Valutazione degli effetti dello stress sulla flessibilità cognitiva utilizzando un paradigma di cambiamento della strategia operante

Questo protocollo integra un'opera automatizzata e un compito di spostamento della strategia con un paradigma di stress flessibile, consentendo agli sperimentatori di valutare in modo efficiente l'impatto dello stress sulla cognizione. I vantaggi di questa tecnica o la sua efficienza con l'automazione del compito cognitivo e la sua flessibilità perché può essere abbinata a molti altri paradigmi di stress. Questo metodo fornisce informazioni sull'interazione tra stress e cognizione.

Potrebbe anche essere esteso per valutare altre variabili come l'effetto dell'esposizione ai farmaci sulla cognizione. La dimostrazione visiva assicura che i neofiti di questa tecnica sappiano come testare correttamente la funzione delle camere operative prima di eseguire i soggetti per evitare problemi. Utilizzare camere operanti per l'addestramento e i test comportamentali.

Assicurarsi che le camere contengano almeno due leve retrattili con due luci di stimolo sopra. Una luce domestica e un dispenser per rafforzare questi compiti. Assicurarsi che le leve si trovino su entrambi i lati dell'area centrale di erogazione del rinforzo con una luce di stimolo sopra ciascuna leva.

Quindi utilizzare la luce di casa per eliminare la camera senza interferire con il rilevamento dello stimolo luminoso. Utilizzare pellet di cibo senza polvere per il rinforzo nei ratti con restrizioni alimentari. Assicurandosi che i pellet non siano ricchi di saccarosio o grassi, controllare la presentazione degli stimoli, il funzionamento della leva e la raccolta dei dati con un software in grado di far funzionare la camera.

Riempi il vassoio inferiore di ogni scatola operativa con lettiera fresca per raccogliere i rifiuti. Dopo ogni sessione, svuotare ogni vassoio, pulirlo con salviettine imbevute di alcol e aggiungere una lettiera fresca prima di posizionare un nuovo animale nella camera. Decidere se la procedura di stress deve essere eseguita prima, durante o dopo un training sul paradigma del cambio di strategia operante ed eseguire la procedura di stress alla stessa ora ogni giorno rispetto al training operante.

In una stanza separata che non sia né la stanza della colonia né la stanza del paradigma di cambio di strategia, posiziona il ratto in un tubo di contenimento trasparente in stile scopa e sigilla l'apertura. Facendo attenzione a non pizzicare gli arti o a non scaglionare la coda la procedura di stress per i soggetti a seconda di quante camere operanti sono disponibili. Prima di posizionare il ratto nella camera, assicurarsi che ci siano abbastanza pellet di cibo nell'erogatore e che le scatole operative funzionino correttamente.

A tale scopo, caricare e avviare un programma in una camera vuota e verificare manualmente che la leva corretta fornisca una ricompensa per ogni pressione della leva. Prima di mettere il ratto nella scatola per il primo giorno di addestramento, impostare manualmente una ricompensa in pellet di cibo sulla leva corretta come indicato al momento del caricamento della procedura di addestramento all'interno di ciascuna camera. Addestra il ratto utilizzando un programma a rapporto fisso in modo tale che ogni corretta pressione della leva sia ricompensata con un rinforzo.

Controbilanciare la leva corretta al giorno tra soggetti o condizioni sperimentali. Consentire al topo di premere la leva fino a raggiungere il criterio premendo la leva corretta 50 volte, che di solito richiede tra i 30 e i 45 minuti. Il giorno seguente, costringere il ratto a eseguire questa operazione sulla leva opposta utilizzando lo stesso programma e designando la leva opposta come quella corretta.

Il giorno del test, posizionare il ratto nella camera operativa seguendo le procedure di stress e testarlo in serie in compiti di discriminazione laterale, inversione laterale e discriminazione della luce. Assicurarsi che l'attività di discriminazione della luce illumini la luce solo sopra la leva corretta. Per il compito di discriminazione laterale, premia il topo per aver premuto la leva sul lato meno preferito come determinato dal terzo giorno di addestramento.

Indipendentemente dal segnale luminoso, l'attività termina premendo la leva corretta otto volte consecutivamente. Per il test di inversione laterale, utilizzare nuovamente il programma di discriminazione laterale ma designare la leva opposta come quella corretta. Il topo dovrebbe essere ricompensato per aver premuto questa leva indipendentemente dal segnale luminoso.

Deve premere la leva otto volte consecutivamente per terminare l'attività. Per eseguire l'attività di discriminazione della luce, premia il topo per aver premuto la leva con la luce illuminata sopra. Anche in questo caso, ogni test operativo è completo premendo la leva corretta otto volte consecutivamente.

Questo paradigma di spostamento della strategia operante automatizzata adattato è stato utilizzato per determinare se lo stress di contenzione ripetuto influisce sulla cognizione nei ratti Sprague Dawley maschi e femmine. Un numero ridotto di prove o criteri indicava una migliore prestazione in ogni compito. Dopo la contenzione acuta, i maschi hanno completato il compito di inversione laterale in modo insignificante rispetto ai maschi di controllo non stressati.

Al contrario, le femmine stressate richiedevano un numero maggiore di prove per completare il compito. Il numero totale di errori commessi per ogni compito di attenzione è mostrato qui coerentemente con il numero di prove da criteriare. I maschi stressati hanno commesso un numero significativamente inferiore di errori rispetto ai maschi di controllo nel compito di inversione laterale.

Mentre le femmine stressate hanno commesso più errori. Inoltre, nel compito di discriminazione della luce, le femmine hanno anche commesso molti più errori. In alcuni, questi dati suggeriscono che lo stress ripetuto migliora le prestazioni cognitive nei maschi, ma compromette le prestazioni cognitive nelle femmine.

Gli errori totali sono stati ulteriormente classificati in errori perseverativi o regressivi. I maschi stressati hanno commesso meno errori perseverativi nel compito di inversione laterale rispetto ai maschi di controllo. Mentre stressate, le femmine hanno commesso un numero maggiore di errori perseveranti rispetto alle femmine di controllo sia nei compiti di inversione laterale che di discriminazione leggera.

Le aree cerebrali alla base del compito di inversione laterale sono state esaminate per determinare se mostravano differenze di sesso simili nell'attività neurale. Lo stress ha indotto un aumento significativo dell'attivazione neuronale nella corteccia frontale orbitale dei maschi rispetto ai controlli. Tuttavia, nelle femmine è stato osservato il contrario.

Quando si tenta questo protocollo, prestare attenzione a quale soggetto si trova in quale compito del paradigma di cambiamento di strategia. Dopo aver terminato l'attività, assicurati manualmente che passi all'attività successiva con le impostazioni corrette. Insieme a questa procedura, gli sperimentatori possono eseguire altri studi comportamentali sugli effetti della contenzione o procedere direttamente alla perfusione e alle tecniche immunochimiche per determinare quali regioni cerebrali sono state importanti nel cambiamento di strategia.

Oltre ad aumentare l'efficienza e la produttività del paradigma, questa tecnica ci consente di differenziare i tipi di errori commessi dai soggetti in errori perseverativi, regressivi e casuali.