Evaluación de los efectos del estrés en la flexibilidad cognitiva utilizando un paradigma de cambio de estrategia operante

Los eventos estresantes de la vida perjudican la función cognitiva, lo que aumenta el riesgo de trastornos psiquiátricos. Este protocolo ilustra cómo el estrés afecta la flexibilidad cognitiva utilizando una estrategia operante automatizada que cambia el paradigma en ratas Sprague Dawley macho y hembra. Se discuten áreas específicas del cerebro que subyacen a comportamientos particulares y se explora la relevancia traslacional de los resultados.

Este protocolo integra una ópera automatizada y una tarea de cambio de estrategia con un paradigma de estrés flexible, lo que permite a los experimentadores analizar de manera eficiente el impacto del estrés en la cognición. Las ventajas de esta técnica o su eficiencia con la automatización de la tarea cognitiva y su flexibilidad porque se puede emparejar con muchos otros paradigmas de estrés. Este método proporciona información sobre la interacción entre el estrés y la cognición.

También podría extenderse para evaluar otras variables, como el efecto de la exposición a drogas en la cognición. La demostración visual garantiza que los recién llegados a esta técnica sepan cómo probar correctamente la función de las cámaras operantes antes de ejecutar sujetos para evitar cualquier fallo. Utilice las cámaras operantes para el entrenamiento y las pruebas de comportamiento.

Asegúrese de que las cámaras contengan al menos dos palancas retráctiles con dos luces de estímulo encima. Una luz de casa y un dispensador para reforzar estas tareas. Asegúrese de que las palancas estén a ambos lados del área de entrega de refuerzo central con una luz de estímulo encima de cada palanca.

Luego use la luz de la casa para eliminar la cámara sin interferir con la detección del estímulo luminoso. Use gránulos de comida sin polvo para reforzar en ratas con restricción de alimentos. Asegurándose de que los pellets no tengan un alto contenido en sacarosa o grasa, controle la presentación de estímulos, el funcionamiento de la palanca y la recopilación de datos con un software capaz de operar la cámara.

Llene la bandeja inferior de cada caja operante con ropa de cama limpia para recoger los desechos. Después de cada sesión, volque cada bandeja, límpiela con toallitas con alcohol y agregue ropa de cama fresca antes de colocar un nuevo animal en la cámara. Decidir si el procedimiento de estrés debe realizarse antes, durante o después de un entrenamiento sobre el paradigma de cambio de estrategia operante y ejecutar el procedimiento de estrés al mismo tiempo diariamente con respecto al entrenamiento operante.

En una habitación separada que no sea ni la habitación de la colonia ni la sala de cambio de paradigma de estrategia, coloque a la rata en un tubo de restricción transparente estilo escoba y selle la abertura. Teniendo cuidado de no pellizcar las extremidades o la cola, escalonar el procedimiento de estrés para los sujetos dependiendo de cuántas cámaras operantes estén disponibles. Antes de colocar la rata en la cámara, asegúrese de que haya suficientes gránulos de comida en el dispensador y de que las cajas operantes funcionen correctamente.

Para ello, cargue e inicie un programa en una cámara vacía y compruebe manualmente que la palanca correcta ofrece una recompensa por pulsación de palanca. Antes de colocar la rata en la caja para el primer día de entrenamiento, configure manualmente una recompensa de pellets de comida en la palanca correcta según lo designado al cargar el procedimiento de entrenamiento dentro de cada cámara. Entrene a la rata usando un programa de proporción fija de modo que cada presión de palanca correcta sea recompensada con un refuerzo.

Contrarreste la palanca correcta por día en sujetos o condiciones experimentales. Deje que la rata presione la palanca hasta que alcance el criterio presionando la palanca correcta 50 veces, lo que generalmente toma entre 30 y 45 minutos. Al día siguiente, obligue a la rata a realizar esta tarea en la palanca opuesta utilizando el mismo programa y designando la palanca opuesta como la correcta.

El día de la prueba, coloque la rata en la cámara operante siguiendo los procedimientos de esfuerzo y pruébela en tareas de discriminación lateral, inversión lateral y discriminación de luz en serie. Asegúrese de que la tarea de discriminación de luz solo ilumine la luz sobre la palanca correcta. Para la tarea de discriminación lateral, recompense a la rata por presionar la palanca en su lado menos preferido según lo determinado a partir del tercer día de entrenamiento.

Independientemente de la señal de luz, la tarea termina al presionar la palanca correcta ocho veces consecutivas. Para la prueba de inversión lateral, vuelva a utilizar el programa de discriminación lateral, pero designe la palanca opuesta para que sea la correcta. La rata debe ser recompensada por presionar esta palanca independientemente de la señal de luz.

Debe presionar la palanca ocho veces consecutivas para finalizar la tarea. Para realizar la tarea de discriminación de luz, recompense a la rata por presionar la palanca con la luz iluminada arriba. Una vez más, cada prueba de operante se completa al presionar la palanca correcta ocho veces consecutivas.

Este paradigma de cambio de estrategia operante automatizada adaptado se utilizó para determinar si el estrés de restricción repetido afecta la cognición en ratas Sprague Dawley macho y hembra. Un número reducido de ensayos o criterio indicó un mejor rendimiento en cada tarea. Después de la restricción aguda, los machos completaron la tarea de inversión lateral en un número significativamente menor de ensayos que los machos de control no estresados.

Por el contrario, las mujeres estresadas requirieron un mayor número de ensayos para completar la tarea. Aquí se muestra el número total de errores cometidos para cada tarea de atención de acuerdo con el número de ensayos a criterio. Los machos estresados cometieron significativamente menos errores que los machos control en la tarea de inversión lateral.

Mientras que las mujeres estresadas cometieron más errores. Además, en la tarea de discriminación de luz, las mujeres también cometieron significativamente más errores. En algunos, estos datos sugieren que el estrés repetido mejora el rendimiento cognitivo en los hombres, pero perjudica el rendimiento cognitivo en las mujeres.

Los errores totales se clasificaron a su vez en errores perseverativos o regresivos. Los machos estresados cometieron menos errores perseverativos en la tarea de inversión lateral que los machos de control. Mientras estaban estresadas, las hembras cometieron un mayor número de errores perseverativos que las hembras de control tanto en las tareas de inversión lateral como en las de discriminación de luz.

Se examinaron las áreas cerebrales subyacentes a la tarea de inversión lateral para determinar si mostraban diferencias sexuales similares en la actividad neuronal. El estrés indujo un aumento significativo de la activación neuronal en la corteza frontal orbital de los machos en comparación con los controles. Sin embargo, en las hembras se observó lo contrario.

Al intentar este protocolo, preste atención a qué tema está en qué tarea del cambio de paradigma de la estrategia. Después de finalizar esa tarea, asegúrese manualmente de que pase a la siguiente tarea con la configuración correcta. Junto con este procedimiento, los experimentadores pueden realizar otros estudios conductuales sobre los efectos de la restricción o proceder directamente a la perfusión y a las técnicas inmunoquímicas para determinar qué regiones del cerebro fueron importantes en el cambio de estrategia.

Además de aumentar la eficiencia y el rendimiento del paradigma, esta técnica nos permite diferenciar los tipos de errores cometidos por los sujetos en errores perseverantes, regresivos y aleatorios.