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

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.