המשימה הקשב Set הסטה: מדוד של גמישות קוגניטיבית בעכברים

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

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 דקות ביום במשך שמונה ימים כדי להפחית את הלחץ הקשור לטיפול במהלך הבדיקה. אם מספר נסיינים אמורים להיות מעורבים בבדיקת קבוצה של עכברים, ודא שכל נסיין משתתף בתהליך הטיפול.

שקלו ורשמו את משקל הגוף של כל בעל חיים עבור כל יום של הטיפול. לאחר מכן, החל מארבעה ימים לפני תחילת ההתאקלמות, הניחו שני רמקינים בקדמת כל כלוב ביתי כדי לאפשר לעכברים להתאקלם בעציצי הבדיקה. הוסיפו שני גרם מזון וחתיכת מזון אחת ברמקינים בכל יום למשך ארבעה ימים כדי לשמור על העכברים ב-80 עד 85% ממשקל הגוף החופשי שלהם.

לאחר מכן, ביום שלפני הליך ההתאקלמות, החליפו את מצעי הכלוב הביתי יומיים לפני תחילת האימון ובמהלך מחזור החושך באור אדום, פזרו כמות קטנה של מצעים מלוכלכים מהכלוב הביתי ברחבי החדר כדי להכניס ריח עצמי מוכר ולהפחית את הלחץ של שהייה בסביבה חדשה. הנח רמקין נקי עם מים לאזור ההמתנה של החדר ושני הרמקינים ששימשו להגבלת המזון באזור הבדיקה עם כ-20 מיליגרם של תגמול מזון בכל מיכל. לאחר מכן העבירו את העכבר לאזור ההמתנה והסירו את שער ההתחלה.

אפשר לעכבר לחקור את החדר למשך שעה. הוספה מתמדת של חתיכות דגנים לרמקינים הריקים כדי לעודד את העכברים לחקור לעתים קרובות את אזור הבדיקה ואת הסירים. דאגו שהעכבר יוכל לראות את הנסיין גם לאורך תקופת ההתאקלמות, כך שנוכחותו של הנסיין לא תהווה גורם לחץ נוסף.

במהלך הבדיקה. התחל את האימון ביום 15 על ידי הנחת העכבר באזור ההמתנה. לאחר מכן הניחו את הרמקינים הריקים שכל אחד מהם מכיל פרס מזון לאזור הבדיקה, והרימו את שער ההתחלה.

אפשרו לעכבר שלוש דקות לאחזר את שני תגמולי המזון לאחר שחזרו על אחזור תגמול המזון הזה מספר פעמים. הוסף בהדרגה מצעי כלוב נקיים לעציצים בכל ניסיון שלאחר מכן. המשך לאפשר לעכבר שלוש דקות להוציא את תגמול המזון מכל סיר לפני סיום הניסוי.

לאחר שהעכבר הוציא את תגמול המזון מכל סיר, המשך לניסוי הבא. אם העכבר לא מנסה לחפור, ברגע שפרס המזון מכוסה חלקית, ניתן לספק אותו. המשיכו להוסיף מצעים לאחר כל ניסיון עד שתגמול המזון מכוסה במלואו, והעכבר מדגים באופן אמין את היכולת לחפור בסיר מלא.

כדי למצוא את תגמול המזון בזמן הטיפול ביום הבדיקה, תנו לכל עכבר תגמול מזון אחד כדי למנוע חוסר מיקוד במהלך הבדיקה עקב רעב. בשלב הבחנת הסמלים, קיים רק ממד Q אחד. הדוגמה כאן היא מצע חפירה המכסה את תגמול המזון במלואו במדיה ומפזר אבק דגנים על כל הסירים.

שימו לב שכאשר ריח הוא ממד ה-Q הרלוונטי, מצעי נסורת הם מצע החפירה בשני הסירים. לאחר מכן הנח עכבר באזור ההמתנה כששער ההתחלה סגור והסירים משני צידי תא הבדיקה. כעת הסר את השער והתחל את הטיימר כדי להתחיל בבדיקה.

מתן אפשרות לעכבר שלוש דקות בכל ניסיון לבצע רישום בחירה אם נעשה ניסיון נכון או שגוי לחפור או בחירה והזמן עד שהעכבר עשה את הבחירה עבור כל ניסיון. אם עכבר לא בחר תוך שלוש דקות, רשום גם בחירה זו כשגויה. לאחר שנעשתה בחירה עבור אחד מהסירים, הסר את הסיר שלא נבחר מתא הבדיקה.

אם מורגשת בחירה נכונה, בדוגמה הזו, אפשרו לעכבר לסיים את תגמול המזון. אם נעשית בחירה שגויה נייר, בדוגמה הזו, אפשרו לעכבר לחקור את הסיר כדי להראות שאין תגמול מזון עבור הבחירה הזו. ללא קשר לבחירה.

בסוף כל ניסיון, החזר את העכבר לאזור ההמתנה והחלף את שער ההתחלה. לאחר מכן, בניסויים הבאים, תוך שימוש במדיה זוגית וחוש כפי שמוצג בטבלה, השתמש במלקחיים כדי להניח חתיכת פרס מזון בסיר המעידה על בחירה נכונה לפי אותו הליך שהודגם זה עתה. כהערה, הקפד לשלוח POTS זמן רב מראש כדי לאפשר לריח הראשוני החזק להתפזר לפני הבדיקה. בדיקות.

בגרף זה, המספר הממוצע של ניסויים לעמידה בקריטריון בכל שלב בעכברי C 57 שחורים לא מטופלים. שימוש במשימת הסטת סט הקשב או ST מוצג. הבדלים בשלב ההבחנה הפשוטה באים לידי ביטוי במספר מוגבר של ניסויים כדי לעמוד בקריטריון כאשר ריח הוא תור רלוונטי.

כפי שמוצג כאן, נורמליזציה של נתוני הביצועים מפחיתה את השונות הקשורה ללמידה של התור הרלוונטי בתחילה ומשפרת את ההדמיה של הביצועים המשופרים בשלבי השינוי הבין-ממדיים הבאים. עלייה משמעותית בניסויים הנדרשים כדי לעמוד בקריטריון במהלך השינוי הממדי הנוסף ביחס לשינוי הבין-ממדי הקודם היא מדד בקרה חשוב של תוקף הבדיקה. לפני שלב השינוי הממדי הנוסף, עכברים למדו לשים לב לממד Q רלוונטי יחיד כדי לאתר את התגמול.

מעניין שניתוח התזוזות התוך-ממדיות והחוץ ממדיות בתוך הנתונים הגולמיים מגלה עלייה משמעותית במספר הניסויים הנדרשים כדי להגיע לקריטריון בין התזוזות התוך-ממדיות השנייה והאקסטרה-ממדיות. יתר על כן, שינוי תוך-ממדי משמעותי ניכר בין התזוזות הבין-ממדיות השנייה והשלישית בהשוואה לשינוי הממדי הנוסף כאשר הנתונים נורמלו לביצועים בשלב ההבחנה הפשוטה לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך פחות משלושה שבועות לכל עכבר ניסוי, כאשר כל חוקר בודק עד שני עכברים בו זמנית אם היא מבוצעת כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור למזער את הסחות הדעת הסביבתיות כגון תנועת הולכי רגל, פנימי ליד אזור הבדיקה, ריחות מסיחי דעת כמו בושם חזק או שינויים בכלוב במהלך שלבי ההכשרה והבדיקה.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לבצע את משימת הסטת הקשב בעכברים באמצעות חומרים הניתנים להשגה בקלות וציוד מעבדה נפוץ.