패러다임을 바꾸는 오페라 전략을 사용하여 인지 유연성에 대한 스트레스 영향 평가

요약

스트레스가 많은 삶의 사건은 인지 기능을 손상시켜 정신 장애의 위험을 증가시다. 이 프로토콜은 스트레스가 남성과 여성 스프라그 Dawley 쥐의 패러다임을 이동하는 자동화 된 조작 전략을 사용하여 인지 유연성에 미치는 영향을 보여줍니다. 특정 행동의 기본 특정 뇌 영역논의, 결과의 번역 관련성을 탐구.

초록

스트레스는 인지 기능에 영향을 미칩니다. 스트레스 향상 또는 인지 기능 손상 여부 여러 요인에 따라 달라 집니다., 포함 하 여 1) 유형, 강도, 그리고 스트레스의 기간; 2) 연구 하에 인지 기능의 종류; 및 3) 인지 작업을 학습하거나 실행하는 것에 관한 스트레스의 타이밍. 또한, 인지 기능에 스트레스의 효과 사이 섹스 차이 널리 문서화 되었습니다. 여기에 설명된 것은 스트레스의 변화가 남성과 여성 스프라그 Dawley 쥐의 인지 유연성에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위해 패러다임을 이동하는 자동화 된 조작 전략의 적응입니다. 특히, 구속 스트레스는 스트레스가 남녀 모두인지 성능에 미치는 영향을 조사하기 위해이 작동 기반 작업에서 훈련 전이나 후에 사용됩니다. 이 자동화된 패러다임의 각 작업과 관련된 특정 뇌 영역은 잘 확립되어 있다(즉, 내측 전두엽 피질 및 궤도 피질). 이것은 패러다임의 완료시 이 지구에 있는 특정 유전자 및 단백질의 실험 또는 평가 도중 표적으로 한 조작을 허용합니다. 이 패러다임은 또한 신경 기판을 정의한 각각의 스트레스 후에 발생하는 다양한 유형의 성능 오류를 감지할 수 있게 합니다. 또한 확인된 반복 구속 스트레스 패러다임 후 인내 오류에 뚜렷한 성다름이 있습니다. 전임상 모델에서 이러한 기술의 사용은 스트레스가 뇌에 어떻게 영향을 미치는지 알 수 있으며 외상 후 스트레스 장애 (PTSD) 및 주요 우울 장애 (MDD)와 같은 정신 장애의 인식이 손상되는 방법을 밝힐 수 있으며 유병률에서 표시된 성 차이를 표시합니다.

서론

인간에서 스트레스가 많은 삶의 이벤트는 인지 기능(즉, 인지 유연성^1)을손상시킬 수 있으며, 이는 환경에서 새로운 조건에 직면하기 위해 인지 처리 전략을 조정하는 능력을 나타낸다^2. 인지의 장애는 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 및 주요 우울 장애(MDD)^3,4와같은 많은 정신 질환을 침전시키고 악화시다. 이무질서는 여성^{5,6,7,8에서}두 번 널리 퍼져 있습니다, 그러나 이 격차에 대한 생물학 기초는 알려지지 않았습니다. 인간에서 집행 기능의 측면은 위스콘신 카드 정렬 작업, 인지 유연성의 데모를 사용하여 평가 할 수있다^2. 이 작업의 성능은 PTSD⁹ 및 MDD¹⁰환자에서 손상되지만, 이러한 변화의 신경 기초는 뇌 이미징^11에의해서만 검사될 수 있다.

스트레스가 뇌에 미치는 영향을 이해하는 발전은 동물 모델, 특히 설치류의 사용을 통해 이루어졌습니다. 인지 유연성은 스트레스 관련 질병에 영향을, 그것은 설치류에서 검사 하는 매우 관련 된 표현형. 현재까지, 대부분의 스트레스 신경 생물학 문학은 대체 인지 유연성 패러다임 (때로는 파고 작업이라고도 함)^{12,13,14,15를}사용했다. 이 작업은 광범위하게 심사되었지만, 설치류를 훈련하기 위해 실험자가 더 많은 시간과 노력이 필요합니다. 여기에 적응하고 설명된 다양한 스트레스 모델^17,18을 사용하여 남성과 여성 스프라그 Dawley 쥐의 인지 유연성을 평가하기 위한 잘 확립된 자동 설정 이동^{프로토콜(16)이}있다. 이 절차는 실험자의 최소한의 감독이 필요하며 여러 마리의 쥐를 동시에 테스트할 수 있습니다. 또한 이 자동화 된 작업^(19)의다른 버전과 달리이 패러다임의 적응은 3 일의 교육만 필요하며 효율적인 프로그래밍 된 데이터 분석을 포함합니다.

스트레스가 인지 기능을 향상시키거나 손상시키는지 여부는 스트레스의 유형, 강도 및 지속 시간뿐만 아니라 인지^{작업(20,21)을}학습하거나 실행하는 것과 관련하여 스트레스의 타이밍에 따라 달라집니다. 따라서 프로토콜은 작동 훈련 전후에 스트레스 절차를 통합합니다. 또한 스트레스 연구의 대표적인 결과를 검사합니다. 또한, 세트 시프트의 특정 측면의 근본적인 뇌 영역은 잘 확립되어^{있다 2,16,22;} 따라서, 보고서는 또한 스트레스 및 전략 이동 절차 도중 또는 후에 특정 두뇌 지구를 표적으로 하고 평가하는 방법을 설명합니다.

인지^{유연성(18,23)에서}성차이를 직접 검사하는 데 대한 연구가 제한되어 있다.  프로토콜은 1) 실험 패러다임에 남성과 여성 쥐를 통합하는 방법을 설명, 다음 2) 자유롭게 사이클링 여성의 절차 전후와 동안 에스트라스트 사이클을 추적. 이전 연구는 오페라 훈련 전에 스트레스는 쥐에 인지 유연성에 섹스 특정 적자로 이어질 수 있음을 나타냈다^17. 특히, 여성 쥐는 스트레스 후 인지 유연성에 장애를 전시, 인지 유연성 스트레스 후 남성 쥐에서 향상 하는 반면^17. 흥미롭게도, 인간에 있는 성 편향된 부각이 있는 긴장 관련 정신 장애의 중요한 특징은, 인식융통성입니다. 이러한 결과 제안 여성 남성 보다 인지 장애의이 유형에 더 취약 할 수 있습니다. 동물 모델에서 이러한 기술의 사용은 뇌에 스트레스의 효과와 어떻게 인간에서 정신 장애에 인식 손상에 빛을 발산 할 것 이다.

프로토콜

이 연구의 모든 절차는 브린 모어 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)에 의해 승인되었습니다. 실험실 동물을 주문하고 실험을 시작하기 전에 IACUC 또는 기타 적용 가능한 규제 승인을 얻습니다.

1. 동물 준비

1. 남성과 여성 성인 스프라그 Dawley 쥐를 취득.
   참고: 쥐는 65일 전에 전달될 수 있지만, 이 시점 이점 이후에는 남성과 여성 모두 완전히 성숙하도록 절차를 시작하지 마십시오.
2. 쌍 집 동성 쥐 가능한 한 오랫동안, 장기 고립은 스트레스^24입니다. 음식 제한의 경우, 조작 전략 이동 프로토콜 직전에 쥐를 집.
3. 1주 간의 적응 후, 하루에 3-5분 동안 쥐를 부드럽게 다루기 시작합니다. 각 쥐의 체중을 수집합니다. 추가적으로, 어떻게 gonadal 호르몬 결과 영향을 미칠 수 있습니다 평가에 관심이 있다면, 여성 쥐에 대 한 질 용 암을 수집 (섹션에 설명 2).
4. 훈련이 시작되기 최소 3일 전에 패러다임을 이동하는 작동 전략에서 실행될 동물(음식에서) 동물을 제한하여 작업을 성공적으로 학습합니다. 물을 항상 자유롭게 사용할 수 있는지 확인하십시오. 매일 음식과 유체 소비, 수화 상태 및 프로토콜에서 동물의 일시적 또는 영구 제거를 위한 기준으로 사용되는 모든 행동 및 임상 변화를 문서화하기 위해 각 동물에 대한 서면 기록을 유지해야합니다 (Morton 2000; NRC 2003b).
   1. 훈련 전 3일 이상 스트레스 절차를 사용하는 경우, 스트레스일 수(예: 5일 구속+식품 제한^25)에맞게 식품 제한을 조정합니다.
   2. 매일, 일반 일일 음식 섭취량의 80%를 제공합니다(즉, 체중 100g당 4g의^{음식)을 26.} 쥐에 대한 일일 체중 컬렉션을 사용하여 매일 얼마나 많은 음식을 줄수 있는지 계산합니다.
   3. 교육 및 테스트 일을 통해 식품 제한을 계속합니다. 그러나 쥐가 하루 동안 훈련이나 테스트를 완료 할 때까지 홈 케이지에 음식을 배치하지 마십시오, 또는 그렇지 않으면 그들은 음식 펠릿 보상에 대한 작업을 수행하도록 동기를 부여하지 않습니다. 작업이 완료되면 쥐에게 음식 배달의 타이밍이 상당히 예측할 수 있는지 확인이 (단순히 나중에 홈 케이지에서 음식을 기다리는 찬성) 작동 챔버에서 수행 할 수있는 감소 된 동기 부여를 방지하는 데 도움이되기 때문에.
      참고 : 구속 스트레스 패러다임을 겪고있는 동물은 제어, 스트레스되지 않은 과목보다 훨씬 더 큰 체중 감소를 나타내지 않습니다. 그러나, 다양 한 스트레스 절차 스스로 체중 감소를 유도 할 수 있습니다., 체중 기반 식품 제한 하는 동안 스트레스 대응 보다 적은 음식을 받는 쥐의 결과. 이것은 추가, 혼란 스트레스를 제시 할 수있다. 이 경우, 또는 무게^27에관계없이 각 피험자에 주어진 음식의 고정 된 금액을 사용합니다.

2. 질 용암

참고: Gonadal 호르몬 (즉, 에스트로겐 및 황체 호르몬)은 스트레스 반응 및 인식^28,29,30에영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 이 호르몬은 여성 쥐의 스트라스트 주기 동안 변동^31. 스트레스 나 인지 유연성 데이터와 상관 관계를 자유롭게 사이클링 여성 설치류의 estrous 주기를 추적에 관심이 있다면, 아래 설명 과 같이 질 용암을 수집. estrous 주기 단계를 고려 한 대표 데이터는 제공되지 않습니다.

1. 암컷으로부터 질 용암 샘플을 얻으려면 깨끗한 비커, 유리 안면 집약기, "라베지" 슬라이드(암경 페인트 원이 있는 현미경 슬라이드) 및 빈 비커 1개에 따뜻한 물을 모으십시오.
2. 소량의 따뜻한 물(~0.5mL)으로 안약증을 채운 다음, 팁을 암컷 쥐의 질에 삽입합니다(꼬리를 들어 올려). 멸균 물을 2x-3배 배출하고 수집된 액체를 현미경 슬라이드에 추방합니다. 라베지 슬라이드 원을 오버플로하지 마십시오.
3. 여분의 액체를 빈 비커에 추방합니다. 래트 번호로 라베지 슬라이드에 라벨을 부착하고 각 쥐의 샘플을 해당 순서로 넣어 각 쥐에 속하는 샘플이 분명하도록 합니다.
4. 깨끗한 따뜻한 물을 피펫팅하고 다음 쥐를 샘플링하기 위해 안약증을 채우기 전에 "과잉"비커에 여러 번 분배하여 안약증을 철저히 헹구십시오.
5. 조심스럽게 용암 슬라이드를 밝은 필드 현미경으로 운반하여 용암 샘플을 이미지화하고 베커 외^31에설명된 바와 같이 에스트라스트 사이클 내에서 하루를 분류한다.
   참고 : 이상적으로, 라베이징은 여성의 주기를 제대로 추적하기 위해 몇 주 동안 수행해야하며 circadian 리듬을 제어하기 위해 매일 매우 유사한 시간에 수행해야합니다. 바람직하게는, 이 절차는 응력 및 작동 전략 이동 절차 전에 수행되어야 합니다. 면 봉면과 멸균 식염수의 사용은 또한이 눈 방울 무비 기법의 대안으로 사용할 수 있습니다. 여성 쥐에 대한 데이터는 estrous 주기 일에 따라 포스트 혹을 분석 할 수 있습니다 (스트레스가 수행될 때 주기일 및 / 또는 테스트가 발생할 때 주기의 날을 고려하십시오).

3. 장비 및 소프트웨어

1. 행동 훈련 및 테스트를 위해 작동 챔버를 사용합니다.
   1. 챔버위에 두 개의 자극 등이 있는 개폐식 레버, 집 조명 및 이러한 작업을 보강하기 위한 디스펜서가 포함되어 있는지 확인합니다.
   2. 레버가 중앙 보강 전달 영역의 양쪽에 있는지 확인하고 각 레버 위에 하나의 자극 광이 있습니다.
   3. 집 빛을 사용하여 빛 자극의 감지를 방해하지 않고 챔버를 조명하십시오 (집 빛이 레버와 자극 등 반대의 챔버의 뒷벽에 있는 것이 가장 좋습니다).
2. 먼지가 없는 식품 펠릿(여기, 45 mg 펠릿이 사용됩니다: 18.7% 단백질, 5.6% 지방, 4.7% 섬유) 식품 제한 쥐의 보강을 위해. 자당이나 지방이 높은 펠릿을 사용하지 마십시오 (스트레스가 맛있는 음식 섭취에 미치는 영향에 관심이 없다면).
3. 챔버(재료표)를작동할 수 있는 소프트웨어로 컴퓨터에서 자극, 레버 작동 및 데이터 수집의 프리젠테이션을 제어합니다.
   참고: 이 소프트웨어를 사용하는 프로그램 코딩과 관련된 정보는 작성자에게 문의하십시오. MED-PC 스크립트는 추가 파일로 포함됩니다. 이 소프트웨어는 각 시험 (레버가 누르는 것, 올바른 / 부정확한 응답인지 여부 및 선택을 위한 대기 시간)에 대한 동물의 반응에 대한 정보를 수집합니다. 이 정보로부터 사용자는 행동 분석 섹션에 설명된 대로 행동 패러다임에서 다양한 측정값을 계산할 수 있습니다.
4. 스트레스^호르몬32 (및 기타 관련 조치)에서 circadian 리듬을 제어하기 위해 매일 같은 시간에 훈련 / 테스트를 수행합니다.
5. 각 조작 상자의 하단 트레이에 신선한 침구를 채우고 대변 / 폐기물을 수집합니다. 각 세션에 따라 각 트레이, 깨끗한 트레이 및 챔버 내부를 알코올 물티슈 또는 IACUC 승인 소독제로 덤프하고 새로운 동물을 챔버에 넣기 전에 신선한 침구로 교체하십시오.

4. 스트레스 절차

1. 패러다임을 이동하는 작동 전략 이동에 대한 훈련 전, 도중 및/또는 훈련 후 스트레스 절차를 수행해야 하는지 여부를 결정합니다(예: 3일간의 작동 훈련 전 의 구속 응력 과 3일간의 작동 훈련 및 단일 구속 및 테스트).
2. 작동 학습과 관련하여 매일 동시에 응력 절차를 실행합니다. (예를 들어, 9A.M에서 시작하여 30분 동안 구속 응력, 그 다음으로 작동 챔버에 배치).
3. 콜로니 룸과 전략 이동 패러다임 룸에서 별도의 방에서 스트레스 절차를 수행 (목격자 스트레스와 관련된 혼란 요인이 없는지 확인하기 위해)^33. 간단히 말해서, 쥐를 브룸 스타일의 투명 구속 튜브에 넣고 개구부를 밀봉하여 팔다리나 꼬리를 꼬지 않도록 주의하십시오. 각 피사체 사이에 IACUC 승인 소독제를 사용하여 브룸 스타일의 튜브를 청소하십시오. 부적절한 소독은 페로몬을 뒤로 하고 테스트 프로토콜에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.
   참고: 쥐의 첫 번째 그룹이 작동 챔버에서 얼마나 오래 보낼지 추정합니다. 이는 훈련 과 시험일에 따라 달라집니다. 그러나 여러 코호트를 실행한 후 각 작업을 완료하여 향후 작업을 추정하는 데 평균 시간을 계산할 수 있습니다.
4. 얼마나 많은 조작 챔버를 사용할 수 에 따라, 과목에 대 한 스트레스 절차를 비틀거. 예를 들어, 4마리의 쥐는 구속 스트레스를 받고 4개의 수술실에 배치됩니다. 한 시간 후, 4 마리의 동물이 스트레스 절차를 거쳐 수술 챔버가 뒤따릅니다.

5. 교육

참고: 이 패러다임은 플로레스코 등에서 개발한 작동식 설정 이동 절차에서 수정되어^{3일 19일에}완료될 수 있다.  쥐에 대 한 훈련 절차는 3 일 (아래 설명 된 대로 각 작업을 배울 1 일)가 필요합니다. 쥐가 이러한 작업을 배우지 않는 것은 드문 일이 아닙니다. 쥐가 각 작업을 학습하지 못하면 최종 연구에서 제외해야 합니다. 아래 설명된 트레이닝 패러다임의 시각적 묘사는 그림 1A를 참조하십시오.

1. 챔버에 쥐를 배치하기 전에 디스펜서에 충분한 음식 펠릿이 있고 작동 상자가 제대로 작동하는지 확인하십시오. 이를 위해 빈 챔버에서 교육 또는 테스트 일 프로그램을 로드하고 시작하여 올바른 레버가 레버 프레스당 하나의 보상을 적절히 제공한다는 것을 수동으로 테스트합니다.
2. 각 레버를 누르기 위해 쥐 훈련
   1. 훈련 첫날 에 상자에 쥐를 넣기 전에 각 챔버 내에서 훈련 절차를로드 할 때 지정된 대로 올바른 레버에 하나의 음식 펠릿 보상을 수동으로 설정합니다.
   2. 고정 비율(FR-1) 스케줄을 사용하여 쥐를 훈련시켜 각 올바른 레버 프레스는 하나의 보강으로 보상됩니다. 챔버를 작동하는 컴퓨터에서 훈련 절차를 로드할 때 올바른 레버를 지정하여 피사체 및/또는 실험 조건(한 번에 하나의 레버만 형성)에 걸쳐 하루에 올바른 레버를 균형을 맞니다.
   3. 쥐가 올바른 레버 50x를 눌러 기준에 도달할 때까지 레버를 누르면 일반적으로 30-45분 사이의 작업을 완료합니다.
   4. 다음 날은 쥐가 훈련 첫날과 동일한 프로그램을 사용하여 반대 레버에서 이 작업을 수행하도록 강요하지만 반대 레버를 올바른 레버로 지정합니다. 훈련 당일 에 음식 펠릿으로 레버를 "형성"할 필요가 없습니다. 일반적으로, 이 기준은 쥐가 첫번째 레버를 누르는 것을 배운 후에 빨리 취득됩니다.
3. 라이트 큐에 반응하기 위해 쥐 훈련
   1. 훈련 셋째 날에는 쥐가 레버 중 하나를 눌러 잠재적으로 음식 펠릿 보상을 받을 수 있는 15s 시험을 위해 두 레버 위의 빛을 조명합니다. 가벼운 차별 작업 중에 이 프로그램은 시험별로 올바른 레버를 임의로 선택합니다.
   2. 쥐가 올바른 레버를 누르면 조명이 3s에 대해 조명을 켜고 보상이 전달되고 5s 기간이 다음 시험 전에 조명이 꺼지는지 확인합니다. 쥐가 잘못된 레버를 누르면 보상이 전달되지 않고 다음 시험 보다 10s에 대한 조명이 꺼져 있는지 확인합니다.
   3. 훈련 마지막 날에 이어, 쥐가 레버 프레스의 총 수로 나눈 레버의 프레스 수를 나누어 쥐가 왼쪽 또는 오른쪽 레버에 대한 선호도가 있는지 여부를 결정하기 위해 "측면 바이어스"를 계산합니다. 시험 당일, 쥐는 선호하는 레버에 반응하기보다는 특정 응답 보상 비상 사태를 학습하고 있는지 확인하기 위해 가장 선호하는 측면에서 시작됩니다.

6. 테스트

참고: 아래에 설명된 테스트 패러다임의 시각적 묘사는 그림 1B를 참조하십시오.

1. 4일째(시험일)에는 스트레스 절차에 따라 쥐를 수술실에 배치하고 측면 차별, 측면 반전 및 가벼운 차별 작업을 연일 검사합니다. 빛 차별 작업이 "올바른" 레버 위의 빛만 비추도록 합니다. 각 작업에서 쥐는 보상되지 않고 잘못된 레버를 누르지 않고 각 차별을 완료하기 위해 8 번의 올바른 시험을 연속적으로 달성해야합니다. 잘못된 레버 프레스가 이 시험 체인을 재설정합니다.
   1. 측면 차별 작업을 사용하여 쥐를 테스트합니다. 측면 차별 프로그램을 사용하여, 빛 큐에 관계없이 훈련의 셋째 날부터 결정된 대로 가장 선호하는 측면에서 레버를 누르는 쥐에게 보상하십시오. 작업은 올바른 레버를 8배 연속으로 누르면 종료됩니다(누락 제외).
   2. 측면 차별 프로그램을 사용하여 쥐를 다시 실행하여 측면 반전 테스트를 수행하지만, 이번에는 측면 차별 작업에서 올바른 레버를 올바른 것으로 지정합니다. 라이트 큐에 관계없이 쥐가 이 레버를 눌러 보상을 받을 수 있는지 확인합니다. 작업은 올바른 레버를 8배 연속으로 누르면 종료됩니다(누락 제외).
   3. 위에 비추는 빛으로 레버를 눌러 쥐에게 보상하는 가벼운 차별 작업을 수행합니다. 각 작동 테스트는 올바른 레버를 8배 연속으로 누르면 완료됩니다(누락 제외).
      참고: 이전 연구에 따르면, 이러한 작업은 연속 프레스에 관계없이 최소 30번의 시험을 인코딩하여 쥐가 각^{작업(18)의}규칙을 배울 수 있는 충분한 시간을 갖도록 합니다. 따라서 30번의 시험이 발생하기 전에 쥐가 8번의 올바른 시험을 연속으로 달성하면 30번의 시험이 완료될 때까지 작업이 계속 진행됩니다.

7. 행동 분석

참고: 각 작업에 대한 MED-PC 스크립트가 시작되고 완료될 수 있는 한 테스트 당일 각 동물에 대해 수집된 데이터는 자동으로 기록되고 컴퓨터에 저장됩니다(MED-PC 스크립트에 대한 보충 자료 참조).

1. 컴퓨터 프로그램을 사용하여 각 테스트 일 작업(측면 차별, 측면 반전 및 가벼운 차별)에 대한 데이터를 엽니다. 프로그램에 의해 기록 된 주요 조치는 기준에 대한 시험, 기준의 오류 및 기준 시간입니다. 이러한 조치는 아래에 자세히 설명되어 있습니다.
   참고: 저자는 분석 프로세스의 자동화뿐만 아니라 인내 및 회귀 오류의 분석을 허용하는 MATLAB 스크립트를 생성했습니다(데이터 분석을 간소화하기 위한 코드 정보에 대한 연락처 작성자).
   1. 시험을 사용하여 측정 (쥐가 8 번의 시험을 포함하여 8 개의 올바른 시험을 연속적으로 완료하는 데 필요한 총 시험 횟수 (누락 포함 되지 않음)를 정확도의 주요 지표로 사용합니다. 이 데이터는 테스트 당일에 MED-PC 스크립트에서 생성된 데이터 파일의 배열 B의 첫 번째 열에 있습니다.
   2. 각 작업 중에 발생한 총 오류를 검사합니다. 이 데이터는 테스트 당일에 MED-PC 스크립트에서 생성된 데이터 파일의 배열 B의 세 번째 열에 있습니다. 이러한 오류는 또한 인내 또는 회귀 오류로 분류됩니다. 쥐가 이전 작업에서 이전 규칙을 계속 따를 때 인내 오류가 커밋됩니다. 회귀 오류는 이전 규칙에서 해제되었지만 새 규칙을 계속 획득하려고 시도한 후에 커밋됩니다(이러한 유형의 오류의 계산 방법에 대한 자세한 내용은 게시된^{메서드(18)를}참조).
   3. 쥐가 15 s 이내에 광 큐에 응답하지 않은 경우, 재판은 누락으로 분류되며, 기준에 대한 시험의 총 수에 포함되지 않습니다. 먼저 올바른 응답 수(데이터 파일의 배열 B의 두 번째 열에 위치) 및 오류 수(데이터 파일의 배열 B의 세 번째 열에 위치)를 함께 추가하여 계산합니다. 다음으로 이 숫자를 총 평가판 수에서 기준으로 뺍니다(이 숫자는 시험과 기준과 다른 데이터 파일의 배열 B의 첫 번째 열의 마지막 숫자입니다).
   4. 프로그램에 의해 기록된 시작 및 완료 시간을 사용(테스트 당일에 MED-PC 스크립트에서 생성된 데이터 파일의 맨 위에 위치)을 사용하여 기준 시간을 계산합니다. 첫 번째 레버 프레스에 대한 대기 시간은 또한 변수 K(제1 레버 프레스에서 초 단위로 경과시간)를 기준으로 하여 데이터 파일에서 계산할 수 있습니다.
   5. 동일한 치료 그룹 내의 쥐에 대한 각 행동 측정에 대한 데이터를 평균합니다. 적절한 통계 분석을 수행합니다(검사 중인 변수 수에 따라 다름).

8. 뇌 기판

1. 관심 있는 뇌 영역 및 인지 유연성의 측면을 결정합니다. 예를 들어, 스트레스가 측면 반전 작업에서 인내 오류를 증가시키는 경우, 이전 병변 연구에서 이 뇌 영역이 여러 형태의 반전 학습(즉, 사이드 반전 작업에서 테스트된 공간^{반전)에서}역할을 한다는 것을 지적했기 때문에, 오비토프탈 피질(OFC)은 특히 흥미로울 수^있다. 이 예에서, 전략 이동 패러다임 후 희생 쥐를 희생하고 설명된 면역히스토컬^방법을 사용하여 OFC에서 c-fos(신경 활성화^37의척도)를 검사하고 여기서 간략하게 설명하였다.
   1. 첫째, 동물에서 뇌를 추출하고 40 μm 슬라이스로 잘라.
   2. 인산염 완충식식염수(PBS)에서 각각 5분 동안 4배씩 티슈를 세척한 다음, 내인성 과산화효소를 담금질하기 위해 10분 동안 과산화수소 0.3%로 배양합니다.
   3. PBS2x에서 각각 5분 동안 세척한 다음 마우스 안티-c-fos 1차 항체(1:500), 3% 정상 당나귀 혈청(NDS), 트리톤 X0.3% 내무를 심야 에 배양한다.
   4. 다음 날, PBS3x에서 각각 5분 동안 3배씩 세척한 다음, 비오틴-SP-컨쥬게이드 당나귀 항마우스 염리 항체(1:500)에서 2시간 동안 배양한다.
   5. PBS에서 조직을 각각 5분 동안 3배 씩 세척한 다음 아비딘 스트렙타비딘 AB 콤플렉스에서 1시간 동안 배양합니다.
   6. PBS에서 조직을 각각 5분 동안 3배 씩 세척한 다음, 조직이 산화 염색체 반응을 거치면서 최대 10분 동안 DAB 용액으로 배양합니다.
   7. PBS에서 조직을 각각 5분 동안 3배 세척한 다음 유리 현미경 슬라이드에 뇌 조각을 장착합니다.
   8. 밝은 필드 현미경을 사용하여 톨루엔 기반 마운팅 매체 및 이미지를 사용하여 조직을 커버 슬립.
      참고: 대표 결과에 반영된 바와 같이, 쥐는 패러다임이 끝난 후 30분, 반전 작업이 완료된 후 약 60~90분(라이트 태스크에서 각 쥐의 성능에 따라 다름)을 희생한다. 이는 반전 작업의 성능을 반영하는 c-fos 식^38에대한 최적의 타이밍을 나타내야 합니다.
2. 대안적으로, 스트레스 또는 패러다임을 이동 하는 작동 전략의 실행 전에 약물 주사 또는 바이러스 주사에 대 한 특정 뇌 영역을 수 있습니다.
   참고: 연구원은 신경 기판을 조작하는 것이 인지 유연성에 대한 스트레스의 영향을 어떻게 변화시키는지 조사할 수 있습니다. 예를 들면, 연구원은 시험하기 전에 전두엽 피질에 있는 특정 신경 전달 물질 수용체를 막을 수 있습니다.

결과

위에서 설명한 적응된 자동 작동 전략 이동 패러다임은 반복되는 구속 스트레스가 남성과 여성 스프라그 Dawley 쥐의 인식에 영향을 미치는지 여부를 결정하는 데 사용되었습니다. 대표 행동 데이터는 아래 그림 2에 설명되어 있습니다. 요컨대, 제어 및 반복적으로 절제 된 쥐는 측면 차별, 측면 반전 및 가벼운 차별과 같은 일련의 작업으로 구성된이 작동 전략 이동 테스트를 수행했습니다.

각 작업에 대한 기준에 대한 평가판은 그림 2A에묘사됩니다. 일반적으로 각 작업에서 더 나은 성능은 기준에 대한 시험 횟수가 줄어든 것으로 표현되었습니다. 이 데이터는, 급성 구속에 따라, 남성은 스트레스보다 훨씬 적은 시험에서 측면 반전 작업을 완료 것을 나타냅니다, 제어 남성. 반대로, 스트레스를 받은 여성은 측면 반전 작업을 완료하기 위해 훨씬 더 많은 수의 시험이 필요했습니다. 이러한 결...

토론

프로토콜인지 기능에 스트레스의 영향을 측정 하는 방법을 보여줍니다. 특히, 패러다임을 이동하는 수정된 조작 전략은 설치류에 사용되며, 이는 인지 유연성을 측정하는 데 사용됩니다(인간의 위스콘신 카드 정렬 작업과 유사)^1. 인지 유연성은 환경에서 새로운 조건에 직면하기 위해 인지 처리 전략을 적응시키는 기능을 나타내며 정상적인 일일 기능^2에매우 중요합니다. 인지 유연성에 대한 인간의 연구는 주로 뇌 이미징^11에국한되기 때문에 동물에서이 패러다임의 사용은 뇌와 인지에 대한 스트레스의 영향에 대한 이해를 크게 향상시킬 것입니다.

스트레스는 인지 기능^(40)을손상시킬 수 있습니다. 사실, 이것은 PTSD 와 MDD^3,41과<...

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
3 인치 유리 피펫 스포이드	아마존	4306-30-012LC	질 세척
알코올 와이프	VWR	15648-990	쥐 사이의 세트 이동 상자의 트레이 청소
비오틴-SP 활용 AffiniPure 당나귀 안티 마우스 lgG (H + L), 소, 닭, 염소, 기니피그, 햄스터, 말, 인간, 토끼, 양에 대한 최소 교차 반응	잭슨 면역 연구	715-065-150	다른 모든 DAB 프로토콜 염색 재료는 표준 완충액/DAB이며 방법의 주요 초점이 아니기 때문에 여기에 지정되지 않습니다. 종이
C-fos 마우스 단클론 1차 항체	AbCam	ab208942	세트 이동 후 뇌 영역의 신경 활성화를 염색하기 위해
Dustless Food Pellets	Bio Serv	F0021	세트 이동 상자(보상용 디스펜서)
GraphPad Prism			데이터 분석에 사용
Leica DM4 B 현미경 및 관련 이미징 소프트웨어	Leica		현미경 및 워크 스테이션, 이미징 세척 및/또는 cfos
MatLab			; 세트 시프팅 데이터를 분석하는 데 도움이 되는 코드, 요청 시 제공.
Med-PC 소프트웨어 스위트	Med Associates	SOF-736	소프트웨어; 오퍼런트 챔버를 운영하는 코드를 사용합니다.
오퍼런트 챔버	Med PC	MED-008-B2	챔버 설정 및 소프트웨어가 작동하는 다양한 부품들; 우리는 또한 세트 이동을 위한 별도의 코드를 작성하였으며, 요청에 따라 제공됩니다.
Rat Bedding	Envigo	T.7097
Rat Chow	Envigo	T.2014.15
구속 장치	Bryn Mawr College	우리 가게에서 제작	스트레스 노출을 위해; 요청 시 사양을 제공합니다.
낙서 3d 패브릭 페인트	아마존	54139	질 세척
용 Sprague Dawley Rats	Envigo		최소 D65 남성 및 여성
VWR Superfrost Plus Micro Slide	VWR	48311-703	질 세척 및 / 또는 뇌 절편 / 염색 용 c-fos