Name: Touchscreen sostenuta attenzione Task (SAT) per ratti (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 31 s
Description: Impara a misurare l'attenzione sostenuta nei ratti utilizzando camere operanti con touchscreen. Questo metodo consente valutazioni comparabili tra maschi e femmine per studiare i meccanismi cognitivi nelle malattie neuropsichiatriche.

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Vorremmo ringraziare Joy Bergmann, Attilio Ceretti, Sarah Cohen, Nina Duncan, Arron Hall, Hanna Lefebo e Madeleine Salvatore per la loro assistenza con il comportamento e Dr. Vinay Parikh, Dr. Brittney Yegla e Rob Cole per i loro consigli sui parametri SAT. Vorremmo ringraziare il Dr. Jill McGaughy per suggerimenti su come la procedura di formazione. Questo lavoro è stato sostenuto dagli istituti nazionali di sovvenzione di salute 092438 NIMH e National Science Foundation concedere IOS 1552416 a d.a.b.

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</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Aster (ma vedi riferimento21). Andando oltre ratti, una mouse versione del SAT è stata sviluppata per l'uso in camere dell'operatore tradizionale40. Versioni di touchscreen di altri compiti di attenzione (ad es., i cinque attività scelta seriale tempo di reazione e continuo delle performance) sono utilizzate con topi8,41, quindi è probabile che i parametri dettagliati qui possono essere adattati per testare topi in una versione di...

Disturbi che vanno dal disordine di iperattività di deficit di attenzione (ADHD) alla schizofrenia al morbo di Alzheimer, Condividi i danni attentional come una caratteristica1,2,3. I deficit nell'attenzione sostenuta — la possibilità di monitorare continuamente una situazione per eventi intermittenti e imprevedibili — sono particolarmente dirompente, perché l'attenzione sostenuta è cruciale per l'attenzione selettiva e divisa, come pure altri cognitivo elabora4,5. Anche in persone sane, difficoltà a sostenere l'attenzione negativamente influisce sulla cognizione, alterando la funzione quotidiana6. Così, comprensione delle basi neurobiologiche dell'attenzione sostenuta e come si diventa dysregulated potrebbe portare ad interventi per migliorare la cognizione che trarrebbero beneficio molte persone.
Al fine di delineare i circuiti e i processi molecolari che contribuiscono alla corretta contro perturbato attenzione, molti ricercatori si sono rivolti a modelli animali non-umani, dove la manipolazione di popolazioni di cellule specifiche e processi molecolari durante l'attenzione attività è possibile. Lo sforzo ha portato allo sviluppo di una varietà di compiti di attenzione dell'operatore che può valutare la capacità di sostenere l'attenzione7,8,9,10. Un tale paradigma, sviluppato da McGaughy e Sarter (1995), è conosciuto come il compito di attenzione sostenuta (SAT). Roditori addestrati in SAT devono distinguere prove di segnale, in cui un segnale luminoso lampeggia brevemente, dalle prove non-segnale. Richieste attentional possono essere aumentate con l'introduzione di un distrattore visual (lampeggiante houselight)10. I parametri critici per la valutazione attenzione Sat sono ben documentati e questo compito è stato convalidato in ratti maschi e femmine e topi10,11,12. Una versione è anche stata adattata per gli esseri umani, evidenziando l'utilità traslazionale di SAT13. D'importanza, l'utilizzo di questa attività ha aiutato implicano il sistema di corticopetal del forebrain basale in attenzione sostenuta4. In particolare, i neuroni colinergici nel basalis del nucleo di Meynert (NBM) / substantia inominata (SI) regione del proencefalo basale che proiettano alla corteccia prefrontale sono critici per i colpi, che sono risposte accurate su segnale prove14, 15. Al contrario, i neuroni GABAergici in questa regione sono pensati per mediare le prestazioni durante respingimenti corrette (CRs), che sono risposte accurate su prove non-segnale16. Una volta che il circuito di base per questa attività è stato stabilito, fattori che modulano questo circuito per alterare attenzione che vanno da ormoni dello stress alle proteine neurotossiche sono stati identificati17,18. Collettivamente, questi studi evidenziano l'utilità di SAT.
Una limitazione all'implementazione di SAT in laboratorio è che la procedura originale richiede alloggiamenti operante definitivamente configurati per l'attività, con una luce di pannello di centro e due leve estensibile, uno indicato per i colpi e uno per CRs10. Su una prova di segnale, la luce di pannello si accende brevemente e poi leve estendono per indicare una finestra di risposta s 4. Durante tale finestra, se non si preme la leva di successo designata, il ratto riceve una ricompensa (cibo o acqua). Pressa a leva non corretto sulle prove di segnale, note come manca, non è ricompensati. Sulle prove non segnalato, la lampada spia rimane spenta, quindi leve sono estesi. Mentre un CR è stato premiato, pressa a leva non corretto sulle prove non segnalato, note come falsi allarmi, non è ricompensati. Un tentativo di rendere qualsiasi risposta durante la finestra di risposta viene considerata un'omissione. Per espandere la disponibilità di SAT, abbiamo recentemente modificato il compito dell'operatore touchscreen Chambers, in cui una parete è un touchscreen che sia possibile visualizzare gli stimoli visivi e record naso-poke risposte19. Touchscreen chambers stanno diventando popolari a causa della loro versatilità per eseguire una varietà di compiti (ad es., accoppiato socio apprendimento, apprendimento con inversione, ecc.) con un pezzo di attrezzatura20. Simile ad altre procedure di touchscreen20,21,22, nostro adattamento di SAT richiede l'uso di una copertura di plastica opaco touchscreen, chiamata una maschera, con fori tagliati in essa. Un foro centrale, circolare consente la presentazione di un segnale presentando uno stimolo bianco sullo schermo dietro di esso, e due aree di risposta quadrati, uno indicato per i colpi e uno per CRs, consentono il topo a fare toccare le risposte19. Nelle camere di tradizionale, la finestra di risposta 4-s viene di solito indicata con la presentazione delle leve, ma uno studio precedente ha dimostrato che un tono può essere utilizzato anche per segnalare la risposta finestra23. In touchscreen SAT, segniamo allo stesso modo la finestra di risposta con un breve segnale acustico. Altri parametri di formazione (ad es., numero di prove, intervallo intertrial, ecc.) sono mantenuti simili tra tradizionale e touchscreen SAT. Abbiamo precedentemente valutato le prestazioni tra le versioni di SAT tradizionale e touchscreen e trovato che era paragonabile, suggerendo che touchscreen SAT è un valido modo per misurare l'attenzione sostenuta19. La modifica del touchscreen rende SAT più versatile perché può ora essere adattato per uso molto diffuso nelle caselle dell'operatore touchscreen.
Il presente protocollo in dettaglio come eseguire touchscreen SAT in laboratorio. I programmi di allenamento sono state leggermente modificati dalla nostra precedente relazione del compito19 per ottimizzare i tempi di acquisizione nei ratti femmina, che, a differenza dei maschi, aveva difficoltà avanzando attraverso la precedente orari24. Risultati che illustrano le prestazioni tipiche in ratti maschi e femmine sono inclusi, insieme a consigli per la risoluzione dei problemi con l'attività.

<table><tbody><tr><td>Bussey-Saksida Rat Touch Screen Chambers Sistema di facile installazione</td><td>Lafayette Instrument</td><td>80604-20</td><td>Include: Touch Screen, base della camera con pavimenti perforati, ampia area di ricompensa dell'alimentatore (44,5 mm di larghezza x 92,5 mm di altezza), altoparlante, luce domestica, generatore di toni, SAC; L'area di lavoro trapezoidale degli animali è di 126 mm di larghezza all'alimentatore, 240 mm di larghezza e 332 mm di profondità allo schermo e 300 mm di altezza</td></tr><tr><td>Cubicoli di attenuazione del suono (SAC)</td><td>Lafayette Instrument</td><td>80604-20</td><td>Attenuazione a circa 35 dB; 38 kg di peso; Dimensioni esterne: 600 mm di larghezza x 670 mm di altezza x 352 mm di profondità; Dimensioni interne: 540 mm di larghezza x 610 mm di altezza x 532 mm</td></tr><tr><td>di profondità Software Abet II per touch screen</td><td>Strumento Lafayette</td><td>89505</td><td>Versione 2.19</td></tr><tr>Strumento <td>Lafayette</td><td>multimediale per baffi</td><td>80698-1</td><td>Necessario per l'operazione touch Abet II</td></tr><tr><td>Dispenser di pellet</td><td>Strumento Lafayette</td><td>80209-45</td><td>Ruota intercambiabile da 45 mg</td></tr><tr><td>Fotocamera Strumento</td><td>Lafayette</td><td>80600-CAM</td><td>Filtrato e focalizzato per luce IR</td></tr><tr><td>Microsoft Windows</td><td>Microsoft</td><td></td><td>Windows 7-64 bit consigliato</td></tr><tr><td>Controller PC-Touch Screen Camere</td><td>Lafayette Instrument</td><td>88530</td><td>Processore Dual Core Pentinum; 2,5 GHz o superiore; tastiera, mouse e monitor; Scheda PCI, cavo ed espansione installati; Quattro porte RS232; Quattro porte VGA</td></tr><tr><td>Pellet di precisione senza polvere BioServe</td><td></td><td>F0165</td><td></td></tr><tr><td>Maschera acrilica nera</td> da 45 mg <td>Tutto in plastica Prodotto</td><td>personalizzato</td><td>Policarbonato nero con un lato con finitura opaca, spessore 3,18 mm; Apertura circolare centrale, diametro 28,58 mm, 107,95 mm dal basso, centrata tra il lato sinistro e destro; Due aree di risposta quadrate, 28,57 mm x 28,57 mm ciascuna posizionata sotto e fuori centro, una a 85,725 mm da sinistra e una a 85,725 mm dal lato destro, entrambe a 34,925 mm dal basso.</td></tr><tr><td>Carrello multiuso</td><td>Fisher Scientific</td><td>11-954-754</td><td>30,75 pollici x 18,38 pollici x 33 pollici</td></tr><tr><td>Asciugamano nero Abbastanza</td><td></td><td></td><td>grande da coprire le gabbie per il trasporto di animali</td></tr><tr><td>Fari con luci rosse</td><td></td><td>Energizer HDL33A2E</td><td>LED luce bianca e rossa</td></tr></tbody></table>

touchscreen sostenuta attenzione task (sat) per ratti

Touchscreen Sustained Attention Task (SAT) for Rats

Attenzione sostenuta è la capacità di monitorare gli eventi intermittenti e imprevedibili per un periodo prolungato di tempo. Questo processo di attentional ordinato altri aspetti della cognizione e perturbazione in determinati dello sviluppo neurologico, neuropsichiatrico e disordini neurodegenerative. Così, è clinicamente importante individuare meccanismi che alterano e migliorare attenzione sostenuta. Tali meccanismi sono spesso in primo luogo scoperto utilizzando modelli del roditore. Di conseguenza, parecchie procedure di comportamento per testare aspetti dell'attenzione continua che sono state sviluppate per i roditori. Uno, in primo luogo descritto da McGaughy e Sarter (1995), chiamato il compito di attenzione sostenuta (SAT), treni ratti per distinguere tra segnale (cioè, breve presentazione luce) e prove non-segnale. I segnali sono brevi e richiedono quindi particolare attenzione per essere percepito. Richieste attentional possono essere aumentate ulteriormente con l'introduzione di un distrattore (ad es., lampeggiante houselight). Abbiamo modificato questo compito per alloggiamenti dell'operatore touchscreen, che sono configurati con un touchscreen su una parete che può presentare stimoli e registrare le risposte. Qui dettagliamo nostro protocollo per SAT negli alloggiamenti di touchscreen. Inoltre, presentiamo le misure standard di prestazioni in ratti Sprague-Dawley maschi e femmine. Prestazioni paragonabili su questo compito in entrambi i sessi evidenzia l'uso per gli studi di attenzione, soprattutto come altri ricercatori sono compresi roditori femminili nel loro disegno sperimentale. Inoltre, la facile implementazione di SAT per il sempre più popolare touchscreen chambers aumenta la sua utilità.

Per la maggior parte degli studi attenzione, ratti sono addestrati a criteri on Sab e quindi vengono eseguite manipolazioni a turbare o migliorare l'attenzione. Acquisizione di dati non viene in genere presentate, ma lo facciamo qui per illustrare i tassi di acquisizione in ratti Sprague-Dawley maschi e femmine. A tal fine, abbiamo quantificato il numero mediano di giorni per raggiungere criteri on Sab (a partire dalla fase di Poke di naso). Si noti che alcuni ratti mai fatto per criteri ...

Attenzione sostenuta, o monitorando continuamente situazioni per eventi intermittenti e imprevedibili, è un aspetto critico della cognizione. Qui dettagliamo come testare attenzione sostenuta in ratti utilizzando camere dell'operatore touchscreen. Dimostriamo prestazioni paragonabili in ratti maschi e femmine, che rende questo compito utile per studiare l'attenzione in entrambi i sessi.

Touchscreen sostenuta attenzione Task (SAT) per ratti

Sustained attention is the ability to monitor intermittent and unpredictable events over a prolonged period of time. This attentional process subserves ...

L'obiettivo generale di questa prova comportamentale con camere operanti a schermo tattile è misurare la capacità di attenzione sostenuta nei ratti. Questo metodo può contribuire a chiarire i meccanismi neurobiologici fondamentali per un'adeguata attenzione sostenuta, ovvero il monitoraggio di eventi intermittenti e imprevedibili nel tempo. Il principale vantaggio di questa tecnica è che abbiamo adattato un compito ben validato per l'attenzione sostenuta nei roditori alla camera operante a schermo tattile.Un apparato di crescente popolarità, programmabile per molteplici compiti cognitivi. Le applicazioni di questa tecnica si estendono allo studio dei disturbi neuropsichiatrici e neurodegenerativi caratterizzati da un'attenzione compromessa. Le terapie per tali disturbi possono essere testate utilizzando il metodo qui presentato.Generalmente, le persone nuove rispetto a questo metodo incontreranno difficoltà nell'allestire un sistema che garantisca un tracciamento accurato dei ratti e una registrazione corretta dei dati. Per questo esperimento, le camere con touchscreen devono essere predisposte all'interno di cabine fonoassorbenti. Dotare le camere di luce ambientale, un generatore

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