Name: Une opérant intra / extra-dimensionnelle Set-shift Groupe pour souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 35 s
Description: Découvrez une tâche automatisée pour évaluer les fonctions exécutives chez la souris, mimant les tests neuropsychologiques humains. Cette méthode objective permet des criblages pharmacologiques et génétiques à grande échelle.

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Nous remercions G. Pruzzo pour son excellente assistance technique et l’atelier mécanique de l’IIT pour son aide dans la construction de notre nouvel appareil. Cette recherche a été soutenue par l’Istituto Italiano di Tecnologia, la bourse Marie Curie FP7-Reintegration N°268247, et par les bourses du ministère italien de la Santé pour les jeunes chercheurs (GR-2010-2315883).

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Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêts financier.

Dans cette étude, nous présentons un roman automatisé deux chambres ID / ED tâche &quot;Operon&quot; pour les souris qui est capable de mesurer de façon fiable la flexibilité cognitive à travers l&#39;apprentissage d&#39;inversion, la formation de jeu attentionnel et le déplacement. Ce paradigme est analogue à la WCST et ID tâches / ED couramment utilisés chez les primates humains et non humains et surmonte les limitations majeures des versions précédentes pour les rongeurs. Ce paradigme Operon peut être utilisé comme un nouvel outil efficace pour un grand médicament et / ou projections génétiques pertinents pour cognitives (dys) fonctions chez la souris avec un grand intérêt pour la médecine translationnelle. Cette tâche automatisée ont les avantages suivants par rapport précédemment utilisé ID tâche / ED pour les rongeurs: (1) il a des procédures de main-d&#39;œuvre moins que les versions manuelles (par exemple, le logiciel réglemente toutes les phases de la tâche, ce qui diminue grandement les interventions de la. expérimentateur); (2) il élimine toute source de subjectivité dans le Paramé mesuréeTER (par exemple, l&#39;expérimentateur ne sont pas nécessaires pour juger si oui ou non l&#39;animal a effectivement fait une réponse de choix); (3) il élimine toute possibilité que les souris pourraient suivre signaux liés renfort afin d&#39;apporter une réponse (par exemple, la récompense est toujours livré automatiquement dans le magazine de centre); (4) il évite les conditions environnementales arbitraires (par exemple, l&#39;utilisation de labyrinthes et appareils de différentes tailles / matériaux, l&#39;utilisation de stimuli de repère préparés manuellement); (5), il permet la manipulation de trois dimensions distinctes avec une large gamme de différents stimuli, conformément aux tâches humaines équivalents utilisés dans le cadre clinique. Nous présentons ici des données provenant de souris, mais des avantages similaires pouvait s&#39;y attendre également pour les rats. Il ya des étapes critiques dans la tâche, qui sont internes paramètres construction-validité qui peuvent être utilisés afin d&#39;identifier les performances de jeu de décalage attentionnel areliable: i) une performance moindre dans le compar EDSed à ii étapes précédentes) une amélioration générale de l&#39;IDS à IDS2; iii) une amélioration spécifique dans les étapes d&#39;inversion consécutifs, que plus un animal est formé à l&#39;intérieur-set reprises, mieux ce qu&#39;il doit faire sur ultérieure dans-jeu Reprises 20; iv) une meilleure performance dans le EDSRe rapport à l&#39;EDS. Cette tâche roman opéron ID / ED présente toutes ces caractéristiques, cohérentes avec les études précédentes chez les primates en utilisant le CANTAB ID / tâche ED et chez les rongeurs en utilisant le manuel &quot;creuser&quot; la version 12,13. En outre, chaque étape de cette tâche automatisée a été appris en un nombre équivalent d&#39;essais indépendamment de la dimension pertinente / non pertinent utilisé (par exemple, l&#39;odeur, la texture et la lumière) 19. Cette démontré que tous les stimuli utilisés ont saillance similaire et sont adaptés pour set-formation et / ou le déplacement de l&#39;attention. Nos expériences démontrent que la difficulté à résoudre le EDS est également mise en évidence par l&#39;augmentation des latences de réponse. Le temps de traitementaugmente pour maintenir la précision optimale pendant discriminations dures 21. Ainsi, compte tenu de la latence de répondre comme un indice de vitesse de traitement de l&#39;information, la prise de décision et de résolution de problèmes 18, les latences plus lente pendant l&#39;EDS pourraient refléter une stratégie adoptée pour faire face à la difficulté de résoudre l&#39;ensemble décalage. Nous avons montré que notre nouvel appareil peut être utilisé efficacement avec l&#39;ensemble plus de décalage attentionnel paradigme «classique» utilisant seulement deux dimensions à travers le test (par exemple, les deux dimensions) ou avec un coincé en définir paradigme, ce qui implique l&#39;utilisation de trois dimensions. Selon le domaine d&#39;intérêt cognitif, il est possible de choisir le protocole le plus approprié. Ces deux paradigmes ont déjà été utilisés chez les humains, les primates et les rongeurs 7,12-17. Cependant, la procédure coincé en-set est capable de distinguer entre les différentes composantes de la série-shifting et est hore mesure sélective de fonctionnement du lobe frontal chez les patients humains 7,22. En outre, un problème qui pourrait se produire dans le paradigme à deux dimensions est la non-pertinence appris que pourrait biaiser les résultats. Appris persévération de pertinence renvoie à l&#39;incapacité d&#39;assister à et en apprendre davantage sur l&#39;information qui était auparavant hors de propos 7. Cette situation peut se produire dans la phase EDS du paradigme à deux dimensions, que le sujet est nécessaire pour détourner l&#39;attention à la dimension précédemment hors de propos. Dans ce cas, il est pratiquement impossible de discerner si un déficit EDS est due à l&#39;incapacité de détourner l&#39;attention d&#39;une dimension précédemment pertinente et / ou l&#39;incapacité à passer désormais l&#39;attention à une dimension précédemment hors de propos. Dépréciation peut alors tout simplement le reflet de l&#39;inhibition active de répondre à une dimension déjà fait hors de propos par son association avec le renforcement de la rétroaction aléatoire. En revanche, dans le con coincé en-setcondition, l&#39;échec de passer à la nouvelle dimension pertinente ne peut être attribuée à tout apprentissage préalable sur cette dimension, car il n&#39;a pas été connu auparavant. Échec, donc, reflète persévération à la dimension pertinente précédemment. En conclusion, même si chez les souris de type sauvage normales, le «coincé en-set» et le «deux-dimension« attentionnel set-changements de paradigmes pourraient produire des résultats similaires, nous préférons expressément le coincé en définir persévération pour les raisons évoquées au dessus de.

Attentionnel set-déplacement est une mesure de flexibilité cognitive et des fonctions exécutives 1. Elle se réfère à la possibilité de basculer entre les règles internes arbitraires (les «ensembles cognitifs-attentionnel»). Les tâches neuropsychologiques les plus largement utilisés pour mesurer attentionnel ensemble décalage et la flexibilité cognitive chez l&#39;homme sont le Wisconsin Card Sorting Test (WCST) 2 et une version plus récente et la plus raffinée: l&#39;intra et extra-dimensionnelle attentionnel jeu-shifting (ID / ED) de la Cambridge neuropsychologique Automated Test Batterie (CANTAB) 3,4. Ces tâches ont été utilisées pour identifier les anomalies cognitives spécifiques dans un large éventail de troubles mentaux, y compris l&#39;autisme, la schizophrénie 5 6, troubles de la maladie de Parkinson 7, les troubles obsessionnels compulsifs 8 et déficit de l&#39;attention / hyperactivité 9. La pertinence clinique et l&#39;approche méthodologique solide du WCST et l&#39;ID / tests de ED ont attracted intérêt dans la mise en œuvre de tests similaires dans la recherche préclinique 10,11. Ces tâches permettent la mesure sélective dans le même objet de différentes capacités cognitives telles que l&#39;apprentissage discriminant, l&#39;apprentissage d&#39;inversion, la formation d&#39;un ensemble attentionnel, le déplacement de l&#39;attention au sein de la même dimension (.-À-dire, changement intra-dimensionnelle: IDS) et entre les différents dimensions perceptuelles (ie, changement extra-dimensionnelle:. EDS). Ceci est crucial parce circuits cérébraux distincts, ainsi que la neuropathologie pourraient modifier ces fonctions cognitives distinctes de différentes manières. Par exemple, une double dissociation ou l&#39;effet de la spécialisation fonctionnelle a été démontrée entre le latéral (chez les singes et les humains) / médiale (chez les rongeurs) et les régions orbitales de la PFC dans les tâches de mise en déplaçant attentionnelles. Alors que le cortex orbitofrontal est plus impliqué dans les phases de retournement de ces tâches, la région de PFC latéral / médial régit les étages de décalage extra-dimensionnelles12-14. Versions de rongeurs de ces essais de set-shifting attentionnelles pour les primates ont été générés avec succès 13-16. Cependant, certains aspects de ces versions de rongeurs ont limité leurs applications et utilisations. Par exemple, ces tâches sont exécutées manuellement et donc très laborieux et difficile à standardiser. En outre, la présence de renforcements alimentaires à l&#39;intérieur des stimuli pourrait aboutir à une interprétation ambiguë des réponses des animaux et biais potentiel dans le choix de décisions 10. Ces caractéristiques ont limité le débit des tests et, plus important encore, leur application dans les études génétiques et / ou criblage de médicaments à grande échelle. Pour surmonter ces limitations et améliorer les applications potentielles de paradigmes ID / ED de décalage chez les rongeurs, nous présentons ici une tâche en fonction de opérant-deux-chambre roman de tester la flexibilité cognitive chez les souris. Cette tâche de roman imite étroitement la tâche ID / ED utilisé dans humain et nonprimates humains et contourne les problèmes de versions antérieures de rongeurs.

<table><tbody><tr><td>Murs en plexiglas et sol en aluminium</td><td>Sur</td><td></td> mesure<td>(16 x 16 x 16 cm pour chaque chambre)</td></tr><tr><td>Porte en plexiglas&nbsp ;</td>PC <td>sur</td><td></td><td></td>mesure</tr><tr><td></td><td>Dell Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Logiciel MED-PC IV&nbsp ;</td><td>(Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td><td>sur mesure</td><td>Utilisez un code opérant afin de contrôler automatiquement la présentation des stimuli et la séquence des étapes</td></tr><tr><td>Nose-poke hole&nbsp ;</td><td>Med Associates, St. Albans, VT, États-Unis)</td><td>ENV-314M</td><td></td></tr><tr><td>Magazine alimentaire&nbsp ;</td><td>Med Associates, St. Albans, VT, États-Unis)</td><td>ENV-303M</td><td></td></tr><tr><td>Distributeur de granulés pour le renforcement alimentaire&nbsp ;</td><td>Med Associates, St. Albans, VT, États-Unis)</td><td>ENV-203-14P</td><td></td></tr><tr><td>Lampe de maison&nbsp ;</td><td>Med Associates, St. Albans, VT, États-Unis)</td><td>ENV-315M</td><td></td></tr><tr><td>Olfactomètre à dilution&nbsp ;</td><td>(Med Associates, St. Albans, VT, États-Unis)</td><td>PHM-275</td><td></td></tr><tr><td>Odorisants liquides</td><td>(Sigma Aldrich, Dorset, Royaume-Uni)</td><td></td><td>(voir tableau 1)</td></tr><tr><td>Huile minérale</td><td>(Sigma Aldrich, Dorset, Royaume-Uni)</td><td>M5904</td><td></td></tr><tr><td>Pompe à air et aspirateur</td><td>(Med Associates, St. Albans, VT, États-Unis)</td><td>PHM-280</td><td>Le vide est recommandé pour l’élimination des odeurs à la fin de chaque essai</td></tr><tr><td>Diodes électroluminescentes (LED)</td><td></td><td></td><td>Haute intensité, gemme transparente, 3 mm</td></tr><tr><td>Textures</td><td></td><td></td> de sol <td>3x3 cm</td></tr><tr><td>Granulés de renfort</td><td>TestDiet</td><td>5TUL 14mg</td><td>Pour souris</td></tr></tbody></table>

une opérant intra / extra-dimensionnelle set-shift groupe pour souris

An Operant Intra-/Extra-dimensional Set-shift Task for Mice

Les altérations du contrôle exécutif et de la flexibilité cognitive, telles que les capacités de décalage attentionnel, sont des caractéristiques essentielles de plusieurs maladies neuropsychiatriques. Les tests neuropsychologiques les plus largement utilisés pour l’évaluation du décalage attentionnel chez les sujets humains sont le Wisconsin Card Sorting Test (WCST) et la tâche CANTAB Intra-/Extra-dimensional set shift (ID/ED). Ces tâches ont prouvé leur pertinence clinique et ont été modifiées et adaptées avec succès pour la recherche sur des modèles animaux. Cependant, les tâches actuellement disponibles pour les rongeurs présentent plusieurs limites, principalement en raison de leurs procédures de test manuelles, qui entravent les progrès translationnels en médecine psychiatrique. Pour surmonter ces limitations et mieux imiter la version originale chez les primates, nous présentons le développement d’une nouvelle tâche « Operon » ID/ED à deux chambres basée sur l’opérant pour les rongeurs. Nous avons démontré l’efficacité de cette nouvelle tâche pour mesurer différentes facettes de la flexibilité cognitive chez la souris, y compris la formation et le déplacement d’ensembles attentionnels et l’apprentissage inversé. De plus, nous montrons la grande flexibilité de cette tâche dans laquelle trois dimensions perceptuelles différentes peuvent être manipulées avec un grand nombre d’indices de stimuli pour chaque dimension. Cette nouvelle tâche d’opéron ID/ED peut être un outil préclinique efficace pour les tests de médicaments et/ou le dépistage génétique à grande échelle pertinent pour l’étude du dysfonctionnement exécutif et des symptômes cognitifs trouvés dans les troubles psychiatriques.

La figure 2 montre un exemple de l&#39;ID de tâche / ED. Paires de stimuli (soit «discrimination 1» ou «Discrimination 2 &#39;) sont présentés de façon aléatoire à chaque étape, et la souris doivent choisir le stimulus correct dans chaque paire. Dans cette table d&#39;exemple, le bon exemple est rapporté en gras. Dans la première étape (SD ou la simple discrimination), les stimuli présentés dans les deux trous de nez pokes différaient dans l&#39;une des trois dimensions (par exemple, O1: Vanilla vs O2: Lavande) et la souris est récompensé pour choisir le modèle approprié (par exemple, O1). Une fois le sujet atteint le critère dans cette étape, l&#39;étape suivante (CD ou discrimination composé) commence, où les mêmes exemplaires de la dimension pertinente sont présentés superposée au hasard par exemplaires d&#39;une seconde, mais la dimension hors de propos, présenté comme un facteur de confusion ( par exemple, L1:. bleu clair vs.L2: jaune clair). Deux discriminations différentes sont possibles dans ce stade (either &#39;discrimination 1 »ou« discrimination 2&#39;). Dans l&#39;étape suivante (CDRE ou de discrimination composé inversion), les contingences de fidélité sont inversés, mais les exemples et la dimension pertinente sont inchangées: la souris doit apprendre que précédemment stimulus correct est maintenant incorrecte (par exemple, odeur de lavande est maintenant récompensé). Dans la prochaine étape IDS (ou changement intra-dimensionnelle), de nouveaux exemplaires (deux odeurs et lumières) sont introduits, mais la dimension pertinente (odeur dans cet exemple) reste le même (par exemple, la fraise est le bon choix). Dans l&#39;étape suivante (IDR ou le renversement intra-dimensionnelle), les contingences de fidélité sont inversés. Après un deuxième quart de travail intra-dimensionnelle (IDS2 et son renversement), de nouveaux exemplaires sont introduits pour tester le changement extra-dimensionnelle (EDS), dans laquelle la dimension pertinente est modifiée. Dans le «coincé en jeu &#39;EDS, la souris doit se concentrer sur la nouvelle dimension (par exemple, la texture, T1: papier de verre grossier vs T2: fine SAndpaper), tandis que la dimension pertinente précédemment (dans ce cas, l&#39;odeur) est maintenant la dimension hors de propos. Dans le &#39;à deux dimensions&#39; EDS, la dimension précédemment pertinent (dans ce cas, la lumière) est maintenant la dimension pertinente. Dans la phase finale (EDSRe ou extra-dimensionnelle inversion), les contingences de fidélité sont inversés. Afin d&#39;obtenir des résultats fiables, les dimensions de relance utilisés dans la tâche doivent être également bien tirés. Comme le montre la Figure 3, visuelles, tactiles et olfactives discriminations de ce nouvel appareil similaire doivent temps (F (2,64) = 0,36; p = 0,69) et analogue nombre d&#39;essais (F (2,64) = 0,059; p = 0,94) pour atteindre le critère, ce qui suggère que les animaux sont capables d&#39;accomplir les discriminations simples, indépendamment de la dimension présenté. Si un ensemble attentionnel fiable a été développé au cours des phases de test de la tâche, le performance d&#39;un type sauvage souris normale devrait être plus pauvres au stade EDS par rapport aux étapes précédentes et suivantes, tel que rapporté dans les études antérieures chez les rongeurs et les primates 12,13. En particulier, une forte hausse de temps et d&#39;essais nécessaires pour atteindre les critères devrait être trouvée dans l&#39;EDS par rapport aux stades IDS. Comme le montre la figure 4, dans notre expérience avec le protocole «coincé en set &#39;, l&#39;analyse des performances de la souris a révélé un effet de discrimination pour le nombre d&#39;essais (F (8,168) = 9,23; p &lt;0,0001) et le temps ( F (8,168) = 8,62; p &lt;0,0001) nécessaire pour atteindre critères. En effet, les souris avaient besoin de plus d&#39;essais et plus de temps pour résoudre le stade EDS par rapport aux stades CD, IDS, IDS2 et EDSRe (p &lt;0,05; Figure 4A-B). De même, l&#39;analyse de la performance testée avec le protocole &quot;à deux dimensions&quot; (Figure 5) a montré un effet de discrimination significative pour le nombre d&#39;essais (F (8,72) = 30,66; p &lt;0,005) et le temps (F (8,72) = 4,65; p &lt;0,0005) nécessaires pour atteindre les critères. En effet, nous montrons que les souris requis plus d&#39;essais (p &lt;0,05) et plus de temps (p &lt;0,05) pour résoudre l&#39;EDS par rapport à CD, IDS, IDS2 et EDSRe (figure 5A-B). Aucune différence dans les capacités de déplacement devraient être observées entre les souris testées avec des dimensions différentes. Dans un type sauvage souris normale, la première inversion apprentissage (ie., CDRE) est plus difficile que la discrimination initiale (ie, CD). En accord, comme en témoigne les figures 4 et 5, les souris avaient besoin de plus d&#39;essais (p &lt;0,05; Figure 4-5a) et plus de temps (p &lt;0,05; Figure 4-5B) pour compléter cette étape. En outre, les performances d&#39;inversion devrait améliorer de Cdre à IDSRe à IDS2Re, comme nous le montrons dans notre expérience avec les deux protocoles «coincé en jeu» et «deux dimensions». Ces results renforcer encore la preuve de la formation d&#39;un ensemble attentionnel travers la tâche. Tout au long de la tâche, les souris doivent améliorer leur vitesse de répondre par étapes consécutives. En conséquence, l&#39;analyse de la latence de répondre montré un effet significatif de discrimination (F (8,200) = 42,59; p &lt;0,0001). En particulier, comme l&#39;a démontré des résultats représentatifs de la figure 4C la latence pour pousser à l&#39;étape de IDS2 est diminué par rapport à celle dans les IDS, CD et SD stades (p &lt;0,0005). En outre, le temps de latence pour répondre augmenté au cours de l&#39;étape EDS rapport à la précédente IDS2 et IDS2Re et les étapes de EDSRe successives (p &lt;0,05). Conformément à ces résultats, l&#39;analyse de la latence de répondre au cours de la tâche &quot;à deux dimensions&quot; a également montré un effet significatif de la discrimination (F (7,63) = 9,98; p &lt;0,0005). Comme le montre la figure 5C, la latence de faire un choix wcomme EDS augmenté au cours du précédent par rapport à IDS2 et IDS2Re et EDSRe successives (p &lt;0,05). Depuis le temps de latence pour répondre a été considéré comme un indice de traitement décisionnel 18, ces résultats suggèrent en outre que la souris a rencontré quelques problèmes de traitement de la nouvelle règle discriminatoire au cours de la EDS. Basé sur la performance comportementale des souris de type sauvage (figure 4-5), nous avons déterminé que le nombre minimal de taille de l&#39;échantillon (par analyse de puissance R) pour chaque groupe expérimental devrait être 8. <img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig3.jpg" /> Figure 3. discriminations simples de la lumière, l&#39;odeur et la texture sont équivalentes. (A) Nombre d&#39;essais et de temps (B) nécessaire pour atteindre le critère de discriminations simples avec seulement la lumière, l&#39;odeur ou la texture des stimuli. Les valeurs représentent la moyenne ± ETM à travers les figures 2-4. Ori de donnéesginalement publié dans &quot;Le nec plus ultra intra et extradimensionnels Attentional Set-transfert de tâches pour souris» 19. <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig4.jpg" /> Figure 4. type sauvage C57BL6J performances de souris mâles dans le temps »coincé en set &#39;ID / ED Operon tâche. (A) des essais, (B) (en minutes) et les jours nécessaires pour atteindre le critère dans les différentes étapes de l&#39;ID / ED Operon tâche en utilisant un paradigme ID / ED &#39;stuck-in-set&#39;. (C) Temps (en secondes) écoulé entre l&#39;ouverture de la porte de diviseur et une réponse nez-Poke (latence de répondre) pendant les différentes étapes de la tâche. Un total de 26 souris ont été testés; 4 souris ont été exclus parce qu&#39;ils ne sont pas piquer fiable pour récupérer le renforcement de la nourriture au cours de la formation ou ne sont pas en mesure de terminer l&#39;entire procédure. A: * p &lt;0,05 par rapport au CD, IDS, IDS2, IDS2Re et EDSRe; B: * p &lt;0,05 par rapport à CD, IDS2, IDS2Re et EDSRe. A et B: #p &lt;0,05, ## p &lt;0,005 par rapport à CD, et IDS2Re IDSRe. C: * p &lt;0,05 par rapport à IDS2, IDS2Re et EDSRe. Notez que les souris ont été en mesure de compléter l&#39;ensemble de la tâche en 5-9 jours dans toutes les expériences rapportées dans les figures 3-4. Les données à l&#39;origine publié dans &quot;Le nec plus ultra intra et extradimensionnels Attentional Set-transfert de tâches pour souris» 19. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53503/53503fig4large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig5.jpg" /> Figure 5. De type sauvage C57BL6J performances de souris mâles dans le «deux-dimension &#39;ID / EDTâche d&#39;Operon. (A) pour les essais, (B) le temps (en minutes) et les jours nécessaires pour atteindre le critère dans les différentes étapes de la tâche ID / ED Operon utilisant un paradigme à deux dimensions. (C) Temps (en secondes) écoulé entre l&#39;ouverture de la porte de diviseur et une réponse nez-Poke (latence de répondre) pendant les différentes étapes de la tâche. Un total de 13 souris ont été testées; 3 souris ont été exclus parce qu&#39;ils ne sont pas piquer fiable pour récupérer le renforcement de la nourriture au cours de la formation ou ne sont pas en mesure de terminer la procédure. A et B: #p &lt;0,05 par rapport au CD et IDS2Re, * p &lt;0,05 par rapport au CD, IDS, IDS2, EDSRe. C: * p &lt;0,05 par rapport à IDS2, IDS2Re et EDSRe. Les données à l&#39;origine publié dans &quot;Le nec plus ultra intra et extradimensionnels Attentional Set-transfert de tâches pour souris» 19. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53503/53503fig5large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquez ici pour</a>voir une version plus grande de cette figure. <img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig6.jpg" /> Figure 6. Calendrier de l&#39;ensemble de la procédure du protocole pour tester ID tâche / ED. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Étape </td><td> Description </td><td> Notes complémentaires </td><td> Les références </td></tr><tr><td> Discrimination simple (SD) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Composé discrimination (DR) </td><td> Stimuli varient en deux dimensions perceptuelles, comme la couleur et la forme des stimuli visuels dans la tâche humaine, ou entre la texture et l&#39;odeur stimuli pour les rongeurs </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Reprise apprentissage (CDRE - IDSRe - IDS2Re - EDSRe) </td><td> Deux exemplaires dans une dimension perceptive ont leurs contingences de renforcement inversés de sorte que ce qui était auparavant correcte est alors incorrecte et vice versa) </td><td> En série apprentissage de retournement, qui améliorent les performances renversements consécutifs à l&#39;intérieur-jeu. Ainsi, les étapes d&#39;inversion (ie., Cdre, IDSRe, IDS2Re) non seulement évaluer la fonction des différentes aires corticales, mais aussi servent 1) pour former l&#39;ensemble attentionnel cognitivo contestée par la scène EDS, et 2) pour empêcher conditionné superstitieux involontaire les aspects du stimulus </td><td> - Lésions des cortex orbitofrontal chez la souris (Bissonette et al., 2008) et des troubles d&#39;apprentissage monkyes Reversal (Dias et al., 1996) - IRMf pendant l&#39;exécution sur l&#39;apprentissage d&#39;inversion de l&#39;activation du cortex orbitofrontal (Hampshire et Owen, 2006) a montré </td></tr><tr><td> Décalage Intradimensional (IDS - IDS2) </td><td> Les nouveaux exemplaires sont introduits, mais la même dimension est renforcée </td><td> IDS étapes sErve comme un contrôle interne cruciale (ie., EDS devrait être plus difficile que IDS), et aussi de contribuer à former l&#39;ensemble cognitivo-attentionnel </td><td> Appauvrissement de la dopamine dans le PFC altérée formation de jeu attentionnel (Robbins et Roberts, 2007). 6-OHDA singes lésés ne montrent pas la réduction classique de la réduction des erreurs de la première (IDS1) au dernier (IDS5) la discrimination, qui devrait refléter l&#39;acquisition d&#39;un ensemble attentionnel </td></tr><tr><td rowspan="2"> Changement extradimensionnel (EDS) </td><td> «coincé en-set &#39;protocole: précédemment dimension de relance pertinent est remplacé par une nouvelle dimension de relance qui devient immédiatement pertinente </td><td> l&#39;échec de passer à la nouvelle dimension pertinente ne peut être attribuée à tout apprentissage préalable sur cette dimension, car il n&#39;a pas été précédemment connu. Échec, donc, reflète persévération à la dimension pertinente précédemment </td><td> - Les lésions de la VHA CPFme été exposition à porter atteinte à EDS chez la souris (Bissonette et al., 2008), et mokeys (Dias et al., 1996) - Les patients de lobe frontal sont dépréciés dans le «persévération &#39;état bloqué en jeu, mais pas dans l&#39;état&quot; deux dimensions &quot;(. Owen et al, 1993) - La dopamine dans le CPFm modulé performances EDS chez la souris (Papaleo et al, 2008;.. Scheggia et al, 2014) et de rats (Tunbridge et al., 2004) </td></tr><tr><td> protocole «deux dimensions»: la dimension précédemment sans importance est renforcée </td><td> un échec apparent de passer ensemble attentionnel peut survenir quand un sujet est capable de détourner l&#39;attention d&#39;une dimension pertinente précédemment (quand il devient inutile), mais est néanmoins incapable de recentrer l&#39;attention sur la dimension nouvellement pertinentes </td><td> - Lésion de la CPFm chez les rats (Birrell et Brown, 2000) altérée EDS changement Activation IRMf lors de l&#39;exécution sur la EDS a été montré du ventro-latéral PFC (Hampshire et Owen, 2006) -60; </td></tr></tbody></table> Tableau 2: Étapes de l&#39;ID / ED O Peron tâche Description des étapes de la tâche, y compris les références à la lésion et des études pharmacologiques portant sur ​​le rôle des zones du cerveau impliquées dans les différentes constructions testées au cours de la tâche..

Les anomalies cognitives de décalage attentionnel sont une caractéristique centrale de nombreuses maladies psychiatriques. Ici, nous présentons le développement d’un nouveau système automatique pour l’étude efficace des capacités de décalage attentionnel, des fonctions exécutives et d’autres capacités cognitives chez la souris avec une validité translationnelle élevée pour les études humaines.

Une opérant intra / extra-dimensionnelle Set-shift Groupe pour souris

Alterations in executive control and cognitive flexibility, such as attentional set-shifting abilities, are core features of several neuropsychiatric ...

L'objectif général de cette expérience est de créer une tâche automatisée utilisée pour évaluer les fonctions exécutives chez la souris et qui imite également les tests neuropsychologiques humains d'origine. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des neurosciences cognitives. Par exemple, comment un traitement sélectif, cognitif ou pharmacologique peut influencer les fonctions cognitives de haut niveau liées aux troubles psychiatriques.Les principaux avantages de cette technique sont qu'elle est entièrement automatisée. Elle évite toute source de subjectivité. Elle est très souple, et nous obtenons un nombre de résultats très sélectifs.Les implications de cette technique s'étendent à la fois au diagnostic et au traitement des dysfonctionnements exécutifs dans les troubles psychiatriques, car elle permet de réaliser de larges criblages pharmacologiques et génétiques pertinents pour les symptômes cognitifs associés à ces troubles. La démonstration visuelle de cette méthode est essentielle, car la configuration correcte de cette tâche est cruciale pour obtenir un résultat expérimental concluant. Préparez les souris pour l'expérience en les habituant au logement individuel et en les soumettant à une légère privation alimentaire avant le test, comme décrit dans le protocole textuel accompagnant.Également avant les tests, s'assurer que chaque compartiment de l'appareil dispose de deux orifices d'exploration nasale équipés de faisceaux photoélectriques infrarouges et, entre eux, d'un magasin à nourriture muni de faisceaux photoélectriques où un distributeur de granulés délivre la récompense alimentaire. Ensuite, préparer des stimuli interchangeables variant selon trois dimensions perceptuelles différentes. Une liste des stimuli suggérés est disponible dans le tableau 1 du protocole textuel accompagnant.Choisissez cinq paires d'exemplaires pour chaque dimension. Pour délivrer les stimuli olfactifs dans les orifices nasaux, utilisez un olfactomètre à dilution. Configurez un olfactomètre pour contrôler deux orifices nasaux, puis chargez-le en remplissant les flacons d'odeur avec des arômes dilués au un vingtième dans de l'huile minérale.Reliez la pompe à air à l'entrée de l'olfactomètre et le vide aux sorties montées sur le dispositif de reniflage. Ensuite, reliez la sortie de délivrance d'odeur à chaque entrée du reniflage et réglez le débit à 1,5 litre par minute. Pour les stimuli visuels, placez des diodes électroluminescentes au-dessus de chaque orifice de reniflage et fixez-les sur la plaque métallique de la chambre.Connectez chaque diode à l'interface de sortie. Pour les stimuli tactiles, placez des textures de sol interchangeables sur un support coulissant, sous une ouverture de trois sur trois centimètres située devant chaque orifice de « nose poke ». Fixez les différentes textures de manière à ce qu'elles puissent être déplacées à l'aide de cadres situés sous le sol.Avant les tests, veillez à suivre les séances d'entraînement décrites dans les protocoles textuels accompagnants afin d'habituer les souris à la chambre de test et à la procédure. À chaque étape du test proprement dit, mesurez le temps nécessaire à la souris pour effectuer un choix à chaque présentation, ainsi que le temps requis pour effectuer huit choix corrects parmi dix essais consécutifs afin de terminer chaque étape. Mettez fin à la session quotidienne après 40 minutes, ou si une souris ne répond pas pendant cinq minutes consécutives.Terminer la session et poursuivre le lendemain, en laissant la souris au même stade où elle s’était arrêtée. Pour le test de discrimination simple, présenter aux souris une odeur, une lumière ou une texture pertinente dans toutes les tâches jusqu’au basculement extra-dimensionnel. Dans cet exemple, deux odeurs, vanille et lavande, sont présentées, et la vanille est choisie comme réponse correcte.Pour la discrimination de composés, introduisez une seconde dimension, telle que la lumière, qui n'indique pas l'emplacement de la réponse correcte. Rendez l'état de la lumière sans incidence sur le résultat et maintenez la vanille comme réponse correcte. Testez cette discrimination de sorte que la vanille soit associée à la fois à la lumière bleue et à la lumière jaune lors des tests ultérieurs.Pour l'inversion de la discrimination du composé, faites apprendre aux animaux que le stimulus précédemment correct est désormais incorrect. Pour cet exemple, sélectionnez la lavande comme réponse correcte, la vanille devenant maintenant le choix incorrect. Associez à nouveau l'odeur correcte aux lumières bleue et jaune lors des tests ultérieurs.Ensuite, sélectionnez un changement intra-dimensionnel, au cours duquel une modification totale du dispositif expérimental se produit. Utilisez la fraise et la cannelle comme odeurs, et passez aux lumières orange et blanche. Veillez à ce que les sujets testés suivent la même dimension pertinente afin de trouver la réponse correcte, qui est la fraise.Associez l'odeur aux lumières orange et blanche lors des tests suivants. Ensuite, faites effectuer aux souris l'inversion du décalage intra-dimensionnel, puis changez l'odeur correcte en cannelle. Associez de nouveau l'odeur aux lumières orange et blanche.Pour un changement intra-dimensionnel, utilisez les mêmes conditions qu’auparavant, mais remplacez les paires d’exemplaires par de nouvelles odeurs et lumières. Effectuez ensuite le changement extra-dimensionnel en introduisant les textures comme une nouvelle dimension pertinente. Ajoutez du papier de verre grossier à l’ouverture située sous l’un des orifices de piquage nasal et du papier de verre fin sous la deuxième ouverture.Présentez-leur simultanément deux nouvelles odeurs, telles que le citron et l'abricot. Désignez le trou recouvert du papier de verre grossier correspondant comme la réponse correcte. Associez le papier de verre grossier aux arômes de citron et d'abricot lors des tests ultérieurs.Enfin, inversez la réponse correcte afin que le papier de verre fin indique la position du trou associé à la réponse correcte. Associez le papier de verre fin aux odeurs de citron et d'abricot lors des tests ultérieurs. Pour le protocole en deux dimensions, répétez la procédure de blocage jusqu’au changement extradimensionnel.Au lieu de passer à la texture et à l'odeur à ce stade, modifiez la dimension concernée de sorte que la lumière devienne pertinente et que l'odeur devienne non pertinente. Configurez le nouveau changement extra-dimensionnel de manière à ce que les lumières soient désormais rouges et vertes, la lumière verte constituant désormais la réponse correcte. L'odeur est maintenant la dimension non pertinente.Testez la lumière verte associée aux deux odeurs lors des étapes suivantes. Pour l'inversion, utilisez les mêmes odeurs mais inversez de sorte que la lumière rouge devienne la réponse correcte. Associez la lumière rouge aux deux odeurs lors des étapes suivantes.Une fois qu’un souris a terminé la session, nettoyer le dispositif avec de l’éthanol à 70 % afin de le préparer pour la souris suivante. Toujours effectuer les tests dans le même ordre, mais modifier les stimuli dans les différents tests afin que chacun des stimuli choisis soit également représenté dans l’étude. En outre, veiller à contrebalancer de manière équitable les dimensions perceptuelles utilisées à l’intérieur et entre chaque groupe expérimental.Les discriminations visuelles, tactiles et olfactives dans cet appareil nouveau ont nécessité une durée similaire et un nombre comparable d'essais pour atteindre le critère, suggérant que les animaux sont capables d'effectuer des discriminations simples indépendamment de la dimension présentée. Lors de l'utilisation du protocole « bloqué-dans-la-série », l'analyse des performances des souris révèle un effet de discrimination : les souris ont eu besoin de plus d'essais et de plus de temps pour résoudre l'étape du changement extra-dimensionnel par rapport à la discrimination composée, au changement intra-dimensionnel, au changement intra-dimensionnel 2 et à l'étape de réversal du changement extra-dimensionnel. Ceci était également valable dans le protocole à deux dimensions.Une fois maîtrisé, cet experiment peut être réalisé en 10 à 12 jours, y compris toutes les préparations et la séance d'entraînement.

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