10 בנובמבר 2010
בפרוטוקול זה אנו מתארים שיטה של למידה אופרנטית באמצעות גירויים חושיים כמו חיזוק בתוך העכבר. זה לא דורש הכשרה מוקדמת או הגבלת מזון, והיא מאפשרת לימוד של התנהגות מוטיבציה ללא שימוש חיזוק תרופתי או טבעי כמו מזון.
המטרה הכללית של הליך זה היא לחקור התנהגות מוטיבציונית בעכברים על ידי אימון שלהם לבצע תגובה אופרנטית עבור חיזוק חושי. דבר זה מושג באמצעות כתיבת תוכנית למתן גירויים חושיים משתנים. כאשר בעל החיים מבצע משימה אופרנטית, חשוב מאוד לשמור על רגיעתם של בעלי החיים במהלך הטיפול, ולכן על החוקר להרגיל את העכברים לפני הבדיקה.
לאחר שהעכברים עברו הסתגלות, השלב הבא הוא ביצוע סשנים יומיים של מבחן אופרנטי בלוח זמנים של יחס קבוע של אחד. לבסוף, ניתן להעביר את לוח החיזוקים ללוח זמנים שונה, כגון בדיקת יחס פרוגרסיבי, יחס אקראי או יחס של מרווח משתנה. ניתן להשתמש בסכמת חיפוש ריגושים אופרנטי כדי להראות שינויים בתגובה האופרנטית כתוצאה ממניפולציה גנטית או פרמקולוגית.
היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון מתן עצמי של תרופות דרך הווריד בעכברים, הוא שאין צורך באימון בניתוחים או בהגבלה תזונתית. בנוסף למתן תובנות על התנהגות מוטיבציונית, ניתן להחיל חיפוש תחושתי אופרנטי גם על מערכות כגון התמכרויות לסמים.
לפני תחילת הניסוי, יש להרגיל תחילה את בעלי החיים לטיפול ולהובלה. תהליך ההרגלה ייערך לאורך תקופה של שלושה ימים. לאחר שהעכברים הסתגלו למתקן בעלי החיים ביומם הראשון של ההרגלה, הכניסו ידיים עם כפפות לכלוב והשאירו אותן שם למשך 90 שניות.
אם לא כל עכבר חקר את ידיכם בפרק זמן זה, הזיזו בעדינות את הידיים לעבר כל עכבר והמתינו שיריח או יבוא במגע עם ידיכם לפני שתמשיכו. לאחר מכן, הרימו בזהירות כל עכבר בבסיס הזנב והניחו אותו על כף ידכם. הרימו במהירות את ידכם והורידו אותה חזרה כדי לאפשר לעכבר ללכת ממנה בחזרה אל תוך הכלוב.
חזרו על פעולה זו עבור כל עכבר. בהתאם להתנהגותו, ייתכן שיהיה צורך בחמישה עד 10 חזרות עד שהעכבר יישאר רגוע. בפעם האחרונה, הרימו את ידכם גבוה יותר והחזיקו את העכבר למשך חמישה שניות.
על העכבר להישאר על כף היד לאורך כל הזמן כדי לעמוד בקריטריונים של אותו יום. חזרו על פרוצדורה זו עבור כל כלוב, תוך החלפת כפפות בין הכלובים ביום הראשון של ההרגלה. חזרו למתקן למחרת כדי להשלים את סבב ההרגלה השני.
טפל בכל עכבר כפי שנעשה ביום הקודם על ידי הנחתם על כף ידך ואפשרה להם לחזור לכלוב. יש להחזיק את ההרמה האחרונה למשך 10 שניות. לאחר מכן, הנח את בעל החיים על כף ידך ובצע ליטוף.
החזירו אותו. כמו כן, החל מהיום השני, שקלו כל חיה וסמנו את זנבה באמצעות טוש Sharpie כדי לציין את מספר הנבדק. ביום השלישי להרגלתו, חזרו על השלבים שהודגמו בימים הראשון והשני, תוך החזקת החיה גבוהה בכף היד למשך 15 שניות. בהרמה האחרונה, שקלו כל עכבר וסמנו שוב את זנבותיהם.
לאחר שכל העכברים עמדו בקריטריונים עבור אותו יום, הם עוברים הרגלה ומוכנים לבדיקה. ראשית, יהיה עליכם לכתוב את התוכנית שתשמש לחיפוש תחושות ב-opera, או תוכנית OSS. מפגשי יחס קבוע או FR הנמשכים שעה אחת.
יש לתכנן את מפגשי היחס הפרוגרסיבי (PR) כך שיימשכו שניים. יש להושיט את שני המנופים ולאזן אותם, כאשר נקבע עבור כל בעל חיים איזה מנוף מוגדר כפעיל ואיזה כבלתי פעיל. הקצאת המנופים עבור כל בעל חיים אינה משתנה לעולם.
תכנתו את התוכנה כך שהחיזוקים השמיעתיים והחזותיים יהיו מגוונים. משך הזמן של כל אחד מהם נקבע באופן אקראי ונמשך 2, 4, 6 או שמונה שניות. קצבי ההבזקה של הנורה נקבעים אף הם באופן אקראי ומשתנים בין 0.6 2 5, 1 0.25, 2.5 או חמישה hertz, כאשר לכל אחד מהם duty cycle של 50%.
ההבזקים של נורת הגירוי משתנים בין הצד השמאלי לצד הימני של התא. לאחר מכן, תכננו גירוי שמיעתי למשך זמן החיזוק. במקרה זה, משאבת חומרים מספקת צליל הגבוה בכשלושה דציבלים מרעש הרקע בתא.
יש לוודא שהתא נקי ותקין לפני תחילת הניסוי. ראשית, יש לשטוף את התבנית התחתונה במים חמים. לאחר מכן, יש לנקות את תא התפעול (operant chamber), את הדפנות ואת הרצפות ב-30% ethanol.
הפעילו תוכנית בדיקה המדליקה את המאוורר ואת תאורת הכלוב והגירוי, וכן מפעילה ומתעדת לחיצות על המנוף. לאחר שנקבע כי כל הנורות והמאווררים פועלים כראוי, בדקו את התוכנית כדי לוודא שכל לחיצות המנוף נרשמות. לבסוף, נקו את המנופים עם 30% ethanol. יש להעביר את מפגשי התפעול חמישה עד שישה ימים בשבוע, באותה שעה בכל יום.
בדוגמה זו, ניסויים נערכים בדרך כלל בין השעות 800 ל-1400. במהלך השלב החשוך של מחזור התאורה של בעל החיים, שקלו כל עכבר. לפני הבדיקה, טענו את התוכנית עבור כל תא וסמנו את הניסוי באופן המתאים.
העבירו כל עכבר לתא המיועד לו, סגרו את הדלת והתחילו את הסשן. עם סיום הסשן, הוציאו מיד את העכבר וסמנו מחדש את הזנב. נקו את התאים כפי שהודגם קודם לכן, ונתחו את הנתונים כדי לקבוע את מספר הלחיצות הפעילות והלא-פעילות על המנוף.
ניתן לדווח גם על מספר הכלכלים וב/או על דיוק הלחיצה על המנוף. על כל העכברים לעמוד בקריטריוני הרכישה אם ברצוננו לבחון את השפעת טיפול על OSS; יש להשיג יותר מ-20 לחיצות על המנוף הפעיל ויותר מ-65% לחיצות על המנוף הפעיל בשלושת מפגשי היחס הקבוע (fixed ratio) האחרונים לפני תחילת הטיפול. לאחר רכישת התגובה ב-FR one, ניתן לשנות את לוח ההגברה.
לדוגמה, יחס קבוע גבוה יותר, יחס פרוגרסיבי או יחס אקראי. כאן אנו רואים דוגמה לרכישת התנהגות אופרנטית של חיפוש תחושות. בעכברים זכרים מסוג C 57, black six J, עכברי OSS קיבלו גירויים חזותיים ושמיעתיים מגוונים לאחר כל לחיצה על המנוף הפעיל.
בעוד שבקבוצת הבקרת לחיצות המנוף הבלתי פעילה לא הייתה השפעה, עכברים עברו תנאים זהים, למעט העובדה שלא הייתה השפעה ללחיצה על אף אחד מהמנופים. עם כל מפגש עוקב, לחיצות המנוף הפעיל על ידי עכברי OSS עלו ביחס לקבוצת הבקרת לחיצות המנוף הבלתי פעילה.
עכברים המיוצגים על ידי הקווים האפורים לא הראו עלייה זו. בדוגמה זו, קבוצה אחת של עכברים קיבלה חיזוק OSS. בעוד שקבוצה אחרת קיבלה 10% ensure כחיזוק מזון כאשר הותר להם גישה למזון; שיעורי התגובה עבור OSS וחיזוק מזון עלו באופן דומה עם הזמן.
בדוגמה הבאה, עכברים הועברו ללוח חיזוקים ביחס פרוגרסיבי למשך חמישה ימים. הנתונים כאן מייצגים את ממוצעי הערכים מהימים הרביעי והחמישי עבור כל בעל חיים. היחס הסופי שהושלם מופיע בציר Y מימין ומתייחס למספר התגובות שנדרשו כדי לקבל את המחזק התואם, כפי שהודגם בתגובה ביחס קבוע.
יחס פרוגרסיבי. שיעורי התגובה היו דומים בין חיזוקי OSS לחיזוקי מזון. בשימוש בשיטה זו, ניתן להשוות את השפעת מניפולציה על שני סוגי חיזוקים שונים, חושי ומזון, ללא משתנים מתערבים פוטנציאליים הנובעים ממצב רעב או מהבדלים בשיעור התגובה.
לסיכום, התנהגות חיפוש תחושות אופרנטית מספקת כלי ייחודי לחקר המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס חיזוק חושי, ועשויה בנוסף לספק כלי לחקר התמכרות לסמים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
פרוטוקול זה מתאר שיטה לבחינת התנהגות מוטיבציונית בעכברים באמצעות גירויים חושיים כחיזוקים. הוא מאפשר לחוקרים לבחון למידה אופרנטית ללא צורך באימון מוקדם או בהגבלת מזון.
חיפוש תחושות אופרנטי (OSS) בעכברים מספק מודל התנהגותי לא פולשני בעל תפוקה גבוהה לחקירת המנגנונים העצביים העומדים בבסיס התנהגות מוטיבציונית וחיזוק. גישה זו מאפשרת לצוותים פרה-קליניים להעריך את ההשפעה של מניפולציות גנטיות או פאראמקולוגיות על תהליכי חיזוק הרלוונטיים להתמכרות ולחיפוש חידוש, ללא משתפעים של התערבות כירורגית או הגבלה תזונתית. OSS תומך בתיקוף יעדים בשלב מוקדם ובצמצום סיכונים מנגנוני עבור פורטפוליו גילוי בתחומי הנוירו-פסיכיאטריה וההתמכרויות.
OSS משתלב ברצף השלב של הגילוי ועד לשלב הפרה-קלני על ידי מתן אפשרות לבדיקה מונחית-היפותזה של מנגנונים עצביים, תיקוף מטרות ואפיון פנוטיפי התנהגותי בעכברים שעברו מניפולציה גנטית או פרמקולוגית.