 3 últimas sessões na fase de administração de solução salina (azul) e o estágio de administração de haloperidol (salmão). As parcelas de principais mostram as distribuições de densidade IRTs para temas individuais (2 rato morreu devido a causas não relacionadas com o estudo) e a média de dados (painel à direita inferior). Parcelas incorporadas exibem comparações de taxas de resposta (A) e recompensa (B) em ambas as fases com o mesmo código de cor usada para parcelas de densidade. Dados foram extraídos de um recente estudo inédito. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Como pode ser visto nas tramas de densidade azul, assuntos exibem diferenças individuais em relação a emissão de respostas de explosão. Enquanto a proporção de ratos 1 e 3 mal produzem respostas de explosão, um substancial da distribuição de IRTs de 4, 5 e 6 dos ratos era constituída por respostas de explosão. O bar incorporado parcelas mostrar que haloperidol reduziu a taxa de resposta global para três dos cinco temas, especificamente para aqueles indivíduos com uma alta proporção de respostas de explosão. Isso ilustra que o haloperidol afeta principalmente a taxa de resposta dessas respostas com IRTs muito curtos, o que pode ser corroborado com as parcelas de densidade-de-rosa. Também, o bar parcelas mostrar que recompensem a taxa diminuiu para quatro em cada cinco indivíduos. Em média haloperidol administração diminuíram ligeiramente ambos resposta e recompensa taxas (ver painel inferior direito), que têm sido relatadas em outros estudos com ratos45 e não-humanos primatas46 usando vezes alvo diferentes (mas veja um estudo por Britton e Koob47 em que a taxa de recompensa aumentou com a mesma dose). Se considerarmos apenas as medidas de desempenho global, este resultado pode parecer paradoxal, dado que este protocolo é projetado explicitamente para taxas de resposta baixa do prêmio (como seu nome indica). Este resultado instancia que uma baixa taxa de resposta não é suficiente para produzir uma exploração óptima de recompensas disponíveis nesta tarefa. Examinando as respostas cronometradas distribuição nas tramas densidade pode lançar luz sobre a natureza desta constatação. Enquanto os picos das distribuições cronometrados sistematicamente não mudar para o outro lado com a administração de haloperidol, a propagação aumentou drasticamente. Isto pode reflectir uma interrupção de estimativa temporal, que tem sido relatada anteriormente usando outros procedimentos48.

O resultado esperado foi uma diminuição da impulsividade. Haloperidol é um antagonista dos receptores2 alta afinidade seletiva dopamina D que atua principalmente no receptor pós-sináptico dopamina. Como mencionado acima, o sistema dopaminérgico desempenha um papel importante no comportamento impulsivo. Por exemplo, ligação ao ligante receptor D2 no NAc tem sido relatada para prever maior impulsividade49. Além disso, NAc depleção de dopamina diminui a frequência de respostas prematuras em outros protocolos que medem o componente de inibição de resposta de impulsividade50. Uma possível interpretação dos resultados observados seria que a dose de haloperidol usado não era suficiente para diminuir substancialmente relacionadas à inibição da impulsividade ao interromper a estimativa de tempo, causando respondendo desorganizada e perda da recompensa. Isto ressalta a necessidade de uma análise mais detalhada dos IRTs para fornecer uma interpretação mais aprofundada dos dados, em vez de apenas empregando medidas globais, como os relatórios anteriores fizeram.

No que respeita às característica negativa discriminação, Figura 9 mostra o desempenho típico de um grupo de indivíduos neste protocolo através de 16 sessões. Como é evidenciado na figura, respondendo em julgamentos de A + e no AX - não diferem substancialmente nas primeiras sessões. Após algumas sessões, no entanto, ratos responderam diferencialmente em ambos os tipos de ensaios, que revelam que o estímulo X é contrariar a tendência de resposta controlada pelo estímulo A. Note-se que indivíduos reter respostas revista abordagem sem qualquer punição em AX-ensaios. Importante, temas mostram diferenças individuais bastante robustas em ambos respondendo a um + ensaios e AX-ensaios, conforme mostrado pelas barras de erro. Isto ainda é instanciado na Figura 10, que retrata individuais sobre exemplos de casos extremos no que diz respeito ao grau de inibição de resposta exibida neste protocolo.

Figure 9
Figura 9: progressão Longitudinal do desempenho em um protocolo de discriminação característica negativa para um grupo de ratos. Pontos representam durações de má resposta condicionada (abordagem revista) para seis ratos em cada uma das 16 sessões. Pontos pretos identificam respondendo em um + ensaios e pontos cinzas identificam respondendo em AX-ensaios. Barras de erro representam intervalos de confiança de 95% bootstrapped. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 10
Figura 10: comparação das durações de resposta em A + e AX-ensaios para dois indivíduos de extremas a um protocolo de recurso negativo discriminação. Painel superior mostra o desempenho de um indivíduo de alta-impulsividade (rato I1) e o painel inferior mostra o desempenho de um sujeito de baixa-impulsividade (I6 de rato). Histogramas representam distribuições de durações de resposta nas quatro últimas sessões; verde identifica respondendo nos julgamentos de A + e roxo identifica respondendo o AX-ensaios. Aqui, a impulsividade é indicada pela sobreposição entre as distribuições. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

O presente artigo forneceu uma descrição de uma variedade de diversas protocolos para triagem de impulsividade em ratos. Argumenta-se que estes protocolos específicos são favorecidos por sua facilidade de programação e análise de dados e exigem menos dispositivos de funcionamento e estímulo do que outras alternativas disponíveis. Existem várias etapas cruciais para a eficaz implementação destes protocolos, tais como (1) produzindo uma pergunta de pesquisa (2) selecionar um projeto de estudo adequado, (3) o protocolo selecionado de programação, (4) realizar o estudo, (5) recolha dos dados, (6). analisando os dados e (7) interpretar os dados. Desenvolver adequadamente a questão de pesquisa ajuda a restringir a gama de possíveis formas de abordar o tema. Uma pergunta de pesquisa focada provavelmente causará um projeto de estudo adequado, que informará os pesquisadores sobre o tema escolhido. Uma das características cardinais destes protocolos é que eles são em grande parte automatizados. A fim de produzir um programa perfeito para operar a câmara de condicionamento e coletando os dados automaticamente, um código completo precisa ser escrito. Se bem conduzido (diariamente execute, na mesma hora, a mesma experimentadores e contabilidade para os principais fatores de confundimento), estes protocolos poderiam render ao justos volumes de dados que podem ser interpretados em uma grande variedade de resoluções; por exemplo, de uma forma molecular (resposta por resposta), em uma forma de julgamento por julgamento, dentro de blocos de sessões, entre sessões, etc.

Os protocolos apresentados neste artigo foram validados em outros lugares. Por exemplo, usando a versão simultânea-correntes do processo de escolha intertemporais, Orduña37 encontrou fortes evidências de que um modelo do rato para o TDAH executada mal comparado com animais em um controle de grupo (consulte a Figura 6). Embora este resultado pode ser tomado como forte evidência em apoio a validade deste modelo animal, poderia haver, pelo menos, uma explicação alternativa. Animais poderiam preferir a alternativa de SS não por causa de um forte atraso desconto mas prefiro devido a uma pobre sensibilidade à magnitude da recompensa. Experimentos subsequentes deste autor descartaram esta possibilidade (experimento 2) e, finalmente, confirmaram que as diferenças de desempenho entre estirpes são de fato devido a diferenças em atraso descontando (experimento 3). Isso foi elegantemente realizado usando as correntes simultâneas para avaliar a sensibilidade para recompensar a magnitude e retardar descontando isoladamente; ou seja, avaliar a preferência entre quantidades variáveis de recompensas mantendo a duração da constante atraso e vice-versa. Como pode recordar-se, descontando o atraso é considerado diretamente relevantes para a impulsividade.

O atraso descontando a característica da impulsividade tem sido estudado extensivamente com protocolos que manipulam atrasos ou quantidades de recompensa em qualquer dentro ou entre sessões moda51,,52. Tal prática permite que o pesquisador caracterizar matematicamente o decaimento no valor de recompensa em função do atraso. No entanto, usar vários valores do atraso ou a magnitude não é necessário para avaliar o grau em que um resultado de atraso afeta a preferência para esse resultado, como o estudo de Orduña37 mostrou que as diferenças no desempenho em um desconto de atraso protocolo são devido a diferenças na sensibilidade para atrasar. Além disso, usar um valor de atraso único seria desejável se um visa aplicar vários protocolos ou avaliar temas dentro de um breve estágio do desenvolvimento. O presente artigo apresenta a programação simultânea-correntes como um conveniente alternativa53, que é consideravelmente simples entre paradigmas para avaliar a impulsividade associada desconto de atraso que é fácil para o programa, para realizar e interprete.

Procedimentos DRL também empiricamente validados. Por exemplo, van den Broek et al54 selecionados participantes mulher impulsiva e não-impulsivo com base no desempenho em uma tarefa de correspondência de figura. Estes autores relataram que os participantes impulsivos tendidos a executar mal uma tarefa DRL comparado com participantes não-impulsivo em diversas situações. Da mesma forma, Orduña et al31 encontraram diferenças entre ratos SHR e Wistar em desempenho em um protocolo DRL. No entanto, foram observadas diferenças apenas nas primeiras sessões. Como passaram as sessões, as diferenças de tensão desapareceram. Isso indica que o protocolo (ou, novamente, a menos os parâmetros específicos empregados) só é capaz de detectar diferenças em taxas de aprendizagem em vez de Estados estacionário destas linhagens de rato. É importante observar que uma ampla gama de tempos do alvo ter sido usado na literatura DRL. No entanto, parece que as vezes alvo diferentes têm sido relacionadas a distintas condições psiquiátricas; enquanto tempos mais curtos de alvo têm sido normalmente usados para controle de impulso de modelo perturbações31,32,33, as maiores têm sido utilizadas para triagem de depressão55,56,57 . Isso parece apoiar a ideia de que diferentes processos impactando o comportamento sob as restrições do alvo mais curto e mais vezes33. Essa foi a razão para selecionar vezes alvo de 10 segundos na seção de resultados de representante. Além disso, maiores tempos de destino precisam ser introduzido progressivamente ao longo dos passos, que aumenta a duração do protocolo.

Também existem estudos que validar procedimentos de discriminação característica negativa como protocolos para avaliar a impulsividade. Por exemplo, ele et al58 encontrou que os participantes rotulados como impulsivos executam mal em um teste de transferência (ou seja, a soma) para protocolo de recurso negativo discriminação (mas veja outro estudo por ele et al.59). Em outro estudo, Bucci et al60 avaliado desempenho negativo característica discriminação por SHR e uma cepa de controle de ratos. Apesar de não se observar gerais diferenças de desempenho entre as cepas, esses autores encontraram diferenças de sexo que imitam aqueles encontrados em seres humanos. Ou seja, colédoco feminino mostrou um desempenho prejudicado na tarefa. Isto poderia ser comparado aos dados clínicos com seres humanos, onde as fêmeas diagnosticadas com TDAH mostram sintomas extremos mais do que os machos61. Uma linha convergente de evidência que valida a discriminação negativa característica como um modelo de impulsividade vem de um estudo conduzido por Meyer e Bucci40. Estes autores relataram que o desempenho em uma discriminação negativa característica foi prejudicado por lesões no córtex pré-frontal. Presume-se esta estrutura cerebral para desempenhar um papel importante no controle de impulso5 e, de fato, as lesões nessa estrutura foram documentadas para prejudicar o desempenho em outros protocolos para avaliar a impulsividade62, que fornece o recurso-negativo procedimento de discriminação com validade de rosto. Apesar do protocolo de recurso negativo discriminação não é tão amplamente usado para testar a impulsividade como outros procedimentos, foi incluído devido a razões de ordem práticas, sua validade de face e construção e por causa do grande corpo de dados empíricos e teóricos desenvolvimentos que documentaram os mecanismos envolvidos no desempenho neste procedimento63,64.

O procedimento de recurso negativo discriminação tem sido uma marca para induzir um fenômeno de aprendizagem conhecido como condicionado inibição. Para demonstrar inequivocamente este fenômeno, acredita-se amplamente que dois testes complementares têm de ser conjuntamente passado65 (embora um número de autores tem disputado a necessidade e suficiência daqueles testes66,67 ,68,69). Em um teste de soma, o estímulo de característica (X na notação atual) diminuiria a resposta eliciada por um estímulo condicionado diferente que treinou junto com ele (A). Em um teste de retardo, o estímulo que x iria adquirir condicionado a responder mais devagar do que um estímulo controle. No entanto, estes são testes para demonstrar que o estímulo X é com efeito inibitório de acordo com a caracterização teórica de inibição condicionada. Testes de inibição condicionada não são necessários para avaliar a capacidade aprendida de um indivíduo ou grupo para reter uma resposta prepotent abordagem na presença de um sinal associado com a omissão de alimentos.

Os procedimentos descritos neste artigo podem permitir que os investigadores realizar uma bateria de testes comportamentais de impulsividade. Como mencionado antes, combinar vários testes de impulsividade tem demonstrado sinergia o poder preditivo dos protocolos12, que seria útil por razões teóricas e aplicadas. Uma vantagem adicional de avaliar diferentes manifestações da impulsividade, dentro de um único estudo está fornecendo a validade de conteúdo (um tipo especial de validade de constructo), sob a suposição de que a impulsividade é um fenômeno multifacetado. No entanto, o cuidado deve ser exercitado quando sequencialmente testes impulsividade com mais do que uma das tarefas apresentadas aqui, como lá foram documentados problemas associados a essa prática. Por exemplo, efeitos de transição podem ocorrer, o que significa que o desempenho em uma tarefa pode ser fortemente influenciado pela aprendizagem em tarefas anteriores; Este tipo de efeito ainda poderão surgir dentro de condições diferentes dentro da mesma tarefa70. Outra consequência inconveniente de aplicar mais de duas tarefas no mesmo assunto é que, dado o ciclo de vida de roedores, testes às vezes implementados em diferentes estádios de desenvolvimento71. Existem algumas ações para minimizar tais resultados, como contrabalançar a sequência de aplicação das tarefas (que de qualquer forma seria problemático para estudos de busca, como cada sequência particular não pode ser agrupada com os outros para análises) ou encontrar protocolos de curta duração.

Embora bastante útil e conveniente, os protocolos apresentados neste artigo têm algumas limitações. Por exemplo, vários estudos têm relatado fracas não significativas correlações entre medidas de diferentes categorias (ou mesmo dentro da mesma categoria72) de protocolos para avaliar a impulsividade73,74,75 ,76. Como encontrar desafios a validade simultânea dos protocolos, levando alguns autores a supor que cada categoria de protocolos de medir, de fato, independentes factores que contribuem para o comportamento impulsivo5,10, 77 , 78. no entanto, outros têm salientou em recursos compartilhados dos protocolos e propõe unificar quadros conta para diferentes formas de comportamento impulsivo4,6,20, 79,80. Pode haver espaço para a dúvida em estudos mostrando a ausência de correlação e não incluindo relatórios de correlações intraclasse ou outros testes para quantificar as propriedades psicométricas de suas medidas14,15. Embora a crença prevalecente é que a impulsividade é multifacetada, é necessária mais investigação com um acknowledgeable poder estatístico para quantificar em que grau. Outra limitação conhecida é que processos não relacionados à impulsividade podem contribuir para desempenho nestes protocolos81. Por exemplo, como descrito acima, o procedimento de DRL desempenho é determinado não só pela capacidade de inibição de resposta, mas também pela estimativa de tempo. Outros autores têm sugerido que fatores motivacionais e motoras também podem contribuir para desempenho no presente protocolo33,82. Felizmente, métodos auxiliares foram planejados para governar para fora alguns destes fatores32,73. Ainda outra limitação é que protocolos de laboratório para animais não-humanos não são exatamente análogos aqueles usados geralmente com os seres humanos,11; assim, a sua validade como métodos de pesquisa translacional é discutível. Estudos que avaliou o desempenho de humanos em versões dos protocolos mais intimamente relacionado com as normalmente utilizadas com animais não-humanos levam a semelhantes resultados83.

Apenas três protocolos foram apresentados. No entanto, um punhado de opções alternativas estão disponíveis. Exemplos destas alternativas são o 5-CSRTT (para os quais há também um vídeo-artigo disponível84), a tarefa de avançar/não avançar85, a tarefa de parar-sinal86e o paradigma de controle de sinal87. O 5-CSRTT foi validado também como um modelo para o TDAH, mas ele é concebido para concentrar-se sobre o recurso de desatenção desta condição (apesar de inibição de resposta também contribui para o desempenho). Esta tarefa exige também um painel personalizado inserido das paredes laterais da câmara de condicionamento, que exigem entrada de pelo menos 5 e 5 dispositivos de saída adicionais (o que aumenta os custos). Desempenho em Avançar/não avançar o sinal de paragem de tarefas e têm demonstrado estar relacionada a várias condições psiquiátricas envolvendo impulsividade88,89,90,91,92. Estas tarefas são bastante semelhantes aos protocolos de discriminação característica negativa, mas com o aspecto adicional que premia são entregues dependendo desempenho20 dos sujeitos. Tal peculiaridade implica um pouco mais complexo que codifica para a operação automática e coleta de dados e análise. Por último, o paradigma de controle de sinal tem também sido teoricamente e empiricamente relacionado a impulsividade79. No entanto, para obter melhores resultados, exige a fixação de um legado de emissores de luz para as alavancas76, que também pode aumentar os custos.

Os protocolos descritos aqui poderiam ser considerados promissor como desempenho nestes protocolos é sensível ao significativas manipulações biológicas, tais como seletiva de reprodução (ver Figura 6), as intervenções farmacológicas (ver Figura 8) e lesões40do cérebro. No entanto, uma revisão da literatura, muitas vezes revela resultados mistos em relação a direção dos efeitos. Futuras aplicações desses métodos devem estudar sistematicamente que parâmetros de rendem para efeitos mais fortes, adoptando uma abordagem paramétricas. Isto permitiria a pesquisadores selecionar os parâmetros de um dado protocolo dependendo do design do estudo. Por exemplo, estudos de busca exigem alta variação inter-individual confiável para um poder estatístico adequado, enquanto por outro lado, estudos experimentais beneficiam de medidas com baixa variação intra-sujeitos mas são sensíveis ao situacional manipulações de14. Uma agenda de pesquisa deve considerar estas questões a fim de contribuir eficientemente para o conhecimento sobre a impulsividade.

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Disclosures

Os autores não têm nada para divulgar.

Acknowledgments

Gostaríamos de agradecer a Florencia Mata, María Elena Chávez, Miguel Burgos e Alejandro Tapia para prestação de assistência técnica. Gostaríamos também de agradecer a Sarah Gordon Frances por seus comentários úteis sobre um rascunho anterior do presente artigo e Vladimir Orduña gentilmente fornecendo dados brutos de um artigo publicado. Graças a Claudio Nallen para criar o diagrama na Figura 1. Agradecemos a Dirección de Investigación da Universidad Iberoamericana Ciudad de México para financiamento de serviços de revisão/edição e vídeo produção de despesas.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
25 Pin Cables Med Associates SG-213F Connect smart control cards to smart control panels
40 Pin Ribbon Cable Med Associates DIG-700C Connects the computer with the interface cabinet
Computer Dell Computer Company T8P8T-7G8MR-4YPQV-96C2F-7THHB For controlling and monitoring protocols’ processes
Conductor Cables Med Associates SG-210CP-8 Provide power to the smart control panels via the rack mount power supply
Food dispenser with pedestal Med Associates ENV-203M-45 (12937) Silently provides 45 mg food pellets 
Head-Entry Detector Med Associates ENV-254-CB Uses an infrared photo-beam to detect head entries into the food receptacle
House Light Med Associates ENV-215M For providing  diffuse illumination inside the chamber  
Interface Cabinet Med Associates SG-6080D Pod that can hold up to eight smart control cards
Med-PC IV Software Med Associates SOF-735 Translate codes into commands for operating outputs and recording/storing input information
Multiple tone generator  Med Associates ENV-223 (597) For controlling the frequency of the tones
Panel fillers Med Associates ENV-007-FP For filling modular walls when devices are not used
Pellet Receptacle Med Associates ENV-200R2M Receives and holds food pellets delivered by the dispenser
Rack Mount Power Supply Med Associates DIG-700F Provides power to the interface cabinet
Retractable Lever Med Associates ENV-112CM (10455) Detects lever-pressing responses; projects into the chamber or retracts as needed
Smart Control Cards Med Associates DIG-716 Controls up to eight inputs and four outputs of a conditioning chamber 
Smart Control Panels Med Associates SG-716 (3341) Connect smart cards to the devices within the conditioning chambers
Speaker  Med Associates ENV-224AM For providing tones inside the chamber
Standard Modular Chambers for Rat Med Associates ENV-008 Made of aluminum channels designed to hold modular devices 
Standard sound-, light-, and temperature isolating shells Med Associates ENV-022MD Serve to harbor each conditioning chamber
Stimulus Light Med Associates ENV-221M For providing a round focalized light stimulus
Three Pin Cables Med Associates SG-216A-2 Connects smart control panel with each of the input and output devices in the conditioning chambers

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Modelos de comportamento edição 145 animais comportamentais testes atrasam descontando impulsividade auto-controle inibição de resposta ratos
Três procedimentos de laboratório para avaliar diferentes manifestações de impulsividade em ratos
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Sosa, R., Saavedra, P., Niño de … More

Sosa, R., Saavedra, P., Niño de Rivera, R., Lago, G., Moreno, P., Galicia-Castillo, O., Hernández-Guerrero, C., Buenrostro-Jáuregui, M. Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats. J. Vis. Exp. (145), e59070, doi:10.3791/59070 (2019).

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