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

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 laissons ouvertes les portes de la chambre d'atténuation acoustique. Lorsque vous entraînerez vos rats, vous voudrez fermer les portes. L'appareil CS RTT cinq est installé dans une chambre de conditionnement opérant insonorisée et ventilée, dotée de deux parois latérales en plexiglas et d'un plancher en grille d'acier inoxydable.

La paroi frontale en aluminium est arrondie et comporte cinq ouvertures pour pokes nasaux, chacune équipée d'une DDE émettrice de lumière et d'un capteur infrarouge capable de détecter l'insertion du nez du rat. La paroi arrière en aluminium contient la mangeoire, reliée à un distributeur de granulés et équipée d'un capteur infrarouge ainsi que d'une petite lampe incandescente. La lumière d'ambiance incandescente, fixée près du haut de la paroi arrière, peut éclairer l'ensemble de la chambre.

L'appareil de RTT à cinq CS est relié à un ordinateur qui contrôle la chambre opératoire et recueille les données. L'entraînement à la tâche de temps de réaction sérielle à cinq choix se déroule en plusieurs étapes et prend plusieurs semaines, comme indiqué dans le tableau. Entraînez les animaux à un moment standard chaque jour, au moins cinq jours par semaine. Dans la même chambre opératoire, avant la première session, présentez 45 milligrammes de pastilles sucrées aux rats dans leur cage d'origine.

Pour minimiser la néophobie et garantir que les animaux récupèrent les pastilles de sucre depuis le magasin alimentaire, commencez l'entraînement en plaçant d'abord les rats dans la chambre opérante avec les ventilateurs allumés et les orifices d'ouverture obstrués. Laissez les rats s'habituer à la chambre pendant cinq minutes.

Ensuite, distribuez des pastilles de sucre dans la trémie selon le calendrier expérimental approprié à la fin de chaque séance quotidienne d'entraînement à la trémie. Notez si les pastilles de sucre ont été consommées. Une fois que les animaux maîtrisent la récupération des pastilles.

Commencez l'entraînement RTT aux cinq CS. Permettez d'abord à l'animal de s'habituer à la chambre avec les ventilateurs allumés, comme vient de l'être démontré. Ensuite, allumez la lumière du magasin et délivrez une pastille de sucre.

Pendant les premiers jours d'entraînement, il peut être nécessaire d'encourager le reniflage dans les ouvertures en plaçant des pastilles de sucre dans chacun des trous. Le premier essai commence lorsque la pastille est récupérée. Au début de chaque essai, une période d'intervalle inter-essai a lieu, durant laquelle seule la lumière de la chambre est allumée.

À la fin de l'intervalle inter-essai, l'une des lumières d'ouverture est illuminée de manière pseudo-aléatoire pendant la période de stimulus prescrite, et le rat peut répondre pendant toute la durée du temps limité pour une réponse correcte. Les réponses à l'essai, constituées d'insertions du museau dans l'ouverture illuminée, sont récompensées par la délivrance d'un comprimé alimentaire et l'illumination du magasin. Une fois le comprimé récupéré, éteindre la lumière du magasin pour initier l'essai suivant.

Réponses incorrectes aux essais consistant à piquer le nez dans des ouvertures non éclairées et omissions. Autrement dit, les échecs à répondre pendant la période de maintien limitée sont sanctionnés par l'extinction de la lumière de la chambre pendant une période de temporisation. La fin de cette temporisation et le début du prochain essai sont signalés par l'allumage de la lumière de la chambre.

Les réponses pendant l'intervalle inter-essai sont comptabilisées comme des réponses prématurées et sont sanctionnées par une période d'attente. Chaque séance d'entraînement se termine après 90 essais ou 30 minutes, selon la première condition atteinte. Plusieurs semaines sont nécessaires pour franchir les différentes étapes de l'entraînement. Les rats ne passent d'une étape à l'étape suivante que s'ils atteignent le niveau de performance requis pour cette étape d'entraînement.

Les tests avec les défis du jour d'essai ne peuvent commencer que lorsque les animaux ont atteint une performance stable. Lors de la dernière étape de l'entraînement, utilisez les défis du jour d'essai décrits dans le tableau. Pour approfondir l'analyse du comportement de l'animal, calculez la performance de base du rat en faisant la moyenne des performances au cours des trois à cinq dernières séances.

Une approche pour faire varier les exigences attentionnelles de la tâche consiste à modifier la durée du stimulus. Lorsque la durée du stimulus diminue, le pourcentage de précision diminue et le pourcentage d’omissions augmente. Ainsi, des durées de stimulus plus courtes augmentent les exigences attentionnelles de la tâche, tandis que des durées de stimulus plus longues les réduisent.

Une autre approche consiste à évaluer les performances de l'animal. En modifiant l'intervalle inter-essai, la diminution de cet intervalle diminue le pourcentage de justesse et augmente le pourcentage d'omissions en raison de la courte durée de l'intervalle inter-essai. Le nombre de réponses prématurées a également tendance à diminuer, comme illustré dans ces graphiques.

L'inhibition de la réponse ou l'impulsivité peuvent également être systématiquement évaluées dans le test de réaction à cinq signaux conditionnés (cinq CS RTT) en augmentant la durée de l'intervalle inter-essai. L'augmentation de l'intervalle inter-essai accroît de manière fiable le nombre de réponses prématurées émises, sans effet systématique sur d'autres mesures de performance. Ces données montrent que le blocage de la synthèse corticale de GABA par perfusion intracérébrale, dans le cortex préfrontal, de l'inhibiteur de la glutamate décarboxylase L-alloglycine augmente le nombre d'omissions, mais n'affecte pas le pourcentage de justesse dans un cinq CS RTT standard, afin de mieux comprendre les facteurs contribuant à l'augmentation des omissions.

Dans cette expérience, par exemple, la performance de l'animal a d'abord été évaluée sur une version plus difficile de la tâche, dans laquelle la durée du stimulus était réduite de 1,0 à 0,5 seconde. La performance a ensuite été évaluée sur une version plus facile de la tâche, dans laquelle la durée du stimulus était augmentée de 1,0 à cinq secondes. Étant donné que les omissions ont augmenté dans une mesure identique pour les trois versions de la tâche, et que la précision n’a pas été affectée par les infusions de ll o glycine dans les trois versions de la tâche, on pouvait conclure que l’augmentation des omissions reflétait probablement non pas un déficit d’attention.

La possibilité que le changement dans les omissions reflète une diminution de la motivation a également été exclue, puisque la latence de récupération de la récompense n'était pas systématiquement affectée par les perfusions intracérébrales de glycine. Bien qu'il faille plusieurs semaines aux rats pour atteindre le niveau de performance requis à l'étape finale de la tâche de réaction sérielle à cinq choix, une fois que les animaux ont appris la tâche, leurs performances sont généralement très stables.

Par conséquent, il est possible de tester individuellement les sujets de manière répétée. Cela peut réduire le nombre d'animaux nécessaires pour une expérience donnée.