Name: T-maze אוטומטית המבוסס על המנגנון ופרוטוקול לניתוח עיכוב מאמץ מבוססות החלטות בחולדות העברה חינם (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-02T14:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: למדו פרוטוקול T-maze אוטומטי לניתוח קבלת החלטות מבוססות עיכוב ומאמץ בעכברים חופשיים. השיטה חוסכת זמן ומאפשרת חקר מעגלים עצביים ומולקולות בביהביוריסטיקה.

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

ברצוננו להודות ד ר מתיו F S Rushworth (המחלקה לפסיכולוגיה ניסויית, אוניברסיטת אוקספורד), ד ר Sakagami Masamichi (מרכז מחקר מדעי המוח, אוניברסיטת Tamagawa) על עצתם יקר על חניכה של הפרויקט ועל הפרטים הפרוטוקולים. אנו מודים ד ר לילי יו תגובות ביקורתיות ועריכת כתב היד. פרויקט זה נתמך על ידי הפרויקט מחקר תמריץ RIKEN (100226201701100443) Q.Z, פרויקט מדעי המוח, מרכז ליזמות המדע הרומן, המכונים הלאומיים של מדעי הטבע (BS291003) כדי Q.Z, (פרוייקט הזדקנות RIKEN 10026-201701100263-340120) Q.Z, את JSPS Kakenhi מענק הסיוע עבור מדענים צעירים (B) (17841749) Q.Z.
המחברים תרומות: Q.Z הגה ויזם הפרויקט, Q.Z, Y.K, H.G לבצע את הניסויים ולא ניתוח נתונים, H.G תיאם את העבודה בין המעבדה, אוהרה & ושות' בע מ, Q.Z ו- Y.K כתב את כתב היד, S.I בפיקוח הפרויקט.

כל הפרוטוקולים ניסיוני אושרו על ידי חיה על עצמך ועל שימוש ועדות המכון למדעי המוח RIKEN.
1. הכנה בעלי חיים
<ol><li>בחר את המין, הגיל, גנוטיפ, טיפולי תרופתי ניסיוני עכברים (או חולדות) בהתאם למטרה ניסיוני. הערה: כאן אנחנו הפגינו הביצועים של ארבעה עכברים C57B/6 זכרים של בן חודשיים.</li>
	<li>בית העכברים בחדר נשמר בתנאים סטנדרטיים (12 שעות אור/12 מחזור כהה h, אורות דלוקים בין 8 בבוקר ל- 8 בערב, 22 ± 1° C). הערה: אם המטרה היא להשוות את ההבדל בין שני אחרים, קבוצת עכברים 4 לכל כלוב, כוללים שני עברים של גנוטיפ בכל.</li>
	<li>להתמודד עם העכברים במשך 2 דקות/יום במשך 5 ימים להכיר אותם עם מגע אנושי. להאכיל אותם עם מנות מדודות כך ממשקל גופם נשמרת בערך כ- 80-85% ממשקל האכלה חינם לאורך כל הניסוי. לספק מים ad libitum.</li>
	<li>Habituate עכברים לחדר ניסיוני על ידי העברת כל העכברים מהעכבר הדיור חדר אל חדר ניסיוני 30 דקות לפני הניסוי בכל יום.</li>
	<li>להתחיל ניסויים באותו זמן בכל יום כדי למנוע את ההשפעות של השעון הביולוגי על ביצועים בעלי חיים.</li>
</ol>2. בעלי חיים Habituation למבוך
<ol><li>להתחיל habituation למבוך בו זמנית עם העכבר טיפול (2 דקות/יום). להשאיר את כל הדלתות פתוחות בשלב זה. לבצע habituation עבור סכום כולל של 5 ימים.</li>
	<li>יום 1, פיזור כדורי מזון ברחבי המבוך.</li>
	<li>בימים 2 ו- 3, פיזור כדורי לאורך הזרועות המטרה שני.</li>
	<li>בימים 4 ו-5, לשים כדורי רק המטרה שתי התיבות.</li>
	<li>כל יום, לאחר הנחת כדורי, הצב והעכברים בתיבה התחל T-maze בקבוצות של ארבעה ולאפשר העכברים לחקור את המבוך למשך 10 דקות. הערה: Habituating העכברים בקבוצות של ארבעה יעזור להם ללמוד אחד מהשני, להאיץ את האימונים.</li>
</ol>3. בעלי חיים אפליה של ה-HRA של איירה
הערה: פרוטוקול זה כולל בדיקות קבלת ההחלטות מבוסס-עיכוב והן מבוססות על המאמץ. עם זאת, בהתאם למטרה, חוקרים ניתן לבדוק רק אחד מהם או שניהם. תוכנת שליטה (טבלה של חומר) משמש כדי לשלוט באופן אוטומטי את ההגדרות T-maze עבור השלבים הבאים. אם החלטות המבוססות על מאמץ ייבדק, להציג מחסומים בפני HRA וגם איירה בשלב הכניסה בכוח הזרוע. ואז בעלי חיים יוכשרו גם אפליה וגם מכשול טיפוס בו זמנית. העכברים הרעבים באופן פעיל על מכשולים, לאחר שלב זה, כל אחד מהם יכול לטפס במיומנות. לכן, אין צורך להפעיל מחסום התחתון עם פרוטוקול זה.
<ol><li>
שלב כניסה בכוח הזרוע
	<ol>
<li>פתח את החלון רישום פרמטר של תוכנת הבקרה ולהגדיר פרמטרים כדלקמן (איור 3).<ol>
<li>בחר באפשרות"שלב". להגדיר את "מספר למשפט" עד 10, כך כל בעל חיים צריך לעבור מבחנים 10 ליום במשך 5 ימים רצוף. הערה: ניתן לבחור מספר משפט שונה בניסויים האישי שלו.</li>
			<li>הגדר את "משך" 900 s כך ההכשרה של עכבר אחד ליום לא יעלה 900 ש קבע את "מחדל להתחיל זמן ההשהיה" 3 s, כך הדלת התחלה תפתח 3 s אחרי החיה מתגלה להתחיל לאזור.</li>
			<li>להגדיר את "המספר גלולה" האגודה הערבית לזכויות האדם, אתה בטוח כך כדורי 4 הם ויתרו תמיד באופן אוטומטי בהאגודה הערבית לזכויות האדם, גלולה 1 הוא בגליל אתה בטוח. הערה: בניסויים שלנו, מצאנו כי 1:4 הוא היחס הטוב ביותר כאשר משתמשים כדורי סוכר 10 מ ג. אם נשתמש 6-10 כדורי, העכברים לא יכול לסיים לאכול את הכל, יהיו קורה השמטה.</li>
			<li>את "זמן ההשהיה" מוגדר 0 s, אז זה יהיה אין עיכוב HRA וגם איירה במהלך שלב זה.</li>
		</ol>
</li>
		<li>פתח את החלון "רישום מזהה" של תוכנת השליטה. רישום מזהה של כל עכבר בודדות התוכנה על פי המיקום של האגודה הערבית לזכויות האדם, צד שמאל או צד ימין. (איור 4). הערה: המיקום צריך להיות אוזנו ביחס גנוטיפ קבוצות. עבור 50% של כל קבוצה גנוטיפ, האגודה הערבית לזכויות האדם הוא תמיד בצד השמאל ו אתה בטוח הוא תמיד בצד הימין. עבור 50% הנותרים, האגודה הערבית לזכויות האדם הוא תמיד בצד הימין ו אתה בטוח הוא תמיד בצד השמאל.</li>
		<li>פתח חלון היישום של התוכנה, בחר "קבלת החלטות" מהרשימה הנפתחת "משימה". הקלט מזהה נושא ובחר "שלב 2" מתוך הרשימה הנפתחת "שלב". בחר מספר יום מהרשימה הנפתחת 'יום'. הקש על כפתור "אישור" כדי להזין את חלון הממשק של הניסוי.</li>
		<li>בחלון ממשק ' ניסוי ', הקש על "GetBG" כדי לרשום מידע רקע של המבוך כך החיה יאותרו במדויק מבלי להתחשב ברקע הסביבה. לחץ על לחצן "התחל הפעלה" (איור 5).</li>
		<li>הנח את העכבר בתיבה התחלה וליזום את ההכשרה על-ידי לחיצה על כפתור "התחל" של השלט.<ol>
<li>שימו לב כי הדלת התחלה, דלת צומת אחת (שמאלה או ימינה) ייפתח אוטומטית אחרי 3 s; ברגע העכבר שנכנס לאזור צומת, הדלת התחלה ייסגר אוטומטית.</li>
			<li>. שים לב לזה פעם העכבר שנכנס לאזור עיכוב (שמאלה או ימינה), הדלת צומת יסגור אוטומטית הדלת המטרה ייפתח אוטומטית</li>
			<li>שים לב כי ברגע העכבר לוקח בגדר, הדלת האחורית ואת הפעל הדלת נפתחת באופן אוטומטי. ברגע העכבר שנכנס לאזור האחורי, הדלת האחורית ייסגר אוטומטית.</li>
			<li>. שים לב לזה פעם אחת העכבר נכנס בתיבת ההתחלה, הפעל את הדלת תיסגר באופן אוטומטי ולאחר משפט חדש יתחיל הערה: בתוך 10 ניסויים של כל יום במהלך שלב אימון זה, התוכנה באופן אוטומטי יבטיח כי העכבר כל מבקר האגודה הערבית לזכויות האדם לניסויים 5, אתה בטוח לניסויים 5.</li>
		</ol>
</li>
		<li>לנקות את המבוך ביסודיות כל יום.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
זרוע חופשית הכניסה שלב
	<ol>
<li>הירשם פרמטרים ומזהה הנושא באותו אופן כפי שנעשה בשלב לפריצה (שלב 3.1.1 ו- 3.1.2). בחר באפשרות שלב "". להגדיר את "מספר למשפט" עד 20 כך כל בעל חיים צריך לעבור מבחנים 20, ביום למשך 7 ימים רצוף.</li>
		<li>חלון היישום, בחר "שלב ג'" מתוך הרשימה הנפתחת "שלב". הגדר פרמטרים נוספים כמו לכל שלב 3.1.3.</li>
		<li>בחלון ממשק ניסוי, להגדיר את הערך של "שיעור ההצלחה" 80% כך ההכשרה תימשך באופן אוטומטי עד העכבר בוחר האגודה הערבית לזכויות האדם ב- 80% של ניסויים, או כשהטיפול העכבר ניסויים 20 לכל יום (כפי שרשום על הגדרת פרמטרים). להחיל פעולות אחרות לפי שלב 3.1.4.</li>
		<li>לאפשר את העכבר כדי לבחור באופן חופשי יד אחת, או ה-HRA או איירה.<ol>
<li>שימו לב כי הדלת התחלה, שתי דלתות צומת נפתחת באופן אוטומטי לאחר 3 s; ברגע העכבר שנכנס לאזור צומת, הדלת התחלה ייסגר אוטומטית.</li>
			<li>. שים לב לזה ברגע העכבר בוחר זרוע אחת, שנכנס לאזור עיכוב (שמאל או צד ימין), הדלת צומת יסגור אוטומטית, נפתחת הדלת המטרה באופן אוטומטי</li>
			<li>שים לב כי ברגע העכבר לוקח בגדר, הדלת האחורית ואת הפעל הדלת נפתחת באופן אוטומטי. ברגע העכבר שנכנס לאזור האחורי, הדלת האחורית ייסגר אוטומטית.</li>
			<li>. שים לב לזה פעם אחת העכבר נכנס בתיבת ההתחלה, הפעל את הדלת תיסגר באופן אוטומטי ולאחר משפט חדש יתחיל</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. עיכוב המבוסס על החלטות מבחן
<ol><li>הירשם פרמטרים ומזהה הנושא באותו אופן כפי שנעשה בשלב הכניסה חינם הזרוע (שלב 3.2.1). הגדר את "זמן ההשהיה" 5, 10,15 s ביום ראשון, יום 2, יום 3 בהתאמה, אז זה שם יהיה עיכוב s 5 עבור ה-HRA ביום 1, 10 s השהיה עבור ה-HRA על יום 2 ו- 15 השהיה s עבור ה-HRA על יום 3.</li>
	<li>חלון היישום, בחר "שלב 4" מתוך הרשימה הנפתחת "שלב". הגדר פרמטרים אחרים באותו אופן כמו 3.2.2.</li>
	<li>בחלון ממשק ניסוי, להחיל את כל הפעולות לפי שלב 3.2.3.</li>
	<li>
לאפשר את העכבר כדי לבחור באופן חופשי יד אחת, או ה-HRA או איירה.
	<ol>
<li>שימו לב כי הדלת התחלה, שתי דלתות צומת נפתחת באופן אוטומטי לאחר 3 s; ברגע העכבר שנכנס לאזור צומת, הדלת התחלה ייסגר אוטומטית.</li>
		<li>שימו לב כי לאחר העכבר בוחר זרוע אחת, שנכנס לאזור עיכוב (שמאל או צד ימין), הדלת צומת יסגור אוטומטית. הערה: אם העכבר בוחר איירה, המטרה הדלת נפתחת באופן אוטומטי מיד. עם זאת, אם העכבר בוחר HRA, הדלת המטרה ייפתח אוטומטית לאחר 5 s, 10 s ו- 15 s בימים 1, 2, 3 בהתאמה.</li>
		<li>שים לב כי ברגע העכבר לוקח בגדר, הדלת האחורית ואת הפעל הדלת נפתחת באופן אוטומטי. ברגע העכבר שנכנס לאזור האחורי, הדלת האחורית ייסגר אוטומטית.</li>
		<li>. שים לב לזה פעם אחת העכבר נכנס בתיבת ההתחלה, הפעל את הדלת תיסגר באופן אוטומטי ולאחר משפט חדש יתחיל הערה: כאן, התאמנו העכברים במשך 5-7 ימים עם כל תנאי לעיכוב. עם זאת, על סמך הניסיון שלנו על בדיקות שורות מרובות של העכברים הטרנסגניים או מוטציה, יום 1 (20 ניסויים) בהחלט מספיק כדי לראות את ההבדל בין העכברים של אחרים שונים, ויש אין משמעות להאריך את הזמן הכשרה (ראה איור 6 כמו דוגמה). לכן, כעת אנו פונים רק יום אחד עבור כל זמן ההשהיה, זה עובד טוב. תהיה בעיה אם חוקרים רוצים להאריך את ימי הדרכה בהתאם את מטרתם.</li>
	</ol>
</li>
	<li>אופציונלי: לבצע את הבדיקה עם האגודה הערבית לזכויות האדם הפוך. כדי לבדוק אם הבחירה של העכבר היא התוצאה של העדפה התמצאות, להחליף את מיקום שמאלה / ימינה של האגודה הערבית לזכויות האדם, אתה בטוח (אשר יכול להתבצע באופן אוטומטי, על ידי תוכנת) ולאפשר העכברים בחופשיות לבחור יד אחת כמו 4.4.</li>
	<li>אופציונלי: לבצע מבחן שליטה עיכוב. כדי לבדוק אם יש גרעון שנצפה הוא התוצאה של זיכרון מרחבי מסולף או גמול רגישות ולא התוצאה של שינויים קבלת החלטות, היכרות עיכוב s 15? אתה בטוח, כמו גם האגודה הערבית לזכויות האדם, ולאפשר העכברים בחופשיות לבחור יד אחת כמו 4.4.</li>
</ol>5. מאמץ המבוסס על החלטות מבחן
<ol><li>להציג את המחסום בפני האגודה הערבית לזכויות האדם, כפי שמוצג בתרשים (איור 1).</li>
	<li>כל הפרמטרים ותחיל את כל פעולות לפי שלב 3.2 — חינם הזרוע כניסה שלב ולבדוק את החיות במשך 3 ימים רצוף.</li>
	<li>לאפשר העכברים בחופשיות לבחור יד אחת, או ה-HRA או איירה. הערה: כאן, התאמנו העכברים למשך 14 ימים. עם זאת, על סמך הניסיון שלנו על בדיקות שורות מרובות של העכברים הטרנסגניים או מוטציה, 3 ימים הם בהחלט מספיק כדי לראות את ההבדל בין העכברים של אחרים שונים, אין משמעות כדי להאריך את הזמן הכשרה (ראה איור 6 כדוגמה ). לכן כיום אנחנו רלוונטיים רק 3 ימים עבור המבחן מבוסס מאמץ, זה עובד טוב. תהיה בעיה אם חוקרים רוצים להאריך את ימי הדרכה בהתאם את מטרתם.</li>
	<li>אופציונלי: לבצע את הבדיקה עם האגודה הערבית לזכויות האדם הפוך. כדי לבדוק אם הבחירה של העכבר היא התוצאה של העדפה התמצאות, להחליף את מיקום שמאלה / ימינה של האגודה הערבית לזכויות האדם, אתה בטוח (אשר יכול להתבצע באופן אוטומטי, על ידי תוכנת) ולאפשר העכברים בחופשיות לבחור יד אחת כמו שלב 5.3.</li>
	<li>אופציונלי: לבצע מבחן שליטה מאמץ. כדי לבדוק אם כל הפסדי שנצפה הוא התוצאה של זיכרון מרחבי מסולף או גמול רגישות ולא התוצאה של שינויים בקבלת החלטות, היכרות מחסום? אתה בטוח, כמו גם האגודה הערבית לזכויות האדם, ולאפשר העכברים בחופשיות לבחור יד אחת כמו שלב 5.3.</li>
</ol>6. ניתוח נתונים
<ol><li>
להשיג נתונים ותוצאות ישירות מתוך התוכנה שליטה.
	<ol>
<li>שימו לב כי התוכנה באופן אוטומטי להקליט את התאריך ניסיוני, התחלה וסיום זמן משך, מספר הניסיון, את המיקום של האגודה הערבית לזכויות האדם, גלולה מספר האגודה הערבית לזכויות האדם, אתה בטוח, המיקום (X, Y), את עקבות נע וכו ', של כל עכבר בתיקיה "נתונים" .</li>
		<li>בדוק כי לתוכנה יש באופן אוטומטי לנתח את הפריטים הבאים ולהקליט אותם בתיקיה "תוצאה" תחת כל חיה מזהה: משך, מספר הניסיון, HRA הבחירה מספר, איירה הבחירה מספר, אחוזי הבחירה HRA, איירה הבחירה באחוזים, המרחק הכולל נע, סה כ זמן צומת.</li>
	</ol>
</li>
	<li>לבצע ניתוח סטטיסטי על נתוני כל ניסויים על ידי ANOVA מעורבת (מגרש המפוצל ANOVA), יום/מפגש וגם בתוך הנושא גורם מקדם קבוצה (גנוטיפ קבוצה או קבוצות עם תנאים ניסויים שונים) כגורם בין-נושא.</li>
	<li>לנתח את ההשפעה העיקרית של הקבוצה גורם אם אין אינטראקציה בין יום/הפעלה עם גורם בקבוצה. החל השוואות pairwise פוסט הוק אם יש אינטראקציה משמעותית בין יום/מושב עם קבוצה פקטור.</li>
</ol>

<ol><li>Frank, M. J., Scheres, A., Sherman, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+decision-making+deficits+in+neurological+conditions%3A+insights+from+models+of+natural+action+selection%5BTitle%5D)+AND+%22Philosophical+Transactions+of+the+Royal+Society+B%3A+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Understanding decision-making deficits in neurological conditions: insights from models of natural action selection.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 362 (1485), 1641-1654 (2007).</li>
<li>Prevost, C., Pessiglione, M., Metereau, E., Clery-Melin, M. L., Dreher, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Separate+valuation+subsystems+for+delay+and+effort+decision+costs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Separate valuation subsystems for delay and effort decision costs.</a> J Neurosci. 30 (42), 14080-14090 (2010).</li>
<li>Kennerley, S. W., Walton, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decision+Making+and+Reward+in+Frontal+Cortex%3A+Complementary+Evidence+From+Neurophysiological+and+Neuropsychological+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Decision Making and Reward in Frontal Cortex: Complementary Evidence From Neurophysiological and Neuropsychological Studies.</a> Behavioral Neuroscience. 125 (3), 297-317 (2011).</li>
<li>Kurniawan, I. T., Guitart-Masip, M., Dolan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopamine+and+Effort-Based+Decision+Making%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dopamine and Effort-Based Decision Making.</a> Frontiers in Neuroscience. 5, 81(2011).</li>
<li>Izquierdo, A., Belcher, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+models+of+adaptive+decision+making%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Rodent models of adaptive decision making.</a> Methods Mol Biol. 829, 85-101 (2012).</li>
<li>Thiebot, M. H., Le Bihan, C., Soubrie, P., Simon, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Benzodiazepines+reduce+the+tolerance+to+reward+delay+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Benzodiazepines reduce the tolerance to reward delay in rats.</a> Psychopharmacology. 86 (1-2), 147-152 (1985).</li>
<li>Green, M. F., Horan, W. P., Barch, D. M., Gold, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effort-Based+Decision+Making%3A+A+Novel+Approach+for+Assessing+Motivation+in+Schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Schizophr+Bull%22%5BJournal%5D)">Effort-Based Decision Making: A Novel Approach for Assessing Motivation in Schizophrenia.</a> Schizophr Bull. 41 (5), 1035-1044 (2015).</li>
<li>Fatahi, Z., Sadeghi, B., Haghparast, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Involvement+of+cannabinoid+system+in+the+nucleus+accumbens+on+delay-based+decision+making+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Involvement of cannabinoid system in the nucleus accumbens on delay-based decision making in the rat.</a> Behav Brain Res. 337, 107-113 (2018).</li>
<li>Iodice, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatigue+modulates+dopamine+availability+and+promotes+flexible+choice+reversals+during+decision+making%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Fatigue modulates dopamine availability and promotes flexible choice reversals during decision making.</a> Sci Rep. 7 (1), 017-00561 (2017).</li>
<li>Rudebeck, P. H., Walton, M. E., Smyth, A. N., Bannerman, D. M., Rushworth, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Separate+neural+pathways+process+different+decision+costs%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Separate neural pathways process different decision costs.</a> Nat Neurosci. 9 (9), 1161-1168 (2006).</li>
<li>Bonnelle, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+reward+and+effort+mechanisms+in+apathy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol+Paris%22%5BJournal%5D)">Characterization of reward and effort mechanisms in apathy.</a> J Physiol Paris. 109 (1-3), 16-26 (2015).</li>
<li>Hartmann, M. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Apathy+but+not+diminished+expression+in+schizophrenia+is+associated+with+discounting+of+monetary+rewards+by+physical+effort%5BTitle%5D)+AND+%22Schizophr+Bull%22%5BJournal%5D)">Apathy but not diminished expression in schizophrenia is associated with discounting of monetary rewards by physical effort.</a> Schizophr Bull. 41 (2), 503-512 (2015).</li>
<li>Lockwood, P. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prosocial+apathy+for+helping+others+when+effort+is+required%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Hum+Behav%22%5BJournal%5D)">Prosocial apathy for helping others when effort is required.</a> Nat Hum Behav. 1 (7), 017-0131 (2017).</li>
<li>Kobayashi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+dissection+of+medial+habenula-interpeduncular+nucleus+pathway+function+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+behavioral+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Genetic dissection of medial habenula-interpeduncular nucleus pathway function in mice.</a> Frontiers in behavioral neuroscience. 7 (17), (2013).</li>
<li>Hanks, T. D., Summerfield, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perceptual+Decision+Making+in+Rodents%2C+Monkeys%2C+and+Humans%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Perceptual Decision Making in Rodents, Monkeys, and Humans.</a> Neuron. 93 (1), 15-31 (2017).</li>
<li>Lee, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decision+Making%3A+from+Neuroscience+to+Psychiatry%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Decision Making: from Neuroscience to Psychiatry.</a> Neuron. 78 (2), 233-248 (2013).</li>
<li>Carandini, M., Churchland, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+perceptual+decisions+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Probing perceptual decisions in rodents.</a> Nature Neuroscience. 16 (7), 824-831 (2013).</li>
<li>Denk, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+involvement+of+serotonin+and+dopamine+systems+in+cost-benefit+decisions+about+delay+or+effort%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Differential involvement of serotonin and dopamine systems in cost-benefit decisions about delay or effort.</a> Psychopharmacology. 179 (3), 587-596 (2005).</li>
<li>Walton, M. E., Bannerman, D. M., Rushworth, M. F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Role+of+Rat+Medial+Frontal+Cortex+in+Effort-Based+Decision+Making%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The Role of Rat Medial Frontal Cortex in Effort-Based Decision Making.</a> The Journal of Neuroscience. 22 (24), 10996-11003 (2002).</li>
<li>Bardgett, M. E., Depenbrock, M., Downs, N., Points, M., Green, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopamine+Modulates+Effort-Based+Decision-Making+in+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dopamine Modulates Effort-Based Decision-Making in Rats.</a> Behavioral Neuroscience. 123 (2), 242-251 (2009).</li>
<li>Floresco, S. B., Tse, M. T., Ghods-Sharifi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopaminergic+and+glutamatergic+regulation+of+effort-+and+delay-based+decision+making%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Dopaminergic and glutamatergic regulation of effort- and delay-based decision making.</a> Neuropsychopharmacology. 33 (8), 1966-1979 (2008).</li>
<li>Assadi, S. M., Yucel, M., Pantelis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopamine+modulates+neural+networks+involved+in+effort-based+decision-making%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+%26+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Dopamine modulates neural networks involved in effort-based decision-making.</a> Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 33 (3), 383-393 (2009).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

קבלת החלטות היא תהליך קוגניטיבי והתפאורה מאוד במהלך האבולוציה15. בני האדם ובעלי החיים יכולים להעריך את העלות של אפשרויות פעולה מתחרות יחסית הפרס פוטנציאליים ולאחר מכן בצע את הבחירה שלהם. חולים הסובלים מספר מחלות נוירולוגיות והפרעות פסיכולוגיות מדגימים גירעונות בצורות שונות של קבלת החלטות16. לכן חשוב לחקור את המנגנונים הנוירוביולוגי ו pathophysiological שבבסיס תהליך קבלת ההחלטות. בשנים האחרונות, עיכוב מאמץ מבוססות החלטות מושך יותר ויותר לחקור עניין. יתר על כן, מכרסמים, חולדות במיוחד שימשו בהרחבה ללמוד אלה שתי צורות של קבלת ההחלטות17.
מחקרים רבים הובילו תגליות מעניינות באמצעות משימה התנהגותית מעורבים מנגנון T-maze של ה-HRA, איירה2,6,7,8,9,10, 18 , 19 , 20 , 21 , 22. במשימה, ה-HRA משייכת פרסים גדולים או זמן השהיה או מאמץ למאמץ. -אתה בטוח, בעלי חיים יכול לרכוש לפרס מיד ללא כל השהיית זמן ומאמץ פיזי. הגישה המסורתית מסתמך על התערבות ידנית של הנסיין אנושי. בבכל ניסוי, הנסיין צריך כדי לספור את כדורי ומניחים מגשי האוכל של ה-HRA, איירה, למקם את הדלתות המטרה HRA וגם איירה, ולאחר מכן מקם החיה בקצה הזרוע התחלה. כאשר החיה נכנסת אחת מהזרועות, דלת צומת צריך להיות ממוקם להגביל את החיה את הזרוע המטרה. בהתאם לפרוטוקול, הנסיין צריך לספור את הזמן ולפתוח את הדלת המטרה לאחר עיכוב קבע. אחרי החיה שנכנס לאזור המטרה והוא מקבל את pellet(s), הנסיין צריך להחזיר אותו לכלוב, ולתעד התנהגות ובחירה של הזרוע של החיה. לאחר מכן הנסיין צריך להתכונן צניפה והדלתות T-maze למשפט הבא. כל הדרכה ובדיקות תהליכים הם אינטנסיביים מאוד זמן ודיני. יתר על כן, חוסר האחדה בין מעבדות שונות היא דאגה נוספת.
בנייר זה, הצגנו פרוטוקול מבוסס על מנגנון שונה T-maze אוטומטית עם מערכת מעקב וידאו (איור 7) כדי לפתור את הבעיות של פרוטוקולים מסורתיים. על ידי היכרות T-maze המסורתי של "הדלת האחורית" ו- "המסדרון האחורי", השגנו מבוך בצורת "משולש isoceles זיבצנטן". היתרונות של תוכנית התקנה זו הם (1) אוטומציה מלאה של ההתנהגות הדרכה ובדיקות. זה מסיר את ההשפעה של הנסיין הסובייקטיביות וצמצום הזמן האנושית ואת העבודה התחייבויות. יש לנו ארבעה setups במעבדה, כך יכול להיות מאומן או נבדק בו זמנית על ידי הנסיין אחת, ולא ניתן לבצע זאת באמצעות פרוטוקולי מסורתי ארבעה עכברים. (2) אין תוכנה גמישות התוכנה הבקרה מאפשרת ניסויים בחופשיות להגדיר פרמטרים מרובים, כולל מספר צניפה, זמן ההשהיה, דלת נפתחת הסגירה, הניסיון, משך ומספרים מצב המעקב. לכן, מערכת זו ניתן לפגוש סוגים שונים של צרכים ניסיוני. (3) אין תאימות רחבה כל דלתות הזזה על T-maze נועדו להיות המאוחסנים תחת הבסיס של המבוך כאשר הם פתוחים. לכן, ההגדרה ניתן לשלב בקלות עם מערכות פיזיולוגיות מגוונים, כולל מניפולציה optogenetic/אופטי, ויוו אלקטרופיזיולוגיה הקלטה microdialysis. בנוסף, כדי למעט את האפשרות כי העכברים בחרה האגודה הערבית לזכויות האדם בשל העדפה עמדה, מומלץ החלת מבחן שליטה על עיכוב - והן מאמץ - assay מבוסס. מאת משווה את העלויות בזרועות המטרה שני, שלבעלי-חיים יש את ההזדמנות לחוות שתי תוצאות גמול במחיר זהה. הבחירה יכולה להתבצע בפשטות על בסיס הפרס דיפרנציאלית, ובכך להסיר את הצורך לשלב את העלויות והתועלות לפני שתחליט. זה גם בודקת אם חל שינוי האפשרויות החיה הוא התוצאה של חוסר יכולת לשנות את קנה המידה העלות או תגמול, או זיכרון קשב וריכוז יותר מאשר שינוי בדרך שבה הם העריכו את ההחלטות שלהם.
במעבדה שלנו, ניתחנו כעשרה זני עכברים עם תוכנית התקנה זו. דוגמה אחת הוצגה בנתונים נציג, עכברים mHb:DTA הפגינו הפנוטיפ חזקים גם עיכוב - וגם מאמץ-המבוסס על קבלת החלטות. כלומר, ערך התגמול חריפה מוזלים מאת זמן ומאמץ בעכברים mHb:DTA. התוצאה חשף את תפקידה החשוב של mHb בפקד אימפולסיביות. בנוסף, אנו יש להחיל סיליקון בדיקה הקלטות על עכברים לנוע חופשי במהלך תהליך קבלת ההחלטות (נתונים שלא פורסמו). כל הניסויים לרשות אימות ובחינות היכולת של ההתקנה האוטומטי. לפיכך, פרוטוקול מתוקנן עבור T-maze המבוסס על החלטות עם המנגנון האוטומטי מתאים לגילוי תופעות גנטיות, אפקטים תרופתי ואפקטים מעגלים עצביים על עיכוב, מאמץ היוון של מכרסמים. לסיכום, ההתקנה יש יתרונות רבים לשמש מערכת אידיאלית עבור מבחני קבלת ההחלטות עיכוב מאמץ מבוססות.

בני אדם ובעלי חיים אחרים להעריך את העלות (כולל עיכוב ומאמץ הסיכון) כדי לקבל גמול, ולאחר מכן בצע את החלטתם לבחור מסלול מסוים של פעולה. קבלת החלטות גירעונות להופיע במחלות מנוטלי רבים, כולל סכיזופרניה (ש'), הפרעת קשב (ADHD), הפרעה אובססיבית-כפייתית (OCD), מחלת פרקינסון (PD), התמכרות1. מחקרים על בני אדם וקופים חשף את המוח מפתח מספר אזורים מעורבים ההחלטה-3,2,-ביצוע-4. למרות פרימטים לעסוק תכונות ההחלטה מורכבת יותר, מכרסמים דווחו כדי להיות מסוגל לקבל החלטות גמישים כדי לשרוד בסביבה שבה בפרס אקח אותה משתנים לעתים קרובות. בנוסף, מנגנוני מעגלים עצביים ואת המנגנונים המולקולריים שבבסיס החלטות יכול ייחקרו ביסודיות במודלים של העכבר בשל הזמינות של כלים chemogenetic, optogenetic כלים ועכברים מהונדסים גנטית. ישנן משימות מרובות המשמשים להערכת התנהגויות קבלת ההחלטות של מכרסמים, כולל המשימה ערכת-shift כל מעסיק, מאומץ, בכל תחום או מבוסס-עיכוב הפעילות T-maze, הפעילות הימורים איווה, ההיפוך אפליה ויזואלית למידה פעילות5, ועוד. T-maze מקביל עלות-תועלת פרוטוקולים פותחו במקור על ידי פייר קבוצה6 ו שימשו כדי לבחון את ההשפעה של שני סוגים של עלות ההחלטה (עיכוב ומאמץ) חופשי לנוע מכרסמים7,8, 9,10. היתרון המיוחד של פעילות זו היא כי בעלי החיים אין לי לעבור הכשרה הקש מנופים או לחפור בתוך קערה. במקום זאת, בעלי חיים לבחור. בין גבוהה תגמול גבוה עלתה האפשרות זרוע אחת (HRA) או גמול נמוך אפשרות בעלות נמוכה בהזרוע השניה (אתה בטוח). לכן, משימה זו הוא הרבה יותר קל לביצוע.
ב הפרדיגמה מבוססת-עיכוב, דלת צומת הוא הציג ברגע החיה ניסיוני מזין אחד של הזרועות המטרה, כך החיה נשמרת בזרוע המטרה. אם החיה בוחר את איירה, בדלת המטרה אתה בטוח "ניתק" מיד, כמות קטנה של מזון מועבר. אם החיה בוחר האגודה הערבית לזכויות האדם, הדלת המטרה על האגודה הערבית לזכויות האדם "ניתק" לאחר ההשהיה הדרוש, כמות גדולה של כדורי מזון מועבר (איור 1 א'). הפרדיגמה מבוססת-מאמץ, האגודה הערבית לזכויות האדם חסום על ידי מחסום, חיות צריך לטפס כדי להשיג כמות גדולה של כדורי (איור 1B). באופן כללי, הפרדיגמה מבוססת-עיכוב הוא מאוד שימושי לבדוק את אימפולסיביות בבעלי חיים כמודלים, האחת מבוססת על המאמץ יכול לעזור להבין חיות אפתי2,4,11,12, 13. Hitherto החוקרים להיות ביצוע וזמינותו הזה על ידי באופן ידני ספירת משך ההשהיה, הוספת, פורש דלתות, תמרון המכשול מאמץ, ספירת מספר גלולה, הצבת כדורי למקומן, הצבת מחזיר חיות , והקלטה של בעלי החיים אפשרויות בחירה עבור כל משפט. עלויות אלה העבודה ואת זמן לדגמן ניסיוני צוואר בקבוק חמור חוקרים, פוגעות השימוש הנרחב וזמינותו התנהגות זו. בעבודה הנוכחית, פיתחנו מלכודת T-maze מבוסס כדי להעריך את עיכוב או מאמץ מבוססת על החלטות של מכרסמים, עם אוטומציה מלאה, סטנדרטיזציה, וקיבולת תפוקה גבוהה.
המנגנון.
בשיתוף עם יצרן מסחרית (ראו טבלה של חומרים), פיתחנו ששונה אוטומטית מכשיר T-maze אשר בשימוש המכשיר המבוסס על תוכנת שליטה (איור 2). בפרט, הצגנו "דלת אחורית" ו- "הדרך חזרה" לעומת T-maze מסורתיים (איור 2), כך בעלי חיים יכולים ללכת בחזרה להתחלה הצבע עצמם ולהתחיל משפט חדש. T-maze הוא בצבע אפור מט, כאשר תנאי הניסוי והתוכנה מוגדרים כראוי, ניתן להבחין בשני עכברים בשחור-לבן. הוא מורכב של שלוש זרועות: זרוע התחלה אחת והמטרה שתי זרועות, כל אחד 410 מ מ אורך עם קירות בצורת V בקוטר 155 מ מ גובה, בסיס של 30 מ מ רוחב, עם גג פתוח של 155 מ מ רוחב. המסדרון בצורת V ניתן באופן יעיל למנוע עכברים קופץ. בנוסף, המסדרון בצורת V מקל עליך להחיל ויוו הקלטה עם כבלים. תיבה התחלה מצורפת לסוף הזרוע התחלה. תיבה המטרה מצורפת בסוף כל זרוע המטרה. מתקן אוכל אוטומטי מותקן בכל תיבה המטרה לספק מספר מוגדר מראש של כדורי מאכלים מתוקים. צריכת גלולה מאותרים על ידי חיישן אינפרא-אדום, נרשם באופן אוטומטי על-ידי מחשב. כל תיבת המטרה מחובר התיבה התחל על ידי מסדרון ישר. בעלי חיים יכול באופן עצמאי לחזור בתיבת ההתחלה דרך המסדרון, ברגע שהם יסיימו משפט. ישנן דלתות הזזה של 155 מ מ גובה כניסה ויציאה של תיבות ההתחלה לבין המטרה. בנוסף, דלת הזזה הינו ממוקם ליד הכניסה של כל זרוע המטרה למנוע חיות מלהתקדם אחורה לאחר ביצוע בחירה (איור 2 א). כל דלתות הזזה נשלטים על ידי מחשב, יכול להיות באופן אוטומטי נפתח ונסגר. רגישות גבוהה 1/2" תשלום בשילוב התקן (CCD) המשקף מצלמה שוכן מעל המנגנון כדי לעקוב אחר התנהגות החיות. אורך המוקד של העדשה הוא 2.8 – 12 מ מ. המיקום של המצלמה הוא בסביבות 1.9 מ'. כיוון הגובה של המבוך הוא 0.5 m מהקומה, המרחק בין המצלמה המבוך הוא בסביבות 1.4 מ' (איור 2B). מעקב הנתונים המתקבלים את מצלמת CCD משמשים כדי לחיות-פקד T-maze, פותח וסוגר דלתות ספציפיים כאשר חיות מזין אזורים מסוימים עניין (ROIs). המחסומים המשמש את המאמץ שצורת בצורת משולש זווית ישרה תלת מימדיים (איור 2C), אשר מתאים באופן מושלם בתוך הקירות בצורת V, והם כ 155 מ מ גובה. חיות בטח קנה מידה את הצד האנכי, אך מסוגלים לרדת מדרון 45°. המנגנון מואר-100 lux במהלך הניסוי. סוכר כדורי המשמשים את הניסוי (ראה טבלה של חומרים), סיליקה ג'ל (ראה טבלה של חומרים) משמש כדי לשמור את כדורי יבש.

<table><tbody><tr><td>מבוך T אוטומטי לביצוע בדיקות החלטות</td><td>O' הרה & Co.,ltd</td><td>ללא מספר קטלוגי, מותאם אישית</td><td>הכתובת המבוקשת על ידי הסוקר: 4-28-16 Ekoda, Nakano-ku, Tokyo 165-0022 טלפון: 81-3-3389-2451 פקס: 81-3-3389-2453</td></tr><tr><td>slica gel&nbsp;</td><td>Nacalai Tesque</td><td>1709155</td><td></td></tr><tr><td>AIN-76A טבלית מכרסמים 10 מ"ג</td><td>דיאטת מבחן</td><td>1811213(5TUL)</td> <td>מיוצר עבור יפן,</td></tr><tr><td>תוכנת SLC Time TM1&nbsp;</td><td>או' הרה & Co.,ltd</td><td>ללא מספר</td><td></td>קטלוגי</tr><tr><td>SPSS סטטיסטיקה V21.0</td><td>IBM</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

t-maze אוטומטית המבוסס על המנגנון ופרוטוקול לניתוח עיכוב מאמץ מבוססות החלטות בחולדות העברה חינם

An Automated T-maze Based Apparatus and Protocol for Analyzing Delay- and Effort-based Decision Making in  Free Moving Rodents

חולים רבים נוירולוגי, פסיכיאטרי מדגימים קשיים ו/או הגירעונות בקבלת החלטות. מודלים מכרסמים מועילים לייצר הבנה עמוקה יותר של הגורמים הנוירוביולוגי שבבסיס הבעיות קבלת ההחלטות. משימה T-maze המבוססת על עלות-תועלת משמש למדידת קבלת החלטות שבו מכרסמים לבחור בין זרוע גמול גבוה (HRA) זרוע תגמול נמוך (איירה). ישנן שתי פרדיגמות של הפעילות קבלת ההחלטות T-maze, אחד שבו העלות היא השהיית זמן והשני שבו הוא מאמץ גופני. שתי פרדיגמות דורשים מייגע וניהול מהגידולים של חיות ניסוי, לדלתות, גלולה גמול, לחמש את הבחירה הקלטות. בשנת העבודה הנוכחית, אנחנו המצאנו את מנגנון המבוסס על T-maze מסורתית עם אוטומציה מלאה עבור משלוח צניפה, וניהול הדלת הבחירה הקלטות. תוכנית התקנה אוטומטית זו יכול לשמש עבור הערכת הן עיכוב מאמץ מבוססות החלטות בחולדות. עם הפרוטוקול המתואר כאן, המעבדה שלנו חקר על הפנוטיפים קבלת ההחלטות של עכברים מהונדסים מרובים. בנתונים נציג, הראינו כי העכברים עם habenular המדיאלי ablated הראה סלידה ממזונות עיכוב ומאמץ, נטו לבחור את הפרס מיידית, ללא מאמץ. פרוטוקול זה מסייע להפחתת ההשתנות הנגרמת על ידי הנסיין התערבות לשיפור יעילות הניסוי. בנוסף, בדיקה סיליקון כרונית או microelectrode הקלטה, סיבים אופטיים הדמיה ו/או מניפולציה של פעילות עצבית ניתן בקלות להחיל במהלך הפעילות לקבלת החלטות באמצעות הגדרת המתואר כאן.

דוגמה עיכוב - מאמץ - המבוסס על קבלת ההחלטות הפעילות המבוצעת על ידי עכברים habenular המדיאלי ablated (mHb:DTA עכברים)14 עם עכברים הבקרה שלהם פראי-סוג littermate (CT עכברים) מוצג באיור 6. שני עכברים mHb:DTA CT שני עכברים היו housed משותפת בכלוב אחד לאחר הגמילה.
במבחן המבוסס על עיכוב קבלת ההחלטות (איור 6A), הייתה כל התערבות משמעותית בין גנוטיפ הפעלה בשלב כלשהו, כולל שלב ההכשרה אפליה (כאשר זמן ההשהיה של ה-HRA היה 0), בחינה לקבלת החלטות על עיכוב שלב (כאשר זמן ההשהיה של ה-HRA היה 5 s, 10 s ו- 15 s, בהתאמה). ההשפעה העיקרית של גנוטיפ היתה לא משמעותית זמן ההשהיה היה 5 s. עם זאת, כאשר משך העיכוב היה מוארך עד 10 s ו- s 15, mHb:DTA עכברים הדגימו ירידה משמעותית באחוזים של ביקורים HRA בהשוואה ל- CT עכברים. תוצאות אלו חשפו כי אבלציה של mHb ירד ההעדפה של עכברים לחכות. הפרס יהיה גדול יותר, במקום מוצגות נטייה לבחור פרס קטן באופן מיידי, כאשר ההמתנה היו 10 שניות או אפילו יותר. הנתונים הראו ש-mhb הזה יכול להיות מבנה המוח חשוב בהתמודדות עם אימפולסיביות ו/או הערכה עלות/תועלת הזמן, עיבוד בעלי חיים נוטים יותר לסבול גישה מאוחרת כדי לקבל גמול גדול.
במבחן המבוסס על מאמץ קבלת ההחלטות (איור 6B), אחוז ה-HRA ביקורים באופן משמעותי ירדו בעכברים mHb:DTA כאשר הושם מחסום האגודה הערבית לזכויות האדם, ללא קשר לוקליזציה שמאלה/ימינה של האגודה הערבית לזכויות האדם (1 x מכשול שלב ושלב היפוך ). משמעות הדבר היא כי פנוטיפ של עכברים mHb:DTA לא היה בשל גרעון העדפה המרחבי ובזיכרון. במבחן שליטה מאמץ, מחסומים הוצבו בשני הידיים המטרה (2 × מחסומים פאזות), איירה והן HRA היו קשורים עם מאמץ גבוה. לפיכך, העלות מאמץ היה זהה עבור חיות בחירת הפרס נמוך או את גמול גבוה. העכברים mHb:DTA ביקר לעתים קרובות יותר מאשר אתה בטוח האגודה הערבית לזכויות האדם, הגיעו דומות HRA לבקר מספר על המפגש הסופי (הפעלה 5). תוצאה זו עולה כי הפרס רגישות וזיכרון מרחבי בעכברים mHb:DTA היה שלם. הנתונים הובהר כי mHb עשוי לשחק תפקיד חשוב בהערכת עלות/תועלת מאמץ, המאפשר חיות להכניס עוד עבודה לרכוש התגמולים רבתי.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57895/57895fig1.jpg"> איור 1: תרשים סכמטי של T-maze המסורתי, מכשירי בדיקה קבלת ההחלטות (א) מכשיר בחינה לקבלת החלטות על עיכוב. חיות הונחו בזרוע התחלה ובחרת בין שתי זרועות המטרה, ה-HRA, איירה. חיות בחרה האגודה הערבית לזכויות האדם, הם היו צריכים לחכות (בהתאם זמן ההשהיה בשניות) כדי לקבל פרס גדול יותר. החוקרים צריכים לטפל באופן ידני חיות, כדורי, דלתות בכל ניסוי. (B) מנגנון בחינה לקבלת החלטות על המאמץ. חיות הונחו בזרוע התחלה ובחרת בין שתי זרועות המטרה, ה-HRA, איירה. חיות בחרה האגודה הערבית לזכויות האדם, הם היו חייבים לטפס מעל מחסום משולש כדי לקבל פרס גדול יותר. החוקרים צריכים לטפל באופן ידני חיות, כדורי, דלתות, מחסומים עבור כל ניסוי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57895/57895fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57895/57895fig2.jpg"> איור 2: אוטומטי T-maze ההתקנה עבור ילדי קבלת ההחלטות (א) מבט מלמעלה של ההתקנה האוטומטי. (B) צפה מהצד של ההתקנה האוטומטי. (ג) המשולש ישרי-זווית 3D מכשול המשמש עבור מאמץ קבלת ההחלטות בחינה, משמאל לימין, הן להציג צד, התצוגה בצד הנגדי, להציג צד היתר, בהתאמה. צילומים טכניים המקורי נערך באישור היצרן מסחרי. GBL: המטרה תיבת (משמאל), GBR: המטרה תיבת (מימין), GDL: המטרה הדלת (משמאל), GDR: המטרה הדלת (מימין), דאל: לעכב את האזור (משמאל), דאר: לעכב את האזור (מימין), הליגה להגנה יהודית: צומת הדלת (שמאל), JDR: צומת הדלת (מימין), BDL: הדלת האחורית (משמאל), BDR: הדלת האחורית (מימין), CCD: תשלום מצמידים התקן מצלמה). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57895/57895fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57895/57895fig3v2.jpg"> איור 3: פרמטר רישום החלון. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57895/57895fig3v2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57895/57895fig4v2.jpg"> איור 4: חלון רישום קוד הזיהוי הנושא. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57895/57895fig4v2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57895/57895fig5v2.jpg"> איור 5: חלון ממשק ניסוי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57895/57895fig5v2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57895/57895fig6v2.jpg"> איור 6: החלטות בעכברים mHb:DTA המבוסס על עיכוב, מבוסס על מאמץ- (א) עיכוב קבלת ההחלטות בחינה בעכברים mHb:DTA (עכברים היו 12 – 14 חודשים-זקן, n = 8/גנוטיפ). האחוז של ה-HRA הבחירה היה דומה בין אחרים כאשר משך העיכוב היה 0 ו- 5 s, אך ירד באופן משמעותי בעכברים mHb:DTA כאשר זמן ההשהיה בת 10 s ו- 15 s. מתי זמן ההשהיה בת 5 s, גנוטיפ × יום האינטראקציה: F(1,14) = 0.594, p = 0.236; ההשפעה של גנוטיפ: F(1,14) = 0.61, p = 0.45; כאשר משך העיכוב היה 10 s: גנוטיפ × יום האינטראקציה: F(1,14) = 37.5, p = 0.346; ההשפעה של גנוטיפ: F(1,14) = 32.4, p &lt; 0.0001; כאשר משך העיכוב היה 15 s: F(1,14) = 38.7, p = 0.243; ההשפעה של גנוטיפ: F(1,14) = 31.6, ו- p ≤0.0001. (B) מאמץ קבלת ההחלטות בחינה בעכברים mHb:DTA (עכברים היו 12-14 חודשים-זקן, n = 9/גנוטיפ). 1 x שלב מכשול, היה אינטראקציה משמעותית בין גנוטיפ הפעלה (גנוטיפ × יום האינטראקציה: F(1,16) = 2.11, p = 0.015), ההשוואה pairwise פוסט הוק חשף כי % HRA עכברים mHb:DTA ירד באופן משמעותי בכל הפעלות. במהלך שלב היפוך, הייתה כל התערבות משמעותית בין גנוטיפ הפעלה (גנוטיפ × יום האינטראקציה: F(1,16) = 1.61, p = 0.08). עכברים mHb:DTA ביקר HRA באופן משמעותי פחות מ- CT עכברים (אפקט גנוטיפ הראשי: F(1,16) = 8.18, p = 0.01). במהלך שלב 2 × מחסומים, הייתה הידברות משמעותית בין אחרים, הפעלות, הבדל משמעותי שיעור 3, שיעור 4 (2 x מחסומים שלב: גנוטיפ × יום האינטראקציה: F(1,16) = 3.9, p = 0.0067). העכברים mHb:DTA הגיע עם ה-HRA לבקר מספר לזו של CT עכברים על המפגש הסופי, הפעלה 5. נתונים מייצגים זאת אומרת ± ב- SEM. * * p &lt; 0.01; p &lt; 0.001. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57895/57895fig6v2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57895/57895fig7v2.jpg"> איור 7: תרשים הזרימה של החלטות מבחן (עיכוב או מאמץ-על בסיס).

מאמר זה מציג את מנגנון T-maze אוטומטיות שהמצאנו, פרוטוקול מבוסס על זה מכשירי ניתוח החלטות המבוססות על עיכוב מאמץ החלטות המבוססות בחולדות לנוע חופשי.

T-maze אוטומטית המבוסס על המנגנון ופרוטוקול לניתוח עיכוב מאמץ מבוססות החלטות בחולדות העברה חינם

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper ...

ניתן להשתמש במבוך ה-T המסורתי כדי לבחון קבלת החלטות מבוססת עיכוב ומאמץ. בעבודה הנוכחית, המצאנו מכשיר מבוך T עם משלוחי מזון אוטומטיים, ניהול דלתות והקלטות בחירת זרועות. הפרוטוקול שלנו כאן יכול לחסוך באופן דרמטי לחוקרים זמן ועבודה תוך ניתוח יכולת קבלת ההחלטות של מכרסמים.פרוטוקול זה יכול לעזור לענות על שאלות מפתח בתחומי קבלת החלטות, כגון מהם המעגלים העצביים והמולקולות העיקריים העומדים בבסיס הליך קבלת ההחלטות, ומהם הגורמים הנוירופתולוגיים העומדים בבסיס ליקויים בקבלת החלטות במחלות פסיכיאטריות? ההשלכות של פרוטוקול זה משתרעות על טיפול במחלת נוירופסיכיאטריה מכיוון שחולים רבים מפגינים קשיים או ליקוי בקבלת החלטות. הרגילו עכברים למבוך למשך 10 דקות ביום ולגמרי במשך חמישה ימים.השאירו את כל דלתות המבוך פתוחות במהלך ההתרגלות. ביום הראשון, פזרו את כדורי המזון ברחבי המבוך. לאחר מכן, הניחו את העכברים בתיבת ההתחלה של מבוך ה-T בקבוצות של ארבעה, ואפשרו לעכברים לחקור את המבוך במשך 10 דקות.בימים השני והשלישי, פזרו את הכדורים לאורך שתי זרועות המטרה. אפשרו לעכברים לחקור את המבוך במשך 10 דקות. לבסוף, בימים הרביעי והחמישי של ההתרגלות, הניחו את הכדורים רק קרוב מאוד למתקני המזון בשתי קופסאות המטרה.אפשרו לעכברים לחקור את המבוך במשך 10 דקות. לשלב כניסת הזרוע הכפויה, התחל בהגדרת פרמטרי תוכנת הבקרה. הגדר את משך הזמן ל-900 שניות.הגדר את זמן השהיית ההתחלה המוגדר כברירת מחדל לשלוש שניות, את מספר הגלולה לאחד עבור LRA וארבע עבור HRA, והגדר את זמן ההשהיה לאפס שניות. רשום את המזהה של כל עכבר בודד לתוכנה ואת מיקום ה- HRA עבור כל עכבר בודד, בצד שמאל או בצד ימין. לאחר מכן, היכנס לחלון ממשק הניסוי, הנח את העכבר בתיבת ההתחלה והתחל את האימון על ידי לחיצה על כפתור ההתחלה בשלט הרחוק.שימו לב במהלך כל ניסוי, רק הדלתות המובילות לזרוע אחת יהיו פתוחות, בעוד שהדלתות בזרוע הנגדית לא יהיו פתוחות, והדלתות נפתחות או נסגרות אוטומטית בהתאם למיקום החיה. כאן, העכבר נאלץ להיכנס ל-HRA בצד שמאל בניסוי הראשון ולאכול את ארבעת הכדורים ולהיכנס לזרוע הצד הימני בניסוי השני כדי לאכול את הכדור האחד. שלב זה מאפשר לעכבר ללמוד את המיקום של HRA ו-LRA.עבור שלב כניסת הזרוע החופשית, הגדר את הפרמטרים באמצעות אותה שיטה המשמשת בשלב הכניסה הכפויה. הנח את העכבר בתיבת ההתחלה, לחץ על כפתור ההתחלה, ולאחר מכן אפשר לעכבר לבחור בחופשיות זרוע אחת, HRA או LRA. התחל בהגדרת זמן ההשהיה של ה-HRA לחמש שניות, 10 שניות ו-15 שניות ביום הראשון, ביום השני וביום השלישי, בהתאמה.הגדר את מספר השלב. הגדר את כל שאר הפרמטרים באותו אופן כמו שלב כניסת הזרוע הכפויה. אפשר לעכבר לבחור בחופשיות זרוע אחת, HRA או LRA.בשני הניסויים שמוצגים כאן, העכבר בחר ב-LRA בניסוי הראשון ובחר ב-HRA בניסוי השני. לאחר מכן, למבחן קבלת החלטות מבוסס מאמץ, הציגו את המחסום ל-HRA. אפשרו לעכברים לבחור בחופשיות זרוע אחת, HRA או LRA.כאן, העכבר בחר לטפס על המחסום כדי לקבל פרס גבוה יותר. לאחר השלמת הניסוי, השג נתונים ותוצאות מתוכנת הבקרה. חפש את כל הנתונים הניסיוניים בתיקיית הנתונים.לבסוף, בדוק פריטים בתיקיית התוצאות, משך הזמן, מספר הניסוי, מספר הבחירה של HRA, מספר הבחירה של LRA, אחוז הבחירה של HRA, אחוז הבחירה של LRA, מרחק התנועה הכולל וזמן הצומת הכולל תחת כל מזהה בעל חיים.התוצאות המוצגות כאן מציגות את ההבדלים בין יכולת קבלת החלטות מבוססת עיכוב ומאמץ בין עכברים שעברו הבלטה האמצעית לבין חבריהם לשגר, עכברי ביקורת מסוג בר. עבור מבחן קבלת החלטות מבוסס עיכוב, ההשפעה העיקרית של הגנוטיפ לא הייתה משמעותית כאשר זמן העיכוב היה חמש שניות. עם זאת, כאשר זמן העיכוב הוארך ל-10 שניות ו-15 שניות, העכברים שעברו הבלטה הבנולרית האמצעית הראו ירידה משמעותית באחוז ביקורי ה-HRA בהשוואה לעכברי CT.לבסוף, במבחן קבלת החלטות מבוסס מאמץ, אחוז הביקורים ב-HRA ירד באופן משמעותי בעכברים שעברו אבלט הבנולרי מדיאלי כאשר הוצב מחסום ב-HRA, ללא קשר למיקום השמאלי/ימני של ה-HRA. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור שהגבלת מזון צריכה להיעשות לאורך כל הליכי האילוף כדי להבטיח את המוטיבציה של המכרסם לבצע את המשימה. בנוסף, זכרו להשתמש בכדורים הזעירים בגודל 10 מיליגרם ולהשתמש בסיליקה ג'ל במכשירי המזון כדי לשמור על הגלולה יבשה.בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו הקלטת אלקטרודות in vivo, הדמיית סיבים אופטיים, מניפולציה אופטוגנטית ומיקרודיאליזה על מנת לענות על שאלות נוספות, למשל, השינויים הדינמיים של ריגוש של אוכלוסיות תאים ספציפיות במהלך הנחת עיכוב ומאמץ ושינויים דינמיים של נוירופפטידים, נוירוטרנסמיטורים והורמונים במהלך קבלת החלטות. במילה אחת, ההגדרה הנוכחית והפרוטוקול שפיתחנו מאפשרים לחוקרים לנתח ביעילות קבלת החלטות של מכרסמים, עם אוטומציה מלאה, סטנדרטיזציה ויכולת תפוקה גבוהה. אנו מאמינים שההמצאה שלנו יכולה לעזור להבהיר את המנגנון העומד בבסיס קבלת החלטות עבור מצבים פיזיולוגיים ופתולוגיים כאחד.

an-automated-t-maze-based-apparatus-protocol-for-analyzing-delay

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

בדו"ח זה, אנו מציעים מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד המסוגל בו זמנית בדיקות רב קוגניטיביים התנהגויות ורישום הפעילות העצבית של מכרסמים.

מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד עבור בדיקת ריבוי פונקציות קוגניטיביות ורישום פעילות עצבית במכרסמים

פרוטוקול אוטומטי לחלוטין לתניה אופרנטית מכרסמים מוצע. הפרוטוקול מסתמך על שליטה זמנית מדויקת של אירועים התנהגותיים לחקור כדי שניסויי השפעות שליטה זו אינטגרציה עצבית שבבסיס פעילות הסנסורית ושליטה קוגניטיבית המידה.

מכרסמים אוויר פרוטוקול אוטומטי לחלוטין עבור הסנסורית אינטגרציה וניסויי בקרה קוגניטיבית

אנו מתארים פרוטוקולים להכשרת חולדות עבור קלטות אלקטרו כרוניות במשימות קוגניטיביות אוטומטיות לחלוטין בהקרנה מקיר לקיר מבוך.

משימות אוטומטיות חזותית קוגניטיבית להקלטה עצבית פעילות באמצעות הקרנה מקיר לקיר מבוך

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

מטרת פרוטוקול זה היא לחקור קוגניציה מרחבית במכרסמים. מבוך המים הכפול H הוא מבחן חדשני, שימושי במיוחד להבהרת המרכיבים השונים של למידה, קונסולידציה וזיכרון, כמו גם את יחסי הגומלין בין מערכות זיכרון.

זוגי H-המבוך: מבחן חזק התנהגות למידה וזיכרון במכרסמים

ניתוח עלות-תועלת היא גישה שקילה-קנה-מידה שמבצע המוח במהלך הקורס של קבלת החלטות. כאן, אנו מציעים פרוטוקול לאמן חולדות על operant קבלת ההחלטות שצורת בו חולדות לבחור תגמולים גבוהים יותר על חשבון מחכה 15 s כדי לקבל אותם.

פרוטוקולים operant להערכת ניתוח עלות-תועלת במהלך קבלת החלטות מחוזק על ידי מכרסמים

ניוון עצבי הן בעיניים והן במוח כתוצאה מסוכרת ניתן לראות באמצעות בדיקות התנהגותיות שבוצעו על מכרסמים. מבוך ה-Y, מדד לקוגניציה מרחבית, ותגובת האופטומוטור, מדד לתפקוד חזותי, מספקים תובנה על אבחנות וטיפולים פוטנציאליים.

הערכה התנהגותית של תפקוד חזותי באמצעות תגובת Optomotor ותפקוד קוגניטיבי באמצעות Y-Maze בחולדות סוכרתיות

הפרוטוקול הנוכחי מתאר מבוך הניתן להגדרה מחדש, מערכת ייחודית לבדיקת ניווט מרחבי ופנוטיפים התנהגותיים במכרסמים. יכולת ההסתגלות של מערכת מבוך זו מאפשרת ביצוע ניסויים שונים בסביבה פיזיקלית אחת. הקלות של סידור מחדש של מבנים מייצרת תוצאות ניסוי אמינות וניתנות לשחזור.

שימוש במערכת מבוך הניתנת להגדרה מחדש כדי לשפר את יכולת השחזור של בדיקות ניווט מרחביות במכרסמים

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

המאמר מתאר את הליכי הניסוי עבור פרדיגמת המציאות המדומה (VR) הנפוצה בעכברים, כמו גם קביעת ההיתכנות של הפעלת משימות VR מורכבות על ידי בדיקת משימת אפליית אותות בצורת Y.

נהלי אימון התנהגותי למציאות מדומה קבועה בראש בעכברים

למדו פרוטוקול T-maze אוטומטי לניתוח קבלת החלטות מבוססות עיכוב ומאמץ בעכברים חופשיים. השיטה חוסכת זמן ומאפשרת חקר מעגלים עצביים ומולקולות בביהביוריסטיקה.

T-maze אוטומטית המבוסס על המנגנון ופרוטוקול לניתוח עיכוב מאמץ מבוססות החלטות בחולדות העברה חינם

גלה סרטונים נוספים