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Article de méthode

Le Rongeur psychomoteur Vigilance Test (RPVT): une méthode d'évaluation des performances neurocomportementales chez les rats et les souris

11.9K vues

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DOI :

10.3791/54629

⸱

29 décembre 2016

 ,  , 
1Division of Behavioral Biology, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, The Johns Hopkins University School of Medicine, 2Applied Behavior Biology Unit, Institutes for Behavior Resources

Dans cet article

Résumé

Une version de rat de l'humain psychomoteur Vigilance Test (PVT) est décrit qui mesure les aspects de l'attention similaires à celles mesurées avec le PVT humain, y compris les aspects de la vigilance humaine tels que la précision de la performance, la vitesse du moteur, répondant prématurée, et manque d'attention.

Résumé

L'humain psychomoteur Vigilance Test (PVT) est une procédure largement utilisée pour mesurer les changements dans la fatigue et une attention soutenue. Le présent article décrit une version de rongeur de la PVT-appelle le «RPVT» , ce mesure aspects similaires de l' attention (précision de la performance, la vitesse du moteur, prématuré de répondre, et manque d'attention). Les données sont présentées qui démontrent à la fois à court et à long terme l'utilité de la RPVT lorsqu'il est utilisé avec des rats de laboratoire. Les rats apprennent facilement le RPVT, et apprendre à effectuer la procédure de base prend moins de deux semaines de formation. Une fois acquis, les performances de rat dans le RPVT montrent un degré élevé de similitude avec ces mêmes mesures de performance dans le PVT humain, y compris des similitudes dans, manque d'attention, temps de réaction, décréments de vigilance à travers le temps de la session ( à savoir, l' être humain "temps en glissement tâche "effets), et l'effet d'intervalle réponse-stimulus (RSI) décrit pour l'homme. Ainsi, la rPVT peut être un outil extrêmement précieux pour évaluer les effets d'un large éventail de variables sur une attention soutenue tout à fait semblables à des performances PVT humaines, et peut donc être utile pour le développement de nouveaux traitements pour les dysfonctionnements neurocomportementaux.

Introduction

Le test de vigilance psychomoteur humain (PVT) est largement utilisé, outil bien validé pour la mesure de la vigilance et une attention soutenue chez les humains, et a été initialement développé par Dinges et al. 1-3 pour l' évaluation de la stabilité dans le temps de réaction et l' attention (par exemple, des erreurs en termes de réponses et manque d'attention prématurés), à la fois au sein de sessions dans son ensemble et à travers le temps dans les séances individuelles. Au fil des ans, le PVT humain a été modifié et mis à jour 4-11 pour suivre les changements temporels dans divers aspects attention, et il a été démontré pour être sensible aux variations de la privation de sommeil et la fatigue, et est affectée par la consommation de drogues et de l' âge des sujets 12 , 13. Le PVT est une procédure apparemment simple dans laquelle un sujet touche brièvement un écran quand un stimulus (typiquement un affichage du numéro LED) apparaît de façon aléatoire dans le temps, généralement après 2 - 10 s. Dans la version humaine, l'affichage du numéro est incrémenté en ms et arrêté lorsque til écran est touché, indiquant ainsi le temps de réaction du sujet (RT). Les diminutions de la vigilance sont indiquées par 1) ont ralenti les temps de réaction, 2) une augmentation des défaillances (appelé «erreurs d'omission» dans la littérature humaine, et généralement définie comme inhalothérapeutes qui sont> 500 ms de longueur), et 3) une augmentation de ayant répondu prématurée (appelées «erreurs de commission» ou «faux départs» dans la littérature humaine). D'autres mesures peuvent également être obtenus avec le PVT pour l'examen des variables telles que les différences de sexe et d'âge; pour un examen de ces mesures, voir Basner et Dinges 4. Enfin, le PVT a été employé dans le domaine général de l'évaluation des risques pour les humains, et a été utilisé avec succès dans un large éventail de domaines opérationnels qui comprennent les militaires, l'aviation et l'industrie ferroviaire, les premiers intervenants et les environnements extrêmes tels que les missions Extreme Environnement de la NASA opérations (NEEMO), le projet Mars500 international 14, et sur le Spac internationale Station (ISS). Sur l'ISS, le PVT est appelée la "réaction d' auto-test" et est utilisé pour fournir des astronautes avec des commentaires liés à la fatigue individualisée (par exemple, les changements dans inhalothérapeutes ou manque d'attention).

Le PVT humain a été utilisé pendant des décennies, tout comme les versions rongeurs de tâches simples de temps de réaction (qui sont à peu près semblable). Il a été récemment, cependant, qu'un rongeur contrepartie directe du PVT humain a été rapporté dans la littérature. Christie et ses collègues ont décrit une version du PVT humaine pour les rats, et ont signalé une diminution de la vigilance suite à une privation de sommeil 15,16. D' autres études récentes ont rapporté des versions du RPVT 17-19. Ces rapports ont décrit des changements dans une attention soutenue selon diverses techniques de privation de sommeil; des niveaux élevés cependant, les données issues de ces études ont également rapporté des prématurés qui ont répondu (par exemple, dans certains cas, plus de 40% du nombre total de RespoNSE); ces performances sont tout à fait à la différence des performances PVT avec les humains. Une telle grande différence de rongeurs par rapport à des performances humaines sont probablement dues à des différences dans les paramètres spécifiques utilisés chez l' être humain par rapport à la version de rongeur du PVT; par exemple, Christie et al. étude a utilisé un 3 variant de façon aléatoire - foreperiod s 7, tandis qu'une PVT humaine emploie normalement une 2 - foreperiod de 10 (bien voir Basner et al 5 pour une version 3-min du PVT humain qui utilise un 1 -. La foreperiod 4) . L'utilisation de valeurs de foreperiod relativement courtes peut souvent entraîner des animaux "timing" de leurs réponses, et peut donc promouvoir, à travers le renforcement accidentelle, le nombre de réponses prématurées a augmenté, comme cela a été rapporté dans les études chez les rongeurs RPVT actuelles.

La version du RPVT décrite ici est basée sur notre article publié antérieurement 20, et fournit une description détaillée des techniques et procédures. Il diffèreà partir de versions précédemment publiées du RPVT sur les points suivants: 1) les rats ont été formés avec des valeurs de foreperiod variables de 3 - 10 s, et 2) les rats ont dû réagir rapidement, étant donné que seules les réponses au sein d'une fenêtre de réponse court (appelé également "limitée hold ") après le début du stimulus ont été renforcés (1,5 s dans la présente étude, 3,0 s dans les versions publiées précédentes du RPVT). L'utilisation de ces modifications ainsi que de brefs délais d'attente pour incorrecte ayant répondu a abouti à des niveaux plus élevés de contrôle du stimulus, comme indiqué par des améliorations significatives en termes de précision et de niveaux de réponse prématurée réduite. Le présent rapport décrit également des changements prévisibles dans les variables de performance (par exemple, manque d'attention, inhalothérapeutes) qui sont parallèles à ceux observés chez l' homme où la vigilance examinant décrémente 21, et lors de l' examen d' autres mesures de rendement , y compris l'effet humain »de temps sur la tâche» et le response- intervalle de stimulus (RSI) l'effet que l'on observe dans le PVT humain 22.

La version finale du RPVT décrite ici commence en allumant un feu de maison (voir Figure 1). Après un intervalle variable (foreperiod) de 3 - 10 s est écoulé, la clé du nez-poche est éclairé pour un maximum de 1,5 s. (Pour assurer une répartition égale des foreperiods durées, les valeurs sont générées aléatoirement sans remplacement à partir d'une liste de 36 valeurs possibles qui vont de 3 à 10 s, sur la base de 200 ms.) Illumination de la clé de nosepoke est le signal d'un animal répondre, et une réaction qui se produit entre 150 et 1 500 ms après le début de la lumière est renforcée par une pastille de 45 mg. Après une réponse renforcée, à la fois la clé lumière nez-poche et la lumière de la maison sont éteints et l'intervalle entre les essais d'un 1 (ITI; maison éteint) s'ensuit. Nez-pokes à avant l'apparition de lumière produisent le délai d'un 8 (TO) des contingences expérimentales qui est signalé par l'extinction de la lumière de la maison. Si aucune réponse ne se produisent dans les 1,5 s resfenêtre ponse, à la fois la lumière nosepoke et la maison de lumière sont éteints, et un 1 s ITI Ensuès. La valeur foreperiod suivante prévue pour le procès subséquent commence après soit les 1 s ITI ou 8 s TO, selon survenus au cours du procès précédent. Les sessions sont effectuées chaque jour (5 jours / semaine), se composent normalement d'environ 200 essais, et se terminent après 30 min. Il en résulte avec chaque essai ayant une durée d'environ 7,5 s, en moyenne.

Façonner la performance de base stable sur la RPVT est réalisée par 1) l'adaptation d'abord un rat de prendre des boulettes de nourriture sur le plateau de la nourriture dans la chambre, 2) un rat pour répondre sur une clé poke nez en renforçant des approximations successives pour la finale de mise en forme à la main nez piquez réponse, et 3) des séances quotidiennes où les paramètres de la procédure de RPVT (ie, foreperiod, ITI, TO, et les temps d'éclairage des touches) sont ajustées progressivement au cours d' une session, selon la façon dont chaque rat effectue lors de chaque session (décrit en détail ci-dessous).

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Protocole

soins aux animaux de laboratoire a été selon le Service de la santé publique (PHS) Politique sur les soins Humane et l'utilisation des animaux de laboratoire. Toutes les procédures ont été effectuées en stricte conformité avec les recommandations du Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire des National Institutes of Health. Le soin et l'utilisation des animaux Commission institutionnelle de l'Université Johns Hopkins a approuvé le protocole et toutes les procédures. Johns Hopkins maintient également l'accréditation de leur programme par l'Association pour l'évaluation et l'accréditation des laboratoires de protection des animaux (AAALAC).

1. Les animaux

  1. Utiliser des rats mâles adultes Long Evans (environ 10 - 12 semaines d'âge au début de la formation comportementale), bien que d'autres souches sont appropriées, y compris des rats consanguins.
  2. À l'arrivée dans la colonie, les rats des maisons isolés dans des cages et des chambres approuvé, en raison de la restriction alimentaire besoins décrits ci-dessous. Acclimate animaux à la situation du logement, ainsi que la manipulation de plusieurs days avant de commencer la procédure de restriction alimentaire (environ 7 jours).
  3. Fournir rat ad libitum pour 1 - 2 semaines pour permettre à des rats pour atteindre un "libre-alimentation" poids. Une fois à ce poids, limiter l'accès de la nourriture pour réduire le poids des rats, plus 1 - 2 semaines, à 85 - 90% du poids sans alimentation. Maintenir les animaux à 85-90% de leur poids sans alimentation pendant l'entraînement et les tests de comportement. Commencez avec 15 - 18 g de nourriture par jour et d'ajuster ce montant en fonction de si oui ou non un taux maintient son objectif de poids.
    NOTE: La restriction alimentaire nécessite normalement l' approbation de l' ACUC institutionnelle de l' un ou l' autre organisme de réglementation avant de commencer la restriction.
  4. Peser les animaux tous les jours et enregistrer le poids sur les feuilles de poids. Veiller à la pesée se fait en même temps et sur la même échelle chaque jour avant le début de toute formation ou à l'alimentation comportementale.
    NOTE: Ne commencez préformation (ci - dessous) lorsque les animaux ontatteint leurs pondérations cibles. Cette pratique permet des corrections immédiates aux quantités d'aliments pour animaux qui sont soit sous ou sur leurs pondérations cibles. Elle fournit également une méthode pour déterminer si les rats maintiennent poids à intervalles de 24 h. Evitez également peser des rats à différents moments de la journée; elle se traduira par des différences spectaculaires dans le poids, les tétées incorrectes, et des performances comportementales pauvres.
  5. Fournir de l'eau fraîche en tout temps dans la cage par l'utilisation de bouteilles en verre ou en plastique avec des sommets de bouchon en caoutchouc et tubes Sipper.
  6. Lorsque les sessions ne sont pas menées (par exemple, les week - ends, les jours fériés), nourrir les rats leur allocation normale de chow de rat pour maintenir la stabilité de poids. Peser rats pour déterminer si plus de nourriture est nécessaire pour maintenir le poids pendant ces périodes.

2. Matériel et logiciel

  1. Utilisez des chambres opérantes modulaires standard équipés d'un nez clé poke, un feu de maison, et un distributeur de granulés (ie, alimentation).
  2. Placez la clé du nez poke modulaire de chaque côté du distributeur de granulés situé au centre; veiller à ce que ce placement reste cohérent dans les autres chambres opératoires et les études. Ici, la clé du nez de poche est sur le côté gauche du distributeur de granulés.
  3. Placez la maison de lumière modulaire haut sur le mur arrière de la chambre afin de ne pas interférer avec d'autres comportements.
  4. Utiliser rat boulettes de nourriture (par exemple, des pastilles Noyes 45 mg ou similaires) pour le renforcement. Le modèle d'alimentation détermine la nourriture taille des pastilles, mais la plupart des mangeoires de rats utilisent des boulettes de nourriture de 45 mg (feeders de souris utilisent généralement des boulettes de nourriture de 20 mg). Utiliser des pastilles de chow standard, mais d' autres granulés peuvent être achetés (par exemple, le saccharose) pour différentes manipulations expérimentales.
  5. Contrôle de relance des présentations, des entrées de réponse nez poke, livraison de renforcement, et la collecte de données par l'intermédiaire d'une interface connectée à un ordinateur. Contactez les auteurs pour des informations spécifiques concernant les programmes comportementaux écrits avecun langage de programmation spécialement conçue pour les tests de comportement (voir le tableau des matériaux et réactifs).
    NOTE: Il est important d'enregistrer les variables dépendantes et indépendantes sur une base d'essai par essai, y compris les réponses types d'animaux (par exemple, les réponses correctes, les réponses prématurées, accidents), la latence de réponse et nombre d'essais présentés. Lorsque vous utilisez différentes souches, les sexes ou les espèces, ces variables peuvent être facilement modifiées pour optimiser la formation dans presque tout type de rongeur.

3. Préformation

  1. Attribuer à chaque animal à une chambre opérante où il sera testé chaque jour, et à peu près au même moment de la journée, tout au long de l'expérience.
  2. Peser le rat et le placer dans sa chambre operant spécifique avec des boulettes de nourriture dans le distributeur de granulés. Placer 10 - 20 boulettes de nourriture dans le récipient pour le rat à manger.
  3. Pour préformation, définissez les paramètres suivants, de faibles valeurs fixes:valeur foreperiod = 2 s, la valeur de timeout = 2 s, hold limitée = 10 s.
  4. Démarrez le programme d'ordinateur pour contrôler la présentation de la lumière de la maison, l'éclairage des touches nosepoke, et la livraison automatique de granulés de nourriture.
    NOTE: Il est préférable d'avoir le programme de comportement fixé à un niveau qui permet des renforts fréquents pour la majorité des réponses produites par l'animal, de telle sorte que la clé du nez poke est éclairé pour une durée relativement longue de temps (par exemple, 10 s) . Cela augmente la probabilité que le rat va enfoncer la touche pendant qu'elle est éclairée, ce qui entraîne la délivrance d'un renforçateur alimentaire par le programme informatique.
  5. Une fois que le rat termine les boulettes de nourriture, commencer le processus de mise en forme en renforçant le rat quand il approche de la prise de nourriture ou la clé du nez de poche. Ici, la forme manuellement chaque rat, ce qui signifie que l'expérimentateur observe le comportement du rat (en laissant l'insonorisation des portes de l'armoire ouverte) et délivre des pastilles à partir du chargeurle plus rapidement possible après le rat émet le comportement souhaité. Livrer pellets à partir d'un bouton sur le chargeur lui-même, par l'intermédiaire d'un interrupteur à main qui est câblé à l'alimentation, ou par le logiciel informatique utilisé pour contrôler les risques de comportement en cliquant sur la sortie appropriée sur l'interface.
  6. En utilisant le procédé de mise en forme par approximations successives, de fournir un renforçateur alimentaire pour les changements de comportement qui sont des approximations successives du comportement souhaité final 23. Par exemple, une fois que le rat est fiable de récupérer des boulettes de nourriture de la prise alimentaire, commencer à renforcer seul mouvement vers ou autour de la clé de poke nez, et non plus de renforcer les approches de la prise alimentaire. Ici, les rats de forme pour se déplacer vers la gauche après la récupération d'une boulette de nourriture, puisque la clé du nez poke est situé à la gauche du récipient de nourriture dans les chambres opératoires.
    REMARQUE: Même si l'expérimentateur délivre renforçateurs alimentaires pendant le début de PrEtrAining, le programme informatique est toujours en cours d'exécution et le contrôle de la maison de lumière, clé nosepoke, et le chargeur. Si un rat pousse la clé, le programme informatique renforcera automatiquement. Comportements expérimenteurs renforcés ne sont que ceux qui mènent le rat pour pousser la touche illuminée, comme renifler la clé ou autour de lui, le déplacement de la tête près de la clé ou vers elle, etc.
  7. Déterminer la quantité de nourriture gagnée au cours de la session préformation en comptant le nombre de pastilles livrées manuellement ainsi que les granulés livrés automatiquement par le logiciel de l' ordinateur (c. -à- pellets livrés parce que le rat a poussé la touche illuminée). Multipliez ce nombre par 0,045 g pour déterminer alimentaire total obtenu (par exemple, 30 pastilles x 0,045 g = 1,35 g).
  8. Retirez le rat et le replacer dans sa cage. Soustraire, à la main, la quantité de nourriture gagné (voir 3.7) dans la session du comportement de tous les jours allocation alimentaire du rat. Nourrir le reste de l'allocation alimentaire chez le rat aprèsle comportement session de formation. Nourrissez à un minimum de 30 minutes après la fin de la session de comportement afin d'éviter la nourriture cage renfort immédiatement après les séances improductives.
  9. Nettoyer la chambre operant quotidienne avec un désinfectant doux (par exemple, du savon et de l' eau). Utilisez 70% EtOH avec parcimonie, étant donné que cela peut endommager les chambres opératoires. Vérifiez la clé du nez poke quotidienne afin de maintenir l'état de fonctionnement et propre avec un désinfectant en cas de besoin, car une clé qui colle ou se verrouille en place va perturber la performance d'un animal sinon réparé rapidement.
  10. Façonner chaque rat de cette manière jusqu'à ce que le rat émet 40 - 50 réponses (expérimentateur-armé, manuellement ou) renforcé par ordinateur correct sur la touche illuminée, récupère chaque boulette de nourriture, et retourne à et pousse la touche poke nez sans mise en forme supplémentaire. Typiquement, les rats ont besoin d' environ 2 - 3 sessions de 30 min pour atteindre ces critères (voir la figure 2).
    REMARQUE:fourniture manuelle des boulettes de nourriture ne soit pas nécessaire après que le rat est fiable piquer la clé et la réception de renforcement alimentaire délivrée par le programme informatique.

Formation 4. RPVT

  1. Une fois en forme, commencez le rat à un fixe intervalle relativement court, de foreperiod et à la valeur (par exemple, 2 s) sur la prochaine session de 30 min jusqu'à ce que le rat se termine 8 sur 10 essais corrects. Pour chacun de ces essais au cours de la formation, éclairer la touche poke nez pendant une période de temps suffisamment longue pour un rat pour faire une réponse. Ici, maintenez la touche illuminée pendant 9 secondes; cette fenêtre de réponse est également appelée la cale limitée (LH).
  2. Utilisez un temps relativement court sur (TO, par exemple, 2 s) comme une punition pour les réponses prématurées, ou de répondre avant l'illumination de la clé du nez de poche. Au cours de la TO, les rats ont pas la possibilité de gagner de la nourriture. Ici, la TO et la valeur de foreperiod sont la même durée au cours de ces séances de formation et de changement au même taux.
  3. Une fois que le rat se termine 8 sur 10 essais corrects, augmenter le foreperiod et TO de 0,1 s ( par exemple, à 2,1), tandis que le raccourcissement de la LH de 0,1 s (soit, à 8,9). Il est préférable d'utiliser un programme informatique qui peut automatiquement effectuer ces réglages lors d'une session.
    NOTE: Lorsque la formation des souris sur le RPVT, une plus ITI est employé puisque les souris ont besoin de plus de temps pour consommer des boulettes de nourriture. Ici, utiliser un 30 s ITI pour la formation et de test mâle C57BL / 6J. En outre, étant donné que la souris peut peser ~ 20 g, il consomme beaucoup moins de pastilles au cours d'une session. Par conséquent, raccourcir une session typique en le faisant fin quand un maximum de 50 pellets sont gagnés; le critère pour augmenter la foreperiod et TO est également modifié pour être 4 sur 5 essais corrects avant d'augmenter la foreperiod et TO de 0,1 s.
  4. Une fois la session de 30 min est terminée, enregistrer la foreperiod finale le rat atteint au cours de la session de formation (par exemple, 4,2 s), soit en tant quepreadsheet ou à la main sur une feuille de données, et la quantité de nourriture gagné, qui est calculé en multipliant le nombre d'essais corrects fois 0,045 g (par exemple, 100 essais corrects x 0,045 g = 4,5 g). Soustraire ce montant alimentaire par la distribution quotidienne du rat et de nourrir le rat, la nourriture restante dans la cage de la maison.
    REMARQUE: Les fichiers quotidiens de données enregistrent la foreperiod finale atteinte par chaque rat. Le calcul pour déterminer la quantité de nourriture gagné à la session peut être fait automatiquement par le programme d'ordinateur ou à la main en utilisant l'équation ci-dessus. Nourriture gagné est soustrait à la main de chaque rat est l'attribution de nourriture quotidienne.
  5. Le lendemain, commencer la session de formation de 30 min avec un foreperiod qui est de 300 ms inférieure à la valeur du rat a pris fin dans la session précédente. Par exemple, si le rat a pris fin à 4.2 s, cette session commence à 3.9 s. Continuez à augmenter la foreperiod de 0,1 s que le rat se termine 8 sur 10 essais corrects à chaque foreperiod, urats usqu'à atteignent un foreperiod de 10 s. De cette façon, les rats connaîtront tous les foreperiods possibles.
    NOTE: Quand les rats atteignent un foreperiod de 9,7 - 10 s, le TO reste à 8 s et la LH est de 1,5 s.
  6. A la fin de chaque session, vérifier les performances quotidiennes du rat pendant ce temps en examinant le pourcentage d'essais corrects, les essais prématurés, et manque. Les rats maintiennent généralement une moyenne de 40-90% de bonnes réponses au cours de ces séances de formation, avec le pour cent en moyenne correcte en constante augmentation dans la formation. Ici, exporter les données quotidiennes pour chaque rat à une feuille de calcul qui calcule ces pourcentages afin de suivre la performance quotidienne de session.
  7. Une fois que le rat atteint un foreperiod de 10 s, commencer la prochaine session de 30 min subséquente avec les foreperiods présentés à des intervalles aléatoires, en commençant par foreperiods entre 7 - 10 s. Veiller à ce que la TO et LH restent à 8 et 1,5 s, respectivement. Ici, le programme d'ordinateur commandant le behavioral imprévus passe automatiquement de présenter ascendantes foreperiods à foreperiods variables une fois chaque rat atteint le critère 8 sur 10 au foreperiod du 10.
  8. Une fois que le rat conserve au moins 70% de réponses correctes avec foreperiods présentées au hasard entre 7-10 sec, modifier le programme pour présenter foreperiods à des intervalles aléatoires, en commençant par foreperiods entre 5 - 10 s. Examiner la performance quotidienne de chaque rat pendant ce temps parce que ce changement se produit souvent au sein d'une session.
  9. Après le rat maintient 70% correct, changer à nouveau le programme pour présenter la gamme complète de foreperiods (3 - 10 s) à des intervalles aléatoires pendant la session de 30 min. D'une manière similaire à 4.8, d'examiner la performance quotidienne de chaque rat pendant ce temps parce que ce changement se produit souvent au sein d'une session.
    REMARQUE: Le logiciel de l' ordinateur contrôlant les risques comportementaux automatiquement rend ces changements basés sur la performance de chaque rat (par exemple, 4/7 à 4/9).Il est important de ne faire que le changement de 4.9 lorsque le taux de réussite d'un rat est élevé (> 70% correct), puisque les rats adoptent fréquemment la stratégie de répondre au hasard dans le temps, au lieu d'attendre correctement et assister au stimulus. Si le succès de rat de rat est faible, répéter 04.07 à 04.09.
  10. Pour les critères d'acquisition, de définir les performances de référence stable quand, le 4 sur 5 séances quotidiennes dans une semaine, le pourcentage de rats de réponses correctes est de 75% ou plus au cours d'une session et le pourcentage de réponses prématurées est inférieure à 30%.

5. Analyse des données pour les mesures d'intervention de base

  1. Pour évaluer les performances comportementales lors de l'acquisition, utiliser des mesures répétées ANOVA, avec le facteur répété soit Session, Temps sur la valeur des tâches, ou Foreperiod valeur pour chaque mesure de la performance décrite ci-dessous.
    NOTE: Ici, les études utilisent les deux conceptions intra- et inter-sujets, où nous comparons tous les animaux à leur oles lignes de base wn après une condition expérimentale et comparer les animaux de laboratoire pour contrôler les animaux qui suivent la même manipulation. Lorsque les lignes de base de comportement stables sont atteints, l'utilisation de sujets au sein de-designs limitera le nombre de rats nécessaires.
  2. Définir les réponses prématurées que les réponses avant le début de la lumière touche ou dans les 150 premières millisecondes de la lumière principale étant sur.
  3. Définir des réponses correctes, des réponses apportées après que la lumière arrive sur la clé, avec un temps de latence minimal supérieur à 150 ms, et une latence maximale de la longueur de la fenêtre de réponse; ici, 1.500 ms.
  4. Définir manque (ou omissions) que les essais sur lesquels le sujet ne parvient pas à donner une réponse.
  5. Définir latences de réponse que le temps écoulé (en ms) de début de la lumière à la dépression du nez percez clé; appelé également le temps de réaction (RT).
  6. Définir les essais total, le nombre de réponses prématurées ainsi que les réponses correctes, plus de justesse.
    NOTE: Dans performances PVT humaines, res prématuréesaccumulation et défaillances de l'attention peuvent être assez rares, et les enquêteurs signaler le plus souvent que les fréquences brutes réelles de ces mesures. Cependant, ce n'est pas le cas dans les performances des rats. Pour permettre des comparaisons entre les différentes versions de la RPVT dans la littérature, les mesures de rendement de rats sont présentés ici en tant que pourcentage des essais au total. L'utilisation d'un programme informatique qui permet d'enregistrer et d'étiqueter chacun de ces éléments sur une base d'essai par essai pour une analyse ultérieure est préférée, car les rats compléter plus de 200 essais par séance de 30 min et souvent répondre aux critères pour passer à une autre étape dans la procédure de formation à l'intérieur d'une session.

6. additionnelle calculée Mesures de rendement

  1. Pour une session comportementale 30 min, définir défaillances comme des réponses correctes dans lequel la RT était supérieure à deux fois le temps de réaction moyen pour la session de chaque rat (fait après une session); comprennent également des essais manqués dans le calcul de la défaillance.
    NONTE: Dans le PVT humain, déchéances sont généralement définis comme des temps de réaction (RT)> 500 ms 4. Pour les rongeurs, il est préférable d'effectuer des comparaisons post-hoc à moyenne RT de chaque rat - acquis de l'essai par essai d'analyse décrit ci-dessus - au lieu de les comparer à une valeur de seuil, en raison de la variabilité des inhalothérapeutes de rats individuels. Cette méthode est similaire à des défaillances dans d' autres versions publiées du RPVT 15,16. essais ici et dans d'autres versions publiées, caduque également inclure manqués (fautes = réponses avec RTs> deux fois la moyenne RT pour une session, plus de justesse) parce que les essais manqués dans la PVT humaine sont enregistrés comme caduque, aussi bien.
  2. Déterminer le taux de fausse alarme estimée en calculant le pourcentage de réponses prématurées qui se produisent au cours de la réelle 3 - d'intervalle 10 quand un stimulus aurait pu apparaître.
    NOTE: Cette mesure utilise un sous - ensemble de réponses prématurées qui se produisent seulement pendant un temps où le stimulus pourrait se produire,à savoir, les réponses prématurées qui surviennent dans les 3 - 10 s foreperiod fenêtre. Cette mesure ne comprend pas les réponses prématurées avant les 3 s parce que la lumière de relance ne sera jamais allumé pendant cette période. Ici, ce sous-ensemble de réponses prématurées est automatiquement triée de toutes les réponses prématurées dans un programme informatique de calcul.

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Résultats

Baseline Rat RPVT Performances

Avec les paramètres détaillés ici, 86,7% des 122 rats mâles atteint les paramètres de RPVT finaux au sein d'une moyenne de 9,0 (SD = 10,13; n = 122) sessions de formation automatisée par ordinateur (décrites dans 4.1 - Formation 4,9 RPVT, dans notre expérience, seulement environ 2% des rats n'acquérir la RPVT). Utilisation de la méthode actuelle, les rats en moyenne 73,4% correct de répondre, 18,6% ...

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Discussion

La méthodologie décrite ici conduit à des performances RPVT chez les rats qui se comparent favorablement à de nombreux aspects de la performance du PVT typique rapportés dans la littérature humaine. En utilisant les techniques actuelles, on peut former rapidement des rats pour effectuer la RPVT, et les performances obtenues avec ces techniques sont caractérisées par des discriminations claires (ie, des niveaux élevés de bon répondant, de faibles niveaux de la fois prématurée de répondre et défaillances). En out...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Cette recherche a été soutenue par la NASA (NNX15AC17G à CMD), et par l’accord de coopération NCC 9-58 de la NASA (E000010 à CMD, NBPF02802 et NBPF04201 à RDH) avec le National Space Biomedical Research Institute.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Chambre opérante modulaire pour rats avec plancher en acier inoxydableMed AssociatesENV-008Med Associates Inc.
PO Box 319
St. Albans, Vermont 05478,
États-Unis
Téléphone : (802) 527-2343
Chambre d’atténuation du bruit  ;Med AssociatesENV-022MDMaisons rat chambre opérante
Houselight pour ratMed AssociatesENV-215M
Clé de réponse de nez de rat de 1" de diamètreMed AssociatesENV-119M-1
Réceptacle à granulés, type augeMed AssociatesENV-200R2M
Distributeur modulaire de granulés pour rat, 45-mgMed AssociatesENV-203M-45
Ensemble d’exploitation PCI pour jusqu’à 8 chambres opérantesMed AssociatesMED-SYST-8
SmartCtrlMed AssociatesDIG-716P1Ce numéro de catalogue dispose de 8 sorties et 4 entrées, ce qui est le minimum nécessaire pour faire fonctionner le rPVT ; SmartCtrl peut également être acheté avec 16 sorties et 8 entrées pour plus de flexibilité
Logiciel Med-PC IVMed AssociatesSOF-735
Ordinateur PC avec emplacement pour carte PCITout fabricant (par exemple , Dell)L’utilisationdu package d’exploitation PCI nécessite un ordinateur avec un emplacement pour carte PCI. Des systèmes qui utilisent PCIe sont disponibles. Contactez Med Associates pour plus de détails.
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One 8th Street, Suite 1
Frenchtown, NJ 08825, USA
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