Eventi di vita stressanti compromettono la funzione cognitiva, aumentando il rischio di disturbi psichiatrici. Questo protocollo illustra come lo stress influisce sulla flessibilità cognitiva utilizzando un paradigma automatizzato di cambiamento della strategia operante nei ratti Sprague Dawley maschi e femmine. Vengono discusse aree cerebrali specifiche alla base di particolari comportamenti e viene esplorata la rilevanza traslazionale dei risultati.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
Valutazione degli effetti dello stress sulla flessibilità cognitiva utilizzando un paradigma di cambiamento della strategia operante
In questo articolo
Sommario
Abstract
Lo stress influisce sulla funzione cognitiva. Se lo stress migliora o compromette la funzione cognitiva dipende da diversi fattori, tra cui il tipo 1), l'intensità e la durata del fattore di stress; 2) tipo di funzione cognitiva in studio; e 3) tempistica del fattore di stress in relazione all'apprendimento o all'esecuzione del compito cognitivo. Inoltre, le differenze di sesso tra gli effetti dello stress sulla funzione cognitiva sono state ampiamente documentate. Qui è descritto un adattamento di un paradigma automatizzato di cambiamento della strategia operante per valutare come le variazioni dello stress influenzano la flessibilità cognitiva nei ratti Sprague Dawley maschi e femmine. In particolare, lo stress da contenimento viene utilizzato prima o dopo l'allenamento in questo compito basato sull'operante per esaminare come lo stress influisce sulle prestazioni cognitive in entrambi i sessi. Particolari aree cerebrali associate a ciascun compito in questo paradigma automatizzato sono state ben consolidate (cioè la corteccia prefrontale mediale e la corteccia orbitofrontale). Ciò consente manipolazioni mirate durante l'esperimento o la valutazione di particolari geni e proteine in queste regioni al completamento del paradigma. Questo paradigma consente anche il rilevamento di diversi tipi di errori di prestazione che si verificano dopo lo stress, ognuno dei quali ha substrati neurali definiti. Sono inoltre identificate differenze di sesso distinte negli errori perseveranti dopo un ripetuto paradigma di stress di contenimento. L'uso di queste tecniche in un modello preclinico può rivelare come lo stress colpisce il cervello e compromette la cognizione nei disturbi psichiatrici, come il disturbo da stress post-traumatico (PTSD) e il disturbo depressivo maggiore (MDD), che mostrano marcate differenze sessuali nella prevalenza.
Introduzione
Nell'uomo, gli eventi stressanti della vita possono compromettere la funzione cognitiva (cioè la flessibilità cognitiva1), che denota la capacità di adattare le strategie di elaborazione cognitiva per affrontare nuove condizioni nell'ambiente2. La compromissione della cognizione precipita ed esacerba molti disturbi psichiatrici, come il disturbo da stress post traumatico (PTSD) e il disturbo depressivo maggiore (MDD)3,4. Questi disturbi sono due volte più diffusi nelle femmine5,6,
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Protocollo
Tutte le procedure in questo studio sono state approvate dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) del Bryn Mawr College. Ottenere l'approvazione IACUC o altrimenti applicabile prima di ordinare animali da laboratorio e iniziare la sperimentazione.
1. Preparazione animale
- Acquisire ratti Sprague Dawley adulti maschi e femmine.
NOTA: I ratti possono essere partorito prima dei 65 giorni di età, ma non iniziano le procedure fino a dopo questo punto per garantire che sia i maschi che le femmine siano completamente maturi. - Ratti dello stesso sesso a coppia il più a lungo possibile, poiché l'isolamento a lung....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Risultati
Il paradigma di cambiamento automatico della strategia operante adattato sopra delineato è stato utilizzato per determinare se lo stress di contenzione ripetuto influisce sulla cognizione nei ratti Sprague Dawley maschi e femmine. I dati comportamentali rappresentativi sono descritti nella Figura 2 di seguito. In breve, i ratti di controllo e ripetutamente trattenuti hanno eseguito questo test di spostamento della strategia operante, che consisteva in una serie di compiti: discriminazione la.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Discussione
Il protocollo dimostra come misurare gli effetti dello stress sulla funzione cognitiva. In particolare, un paradigma di spostamento della strategia operante modificato viene utilizzato nei roditori, che misura la flessibilità cognitiva (analoga al Wisconsin Card Sorting Task negli esseri umani)1. La flessibilità cognitiva denota la capacità di adattare le strategie di elaborazione cognitiva per affrontare nuove condizioni nell'ambiente ed è fondamentale per il normale funzionamento quotidiano
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori vorrebbero ringraziare Hannah Zamore, Emily Saks e Josh Searle per il loro aiuto nello stabilire questo paradigma di cambiamento di strategia operante nel laboratorio Grafe. Vorrebbero anche ringraziare Kevin Snyder per il suo aiuto con il codice MATLAB per l'analisi.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Contagocce per pipette in vetro da 3 pollici | Amazon | 4306-30-012LC | Per il lavaggio vaginale |
| Salviette imbevute di alcol | VWR | 15648-990 | Per pulire i vassoi in scatole di spostamento tra i ratti |
| Biotina-SP-coniugato AffiniPure Donkey Anti-Mouse lgG (H + L), reazione crociata minima a proteine del siero di bovino, pollo, capra, porcellino d'India, criceto, cavallo, umano, coniglio, pecora | Jackson ImmunoResearch | 715-065-150 | Tutti gli altri materiali di colorazione del protocollo DAB sono tamponi standard/DAB e non sono specificati qui, in quanto questo non è l'obiettivo principale del documento |
| sui metodi Anticorpo primario monoclonale di topo C-fos | AbCam ab208942 | Per colorare l'attivazione neurale nelle aree cerebrali dopo il set shifting | |
| Pellet per alimenti senza polvere | Bio Serv | F0021 | Per set shifting boxes (dispenser per ricompensa) |
| GraphPad Prism | Utilizzato per l'analisi dei dati | ||
| Microscopio Leica DM4 B e software di imaging associato | Leica | Lotti di parti diverse per il microscopio e la stazione di lavoro, per il lavaggio delle immagini e/o cfos | |
| Software MatLab | ; codice per aiutare ad analizzare i dati di spostamento dei set, disponibile su richiesta. | ||
| Software | Med Associates | SOF-736 | Software; utilizza codici per far funzionare le camere operanti |
| Operant Chambers | Med PC | MED-008-B2 | Molte parti diverse per l'impostazione della camera e il software per lavorare con essa; abbiamo anche scritto un codice separato per lo spostamento del set, disponibile su richiesta. |
| Lettiera per ratti | Envigo | T.7097 | |
| Rat Chow | Envigo | T.2014.15 | |
| Dispositivi di ritenuta | Bryn Mawr College | Realizzato dal nostro negozio | Per l'esposizione allo stress; specifiche disponibili su richiesta. |
| Scarabocchi Vernice per tessuti 3d | Amazon | 54139 | Per il lavaggio vaginale |
| Sprague Dawley Rats | Envigo | Almeno D65 Maschi e Femmine | |
| VWR Superfrost Plus Micro Slide | VWR | 48311-703 | Per il lavaggio vaginale e/o fette/colorazione del cervello per c-fos |
Riferimenti
- Hurtubise, J. L., Howland, J. G. Effects of stress on behavioral flexibility in rodents. Neuroscience. 345, 176-192 (2016).
- Bissonette, G. B., Powell, E. M., Roesch, M. R. Neural structures underlying set-shifting: Roles of medial prefrontal....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Ristampe e permessi
