Un operante intra / extra-dimensionale Set-shift attività per Mice

L'obiettivo generale di questo esperimento è quello di creare un compito automatizzato che viene utilizzato per valutare le funzioni esecutive nei topi e imita anche i test neuropsicologici umani originali. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo delle neuroscienze cognitive. Ad esempio, in che modo il trattamento selettivo, cognitivo o farmacologico può influire sulle funzioni cognitive di ordine superiore rilevanti per i disturbi psichiatrici.

I principali vantaggi di questa tecnica sono che è completamente automatizzata. Evita ogni fonte di soggettività. È molto flessibile e otteniamo una serie di risultati molto selettivi.

Le implicazioni di questa tecnica si estendono alla diagnosi e al trattamento delle disfunzioni esecutive nei disturbi psichiatrici perché consente ampi screening farmacologici e genetici rilevanti per i sintomi cognitivi nei disturbi psichiatrici. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto la corretta impostazione di questo compito è fondamentale per un esito positivo dell'esperimento. Preparare i topi per l'esperimento acclimatandoli a un unico alloggio e privandoli leggermente di cibo prima del test, come descritto nel protocollo di testo allegato.

Inoltre, prima del test, assicurarsi che ogni camera dell'apparecchio abbia due fori per il naso dotati di raggi fotografici a infrarossi e, tra di loro, un caricatore di cibo con raggi fotografici dove un distributore di pellet eroga il rinforzo alimentare. Successivamente, prepara stimoli mutevoli che variano in tre diverse dimensioni percettive. Un elenco di stimoli suggeriti può essere trovato nella Tabella Uno del protocollo di testo allegato.

Scegli cinque coppie di esemplari per ogni dimensione. Per erogare stimoli olfattivi nei fori del naso, utilizzare un olfattometro a diluizione. Imposta un olfattometro per controllare due fori per il naso, quindi caricalo riempiendo le bottiglie di profumo con profumi di odore diluiti da uno a venti in olio minerale.

Collegare la pompa dell'aria all'ingresso dell'olfattometro e il vuoto alle uscite montate sul dispositivo di innesco del naso. Quindi, collegare l'uscita per l'erogazione degli odori a ciascun ingresso del naso e regolare la portata a 1,5 litri al minuto. Per gli stimoli visivi, posizionare i diodi emettitori di luce sopra ogni foro del naso e fissarli nel pannello metallico della camera.

Collegare ciascun diodo all'interfaccia di uscita. Per gli stimoli tattili, posizionare le texture del pavimento modificabili su un supporto scorrevole sotto un'apertura di tre centimetri per tre davanti a ciascun foro per il naso. Monta le diverse texture in modo che possano essere spostate utilizzando i telai sotto il pavimento.

Prima del test, assicurati di seguire le sessioni di allenamento come descritto nei protocolli di testo allegati per abituare i topi alla camera di prova e alla procedura. In ogni fase del test vero e proprio, misurare il tempo impiegato dal mouse per fare una scelta in ogni presentazione, nonché il tempo impiegato per fare otto scelte corrette su dieci prove consecutive per completare ogni fase. Interrompere la sessione giornaliera dopo 40 minuti o se un mouse non riesce a rispondere per cinque minuti consecutivi.

Terminare la sessione e continuare il giorno successivo, con il mouse sullo stesso livello in cui era stato interrotto. Per il semplice test di discriminazione, introduci i topi a un odore, una luce o una consistenza che sia rilevante in tutti i compiti fino al passaggio extra-dimensionale. In questo esempio, vengono presentati due odori, vaniglia e lavanda, e la vaniglia viene selezionata come risposta corretta.

Per la discriminazione composta, introdurre una seconda dimensione, come la luce, che non indica dove si trova la risposta corretta. Rendi lo stato della luce irrilevante per il risultato e mantieni la vaniglia come risposta corretta. Testare questa discriminazione in modo che la vaniglia sia abbinata sia alla luce blu che alla luce gialla nei test successivi.

Per invertire la discriminazione composta, fate in modo che gli animali imparino che lo stimolo precedentemente corretto è ora errato. Per questo esempio, seleziona lavanda come risposta corretta, con vanilla che ora è la scelta sbagliata. Ancora una volta, abbina il profumo corretto sia alla luce blu che alla luce gialla nei test successivi.

Successivamente, selezionare uno spostamento intradimensionale, in cui si verifica un cambiamento totale nel design. Usa la fragola e la cannella come odori e passa a luci arancioni e bianche. Assicurati che i soggetti del test seguano la stessa dimensione pertinente per trovare la risposta corretta, che è la fragola.

Abbina il profumo sia alla luce arancione che a quella bianca nei test successivi. Quindi chiedi ai topi di eseguire l'inversione del passaggio intradimensionale e di cambiare il profumo corretto in cannella. Ancora una volta, abbina il profumo con le luci arancioni e bianche.

Per un cambiamento intradimensionale, utilizzare le stesse condizioni di prima, ma cambiare le coppie di esemplari con i nuovi odori e luci. Ora, esegui il passaggio extra-dimensionale introducendo le texture come nuova dimensione rilevante. Aggiungere carta vetrata grossolana all'apertura sotto uno dei fori del naso e carta vetrata fine sotto la seconda apertura.

Allo stesso tempo, presenta loro due nuovi odori, come il limone e l'albicocca. Impostare il foro con la carta vetrata grossa corrispondente come risposta corretta. Abbina la carta vetrata grossolana con i profumi di limone e albicocca nei test successivi.

Infine, invertire la risposta corretta in modo che la carta vetrata fine indichi la posizione del foro con la risposta corretta. Abbina la carta vetrata fine con i profumi di limone e albicocca nei test successivi. Per il protocollo bidimensionale, ripetere la procedura di blocco fino allo spostamento extradimensionale.

Invece di passare alla consistenza e all'odore a questo punto, cambia la dimensione pertinente in modo che la luce sia rilevante e l'odore sia irrilevante. Imposta il nuovo spostamento extra-dimensionale in modo che le luci siano ora rosse e verdi, con la luce verde che ora agisce come risposta corretta. L'odore è ora la dimensione irrilevante.

Testare la luce verde abbinata a entrambi gli odori nelle fasi successive. Per l'inversione, utilizzare gli stessi odori ma l'interruttore in modo che la luce rossa sia ora la risposta corretta. Abbina la luce rossa a entrambi gli odori nelle fasi successive.

Una volta che un mouse ha terminato la sessione, pulisci la configurazione con etanolo al 70% per prepararla per il mouse successivo. Esegui sempre i test nello stesso ordine, ma cambia gli stimoli in vari test in modo che ciascuno degli stimoli scelti sia equamente rappresentato nello studio. Inoltre, assicurati di controbilanciare equamente le dimensioni percettive utilizzate all'interno e tra ciascun gruppo sperimentale.

Le discriminazioni visive, tattili e olfattive in questo nuovo apparato hanno richiesto una quantità di tempo simile e un numero simile di prove per raggiungere il criterio, suggerendo che gli animali sono in grado di eseguire discriminazioni semplici indipendentemente dalla dimensione presentata. Quando si utilizza il protocollo stuck-in-set, l'analisi delle prestazioni dei topi rivela che l'effetto di discriminazione in quanto i topi hanno avuto bisogno di più prove e più tempo per risolvere la fase di spostamento extradimensionale rispetto alla discriminazione composta, allo spostamento intradimensionale, allo spostamento intradimensionale 2 e agli stadi di inversione dello spostamento extradimensionale. Questo era vero anche nel protocollo bidimensionale.

Una volta padroneggiato, questo esperimento può essere fatto in 10-12 giorni, compresa tutta la preparazione e la sessione di allenamento.