쥐의 행동 유연성을 평가하기위한 조작 적 절차

다음 실험의 전반적인 목표는 자동화된 조작자 기반 방법을 사용하여 쥐의 세트 시프팅 및 반전 학습을 포함한 행동 유연성을 평가하는 것입니다. 이는 먼저 동물에게 레버를 누르는 동작에 대해 사전 교육하여 레버의 확장 및 후퇴에 익숙해지고 일관된 보고를 보장함으로써 달성됩니다. 다음으로, 동물들은 원하는 순서의 첫 번째 작업에 대해 테스트됩니다.

예를 들어, 대기열에서 응답 시퀀스로의 시각적 신호 식별은 차별 규칙을 학습하는 동물의 능력을 확립합니다. 그런 다음 동물의 행동 유연성을 평가하기 위해 원하는 순서의 두 번째 작업에 대해 동물을 테스트하는데, 이는 한 규칙에서 다른 규칙으로 전환하는 능력입니다. 결과는 다양한 약리학적 또는 해부학적 조작을 기반으로 행동 유연성의 다양한 측면에 대한 효과를 보여줍니다.

미로 기반 또는 굴착 작업과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 자극 제어 및 표준화가 더 크고 데이터 수집 속도가 크게 증가한다는 것입니다. 이 절차를 시연하는 것은 쥐에서 행동 유연성 테스트를 수행하는 내 실험실의 학부생인 Bradley Roberts가 될 것입니다. 중앙 보강 전달 영역의 양쪽에 배치된 최소 두 개의 개폐식 레버, 각 레버 위에 하나씩 있는 두 개의 자극 조명, 집 조명 및 보강 디스펜서가 장착된 작동 챔버를 사용하십시오.

집 조명이 자극 조명의 감지를 방해하지 않으면서 전체 챔버를 비추는지 확인하십시오. 강화를 위해 45mg의 자당 펠릿과 같은 맛있는 음식을 사용하십시오. 자극 표시, 레버 작동 및 컴퓨터와의 인터페이스를 통한 데이터 수집을 제어합니다.

쥐를 사전 훈련시키기 위한 추가 세부 정보는 텍스트 프로토콜을 참조하십시오. 텍스트 프로토콜의 지침에 따라 쥐에게 개폐식 레버 교육 세션을 제공하여 레버의 확장 및 수축에 익숙해지고 쥐가 작업의 주요 테스트 단계로 진행할 때까지 상대적으로 적은 누락을 하고 있는지 확인합니다. 각 시행 중에 45개의 왼쪽 레버 시행과 45개의 오른쪽 레버 시행이 있지만 연속적인 시행이 2회를 넘지 않도록 의사 무작위 순서로 대체 레버 확장을 확장할 레버를 결정합니다.

동일한 레버를 확장하고 선택한 레버를 확장합니다. 동물이 레버를 누른 후 10초 이내에 레버를 강화하면 레버가 집어넣어집니다. 동물이 10초 이내에 반응하지 않으면 레버를 집어넣고 누락을 기록하십시오.

고정된 일수 동안 또는 동물이 5개 이하의 누락이라는 최소 기준을 충족할 때까지 30분 개폐식 레버 훈련 세션을 연속 2일 동안 계속하여 전략 전환을 위한 두 가지 가능한 테스트 시퀀스 중 하나를 나타내는 응답 시퀀스에 대한 대기열에 있는 동물을 테스트합니다. Q 과제에서 동물 실험을 시작합니다. 이 작업은 조명이 켜진 자극광 아래의 레버에 동물이 반응하도록 강화하며 시퀀스에서 설정된 작업입니다.

양쪽 레버를 모두 접은 상태에서 각 시도를 시작하고 3초 동안 왼쪽 또는 오른쪽 자극 조명을 켭니다. 그런 다음 10초 동안 또는 반응이 발생할 때까지 두 레버를 챔버 안으로 확장합니다. 두 레버 중 하나의 응답에 대해 신호를 받은 레버에 대한 올바른 응답만 강화합니다.

레버를 집어넣습니다. 세션 내내 20초마다 트라이얼을 시작합니다. 유사 시험은 동일한 자극에 대해 두 번 이상의 연속 시행이 발생하지 않도록 시행 순서를 무작위로 결정합니다.

조명이 켜집니다. 동물이 10번의 연속 정답을 완료하고 최소 30번의 시도를 완료하거나 기준에 도달하지 않고 150-200번의 시도가 완료될 때까지 시험을 계속합니다. 다음 날, Q 과제의 기준에 도달한 후, 동물을 반응 과제로 이동시키는데, 이는 순서의 이동 작업을 나타내며 동물이 선호하는 측면 반대쪽 레버에서 응답하도록 동물을 강화합니다.

신호에 관계없이, 두 레버를 모두 집어넣은 상태에서 의사는 무작위로 자극 광 중 하나를 3초 동안 비춘 다음 두 레버를 챔버 안으로 10초 동안 또는 반응이 발생할 때까지 연장합니다. 동물의 반대편에 있는 올바른 위치 레버에 대한 반응만 강화하고 두 레버 중 하나의 반응을 선호합니다. 레버를 집어넣고 동물이 10회 연속 정답 기준에 도달할 때까지 시험을 계속합니다.

효율적인 전략 전환은 내측 전전두엽 피질에 달려 있습니다. 치료 첫날에는 전전두엽 불활성화가 Q 세트 과제의 수행을 손상시키지 않았습니다. 그러나 둘째 날의 전전두엽 비활성화는 동물이 기준 수행에 도달하기 위해 더 많은 시도가 필요했기 때문에 반응 교대 과제에서 성능을 크게 손상시켰습니다.

이에 비해 반응의 역전, 차별은 내측 전전두엽 피질에 대한 의존성을 나타내지 않았다. 역전당일에 전전두엽 피질이 비활성화된 동물은 식염수가 주입된 동물과 다르지 않았는데, 이는 내측 전전두엽 피질이 아닌 안와 전두엽 피질이 다양한 작업에서 역전 학습을 조절한다는 것을 보여주는 이전 연구를 뒷받침합니다. 리마인더 임상시험이 데이터 해석에 어떻게 도움이 될 수 있는지 보여주기 위해, 쥐는 첫날에 Visual Q 규칙을 획득했습니다.

둘째 날에는 쥐에게 비히클 또는 할랄 페리톨을 투여한 다음 첫날부터 20회의 리마인더 시험을 한 후 반응 차별로 전환했습니다. 결과는 hallal peritol이 알림 시험 동안 시각적 신호의 검색을 손상시켰음을 보여줍니다. 그 후, hallal peritol 처리된 쥐는 기준을 달성하는 데 더 적은 시도가 필요했으며, 이전 규칙에서 기억이 실제로 손상되었음을 나타내기 위해 알림 시도를 사용할 수 없었다면 이러한 결과는 세트 이동의 개선으로 해석되었을 수 있습니다.

해부학적, 환경적 또는 유전자 조작과 같은 다른 방법뿐만 아니라 생리학적 또는 화학적 기록 기술을 이 절차에 추가하여 행동 유연성과 실행 기능의 신경생물학적 기초를 탐구할 수 있습니다.