Name: 齧歯動物による補強意思の中に費用便益分析を評価するためのオペラントのプロトコル (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-10T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 5 s
Description: 学ぶオペラント条件付けプロトコルで齧歯動物の意思決定における費用便益分析を評価する方法。T迷路を用いた行動課題により、報酬と待ち時間の認知神経科学的メカニズムを解明します。

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この研究に支えられ RMH 神経科学財団、オーストラリア;オーストラリアの頭脳の基盤;RACP Thyne リード交わり、オーストラリア;プロジェクトによって認知科学技術評議会、アッバス Haghparast にイランから与えます。

すべてのプロシージャを説明ここでは承認し、ケアと実験動物の使用のためのガイドを実施 Florey 研究所動物倫理委員会または神経研究センターによって承認されました。
1. 住宅、処理、および食事制限
<ol><li>大人 (通常 8 週齢) 雄ラット (任意の系統) を使用し、12 時間の明暗サイクルが付いている部屋でそれらを保ちます。</li>
	<li>タスクを実行する動物を奨励するための食品のアクセスを制限します。 注: 動物を単独住宅提案が各 1 つの食品の摂取量のよりよい制御を提供します。</li>
	<li>1-3 日で約 5 分、日 x 2 の動物を扱います。 注: 処理人間との接触を持つ動物について理解を深め、実験中の動物のストレスや不安のレベルを下げます。</li>
	<li>各処理セッションの後動物の重量を量る。自由摂食量として 1 日目の重量を使用し、自由摂食量の約 80 〜 85% の動物を保ちます。</li>
</ol>2. 実験の設定
<ol><li>3 パーティションまたは腕、2 刺激スピーカー、5 開閉式ドアと 5 赤外線モーション センサーや赤外線ビーム (IRB) センサー搭載におけるを使用します。 注: における中密度繊維板 (MDF) またはポリ塩化ビニル (PVC) の作成できます。</li>
	<li>ここで Arduino マイコンを用いて迷路を制御します。</li>
	<li>Arduino のコードをコンピューターにコピーします。</li>
	<li>ソフトウェアのウェブサイトから Arduino ソフトウェアをダウンロードしてコンピューターにインストールします。</li>
	<li>マイクロ コント ローラーを USB ポートを使用してコンピューターに接続します。</li>
	<li>コンピューターで、ソフトウェア アイコンをクリックして、ツールに移動し、ポートを選択します。</li>
	<li>ドロップ ダウン メニューから、コンピューターにソフトウェアを接続する COM ポート (通信ポート) を選択します。</li>
	<li>ツールに移動し、ボードを選択します。ドロップ ダウン メニューから制御、における Arduino のタイプを選択します。</li>
	<li>インターフェイス ウィンドウの左上をクリックしてアップロードします。Arduino のコードを選択します。プロセスが終了するまで待機します。</li>
	<li>上部にシリアル モニターをクリックしてインターフェイス ウィンドウの右。その後、新しいポップアウト ウィンドウでボーレートを 115200 に変更します。</li>
</ol>3. 迷路に慣れ
<ol><li>慣れの各セッションは、前に少なくとも 1 h 実験前に実験室に動物をもたらします。</li>
	<li>各目標の腕で 10 砂糖ペレットを残して、すべてのドアを開いたままにしておきます。 注: この段階で無い動物の動き (図 1) を追跡する必要があります。</li>
	<li>1 ~ 3 日: 10 分の期間の迷路、制限なしで迷路を探索する、1 日あたり 1 x に動物を個別に配置します。</li>
	<li>4-5 日: 迷路の中で動物を個別に配置します。各アームの 2 ペレットを残して、両側から料理にそれらを許可します。すぐに両側からペレットを食べた後や、迷路の中の 5 分後、迷路から動物を削除します。 注: このステージおよび前のステージの主な違いは動物が両側からペレットを食べた後すぐに迷路から削除する必要があります。これは裁判の終わりに迷路から削除されると動物を理解でしょう。</li>
	<li>各セッションの後 70% エタノールで迷路の床をきれい、迷路の中で次の動物を配置する前に、エタノールが蒸発したことを確認します。</li>
</ol>4. 弁別訓練
<ol><li>
迷路の準備
	<ol>
<li>6 日目: は少なくとも 1 h 実験前に実験室に動物をもたらします。</li>
		<li>Arduino のプログラムを実行し、試行数は最初 4 試験強制選択肢となります、残りの部分は、選択試験になります 14 に設定。 メモ: プログラムはランダムに、におけるの左右に割り当てられる試験の等しい数を生成します。</li>
		<li>各試行が始まる前に、HRA と LRA は、他の腕に 2 ペレットとしてキューにある目標腕に 4 ペレットを配置します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
強制選択トライアル トレーニング (4 回)
	<ol>
<li>擬似ランダムに各試験前に片方の腕をブロック動物は他の腕を選択させます。 注: ブロックのアームは聴覚信号 HRA の側面を強調しながら高報酬腕や低報酬アームすることができます。</li>
		<li>[開始] ボックス (図 1) に動物を配置します。5-7 秒後同時にスタート ゲートを開き、Arduino のインターフェイス ウィンドウで開始] をクリックします。</li>
		<li>ペレットを食べた後すぐに迷路の中の 5 分後、動物を収集します。</li>
		<li>2 分間ホーム ケージに動物を残します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
選択試験の訓練 (10 回)
	<ol>
<li>各試験の前に HRA をソフトウェアで選択されている腕のドア B を閉じます。(LRA) の反対側の腕でドアの開くを残します。</li>
		<li>[開始] ボックス (図 1) に動物を配置します。5-7 秒後同時にスタート ゲートを開き、開始] をクリックします。</li>
		<li>動物がどちらかの腕を自由に選択ができます。動物がドアを開けて、HRA を選択した場合は、商工会議所、シャット ダウンのドア、および選択した食品にも動物のアクセスを与えるすぐにドアを開けて B を入力動物をしましょう。</li>
		<li>場合は、動物は、LRA、よく食品に動物のアクセスを与えるためにドアを開けて B を選択します。</li>
		<li>それが選択された食品のすべての食品をよく食べた後動物を削除し、2 分間ホーム ケージでそれを残します。</li>
		<li>動物ごとの 10 の選択試験を完了し、試験では各動物の選択 (HRA または LRA) を記録します。</li>
		<li>各トレーニング セッションの後のすべての選択試験高報酬選択 (HRC) の割合を計算します。</li>
		<li>14 コースが完了した後、各赤外線センサーによって得られた個々 の回は Arduino インターフェイス ウィンドウに表示されます。</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 遅延トレーニング
<ol><li>各動物は、HRC の弁別訓練 (ステップ 4) では 80% に達している、動物ごとの 1 日あたりの 10 の試験を実行することによって遅延トレーニングを開始します。この段階で、ドア B は動物 HRA を選択したときにだけ、5 秒の遅延の後開かれます。</li>
	<li>動物には、5 秒の遅延を考慮したトレーニング セッションの最後に 80% の HRC が達すると、10 に遅延が増加次のトレーニング セッションのための s。</li>
	<li>動物は 10 秒遅れで、80% の HRC に達したら、15 に遅延が増加次のトレーニング セッションのための s。</li>
	<li>各トレーニング セッションの後、HRC を計算する各試験動物の選択を記録します。</li>
	<li>試験が完了した後、各赤外線センサーによって得られた個々 の回は Arduino インターフェイス ウィンドウに表示されます。 注 1: タイマーは、 enter キーを押して開始します。'Time_decision' は、IRB 1 に鼻突く後の時間です。'Time_left_1' は動物改 IRB-1 L 'Time_left_2' は、IRB-2 L が壊れた時。行動の研究は、電気生理学や神経イメージングと組み合わせる場合 (例えば、カルシウム イメージング) メソッド、神経信号を動物の行動のより良い同期のフィルム記録が示唆されました。</li>
</ol>6. 電気生理学 (電極作製)
<ol><li>単一またはバイポーラ電極を使用すると、ローカル フィールド電位 (LFPs) を記録します。 注: ローカル再ボリューム伝導の影響を減らすために参照可能にするため、バイポーラ電極の使用が示唆されました。したがって、記録された LFP は 〜 200 μ m 間隔のヒントを 2 つの電極間の差動電圧です。</li>
	<li>バイポーラ電極をするためには、2 つのタングステン電極を接着または 2 のステンレス鋼線を一緒に風 (通常、50 μ m 径のステンレス鋼ワイヤーの PFA コーティングが使用されます)。</li>
	<li>接地をはんだ付けし、記録記録システム電気生理学へのコネクタになるミニ プラグ/ソケットに配線します。</li>
</ol>7. 麻酔
<ol><li>ケタミン (100 mg/kg) と (8 mg/kg)、キシラジンの混合物の腹腔内投与によってまたはイソフルラン次の手順で説明するように管理することにより、電極を移植するには、ラットを麻酔します。 注: その麻酔深度の制御の向上のためには、イソフルランの使用をお勧めします。</li>
	<li>制御された酸素と麻酔蒸気流の麻酔器を使用します。</li>
	<li>イソフルランによる動物の麻酔、誘導室に配置し、麻酔器の約 4%、500-1,000 mL/分で酸素の割合でイソフルランを設定します。</li>
	<li>動物の立ち直り反射が消えるまで誘導を続けます。</li>
	<li>マシンで 1 2.5% のイソフルラン、300-400 mL/分の酸素、麻酔維持率を設定します。</li>
	<li>脳定位固定装置に断熱材 (綿) と熱パッドを配置し、し、脳定位固定装置で動物を固定化します。</li>
	<li>動物の足の指をつまんで麻酔のレベルを測定します。</li>
</ol>8. 手術
<ol><li>電気シェーバーやハサミを使用して、動物の頭を剃る切開が行われることです。</li>
	<li>スクラブ 4% ポビドン ・ ヨード エタノールとし、外科領域。</li>
	<li>手術中に動物の角膜を保護するために目を潤滑します。</li>
	<li>組織鉗子を使用すると、動物の目と耳の間の皮膚を軽く引いてください。はさみを使って、鉗子の間に挟まれて、皮膚をカットし、骨膜を削除します。</li>
	<li>きれいにし、頭蓋骨を消毒する過酸化水素を使用します。</li>
	<li>定位座標を使用して電極挿入ポイントの場所を見つけ、頭蓋骨の上に永久的なマーカーをマークします。</li>
	<li>ハンドヘルド ドリルを使用して、アンカー、インプラントと記録電極ごとの 1 つの穴に 1 つずつ接地電極の 1 つの穴を作る。</li>
	<li>皮質と皮質下の損傷を最小限に抑えるために非常に遅い速度で電極を挿入します。</li>
	<li>小ねじを使用して頭蓋骨に接地電極を接続します。</li>
	<li>歯科用アクリル セメントの薄い層を使用して場所のコネクタ プラグ/ソケットを固定します。</li>
	<li>ブプレノルフィンを注入 (15 μ g/kg、皮下) またはメロキシカム (1-3 mg/kg 皮下) 鎮痛剤として。</li>
	<li>回復する温水マットにケージに動物を残します。それは麻酔から回復するまで、少なくとも 30 分動物を観察します。</li>
</ol>9. 術後訓練
<ol><li>手術の後、少なくとも 10 日間の回復期間を許可します。ハウス食品への無料アクセスを個別に持つ動物と自由水し、それらを日常的に監視 (詳細については Rudebeck、ウォルトン、スミス、バナーマン、Rushworth7参照)。</li>
	<li>リカバリ後動物の食事療法を自由摂食量の 85% に制限することを開始します。</li>
	<li>(手順 4) 差別相をリコールする迷路の中で動物を再教育します。</li>
	<li>HRC の 80% を達成しているまでマウスを再訓練を続けます。</li>
</ol>

<ol><li>Gold, J. I., Shadlen, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neural+basis+of+decision+making%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The neural basis of decision making.</a> Annual Review of Neuroscience. 30, 535-574 (2007).</li>
<li>Shi, Z., Müller, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multisensory+perception+and+action%3A+development%2C+decision-making%2C+and+neural+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Integrative+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Multisensory perception and action: development, decision-making, and neural mechanisms.</a> Frontiers in Integrative Neuroscience. 7, 81(2013).</li>
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<li>Haghparast, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrahippocampal+administration+of+D2+but+not+D1+dopamine+receptor+antagonist+suppresses+the+expression+of+conditioned+place+preference+induced+by+morphine+in+the+ventral+tegmental+area%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Intrahippocampal administration of D2 but not D1 dopamine receptor antagonist suppresses the expression of conditioned place preference induced by morphine in the ventral tegmental area.</a> Neuroscience Letters. 541, 138-143 (2013).</li>
<li>Esmaeili, M. -H., Kermani, M., Parvishan, A., Haghparast, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+D1%2FD2+dopamine+receptors+in+the+CA1+region+of+the+rat+hippocampus+in+the+rewarding+effects+of+morphine+administered+into+the+ventral+tegmental+area%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Role of D1/D2 dopamine receptors in the CA1 region of the rat hippocampus in the rewarding effects of morphine administered into the ventral tegmental area.</a> Behavioural Brain Research. 231, 111-115 (2012).</li>
<li>Chaleek, N., Kermani, M., Eliassi, A., Haghparast, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+orexin+and+glucose+microinjected+into+the+hypothalamic+paraventricular+nucleus+on+gastric+acid+secretion+in+conscious+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neurogastroenterology+%26+Motility%22%5BJournal%5D)">Effects of orexin and glucose microinjected into the hypothalamic paraventricular nucleus on gastric acid secretion in conscious rats.</a> Neurogastroenterology & Motility. 24, e94-e102 (2012).</li>
<li>Kermani, M., Eliassi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gastric+acid+secretion+induced+by+paraventricular+nucleus+microinjection+of+orexin+A+is+mediated+through+activation+of+neuropeptide+Yergic+system%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Gastric acid secretion induced by paraventricular nucleus microinjection of orexin A is mediated through activation of neuropeptide Yergic system.</a> Neuroscience. 226, 81-88 (2012).</li>
<li>Kermani, M., Azizi, P., Haghparast, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+nitric+oxide+in+the+effects+of+cumin+%28Cuminum+Cyminum+L.%29+fruit+essential+oil+on+the+acquisition+of+morphine-induced+conditioned+place+preference+in+adult+male+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Journal+of+Integrative+Medicine%22%5BJournal%5D)">The role of nitric oxide in the effects of cumin (Cuminum Cyminum L.) fruit essential oil on the acquisition of morphine-induced conditioned place preference in adult male mice.</a> Chinese Journal of Integrative Medicine. , 1-6 (2012).</li>
<li>Ahmadi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+antinociceptive+behaviors+of+new+methyl+and+hydroxyl+derivatives+of+phencyclidine%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Synthesis and antinociceptive behaviors of new methyl and hydroxyl derivatives of phencyclidine.</a> Current Medicinal Chemistry. 19, 763-769 (2012).</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

齧歯動物は、長い学習およびメモリ2,14強化行動7,,1516など認知能力から、さまざまなトピックを扱う脳の研究で使用されています。臓器17,18 ・神経薬理学19,20の中央制御。提案プロトコルでは、電気生理学とイメージングに関わる実験に適した複雑な行動のタスクを説明しました。については、ラットの遅延に基づく強化ガイド タスク、それがラットからマウスに合わせることができるマウスを同様に乾燥した土地のタスクの実行します。
音声刺激を誘発する刺激として...

意思決定は、認識し、値および意思決定者の好みや選択したアクション1の結果に基づいて選択肢の選択のプロセスです。ただし、意思は、そのような認知能力の基礎となる (すなわち、経済学、心理学、神経科学) の神経メカニズムはまだよくわかっていませんさまざまな分野で幅広く研究されては。意思決定の 2 つのサブカテゴリが知覚意思と意思決定補強付けです。補強付け意思決定が相対値を扱うに対し知覚意思を感覚情報の1,2に依存していますがかなり重複する要素と概念を組み込む、アクションの特定のタイム スケール3以上を得た。鉄筋の意思決定の 1 つの重要な側面は、与えられた選択肢の利点を計算し、各代替1のコストを減算することにより脳が直感的に実行される費用-便益分析です。
における (またはバリアント Y 迷路) は、齧歯動物の認知実験で最も使用される迷路の一つです。動物が開始腕 (T のベース) にあり目標腕 (側の腕のいずれか) を選択します。主に強制交代など左右弁別タスク、におけるの齧歯動物と参照とワーキング メモリ4をテストするされます。T 迷路も広くされる意思決定実験5,6,7。最も単純な設計の報酬は 1 つだけ目標アームに配置されます。選択は、予測と動物は確かに報酬ではなく、報酬値に関係なく、何を好むでしょう。別のオプションは、両腕を目標に報酬を配置し、いくつかのパラメーター (すなわち動物の自然な設定、報酬、およびコストの値の差支払われる) によって取るべき道の選択をする動物。値ベースのデザインで、タスクは重量を量るスケールのプロパティを持っていることによってより複雑です。このように、動物は [すなわち、(遅延ベース) を待っての量または報酬を受け取るために必要な努力 (努力ベース) の量]、操作のコストの間だけでなく、2 つの選択肢の間を選択することによって異なる評価報酬を受けます各5,6を作られている決定に貢献します。
伝統的な遅延ベースにおける意思決定で動物は高報酬の腕 (HRA) を選択し、反対を避けるために訓練される低報酬腕 (LRA)。実験を通して、HRA と LRA の両側に残ります。ただし、上記で説明したタスクは、文献にも記載されている、それはいくつかの手続き型の欠点苦しみます。まず、固定目標の腕を持っていることによって、動物は、どのアーム各試行の最初からを選択する知っています。このシナリオでは、動物は意思ではなく、メモリに基づいて目標腕を選択します。したがって、遅延ベースの意思決定パラダイムで動物研究介入のため低報酬を選択した場合されません明確な研究介入、メモリの損失のためかどうか。メモリの問題から観察された動作を分離するメモリ コントロール グループが考えられるが、追加作業7のための研究者と動物同様の負担これ。2 番目の懸念は動物によって意思決定の瞬間: 動物が決定ゾーン (すべての 3 つの腕の接合部) に達すれば、彼ら通常左と右を見て、費用と便益について各腕の重さし、彼らの決定を行います。しかし、いくつかの試験の後決定ゾーンに到着する前にこのような計算を実行、単に報酬の腕に直接実行します。その結果、これらの 2 つの欠点-意思決定の瞬間を見つけることと片方の腕に前バイアス-電気生理学的の解釈の両方を強く中断およびニューロ イメージング データ。
本稿で説明した方法で優先の腕 (HRA) 聴覚キューによってキューが、トライアルから試用版を異なる場合があります。動物テスト ゾーン (図 1) を入力し、「鼻つつき」による聴覚手がかりを誘発試験を開始 3 つ腕の接合部に配置されている赤外線のゲート。オーディオ信号 (20 dB、500 ~ 1,000 ms) は、目標のアームの先端でスピーカーから再生されます。

<table><tbody><tr><td>T-maze</td><td></td><td></td><td>Self made</td></tr><tr><td>Dustless Precision Sugar Pellets</td><td>TSE Systems Intl. Group</td><td>F0023</td><td>45 mg, スクロー</td></tr><tr><td>スケタミン塩酸塩注射, USP</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>6740-87-0</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7361-61-7</td><td></td></tr><tr><td>定位固定装置</td><td>Stoelting</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isofluran</td><td>サンタクルス</td><td>バイオテクノロジーsc-363629RxPFA</td><td></td></tr><tr><td>コーティングされたステンレス鋼線</td><td>AMシステム</td><td></td><td></td></tr><tr><td>アクリルセメント</td><td>バーテックス、マサチューセッツ州、米国</td><td></td><td></td></tr><tr><td>(木製またはPVC(ポリ塩化ビニル製)</td><td>地元のサプライヤーMini-Fit</td><td></td><td></td></tr><tr><td>電源コネクタ</td><td>モレックス</td><td>15243048</td><td></td></tr><tr><td>エタンノール70%</td><td>地元のサプライヤー</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ブプレノルフィン</td><td>、ダイヤモンドバック、薬</td><td></td><td></td></tr>、<tr><td>Arduino、UNO</td><td>Arduino</td><td></td><td>、</td></tr><tr><td>https://www.arduino.cc/ 赤外線発光ダイオード</td>、<td>シャープ</td><td>GL480E00000F</td>、<td>http://www.sharp-world.com/</td></tr> <tr><td>Chronux Toolbox</td><td></td><td></td>、<td>Chronux.org</td></tr><tr><td>、Arduinoコード</td><td></td><td></td><td>、https://github.com/dechuans/arduino-maze</td></tr></tbody></table>

齧歯動物による補強意思の中に費用便益分析を評価するためのオペラントのプロトコル

Operant Protocols for Assessing the Cost-benefit Analysis During Reinforced Decision Making by Rodents

補強付け意思決定の利点とその結果の相対値に基づいてアクションの競合するコースの間を選択する能力です。このプロセスは、通常の人間の行動に不可欠である、中毒、統合失調症、うつ病などの神経疾患、精神疾患によって中断されることが示されています。齧歯動物は、人間の認知の神経生物学を明らかにするため長い間使用されています。このためには、いくつかの行動課題を開発されている;しかし、ほとんどが自動化されていない、労働集約的です。オープン ソースのマイクロ コント ローラーの最近の開発はさまざまな認知タスク、刺激プレゼンテーションを標準化することを評価するためのオペラント ベースのタスクを自動化する研究者を有効にデータ記録を改善し、その結果、改善研究成果。ここでは、我々、オペラント条件における特別なソフトウェア プログラムによって制御を使用して自動化された遅延ベース補強付け意思決定タスクをについて説明します。それは遅延に基づく費用対効果意思決定タスクを実行しながらネズミの前帯状皮質のローカル フィールド電位活動の変更を示すこれらの意思決定タスクを使用して、.

ここで表示されるデータは、左眼窩前頭皮質 (OFC) から 6 Wistar ラット (PFA 被覆ステンレス鋼) のバイポーラ電極を用いた前帯状皮質 (ACC) 記録された LFP です。表 1は、各訓練段階の行動獲得の長さを示します。座標のラットからのターゲットの場所を調べた脳のアトラス9そのとおり: AAC、前、正中線と 2 mm; 頭蓋骨に腹側の 0.8 mm 外側前方 1.2 mm のOFC の正中線へと 5.4 mm 頭蓋骨に腹側の前の前方 3.5 mm、2.3 mm 横します。
録音帯域通過フィルター (0.01 - 250 Hz) の LFPs を抽出して、1,000 Hz でサンプリングします。マルチ テーパー10を使用して LFPs のスペクトル解析を行った.5 Slepian テーパーと 3 つの時間帯...

費用便益分析は、脳が意思決定の過程を実行する重量を量るスケール アプローチです。ラットが待っている 15 を犠牲にしてより高い報酬を選択オペラント条件ベースの意思決定パラダイムにラットの訓練するプロトコルを提案するここでは、それらを受信する s。

Reinforcement-guided decision making is the ability to choose between competing courses of action based on the relative value of the benefits and their ...

この手法は、結果と原因を比較することが意思決定にどのように影響するかなど、認知神経科学の重要な質問に答えることができます。この手法の主な利点は、ボードの位置などの特別な要素が動物の決定に影響を与えないことです。まず、12時間の明暗サイクルを持つ部屋で成体のオスラットに餌へのアクセスを制限することから始めます。1日目から3日目は、1日2回、5分間動物を扱います。次に、各取り扱いセッションの後に動物の体重を量り、自由給餌量を決定します。次に、3つのパーティションまたはアーム、2つの刺激スピーカー、5つの格納式ドア、および5つの赤外線モーションセンサーまたは赤外線ビームまたはIRBセンサーを備えたT迷路を取得します。実験的なソフトウェアコードをコンピューターにコピーします。次に、実験ソフトウェアをダウンロードしてコンピューターにインストールします。USBポートを使用して、マイクロコントローラをコンピュータに接続します。次に、コンピューターでソフトウェアアイコンをクリックし、[ツール]に移動して、[ポート]を選択します。ドロップダウンメニューから、ソフトウェアをコンピューターに接続するCOMポートを選択します。[ツール] に移動し、[ボード] を選択します。ドロップダウンメニューから、T迷路を制御するソフトウェアの種類を選択します。次に、インターフェイスウィンドウの左上にある[アップロード]をクリックします。実験的なソフトウェアコードを選択し、プロセスが終了するまで待ちます。プロセスが終了したら、インターフェイスウィンドウの右上にある[シリアルモニタ]をクリックします。次に、新しいポップアップウィンドウで、ボーレートを115、200に変更します。実験日の5日前から、少なくとも1時間、動物を実験室に連れて行ってください。各ゴールアームに10個の砂糖ペレットを残し、すべてのドアを開いたままにします。1日目から3日目までは、1日1回、動物を10分間迷路に個別に配置して、制限なく迷路を探索します。4日目から5日目にかけて、動物を個別に迷路に配置します。各アームに2つのペレットを残し、両側から食品をサンプリングできるようにします。両側からペレットを食べた直後、または迷路に入ってから5分後に、動物を迷路から取り出します。最後に、各慣れセッションの後、迷路の床を70%エタノールで掃除し、エタノールが蒸発したことを確認してから、次の動物を迷路に配置します。6日目は、実験の少なくとも1時間前に動物を実験室に連れて行ってください。ソフトウェアプログラムを実行し、トライアル番号を14に設定し、そのうち最初の4つのトライアルは強制選択型、残りは選択型トライアルになります。各試行を開始する前に、4つのペレットをゴールアーム(HRA)にセットし、2つのペレットをもう一方のアーム(低報酬アームLRA)に配置します。強制選択試行訓練では、各試行の前に一方の腕を擬似ランダムにブロックし、動物がもう一方の腕を選択せざるを得ないようにします。スタートボックスに動物を置きます。5〜7秒後、スタートゲートを同時に開き、ソフトウェアのインターフェースウィンドウで[スタート]をクリックします。ペレットを食べた直後、または迷路に入ってから5分後に動物を集め、動物を家のケージに2分間放置します。各試行の前に、ソフトウェアによって HRA として選択されたアームのドア B を閉じます。反対側のアームであるLRAのドアAを開いたままにします。次に、スタートボックスに動物を配置します。5 秒から 7 秒後、スタートゲートを同時に開き、[スタート] をクリックします。動物にどちらの腕も自由に選ばせてください。動物がHRAを選択した場合は、ドアAを開け、動物を部屋に入れ、ドアAを閉め、ドアBをすぐに開けて、動物が選択したフードにうまくアクセスできるようにします。動物がLRAを選択した場合は、動物が食べ物にしっかりとアクセスできるように、ドアBを開けてください。次に、選択した食品のすべての食品をよく食べた後、動物を取り出し、家庭用ケージに2分間放置します。各動物について10回の選択試行を完了し、各試行で動物の選択(HRAまたはLRA)を記録します。各トレーニングセッション後のすべての選択肢トライアルの高報酬選択肢(HRC)の割合を計算します。最後に、各動物が識別トレーニングでHRCの80%に達した後、動物がHRAを選択してから5秒の遅延後にドアBを開けて遅延トレーニングを完了します。動物1匹につき1日10回の試行を行います。その結果、刺激の開始から終了まで、ACCの低周波電力と高周波電力の両方が減少したことが示されました。チャンバーの外で過ごした時間とチャンバー内で過ごした時間を比較したスペクトル分析では、ACCの振動活動に変化は見られませんでした。さらに、OFCの中高周波数帯の活動は、刺激の開始後に増加しました。プレチャンバーとチャンバーのタイムウィンドウを一緒に比較した場合、有意な変化は観察されませんでした。この手順を試みるときは、動物の決定に影響を与え、結果の信頼性を損なう可能性があるため、不安の原因を取り除くことが重要です。

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神経科学

本稿では、同時に複数の認知行動をテストし、げっ歯類のために神経活動を記録することができる完全に自動化された汎用性の高いシステムを提案する。...

マルチ認知機能のテストとげっ歯類の神経活動を記録するための完全に自動化された汎用性の高いシステム

口腔内自己投与：現在の研究では、実験用ラットにおける味の良いソリューションの強化効果を評価するための新たな手順を評価します。このために、オペラント異なる濃度で甘いソリューションの口腔内注入のため（ つまり、レバーを押す）が応答を強化継続的かつ進歩的な比率のスケジュールで測定した。...

実験用ラットにおける味物質の強化特性を評価するための新しい方法：オペラント口腔内自己投与

上の遺伝的および薬理学的操作の影響を評価するために、空間的定位、時間的局在化、持続時間、速度および確率推定を媒介するメカニズムは、リスクアセスメント、衝動性、および記憶の正確さと精度の生理学的に意味のある特性を測定するための完全に自動化されたシステムマウスでの認知の基礎メカニズム。...

マウスの自動化、定量的認知/行動スクリーニング：遺伝学、薬理学、動物認知と学部命令について

げっ歯類オペラントコンディショナー完全に自動化されたプロトコルが提案されている。プロトコルは、感覚運動統合と認知対照実験の基礎となる、この制御に影響を与える神経活動への広がりを調査するために、行動のイベントの正確な時間的制御に依存しています。...

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雄ラットの報酬探索行動の競合モデル

ストレスの多い生命事象は認知機能を損ない、精神疾患のリスクを高める。このプロトコルは、男性と女性のスプレイグ・ドーリーラットのパラダイムをシフトする自動化されたオペラ戦略を使用して、ストレスが認知の柔軟性にどのような影響を与えるかを示しています。特定の行動の根底にある特定の脳領域について議論し、結果の翻訳関連性を探求する。...

オペラ戦略シフトパラダイムを用いた認知の柔軟性に対するストレス効果の評価

社会的コロニーケージ設定内で自己開始された個人行動セッションからデータを取得するためのシステムが提示されます。このシステムの有効性は、自動化された熟練したリーチ評価を使用して実証され、脳卒中後の運動障害、モチベーションに関連する潜在的な行動変化、概日変動、およびその他の革新的な従属変数の特性評価を可能にします。...

脳卒中後の欠損を特徴付けるための自発的なラット行動データの収集

学ぶオペラント条件付けプロトコルで齧歯動物の意思決定における費用便益分析を評価する方法。T迷路を用いた行動課題により、報酬と待ち時間の認知神経科学的メカニズムを解明します。

齧歯動物による補強意思の中に費用便益分析を評価するためのオペラントのプロトコル

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