흰쥐의 파블로프 조건 접근 교육

이 절차의 전반적인 목표는 쥐에게 파블로프 조건형성 접근 행동을 유도하는 것입니다. 이 절차는 왜 어떤 개체는 보상 단서에 이끌리는 유혹을 견딜 수 있는 반면, 다른 개체는 그렇지 못한 것인지와 같은 행동 신경과학 분야의 핵심 질문에 답하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 절차의 주요 장점은 단서의 예측 가치와 분리하여 단서의 인센티브 동기 부여 가치를 측정할 수 있다는 점입니다.

이 절차의 시연은 저희 실험실의 신경과학 전공 대학원생인 Christopher Fitzpatrick이 진행하겠습니다. 본 프로토콜에서는 주변 소음을 제공하기 위해 환기 팬이 설치된 방음 캐비닛 내의 상용 조작 조건화 챔버를 사용합니다. 각 챔버 내부의 펠릿 매거진에는 머리 진입을 감지하는 적외선 센서를 장착하십시오.

각 챔버의 앞벽 바닥에서 3cm 위에 위치시키고, 45mg의 바나나 맛 먹이 펠릿을 제공하는 디스펜서를 부착합니다. 다음으로, 균형을 맞춘 방식으로 수용기 양측 약 2.5cm 거리의 바닥 위 약 3cm 지점에 개폐식 레버를 배치합니다. 레버에는 시각적 유인력을 높이기 위해 LED 신호등이 설치되어 있어야 합니다.

레버를 교정하려면 10g 무게추를 레버 위에 올리고, 무게추가 레버를 아래로 밀어낼 때까지 교정 나사를 조정하십시오. 그런 다음, 수납함 위 챔버 천장에 적색등을 부착하십시오. 이렇게 하면 조명 처리된 레버의 가시성이 높아집니다.

이로써 챔버 준비가 완료되었습니다. 250에서 300g 사이의 성체 수컷 Sprague Dawley 랫드를 주문하고, 도착 시 두 마리씩 짝지어 사육하십시오. 랫드들이 환경에 적응할 수 있도록 사육 군집 내에서 최소 이틀 동안 방해하지 말고 그대로 두십시오.

군집은 12시간 명-암 주기로 유지해야 하며, 쥐는 먹이와 물을 자유롭게 섭취할 수 있어야 합니다. 초기 적응 기간이 지난 후, 며칠 동안 매일 최소 1분씩 각 쥐를 핸들링하십시오. 사전 훈련 전 이틀 동안, 매일 각 쥐에게 바나나 맛 펠릿 15개를 제공하십시오.

이 펠렛들을 홈 케이지의 서로 다른 쪽에 균등하게 나누어 배치합니다. 본 프로토콜을 위해 사전 훈련 프로그램을 작성하십시오. 프로그래밍은 MEDState 표기법으로 수행합니다.

매뉴얼은 온라인에서 확인 가능합니다. 프로그램 시작 5분 후, 가변 시간 30초 일정으로 먹이 펠렛 50개를 제공하는 프로그램을 작성하십시오. 간격은 평균 30초이지만 0초에서 60초 사이로 무작위로 변합니다.

이 시간 동안 적색 하우스 조명은 켜져 있어야 하지만, 프로그램이 진행되는 동안 함몰 레버는 함몰된 상태를 유지해야 합니다. PCA 훈련 전날의 광주기에 사전 훈련을 실시하십시오. 각 쥐를 오퍼런트 챔버에 넣으십시오.

챔버 문을 닫고 잠급니다. 방음 캐비닛 문을 닫고 즉시 프로그램을 실행합니다. 프로그램이 완료되는 즉시 챔버에서 쥐를 꺼냅니다.

섭취한 펠릿의 수를 기록하십시오. 펠릿을 모두 섭취하지 않은 쥐는 이후의 테스트에서 제외해야 합니다. 소프트웨어에서 프로그램 시작 1분 후부터 약 40분 동안 25회 시행을 수행하도록 훈련 프로그램을 작성하십시오.

각 시행 동안 레버가 점등되고 챔버 안으로 8초간 돌출되게 합니다. 내부의 적색등은 항상 켜져 있습니다. 레버가 회수되면 쥐의 반응과 관계없이 먹이 펠릿 한 알이 자동으로 제공되게 합니다.

각 시행을 평균 90초의 가변 시간 일정으로 분리하십시오. 간격은 평균 90초이지만 30초에서 150초 사이로 무작위로 변합니다. 사전 훈련 때와 동일하게 PCA 프로그램을 실행하십시오.

쥐를 제거한 후, 소비된 펠릿의 수를 기록하고 펠릿을 모두 소비하지 않은 쥐는 제외합니다. 이제 프로그램에 의해 수집된 데이터를 사용하여 PCA 지수 점수를 계산합니다. 수컷 쥐는 5회의 PCA 훈련 세션을 거쳤으며, 이 과정에서 매거진 진입 및 레버 누름의 횟수, 잠복기 및 확률이 기록되었습니다.

매일 진행된 각 PCA 훈련 세션에서, 이러한 변수들을 통해 PCA 지수 점수를 산출하였습니다. 마지막 두 번의 훈련 세션에서 얻은 PCA 지수 점수를 바탕으로 쥐를 표식 추적자(sign trackers), 목표 추적자(goal trackers) 또는 중간 표현형으로 분류하였습니다. 표식 추적자는 주로 보상과 관련된 레버 단서에 접근하고 그 방향으로 행동을 보였습니다.

PCA 지수에서 이들의 점수는 5에서 1 사이였습니다. 대조적으로, 목표 추적자(goal trackers)들은 주로 보상이 제공되는 지점인 펠릿 매거진(pellet magazine)으로 접근하고 그 방향으로 행동을 보였습니다. PCA 지수에서 이들의 점수는 5에서 1 사이였습니다.

중간 표현형은 두 행동 모두에 편향을 주지 않습니다. 이 영상을 시청한 후에는 쥐에서 파블로프식 조건화 접근을 유도하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.