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방법 논문

설치류 심리 운동 경계 시험 (rPVT) : 쥐에서 신경 행동 학적 성능을 평가하는 방법

11.9K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/54629

⸱

2016년 12월 29일

 ,  , 
1Division of Behavioral Biology, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, The Johns Hopkins University School of Medicine, 2Applied Behavior Biology Unit, Institutes for Behavior Resources

이 논문에서

요약

인간의 심리 운동 경계 테스트 (PVT)의 쥐 버전은 관심의 조기 응답 등 성능 정확도, 모터 속도, 인간 경계의 측면, 및 경과 포함한 인간 PVT, 측정 된 것과 유사한 관심의 양상을 측정하고 그 설명된다.

초록

인간의 심리 운동 경계 테스트 (PVT)의 피로 지속적인 관심의 변화를 측정하는데 널리 사용되는 과정이다. 본 기사는 관심의 유사한 측면을 측정 - 그건 PVT-되나은 "rPVT"의 설치류 버전을 설명합니다 (즉, 조기 성능의 정확성, 모터 속도,주의, 그리고 경과 응답). 데이터는 실험실 쥐와 함께 사용하면 rPVT의 장단기 모두 유용성을 보여 그되게됩니다. 쥐 쉽게 rPVT을 배우고, 기본적인 절차를 수행하는 학습 훈련 채 2 주 정도 소요됩니다. 일단은 rPVT에 쥐 공연 세션 시간 (즉, 인간의 "시간 온에서의 유사성, 관심의 경과, 반응 시간, 각성의 감소를 포함하여, 인간의 PVT에서이 같은 성과 측정에 유사성의 높은 수준을 보여 취득 태스크 "효과), 인간에 대해 기술 한 반응 자극치 간격 (RSI) 효과. 따라서 RPVT는 신경 행동 기능 장애에 대한 새로운 치료를 개발하는 데 유용 할 수 있습니다, 따라서 인간의 PVT 공연과 매우 유사 지속적인 관심에 변수의 넓은 범위의 효과를 평가하기위한 매우 유용한 도구가 될 수 있습니다.

서론

인간의 정신 경계 테스트 (PVT)을 인간 경계 지속적인 관심을 측정하는데 널리 사용되는 잘 검증 도구이며, 원래 Dinges 등에 의해 개발되었다. 반응 시간과 관심의 안정성을 평가하기위한 1-3 (예를 들어, 조기 반응과 관심에 경과의 측면에서 오류) 전체 세션 내에서 개별 세션 내에서 시간에 걸쳐 모두. 수년에 걸쳐, 인간의 PVT 수정 및 다양한 측면의 관심의 시간적 변화를 추적 할 수 4-11을 업데이트하고, 수면 부족과 피로 변화에 민감한 것으로 입증되었으며, 약물 사용과 주제 12의 나이에 의해 영향을 받는다되었습니다 13. 10 초 - PVT는 자극 (일반적으로 LED 번호 표시)이 후 일반적으로 시간에 무작위로 나타납니다 때 피사체가 간단히 화면을 터치하는 겉으로는 간단한 절차입니다. 인간 버전에서, 숫자 표시는 MS에서 증가 때 t 정지그는 화면이 때문에 환자의 반응 시간 (RT)을 나타내는, 터치. 경계에서 반응 시간, 2) 사람의 문헌 "누락 오류"라고 경과 증가 (및 보통 길이> 500 밀리 초)이다 RT뿐만로 정의하고, 3) 증가는 1)에 의해 감속 나타낸다 감소 조기는 ( "위원회의 오류"또는 인간의 문헌에서 "거짓 시작"이라고)이 응답. 다른 방법은 성별과 연령 차이 등의 변수를 검사하기위한 PVT 얻을 수있다; 이러한 조치의 검토를 위해, Basner 및 Dinges 4를 참조하십시오. 마지막으로, PVT는 인간의 위험 평가의 일반적인 지역에서 사용하고 있으며, 성공적으로 NASA의 극단적 인 환경의 임무와 군사, 항공 및 철도 산업, 초동 조치 및 극한 환경을 포함 운영 광범위한 분야에서 사용되어왔다 작업 (NEEMO), 국제 Mars500 프로젝트 (14), 국제 SPAC에전자 정거장 (ISS). 우주 정거장에서 PVT는 "반응자가 테스트"라고하며 개별화 된 피로 관련 피드백 우주 비행사를 제공하기 위해 사용된다 (예를 들어, RT뿐만 또는 관심에 경과의 변화).

(다소 유사하다) 간단한 반응 시간 작업의 설치류 버전을 가지고 인간의 PVT는 수십 년 동안 사용되었습니다. 그것은 단지 최근에는 인간 PVT 직접 설치류 대응이 문헌에보고되었다되었는지. 크리스티와 동료들은 쥐에 대한 인간의 PVT의 버전을 설명하고, 수면 부족 (15, 16) 다음 경계의 감소를보고했다. 추가로 최근의 연구는 rPVT 17-19의 버전을보고했다. 이 보고서는 다양한 수면 부족 기술을 다음과 지속적인 관심의 변화를 설명했다; (응답의 조기 그러나, 이러한 연구로부터의 데이터는 또한 높은 수준의보고 예 RESPO의 총 수의 경우에, 40 % 이상NSE를); 이러한 성과는 매우 인간과 모든 PVT 공연과는 달리입니다. 인간 공연 인해 PVT의 쥐 버전 대 인간에 사용될 특정 매개 변수의 차이 가능성 대 설치류 이러한 큰 차이; 예를 들어, 크리스티 등의 알. (- 4의 foreperiod. 1을 사용하는 인간의 PVT의 3 분 버전 Basner 등 5 참조하지만) 10 초 foreperiod - 인간의 PVT는 일반적으로 2를 사용하면서, 7의 foreperiod - 연구는 무작위 변화 (3)를 사용 . 비교적 짧은 foreperiod 값의 사용은 종종 반응 "타이밍"동물을 초래할 수있어, 현재의 설치류 rPVT 연구에서보고 된 바와 같이 실수 보강 통해 조기 반응의 숫자를 증가 촉진 할 수있다.

여기서 설명 rPVT의 버전에는 이전에 발행 된 문서 (20)에 기초하고 관련된 기술 및 절차에 대한 상세한 설명을 제공한다. 그것은 다른다음과 같은면에서 rPVT의 이전에 게시 된 버전 : 1) 쥐가 3의 변수 foreperiod 값으로 훈련했다 - 10 초, 2) 쥐 짧은 응답 창 내에서만 반응하기 때문에, 신속하게 대응했다 (또한 "제한 되나 (본 연구에서 1.5의 강화 된 자극 발병 다음)」를 개최 3.0의를 rPVT의 이전 공개 버전)에서. 조기 응답 수준의 정확성을 크게 향상으로 표시 감소로 잘못에 대한 수정 사항뿐만 아니라 짧은 시간 제한을 사용하는 것은, 자극 제어의 높은 수준의 결과 응답하는. 본 보고서는 또한 성능 변수의 예측 가능한 변경 사항에 대해 설명합니다 (예를 들어,주의, RT뿐만 년 경과) 검사 경계 (21)를 감소, 때 인간에서 본 그 평행 인간의 "작업에 시간"효과 및 응답 -를 포함한 다른 성능 측정을 검사 할 때 PVT 인간에서 관찰되는 자극 간격 (RSI) 효과 22입니다.

여기서 설명 rPVT의 최종 버전은 집 점등함으로써 시작된다 (도 1 참조). 3의 변수 간격 (foreperiod) 후 - 10 초 경과, 코 - 포크 키는 1.5 s의 최대 조명된다. (foreperiods 기간의 평등 한 분배를 보장하기 위해, 값은 무작위로 200 밀리 초 단위에 따라 3 ~ 10의 범위에서 36 가능한 값 목록 관련없이 발생한다.)를 nosepoke 키의 조명이에 동물에 대한 신호 응답, 광 개시 다음 150 1,500 밀리가 45 mg의 펠렛과 강화 사이에 발생하는 응답. 강화 응답 한 후, 코 - 포크 키 빛과 집 등 모두 해제되며 1 초 간 시험 간격 (ITI는, 집 등 오프) 계속된다. 빛 발병 이전에 코 - 넘나들며 집 등 소화에 의해 신호되는 실험 사태에서 8의 타임 아웃 (TO)를 생산하고 있습니다. 아무런 응답은 1.5의 입술 내에 발생하지 않으면ponse 창은 nosepoke 빛과 집 등 모두 해제하고, ITI는 계속된다 1의합니다. 이후 재판에 대한 다음 예약 foreperiod 값은 시작 후 1 초에 ITI 또는 이전 재판 중에 발생한 중 8의 TO, 중. 세션 (5 일 / 주) 매일 실시하고, 일반적으로 약 200 시험 구성, 30 분 후 종료. 이 평균 약 7.5 초의 지속 시간을 갖는 각각의 시험으로 초래한다.

(1)에 의해 달성된다 rPVT에 안정적인베이스 라인 성능) 처음 챔버에서 식품 트레이에서 음식 펠릿을하기 위해 쥐를 적응을 형성, 2) 손으로 성형 최종 연속 근사치를 강화하여 코 포크 키에 응답하는 쥐 코는 각각의 쥐가 각 세션 동안 수행 얼마나 잘에 따라 응답을 찌를, 그리고 3) rPVT 프로 시저의 매개 변수 (즉, foreperiod가, ITI는, 및 키 조명 시간이) 점차 세션을 통해 조정 매일 세션을 수행 (아래에 상세히 설명).

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프로토콜

실험 동물 관리는 보건 서비스 (PHS) 실험 동물의 동물 애호 관리에 대한 정책 및 사용에 따른이었다. 모든 절차는 국립 보건원 (National Institutes of Health)의 실험 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드의 권장 사항을 엄격히 준수하여 수행 하였다. 존스 홉킨스 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회는 프로토콜 및 모든 절차를 승인했다. 존스 홉킨스는 실험 동물 관리의 평가 및 인증 협회 (AAALAC)하여 프로그램의 인증을 유지하고있다.

1. 동물

  1. 다른 균주가 적합하지만 근친 쥐를 포함하여, - (행동 훈련의 시작 12 주 오래 된 약 10) 성인 남성 긴 에반스 쥐를 사용합니다.
  2. 식민지에 도착하면, 때문에 음식 제한에 단독으로 승인 caging 객실, 집 쥐를 설명해야합니다. 주택 상황에 동물을 적응뿐만 아니라 몇 일 동안 처리AYS 음식 제한 절차 (약 7 일) 전에 시작.
  3. 쥐가 "무료 공급"체중을 달성 할 수 있도록 이주 - 1 쥐 우 광고 무제한을 제공합니다. 자유 먹이 무게의 90 % - 85, 이주 - 중량이 한번에 하나 위에 래트 '가중치를 감소시키는 음식 액세스를 제한한다. 행동 훈련과 테스트하는 동안 자유 수유 무게의 90 % - 85에서 동물을 유지한다. 15 시작 - 하루에 음식 18 g 및 여부 속도가 목표 체중을 유지하고에 따라이 금액을 조정합니다.
    참고 : 식품 제한은 일반적으로 하나의 기관 ACUC 또는 다른 규제 기관 이전에 제한을 시작하기의 승인을 필요로한다.
  4. 매일 동물을 무게와 무게 시트에 무게를 기록한다. 확인 계량 어떤 행동 훈련 또는 공급의 시작 전에 매일 같은 시간에 같은 규모로 수행된다.
    참고 : 동물이있을 때 (아래) pretraining 시작그들의 목표 무게를 달성했다. 이 연습은 아래 또는 대상 무게 이상 중 하나입니다 동물 용 식품의 양에 즉시 수정이 가능합니다. 또한 쥐는 24 시간 간격으로 가중치를 유지하고 있는지 확인하는 방법을 제공한다. 또한, 하루에 여러 번 래트 체중 방지; 그것은 무게에 극적인 차이, 잘못된 수유, 가난한 행동 성과가 발생합니다.
  5. 고무 마개 상판과 sipper 튜브 유리 또는 플라스틱 병을 사용하여 홈 케이지에서 항상 신선한 물을 제공합니다.
  6. 세션 (예를 들어, 주말, 휴일)를 실시하지 않는 경우, 중량의 안정성을 유지하는 쥐에게 쥐 차우의 정상 분담 피드. 더 많은 음식이이 시간 동안 체중을 유지하는 데 필요한 있는지 확인하기 위해 쥐의 무게를.

2. 장비 및 소프트웨어

  1. 하나의 코 포크 키, 집 광 및 펠릿 디스펜서 (즉, 공급 장치)가 장착 표준 모듈 조작 적 챔버를 사용합니다.
  2. 중앙에 위치한 펠릿 디스펜서의 양쪽에있는 모듈 형 코 포크 키를 배치; 이 위치는 다른 조건화 챔버 및 연구 일관성 유지 보장한다. 여기서, 코 포크 키 펠릿 디스펜서의 좌측에있다.
  3. 다른 동작을 방해하지 않도록 상기 챔버의 뒷벽 높은 모듈러 하우스 빛을 놓는다.
  4. 사용 쥐 음식 펠릿 (예를 들어, 노이스 45 mg의 펠렛 또는 유사한) 강화합니다. 피더 모델은 식품 펠렛의 크기를 결정하지만, 대부분의 쥐 피더는 45 mg의 음식 알약을 (마우스 피더는 일반적으로 20 mg의 음식 알약을 사용)를 사용합니다. 표준 우 알약을 사용하지만, 다른 펠릿은 다른 실험 조작을 위해 (예를 들어, 수 크로스) 구입하실 수 있습니다.
  5. 제어 컴퓨터에 접속 된 인터페이스를 통해 프레젠테이션 코 찌 응답 입력, 보강 전달 및 데이터 수집을 자극. 작성 행동 프로그램에 관한 구체적인 내용은 저자에게 문의프로그래밍 언어는 구체적 행동 테스트 (재료 및 시약의 표 참조)을 위해 설계.
    참고 : 동물의 응답 (예를 들어, 정답, 조기 반응, 미스) 유형, 응답 대기 시간, 표시 임상 시험의 수를 포함하여 시험 별 시험 기준으로 독립 변수와 종속 변수를 기록하는 것이 중요합니다. 다른 균주 또는 종 양성을 사용하는 경우, 이러한 변수는 쉽게 설치류 거의 모든 종류의 훈련을 최대화하도록 변경 될 수있다.

3. Pretraining

  1. 이 실험을하는 동안, 매일 시험, 일의 약을 동시에 할 것이다 조건화 챔버에 각 동물을 할당합니다.
  2. 쥐를 달아 펠렛 디스펜서 식품 알약과의 구체적인 조작 적 챔버에 넣습니다. 쥐가 먹고의 용기에 20 음식 펠릿 - (10)를 놓습니다.
  3. pretraining를 들어, 낮은 고정 값으로 다음 매개 변수를 설정 :foreperiod 값 = 2 초, 시간 초과 값 = 2의 제한 유지 = 10 초.
  4. 집 빛의 프리젠 테이션, nosepoke 키 조명, 자동 음식 펠릿 전달을 제어하는 ​​컴퓨터 프로그램을 시작합니다.
    주 : 코 포크 키가 시간이 상대적으로 긴 시간 동안 조명되도록 동물에 의해 생성 된 응답의 대부분의 자주 증원을 허용하는 레벨로 설정 행동 프로그램을하는 것이 좋습니다 (예를 들어, 10 초) . 이것은이 컴퓨터 프로그램에 의해 식품 증강제의 전달의 결과로 조명되는 동안 래트 키를 찔러 될 가능성을 증가시킨다.
  5. 쥐가 음식 펠릿 완료되면, 그것은 식품 용기 또는 코 포크 키를 접근 할 때 쥐를 강화하여 형성 과정을 시작합니다. 여기에, 수동 실험은 (오픈 칸막이 문을 감쇠 소리를 두어) 쥐의 행동을 감시하고 급지 장치에서 알약을 인도하는 것을 의미한다 각 쥐를 형성가능한 빨리 쥐 원하는 동작을 방출 한 후. 피더에 유선 또는 인터페이스에 대한 적절한 출력을 클릭하여 우발적 행동을 제어하기 위해 사용되는 컴퓨터 소프트웨어를 통해 휴대용 스위치를 통해 공급 자체 버튼 펠렛을 제공한다.
  6. 연속 근사에 의해 성형하는 방법을 사용하여, 최종 원하는 동작 (23)의 연속적인 근사치 동작 변경하는 식품 증강제를 제공한다. 예를 들어, 래트 확실 식품 용기 음식 펠릿 입수되면 향해 또는 노즈 포크 키 주위에만 이동을 보강 시작하지 않고, 더 이상 음식 리셉터클에 접근을 강화한다. 코 포크 키가 조작 적 챔버의 식품 용기의 왼쪽에 위치하기 때문에 여기에, 모양 쥐, 음식 펠렛을 검색 한 후 왼쪽으로 이동합니다.
    주 : 실험자 pretr 초 동안 음식 강화 물을 제공하더라도aining, 컴퓨터 프로그램은 여전히 ​​실행하고 집 빛, nosepoke 키 및 공급을 제어한다. 래트 키를 넘나들며 경우, 컴퓨터 프로그램은 자동적으로 강화된다. 실험자 강화 행동은 쥐를 선도하는 사람들은 등, 키 근처 또는 그것을 향해 머리를 이동, 같은 키를 스니핑 또는 주위, 조명 키를 찌를 수 있습니다.
  7. 수동으로 전달 펠릿의 수를 더한 컴퓨터 소프트웨어에 의해 자동으로 전달하는 알약을 계산하여 pretraining 세션에서 얻은 음식의 양을 결정합니다 (쥐가 조명 키를 찌르고 있기 때문에 즉, 펠릿 제공). 점수는 전체 음식 (예를 들어, 30 펠렛 X 0.045 g = 1.35 g)을 결정하는 0.045 g으로이 숫자를 곱하십시오.
  8. 쥐를 제거하고 홈 케이지에 다시 배치합니다. 빼기, 손으로 음식의 양이 쥐의 일일 식품 할당의 행동 세션 (3.7 참조)를 받았다. 이후 래트에게 먹이 할당의 나머지 피드행동 훈련. 비생산적인 세션 직후 홈 케이지 음식 보강 않도록 행동 세션의 종결 후 30 분의 최소 공급.
  9. 부드러운 살균제 (예를 들어, 비누와 물)로 매일 조작 적 챔버를 청소합니다. 그것은 조작 적 챔버에 손상을 줄 수 있음을 주어, 드물게 70 %의 EtOH를 사용합니다. 필요할 때 스틱 또는 신속하게 복구하지 않을 경우 동물의 성능을 방해 할 것 제자리에 고정되는 키 때문에, 살균제와 적절한 작동 상태 및 청결을 유지하기 위해 매일 코 포크 키를 확인합니다.
  10. , 조명 키 (50) 올바른 컴퓨터 강화 (안 수동으로 또는 실험자 강화) 응답 각각의 음식 펠렛을 검색하고 돌아갑니다 추가 형성하지 않고 코 포크 키를 넘나들며 - 쥐 (40)을 방출 할 때까지 이러한 방식으로 각 쥐 모양. 통상적으로, 랫트 약이 요구 - 이러한 조건에 도달하는 3 내지 30 분 세션 (도 2 참조).
    노트:음식 펠릿의 수동 전달은 래트 확실 키 파고 및 컴퓨터 프로그램에 의해 전달되는 식품 보강을 수신 한 후 필요하지 않다.

4. rPVT 교육

  1. 일단 고정, 상대적으로 짧은 foreperiod 간격으로 쥐를 시작하고 쥐 (8) 10 명 중 올바른 시험을 완료 할 때까지 다음 30 분 세션 (예를 들어, 2 초)을 값으로, 모양. 훈련 동안 이들 시험의 각각에 대해 응답을 할 래트위한 충분히 긴 시간 동안 노즈 포크 키를 밝히는. 여기에 9 초 동안 조명 키를 계속; 이 응답 창은 제한된 홀드 (LH)라고합니다.
  2. 조기 응답 처벌, 또는 코 포크 키의 조명 이전 응답로서 비교적 짧은 시간 초과 (예를 들어, 2 초 TO)를 사용합니다. 받는 동안, 쥐가 음식을 적립 할 기회를 가질 수 없습니다. 여기서, 및 foreperiod 값은 동일한 비율이 트레이닝 세션 변경 동안 동일한 기간이다.
    3. 예) 0.1 초에 의해 LH를 단축하는 동안 난>, 0.1 초 (즉, 2.1)에 의해 foreperiod하고 증가. 자동 세션 동안 이러한 조정을 할 수있는 컴퓨터 프로그램을 사용하는 것이 최선이다.
    참고 : rPVT에 쥐를 훈련 할 때 쥐가 음식 펠릿을 소비하는 데 더 많은 시간을 필요로하기 때문에, 더 이상 ITI이 사용된다. 여기, 교육 및 남성 C57BL / 6J을 테스트하기위한 30의 ITI를 사용합니다. 마우스는 ~ 20g의 무게를 부가 할 수 있기 때문에, 그 세션 동안 상당히 적은 펠릿을 소비 할 것이다. 따라서, 50 펠렛의 최대 적립되어 그 단부를 구비하여 일반 세션을 단축; foreperiod을 증가시키고 TO에 대한 기준은 0.1 초에 의해 foreperiod 및 제품에 증가하기 전에 5 올바른 재판 중 4로 변경됩니다.
  3. 30 분 세션이 끝나면, 최종 foreperiod에게 훈련 (예를 들어, 4.2의) 동안 도달 쥐를 기록 등의 중preadsheet 또는 데이터 시트에 손으로하고 정확한 시험 횟수를 곱하여 얻은 음식의 양을 0.045 g (예를 들면, 100 정확한 실험 X 0.045 g = 4.5 g). 쥐의 일일 할당에서이 음식의 양을 빼기 홈 케이지의 쥐에게 남은 음식을 공급.
    참고 : 일일 데이터 파일은 각각의 쥐 도달 최종 foreperiod를 기록합니다. 세션에서 얻은 음식의 양을 결정하기위한 계산을 위의 식을 이용하여 컴퓨터 프로그램에 의해 자동으로 또는 수동으로 수행 될 수있다. 각 쥐에서 손으로 감산 얻은 음식은 매일 음식 할당합니다.
  4. 다음 날, 쥐가 이전 세션에서의 종료 값보다 300 밀리 낮은 foreperiod로 30 분 훈련을 시작합니다. 쥐가 4.2 s로 끝난 경우, 예를 들어,이 세션은 3.9 s로 시작합니다. 쥐 각 foreperiod에서 10 명 중 8 정확한 시험을 완료로 0.1 초에 의해 foreperiod 증가 U 계속ntil 쥐 10 s의 foreperiod에 도달한다. 이러한 방식으로, 래트 가능한 foreperiods 모두를 경험할 것이다.
    참고 : 쥐가 9.7의 foreperiod에 도달하면 - 10 초를받는 8의 유지와 LH가 1.5 초입니다.
  5. 각 세션의 끝에, 정확한 시험 조기 시험 및 미스 비율을 검사하여이 시간 동안 쥐의 일일 성능을 확인한다. 훈련을 통해 꾸준히 증가 정확한 평균 퍼센트,이 훈련 중 90 % 올바른 응답 - 쥐 일반적으로 (40)의 평균을 유지한다. 여기에 매일 세션 실적을 추적하기 위해이 비율을 계산하는 스프레드 시트에 각 쥐의 일일 데이터를 내보낼 수 있습니다.
  6. 10 (S) - 쥐가 10 초의 foreperiod 도달하면, (7) 사이 foreperiods로 시작하는 임의의 간격으로 제공되는 foreperiods로 다음 30 분 후의 세션을 시작한다. 받는 사람과 LH는 각각 8, 1.5 초에 남아 있는지 확인합니다. 여기서, 컴퓨터 프로그램은 behaviora 제어리터의 사태가 자동으로 각각의 쥐가 10 초 foreperiod에서 8 ~ 10 중 기준에 도달하면 변수 foreperiods에 상승 foreperiods을 제시에서 전환합니다.
  7. 쥐 (7) 사이에 무작위로 제시 foreperiods와 70 % 이상 정확한 유지되면 - 10 초 - 10 초, 5 ~ foreperiods로 시작하는 임의의 간격으로 foreperiods을 제시하는 프로그램을 변경합니다. 이 변화는 종종 세션 내에서 발생하기 때문에이 기간 동안 각 쥐의 일상 성능을 검사합니다.
  8. 30 분 세션 동안 임의의 간격 - (10 초 3) 래트 70 % 정확한 유지 후 foreperiods의 전체 범위를 제시하는 프로그램을 다시 변경. 이러한 변경은 종종 세션 내에서 발생하기 때문에 4.8와 유사한 방식으로,이시기에 각 쥐의 일일 성능을 검토한다.
    참고 : 자동으로 행동 사태를 제어하는 컴퓨터 소프트웨어는 각 쥐의 성능에 따라 이러한 변경합니다 (예를 들어, 4.7-4.9).쥐의 성공률이 높을 때 4.9 변화하는 것이 중요하다 (> 70 % 정확한) 래트 자주 시간에 랜덤 응답 대신 적절 기다리고 자극에 참석 한 전략을 채용하기 때문이다. 4.9 - 쥐의 성공 쥐가 낮은 경우, 4.7를 반복합니다.
  9. 주 내의 4 5 중 매일 세션에 정답 쥐 '비율이 75 % 이상이 세션 중에 있으며 조기 반응의 비율이 30 % 미만인 경우, 상기 취득 기준에 대한 안정적으로 기준 성능을 정의한다.

기본 응답 대책 5. 데이터 분석

  1. 취득시 행동 성과를 평가하기 위해, 아래에 설명 된 각각의 성능을 측정하기위한 작업 값에 시간 세션, 또는 Foreperiod 값 중 하나의 반복 요소 반복-조치 ANOVAs을 사용합니다.
    참고 : 여기에, 연구는 우리가 그들의 오에 모든 동물을 비교 모두 within- 사이-과목 디자인을 사용WN 실험 조건 후 기준선과 동일한 조작 다음 대조군 동물 실험 동물과 비교. 안정한 기준선 행동이 달성되면, 설계 주제 내에-사용할 필요 흰쥐의 수를 제한한다.
  2. 전에 키 빛의 발병 또는 키 표시등이되는 최초의 150 밀리 초 이내에 반응으로 조기 응답을 정의합니다.
  3. 키 빛 이후 반응은보다 큰 150 밀리 최소한의 대기 시간 및 응답 창 길이의 최대 대기 시간에 온다 올바른 응답을 정의; 여기에, 1,500 밀리.
  4. 피사체가 응답을 실패하는 시험으로서 미스 (또는 누락)를 정의한다.
  5. 키 찌를 코의 우울증 빛 발병에서 (밀리 초) 경과 시간 등의 응답 대기 시간을 정의; 또한라는 반응 시간 (RT).
  6. 조기 응답 플러스 정답 플러스 미스의 수와 총 시험을 정의합니다.
    참고 : 인간의 PVT 공연에서, 조기 입술관심에 물기가 및 경과는 매우 드문 일 수 있고, 연구자들은 대부분 이러한 조치의 실제 원시 주파수를보고합니다. 그러나이 쥐와 공연이 아니다. 문헌에서 rPVT의 다른 버전 사이의 비교를 허용하기 위해 쥐의 성능 측정은 전체 시험의 백분율로 여기에 표시됩니다. 쥐 30 분 세션 당 200 개 이상의 임상 시험을 완료하고 종종 다른 단계로 이동 기준을 충족하기 때문에 기록하고 이후의 분석을위한 시험 별 시험에 기초하여 이러한 각 항목에 레이블을 할 수있는 컴퓨터 프로그램의 사용은 바람직하다 세션 내에서 교육 과정입니다.

6. 추가 계산 된 성능 측정

  1. 30 분 행동 세션의 경우, RT는 (세션 후 수행) 각 쥐의 세션에 대한 두 배의 평균 반응 시간보다 큰하는 올바른 응답과 같은 경과를 정의; 또한 경과 계산에서 누락 된 시험을 포함한다.
    아니TE : 인간의 PVT 년이 경과는 일반적으로 반응 시간 (RT)> 500 밀리 초 4로 정의됩니다. 시험 별 시험 상술 한 분석에서 인수 - - 설치류를 들어, 각 쥐의 평균 RT에 사후 비교를 수행하는 것이 가장 좋습니다 대신에 의한 개별 쥐에서 RT뿐만의 변화에 ​​임계 값을 비교. 이 방법은 rPVT 15, 16의 게시 된 다른 버전의 경과와 유사하다. 여기 게시 된 다른 버전의 경과도 놓친 포함 시험 (경과 = RT뿐만와 응답> 두 번 평균 RT 세션, 플러스 미스에 대한) 인간의 PVT에서 놓친 시험은 물론, 경과로 기록되어 있기 때문이다.
  2. 자극이 나타났다 있었을 때, 10 초 간격 - 실제 3 중에 발생 조기 반응의 비율을 계산함으로써 추정 오경보 율을 결정한다.
    참고 :이 법안은 자극이 발생할 수 시간 동안 발생하는 조기 반응의 일부를 사용,즉, 3 내에서 발생 조기 대응 - 10의 창을 foreperiod. 자극 빛이 그 시간 동안 조명되지 않을 것이기 때문에이 법안은 3 초 이전에 조기 대응을 포함하지 않습니다. 여기에서, 조기의 답변이 부분 집합이 자동으로 스프레드 시트 컴퓨터 프로그램의 모든 조기 응답에서 정렬됩니다.

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결과

기준 쥐 rPVT 공연

여기에 설명 된 매개 변수, 122 수컷 쥐의 86.7 %가 9.0의 평균 내에서 최종 rPVT 매개 변수에 도달 (SD = 10.13; N = 122) 4.1에 설명 된 컴퓨터 자동화 교육 세션 (- 4.9 rPVT 교육, 우리의 경험, 단지 쥐의 약 2 %)을 rPVT를 획득하지 않을 것이다. 현재의 방법론을 사용하여, 쥐가 rPVT의 표준 성능 매개 변수에서 첫 전체 세션 동안 응답주의에 73.4 %가 응답 올바른 18.6 % 경과 평균, 10.6 % 조기; 평균 반응 시간은 527 밀리 초 (그림 3 참조) 평균. 4 일 전체 세션으로 올바른 안정과 이후에 큰 변화를 보이지 않았다 응답하는. 우리의 게시 된 기사 (20)의 데이터는 표시 그 동물은 첫 번째 정규 세션...

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토론

본원에 기재된 방법은 인간의 문헌에보고 된 일반적인 PVT 성능 다방면 손색 쥐 rPVT 성능을 초래한다. 본 기술을 사용하여, 하나는 빨리 rPVT을 수행하도록 쥐를 훈련 할 수 있으며, 이러한 기술로 얻어진 성과 분명 차별 (응답 정확한의 즉, 높은 수준의 모두 응답 조기 및 경과 낮은 단계)을 특징으로한다. 의 주파수이기 때문에 또한, rPVT 얻어진 반응 시간 분포는 상기 PVT (12) (도 5 참조)를 행하는 인간에서 본 것과 매우 유사하다 모두 조기 응답 및 만료 (예 Beijamini 등에 의한 청소년에 대해 도시 된 바와 같이. (27)). 마지막으로, 두 사람의 설치류가 rPVT을 수행 할 때 (참조 시간에 태스크 및 변수 foreperiod 간격 (즉,가, RSI) 인간에서 관찰되는 효과도 볼 수있다 그림 6에 대응

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공개 사항

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감사의 글

이 연구는 NASA (NNX15AC17G에서 CMD)와 NASA와 NASA 협력 협정 NCC 9-58 (E000010에서 CMD로, NBPF04201 NBPF02802에서 RDH로)과 National Space Biomedical Research Institute의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
스테인레스 스틸 그리드 바닥이있는 모듈 식 쥐 작동 챔버Med AssociatesENV-008Med Associates Inc.
사서함 319
St. Albans, Vermont 05478,
USA
전화 : (802) 527-2343
사운드 감쇠 챔버 Med AssociatesENV-022MD하우스 쥐 조작 챔버
Houselight for ratMed AssociatesENV-215M
1" 직경 쥐 코 찌르기 응답 키Med AssociatesENV-119M-1
펠릿 용기, 트로프 유형Med AssociatesENV-200R2M
쥐용 모듈식 펠릿 디스펜서, 45-mgMed AssociatesENV-203M-45
PCI 최대 8개의 작업자 챔버를 위한 운영 패키지Med AssociatesMED-SYST-8
SmartCtrlMed AssociatesDIG-716P1이 카탈로그 번호에는 rPVT를 실행하는 데 필요한 최소 8개의 출력과 4개의 입력이 있습니다. SmartCtrl은 또한 더 많은 유연성을 위해 16개의 출력과 8개의 입력과 함께 구입할 수 있습니다
Med-PC IV 소프트웨어Med AssociatesSOF-735
PC 컴퓨터(PCI 카드 슬롯이 있는모든 제조업체(예: , Dell)PCI 운영 패키지를 사용하려면 PCI 카드 슬롯이 있는 컴퓨터가 필요합니다. PCIe를 사용하는 시스템을 사용할 수 있습니다. 자세한 내용은 Med Associates에 문의하십시오.
먼지가 없는 정밀 펠릿 45mg 설치류 곡물 기반 다이어트Bio ServFO165Bio-Serv
One 8th Street, Suite 1
Frenchtown, NJ 08825, USA
전화: (800)-996-9908;     표준 차우 펠릿이 일반적으로 사용됩니다. 다양한 펠릿(예: , 자당))을 Bio Serv에서 획득할 수 있습니다.
컴퓨터)

참고문헌

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