Name: Le 5-Choix réaction Série Durée de la tâche: Une équipe de lattention et du contrôle des impulsions pour rongeurs (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-08-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Découvrez la tâche de réaction en série à cinq choix pour étudier l'attention et le contrôle des impulsions chez les rongeurs. Cette méthode opérante permet d'évaluer les comportements et les mécanismes neurobiologiques sous-jacents.

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Ce travail a été soutenu par une subvention des National Institutes of Health de octroyées à la TAP (R15MH098246).

Cette procédure nécessite l&#39;utilisation d&#39;animaux; ces procédures ont été approuvées par l&#39;Oberlin College institutionnel de protection des animaux et l&#39;utilisation comité et sont en conformité avec le Guide pour le soin et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire 46. 1. 5CSRTT Appareil <ol><li> Un schéma de l&#39;appareil 5CSRTT est fourni à la figure 1. <ol><li> Appareil 5CSRTT consiste en une chambre de conditionnement opérant (30,5 x 24,1 x 29,2 cm) avec deux parois latérales en plexiglas, et un plancher en grille inox sur acier. </li><li> Le mur de façade en aluminium est arrondi et contient cinq ouvertures nez poke (2.5 x 2.2 x 2.2 cm chacun); chaque ouverture est équipée d&#39;une diode émettrice de lumière (LED) et un détecteur infrarouge capable de détecter l&#39;insertion du nez de rats. </li><li> Le mur arrière en aluminium contient le magazine de la nourriture; ceci est relié à un distributeur de granulés et est équipé d&#39;un capteur infrarouge et un petit incandescent la lumière. </li><li> Une maison à incandescence, capable d&#39;éclairer toute la chambre est apposée près du haut de la paroi arrière. </li></ol></li><li> Maison de l&#39;appareil 5CSRTT dans un ventilés, sonne chambre de conditionnement opérant atténué. </li><li> Utilisez un PC pour contrôler la chambre opérant et de recueillir des données. </li></ol> 2. logement des animaux et préparation <ol><li> La procédure nécessite l&#39;utilisation d&#39;animaux de laboratoire; obtenir l&#39;approbation du Comité institutionnel de protection des animaux et l&#39;utilisation (IACUC) avant de commencer toutes les expériences. </li><li> Rats Maison en paires. <ol><li> Maintenir des rats sur un cycle lumière / obscurité 14h10 (s&#39;allume sur à 7h00) dans une chambre avec une température constante de 22 ± 1 ° C. </li><li> Autoriser les rats libre accès à tout de l&#39;eau dans leurs cages, mais la nourriture restreindre eux. </li><li> Alimentation restreindre rats à 85-90% de leur poids d&#39;alimentation gratuite de deux à cinq jours avant le début de la formation de magazine ettout au long de la formation et les tests 5CSRTT. Nourrir les rats après les séances d&#39;entraînement quotidiennes et peser tous les jours pour s&#39;assurer qu&#39;ils prennent du poids (~ 5 g / semaine). </li></ol></li></ol> 3. procédure 5CSRTT <ol><li> Considérations de formation générale 5CSRTT <ol><li> rats de train à une heure normale de jour, un minimum de 5 jours par semaine; formation se déroule sur plusieurs étapes (voir le tableau 1) et prend plusieurs semaines. </li><li> Former et essais des rats dans la même chambre opérant (voir sections 3.2 au 3.5 ci-dessous); de petits écarts dans l&#39;environnement des rats peuvent affecter leurs performances. </li><li> A la fin de chaque session nettoyer toutes les surfaces de la chambre avec de l&#39;eau contenant le désinfectant hypochlorite de sodium (ou un autre désinfectant après consultation avec votre vétérinaire). </li></ol></li><li> Formation Magazine <ol><li> Introduire des granules de sucre (45 mg) à des rats dans leur cage avant la première session. Cela minimise la néophobie et assure rats se retdes pastilles de sucre Rieve du magasin alimentaire. </li><li> La place des rats dans la chambre opérant (ventilateurs) avec des trous sur d&#39;ouvertures obstruées. Autoriser les rats à s&#39;habituer à la chambre pendant 5 min. </li><li> Livrer soixante pastilles de sucre au magazine soit sur un intervalle fixe de 20 s (FI-20, jour 1) horaire ou un calendrier FI-30 (jour 2). Remarque: Le houselight peut rester allumé pendant toute la durée de la session et la lumière de la revue devrait être éclairé lors de la livraison de granulés et peut rester allumé jusqu&#39;à ce que le culot est récupéré. </li><li> A la fin de la note de la session si des pastilles de sucre sont consommés; poursuivre la formation pendant au moins 2 jours ou jusqu&#39;à ce que tous les granulés sont consommés. </li></ol></li><li> Formation 5CSRTT <ol><li> La figure 2 présente un schéma d&#39;un seul essai 5CSRTT. </li><li> Placez chaque rat dans une chambre opérant avec les fans sur. Autoriser les rats à s&#39;habituer à la chambre pendant 5 min. </li><li> A la fin de la période d&#39;habituation, illuminer la lumière du magasin et délivrer opastille de sucre ne. Le premier procès commence lorsque ce culot est récupéré. </li><li> Commencez chaque essai, avec un intervalle d&#39;essai inter (ITI) au cours de laquelle seule la lumière de la maison est allumé. A la fin de l&#39;ITI, pseudo aléatoire illuminer l&#39;une des lumières d&#39;ouverture pendant la durée de stimulation prescrite. Laisser le temps au rat pour répondre à la présentation du stimulus; du moment où le rat On laisse réagir la cale est limitée (LH). </li><li> Réponses nez poke dans le résultat de l&#39;ouverture éclairée dans la livraison d&#39;une pastille de sucre à la revue et à l&#39;éclairage de la lumière de la revue; ces réponses sont considérées comme bonnes réponses. Éteindre la lumière de la revue et de lancer le prochain essai sur la récupération des granulés. </li><li> Réponses nez poke dans des ouvertures non éclairées (réponses incorrectes) et les échecs de répondre au cours de la suite LH (omissions) dans un temps d&#39;arrêt (A). Éteindre le houselight au cours de la TO. Signaler le début de l&#39;essai suivant à la fin de la TO en éclairant le houselight. </li><li> Réponses poke nez marquer pendant l&#39;ITI que les réponses prématurées; punir ces réponses avec une période de TO. Relancer le même procès, après un TO causée par une réponse prématurée. </li><li> La fin de chaque session, après 90 essais ou 30 minutes, selon la première éventualité. </li><li> Pour la première étape de la formation de définir la durée de relance de 30 secondes, le LH 30 sec, l&#39;ITI à 2 secondes et l&#39;AU à 2 sec. Réglez ces paramètres sur la formation de telle sorte que la durée de relance est de 1 s et la LH, ITI et A sont toutes les 5 sec (voir le tableau 1). Déplacez rats à l&#39;étape de la formation prochaine fois qu&#39;ils ont atteint les critères de formation proposées. rats d&#39;essai après ils présentent une performance stable sur la dernière étape. Remarque: les rats Sprague-Dawley atteignent généralement les performances de critère (~ 65% de précision, &lt;20% omissions) dans les 4-8 semaines si formé 5 jours par semaine. Cependant, différentes souches de rats ont des capacités différentes pour effectuer la tâche. Par exemple, les rats Lister Hooded peuvent atteindre des niveaux élevés deprécision (&gt; 80%) avec moins omissions (&lt;20%) en utilisant une durée de relance à court (0,5 s) (par exemple, Bari et al, 2008;.. Mizra et Bright, 2001). Il est recommandé que les chercheurs régler les paramètres de stimulation et les performances de critère afin de refléter la souche de rat (ou souris) utilisé. </li></ol></li><li> Test 5CSRTT <ol><li> Calculer la performance de base (% de précision, omissions%, les réponses prématurés) en faisant la moyenne des performances de chaque mesure dans les 3-5 dernières sessions (voir ci-dessous). Utiliser ces données pour diviser les rats en groupes (si nécessaire) ou en tant que base d&#39;un individu rats. </li><li> Utilisez tests défis de jour (tableau 2) à d&#39;autres comportements de la sonde. </li><li> Pour l&#39;intérieur de sujets conceptions, intercaler des sessions de formation avec des sessions de provocation jour du test. Remarque: les défis d&#39;une journée de test peuvent être utilisés pour compléter l&#39;examen du comportement sur la tâche standard. Ces manipulations peuvent révéler des changements subtils dans le comportement qui ne sont pas apparents après une vasteformation sur la tâche standard et / ou être utilisé pour acquérir une meilleure compréhension de la nature d&#39;un déficit de performance. </li></ol></li><li> 5CSRTT Mesures du rendement <ol><li> Utilisez un ordinateur pour calculer des mesures de performance. </li><li> Précision de répondre (% de précision): Divisez le nombre de réponses correctes par le nombre total de réponses correctes et incorrectes. Il s&#39;agit de la principale mesure de l&#39;attention. [# réponses correctes / (# réponses correctes + # réponse incorrecte)] x 100 </li><li> Omissions: Diviser le nombre de procès dans lesquels le rat n&#39;a pas répondu par le nombre total d&#39;essais terminés. % omissions peuvent refléter attention, mais peut aussi être influencé par la sédation, la motivation et la capacité du moteur, donc l&#39;interprétation des omissions dépend d&#39;autres mesures de performance. [# omissions / (# omissions + # # + réponses correctes des réponses incorrectes)] x 100 </li><li> Les réponses correctes: Diviser le nombre de réponses correctes par le nombre total d&#39;essais compsupprimée. [# Réponses correctes / (# omissions + # # + réponses correctes réponses incorrectes)] x 100 </li><li> Réponses incorrectes: Diviser le nombre de réponses incorrectes par le nombre total d&#39;essais terminés. [# Réponses incorrectes / (# omissions + # # + réponses correctes réponses incorrectes)] x 100 </li><li> Réponses prématurés: Déterminer le nombre de réponses apportées au cours de l&#39;ITI. Il s&#39;agit de la principale mesure du comportement impulsif. </li><li> Réponses persévératives: Déterminer le nombre de réponses nez poke en toute ouverture après le rat a fait une bonne réponse, mais avant le prélèvement de la pastille de sucre. Il s&#39;agit d&#39;une mesure du comportement compulsif. </li><li> Magazine entrées: Déterminer le nombre de réponses nez poke dans le magasin. Ceci est une mesure de la motivation. </li><li> La latence de réponse correcte: Calculer le temps moyen depuis le début de la stimulation à une réponse correcte; une mesure de la vitesse de traitement ou la prise de décision. </li><li> Tardnce de mauvaise réponse: Calculer le temps moyen depuis le début de la stimulation à une mauvaise réponse; une mesure de la vitesse de traitement ou la prise de décision. </li><li> Récompensez récupération de latence: Calculer le temps moyen pour un rat de récupérer la récompense de granulés de sucre; peut refléter la motivation. </li></ol></li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à divulguer.

Le 5CSRTT est une tâche largement utilisée pour évaluer l&#39;attention et le contrôle des impulsions chez les rongeurs. Il est le plus souvent mesurée par la précision de répondre 1,7,10. Parce que la précision de la réponse ne comporte pas d&#39;omissions et parce que les deux réponses correctes et incorrectes ont la même exigence de réponse (c&#39;est à dire., Un nez pousser dans un trou), la précision n&#39;est pas influencée par la capacité locomotrice, la motivation ou la sédation. Les% omissio...

La série tâche 5 choix de temps de réaction (5CSRTT) a été développé par Trevor Robbins et ses collègues de l&#39;Université de Cambridge afin de comprendre les troubles du comportement affichés par les personnes diagnostiquées avec un trouble déficitaire de l&#39;attention avec hyperactivité (TDAH) 1,2. Il est basé sur des tâches de performance continues utilisées pour étudier l&#39;attention chez l&#39;homme 3; l&#39;attention étant définie comme la capacité d&#39;allouer et de soutenir la mise au point de ressources cognitives sur des stimuli ou des informations spécifiques, tout en ignorant d&#39;autres informations 4. Bien que la tâche a été conçu à l&#39;origine pour une utilisation avec des rats 1,2, une version de la souris a également été mis au point 5,6. Le 5CSRTT de base nécessite des rats pour numériser un réseau horizontal de cinq ouvertures pour la présentation d&#39;un bref stimulus lumineux (Cue) dans l&#39;une des ouvertures; une fois que le rat détecte le stimulus doit nez pousser dans l&#39;ouverture éclairée de recevoir une récompense de granulés de sucre. Ainsi, La tâche nécessite rats à la fois à diviser leur attention sur les 5 ouvertures distinctes dans l&#39;espace et à maintenir l&#39;attention jusqu&#39;à ce que le stimulus est présenté dans un essai donné et à travers de multiples essais dans une session de 1,7. Il est généralement évaluée par l&#39;exactitude des réponses. Bien que le 5CSRTT a été initialement conçu pour évaluer l&#39;attention, il est également utilisé pour évaluer le comportement impulsif ou l&#39;inhibition de la réponse 1,7,8: la capacité de retenir pré-puissant ou inapproprié répondre 9. Au cours de l&#39;opération, le rat doit répondre pour retenir la durée de l&#39;intervalle d&#39;essai entre (ITI) et seulement une fois de répondre au stimulus est présenté dans l&#39;une des ouvertures 1. Ainsi réponses prématurés, ceux qui se produisent au cours avant la présentation de stimuli ITI, fournissent un indice utile de comportement impulsif. Le 5CSRTT est incroyablement souple tâche il ya un certain nombre de modifications de la tâche de base (c&#39;est-à-défis de jour de test)qui peuvent être mises en place pour examiner plus attentivement la façon expérimentale manipulations affectent le comportement. Par exemple, la diminution de la durée de relance ou de raccourcir l&#39;ITI sont différents mécanismes visant à accroître la charge attentionnelle de la tâche et peut être utilisé pour évaluer systématiquement sous-domaines de l&#39;attention 1,7,10-12. En revanche, l&#39;augmentation de la durée de relance minimise les demandes attentionnelles de la tâche; ceci peut être utilisé pour déterminer si une manipulation interfère avec la capacité à réaliser les conditions de réaction de base de la tâche 12. L&#39;augmentation de la durée de l&#39;ITI peuvent être utilisés pour déterminer si une manipulation particulière affecte la réponse impulsive 1,7,8,13-15. En outre, à l&#39;aide de défis quotidiens de test, tels que ceux décrits, peuvent révéler des déficits de 10 ou améliorations 16,17 de comportement qui ne sont pas observée chez les rats bien formés testé en utilisant des paramètres de test standard. Surtout, le 5CSRTT se prête to combinaison avec un certain nombre de techniques différentes; par exemple la cognition a été étudiée lésions suivantes des zones discrètes du cerveau 10,18-20, ou neurotransmetteur sélective Épuisement 2,21,22. Études pharmacologiques de comportement ont utilisé soit systémique 16,17,23-28 ou discret administration intracrânienne de médicaments 29-32. De plus la performance est facilement évaluée après administration aiguë et chronique 12,16,17,29-32 médicament 13,14,23,33. Les effets de l&#39;exécution des tâches sur la libération de neurotransmetteurs 34 et l&#39;activité métabolique 35 dans les zones discrètes du cerveau ont également été évalués. En outre, la performance sur cette tâche peut être utilisée pour séparer les rats en groupes en fonction de la ligne de base de la performance de l&#39;attention 30,31 ou 15,32 niveaux de l&#39;impulsivité. Enfin, avec l&#39;avènement d&#39;une version de la souris de la 5CSRTT 5,6, la tâche a été utilisé pour étudier les contributions génétiques à l&#39;attention et impUlse contrôler 5,36-39. Parce que le 5CSRTT évalue plusieurs fonctions cognitives simultanément et se prête à utiliser en combinaison d&#39;une variété d&#39;approches pharmacologiques, génétiques et moléculaires, il a été régulièrement utilisé pour évaluer le dysfonctionnement cognitif dans le cadre de modèles animaux de troubles psychiatriques et neurologiques. Par exemple, la 5CSRTT a été utilisé pour étudier la neurobiologie sous-jacente aux perturbations cognitives dans le trouble déficitaire de l&#39;attention avec hyperactivité (TDAH) 37,40,41, 23,33,42 schizophrénie, toxicomanie 13,14,43-45, la maladie d&#39;Alzheimer 18 , 39, la maladie de Parkinson 36, et la maladie de Huntington 37. Ce protocole fournit des lignes directrices pour les rats de formation sur la 5CSRTT. Comme un certain nombre de mesures de performance peuvent être recueillis, nous décrivons comment les modèles communs de résults doivent être interprétés. En outre, plusieurs modifications communes au protocole de base, les défis de jour de test, sont décrits.

<table><tbody><tr><td>Ensemble de chambre murale à cinq trous</td><td>Med-Associates</td><td>MED-NP5L-D1</td><td>Alternativement, on pourrait utiliser l’emballage standard (Catalogue # :MED-NP5L-B1) Granulés</td></tr> de <tr><td>précision sans poussière</td> de luxe <td>Bio-Serv</td><td>F0021</td><td>45 mg Purifié</td></tr></tbody></table>

le 5-choix réaction série durée de la tâche: une équipe de l&#39;attention et du contrôle des impulsions pour rongeurs

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

Ce protocole décrit la tâche de temps de réaction de série à 5 choix, ce qui est une tâche en fonction de opérant utilisée pour étudier l&#39;attention et le contrôle des impulsions chez les rongeurs. défis de jour de test, des modifications à la tâche standard, peuvent être utilisées pour imposer systématiquement les systèmes neuronaux contrôlant soit attention ou le contrôle des impulsions. Surtout, ces défis ont des effets uniformes sur le comportement à travers des laboratoires sur des animaux intacts et peuvent révéler soit des améliorations ou des déficits de la fonction cognitive qui ne sont pas apparentes lorsque les rats sont testés uniquement sur la tâche standard. La variété des mesures comportementales qui sont collectées peut être utilisé pour déterminer si d&#39;autres facteurs (par exemple., La sédation, les déficits de motivation, les déficiences de l&#39;appareil locomoteur) contribuent à l&#39;évolution de la performance. La polyvalence de la 5CSRTT est encore renforcée parce qu&#39;elle se prête à la combinaison avec des techniques pharmacologiques, moléculaires et génétiques.

Manipulations de la 5CSRTT que la sonde Visuospatial Attention Une approche pour varier les demandes attentionnelles de la tâche est de modifier la durée du stimulus. Comme la durée de stimulation diminue,% précision diminue (figure 3A) et% d&#39;augmentation des omissions (figure 3B; adapté de 12). Ainsi courtes durées de relance augmentent les demandes attentionnelles de la tâche et de plus longues durées de stimulation diminuent les deman...

Ce protocole décrit la tâche de temps de réaction de série à 5 choix, ce qui est une tâche en fonction de opérant utilisée pour étudier l&#39;attention et le contrôle des impulsions chez les rongeurs. défis de jour de test, qui sont des modifications de la tâche standard, d&#39;accroître la flexibilité de la tâche et peuvent être combinés avec d&#39;autres manipulations pour mieux caractériser le comportement.

Le 5-Choix réaction Série Durée de la tâche: Une équipe de l&#39;attention et du contrôle des impulsions pour rongeurs

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

L'objectif général de cette procédure est de former et de tester des rats à la tâche de temps de réaction sérielle à cinq choix, ou tâche de temps de réaction à cinq CS, évaluant l'attention spatiale et le contrôle impulsif. Cela est réalisé en formant d'abord les rats à récupérer des pastilles de sucre depuis un distributeur de nourriture. Dans une deuxième étape, les rats sont formés à introduire leur museau dans une ouverture éclairée afin d'obtenir une récompense de pastille de sucre provenant du distributeur.Ensuite, la difficulté de la tâche est augmentée en raccourcissant la durée du stimulus et en augmentant le temps entre les essais. En fin de compte, les modifications observées dans la performance pour des paramètres de tâche spécifiques peuvent être interprétées afin de déterminer si l'attention ou le contrôle des impulsions est affecté par une manipulation particulière. Le principal avantage de cette tâche est qu'elle peut être combinée à des manipulations neurochimiques, génétiques ou neuroanatomiques afin d'approfondir la compréhension du rôle de ces facteurs dans la régulation de l'attention et du contrôle des impulsions.Pour des raisons de démonstration, nous laisso

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