このプロトコルでは、メタ記憶、または齧歯動物でのメモリ認識の可能性を調査するためのメソッドについて説明します。臭気に基づく遅延マッチング-見本パラダイム小説、生態学的に関連した行動テストです役に立つ応答先となる齧歯動物適応的認知のメモリ状態の強さを監視に基づいて範囲を決定するため。
Method Article
このプロトコルでは、メタ記憶、または齧歯動物でのメモリ認識の可能性を調査するためのメソッドについて説明します。臭気に基づく遅延マッチング-見本パラダイム小説、生態学的に関連した行動テストです役に立つ応答先となる齧歯動物適応的認知のメモリ状態の強さを監視に基づいて範囲を決定するため。
メタ記憶には記憶の強さを評価する認知機能が含まれます。人間以外の動物のメタ記憶の可能性を調べるには、多数の行動タスクが作成されているの多くはメモリ テストを拒否するオプションを利用します。ラットのメタ記憶を評価するには、以前視覚遅延一致-サンプル テスト (副交感神経)1,2臭ベースの齧歯動物に適したテスト霊長類種の開発を適応させることによってこの低下テスト オプションのパラダイムを利用しました。まず、ラットの香りの砂のカップを掘ることによって覚えているサンプルのとおりです。遅延の後、ラットは、サンプル中に経験した同じ香りを含む 1 つの 4 つのはっきりと香りカップが掲載します。この一致するカップを選択すると、ラットは最寄り、大きい報酬を取得します。無報酬で他 3 つ一致しない砂入り香りのカップのいずれかの選択の結果します。科目 40 間で実行、時を覚えているようにラット 70% の修正、およびサンプルは時々 忘れて、保存期間は個別に滴定しました。ここでは、メタ記憶の操作上定義は行動応答を通じてメモリの有無を区別する能力です。このため、試験の 3 分の 2 減少オプションが 4 つ選択カップ (選択試験) に加えて表示されます。低下テスト オプション - 無香料着色された砂のカップがある場合で、対象選択小さい優先度の低い報酬を受ける、メモリ テストを回避できます。残りの試験の 3 番目の低下テスト オプションはありません利用可能な (強制試験)、サンプルを忘れては正しいカップを推測する科目を引き起こしています。選択テスト、メモリがテストを受けるし、間違ってではなく弱いとき彼らが覚えているとき知っている科目減少オプションを選択する必要があります。したがって、大幅強制メモリ テストと比較して選択したテストに高い性能は低下テストの応答とメタ認知的応答の適応的に利用を表しています。
メタは、1 つの思い出2,3,4の強さを評価する機能です。人間は一貫してこの認知能力を示している、人間以外の動物など5,6のメタ記憶の存在上の議論があります。メタ記憶の可能性の減少試験動物を提示するためのテストの 1 つの一般的な方法、オプションでテストへの正しい応答のための報酬よりも保証が小さい報酬で結果を選択した場合。科目は、メモリの状態を監視できる場合の思い出が弱いときテストを拒否する必要があります (レビューを参照してください:7,8,9,10)。
過去数十年の間に、人間と人間以外の霊長類11とハトの12の開発手順は、さらにサル1,2,13 のメタ記憶の存在をテストするいくつかの方法で適応されています。.おそらくサルのメタ記憶の最も独創的研究は、ハンプトンの1試合のサンプル テスト (副交感神経) の遅延だった。MTS タスクでの訓練の後サル記憶と忘却サンプルのチャンスがあったことなど、難しさのレベルが中間のサンプルとテスト間の遅延で滴定します。以下の遅延、サルはテストを拒否すると発表されました。結果、サルにサンプル1の彼らの記憶の強さが監視されていることを示唆している被験者が強制試験よりもテストを取ることを選んだ彼らのはるかに正確に試験を行った。
テストをこれまでのところほとんどのメタ記憶パラダイムを利用したビジュアルか意外ではないことを考えると、ほとんどが種を広くテスト聴覚刺激は非常に視覚的霊長など11,14をされています。ラットにおけるメタ認知が存在する前の限られた研究の使用感覚のモダリティは、視覚や聴覚で15,16,17,18もされています。メタ認知応答臭ベースのタスクに使用される19の頃の最近の堅牢な証拠を与え、ラットの以前のあいまいな結果が使用される標準化されたパラダイムの欠如されている可能性が可能です。ラットの第一次感覚、嗅覚、サル1上記の使用のような副交感神経のパラダイムを適応させることによって資本金をパラダイム19を考案しました。ここで説明したタスクは、齧歯動物の自然の掘削動作を利用して食品の報酬を取得する砂で満たされたカップを掘るを伴います。
メタは、臭気ベース ダブレットのタスクをここに提示を用いたラットで評価できます。まず、被験者の評価が報酬のための明確な好みを示すので食糧報酬の階層が確立されます。ラットは報酬を取得する香りの砂のカップの中を掘るし、訓練されます。香りサンプル カップのプレゼンテーションに続いて科目は 4 つのはっきりと香りカップのいずれかを選択してください。報酬は、サンプルと同じ香りでカップの下部に埋葬されています。ラットは基本的な MTS テストで堪能したら、パフォーマンスが 40% と 70% の成功率との間に落ちるように各ラットの保存間隔 (RIs)、滴定します。2/3 件の試験、ラットには優先度が低く報酬をメモリ テストを拒否する選択肢が与えられます。ラットのメタ認知能力低下テスト オプションが (強制試験) テストを取るが余儀なくされるラットの試験に (選択試験) を発表、試験のパフォーマンスを比較することによって評価されます。
ロング ・ ラットのみがこのパラダイムでテストが、タスクはラットの実験室および齧歯動物種のメタ記憶をさらに研究するためにマウスの他の系統をテストする使用できます。高齢者齧歯動物またはアルツハイマー病の病理を持つトランスジェニック マウス メタ認知過程に影響を与えるメモリ障害を理解するためのテストに有益でもあります。
ここで説明したすべてのメソッドは、機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) プロビデンス大学によって承認されています。
1. 試験装置の作成
2. 開発優先食品階層/選好テストの報酬
3. 一般的な方法
4. 砂カップとテスト装置に慣れで発掘するトレーニング
5. 試合見本 (MTS) トレーニング
6. 遅延遅延とサンプル (副交感神経) で滴定
7. トレーニング利用の減少
8. テスト: 強制選択試験対
9 提案された汎化テスト
10. データ解析
被写体のメタ認知的応答を研究するために正しい強制試験 (ベースライン メモリ パフォーマンス) の割合は、正しい選択した試験や存在減少オプションがある試行の割合と比較されます。肯定的な結果は、選択した試験 (図 2 a) 強制試験と比較して有意に高い精度で示されます。ラットのメモリ状態を監視および彼らの記憶が弱い、減少オプションが選択した試験に正確さの増加につながる場合タスクを減少している可能性があることが示唆されました。
パフォーマンスが大幅より強制試験と比較して選ばれた試験に正確ではない場合、結果が null です。この仮説のラット (図 2 b) メタ記憶の証拠の欠如はそれはように適応きたとき低下テスト オプションを使用する失敗によって示される: 試験サンプルが忘れていた。
汎化テストが実行されている場合は、メタ認知的パフォーマンスは科目なしサンプル試験を大幅に低下する場合より通常のサンプル試験とダブル衰退サンプル試験大幅通常サンプル トライアルより示されます。強制試験の精度で示されているように減少使用メモリ精度と逆の関係が表示されます。強制テストの精度は、試験条件により変化しません、する場合は、科目、metacognitively が動作しないかを決定することが可能だから、パラメーター (例えば増加 RI) を変更します。遅延テストを混合すると、選択したテストの精度は強制実験での精度よりも有意に高いはずし、科目が短い RIs と長く RIs を使ってテストを拒否する可能性が高いと減少する可能性が最も低いテストをする必要があります。汎化テストとそれぞれの解釈19詳細結果についてを参照してください。

図 1.実験装置とプロセスの写真。A)権限を持つ19から適応装置の写真。B)実験的プロセス。慣れ、砂で満たされたカップの中を掘るラットを教えるの最初のステップは起こる 2 泊。次に、ラットは実験装置に慣れている、砂で満たされたコップがで掘るために訓練されます。被験者は、緑の三角形と赤新月社 (穀物の 4 分の 1 部分と穀物の全体の作品) として表される 2 つの報酬の選択を与えられています。ラットでは、1 つの報酬の重要な選好を示す後、カップがシナモン、パプリカ、タイム、およびコーヒーの画像で表される香りの砂で満ちている MTS トレーニングに移行していく。成功率が 50% 以下 2 つのセッションのため、件名はトレーニングを続けています。場合は、ラットの成功率は 50% 以上で、滴定を遅延する件名が進むです。遅延の滴定の間にラットは MTS トレーニングを続けるが、サンプルとテストの遅延 (0 から始まる s)。ラットの記憶精度が 70% を超える、RI が増加します。精度は 40% を下回る、RI が減少し、MTS トレーニング続行します。このループは、ラットの精度は 2 つの連続したセッションの 40% から 70% まで落ちるまでに続けています。この時点でランダムに成っている実験にラットの進行状況は、強制と選択試験を混在させます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 2.肯定的な結果のメタ認知的応答を示すとメタ認知的応答の欠如を示す null 仮説の結果。A)権限を持つ19から適応する肯定的な結果。強制および選ばれた試験の正しい割合の平均は 120 試験 9 ラットのパフォーマンスから派生しました。* p = < 両側 t 検定に.05。試験強制試験と比較して選ばれた試験の正解の有意に高い割合では、低下テストの応答の適切な使用を示します。B)正しく強制し、試験を選択試験回答の相当割合が低下記憶の強さに基づいてテストの欠乏を示します。0.25、チャンスは点線で示されます。誤差範囲は、平均の標準誤差を表しています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
ここに提示臭ベースのダブレット タスクを用いて、ラットのメタ認知的応答を評価するための手法です。齧歯動物の主な意味として嗅覚によるラットおよびマウス20,21の視覚的な合図に臭気の使用お勧めします。砂を掘るの使用は、ラット、齧歯動物種の生態学的関連タスクを作る自然採餌行動です。
プロトコルの重要なステップは、1 つは、他の上に明確な推奨食品の報酬からの階層があることは確実です。研究の初期段階は、ラット推定最寄りの報酬、甘くされた穀物と小さな標準食品ペレットの一部の間で選択する必要があります。ただし、選好テスト量を報酬変動のソースとしての使用の原因と無差別の選択行動が得られました。ラットは穀物の全体部分と穀物の ¼ 部分との間を選択しより多くの量を確実に支持します。基本設定、なしかどうか食品の品質や数量、テストを行うので、このステップは非常に重要です、それを減少するインセンティブはありません。
正しい 40 ~ 70% の範囲内で MTS の精度を維持できるように適切な RIs とはプロトコルの別の重要な側面は確立します。遅延が短すぎるとの干渉は最低限で長いことにより、ラットのサンプルを「忘れる」決して経験します。逆に、RIs が長すぎる、短すぎるである、テストがあまりにも困難になるし、ラットはサンプルを覚えていません。強制試験の精度が高すぎるか低すぎる下落率だけでなく、そのような応答を検出できます。科目は、選択試験の約 10-50% を拒否すべき: 主題は、すべての試用版または決して減少に低下した場合、正もしくは負のメタ記憶の存在と、データを解釈できないし、低下テスト応答の相対的な値を再評価する必要があります.実験を通して強制試験の平均パフォーマンスが一貫してテストの 2 日間の終わりに計算されます。ダブレットのより多くの臨床試験によってラットの進捗状況として、パフォーマンスが向上、遅延の滴定が開始、精度が 70% 以下に残るように遅延することができます適切に増加するよう修正 (図 1B参照)。サンプル用のメモリが継続的に 70% を超える場合は、ITI を減らすことを検討します。サンプル用のメモリが常に 40% を下回る場合は、ITI の増加および/または 4 から 10-20 悪臭メモリ干渉を減らすために臭気サンプル サイズの増加を検討してください。
ラットを用いてのひずみによって住宅環境や明暗サイクル動物に入って、弱いまたは強い記憶があります。その他ラットの実験室株ウィスター ・ スプレーグ氏 Dawleys などと比較して長いエバンスの比較的少ない試験22,23認知タスクを取得する知られています。慣れのより多くの段階とタスクを学ぶ他の齧歯動物のためのより多くのトレーニングをかかることがあります、したがって、します。本研究ではラットはそれ彼らの記憶が比較的強い24,25,26可能ですので運動へのアクセスを高濃縮環境で収容されました。ここで使用されるラットは、以来、彼らは暗いサイクルの間にテストされた認知パフォーマンスが向上可能性があります逆明暗サイクルにも収容されました。
強制のテストと比較して選択に大幅に高い性能によって示された低下テスト応答の適応使用はメタ認知的応答を示唆しています。しかし、メタ認知的応答を内部メモリ キューまたは外部キュー8依存から行います。実験者は実際に低下テストの応答の適応的に利用が内部メモリ キューの結果であるかどうか、多くの外部キューが可能な8,14を排除も目指すべき。外部の手がかりである任意の公開テスト固有の刺激または科目キュー可能性があります低下テスト使用8を導くために使用しています。この作業では潜在的な外部の手がかりには、個々 の臭気、サンプルの継続時間、応答遅延、および RIs の期間の相対的な顕現が含まれます。実験間でキューのタスク パラメーターで矛盾のため環境のキュー団体のような汎化テストここで、結果用紙19役に外部の手がかりに基づく行動応答を判決でより詳細に説明されているよう。
このパラダイムでラットが取るかメモリのテストは (8.2 を参照) を表示する前にテストを拒否する決定を下すに必要な大きく低下テストの応答の使用を制御する応答競争の可能性を排除すること。応答競争はメタ認知的選択が一次メモリー テスト8と並行して提示される視力または正しいテスト オプションの匂いに基づくテストを取る傾向であります。自体を取るまたはメモリのテストが発生するまでテストを拒否する選択するラットを必要とする大幅低下テストの応答の応答競争コントロールを使用する可能性が低くなります。しかし、このデザインに 1 つの改善はラットを取るまたはメモリから別の部屋で特定の応答自体をテストすることによって、テストを拒否する選択を持っているでしょう。これはさらに、外部キュー8,19のより多くの成功の除去のこのパラダイムの将来の性質を増加させます。追加の改善、将来の研究は、可能であれば、応答遅延時間を記録時点でラット左折または右折する件名にかかる時間をテストの部屋に入るとき (拒否またはそれぞれテストを取る)。これにより、応答の待ち時間を務めた外部キュー科目特定応答残業と関連付けることを学んだかどうかを決定する研究者 (8を参照)。時と場合の科目変更彼らの応答を記録する啓発的なことはまた (8.2 を参照してください; 部屋低下テスト領域またはその逆の MTS 選択側から旅行など)。一度だけ、結論自体は、彼らがしていたをテストすることを取るかテスト部屋に入るとすぐに、メモリが発生する前に、テストを拒否する決断をしたラットに追加するこの現象が見られました結果稿で説明したように体系的に各選択の臭気をサンプリングします。
ラットはメタ記憶のことができることそれと結論された複数の汎化テストで応答をこのパラダイムでテストしたラットはメタ認知的転送されるためには、サンプル19の記憶を監視彼らでした。ラットあるメタ認知的応答とすることができる確信を持っていえる前に述べ、異なった実験室から証拠を必要に応じてこのパラダイムまたはそれの同じように適応をテストする他の研究グループのため重要となります動作は、外部ではなく内部キューによって制御されます。年齢とともに低下する、この重要なニーモニック能力の有無のテストはトランスジェニック マウスとアルツハイマー病のモデルなど、メモリ障害を勉強するトランスレーショナル アプローチに有用証明するかもしれない。特にとして脳障害、一時的な脳不活化またはアクティベーション (例えばオプトジェネティクス、chemogenetics)、電気生理学的記録と組み合わせてこの行動パラダイムを採用する研究者にとって有益であろうこれらの調査は、メタ認知過程の神経メカニズムを解明があります。
レポートへの開示はありません。
我々 はこの原稿の以前のバージョンのヘルプのビデオ録画とロバート ・ ベラ彼女の実験室の使用のためレベッカ バーウェルをありがちましょう。
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Frootは | ケロッグの を | B00I8QZ4HM | 甘味料シリアル |
| 社交性室 | ノルダス・テクノロジーズ | 46503 / 46553 | |
| ブラックコンタクトペーパー | コンタクト | ||
| 段ボール | |||
| 陶磁器の小動物皿 | Norpro | B00061N0QO | 直径7cm、高さ3.8cm |
| プレイサンド | アクティバ | B004BNBXJ4 | ホワイトサンド |
| ダクトテープ | 3M | B001HT720O | ブラックダクトテープ |
| シナモン | シンプルオーガニック | FNTR07824 | アマゾン |
| コーヒー | フォルジャーズ | アマゾンB016KZTPJU | |
| パプリカ | シンプルオーガニック | アマゾンB06XB9QGVB | |
| タイム | シンプルオーガニック | 579193 | アマゾン |
| 色付きの砂 | Sandtastik 製品 | B000Q4O9UW | オレンジサンド |
| イソプロピルアルコール70% | アマゾンB00HKDI6WO白鳥 | ||
| ダストバスター(バキューム) | ブラック+デッカー | B01DAI5BZ2 | コードレス掃除機 |
| メタルトラック | ホームデポ | EC751BA | チャンバー内のドアに使用 |
| へら | シェフクラフト | B00B0M5LQK | 直角に曲げてサンプルカップを試験装置に下げます |
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