Name: המשימה הקשב Set הסטה: מדוד של גמישות קוגניטיבית בעכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-02-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 15 s
Description: למדו את משימת הסטת הקשב כדי למדוד גמישות קוגניטיבית בעכברים. שיטה זו מעריכה את תפקוד הקורטקס הפרה-פרונטלי בהתאמה התנהגותית לרמזים משתנים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה נתמך על ידי מענקי R01-MH090127, P30-MH089868 מהמכון הלאומי לבריאות נפש ומספר הפרסים UL1TR001120 מהמרכז הארצי לקידום מדעי Translational. התוכן הוא באחריות בלעדית של הכותבים ולא בהכרח מייצג את הדעות הרשמיות של NIMH או NCATS. בנוסף, ברצוננו להודות ד&quot;ר דוד Morilak בהכרת תודה למומחיות רב הערך שלו הבמנחה את פיתוח השיטה המוקדם.

<html> הערה: בעלי חיים ששמשו במחקר זה הם C57Bl / 6J עכברי זכרים בין 4 ל 6 חודשים של גיל לתוצאות אופטימליות. עכברים נשמרים על מחזור אור הפוך כדי לבדוק אותם בנוחות בשלב הפעיל (הכהה). אם ההתנהגות מתבצעת בחדר נפרד מדיור, עכברים מותר שעה לפחות 1 להסתגל התחבורה הבאה לחדר הבדיקות. בדיקות התנהגותיות מבוצעות בתנאי אור אדומים למזער את הפרעה לפעילות הנורמלית של העכברים הקטנים ככל האפשר תוך מתן אפשרות לתאורה נאותה הנסיין חזותי לפקח על פגישת הבדיקות. הערה: כל ההיבטים של ההליך ניסיוני שתואר לעיל בוצעו בקנה אחד עם המדריך לטיפול והשימוש בחי מעבדה, מהדורה 8 (NRC) ואושרו על ידי ועדת הטיפול ושימוש בבעלי חיים המוסדיים באוניברסיטת למדעי בריאות טקסס מרכז בסן אנטוניו. &gt; 1. התקנה ניסיונית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא ramekins קרמיקה (שאינו נקבובי; 1.5 &quot;x קוטר עומק 2.5&quot;), לשפה פנימית בחפירה בינונית (כ 1 &quot;מלמטה); סיבובי נייר סינון לחתוך במחצית והדביק לבתוך אחורי של צלוחית (איור 1 א) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשבור דגנים ממותקים קל יבשים ארוחת בוקר (גמול מזון) - דבש עם אגוזים או זני סוכר מצופה, לכ -20 חתיכות מ&quot;ג לשלבי הסתגלות, הדרכה ובחינות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך סט קשב הסטת משימה (AST) קאמרי (איור 1): להסתגל רכבת ולבדוק כל עכבר בתאים בודדים; ממליץ ייצור של לפחות 8 תאים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות חדר AST 12 &quot;x 8&quot; x 7 &quot;; קירות ושער התחלה עשויים אקריליק לבן אטום שהוא קל לניקוי עם אתנול 70%. סגנון גיליוטינה, שער פתיחה נשלף מפריד חדר לאזור ההמתנה (5 &quot;x 8&quot;) ואזור הבדיקה (7 &quot;x 8&quot;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כולל 5 נקה221; &quot;מחיצה נשלפת X7 שמפרידה בין שני צדדים של אזור הבדיקות באופן שווה; לחתוך שלושה ¼ &quot;חורים בקוטר לחלק תחתון של מחיצה כדי לאפשר מרחרח גישה, במרווחי 1&quot; לגזרים ו1 &quot;מהחלק הקדמי של המחיצה (איור 1 ג). </li></ol></li></ol> 2. נוהל סקירה (איור 2) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני AST, עכברי בית בנפרד ולאפשר להם להסתגל למחזור אור הפוך לשבוע אחד לפחות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להסתגל, רכבת ולבדוק כל בעל חיים בתאי בדיקה בודדים. להקצות לכל תא לעכבר אחד ונקי עם אתנול 70% לאחר שסיים את היום האחרון של בדיקות. זה יהיה למזער את הלחץ במהלך בדיקה על ידי ביצוע הריח קאמרי כמו &quot;כלוב הבית&quot; או &quot;עצמי&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ריח סירי בדיקות 2 ימים לפני הבדיקה, כדי לאפשר את הריח להתפוגג; עכברים לא לחפור בעציצים שיש לו ריח חזק מאוד. באמצעות מזרק עם מחט 25 G, להוסיף כ 0.1 מיליליטר שלשמן אתרים לחלק העליון של נייר הסינון. </li></ol> 3. טיפול (ימי 1-8) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ידית עכברים מתחילים 8 ימים לפני היום הראשון של הגבלת מזון. זה יקטין את הלחץ הקשורים בטיפול במהלך בדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול ומשקל גוף שיא בכל יום של טיפול. לטפל בכל דקות עכבר 2-3 ליום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם הנסיינים מרובים הם להיות מעורבים בבדיקת קבוצה של עכברים, להבטיח כי כל ניסוי משתתף בתהליך הטיפול להגדלת היכרות עם הנסיינים ולהפחית את הלחץ והחרדה חוו באימונים או ימי בדיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך משקולות טיפול והקלטה בכל משך הזמן של בדיקות. </li></ol> 4. הגבלת מזון (9-12 ימים) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל מה -4 בימים שקדמו לתחילת הסתגלות, עכברי מקום בדיאטה מוגבלת כדי לשמור על עכברים ב80-85% ממשקל גוף האכלה החופשי שלהם. תן 1 גרם של מזון לכל עכבר ליום. אם משקל גוף יורד מתחת להטווח שצוין לתת 2 גרם ליום, עד שהם יחזרו לטווח המתאים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום 2 ramekins בחזית של כל כלוב בבית על מנת לאפשר לעכברים להסתגל לסירי בדיקות. אלה הם אותם הכתמים משמשים לאימון בעכבר כדי לחפור לתגמול מזון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 2 גרם של מזון וחתיכת גמול מזון (מחצית פיסת דגנים בכל אחת) 1 בramekins כל יום במשך 4 ימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם התנהגות היא שיש לבצע בחדר נפרד מזו שבה העכברים הם שוכנו, המתחילים ביום 1 בהגבלת מזון, עכברי תחבורה לבדיקת החדר למשך שעה לפחות 1 ליום לפני החזרה לחדר הדיור כדי לאפשר להם להסתגל לחדר הבדיקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביום האחרון של הגבלת מזון, לפני תחילת ההסתגלות, לשנות את מצעי כלוב בבית. מצעי הכלוב לא ישתנו שוב עד לאחר הבדיקה תושלם כדי להפחית את הלחץ או חרדה שחוותה במהלך אימון ובדיקה (אלא אם כן הכרחית). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור עלעכברים בהגבלת מזון עד סוף הבדיקה. בימים 13-17, לתת אוכל עכברים לאחר הסתגלות, הכשרה, או בדיקה המבוססת על אומדן הסכום של גמול מזון הנצרך (1G בדרך כלל &lt;של גלולה מזון). </li></ol> 5. הסתגלות (ימים 13-14) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל 2 ימים לפני תחילת אימון, לבצע הסתגלות במהלך המחזור הכהה תחת אור אדום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מורחים כמות קטנה של מצע מלוכלך מהכלוב בבית בתא, זה יהיה להפחית את הלחץ של להיות בסביבה חדשה על ידי הכנסה &quot;בית-כלוב&quot; מוכר או ריח &quot;עצמי&quot; לתא הבדיקה (אותו התא יהיה משמש לעכבר אחת למשך הדרכה ובחינות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח צלוחית נקייה עם מים באזור ההמתנה של החדר; עכברים נוטים שלא לאכול אם אין להם גישה למים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים שני ramekins שנוצל להגבלת מזון באזור הבדיקה עם גמול מזון (~ 20חתיכת מ&quot;ג דגנים) בכל אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר באזור ההמתנה; להסיר את שער ההתחלה ולאפשר העכבר כדי לחקור את התא עבור שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברציפות להוסיף פרסי מזון (~ חתיכת דגנים 20 מ&quot;ג) לramekins הריק במטרה לעודד עכברים כדי לחקור את אזור הבדיקה וסירים בתדירות גבוהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהעכבר יכול לראות את הנסיין לאורך כל תקופת ההסתגלות, כך שהנוכחות של הנסיין הוא לא לחץ נוסף במהלך בדיקה. </li></ol> 6. הדרכה (יום 15) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר באזור ההמתנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את ramekins הריק, וכל אחד מן גמול מזון (~ חתיכת דגנים 20 מ&quot;ג), לאזור הבדיקה ולהרים את שער ההתחלה. לאפשר עכבר 3 דקות כדי לאחזר שני פרסי המזון. חזור על פעולה זו מספר פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיף בהדרגה מצעי כלוב נסורת / עכבר לסירים בניסויים הבאים. אפשר העכבר 3 דקות כדי לאחזר את גמול מזון מכל סיר לפני הסיום תלתאל. לאחר העכבר החזיר את גמול מזון מכל סיר, להמשיך לניסוי הבא. אם העכבר לא עושה ניסיונות לחפור בעבר את הפרס המזון מכוסה חלקית, רמזים עשויים להיות מסופקים (כלומר, מפזרים אבק דגנים מעל האזור של גמול המזון, להפוך indention בנסורת על שטח של גמול מזון, לחשוף חלק מ מזון גמול). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך הוספת נסורת / מצעים אחרי כל משפט עד גמול המזון מכוסה באופן מלא והעכבר אמין מדגים את היכולת לחפור בסיר מלא כדי למצוא את גמול מזון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם עכבר לא הוכיח את היכולת למצוא פרסי מזון בסיר מלא בשעה 2 של תחילת אימונים באופן מהימן, ימשיך ביום שני של אימונים. שמור את העכבר על הגבלת מזון ולחזור על הליך זה ביום שלמחרת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם העכבר לא מצליח לחפור לתגמול מזון לאחר שני ימים רצופים, להוציא אותו מהשאר של הניסוי, ויסמנו כ&quot; לא הצליח לחפור &quot;בexpשיא erimental. </li></ol> 7. בדיקה (ימים 16-17): <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביום אחד, לבדוק אפליה פשוטה (SD), אפליה כפולה (CD), היפוך (R1), ושינוי פנים-ממדי (IDS). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביום שני, לבחון את שינוי פנים-ממדי 2 (IDS2), משמרת תוך 3 ממדים (IDS3), היפוך 2 (R2; אופציונאלי), משמרת נוספת-ממדית (EDS). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקשורת זוג וריחות, כפי שמוצגים בטבלה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעת טיפול ביום בדיקה, לתת עכברי גמול מזון אחד, כדי למנוע חוסר המיקוד במהלך בדיקה בשל רעב. מנקודה עד לסופו של יום הבדיקה זו, לא מספק שום מזון פרט תגמולים לבחירות נכונות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתחילת הבדיקה, באמצעות מלקחיים (מגביל את התפשטות ריחות בין סירים), במקום חתיכת פרסי המזון בסיר המצביע על בחירה נכונה. גמול המזון צריך להיות מכוסה באופן מלא על ידי תקשורת (ראה איור 3). כדי להימנע מאות ריח מגמול המזון, מפזרים o אבק דגניםVer כל הסירים בתחילת השלב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר באזור ההמתנה עם שער ההתחלה נסגר. מניחים את הסירים בכל צד של חדר הבדיקות. המשפט מתחיל כאשר שער ההתחלה מוסר ואת השעון הוא התחיל. לאפשר לכל עכבר 3 דקות לכל משפט לעשות בחירה. רשום את הבחירה (נכונה או שגויה) והזמן עד שהעכבר עשה בחירה לכל ניסוי. הערה: &quot;בחירה&quot; הוא הצביע על ידי ניסיון לחפור בכל סיר. חפירה נרשמה רק כבחירה אם העכבר שנעקר התקשורת ודקר את האף שלה רחוק מספיק במרחב זה יוצר למצוא את גמול מזון או נעקר מספיק של התקשורת לחשוף את גמול מזון. אם עכבר לא עשה בחירה בתוך 3 דקות, זה נרשם כברירה (שגויה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שבחירה נעשתה לאו סיר, להסיר את הסיר שלא נבחר מחדר הבדיקה. אם בחירה נכונה נעשתה, לאפשר העכבר כדי לסיים את גמול מזון לפני הצבת העכבר בחזרה באזור ההמתנה. אם בחירה שגויה, לאפשר העכבר כדי לחקור את הסיר כדי להראות שאין שכר מזון לבחירה שלפני החזרת העכבר לאזור ההמתנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסוף כל משפט, הנח את העכבר בחזרה באזור ההמתנה ולהחליף את שער ההתחלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהעכבר עומד בקריטריון של 8 ניסויים נכונים ברציפות כדי להתקדם לשלב הבא של AST. אם עכבר לא לקבל 8 בחירות נכונות ברציפות בתוך 50 ניסויים, הוא נכשל בשלב זה ולא יכול לזוז על מנת להשלים את הבדיקה. 6 רצופות ללא בחירות (3 דקות בלי בחירה) היא כישלון להשתתף ואוסרת על העכבר מעבר לשלב הבא. </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>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

גירעונות בגמישות קוגניטיבית בתיווכו של PFC מייצגים נכות משמעותית קשורה עם מגוון של הפרעות נוירולוגיות ונוירו-פסיכיאטריות, ויכולים להיות השפעה גדולה על תוצאות ואיכות חיים של אנשים הסובלים מהפרעות אלה. אופטימיזציה של AST לשימוש בעכברים היא חיונית לחקירת הבסיס הגנטי במחלות מצמידים את המוח הקדם חזיתית תפקוד הקוגניטיבי בתיווך בקליפת המוח. מצאנו כי השיטה שתוארה לעיל היא מדד אמין של גירעון קוגניטיבית ספציפי, גמישות קוגניטיבית, וקרוב מאוד לתוצאות שהושגו באמצעות משימה זו בחולדות וקופים שאי...

סט קשב הסטת משימה (AST) פותח כמדד לתשומת לב וגמישות קוגניטיבית בחולדות לפני למעלה מעשור 1,2. AST הוא מודל לאחר רכיב intradimensional / extradimensional של נוירופסיכולוגיים הבדיקה האוטומטית הסוללה קיימברידג &#39;(CANTAB) שמשמש לזיהוי בעיות בתפקוד הקוגניטיבי בבני אדם ופרימטים שאינם בני אדם 3,4. בעוד היכולת ללמוד כללים פשוטים נותרה בשלמותה, גירעונות בלמידה לשנות תגובה כאשר הכללים השתנו נמצאים בחולים הסובלים ממגוון רחב של הפרעות נוירו-פסיכיאטריות (כלומר, סכיזופרניה, הפרעת אובססיבית כפייתית, דיכאון), הפרעות ניווניות (כלומר, מחלת פרקינסון) ובחולים עם נגעים לקליפת מוח קדם חזיתית 5. באופן כללי יותר, חולים אלו מתוארים כבעלי ליקויים בגמישות קוגניטיבית. גירעונות מקבילים הוכחו בשני קופים שאינם בני אדם ומכרסמים כאשר t נגעיםo קליפת מוח הקדם חזיתית כבר מושרה 1,6-8. גירעונות אלה מצביעים על מצב של חוסר גמישות קוגניטיבית או יכולת לקויה להעביר סט קשב. סט קשב נוצרים כאשר נושא לומד כי מערכת של כללים יכולה להיות מיושמת לגירויים מורכבים על מנת לבדל רלוונטיים מרמזים לא רלוונטיים. לדוגמא, בAST, בעלי חיים ילמדו לשים לב ולהגיב לאות הרלוונטית (כלומר בינוני לחפור,) ולהתעלם מרמז רלוונטי (כלומר, ריח), על ידי זיווג גמול מזון עם המדיום. עמותה זו ולאחר מכן חיזקה במשימות הבאות שבו הסוג של חפירת שינויים בינוניים וריח, אבל העמותה לזווג בין בינוני וגמול נשארה. שלטון זה מהווה חיזוק מערך הקוגניטיבי. שני שלבים בהיבטי מידת פרוטוקול AST של גמישות קוגניטיבית: היפוך ושינוי נוסף-ממדי. בשלב ההיפוך, הגירויים השליליים בעבר בתוך dimensio אחדn (בינוני בדוגמא זו) היא החברה חיובית, אשר קורא תיגר על בעלי החיים להתעלם מהגירויים החיוביים מהשלב הקודם. לדוגמא, אם הרגשתי בינוני לחפור היה הגירויים החיוביים בשלב הקודם ונייר היה הגירויים השליליים, עכשיו ההפך הוא נכון. זה מאתגר את גמישותו של בעל החיים בכך שהיא חייבת לשמור על סט הקשב (כלומר, מדיום הוא הממד הרלוונטי) תוך שינוי הכלל שלמד לגירוי וזוג גמול בתוך ממד. ההיווצרות של סט קשב הוא קרא תיגר בשלב המשמרת הנוסף-ממדי, כאשר הממד לא רלוונטי (ריח בדוגמא זו) הופך את הממד הרלוונטי. תגובה עקשנית, כפי שצוין על ידי בחירת המשך באמצעות הכלל שלמד בעבר, בשני השלבים משקפת גירעון בגמישות קוגניטיבית. מחקרי נגע בשני קופים ומכרסמים שאינם בני אדם הראו לאזורים ספציפיים של קליפת מוח הקדם חזיתית ניתן לייחס ליכולת PerfORM שלבים מסוימים של AST 1.9. נגעים לקליפת orbitofrontal (OFC), subregion של קליפת מוח הקדם חזיתית (PFC), הוכחו לגרום לגירעונות בהיפוך למידה על AST 8. בנוסף, נגעים להובלת קליפת מוח הקדם חזיתית (MPFC) המדיאלי לקשיים ספציפיים בביצוע השינוי נוסף-ממדי. בעוד מחקרים רבים באמצעות AST בוצעו בחולדות וקופים שאינם בני אדם, מעטים יחסית נצלו AST כמדד לתפקוד הקוגניטיבי בעכברים. בהתחשב בקלות מניפולציה גנטית בעכברים, ואת הצורך הקריטי למדידת תפקוד קליפת מוח הקדם חזיתית בלימוד מגוון רחב של הפרעות, התאמת והאימות של אמצעי התנהגות זו בעכברים הוא תוספת חשובה למחקר במחלות הקשורות לתפקוד לקוי של PFC. הפרוטוקול המפורט כאן הוא שינוי של ההליך על ידי Birrell ו -1 בראון כי הוא מותאם לשימוש בעכברים ומשקף רב של העכבר ספציפיעיבודי ג שכבר דיווחו בעבר 2,6,10-13.

<table><tbody><tr><td>תא</td><td></td><td></td> בדיקה <td>מיוצר בבית, ניתן למצוא מפרטים בפרוטוקול</td></tr><tr><td>3 אונקיות. Ramekins</td><td>BIA Cordon Bleu</td><td>900002S12</td><td>נרכש ב-amazon.com</td></tr><tr><td>שמנים אתריים:</td> <td>Fronteir Natural Products Co-op</td><td></td><td>נרכש ב-http://www.frontiercoop.com/prodlist.php?ct=anpceoeo</td></tr><tr><td>Clove Bud</td><td></td><td>191114</td><td></td></tr><tr><td>Red טימין</td><td></td><td>191140</td><td></td></tr><tr><td>לימון</td><td></td><td>190810</td><td></td></tr><tr>עלי <td></td><td>קינמון</td><td>191111</td><td></td></tr><tr><td>רוזמרין</td><td></td><td>191133</td><td></td></tr><tr><td>ציטרונלה ג'אווה</td><td></td><td>191112</td><td></td></tr><tr><td>וניל בשמן</td><td></td> חוחובה <td>191231</td><td></td></tr><tr><td>זרעי</td><td></td> אניס <td>191102</td><td></td></tr><tr><td>ג'ינג'ר</td><td></td><td></td><td></td>191121</tr> נייר סינון <tr><td>191161</td><td></td><td>אגוז מוסקט</td><td></td></tr><tr><td>, קוטר 9.0 ס"מ</td><td>VWR International</td><td>28310-048</td><td>נרכש ב-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>נרכש ב-http://www.michaels.com/ חתוך לרצועות בגודל 1/2 אינץ' עד 1 אינץ'</td></tr><tr><td>Green Felt</td><td>Creatology Basic Felt Forest/ירוק כהה 36 אינץ' x 36 אינץ';</td><td></td><td>נרכש על http://www.michaels.com/ חתוך לריבועים בגודל 1 ס"מ על 1 ס"מ</td></tr><tr><td>קצף חום</td><td>Creatology Fun Foam 18 x 12 ביריעות (חום בהיר/שזוף)</td><td></td><td>נרכש על http://www.michaels.com/ חתוך למלבנים בגודל 1/2 ס"מ על 2 ס"מ</td></tr><tr><td>נייר קרפ (צהוב)</td><td>Celebrate It Paper Crinkle 4 גרם ג'מבו</td><td></td> צהוב <td>נרכש ב-http://www.michaels.com/ חתוך לרצועות 1/2 אינץ' עד 1 אינץ'</td></tr><tr><td>סרט (טורקיז)</td><td>חגגו את זה סרט רחב 4 אינץ' x 10 יארד 100% פוליאסטר&nbsp;</td><td></td><td>נרכש על http://www.michaels.com/ חתוך לריבועים בגודל 1 ס"מ על 1 ס"מ</td></tr><tr><td>מטאלי&nbsp;</td><td>לחגוג את זה זהב מטאלי 2 אונקיות</td><td></td><td>נרכש ב-http://www.michaels.com/ חתוך לרצועות 1/2 אינץ' עד 1 אינץ'</td></tr><tr><td>Googly Eyes, 4 מ"מ</td><td></td><td>ME4144</td><td>נרכש על http://factorydirectcraft.com/index.php</td></tr><tr><td>פאייטים שחורים, 3 מ"מ</td><td></td><td>8780BK</td><td></td></tr> פונפונים <tr><td>ורודים, 1/4 אינץ'</td><td></td><td>מנקי צינורות 1018221</td><td></td></tr><tr><td>, אדום</td><td></td><td>108430</td><td></td></tr><tr><td>חומר מצעים/נסורת</td><td></td><td></td><td>מתקבל מבעלי חיים בבית משאבים</td></tr><tr><td>חברת בקרת טיימר</td><td></td><td>5000</td><td>נרכש ב-http://www.control3.com/5000p.htm</td></tr><tr><td>לולאות דגני בוקר יבשות ממותקות קלות</td><td>HEB&nbsp;</td><td></td><td>שיבולת שועל קלויה של אגוזי דבש המשמשת בפרוטוקול המתואר, מומלץ כל דגני בוקר מצופים קלות</td></tr></tbody></table>

המשימה הקשב set הסטה: מדוד של גמישות קוגניטיבית בעכברים

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

ליקוי קוגניטיבי, במיוחד הכרוך בתפקוד לקוי של מעגלים בתוך קליפת המוח הקדם-מצחית (PFC), מייצג מאפיין ליבה של הפרעות נוירו-פסיכיאטריות ונוירו-התפתחותיות רבות, כולל דיכאון, הפרעת דחק פוסט-טראומטית, סכיזופרניה והפרעת הספקטרום האוטיסטי. ליקויים בתפקוד הקוגניטיבי מייצגים גם את תחום הסימפטומים הקשה ביותר לטיפול מוצלח, שכן למעכבי ספיגה חוזרת של סרוטונין ונוגדי דיכאון טריציקליים יש השפעות צנועות בלבד. מחקרי הדמיה מוחית תפקודית וניתוח לאחר המוות של רקמת המוח האנושית מרמזים על קליפת המוח הקדם-מצחית כאזור עיקרי של חוסר ויסות בחולים עם הפרעות אלה. עם זאת, מבחנים התנהגותיים פרה-קליניים המשמשים להערכת ליקויים אלה במודלים של עכברים, הניתנים למניפולציה גנטית בקלות ויכולים לספק בסיס למחקרים על דרכי טיפול חדשות, לא נוצלו כראוי. כאן אנו מתארים את ההסתגלות של מבחן התנהגותי, משימת הסטת קבוצת הקשב (AST), שתבוצע בעכברים כדי להעריך ליקויים קוגניטיביים בתיווך קליפת המוח הקדם-מצחית. המעגלים העצביים העומדים בבסיס ההתנהגות במהלך ה-AST נשמרים מאוד על פני בני אדם, פרימטים ומכרסמים לא אנושיים, ומספקים תוקף פנים, מבנה וחיזוי מצוינים.

המדד התלוי הטיפוסי במבחן הזה הוא מספר הניסויים לבמה כדי לעמוד בקריטריון (או 8 בחירות רצופות נכונות). איור 4 א מציג את המספר הממוצע של ניסויים כדי לעמוד בקריטריון בכל שלב בC57BL / 6J שלא טופל באמצעות AST. כמו עכברים ליצור סט קשב על ממד הרמז הרלוונטי (ריח או תקשורת), ביצועים ישתפרו, כפי שצוינו על ידי הפחתה בניסויים כדי לעמוד בקריטריון במשמרות intradimensional רצופות, ושלבי היפוך ושינוי extradimensional ידרשו ניסויים נוספים כדי לענות קריטריון. חשוב לאזן את מספר בעלי ...

המטרה של פרוטוקול זה היא לבצע assay התנהגות כגון סט קשב הסטת משימה (AST) כדי להעריך את גמישות מחשבתית prefrontal cortex בתיווך בעכברים.

המשימה הקשב Set הסטה: מדוד של גמישות קוגניטיבית בעכברים

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

המטרה הכוללת של הליך זה היא למדוד גמישות קוגניטיבית כפי שהיא מתווכת על ידי קליפת המוח הקדם-מצחית במודל עכבר. זה מושג על ידי לימוד עכבר ניסוי לחפור סיר קטן כדי לקבל פרס מזון בשלב השני. תגמול המזון הקבור קשור לתור הקשרי ספציפי כך שהעכבר יכול לאתר ולאחזר נכון את התגמול בשמונה ניסויים רצופים ללא שגיאות.לאחר מכן, באמצעות סדרה של שינויי זיווג תגמול בתור בממד הרלוונטי. העכבר לומד לשים לב לממד הרלוונטי של התור תוך התעלמות מהממד הלא רלוונטי לאיתור ואחזור התגמול. בשלב האחרון, זיווג התגמול בתור מוחלף כך שהממד שלא היה רלוונטי בעבר רלוונטי כעת כדי להקל על איתור מוצלח ואחזור התגמול.בסופו של דבר, עלייה במספר הממוצע של ניסויים כדי להגיע לקריטריון בין קבוצות הניסוי בשלבי ההיפוך מתפרשת כחוסר גמישות קוגניטיבית. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי מדעי המוח הבסיסיים של תפקוד קוגניטיבי המתווך על ידי קליפת המוח הקדם-מצחית, ניתן ליישם אותה גם על מערכות מודלים רבות אחרות כגון מודלים של מחלות טרנסגניות או כרוניות, עם תוקף תרגומי מעולה. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו מכיוון שהעכברים לא הורגלו או אומנו כראוי לפני תחילת הבדיקה.תדגים את ההליך ג'יליאן הייזלר, בוגרת דוקטורט טרייה מהמעבדה שלי, בסיוע לייני ריטאס וחואן מוראלס, שניהם עוזרי מחקר במעבדה לפני שמתחילים. הגבלת המזון מטפלת בכל עכבר שתיים עד שלוש דק

the-attentional-set-shifting-task-measure-cognitive-flexibility

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

מאמר זה מציג את פרוטוקול של T-מבוך בדיקות באמצעות מנגנון אוטומטי שונה להערכת הלמידה והזיכרון פונקציות בעכברים.

T-מבוך לסירוגין בכפייה של שמאל וימין משימות אפליה להערכת עבודה וזיכרון העזר עכברים

מערכת אוטומטית לחלוטין למדידת נכסים משמעותיים מבחינה פיזיולוגית של מנגנוני תיווך לוקליזציה המרחבית, לוקליזציה זמנית, משך, קצב והערכת הסתברות, הערכת סיכונים, אימפולסיביות, ואת הדיוק ואת הדיוק של זיכרון, כדי להעריך את ההשפעות של מניפולציות גנטיות ותרופתיות על מנגנונים בסיסיים של הכרה בעכברים.

אוטומטי, כמותי קוגניטיבי / הקרנת התנהגות של עכברים: לגנטיקה, פרמקולוגיה, בעלי החיים קוגניציה והוראה לתואר ראשון

היכולת להעריך תפקודים ניהוליים כגון גמישות התנהגותית בחולדות שימושית לחקירת הנוירוביולוגיה של הקוגניציה הן בבעלי חיים שלמים והן במודלים של מחלות. כאן אנו מתארים משימות אוטומטיות להערכת שינוי אסטרטגיה ולמידה הפוכה, הרגישות במיוחד לשיבושים ברשתות קליפת המוח הקדם-מצחיות.

נהלים אופרנטית להערכת גמישות התנהגותית בחולדות

הפרעות קוגניטיביות בשינוי קשב הן מאפיין ליבה של מחלות פסיכיאטריות רבות. כאן, אנו מציגים את הפיתוח של מערכת אוטומטית חדשה למחקר יעיל של יכולות שינוי קשב, תפקודים ניהוליים ויכולות קוגניטיביות אחרות בעכברים עם תוקף תרגומי גבוה למחקרים בבני אדם.

אופרנטית התוך / Set-משמרת Extra-ממדית המשימה לעכברים

Set-הסטה, צורה של גמישות התנהגותית, דורש שינוי קשב מממד גירוי אחד למשנהו. הארכנו מכרסם הוקם להגדיר-הסטת משימת 1 על ידי דרישת לב לגירויים שונים בהתאם להקשר. המשימה הייתה בשילוב עם נגעים ספציפיים לזהות תת נוירון שבבסיס משמרת מוצלחת.

הגרסאות החדשות של אסטרטגיה Set-הסטה בחולדה

אירועי חיים מלחיצים פוגעים בתפקוד הקוגניטיבי ומגבירה את הסיכון להפרעות פסיכיאטריות. פרוטוקול זה ממחיש כיצד מתח משפיע על גמישות קוגניטיבית באמצעות אסטרטגיה אופרנטית אוטומטית הסטת פרדיגמה בחולדות ספראג דולי זכר ונקבה. אזורים מסוימים במוח שבבראש התנהגויות מסוימות נדונים, ורלוונטיות תרגומית של תוצאות נבחנת.

הערכת השפעות הלחץ על גמישות קוגניטיבית באמצעות פרדיגמה של הסטת אסטרטגיה אופרנטית

משימת מחסום Y-maze היא מבחן התנהגות הבוחן את המוטיבציה לבזבז מאמץ עבור תגמול. כאן, אנו דנים בבדיקת לחצים כרוניים מרובים מאומתים היטב כולל קורטיקוסטרון כרוני ומתח תבוסה חברתית עם התנהגות זו, כמו גם את הרומן כרוני לא מפלה לחץ תבוסה חברתית (CNSDS), אשר יעיל בנקבות.

מתח כרוני משנה התנהגות בחירה הקשורה למאמץ במשימת מחסום Y-מבוך בעכברים

רוב ניסויי ההתנהגות של מכרסמים תוכננו במקור עבור חולדות. בשל ההבדלים ההתנהגותיים בין חולדות לעכברים, לעיתים נדרשים שינויים עבור עכברים. אנו מציגים שיטה לבדיקת זיכרון עבודה מרחבי בעכברים, תוך מזעור הלחץ במהלך מטלת זיכרון העבודה.

משימת זיכרון עבודה מרחבי מעוררת תיאבון לעכברים במבוך רדיאלי חצי אוטומטי בעל 8 זרועות, המפחיתה את אסוציאציות הזיכרון המפחיד במבוך

אנו מדגימים כיצד יכול להיות מועסקות מידה אובייקטיבית בפרדיגמה האשליה יד הגומי נרחב המועסק. צעד זה מתקבל על ידי שינוי משימת congruency crossmodal המבוססת היטב. משימה זו מאפשרת חקירה של תהליכים חושיים אשר הם קריטיים לויסות של ייצוגי גוף כמו ביד האשליה הגומי.

משימת קונגרואנסי Crossmodal כאמצעי להשיג מדוד התנהגות אובייקטיבי בפרדיגמה האשליה יד גומי

מאמר זה מתאר נוהל משימה כפולה חדשני בשילוב עם מצגת חזותית טורית מהירה כדי להסתכל על מצמוץ קשב באסינכרוניות מגוונות של תחילת גירוי. הליך ניסיוני זה היה שונה מאחרים בכך שהוא בדק מצמוץ קשב עבור אנשים שאינם מטרות.

הליך משימה כפולה בשילוב עם מצגת חזותית סידורי מהירה לבדיקת קשב בלינק לNontargets

למדו את משימת הסטת הקשב כדי למדוד גמישות קוגניטיבית בעכברים. שיטה זו מעריכה את תפקוד הקורטקס הפרה-פרונטלי בהתאמה התנהגותית לרמזים משתנים.

המשימה הקשב Set הסטה: מדוד של גמישות קוגניטיבית בעכברים

גלה סרטונים נוספים