2016년 2월 4일
여기에서는 쥐에서 파블로프식 조건화 접근 행동을 유도하는 프로토콜을 제시합니다. 이 절차는 보상 관련 단서에 접근하고 인센티브 현저성을 부여하는 경향의 개인차를 측정하고 중독 취약성을 조사하는 데 사용할 수 있습니다.
이 절차의 전반적인 목표는 쥐에서 파블로프식 조건화 접근 행동을 유도하는 것입니다. 이 절차는 왜 어떤 개인은 보상 신호를 추구하려는 유혹을 저항할 수 있는 반면 다른 개인은 저항할 수 없는지와 같은 행동 신경 과학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 절차의 가장 큰 장점은 단서의 인센티브, 동기 부여 가치를 예측 값과 별도로 측정할 수 있다는 것입니다.
이 절차를 시연하는 사람은 제 연구실의 신경과학 대학원생인 크리스토퍼 피츠패트릭(Christopher Fitzpatrick)입니다. 이 프로토콜은 환기 팬이 있는 소음 감쇠 캐비닛의 상업용 작동 조절 챔버를 사용하여 주변 소음을 제공합니다. 각 챔버 내에서 펠릿 매거진에 머리 입구를 위한 적외선 센서를 장착하십시오.
바닥에서 3cm 높이의 각 챔버의 전면 벽에 배치하고 디스펜서를 부착하여 45mg의 바나나 맛 식품 펠릿을 제공합니다. 다음으로, 균형을 이루는 방식으로 개폐식 레버를 콘센트의 양쪽으로 약 2.5cm, 바닥에서 약 3cm 위에 놓습니다. 레버에는 LED 큐 라이트가 있어야 더 매력적입니다.
레버를 보정하려면 레버에 10g의 추를 놓고 추에 레버가 아래로 밀릴 때까지 보정 나사를 조정하십시오. 그런 다음 콘센트 위의 챔버 지붕에 빨간불을 부착합니다. 이렇게 하면 조명이 켜진 레버의 눈에
잘 띄게 됩니다.이것으로 챔버 준비가 완료됩니다. 250g에서 300g 사이의 성인 수컷 Sprague Dawley 쥐를 주문하고 도착하자마자 쌍을 이룹니다. 쥐가 적응할 수 있도록 주택 서식지에서 최소 이틀 동안 방해받지 않고 그대로 두십시오.
군체는 12시간 동안 명암 주기로 유지되어야 하며, 쥐는 음식과 물을 즉흥적으로 이용할 수 있어야 합니다. 초기 적응 기간이 지나면 며칠 동안 하루에 최소 1분 동안 각 쥐를 다루십시오. 사전 훈련 이틀 전에 각 쥐에게 매일 바나나 맛 펠릿 15알을 줍니다.
이 펠릿을 가정용 케이지의 별도 면에 고르게 나눕니다. 이 프로토콜의 경우 사전 학습 프로그램을 만듭니다. 프로그래밍은 MEDState Notation으로 수행됩니다.
설명서는 온라인에서 사용할 수 있습니다. 프로그램 시작 5분 후 30초 일정으로 가변 시간 50개의 식품 알갱이를 배달하는 프로그램을 작성하십시오. 간격은 평균 30초이지만 0초에서 60초 사이에서 임의로 변경됩니다.
이 시간 동안 빨간색 하우스 조명은 켜져 있어야 하지만 개폐식 레버는 프로그램 기간 동안 접혀 있어야 합니다. PCA 훈련 전날 라이트 사이클 동안 사전 훈련을 하십시오. 각 쥐를 조작실에 넣습니다.
챔버 도어를 닫고 잠급니다. 소음 감쇠 캐비닛 도어를 닫고 즉시 프로그램을 실행하십시오. 프로그램이 완료되는 즉시 챔버에서 쥐를 제거하십시오.
소비된 펠릿의 수를 기록합니다. 알갱이를 모두 섭취하지 않는 쥐는 추가 실험에서 제외해야 한다. 소프트웨어에서 프로그램 시작 1분 후부터 시작하여 약 40분 동안 25번의 시도를 실행하는 훈련 프로그램을 작성합니다.
각 시도 중에 레버에 불이 들어오고 8초 동안 챔버 안으로 확장됩니다. 내부 빨간불은 항상 켜져 있습니다. 레버가 들어가면 쥐의 반응과 독립적으로 하나의 음식 펠릿이 분배되도록 합니다.
각 평가판을 가변 시간 90초 일정으로 구분합니다. 간격은 평균 90초이지만 30초에서 150초 사이로 임의로 다릅니다. 사전 학습이 실행된 것처럼 PCA 프로그램을 실행합니다.
쥐를 제거한 후 섭취한 펠릿의 수를 기록하고 모든 펠릿을 섭취하지 않는 쥐는 제외합니다. 이제 프로그램에서 수집한 데이터를 사용하여 PCA 인덱스 점수를 계산합니다. 수컷 쥐는 5번의 PCA 훈련 세션을 받았으며, 이 기간 동안 매거진 입력 및 레버 프레스의 수, 대기 시간 및 확률이 기록되었습니다.
각 일일 PCA 교육 세션에 대해 이러한 변수에서 PCA 지수 점수를 계산했습니다. 마지막 두 훈련 세션의 PCA 지수 점수는 쥐를 징후 추적기, 목표 추적기 또는 중간 표현형을 가진 것으로 분류하는 데 사용되었습니다. 표지판 추적기는 주로 보상 관련 레버 큐에 접근하여 행동을 지시했습니다.
PCA 지수에서 이들의 점수는 5에서 1 사이였습니다. 이와는 대조적으로, 목표 추적자들은 주로 보상 전달의 원천인 펠릿 매거진에 접근하여 행동을 지시했습니다. PCA 지수에서 이들의 점수는 5에서 1 사이였습니다.
중간 표현형은 두 행동 중 어느 것도 편향되지 않습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 쥐에서 파블로프 조건화 접근법을 이끌어내는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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이 프로토콜은 쥐에서 파블로프 조건형 접근 행동을 유도하여, 보상 관련 단서에 접근하려는 경향의 개체 간 차이를 연구자가 측정할 수 있게 합니다. 이는 중독 취약성과 단서의 동기 부여 가치에 대한 통찰을 제공합니다.
쥐를 대상으로 한 파블로프 조건 접근(PCA) 훈련은 바이오 제약 팀이 보상 관련 단서의 동기 부여 특성을 분석할 수 있게 하여, 신경정신질환 및 중독 연구의 기전적 리스크 감소(de-risking)를 지원합니다. PCA는 단서 기반 행동의 개체 간 차이를 정량화함으로써 타겟 검증 및 중개 모델 선택에 대한 예측 신뢰도를 제공합니다. 이러한 접근 방식은 CNS 및 행동 장애 프로그램의 초기 발굴 결정과 포트폴리오 우선순위 선정에 유용한 정보를 제공합니다.
PCA 교육은 초기 발견과 전임상 검증의 접점에 위치하며, 가설 중심의 행동 연구와 중개 모델 개발을 연결하는 역할을 합니다.