Una operante intra / extra-dimensional Conjunto de cambio de tareas para ratones

El objetivo general de este experimento es crear una tarea automatizada que se utilice para evaluar las funciones ejecutivas en ratones y que también imite las pruebas neuropsicológicas humanas originales. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la neurociencia cognitiva. Por ejemplo, cómo el tratamiento selectivo, cognitivo o farmacológico puede afectar las funciones cognitivas de orden superior relevantes para los trastornos psiquiátricos.

Las principales ventajas de esta técnica son que está completamente automatizada. Evita cualquier fuente de subjetividad. Es muy flexible y obtenemos una serie de resultados que son muy selectivos.

Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia el diagnóstico y el tratamiento de las disfunciones ejecutivas en los trastornos psiquiátricos, ya que permite realizar grandes cribados farmacológicos y genéticos que son relevantes para los síntomas cognitivos en los trastornos psiquiátricos. La demostración visual de este método es fundamental, ya que la configuración correcta de esta tarea es crucial para un resultado exitoso del experimento. Prepare a los ratones para el experimento aclimatándolos a una sola vivienda y privándolos ligeramente de comida antes de la prueba, como se describe en el protocolo de texto adjunto.

También antes de la prueba, asegúrese de que cada cámara del aparato tenga dos orificios para pinchar la nariz equipados con fotohaces infrarrojos y entre ellos, un almacén de alimentos con fotohaces donde un dispensador de pellets administre el refuerzo de alimentos. A continuación, prepara estímulos cambiantes que varíen en tres dimensiones perceptivas diferentes. Una lista de estímulos sugeridos se puede encontrar en la Tabla Uno del protocolo de texto adjunto.

Elija cinco pares de ejemplares para cada dimensión. Para administrar estímulos olfativos en los orificios de la nariz, use un olfatómetro de dilución. Configure un olfatómetro para controlar dos orificios en la nariz, luego cárguelo llenando las botellas de aromas con aromas de olor diluidos de uno a veinte en aceite mineral.

Conecte la bomba de aire a la entrada del olfatómetro y el vacío a las salidas montadas en el dispositivo de pinchazo nasal. A continuación, conecte la salida de salida para la entrega de olores a cada entrada de pinchazo en la nariz y ajuste el caudal a 1,5 litros por minuto. Para los estímulos visuales, coloque diodos emisores de luz en la parte superior de cada orificio de la nariz y asegúrelos en el panel metálico de la cámara.

Conecte cada diodo a la interfaz de salida. Para los estímulos táctiles, coloque texturas de piso intercambiables en un soporte deslizante debajo de una abertura de tres por tres centímetros frente a cada orificio de la nariz. Monta las diferentes texturas para que se puedan mover usando marcos debajo del piso.

Antes de realizar las pruebas, asegúrese de seguir las sesiones de entrenamiento como se describe en los protocolos de texto adjuntos para habituar a los ratones a la cámara y al procedimiento de prueba. En cada etapa durante la prueba real, mida el tiempo que tarda el ratón en hacer una elección en cada presentación, así como el tiempo que tarda en hacer ocho elecciones correctas de diez intentos consecutivos para completar cada etapa. Detenga la sesión diaria después de 40 minutos, o si un mouse no puede hacer ninguna respuesta durante cinco minutos consecutivos.

Finalice la sesión y continúe al día siguiente, con el ratón en la misma etapa donde la dejó. Para la prueba de discriminación simple, introduce a los ratones a un olor, luz o textura que sea relevante en todas las tareas hasta el cambio extradimensional. En este ejemplo, se presentan dos olores, vainilla y lavanda, y se selecciona la vainilla como la respuesta correcta.

Para la discriminación compuesta, introduzca una segunda dimensión, como la luz, que no indica dónde se encuentra la respuesta correcta. Haga que el estado de la luz sea irrelevante para el resultado y mantenga la vainilla como la respuesta correcta. Pruebe esta discriminación para que la vainilla se empareje con la luz azul y la luz amarilla en pruebas posteriores.

Para revertir la discriminación compuesta, haga que los animales aprendan que el estímulo previamente correcto ahora es incorrecto. Para este ejemplo, seleccione lavanda como la respuesta correcta, y vainilla ahora es la opción incorrecta. Nuevamente, combine el aroma correcto con la luz azul y la luz amarilla en las pruebas posteriores.

Después de eso, seleccione un cambio intradimensional, en el que se produce un cambio total en el diseño. Use fresa y canela como olores, y cambie a luces naranjas y blancas. Asegúrese de que los sujetos de prueba sigan la misma dimensión relevante para encontrar la respuesta correcta, que es la fresa.

Combina el aroma con las luces naranja y blanca en las pruebas posteriores. Luego, haz que los ratones realicen la inversión del cambio intradimensional y cambien el aroma correcto a canela. De nuevo, combina el aroma con las luces naranjas y blancas.

Para un cambio intradimensional, use las mismas condiciones que antes, pero cambie los pares de ejemplares con los nuevos olores y luces. Ahora, realice el cambio extradimensional introduciendo texturas como una nueva dimensión relevante. Agregue papel de lija grueso a la abertura debajo de uno de los orificios de la nariz y papel de lija fino debajo de la segunda abertura.

Al mismo tiempo, preséntales dos nuevos olores, como el limón y el albaricoque. Coloque el agujero con el papel de lija grueso correspondiente como la respuesta correcta. Combine el papel de lija grueso con los aromas de limón y albaricoque en pruebas posteriores.

Finalmente, invierta la respuesta correcta para que la lija fina indique la posición del agujero con la respuesta correcta. Combine el papel de lija fino con los aromas de limón y albaricoque en pruebas posteriores. Para el protocolo bidimensional, repita el procedimiento de fijación hasta el desplazamiento extradimensional.

En lugar de cambiar a la textura y el olor en este punto, cambie la dimensión relevante para que la luz sea relevante y el olor sea irrelevante. Configure el nuevo cambio extradimensional para que las luces sean ahora rojas y verdes, y la luz verde actúe como la respuesta correcta. El olor es ahora la dimensión irrelevante.

Pruebe la luz verde emparejada con ambos olores en las etapas siguientes. Para la inversión, use los mismos olores pero cambie para que la luz roja sea ahora la respuesta correcta. Empareje la luz roja con ambos olores en las etapas siguientes.

Una vez que un mouse termine con la sesión, limpie la configuración con etanol al 70% para prepararlo para el siguiente mouse. Realice siempre las pruebas en el mismo orden, pero cambie los estímulos en varias pruebas para que cada uno de los estímulos elegidos esté igualmente representado en el estudio. Además, asegúrese de contrarrestar por igual las dimensiones perceptivas utilizadas dentro y entre cada grupo experimental.

Las discriminaciones visuales, táctiles y de olor en este novedoso aparato requirieron una cantidad similar de tiempo y un número similar de ensayos para alcanzar el criterio, lo que sugiere que los animales son capaces de realizar discriminaciones simples independientemente de la dimensión presentada. Al utilizar el protocolo de ajuste atascado, el análisis del rendimiento de los ratones revela que el efecto de discriminación en el sentido de que los ratones necesitaron más ensayos y más tiempo para resolver la etapa de cambio extradimensional en comparación con las etapas de discriminación compuesta, el cambio intradimensional, el cambio intradimensional 2 y las etapas de inversión de cambio extradimensional. Esto también era cierto en el protocolo de dos dimensiones.

Una vez dominado, este experimento se puede realizar en 10 a 12 días incluyendo toda la preparación y la sesión de entrenamiento.