주의력 설정 쉬프트 작업 : 마우스의인지 적 유연성의 측정

이 절차의 전반적인 목표는 마우스 모델에서 전전두엽 피질에 의해 매개되는 인지 유연성을 측정하는 것입니다. 이것은 먼저 두 번째 단계에서 음식 보상을 얻기 위해 작은 냄비를 파도록 테스트 쥐를 가르쳐 수행됩니다. 묻힌 음식 보상은 특정 상황별 대기열과 연결되어 마우스가 오류 없이 8번의 연속 시도에서 보상을 올바르게 찾고 검색할 수 있습니다.

다음으로, 일련의 대기열 보상 페어링 변경을 통해 관련 차원 내에서 변경됩니다. 마우스는 보상을 찾고 검색하기 위해 관련 없는 차원을 무시하면서 대기열의 관련 차원에 주의를 기울이는 방법을 학습합니다. 마지막 단계에서는 대기열 보상 페어링이 전환되어 이전에는 관련이 없었던 차원이 이제 보상의 성공적인 위치 및 검색을 용이하게 하기 위해 관련성이 있습니다.

궁극적으로, 반전 단계에서 실험 그룹 간의 기준에 도달하기 위한 평균 시행 횟수의 증가는 인지적 경직성으로 해석됩니다. 이 방법은 전전두엽 피질에 의해 매개되는 인지 기능의 기본 신경 과학에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만, 형질전환 또는 만성 질환 모델과 같은 다른 많은 모델 시스템에도 적용할 수 있으며 뛰어난 번역 타당성의 이점을 얻을 수 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 테스트가 시작되기 전에 마우스가 적절하게 습관화되거나 훈련되지 않았기 때문에 어려움을 겪을 것입니다.

이 절차를 시연하는 사람은 제 연구실에서 최근 박사 학위를 취득한 질리언 하이슬러(Jillian Heisler)로, 시작하기 전에 연구실의 연구 조교인 레이니 리타스(Lainey Ritas)와 후안 모랄레스(Juan Morales)의 도움을 받을 것입니다. 식품 제한은 8일 동안 하루에 2-3분씩 각 마우스를 다루어 테스트 중 취급과 관련된 스트레스를 줄입니다. 여러 실험자가 한 세트의 쥐를 테스트하는 데 참여해야 하는 경우 각 실험자가 처리 과정에 참여해야 합니다.

취급하는 각 날짜에 대해 각 동물의 체중을 측정하고 기록합니다. 그런 다음 적응이 시작되기 4일 전부터 각 가정용 케이지 앞에 두 개의 라메킨을 놓아 쥐가 테스트 포트에 적응할 수 있도록 합니다. 4일 동안 매일 라메킨에 2g의 음식과 1개의 음식 보상을 추가하여 쥐가 자유 사료 체중의 80-85%를 유지할 수 있도록 합니다.

그런 다음 적응 절차 전날, 훈련 시작 이틀 전과 적색 조명 아래의 어두운 주기 동안 홈 케이지에서 나온 더러운 침구를 챔버 전체에 소량 펴서 익숙한 셀프 냄새를 도입하고 새로운 환경에 대한 스트레스를 줄입니다. 챔버의 대기 구역에 물이 든 깨끗한 라메킨을 놓고 각 용기에 약 20mg의 음식 보상과 함께 테스트 구역의 식품 제한에 사용된 두 개의 라메킨을 놓습니다. 그런 다음 마우스를 대기 구역으로 옮기고 시작 게이트를 제거합니다.

마우스가 한 시간 동안 챔버를 탐색하도록 합니다. 빈 라메킨에 시리얼 조각을 지속적으로 추가하여 쥐가 테스트 영역과 냄비를 자주 탐색하도록 장려합니다. 쥐가 적응 기간 동안 실험자를 볼 수 있도록 주의하여 실험자의 존재가 추가적인 스트레스 요인이 되지 않도록 하십시오.

테스트 중. 15일째에 대기실에 마우스를 놓아 훈련을 시작합니다. 그런 다음 각각 음식 보상이 들어 있는 빈 라메킨을 테스트 구역에 놓고 시작 게이트를 들어 올립니다.

마우스가 이 음식 보상 회수를 여러 번 반복한 후 두 음식 보상을 모두 회수할 수 있도록 3분을 허용합니다. 점차적으로 각 후속 시험에서 냄비에 깨끗한 케이지 침구를 추가합니다. 실험을 끝내기 전에 마우스가 각 냄비에서 음식 보상을 회수할 수 있도록 3분을 계속 허용합니다.

마우스가 각 냄비에서 음식 보상을 회수하면 다음 시도로 진행합니다. 쥐가 땅을 파려고 시도하지 않으면 음식 보상이 부분적으로 충당되면 제공될 수 있습니다. 음식 보상이 완전히 채워질 때까지 각 시도 후에 침구를 계속 추가하고 마우스는 가득 찬 냄비를 파는 능력을 안정적으로 보여줍니다.

테스트 당일 취급 시 음식 보상을 찾으려면 각 마우스에게 하나의 음식 보상을 제공하여 테스트 중 배고픔으로 인한 집중력 부족을 방지합니다. 기호 판별 단계에서는 Q 차원이 하나만 존재합니다. 여기 예는 굴착 기질입니다: 미디어로 음식 보상을 완전히 덮고 모든 냄비에 시리얼 가루를 뿌립니다.

냄새가 관련 Q 차원인 경우 톱밥 침구는 두 냄비의 굴착 기질입니다. 그런 다음 시작 게이트를 닫고 테스터 챔버 양쪽에 냄비를 놓은 상태로 대기 구역에 마우스를 놓습니다. 이제 게이트를 제거하고 타이머를 시작하여 테스트를 시작합니다.

시도당 3분 동안 마우스가 선택을 할 수 있도록 하면 굴착 또는 선택에 대한 올바른 시도 또는 잘못된 시도가 이루어졌는지 여부와 각 시도에 대해 마우스가 선택을 할 때까지의 시간을 기록합니다. 마우스가 3분 이내에 선택을 하지 않으면 이 선택 항목도 잘못된 것으로 기록합니다. 두 냄비 중 하나를 선택했으면 테스트 챔버에서 선택하지 않은 냄비를 제거합니다.

이 예에서 올바른 선택이 느껴지면 마우스가 음식 보상을 마칠 수 있도록 합니다. 이 예에서 잘못된 선택을 한 경우 종이를 사용하면 마우스가 냄비를 탐색하여 해당 선택에 대한 음식 보상이 없음을 표시할 수 있습니다. 선택에 관계없이.

각 시도가 끝나면 마우스를 대기 영역에 다시 놓고 시작 게이트를 교체하십시오. 그런 다음 후속 시험에서 표와 같이 쌍을 이루는 매체와 감각을 사용하여 집게를 사용하여 방금 시연한 것과 동일한 절차에 따라 올바른 선택을 나타내는 냄비에 음식 보상 조각을 놓습니다. 참고로, 테스트 전에 강한 초기 냄새가 사라질 수 있도록 POTS를 미리 보내야 합니다. 테스트.

이 그래프에서, 치료되지 않은 C 57 black six J 마우스의 각 단계에서 기준을 충족하기 위한 평균 시행 횟수입니다. 주의 세트 변속 작업 또는 ST를 사용하는 것이 표시됩니다. 단순 판별 단계에서의 차이는 냄새가 관련 대기열인 경우 기준을 충족하기 위한 시행 횟수가 증가한 것으로 반영됩니다.

여기에서 볼 수 있듯이, 성능 데이터의 정규화는 초기 관련 큐의 학습과 관련된 가변성을 줄이고 후속 차원 간 이동 단계에서 향상된 성능의 시각화를 향상시킵니다. 이전의 차원간 이동에 비해 추가 차원 이동 동안 기준을 충족하는 데 필요한 시행이 크게 증가한 것은 테스트 타당성의 중요한 제어 척도입니다. 추가 차원 이동 단계 이전에 마우스는 보상을 찾기 위해 단일 관련 Q 차원에 주의를 기울이는 방법을 배웠습니다.

흥미롭게도, 원시 데이터 내의 내부 및 추가 차원 이동을 분석한 결과, 두 번째 내부 및 추가 차원 이동 사이의 기준에 도달하는 데 필요한 시행 횟수가 크게 증가한 것으로 나타났습니다. 또한, 데이터가 단순 판별 단계에서 성능으로 정규화되었을 때 여분 차원 이동과 비교하여 두 번째와 세 번째 차원 간 이동 사이에 상당한 내부 여분 차원 이동이 명백했습니다. 일단 숙달되면 이 기술은 적절하게 수행되면 각 연구원이 동시에 최대 2개의 마우스를 테스트하면서 테스트 마우스당 3주 이내에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 훈련 및 테스트 단계에서 보행자, 테스트 영역 근처 내부, 강한 향수 또는 케이지 교체와 같은 산만함이 있는 냄새와 같은 환경적 방해 요소를 최소화하는 것이 중요합니다.

이 비디오를 시청한 후에는 쉽게 구할 수 있는 재료와 일반적인 실험실 용품을 사용하여 마우스에서 주의 세트 이동 작업을 실행하는 방법을 잘 이해해야 합니다.