Name: Le Groupe attentionnel Set Shifting: une certaine flexibilité cognitive chez la souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-02-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 15 s
Description: Découvrez la tâche de décalage attentionnel pour évaluer la flexibilité cognitive chez la souris. Cette méthode permet d'étudier le rôle du cortex préfrontal dans l'adaptation comportementale aux changements de signaux contextuels.

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Cette recherche a été soutenue par des subventions R01-MH090127, P30-MH089868 de l&#39;Institut national de la santé mentale et le numéro d&#39;attribution UL1TR001120 du Centre national pour l&#39;avancement des sciences translationnelle. Le contenu est de la seule responsabilité des auteurs et ne représentent pas nécessairement les vues officielles de la NIMH ou RNTAC. En outre, nous tenons à remercier Dre David Morilak pour son expertise précieuse dans l&#39;orientation du développement précoce de la méthode.

REMARQUE: Les animaux utilisés dans cette étude sont des hommes C57Bl / 6J entre 4 et 6 mois pour des résultats optimaux. Souris sont maintenus sur un cycle de feu de recul afin de les tester commodément pendant la phase (foncé) active. Si le comportement est effectuée dans une pièce séparée du logement, les souris sont autorisés au moins 1 heure pour se acclimater transport suivant à la salle d&#39;examen. Test comportemental est effectuée dans des conditions de lumière rouge minimiser les perturbations pour l&#39;activité normale des souris aussi peu que possible tout en permettant l&#39;éclairage suffisant de l&#39;expérimentateur de suivre visuellement la session de test. REMARQUE: Tous les aspects de la procédure expérimentale décrite ici ont été effectuées en accord avec le Guide de soin et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire, 8e édition (CNRC) et ont été approuvés par le Comité de protection des animaux et l&#39;utilisation institutionnelle à l&#39;Université du Texas Health Science Center à San Antonio. <ol><li> Garnissez les ramequins en céramique (non-poreux; 1.5 &quot;profondeur x 2,5 &#39;de diamètre), à ​​la jante intérieure avec creuser moyenne (environ 1&quot; du bas); tours de papier filtre coupées en deux et soudées à l&#39;intérieur arrière du ramequin (figure 1A) </li><li> Casser céréales de petit déjeuner légèrement sucré sec (récompense alimentaire) - Honey Nut ou variétés enrobés de sucre, dans environ 20 mg pièces pour acclimatation, de formation et de test étapes. </li><li> Faire un ensemble attentionnel transfert de tâches (AST) chambre (figure 1B): Acclimatez train et tester chaque souris dans des chambres individuelles; recommander la production d&#39;au moins 8 chambres. <ol><li> Construire une chambre de AST 12 &quot;x 8&quot; x 7 &quot;; murs et portillon de départ en acrylique blanc opaque qui est facile à nettoyer avec 70% d&#39;éthanol. Le style de guillotine, grille de départ amovible sépare chambre dans une zone d&#39;attente (5 &quot;x 8&quot;) et de la zone de test (7 &quot;x 8&quot;). </li><li> Inclure une Effacer 5221; x7 &quot;cloison amovible qui sépare deux côtés de la zone de test de manière uniforme; couper trois ¼ &quot;trous d&#39;un diamètre dans la partie inférieure de la cloison pour permettre un accès en reniflant, espacée 1&quot; et une part &quot;de l&#39;avant de la cloison (Figure 1C). </li></ol></li></ol> 2. Procédure Aperçu (Figure 2) <ol><li> Avant AST, souris de maison individuelle et de leur permettre de se adapter à un cycle lumière inverse pour au moins une semaine. </li><li> Acclimater, de former et tester chaque animal dans des chambres de tests individuels. Attribuez à chaque chambre pour une souris et propre avec 70% d&#39;éthanol après avoir terminé la dernière journée d&#39;essais. Cela permettrait de minimiser le stress lors des essais en faisant l&#39;odeur de chambre comme &quot;la maison-cage&quot; ou &quot;auto&quot;. </li><li> Parfumer les pots de test deux jours avant l&#39;essai pour permettre l&#39;odeur se dissipe; souris ne sera pas creuser dans des pots qui ont une odeur très forte. En utilisant une seringue avec une aiguille G 25, ajouter environ 0,1 ml dehuile essentielle à la partie supérieure du papier filtre. </li></ol> 3. Manipulation (Jours 1-8) <ol><li> Poignée souris à partir 8 jours avant le premier jour de la restriction alimentaire. Cela permettra de réduire le stress associé à la manipulation au cours des essais. </li><li> Peser et le poids corporel record chaque jour de la manipulation. Manipulez chaque souris 2-3 min par jour. </li><li> Si plusieurs expérimentateurs doivent être impliqués dans l&#39;essai d&#39;un ensemble de souris, se assurer que chaque expérimentateur participe au processus de traitement pour augmenter la familiarité avec les expérimentateurs et réduire le stress et l&#39;anxiété ont connu sur la formation ou de jours d&#39;essais. </li><li> Continuer poids de manutention et d&#39;enregistrement pendant la durée du test. </li></ol> 4. La restriction alimentaire (9-12 Jours) <ol><li> Début 4 jours avant le début de l&#39;acclimatation, placez la souris sur un régime restreint pour maintenir souris à 80-85% de leur poids corporel d&#39;alimentation libre. Donner 1 gramme d&#39;aliment par souris par jour. Si le poids du corps tombe au-dessousla gamme spécifiée donner deux grammes par jour jusqu&#39;à ce qu&#39;ils retournent à la gamme appropriée. </li><li> Placez deux ramequins à l&#39;avant de chaque cage d&#39;accueil afin de permettre souris se acclimater aux pots de test. Ce sont les mêmes points utilisés pour former la souris pour creuser pour une récompense alimentaire. </li><li> Ajouter 2 grammes de nourriture et une pièce de récompense alimentaire (un demi-morceau de céréales dans chaque) dans les ramequins chaque jour pendant quatre jours. </li><li> Si le comportement doit être effectuée dans une pièce séparée de celle où les souris sont logées, en commençant le jour 1 de la restriction alimentaire, les souris de transport à la chambre d&#39;essai pendant au moins une heure par jour avant de retourner à la chambre de logement pour permettre les se acclimater à la chambre d&#39;essai. </li><li> Le dernier jour de la restriction alimentaire, avant le début de l&#39;acclimatation, changer la litière maison de cage. La literie de la cage ne sera pas modifié à nouveau qu&#39;après le test est terminé pour réduire le stress ou l&#39;anxiété vécue pendant la formation et les tests (sauf si absolument nécessaire). </li><li> Maintenirsouris sur la restriction alimentaire jusqu&#39;à la fin des essais. Les jours de 13 à 17, donner de la nourriture de souris après acclimatation, la formation, ou les tests basés sur une estimation de la quantité de récompense en nourriture consommée (en général &lt;1g de boulette de nourriture). </li></ol> 5. Acclimatation (jours 13 à 14) <ol><li> Début deux jours avant le début de la formation, effectuez l&#39;acclimatation pendant le cycle sombre sous lumière rouge. </li><li> Étendre une petite quantité de litière sale de la cage de la maison dans la chambre, cela permettra de réduire le stress d&#39;être dans un nouvel environnement en introduisant une «maison-cage&quot; familier ou &quot;auto&quot; l&#39;odeur de la chambre d&#39;essai (la même chambre sera utilisé pour une seule souris pour la durée de la formation et des tests). </li><li> Placer un ramequin nettoyer à l&#39;eau dans la zone d&#39;attente de la chambre; souris ont tendance à ne pas manger se ils ne ont pas accès à l&#39;eau. </li><li> Placez les ramequins deux qui ont été utilisés pour la restriction alimentaire dans la zone de test avec une récompense alimentaire (~ 20Morceau de céréale mg) dans chacun d&#39;eux. </li><li> Placez la souris dans la zone d&#39;attente; retirer le portillon de départ et laisser la souris pour explorer la chambre pendant 1 heure. </li><li> Faire continuellement récompenses alimentaires (~ 20 mg de pièce de céréales) aux ramequins vides afin d&#39;encourager les souris pour explorer la région de test et les pots fréquemment. </li><li> Se assurer que la souris ne peut pas voir l&#39;expérimentateur tout au long de la période d&#39;acclimatation de sorte que la présence de l&#39;expérimentateur ne est pas un facteur de stress supplémentaire pendant l&#39;essai. </li></ol> 6. Formation (Jour 15) <ol><li> Placez la souris dans la zone d&#39;attente. </li><li> Placez les ramequins vides, contenant chacun une récompense alimentaire (~ 20 mg de pièce de céréales), dans la zone de test et soulever le portillon de départ. Laisser la souris 3 min pour récupérer les deux récompenses alimentaires. Répétez cette étape plusieurs fois. </li><li> Ajouter graduellement la literie de la cage de sciure / souris pour les pots dans des essais ultérieurs. Autoriser la souris 3 min pour récupérer la récompense alimentaire de chaque pot avant de terminer la trial. Une fois que la souris a récupéré la récompense alimentaire de chaque pot, procéder à l&#39;essai suivant. Si la souris ne fait pas les tentatives de creuser une fois la récompense alimentaire est partiellement couvert, des conseils peuvent être fournis (ce est à dire, saupoudrer de la poussière de céréales sur la zone de la récompense alimentaire, faire un renfoncement dans la sciure sur la zone de récompense alimentaire, de découvrir une partie de la récompense alimentaire). </li><li> Continuez à ajouter de la sciure / litière après chaque essai jusqu&#39;à ce que la récompense alimentaire est entièrement couvert et la souris démontre de façon fiable la capacité de creuser dans un pot plein de trouver la récompense alimentaire. </li><li> Si une souris n&#39;a pas démontré de façon fiable la capacité de trouver une récompense alimentaire dans un pot plein au sein de 2 heures du début de la formation, continuer à une deuxième journée de formation. Maintenir la souris sur la restriction alimentaire et répétez cette procédure le lendemain. </li><li> Si la souris ne parvient pas à creuser pour une récompense alimentaire après deux jours successifs, l&#39;exclure du reste de l&#39;expérience, et d&#39;annoter comme un &quot;pas réussi à creuser&quot; dans l&#39;expfiche erimental. </li></ol> 7. Test (Jours 16-17): <ol><li> Le premier jour, tester la discrimination simple (SD), la discrimination composé (CD), inversion (R1), et le déplacement intra-dimensionnelle (IDS). </li><li> Sur deux jours, tester le changement intra-dimensionnelle 2 (IDS2), changement intra-3 dimensions (IDS3), inversion 2 (R2; en option), changement extra-dimensionnelle (EDS). </li><li> Paire médias et de senteurs que présentés dans le tableau 1. </li><li> Au moment de la manipulation, le jour du test, donner souris une récompense alimentaire pour éviter un manque de concentration pendant les essais en raison de la faim. De ce point jusqu&#39;à la fin de la journée de tests, ne fournit pas d&#39;autre nourriture que des récompenses pour les bons choix. </li><li> Au début des essais, en utilisant une pince (limite la propagation d&#39;odeurs entre pots), placez un morceau de la récompense alimentaire dans le pot qui indique un choix correct. La récompense alimentaire devrait être entièrement couvert par les médias (voir Figure 3). Pour éviter une queue de parfum de la récompense alimentaire, saupoudrer de la poussière de céréales over tous les pots au début de la scène. </li><li> Placez la souris dans la zone d&#39;attente à la porte de départ fermé. Placez les pots de chaque côté de la chambre d&#39;essai. Le procès commence lorsque le portillon de départ est retirée et la temporisation est démarrée. Permettre à chaque souris à 3 min par essai de faire un choix. Enregistrez le choix (correcte ou incorrecte) et le temps jusqu&#39;à ce que la souris a fait un choix pour chaque essai. REMARQUE: Un «choix» est indiqué par une tentative de creuser dans les deux pot. Une fouille ne est enregistré comme un choix si la souris a déplacé les médias et fourré son nez assez loin dans l&#39;espace qu&#39;il crée pour trouver la récompense alimentaire ou assez déplacés des médias pour découvrir la récompense alimentaire. Si une souris n&#39;a pas fait un choix moins de 3 min, ce est enregistré comme pas le choix (inexacte). </li><li> Une fois qu&#39;un choix a été fait pour les deux pot, retirer la casserole qui n&#39;a pas été choisi dans la chambre d&#39;essai. Si un bon choix a été fait, permettre à la souris pour terminer la récompense alimentaire avant de placer la souris dans le dosla zone d&#39;attente. Si un mauvais choix est fait, permettre à la souris pour explorer le pot de montrer qu&#39;il n&#39;y a pas de récompense alimentaire pour ce choix avant de retourner la souris vers la zone d&#39;attente. </li><li> À la fin de chaque essai, placez la souris de retour dans la salle d&#39;attente et remplacer le portillon de départ. </li><li> Assurez-vous que la souris répond au critère des huit essais corrects affilée pour faire avancer à la prochaine étape de l&#39;AST. Si une souris ne obtient pas huit bons choix consécutivement à moins de 50 essais, il échoue ce stade et ne peut se déplacer pour compléter le test. 6 aucun consécutives choix (3 min sans choix) est un échec à participer et interdit la souris de passer à l&#39;étape suivante. </li></ol>

<ol><li>Birrell, J. M., Brown, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Medial+frontal+cortex+mediates+perceptual+attentional+set+shifting+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Medial frontal cortex mediates perceptual attentional set shifting in the rat.</a> J Neurosci. 20 (11), 4320-4324 (2000).</li>
<li>Garner, J. P., Thogerson, C. M., Wurbel, H., Murray, J. D., Mench, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+neuropsychology%3A+validation+of+the+Intra-Dimensional+Extra-Dimensional+set+shifting+task+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Animal neuropsychology: validation of the Intra-Dimensional Extra-Dimensional set shifting task for mice.</a> Behav Brain Res. 173 (1), 53-61 (2006).</li>
<li>Nagahara, A. H., Bernot, T., Tuszynski, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+cognitive+deficits+in+rhesus+monkeys+mirror+human+deficits+on+an+automated+test+battery%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Age-related cognitive deficits in rhesus monkeys mirror human deficits on an automated test battery.</a> Neurobiol Aging. 31 (6), 1020-1031 (2010).</li>
<li>Rock, P. L., Roiser, J. P., Riedel, W. J., Blackwell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cognitive+impairment+in+depression%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol+Med%22%5BJournal%5D)">Cognitive impairment in depression: a systematic review and meta-analysis.</a> Psychol Med. , 1-12 (2013).</li>
<li>Stuss, D. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wisconsin+Card+Sorting+Test+performance+in+patients+with+focal+frontal+and+posterior+brain+damage%3A+effects+of+lesion+location+and+test+structure+on+separable+cognitive+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Wisconsin Card Sorting Test performance in patients with focal frontal and posterior brain damage: effects of lesion location and test structure on separable cognitive processes.</a> Neuropsychologia. 38 (4), 388-402 (2000).</li>
<li>Bissonette, G. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double+dissociation+of+the+effects+of+medial+and+orbital+prefrontal+cortical+lesions+on+attentional+and+affective+shifts+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Double dissociation of the effects of medial and orbital prefrontal cortical lesions on attentional and affective shifts in mice.</a> J Neurosci. 28 (44), 11124-11130 (2008).</li>
<li>Chase, E. A., Tait, D. S., Brown, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lesions+of+the+orbital+prefrontal+cortex+impair+the+formation+of+attentional+set+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Lesions of the orbital prefrontal cortex impair the formation of attentional set in rats.</a> Eur J Neurosci. 36 (3), 2368-2375 (2012).</li>
<li>McAlonan, K., Brown, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orbital+prefrontal+cortex+mediates+reversal+learning+and+not+attentional+set+shifting+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Orbital prefrontal cortex mediates reversal learning and not attentional set shifting in the rat.</a> Behav Brain Res. 146 (1-2), 97-103 (2003).</li>
<li>Dias, R., Robbins, T. W., Roberts, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Primate+analogue+of+the+Wisconsin+Card+Sorting+Test%3A+effects+of+excitotoxic+lesions+of+the+prefrontal+cortex+in+the+marmoset%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Primate analogue of the Wisconsin Card Sorting Test: effects of excitotoxic lesions of the prefrontal cortex in the marmoset.</a> Behav Neurosci. 110 (5), 872-886 (1996).</li>
<li>Bissonette, G. B., Powell, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversal+learning+and+attentional+set-shifting+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropharmacology%22%5BJournal%5D)">Reversal learning and attentional set-shifting in mice.</a> Neuropharmacology. 62 (3), 1168-1174 (2012).</li>
<li>Colacicco, G., Welzl, H., Lipp, H. P., Wurbel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attentional+set-shifting+in+mice%3A+modification+of+a+rat+paradigm%2C+and+evidence+for+strain-dependent+variation%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Attentional set-shifting in mice: modification of a rat paradigm, and evidence for strain-dependent variation.</a> Behav Brain Res. 132 (1), 95-102 (2002).</li>
<li>Kos, T., Nikiforuk, A., Rafa, D., Popik, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+NMDA+receptor+antagonists+on+attentional+set-shifting+task+performance+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">The effects of NMDA receptor antagonists on attentional set-shifting task performance in mice.</a> Psychopharmacology (Berl). 214 (4), 911-921 (2011).</li>
<li>Tait, D. S., Chase, E. A., Brown, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attentional+Set-Shifting+in+Rodents%3A+a+Review+of+Behavioural+Methods+and+Pharmacological+Results%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Pharm+Des%22%5BJournal%5D)">Attentional Set-Shifting in Rodents: a Review of Behavioural Methods and Pharmacological Results.</a> Curr Pharm Des. , (2013).</li>
<li>Lapiz-Bluhm, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioural+assays+to+model+cognitive+and+affective+dimensions+of+depression+and+anxiety+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroendocrinol%22%5BJournal%5D)">Behavioural assays to model cognitive and affective dimensions of depression and anxiety in rats.</a> J Neuroendocrinol. 20 (10), 1115-1137 (2008).</li>
<li>Brigman, J. L., Bussey, T. J., Saksida, L. M., Rothblat, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discrimination+of+multidimensional+visual+stimuli+by+mice%3A+intra-+and+extradimensional+shifts%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Discrimination of multidimensional visual stimuli by mice: intra- and extradimensional shifts.</a> Behav Neurosci. 119 (3), 839-842 (2005).</li>
</ol>

Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

Les déficits de la flexibilité cognitive médiées par le PFC représenter une incapacité significative associée à une variété de troubles neurologiques et neuropsychiatriques, et peuvent avoir un impact majeur sur les résultats et la qualité de vie des personnes souffrant de ces troubles. Optimisation de l&#39;AST pour une utilisation chez les souris est vital pour enquêter sur les fondements génétiques des maladies couplés à corticale préfrontale dysfonctionnement cognitif médiation. Nous avons trouvé que le procédé décr...

L&#39;ensemble attentionnel transfert de tâches (AST) a été développé comme une mesure de l&#39;attention et de la flexibilité cognitive chez les rats plus d&#39;une décennie il ya 1,2. AST est calquée sur la composante intradimensional / extradimensionnel de la Cambridge neuropsychologique Automated Test Batterie (CANTAB) qui est utilisé pour identifier le dysfonctionnement cognitif chez les humains et les primates non humains 3,4. Bien que la capacité d&#39;apprendre des règles simples reste intacte, les déficits dans l&#39;apprentissage de modifier une réponse quand les règles ont changé sont trouvés chez les patients souffrant d&#39;une variété de troubles neuropsychiatriques (c., la schizophrénie, les troubles obsessionnels compulsifs, dépression), des troubles neurodégénératifs (c.-à- la maladie de Parkinson) et chez les patients présentant des lésions au cortex préfrontal 5. Plus généralement, ces patients sont décrits comme ayant des déficits cognitifs dans la flexibilité. Déficits analogues ont été montré dans les deux primates non humains et les rongeurs lorsque les lésions to le cortex préfrontal ont été induite 1,6-8. Ces déficits indiquent un état ​​de rigidité cognitive ou une capacité réduite de se déplacer ensemble attentionnel. Un ensemble attentionnel est formé quand un sujet apprend qu&#39;un ensemble de règles peut être appliquée à des stimuli complexes afin de différencier pertinente à partir d&#39;indices pertinents. Par exemple, dans l&#39;AST, les animaux vont apprendre à faire attention et répondre à la queue pertinentes (ie, moyen creuser) et ignorer un repère pertinent (ce est à dire, l&#39;odeur), en associant une récompense alimentaire avec le milieu. Cette association est alors renforcée dans les tâches ultérieures où le type de creuser changements de moyennes et d&#39;odeur, mais l&#39;association jumelé entre les moyennes et récompense reste. Cette règle renforcé forme un ensemble cognitif. Deux étapes dans le protocole de mesure AST aspects de la flexibilité cognitive: inversion et le passage extra-dimensionnelle. Au stade de la reprise, les stimuli négatifs précédemment dans une dimensin (milieu dans cet exemple) est maintenant positive, ce qui remet en question l&#39;animal à ignorer les stimuli positifs de l&#39;étape précédente. Par exemple, si le milieu était senti creuser les stimuli positifs dans l&#39;étape précédente et de papier était les stimuli négatifs, maintenant ce est l&#39;inverse. Cela remet en question la flexibilité de l&#39;animal en ce qu&#39;elle doit maintenir l&#39;ensemble de l&#39;attention (ce est à dire, le milieu est la dimension pertinente) tout en modifiant la règle appris de relance et la récompense paire dans une dimension. La formation d&#39;un ensemble attentionnel est contestée au stade de changement extra-dimensionnelle, lorsque la dimension non pertinente (odeur dans cet exemple) devient la dimension pertinente. Une réponse persévérative, comme indiqué par un choix continu en utilisant la règle appris précédemment, à chaque étape reflète un déficit de flexibilité cognitive. études de lésion dans les deux primates non humains et les rongeurs ont montré des régions spécifiques du cortex préfrontal peut être attribuée à la capacité de perform étapes particulières de l&#39;AST 1,9. Les lésions au cortex orbitofrontal (OFC), une sous-région du cortex préfrontal (PFC), ont été montré pour induire des déficits dans l&#39;inversion d&#39;apprentissage sur le AST 8. En outre, les lésions à la cortex préfrontal médial (MPFC) conduisent à des difficultés particulières dans l&#39;exécution du décalage extra-dimensionnelle. Alors que de nombreuses études utilisant l&#39;AST ont été exécutées dans les rats et les primates non humains, relativement peu ont utilisé AST comme une mesure de la fonction cognitive chez les souris. Compte tenu de la facilité de manipulation génétique chez la souris, et la nécessité cruciale pour mesurer la fonction du cortex préfrontal à étudier une variété de troubles, l&#39;adaptation et la validation de cette mesure comportementale chez la souris est un ajout important à la recherche sur les maladies associées à un dysfonctionnement PFC. Le protocole détaillé ici est une modification de la procédure de Brown et Birrell 1 qui est optimisé pour des applications dans des souris et reflète un grand nombre de souris spécifiadaptations c qui ont été précédemment rapportées 2,6,10-13.

<table><tbody><tr>Chambre <td></td><td></td><td>d’essai</td><td>Fabriqué en interne, les spécifications peuvent être trouvées dans le protocole</td></tr><tr><td>Ramequins 3 oz.</td><td>BIA Cordon Bleu</td><td>900002S12</td><td>Acheté sur amazon.com</td></tr><tr><td>huiles essentielles :</td><td>Fronteir Natural Products Co-op</td><td></td><td>Acheté sur http://www.frontiercoop.com/prodlist.php?ct=anpceoeo</td></tr><tr><td>Clovebud</td><td></td><td>191114</td><td></td></tr><tr><td>Red Thym</td><td></td><td>191140</td><td></td></tr><tr><td>Citron</td><td></td><td>190810</td><td></td></tr><tr><td>Feuille</td><td></td><td>de cannelle 191111</td><td></td></tr><tr><td>Romarin</td><td></td><td>191133</td><td></td></tr><tr><td>Citronnelle</td><td></td><td>191112</td><td></td></tr><tr><td>Vanille à l’huile</td><td></td> de jojoba <td>191231</td><td></td></tr><tr><td>Graine</td><td></td> d’anis <td>191102</td><td></td></tr><tr><td>Gingembre</td><td></td><td></td><td></td>191121</tr><tr>Papier filtre <td>191161</td><td></td><td>de noix de muscade</td><td></td></tr><tr><td>, 9,0 cm de diamètre</td><td>VWR International</td><td>28310-048</td><td>Acheté sur https://us.vwr.com/</td></tr> <tr><td>Digging Media</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Raffia</td><td>Ashland 8 oz Raffia</td><td></td><td>Acheté sur http://www.michaels.com/ Couper en bandes de 1/2 » à 1 »</td></tr><tr><td>Feutre Vert</td><td>Creatologie Feutre de Base Forêt/Vert Foncé 36 po x 36 po&nbsp ;</td><td></td><td>Acheté le http://www.michaels.com/ coupé en carrés de 1 cm x 1 cm</td></tr><tr><td>Mousse brune</td><td>Creatology Fun Foam 18 x 12 en feuilles (brun clair/beige)</td><td></td><td>Acheté le http://www.michaels.com/ coupé en rectangles de 1/2 cm x 2 cm</td></tr><tr><td>Papier crépon (jaune)</td><td>Celebrate It Paper Crinkle 4 oz yellow jumbo</td><td></td><td>Acheté http://www.michaels.com/ Couper en bandes de 1/2 po à 1 po</td></tr><tr><td>Ruban (turquoise)</td><td>Celebrate It Wide Ribbon 4 po x 10 vg 100 % polyester.</td><td></td><td>Acheté le http://www.michaels.com/ coupé en carrés de 1 cm x 1 cm</td></tr><tr><td>Métallisé&nbsp ;</td><td>Celebrate It Metallic Crinkle Gold 2 oz</td><td></td><td>Acheté sur http://www.michaels.com/ Couper en bandes de 1/2 » à 1 »</td></tr><tr><td>Googly Eyes, 4 mm</td><td></td><td>ME4144</td><td>Acheté sur http://factorydirectcraft.com/index.php</td></tr><tr><td>Paillettes noires, 3 mm</td><td></td><td>8780BK</td><td></td></tr><tr><td>Pompons roses, 1/4 de pouce</td><td></td><td>1018221</td><td></td></tr><tr><td>Cure-pipes, rouge</td><td></td><td>108430</td><td></td></tr><tr><td>Matériau de litière/sciure de bois</td><td></td><td></td><td>Obtenu à partir d’animaux internes ressources</td></tr><tr><td>Timer</td><td>Control Company</td><td>5000</td><td>Acheté le http://www.control3.com/5000p.htm</td></tr><tr><td>Boucles de céréales sèches pour petit-déjeuner légèrement sucrées</td><td>HEB&nbsp ;</td><td></td><td>Avoine grillée au miel et aux noix utilisée dans le protocole décrit, toute céréale enrobée légèrement sucrée pour le petit-déjeuner est recommandée</td></tr></tbody></table>

le groupe attentionnel set shifting: une certaine flexibilité cognitive chez la souris

The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

Les troubles cognitifs, en particulier impliquant un dysfonctionnement des circuits du cortex préfrontal (PFC), représentent une caractéristique essentielle de nombreux troubles neuropsychiatriques et neurodéveloppementaux, notamment la dépression, le trouble de stress post-traumatique, la schizophrénie et les troubles du spectre autistique. Les déficits de la fonction cognitive représentent également le domaine de symptômes le plus difficile à traiter avec succès, car les inhibiteurs de la recapture de la sérotonine et les antidépresseurs tricycliques n’ont que des effets modestes. Les études de neuroimagerie fonctionnelle et l’analyse post-mortem du tissu cérébral humain impliquent que le PFC est une région primaire de la dysrégulation chez les patients atteints de ces troubles. Cependant, les tests comportementaux précliniques utilisés pour évaluer ces déficits dans des modèles murins qui peuvent être facilement manipulés génétiquement et pourraient servir de base à l’étude de nouvelles voies de traitement ont été sous-utilisés. Nous décrivons ici l’adaptation d’un test comportemental, la tâche de déplacement d’ensemble attentionnel (AST), à effectuer chez la souris pour évaluer les déficits cognitifs médiés par le cortex préfrontal. Les circuits neuronaux sous-jacents au comportement pendant l’AST sont hautement conservés chez les humains, les primates non humains et les rongeurs, offrant une excellente validité faciale, conceptuelle et prédictive.

La mesure dépend typique de ce test est le nombre d'essais par étape pour atteindre le critère (ou 8 choix consécutives correctes). La figure 4A montre le nombre moyen d'essais pour satisfaire au critère à chaque étape traitée C57BL / 6J utilisant l'AST. Comme les souris forment un ensemble attentionnel sur la dimension de repère pertinent (odeur ou médias), la performance va se améliorer, comme indiqué par une réduction des essais pour satisfaire au critère en équipes intradimensional successives, et l...

L&#39;objectif de ce protocole est de réaliser un test de comportement tels que l&#39;ensemble attentionnel transfert de tâches (AST) pour évaluer la flexibilité cognitive préfrontal cortex médiation chez la souris.

Le Groupe attentionnel Set Shifting: une certaine flexibilité cognitive chez la souris

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

L’objectif global de cette procédure est de mesurer la flexibilité cognitive médiée par le cortex préfrontal dans un modèle murin. Ceci est accompli en apprenant d’abord à une souris de test à creuser un petit pot pour récupérer une récompense alimentaire dans la deuxième étape. La récompense alimentaire enterrée est associée à une file d’attente contextuelle spécifique de sorte que la souris peut localiser et récupérer correctement la récompense lors de huit essais consécutifs sans erreur.Ensuite, à travers une série de changements d’appariement des récompenses de la file d’attente dans la dimension concernée. La souris apprend à prêter attention à la dimension pertinente de la file d’attente tout en ignorant la dimension non pertinente pour localiser et récupérer la récompense. Dans la dernière étape, l’appariement des récompenses de la file d’attente est inversé de sorte que la dimension précédemment non pertinente est désormais pertinente pour faciliter la localisation et la récupération réussies de la récompense.En fin de compte, une augmentation du nombre moyen d’essais pour atteindre le critère entre les groupes expérimentaux aux stades d’inversion est interprétée comme une inflexibilité cognitive. Bien que cette méthode puisse donner un aperçu de la neuroscience fondamentale de la fonction cognitive médiée par le cortex préfrontal, elle peut également être appliquée à de nombreux autres systèmes modèles tels que les modèles de maladies transgéniques ou chroniques, avec l’avantage d’une excellente validité translationnelle. En général, les personnes qui ne connaissent pas cette méthode auront des difficultés parce que les souris n’ont pas été suffisamment habituées ou entraînées avant le début des tests.Jillian Heisler, récemment diplômée de mon laboratoire, fera la démonstration de la procédure, assistée de Lainey Ritas et Juan Morales, tous deux assistants de recherche dans le laboratoire. La restriction alimentaire manipule chaque souris deux à trois minutes par jour pendant huit jours afin de réduire le stress associé à la manipulation pendant les tests. Si plusieurs expérimentateurs doivent être impliqués dans l’essai d’un ensemble de souris, assurez-vous que chaque expérimentateur participe au processus de manipulation.Pesez et consignez le poids corporel de chaque animal pour chaque jour de manipulation. Ensuite, à partir de quatre jours avant le début de l’acclimatation, placez deux ramequins à l’avant de chaque cage domestique pour permettre aux souris de s’acclimater aux pots d’essai. Ajoutez deux grammes de nourriture et un morceau de récompense alimentaire dans les ramequins chaque jour pendant quatre jours pour maintenir les souris à 80 à 85 % de leur poids corporel d’alimentation libre.Ensuite, la veille de la procédure d’acclimatation, changez la litière de la cage familiale deux jours avant le début de la formation et pendant le cycle d’obscurité sous la lumière rouge, répandez une petite quantité de litière sale de la cage familiale dans toute la chambre pour introduire une odeur de soi familière et pour réduire le stress d’être dans un nouvel environnement. Placez un ramequin propre avec de l’eau dans la zone d’attente de la chambre et les deux ramequins qui ont été utilisés pour la restriction alimentaire dans la zone d’essai avec environ 20 milligrammes de récompense alimentaire dans chaque contenant. Transférez ensuite la souris dans la zone d’attente et retirez la porte de départ.Laissez la souris explorer la chambre pendant une heure. Ajouter continuellement des morceaux de céréales dans les ramequins vides pour encourager les souris à explorer fréquemment la zone d’essai et les pots. Veillez à ce que la souris puisse également voir l’expérimentateur tout au long de la période d’acclimatation, afin que la présence de l’expérimentateur ne soit pas un facteur de stress supplémentaire.Pendant les tests. Commencez la formation le 15e jour en plaçant la souris dans la zone d’attente. Placez ensuite les ramequins vides contenant chacun une récompense alimentaire dans la zone de test et soulevez la porte de départ.Attendez trois minutes à la souris pour récupérer les deux récompenses alimentaires après avoir répété cette récupération plusieurs fois. Ajoutez graduellement de la litière propre dans les pots à chaque essai subséquent. Continuer à laisser à la souris trois minutes pour récupérer la récompense alimentaire de chaque pot avant de terminer l’essai.Une fois que la souris a récupéré la récompense alimentaire de chaque pot, passez à l’essai suivant. Si la souris ne tente pas de creuser, une fois que la récompense alimentaire est partiellement couverte, elle peut donc être fournie. Continuez à ajouter de la litière après chaque essai jusqu’à ce que la récompense alimentaire soit entièrement couverte et que la souris démontre de manière fiable sa capacité à creuser dans un pot plein.Pour trouver la récompense alimentaire au moment de la manipulation le jour du test, donnez à chaque souris une récompense alimentaire pour éviter un manque de concentration pendant le test dû à la faim. Au stade de la discrimination des symboles, une seule dimension Q est présente. L’exemple ici est un substrat de creusement, recouvre entièrement la récompense alimentaire avec un support et saupoudre de poussière de céréales sur tous les pots.Notez que lorsque l’odeur est la dimension Q pertinente, la litière de sciure de bois est le substrat de creusement dans les deux pots. Placez ensuite une souris dans la zone d’attente avec la porte de départ fermée et les pots de chaque côté de la chambre d’essai. Retirez maintenant la porte et démarrez la minuterie pour commencer le test.Accorder à la souris trois minutes par essai pour faire un choix, noter si une tentative de creusement ou un choix correct ou incorrect a été faite et le temps écoulé jusqu’à ce que la souris fasse le choix pour chaque essai. Si une souris n’a pas fait de choix dans les trois minutes, enregistrez également ce choix comme incorrect. Une fois qu’un choix a été fait pour l’un ou l’autre pot, retirez le pot qui n’a pas été choisi de la chambre d’essai.Si un bon choix est fait, dans cet exemple, laissez la souris terminer la récompense alimentaire. Si un mauvais choix est fait, dans cet exemple, laissez la souris explorer le pot pour montrer qu’il n’y a pas de récompense alimentaire pour ce choix. Quel que soit le choix.À la fin de chaque essai, replacez la souris dans la zone d’attente et replacez la porte de départ. Ensuite, dans les essais ultérieurs, en utilisant les médias appariés et le sens comme indiqué dans le tableau, utilisez des pinces pour placer un morceau de récompense alimentaire dans le pot qui indique un choix correct en suivant la même procédure que celle qui vient d’être démontrée. À noter qu’il faut s’assurer d’envoyer le POTS bien à l’avance pour permettre à la forte odeur initiale de se dissiper avant le test. Test.Dans ce graphique, le nombre moyen d’essais pour répondre au critère à chaque étape chez les souris C 57 noires six J non traitées. L’utilisation de la tâche de déplacement de l’ensemble attentionnel ou d’un ST est montrée. Les différences au stade de la discrimination simple se traduisent par une augmentation du nombre d’essais pour répondre au critère lorsque l’odeur est une file d’attente pertinente.Comme illustré ici, la normalisation des données de performance réduit la variabilité associée à l’apprentissage de la file d’attente initialement pertinente et améliore la visualisation des performances améliorées sur les étapes de changement interdimensionnelles suivantes. Une augmentation significative du nombre d’essais requis pour satisfaire au critère pendant le décalage extradimensionnel par rapport au décalage interdimensionnel précédent est une mesure de contrôle importante de la validité du test. Avant l’étape de changement extradimensionnel, les souris ont appris à prêter attention à une seule dimension Q pertinente pour localiser la récompense.Il est intéressant de noter que l’analyse des décalages intra et extradimensionnels dans les données brutes révèle une augmentation significative du nombre d’essais nécessaires pour atteindre le critère entre les deuxièmes décalages intra et extradimensionnels. De plus, un décalage intra-extradimensionnel significatif était apparent entre le deuxième et le troisième décalage interdimensionnel par rapport au décalage extradimensionnel lorsque les données étaient normalisées en fonction de la performance au stade de la discrimination simple Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en moins de trois semaines par souris de test, chaque chercheur testant jusqu’à deux souris simultanément si elle est correctement exécutée. Lors de cette procédure, il est important de se rappeler de minimiser les distractions environnementales telles que la circulation piétonnière, l’intérieur près de la zone de test, les odeurs distrayantes comme les parfums forts ou les changements de cage pendant les phases de formation et de test.Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment exécuter la tâche de déplacement attentionnel chez la souris en utilisant des matériaux facilement accessibles et des fournitures de laboratoire courantes.

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