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Articolo metodologico

Tre procedure di laboratorio per valutare diverse manifestazioni di impulsività in ratti

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DOI:

10.3791/59070

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17 marzo 2019

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1Laboratorio de Neurociencias, Universidad Iberoamericana, 2Departamento de Psicología, Universidad Anáhuac México Sur, 3Departamento de Salud, Universidad Iberoamericana

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Presentiamo tre protocolli che valutano le diverse forme di impulsività nei ratti e altri piccoli mammiferi. Le procedure intertemporali valutano la tendenza a sconto il valore dei risultati in ritardo. Rinforzo differenziale di tassi bassi e caratteristica negativa discriminazione valutare capacità di inibizione di risposta con e senza punizione per risposte inadeguate, rispettivamente.

Abstract

Il presente articolo fornisce una guida per la conduzione e l'analisi di tre protocolli basati su condizionata per valutare impulsività in ratti. Impulsività è un concetto significativo perché è associato con patologie psichiatriche in esseri umani e con disadattivi in animali non umani. Si ritiene che l'impulsività è composta di fattori distinti. Ci sono protocolli di laboratorio ideati per valutare ognuno di questi fattori con strumenti automatizzati standardizzati. Attualizzazione di ritardo è associata con l'incapacità di essere motivati da esiti in ritardo. Questo fattore viene valutato attraverso protocolli intertemporali, che consistono di presentare l'individuo con una situazione di scelta che coinvolge una ricompensa immediata e una ricompensa più grande ma in ritardo. Deficit di inibizione di risposta è associata con l'incapacità di trattenere le risposte prepotente. Rinforzo differenziale di tassi bassi (DLR) e protocolli di caratteristica negativa discriminazione valutare il fattore di deficit di inibizione risposta di impulsività. L'ex impone una condizione ad un individuo motivato in cui la maggior parte aspettare un periodo minimo di tempo per una risposta di essere ricompensati. Quest'ultima valuta la capacità degli individui di astenersi dal cibo che cercano le risposte quando viene presentato un segnale di mancanza di cibo. Lo scopo di questi protocolli è quello di costruire una misura quantitativa obiettiva di impulsività, che serve per effettuare confronti inter-specie, consentendo la possibilità di ricerca traslazionale. I vantaggi di questi particolari protocolli includono loro facile set-up e l'applicazione, che deriva dalla quantità relativamente piccola di attrezzatura necessaria e la natura automatizzata di questi protocolli.

Introduzione

Impulsività può essere concettualizzata come una dimensione comportamentale associata con esiti disadattivi1. Malgrado l'uso molto diffuso di questo termine, non ci è consenso universale su sua precisa definizione. Infatti, parecchi autori hanno definito impulsività dando esempi di comportamenti impulsivi o delle loro conseguenze, anziché delineare quali aspetti distintivi governano il fenomeno. Per esempio, impulsività è presupposto di coinvolgere un'incapacità di attendere, pianificare, inibire comportamenti prepotent o un'insensibilità a esiti in ritardo2, ed è stato considerato una vulnerabilità di core a comportamenti di dipendenza3. Bari e Robbins4 hanno caratterizzato impulsività come il co-avvenimento di impulsi forti, essere innescato da variabili disposizionale e situazionale e processi inibitori disfunzionali. Una definizione diversa è stata fornita da Mitri e Robbins, che ha dichiarato che impulsività potrebbe essere considerata come una predisposizione alle azioni rapide, spesso precoce, senza comprensione appropriata5. Ancora, un'altra definizione di impulsività, proposta da Sosa e dos Santos6, è una tendenza di comportamento che devia un organismo da massimizzare premi disponibili grazie al controllo acquisito esercitata sopra l'organismo risponde da stimoli per inciso relativo a tali premi.

A causa dei processi comportamentali legati impulsività, suo substrato neurofisiologico coinvolge le strutture in comune con quelli del comportamento motivato, processo decisionale e valorizzazione di ricompensa. Questo è supportato da studi che dimostrano che le strutture del pathway cortico-striatali (ad es., nucleo accumbens [NAc], corteccia prefrontale [PFC], amigdala e caudato putamen [CPU]), come pure il sistema di neurotrasmettitori monoaminergici ascendente, partecipare nell'espressione del comportamento impulsivo7. Tuttavia, il substrato neurale di impulsività è più complesso di quella. Sebbene il NAc e PFC sono coinvolti nel comportamento impulsivo, queste strutture fanno parte di un sistema più complesso e anche sono composti da sottostrutture che hanno funzioni diverse (per la documentazione più dettagliata, vedi de Mitri e Robbins5).

Indipendentemente dalle polemiche sulla sua natura e il substrato biologico, è noto che questa dimensione comportamentale variano tra gli individui, nel qual caso può essere considerato come una caratteristica e negli individui, nel qual caso può essere considerato come una statale8. Impulsività è da tempo riconosciuta come una caratteristica di alcune condizioni psichiatriche, come attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD), abuso di sostanze e di episodi maniacali9. Sembra esserci un consenso elevato che impulsività è composta da molteplici fattori dissociabili, tra cui la mancanza di volontà di aspettare (cioè, un ritardo di attualizzazione), incapacità di astenersi prepotente risposte (cioè, deficit di inibitori), difficoltà a concentrarsi su rilevanti informazioni (cioè, disattenzione) e una tendenza a impegnarsi in situazioni a rischio (cioè, sensazione che cercano)5,10,11. Ciascuno di questi fattori può essere valutata attraverso speciali compiti comportamentali, che vengono generalmente assegnati a due grandi categorie: inibizione di risposta e di scelta (questi possono avere diverse etichette tra ogni tassonomie degli autori). Alcune caratteristiche importanti di tali mansioni comportamentistiche sono che potrebbe essere applicati in diverse specie animali2 e che permettono lo studio di impulsività in condizioni di laboratorio controllate.

Modellazione di una dimensione comportamentale con animali da laboratorio non umano ha una serie di vantaggi tra cui la possibilità di misurazione specifiche, operazionalizzate tendenze comportamentali, consentendo ai ricercatori di in gran parte ridurre le variabili di confusione (ad esempio, contaminazione da passato vita eventi4) e ad attuare le manipolazioni sperimentali quali l'amministrazione farmacologica cronica, eseguendo le lesioni neurotossiche o manipolazioni genetiche. La maggior parte di questi protocolli hanno versioni analogiche per gli esseri umani, che rendono i confronti facile5. D'importanza, utilizzando analoghi di questi protocolli di laboratorio in esseri umani è efficace ausilio alla diagnosi delle patologie psichiatriche, quali ADHD (soprattutto quando più di un protocollo è applicata12).

Come qualsiasi altra misura psicologica, protocolli di laboratorio per la valutazione di impulsività devono rispettare determinati criteri al fine di conseguire l'obiettivo di fornire la comprensione del fenomeno oggetto di studio. Per essere considerato come un appropriato modello di comportamento impulsivo un laboratorio protocollo dovrebbe essere affidabili e possiedono (almeno, in una certa misura) faccia, costrutto, e/o validità predittiva13. Affidabilità potrebbe implicare che un effetto sopra la misura sarebbe replicare se una manipolazione è condotto due o più volte o che la misura è coerenza nel tempo o tra diverse situazioni14,15. La caratteristica ex sarebbe particolarmente utile per gli studi sperimentali, mentre quest'ultimo sarebbe stato così per studi correlazionali14. Faccia validità si riferisce al grado in cui ciò che è misurato è simile al fenomeno che è supposto per essere modellato, quanto a essere, per esempio, risentono le stesse variabili. Validità predittiva si riferisce alla capacità di una misura di previsioni future prestazioni nell'uso dei protocolli, che mirano a misurare lo stesso o un costrutto correlato. Validità di costrutto menziona infine, se il protocollo viene riprodotto il comportamento che è teoricamente corretto per quanto riguarda il processo o processi che presume di essere coinvolti nel fenomeno oggetto di studio. Tuttavia, anche se queste sono le caratteristiche altamente desiderabili, uno dovrebbe essere prudente quando affermando che un protocollo è valido puramente basata su questi criteri16.

Esistono diversi protocolli per misurare impulsività nelle regolazioni del laboratorio. Tuttavia, il presente articolo presenta solo tre metodi: intertemporali, rinforzo differenziale di tassi bassi e la caratteristica negativa discriminazione. Intertemporale procedure mirano a valutare l'attualizzazione di ritardo (cioè, la difficoltà degli esiti in ritardo per controllare il comportamento) componente di impulsività. Il base razionale di questo protocollo sta confrontando soggetti con due ricompense che si differenziano sia in grandezza che in ritardo17. Un'alternativa fornisce una piccola ricompensa immediata (chiamato prima è più piccolo, SS) e l'altro fornisce una ricompensa più grande ma in ritardo (definito più grande dopo, LL). La percentuale di risposte per l'alternativa di SS può essere utilizzata come indice di impulsività18. In rinforzo differenziale delle procedure di tassi bassi, il fattore di impulsività da valutare è l'inibizione di risposta (cioè, incapacità di trattenere le risposte prepotente) quando c'è una contingenza di punizione negativa su blocca inappropriato. Il razionale di questo protocollo sta introducendo soggetti ad una situazione in cui l'unico modo di ottenere ricompense è quello di sospendere la loro risposta19. Infine, procedura di caratteristica negativa discriminazione valuta l'inibizione di risposta quando non c'è nessuna punizione esplicita su blocca inappropriato. Il razionale di questo protocollo (noto anche come pavloviano condizionato l'inibizione o la A + AX-procedura) è quello di valutare la capacità dei soggetti di trattenere inutili risposte20.

Queste procedure si distinguono in confronto agli altri come avendo alcune funzioni utili. Per esempio, le procedure qui presentate sono adatte per essere condotto nelle camere minimamente attrezzata condizionata (noto anche come ' la scatola della sbucciatrice'). La figura 1 Mostra un diagramma di una camera tipica condizionata. Condizionata alloggiamenti sono strumenti di ricerca utili a causa di una serie di vantaggi. Essi consentono la raccolta automatizzata di un relativamente grande volume di dati, massimizzando il numero di soggetti valutati per unità di tempo e spazio21. Inoltre, studi comportamentali condotti in condizionata camere richiedono un intervento minimo ricercatore, che riduce il tempo e lo sforzo investito da personale di laboratorio, a differenza di altri metodi disponibili (ad es., non automatizzata T-labirinti, scatole set-shifting) 21. riducendo al minimo intervento dei ricercatori anche aiutare a ridurre il bias dei ricercatori, diminuendo gli effetti di curva di apprendimento dei ricercatori, e una riduzione di movimentazione-indotto stress22. Tipico condizionata chambers sono abbastanza standardizzati per essere utilizzato con i roditori di dimensioni medie, come i ratti (r. norvegicus), ma può essere impiegato per studiare altri taxa, come marsupiali di dimensioni simili (ad es., d. albiventris e L. crassicaudata 23). ci sono anche commerciale condizionata camere adattate per più piccoli (ad es., topi [M. musculus]) e più grandi (ad es., primati non umani) specie. Impostazione e conduzione di protocolli presentati in questo articolo richiedono competenze di programmazione minimale e necessitano di un numero abbastanza basso di ingresso raggiungibile e dispositivi di output, a differenza dei più sofisticati metodi alternativi (ad es., tempo di reazione seriale 5-scelta compito [5- CSRTT]24 e segno-rilevamento25).

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Figura 1: diagramma di un condizionamento prototipo camera. I componenti principali della camera condizionata includono: leva (1) sinistra, presa (2) cibo (dotate di laterale diodi infrarossi per rilevare le voci di testa), (3) la luce focalizzata, (4) altoparlanti per emissione di tono (vista posteriore), luce (5) casa (vista posteriore), cibo (6) erogatore. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Protocollo

I tre protocolli descritti in questa sezione richiedono l'uso di ratti come soggetti. Maggior parte dei ceppi di ratti di laboratorio adatte; ad esempio, Wistar, lungo Evans, Sprague-Dawley, ecc. Il comitato etico della Universidad Iberoamericana, seguendo la guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio (Istituto del laboratorio animale risorse, Commissione sulle scienze della vita, Consiglio nazionale delle ricerche, 1996), ha approvato i protocolli di laboratorio per essere descritto.

1. preparazione e custodia degli animali

  1. Determinare il numero di ratti che verrà utilizzato. Questo dipenderà diversi fattori, quali il tipo di progetto selezionato, la potenza statistica desiderata/richiesta, i costi di condurre lo studio e il tempo a disposizione per lo svolgimento di Studio26.
  2. Etichetta della coda di ogni ratto con un pennarello indelebile per scopi di identificazione.
  3. Casa ratti individualmente o in gruppi (2-5) con acqua liberamente disponibile.
  4. Limitare l'assunzione di cibo dei ratti al fine di motivarli per i protocolli. Nel caso di ratti alloggiati individualmente, un metodo conveniente per restrizione alimentare è di ridurre il peso al 85% di libero-alimentazione pesare (uso solo per ratti adulti)27. Mantenere questo obiettivo di peso, fornendo cibo supplementare dopo aver condotto il protocollo. Per topi stabulati in gruppo, dare accesso al cibo per 60 min al giorno dopo aver condotto il protocollo27.
  5. Casa gli alloggiamenti condizionata all'interno del suono e luce d'attenuazione di conchiglie.

2. preliminare formazione

Nota: Prima di iniziare qualsiasi di questi protocolli comportamentali ratti necessario ormai abituati gli alloggiamenti condizionata e le palline dell'alimento. È anche vitale per addestrare le risposte con cui gli animali dovrebbe operare nel protocollo. I tre protocolli presentati qui utilizzano appetitiva motivazione per indurre comportamenti indicativi di impulsività, come la maggior parte delle altre attività alternative disponibili (con eccezioni selezionare28). Distributori di alimenti convenzionali sono adatti a fornire entrambi commerciali pellet di cereali e zucchero raffinato ma possono anche gestire il "crudo" grano sotto determinate circostanze29.

  1. Assuefazione
    1. Dopo l'avvio del regime di restrizione alimentare, introdurre i ratti negli alloggiamenti condizionata senza avviare qualsiasi protocollo per 30 min, al fine di habituate esplorare le risposte. Mettere 60 palline dell'alimento in un recipiente cibo all'inizio della sessione per habituate neofobia alimentare.
    2. Ripetere ogni giorno fino a quando i ratti consumano tutti i pellet di cibo.
  2. Rivista formazione
    1. Dopo la fase di assuefazione, introdurre i ratti negli alloggiamenti condizionata per due ulteriori 30 min sessioni giornaliere offrendo una pallina di cibo ogni 45 s. Questo aiuta i ratti di identificare la fonte di cibo pellet.
  3. Formazione di leva-stampa
    1. Usatelo solo per intertemporali e protocolli DRL.
    2. Progetto uno (per DRL) o le due leve (per intertemporali) negli alloggiamenti e avviare una procedura di rinforzo continuo, vale a dire, consegnare una pallina di cibo per ogni pressione della leva. Questa procedura viene utilizzata in concomitanza con un cibo gratis a pellet consegna ogni 45 s (cioè, un FR1-FT45 s programma alternativo di rinforzo30), come nella fase precedente. Le sessioni possono avere durate di 30 min.
    3. Ripetere ogni giorno dopo i ratti guadagnano 80 premi per due giorni consecutivi.
  4. Sagomatura con approssimazioni successive
    1. Utilizzare questo metodo nel caso in cui i ratti non raggiungono il criterio in quattro sessioni.
    2. Aprire il guscio isolante della camera condizionata e osservare il comportamento dei ratti. Consegnare una pallina di cibo per ogni risposta che approssima la risposta di destinazione (cioè, leva premendo). Esempi di queste risposte approssimative sono si avvicina, lo sniffing o toccando la leva.
    3. Una volta che i ratti eseguono costantemente le risposte approssimative, interrompere la consegna premi su di loro e iniziare che richiedono una risposta che è più vicina alla risposta di destinazione. Ripetere se necessario.

3. programmazione automatizzata protocolli

Nota: I valori utilizzati (ad esempio, ritardi, ricompensa gli importi, il numero di prove, durate di sessione, i valori degli orari, timeout lunghezza, durata intervallo Inter-trial, soglia per prove forzate, presenza/assenza di stimoli, di accompagnamento durate di stimoli) presentato erano selezionata arbitrariamente. I lettori si consiglia di consultare la letteratura per determinare i parametri appropriati e le condizioni per realizzare i loro obiettivi particolari. Codici per lo svolgimento di campioni dei tre protocolli presentati qui in un ambiente di MED-PC sono disponibili nel repository che può essere trovato nel seguente URL: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-codes. Tali codici possono essere liberamente scaricati e modificati in base alle particolari esigenze.

  1. Intertemporali
    1. Selezionare i valori per il ritardo e la grandezza di ricompensa. Ad esempio, scelte per l'alternativa di SS recapitare immediatamente una pallina di cibo e scelte per l'alternativa LL consegnare cinque palline dell'alimento dopo un ritardo di 20 s fisso.
    2. Selezionare un criterio di finitura. Terminare sessioni automaticamente dopo il completamento di alcune criterio specificato. Ad esempio: terminare la sessione dopo 40 prove scelta o dopo 50 min.
    3. Ogni alternativa si combinano con una leva (destra o sinistra) all'interno della camera condizionata controbilanciare la lateralità delle alternative fra gli oggetti.
    4. Entrambe le leve del progetto negli alloggiamenti condizionata e rendere disponibile al momento la realizzazione di un programma di intervallo variabile30alternative SS e LL. Una volta che la prima leva preme una volta trascorso un certo intervallo, questo attiva l'alternativa associato (ritardo incluso). La durata di tale intervallo in modo pseudo-casuale variabile impedisce esclusiva preferenza per una particolare alternativa.
    5. Ritrarre entrambe le leve e attivare la conseguenza connessa con le alternative SS o LL dopo la realizzazione di un programma di variabile di intervallo del rinforzo.
    6. Eseguire una condizione di timeout (segnalata da un blackout di casa-luce) dopo la consegna del premio. Regolare la durata di questa circostanza per equiparare la durata media degli intervalli Inter-prova per entrambe le alternative. Inizia il processo di scelta successivo dopo il completamento del timeout. La figura 2 Mostra un diagramma di eventi durante due prove successive di una procedura di scelta intertemporale.
    7. Implementare le prove forzate. Se soggetti selezionano un'alternativa per due prove consecutive, il programma determinerà che la prossima prova sarà una prova forzata dell'alternativa rimanente. Cioè, nella prossima prova entrambe le leve sono disponibili, ma solo uno opererà. Questo assicura che i soggetti esperienza i risultati associati con entrambe le alternative.
    8. Terminare una sessione giornaliera ogni volta che un numero prespecificato di prove è stato completato o ogni volta che è trascorso il tempo massimo.

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Figura 2: schema di eventi di input e di output in due prove consecutive di una procedura di intertemporali. Diagramma di una procedura di scelta intertemporale prototipa, illustrando una scelta alternativa di SS e una scelta alternativa di LL, in due prove consecutive. Ogni riga descrive la sequenza temporale dell'occorrenza di uscita particolare o gli eventi di input. Punte nella timeline SS rappresentano scelte del più piccolo-prima alternativa (al momento la realizzazione del calendario variabile-intervallo). Punte nella timeline LL rappresentano scelte dell' alternativa successiva più grande (idem). Gli asterischi nella timeline Rw rappresentano premiare consegne. Altopiani nella timeline OR rappresentano periodi di opportunità per rispondere (essi sono solitamente segnalati, e la sua durata varia a seconda del tempo che l'individuo prende per compire il criterio specificato); A basamenti per il timeout che inizia dopo la consegna del premio e termina con la prova successiva; Durante questo periodo entrambe le leve sono retratti. Si noti che le durate di timeout variano a seconda del tipo di prova (SS scelta o LL scelta) al fine di mantenere intervalli Inter-prova identificati. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

  1. DLR
    1. Selezionare il valore del tempo minimo dopo la quale risposta produrrà una ricompensa. Ad esempio, 10 s.
    2. Dopo l'inizio di una sessione o dopo qualsiasi risposta leva-stampa, avviare un timer conto alla rovescia dal valore di tempo selezionato (ad esempio, 10 s) a zero. Se gli oggetti emettono una risposta prima che il timer raggiunge il valore zero viene reimpostato il timer, in modo che devono attendere per una nuova opportunità ottenere una ricompensa. Se soggetti emettono una risposta dopo il timer raggiunge il valore zero, fornire una pallina di cibo e reimpostare il timer dopo 2 s (questo permette all'animale di consumare il cibo). La figura 3 Mostra alcuni possibili modelli di risposta e le loro conseguenze programmati corrispondente.
      Nota: Durante la ricompensa di s 2 intervallo di recupero, le risposte non sono conteggiate, che possono influenzare la percentuale di risposte di scoppio in rari casi quando i ratti mangiano il cibo abbastanza rapidamente e capita di rispondere immediatamente in seguito o non riescono a rilevare la consegna del cibo. Ciò potrebbe essere migliorata utilizzando un cue segnalazione 2 s premiare recupero intervallo31. Tuttavia, la ricerca precedente ha indicato che la quantità di tali risposte è trascurabile anche in assenza di segnali di segnalazione.
    3. Terminare la sessione dopo un tempo e/o il numero del criterio di ricompense.

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Figura 3: schema di un modello ipotetico di risposta e le sue conseguenze programmate in una routine di DRL 15 s. Punte nella timeline R rappresentano la sequenza temporale delle risposte spontaneamente emessa dal soggetto. Gli asterischi nella timeline Rw rappresentano la linea temporale di premiare consegne. Numeri sotto la riga di Cl rappresentano un orologio di conto alla rovescia da 15 s la quantità di tempo rimanente prima che la prossima occasione per rispondere e guadagnare una ricompensa. Nota che consegna ricompensa si verifica solo se una risposta è dato da un tempo minimo di 15 s è trascorso dall'ultima risposta. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

  1. Caratteristica negativa discriminazione
    1. Selezionare le durate di stimoli, intervallo Inter-trial durate e finitura-criterio per le sessioni. Ad esempio, è possibile utilizzare 8 s durate per stimoli condizionati, variabile 92 s Inter-prova intervalli e finitura criterio di 24 prove.
    2. Presente in modo pseudo-casuale due tipi di prove, A + e AX-, al 50% delle volte ciascuna; A e X rappresentano tipi di stimolo e segni più e meno rappresentano la presenza o l'assenza di cibo, rispettivamente. A + prove: accendere le luci focalizzate (stimolo A) per 8 s e poi consegnare cibo due pellet (+). AX-prove: accendere una delle luci focalizzate (entrambi i lati) per 8 s e contemporaneamente presenti un tono (stimolo X) ma non consegnare cibo (-). La figura 4 Mostra un diagramma degli eventi programmati per ciascun tipo di prova.
    3. Terminare la sessione dopo un tempo e/o il numero del criterio di prove.

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Figura 4: schema dei tipi di prova utilizzati nella procedura di caratteristica negativa discriminazione. Le elevazioni nella timeline A rappresentano gli inizi dello stimolo eccitatorio. Le elevazioni nel X timeline rappresentano gli inizi sullo stimolo inibitorio. Asterischi nella timeline cibo rappresentano la consegna del cibo. (A) A + studi includono la presentazione dello stimolo eccitatorio seguita dalla consegna di cibo. (B) AX-studi includono la presentazione dello stimolo eccitatorio in composto con lo stimolo inibitorio senza consegna del cibo. Ricordiamo che prove devono essere intervallate in modo casuale e messo da parte da intervalli relativamente lunghi Inter-prova per ottenere risultati migliori. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

4. esecuzione dei protocolli

  1. Condurre il protocollo ogni giorno, in un momento di standard, ponendo sempre ratti nella camera dell'operatore stessa.
  2. Impostare i protocolli nel software di calcolatore. Assicurarsi di etichettare in modo appropriato il file di output con i nomi degli oggetti, condizione e studio.
  3. Pulire le pareti interne, soffitto e grill piano degli alloggiamenti operanti con un soluzioni di etanolo o cloro, al fine di rimuovere gli odori da precedenti sessioni o gli studi precedenti.
  4. Verificare che tutti gli input cruciale e uscite funzionino in modo appropriato manualmente attivando e loro monitoraggio tramite il computer.
  5. Verificare che il distributore di cibo detiene cibo a sufficienza per consegnare tutta la sessione.
  6. Spostare le gabbie di alloggiamento con i ratti all'interno vicino gli alloggiamenti condizionata.
  7. Aprire il vano di alloggiamento e delicatamente portare ogni ratto alla sua corrispondente camera condizionata, chiudendo gli alloggiamenti condizionata e i gusci isolanti.
  8. Avviare il programma e attendere che il programma è terminato. Se i dati non viene salvati automaticamente, è possibile salvare i file di output della sessione nel disco del computer o altrove.
  9. Dolcemente trasportare i ratti indietro nelle loro gabbie di alloggiamento corrispondente al termine il programma.
  10. Dare cibo complementare ai ratti secondo il regime di restrizione alimentare selezionato.

5. analisi e raccolta dati

Nota: Codici per l'estrazione e manipolazione dei dati da MED-PC uscita file (salvati con l'estensione. txt) per ogni procedura sono disponibili nel repository che può essere trovato nel seguente URL: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-to-R-codes.

  1. Intertemporali
    1. Pressa a leva record in subordine SS e in subordine LL.
    2. Dividere le risposte alternative SS dalle risposte totale per ottenere la percentuale di risposte impulsive. In alternativa, dividere le risposte alternative SS dalle risposte LL alternative per calcolare la percentuale delle risposte impulsive. Prendere il logaritmo comune di punti di dati di rapporto al fine di rimuovere l'asimmetria dalla distribuzione.

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Figura 5: istogramma di IRTs per un ratto in una singola sessione sul protocollo DRL 10 s. La distribuzione è bimodale, con uno dei picchi a brevissimo IRTs (burst risposte) e l'altro localizzato vicino a criterio temporale del protocollo (risposte temporizzate). Nota anche che c'è un accumulo di un piccolo numero di risposte a destra e relativamente lontano la distribuzione temporizzata (attentional decade). Dati sono stati estratti dalla 9° sessione nel protocollo di DRL del ratto 6 in un recente studio inedito. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

  1. DRL
    1. Impostare una variabile contatore nel programma che aumenta con ogni unità di tempo dall'inizio della sessione.
    2. Registrare il valore della variabile contatore in un elenco di valori per ciascuno di essi delle risposte che si verificano durante la sessione. Ciò fornirà un record cumulativo delle risposte; vale a dire l'ora esatta in ogni risposta che si è verificato durante la sessione.
    3. Ottiene il record cumulativo delle risposte e sottrarre ogni valore, io, dal valore precedente, i-1, al fine di ottenere la Inter-risposta in volte (IRT), che costituiscono la variabile di interesse.
    4. Tracciare un istogramma di IRTs per un ratto in una sessione con intervalli di 1 s sull'asse X, al fine di ispezionare visivamente i dati. Per un tipico soggetto esperto, questo dovrebbe vedere come una distribuzione bimodale con una parte dei dati accumulato nella parte di sinistra e un'altra porzione di dati raggruppati vicino il requisito temporale selezionato del protocollo DRL. Figura 5 Mostra un esempio di prestazioni tipiche nel protocollo DRL per un ratto in una singola sessione.
    5. Classificare i tipi di destinazioni di rendering intermedie. Come detto sopra, la distribuzione di IRTs per un soggetto tipico è bimodale. Una possibile interpretazione di questa forma è che essa è composta di una miscela di (almeno) due distribuzioni riflettendo separato elabora32.
      1. Classificare IERs indicando vuoti di attentional.
        1. IRTs troppo lungo può essere indicativo di lapsus attenzionali (ovvero, periodi in cui i ratti non erano impegnati nell'attività)33. Una pratica utile per questi mezzi è quello di separare i valori erratici di estrema destra dal resto dei dati32. Ad esempio, moltiplicare lo scarto interquartile della distribuzione verso destra per qualche costante arbitraria (ad es., 3) e aggiungere questo numero alla mediana di questa distribuzione per determinare un valore di cutoff che segnala il confine tra vuoti di attentional e il resto del dati32.
      2. Classificare le risposte nella sinistra o la distribuzione verso destra (una volta i valori erratici sono stati rimossi32).
        1. La distribuzione verso sinistra o la distribuzione di risposte di scoppio è costituito da IRTs troppo breve, che vengono interpretati come indicativi di iperattività34 o come una mancanza di attenzione e/o risposta feedback35. D'altra parte, IRTs sulla distribuzione verso destra o la distribuzione di risposte temporizzate sono considerati come indicativi di rispondere in regolazione per la costrizione temporale del protocollo32. Utilizzare un taglio arbitrario per classificare i confini del verso sinistra e verso destra distribuzioni31 oppure utilizzare modelli matematici per fare così32,33,36.
      3. Determinare i parametri della distribuzione risposte temporizzate.
        1. Prestare particolare attenzione alla distribuzione verso destra in un animale con esperienza, che di solito prende la maggior parte della IRTs ed è considerato come la parte più importante del set di dati.
        2. Due parametri di interesse sono la localizzazione del suo picco e la sua diffusione. Il primo dà un indice della capacità di inibire le risposte premature; spostamenti a sinistra del criterio temporale possono essere interpretati come indicativo di impulsività37. Quest'ultima è indicativa di stima temporale; più ristretto della distribuzione, maggiore sarà la temporizzazione precisione32,40,43. Stima di questi parametri tramite semplici statistiche descrittive o più sofisticati modelli matematici40,43,33.
        3. Per una guida utile per montaggio dati DRL alla distribuzione teorica proposta da Sanabria e Killeen33, vedere il materiale supplementare fornito da questi autori.
      4. Ottenere una misura di efficienza globale.
        1. Se il criterio di finitura della sessione è temporale (cioè, la durata della sessione sarà costante) dividere il numero di premi guadagnati per il numero di risposte emessa, per ottenere una misura dell'efficienza. Se il criterio di finitura è un numero specifico di ricompense calcolare il tasso di premio, che è numero di ricompense diviso per la durata della sessione. Nota che queste misure globali dire poco su come ottenere o perdere le ricompense nel protocollo degli animali e deve essere utilizzato solo come una guida approssimativa.
  2. Caratteristica negativa discriminazione
    1. Registrare la frequenza o la durata delle risposte durante A + e AX-prove. La misura primaria di blocca condizionato può essere la risposta media frequenza38, la risposta media durata39o la percentuale di prove con almeno una risposta.
    2. Dopo aver scelto il preferito condizionata misura risponda, sottrarre il valore di blocca durante un + prove meno blocca durante AX-prove per ogni soggetto in una determinata sessione. Questo costituirà un indice negativo di impulsività40; cioè, meno la differenza tra entrambi i valori, maggiore sarà l'impulsività.
      Nota: I dati da questa attività si prestano abbastanza bene ad analisi basate su misure da segnale rilevamento teoria41,42, che può essere utilizzato per integrare le misure di semplice sottrazione.

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Risultati

I tre protocolli descritti in questo articolo possono essere ciascuno condotto da solo o in combinazione con altre procedure; Questo dipenderà la domanda di ricerca, che a sua volta determinerà il disegno dello studio. Alcuni esempi di disegni di studio che sono compatibili con questi protocolli sono: gli studi di serie (1) il tempo, che mirano a descrivere cambiamenti longitudinali delle prestazioni; (2) quantificazione della variabilità individuale, che mira a determinare l'affidabilità...

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Discussione

Il presente articolo ha fornito una descrizione di una varietà varie di protocolli per lo screening di impulsività in ratti. Si è sostenuto che questi particolari protocolli sono favoriti per la loro facilità di programmazione e analisi dei dati e richiedono meno dispositivi di funzionamento e di stimolo rispetto ad altre alternative disponibili. Ci sono diversi passaggi cruciali per l'efficace implementazione di questi protocolli, ad esempio (1) producendo una domanda di ricerca, (2) selezione di un disegno dello studio...

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Vorremmo ringraziare Florencia Mata, María Elena Chávez, Miguel Burgos e Alejandro Tapia per fornire assistenza tecnica. Desideriamo anche ringraziare Sarah Gordon Frances per i suoi commenti utili su una precedente bozza di questo articolo e Vladimir Orduña gentilmente fornendo dati grezzi da un documento pubblicato. Grazie a Claudio Nallen per creare il diagramma in Figura 1. Siamo grati alla Dirección de Investigación della Universidad Iberoamericana Ciudad de México per finanziare servizi di correzione di bozze/editing e video producendo le spese.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Cavi a 25 pinMed AssociatesSG-213FConsente di collegare le schede di controllo intelligenti ai pannelli di controllo intelligenti
Cavo a nastro a 40 pinMed AssociatesDIG-700CConsente di collegare il computer all'armadio di interfaccia
ComputerDell Computer CompanyT8P8T-7G8MR-4YPQV-96C2F-7THHBPer il controllo e il monitoraggio dei processi dei protocolli
Cavi conduttoriMed AssociatesSG-210CP-8Fornisce alimentazione ai pannelli di controllo intelligenti tramite l'alimentatore per montaggio su rack
Distributore di cibo con piedistalloMed AssociatesENV-203M-45 (12937)Fornisce silenziosamente 45 mg di pellet di cibo 
Rilevatore di ingresso della testaMed AssociatesENV-254-CBUtilizza un fotoraggio a infrarossi per rilevare gli ingressi della testa nel recipiente del cibo
House LightMed AssociatesENV-215MPer fornire un'illuminazione diffusa all'interno della camera  
Armadio di interfacciaMed AssociatesSG-6080DPod che può contenere fino a otto schede di controllo intelligenti
Med-PC IV Software MedAssociatesSOF-735Tradurre i codici in comandi per il funzionamento delle uscite e la registrazione/memorizzazione delle informazioni di ingresso
Generatore di toni multipliMed AssociatesENV-223 (597)Per il controllo della frequenza dei toni
Riempitori per pannelliMed AssociatesENV-007-FPPer il riempimento di pareti modulari quando i dispositivi non vengono utilizzati
Recipiente per pelletMed AssociatesENV-200R2MRiceve e trattiene i pellet di cibo erogati dal dispenser
Alimentatore per montaggio su rackMed AssociatesDIG-700FFornisce alimentazione al armadio di interfaccia
Leva retrattileMed AssociatesENV-112CM (10455)Rileva le risposte di pressione della leva; proietta nella camera o si ritrae secondo necessità
Smart Control CardsMed AssociatesDIG-716Controlla fino a otto ingressi e quattro uscite di una camera di condizionamento 
Pannelli di controllo intelligentiMed AssociatesSG-716 (3341)Collegare le smart card ai dispositivi all'interno delle camere di condizionamento
Med AssociatesENV-224AMPer fornire toni all'interno della camera
Camere modulari standard per RatMed AssociatesENV-008Realizzato con canali in alluminio progettati per contenere dispositivi modulari.
Gusci standard per l'isolamento acustico, luminoso e termico MedAssociatesENV-022MDServe ad alloggiare ogni camera di condizionamento
Stimulus LightMed AssociatesENV-221MPer fornire uno stimolo luminoso focalizzato rotondo Cavi
tre pinMed AssociatesSG-216A-2Collega il pannello di controllo intelligente con ciascuno dei dispositivi di ingresso e uscita nelle camere di condizionamento
a

Riferimenti

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