Name: Een Operante intra- / extra-dimensionale Set-shift Taak voor Muizen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 35 s
Description: Leer een geautomatiseerde operante set-shift taak voor het beoordelen van executieve functies en cognitieve flexibiliteit bij muizen. Deze methode biedt objectieve resultaten voor psychiatrisch onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Wij danken G. Pruzzo voor zijn uitstekende technische assistentie en de IIT mechanische werkplaats voor hun hulp bij het bouwen van ons nieuwe apparaat. Dit onderzoek werd ondersteund door het Istituto Italiano di Tecnologia, de Marie Curie FP7-Reintegration-Grant Nr. 268247, en door de Italiaanse Ministerie van Volksgezondheid Subsidies voor Jonge Onderzoekers (GR-2010-2315883).

<ol><li>Keeler, J. F., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translating+cognition+from+animals+to+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+pharmacology%22%5BJournal%5D)">Translating cognition from animals to humans.</a> Biochemical pharmacology. 81 (12), 1356-1366 (2011).</li>
<li>Milner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Different+Brain+Lesions+on+Card+Sorting%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Neurol%22%5BJournal%5D)">Effects of Different Brain Lesions on Card Sorting.</a> Arch Neurol. 9, 100-110 (1963).</li>
<li>Roberts, A. C., Robbins, T. W., Everitt, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+intradimensional+and+extradimensional+shifts+on+visual+discrimination+learning+in+humans+and+non-human+primates%5BTitle%5D)+AND+%22The+Quarterly+journal+of+experimental+psychology.+B%2C+Comparative+and+physiological+psychology%22%5BJournal%5D)">The effects of intradimensional and extradimensional shifts on visual discrimination learning in humans and non-human primates.</a> The Quarterly journal of experimental psychology. B, Comparative and physiological psychology. 40 (4), 321-341 (1988).</li>
<li>Barnett, J. H., Robbins, T. W., Leeson, V. C., Sahakian, B. J., Joyce, E. M., Blackwell, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+cognitive+function+in+clinical+trials+of+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+biobehavioral+reviews%22%5BJournal%5D)">Assessing cognitive function in clinical trials of schizophrenia.</a> Neuroscience and biobehavioral reviews. 34 (8), 1161-1177 (2010).</li>
<li>Hill, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Executive+dysfunction+in+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Cognitive+Sciences%22%5BJournal%5D)">Executive dysfunction in autism.</a> Trends in Cognitive Sciences. 8 (1), 26-32 (2004).</li>
<li>Ceaser, A. E., Goldberg, T. E., Egan, M. F., McMahon, R. P., Weinberger, D. R., Gold, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Set-shifting+ability+and+schizophrenia%3A+a+marker+of+clinical+illness+or+an+intermediate+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+psychiatry%22%5BJournal%5D)">Set-shifting ability and schizophrenia: a marker of clinical illness or an intermediate phenotype.</a> Biological psychiatry. 64 (9), 782-788 (2008).</li>
<li>Owen, A. M., Roberts, A. C., Hodges, J. R., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contrasting+mechanisms+of+impaired+attentional+set-shifting+in+patients+with+frontal+lobe+damage+or+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Contrasting mechanisms of impaired attentional set-shifting in patients with frontal lobe damage or Parkinson's disease.</a> Brain. 116 (5), 1159-1175 (1993).</li>
<li>Head, D., Bolton, D., Hymas, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deficit+in+cognitive+shifting+ability+in+patients+with+obsessive-compulsive+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Deficit in cognitive shifting ability in patients with obsessive-compulsive disorder.</a> Biological Psychiatry. 25 (7), 929-937 (1989).</li>
<li>Chamberlain, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translational+approaches+to+frontostriatal+dysfunction+in+attention-deficit%2Fhyperactivity+disorder+using+a+computerized+neuropsychological+battery%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+psychiatry%22%5BJournal%5D)">Translational approaches to frontostriatal dysfunction in attention-deficit/hyperactivity disorder using a computerized neuropsychological battery.</a> Biological psychiatry. 69 (12), 1192-1203 (2011).</li>
<li>Gilmour, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+the+construct+of+executive+control+in+schizophrenia%3A+Defining+and+validating+translational+animal+paradigms+for+discovery+research%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+biobehavioral+reviews%22%5BJournal%5D)">Measuring the construct of executive control in schizophrenia: Defining and validating translational animal paradigms for discovery research.</a> Neuroscience and biobehavioral reviews. , 1-16 (2012).</li>
<li>Barch, D. M., Braver, T. S., Carter, C. S., Poldrack, R. A., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CNTRICS+final+task+selection%3A+executive+control%5BTitle%5D)+AND+%22Schizophrenia+bulletin%22%5BJournal%5D)">CNTRICS final task selection: executive control.</a> Schizophrenia bulletin. 35 (1), 115-135 (2009).</li>
<li>Dias, R., Robbins, T. W., Roberts, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociation+in+prefrontal+cortex+of+affective+and+attentional+shifts%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Dissociation in prefrontal cortex of affective and attentional shifts.</a> Nature. 380 (6569), 69-72 (1996).</li>
<li>Birrell, J. M., Brown, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Medial+Frontal+Cortex+Mediates+Perceptual+Attentional+Set+Shifting+in+the+Rat%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Medial Frontal Cortex Mediates Perceptual Attentional Set Shifting in the Rat.</a> The Journal of Neuroscience. 20 (11), 4320-4324 (2000).</li>
<li>Bissonette, G. B., Martins, G. J., Franz, T. M., Harper, E. S., Schoenbaum, G., Powell, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double+dissociation+of+the+effects+of+medial+and+orbital+prefrontal+cortical+lesions+on+attentional+and+affective+shifts+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Double dissociation of the effects of medial and orbital prefrontal cortical lesions on attentional and affective shifts in mice.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (44), 11124-11130 (2008).</li>
<li>Papaleo, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+dissection+of+the+role+of+catechol-O-methyltransferase+in+cognition+and+stress+reactivity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Genetic dissection of the role of catechol-O-methyltransferase in cognition and stress reactivity in mice.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (35), 8709-8723 (2008).</li>
<li>Garner, J. P., Thogerson, C. M., Würbel, H., Murray, J. D., Mench, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+neuropsychology%3A+validation+of+the+Intra-Dimensional+Extra-Dimensional+set+shifting+task+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+brain+research%22%5BJournal%5D)">Animal neuropsychology: validation of the Intra-Dimensional Extra-Dimensional set shifting task for mice.</a> Behavioural brain research. 173 (1), 53-61 (2006).</li>
<li>Owen, A. M., Roberts, A. C., Polkey, C. E., Sahakian, B. J., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extra-dimensional+versus+intra-dimensional+set+shifting+performance+following+frontal+lobe+excisions%2C+temporal+lobe+excisions+or+amygdalo-hippocampectomy+in+man%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologica%22%5BJournal%5D)">Extra-dimensional versus intra-dimensional set shifting performance following frontal lobe excisions, temporal lobe excisions or amygdalo-hippocampectomy in man.</a> Neuropsychologica. 29 (10), 993-1006 (1991).</li>
<li>Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+5-choice+serial+reaction+time+task%3A+behavioural+pharmacology+and+functional+neurochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">The 5-choice serial reaction time task: behavioural pharmacology and functional neurochemistry.</a> Psychopharmacology. 163 (3-4), 362-380 (2002).</li>
<li>Scheggia, D., Bebensee, A., Weinberger, D. R., Papaleo, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ultimate+intra-%2Fextra-dimensional+attentional+set-shifting+task+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+psychiatry%22%5BJournal%5D)">The ultimate intra-/extra-dimensional attentional set-shifting task for mice.</a> Biological psychiatry. 75 (8), 660-670 (2014).</li>
<li>Machkintosh, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+overtraining+on+a+reversal+and+a+nonreversal+shift%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+and+Physiological+Psychology%22%5BJournal%5D)">The effects of overtraining on a reversal and a nonreversal shift.</a> Journal of Comparative and Physiological Psychology. 55 (4), 555-559 (1962).</li>
<li>Abraham, N. M., Spors, H., Carleton, A., Margrie, T. W., Kuner, T., Schaefer, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maintaining+accuracy+at+the+expense+of+speed%3A+stimulus+similarity+defines+odor+discrimination+time+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Maintaining accuracy at the expense of speed: stimulus similarity defines odor discrimination time in mice.</a> Neuron. 44 (5), 865-876 (2004).</li>
<li>Cools, R., Rogers, R., Barker, R. A., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Top-down+attentional+control+in+Parkinson%27s+disease%3A+salient+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+cognitive+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Top-down attentional control in Parkinson's disease: salient considerations.</a> Journal of cognitive neuroscience. 22 (5), 848-859 (2010).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat ze geen financiële belangensconflicten hebben.

In deze studie presenteren we een nieuwe geautomatiseerde twee kamers ID / ED &quot;Operon&quot; taak voor muizen die in staat is om de cognitieve flexibiliteit door omkering leren, aandachtsproblemen set vorming en verschuivende betrouwbaar te meten. Dit paradigma is analoog aan de WCST en ID / ED taken gewoonlijk in mensen en andere primaten en overwint de belangrijkste beperkingen van de eerdere versies voor knaagdieren. Dit paradigma Operon kan worden gebruikt als een nieuwe doeltreffend middel om grote geneesmiddel en / of genetische screenings cognitieve (dys) relevante functies bij muizen met een hoge relevantie voor translationele geneeskunde. Deze geautomatiseerde taak hebben de volgende voordelen ten opzichte van eerder gebruikte ID / ED taak voor knaagdieren: (1) het is minder arbeidsintensief procedures dan de handgeschakelde versies (bijvoorbeeld de software regelt alle fasen van de taak, sterk verminderen van de interventies door het. experimentator); (2) het elimineert elke bron van subjectiviteit in de gemeten parameters (bijv, de experimentator is niet verplicht om te beoordelen of het dier daadwerkelijk heeft een keuze gemaakt respons); (3) het elimineert de mogelijkheid dat muizen-versterking gerelateerde signalen kunnen volgen om een reactie te maken (dat wil zeggen, de beloning wordt altijd automatisch geleverd in het centrum tijdschrift); (4) het vermijdt willekeurige omgevingsomstandigheden (bv gebruik van doolhoven en apparaten van verschillende maten / materialen, gebruik van handmatig voorbereid cue stimuli); (5) het maakt manipulatie van drie verschillende dimensies met een groot aantal verschillende stimuli, in overeenstemming met de overeenkomstige menselijke taken in de klinische setting. Hier presenteren we alleen gegevens van muizen, maar dezelfde voordelen kunnen ook worden verwacht voor ratten. Er zijn kritische stappen in de taak, die intern construct-validiteit parameters die gebruikt kunnen worden om areliable aandachtsproblemen-set verschuivende prestaties te identificeren zijn: i) slechtere prestaties in de EDS compared naar vorige ii stadia) een algemene verbetering van IDS om IDS2; iii) een specifieke verbetering van de opeenvolgende omkering fasen, als de meer een dier is getraind in binnen-set omkeringen, des te beter moet presteren op latere binnen ingestelde omkeringen 20; iv) betere prestaties in de EDSRe opzichte van de EDS. Deze roman ID / ED operon taak presenteert al deze functies, in overeenstemming met eerdere studies bij primaten met de Cantab ID / ED taak en bij knaagdieren met behulp van de handleiding &quot;graven&quot; versie 12,13. Bovendien, elke fase van deze geautomatiseerde taak werd geleerd in een equivalent aantal proeven ongeacht de relevante / irrelevante dimensie gebruikt (dat wil zeggen, geur, textuur en licht) 19. Dit toonde aan dat alle stimuli gebruikt hebben soortgelijke saillantie en zijn geschikt voor aandachtsproblemen set-vorming en / of verschuiven. Onze experimenten tonen aan dat de moeilijkheid bij het oplossen van de EDS ook benadrukt door de toename van de reactietijden. Verwerkingstijdneemt toe tot een optimale nauwkeurigheid te handhaven tijdens harder discriminatie 21. Dus, gezien de vertraging te reageren als een index van de snelheid van informatieverwerking, besluitvorming en het oplossen van problemen 18, hoe langzamer latencies tijdens de EDS zou een strategie aangenomen om de moeilijkheden bij het ​​oplossen van de set-shifting geconfronteerd weerspiegelen. We hebben aangetoond dat onze nieuwe inrichting effectief kan worden gebruikt met de meer &#39;klassieke&#39; attentional ingestelde verschuivende paradigma dienst slechts twee dimensies gedurende de proef (dwz de tweedimensionale) of een vast-in-set paradigma, waarbij gebruik wordt drie dimensies. Afhankelijk van het cognitieve domein plaats, is het mogelijk om de meest geschikte protocol selecteren. Beide paradigma zijn eerder gebruikt bij mensen, primaten en knaagdieren 7,12-17. Echter, de stuck-in-procedure is in staat om onderscheid te maken tussen de verschillende componenten van de set-shifting en is amerts selectieve maatregel van de frontale kwab functioneren in menselijke patiënten 7,22. Bovendien is een probleem dat kan optreden in de tweedimensionale paradigma is geleerd dat irrelevant zou vertekening van de resultaten. Geleerde irrelevantie perseveration verwijst naar het onvermogen om bij te wonen en te leren over de informatie die eerder was irrelevant 7. Deze situatie kan zich voordoen in de EDS fase van het twee-dimensie paradigma als onderwerp moet de aandacht verleggen naar de eerder irrelevant dimensie. In dit geval is het bijna onmogelijk om te onderscheiden of een EDS tekort vanwege het onvermogen om de aandacht te verschuiven van een eerder relevante afmeting en / of het onvermogen om de aandacht nu verschuiven naar een eerder irrelevante dimensie. Waardevermindering kan dan gewoon weerspiegelen de actieve remming van het reageren op een dimensie die eerder irrelevant gemaakt door de willekeurige associatie met het versterken van feedback. Daarentegen, in het stuck-in-set condition, niet verschuiven naar de nieuwe desbetreffende dimensie kan niet worden toegeschreven aan alle eerdere leren over deze dimensie, omdat het nog niet eerder meegemaakt. Niet Bijgevolg geeft perseveration de eerder desbetreffende dimensie. Tot slot, zelfs als in de normale wild-type muizen de &#39;stuck-in-set&#39; en de &#39;twee-dimensie&#39; aandachtsproblemen-set verschuivende paradigma zou vergelijkbare resultaten te produceren, we nadrukkelijk de voorkeur aan de stuck-in-set perseveration om de redenen besproken boven.

Attentional set-shifting is een maat voor cognitieve flexibiliteit en uitvoerende functies 1. Het verwijst naar de mogelijkheid om te schakelen tussen willekeurige interne regels (&quot;cognitieve aandachtsprocessen sets&quot;). De meest gebruikte neuropsychologische taken voor het meten van attentional set-shifting en cognitieve flexibiliteit bij de mens zijn de Wisconsin Card Sorting Test (WCST) 2 en een meer recente en meer verfijnde versie: de intra- en extra-dimensionale aandachtsproblemen-set verschuiven (ID / ED) van de Cambridge Neuropsychologische Test Geautomatiseerde Batterij (Cantab) 3,4. Deze taken werden gebruikt om specifieke cognitieve afwijkingen in uiteenlopende psychische stoornissen zoals autisme 5, 6 schizofrenie, ziekte van Parkinson 7, obsessieve compulsieve stoornissen 8 en attention-deficit / hyperactieve aandoeningen 9 identificeren. De klinische relevantie en solide methodologische aanpak van de WCST en de ID / ED tests attracted interesse in de uitvoering van soortgelijke onderzoeken in preklinisch onderzoek 10,11. Deze taken staan ​​voor de selectieve meting binnen hetzelfde onderwerp van verschillende cognitieve vaardigheden zoals discriminerende leren, omkering leren, de vorming van een aandachtsbias set, het verschuiven van de aandacht binnen dezelfde dimensie (. Dwz, intra-dimensionale verschuiving: IDS) en tussen verschillende perceptuele afmetingen (dwz extra-dimensionale verschuiving. EDS). Dit is cruciaal omdat afzonderlijke hersenen circuits, en neuropathologie deze verschillende cognitieve functies op verschillende manieren kunnen veranderen. Zo heeft een dubbele dissociatie of functionele specialisatie effect aangetoond tussen de zijdelingse (bij apen en mensen) / mediale (bij knaagdieren) en orbitale regio van de PFC in welke mate van aandacht ingestelde verschuiving taken. Terwijl de orbitofrontale cortex is meer betrokken bij de omkering fasen van deze taken, de laterale / mediale PFC regio regelt de extra-dimensionale verschuiving stadia12-14. Knaagdier versies van deze aandachtsproblemen-set verschuiven tests voor primaten zijn succesvol gegenereerd 13-16. Echter, sommige aspecten van deze knaagdieren versies is het beperken van hun applicaties en het gebruik. Zo worden deze taken handmatig uitvoeren en derhalve zeer arbeidsintensief en moeilijk te standaardiseren. Bovendien zou de aanwezigheid van voedsel in de bekrachtigers stimuli resulteren in een dubbelzinnige interpretatie van dierlijke reacties en mogelijke bias in de keuze-10 maken. Deze kenmerken zijn de doorvoer van het testen en, nog belangrijker, hun toepassing in grootschalige genetische en / of drugs screening studies beperkt. Om deze beperkingen te overwinnen en de mogelijke toepassingen van ID / ED paradigma shift bij knaagdieren verbeteren, presenteren we hier een nieuwe twee-kamer-operante gebaseerde taak om cognitieve flexibiliteit te testen in muizen. Deze nieuwe taak nauw bootst de ID / ED taak gebruikt in de menselijke en niet-menselijke primaten en omzeilt de problemen van eerdere versies knaagdieren.

<table><tbody><tr><td>Plexiglas wanden en aluminium vloer</td><td>Op maat gemaakt</td><td></td><td>(16 x 16 x 16 cm voor elke kamer)</td></tr><tr><td>Plexiglasdeur&nbsp;</td><td>Op maat gemaakt</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PC</td><td>Dell Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MED-PC IV software&nbsp;</td><td>(Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td><td>op maat gemaakt</td><td>Gebruik een operante code om automatisch de presentatie van de stimuli en de volgorde van de fasen te regelen</td></tr><tr><td>Neus-poke gat&nbsp;</td><td>Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td><td>ENV-314M</td><td></td></tr><tr><td>Voedsel magazine&nbsp;</td><td>Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td><td>ENV-303M</td><td></td></tr><tr><td>Pelletdispenser voor voedselversterking&nbsp;</td><td>Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td><td>ENV-203-14P</td><td></td></tr><tr><td>Huislicht&nbsp;</td><td>Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td><td>ENV-315M</td><td></td></tr><tr><td>Verdunnings olfactometer&nbsp;</td><td>(Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td><td>PHM-275</td><td></td></tr><tr><td>Vloeibare geuren</td><td>(Sigma Aldrich, Dorset, UK)</td><td></td><td>(zie Tabel 1)</td></tr><tr><td>Mineralolie</td><td>(Sigma Aldrich, Dorset, UK)</td><td>M5904</td><td></td></tr><tr><td>Luchtpomp en vacuüm</td><td>(Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td><td>PHM-280</td><td>Vacuüm wordt aanbevolen voor geurenverwijdering aan het einde van elke proef</td></tr><tr><td>Lichtemitterende diodes (LED)</td><td></td><td></td><td>Hoge intensiteit, transparante edelsteen, 3 mm</td></tr><tr><td>Vloerbedekking</td><td></td><td></td><td>3x3 cm</td></tr><tr><td>Versterkingspellets</td><td>TestDiet</td><td>5TUL 14mg</td><td>Voor muizen</td></tr></tbody></table>

een operante intra- / extra-dimensionale set-shift taak voor muizen

An Operant Intra-/Extra-dimensional Set-shift Task for Mice

Veranderingen in executieve controle en cognitieve flexibiliteit, zoals de capaciteit voor aandachtsverplaatsing, zijn kernkenmerken van verschillende neuropsychiatrische aandoeningen. De meest gebruikte neuropsychologische tests voor de evaluatie van aandachtsverplaatsing bij menselijke proefpersonen zijn de Wisconsin Card Sorting Test (WCST) en de CANTAB Intra-/Extra-dimensionale set shift taak (ID/ED). Deze taken hebben een bewezen klinische relevantie en zijn aangepast en met succes overgebracht naar onderzoek bij diermodellen. Echter, de momenteel beschikbare taken voor knaagdieren hebben verschillende beperkingen, voornamelijk vanwege hun handmatig gebaseerde testprocedures, die vertaalkundige vooruitgang in de psychiatrische geneeskunde belemmeren. Om deze beperkingen te overwinnen en om de originele versie bij primaten beter te kunnen nabootsen, presenteren we de ontwikkeling van een nieuwe operante gebaseerde tweekamer ID/ED "Operon" taak voor knaagdieren. We hebben de effectiviteit van deze nieuwe taak aangetoond om verschillende facetten van cognitieve flexibiliteit bij muizen te meten, inclusief aandachtssetvorming en verplaatsing, en omkeringsleren. Bovendien laten we de hoge flexibiliteit van deze taak zien waarbij drie verschillende perceptuele dimensies kunnen worden gemanipuleerd met een groot aantal stimuli-signalen voor elke dimensie. Deze nieuwe ID/ED Operon taak kan een effectief preklinisch hulpmiddel zijn voor medicijntesten en/of grootschalige genetische screenings die relevant zijn voor de studie van executieve disfunctie en cognitieve symptomen die worden aangetroffen bij psychiatrische stoornissen.

Figuur 2 toont een voorbeeld van de ID / ED taak. Paren van stimuli (ofwel &quot;Discrimination 1&quot; of &quot;Discrimination 2) worden willekeurig gepresenteerd in elke fase en de muis moeten de juiste stimulus in elk paar kiezen. In dit voorbeeld tabel, wordt het juiste voorbeeld gerapporteerde vet. In de eerste fase (SD of eenvoudige discriminatie), de prikkels die in de twee neus-poke gaten verschilden in één van de drie dimensies (bijvoorbeeld O1: Vanille versus O2: lavendel) en de muis wordt beloond voor het kiezen van het juiste voorbeeld (bijv, O1). Zodra het onderwerp criterium in deze fase de volgende fase (CD of discriminatie verbinding) begint, waar dezelfde voorbeelden van de betreffende dimensie worden bedekt door willekeurige exemplaren van een seconde, maar irrelevant dimensie geïntroduceerd als een storende factor (reikt bijvoorbeeld L1. blauw licht vs.L2: geel licht). Twee verschillende vormen van discriminatie zijn mogelijk in dit stadium (either &quot;discriminatie 1&quot; of &quot;Discrimination 2). In de volgende fase (CDRE of discriminatie verbinding omkering), worden de beloning onvoorziene omgekeerd, maar de voorbeelden en de relevante dimensie zijn ongewijzigd: de muis heeft om te leren dat de eerder juiste prikkel is nu onjuist (bijvoorbeeld, is lavendel geur nu beloond). In de volgende fase (IDS of intra-dimensionale verschuiving), nieuwe exemplaren (zowel geuren en verlichting) worden ingevoerd, maar de betreffende dimensie (geur in dit voorbeeld) blijft hetzelfde (bijvoorbeeld aardbei is de juiste keuze). In de volgende fase (IDR of intra-dimensionale omkering), worden de beloning onvoorziene omgekeerd. Na een tweede intra-dimensionale shift (IDS2 en omkering) worden nieuwe voorbeelden voorgesteld aan de extra-dimensionale shift (EDS) waarin de betreffende dimensie wordt gewijzigd testen. In de &#39;stuck-in-set&#39; EDS, de muis te richten op de nieuwe dimensie (bijvoorbeeld de textuur, T1: grof schuurpapier versus T2: prima sandpaper), terwijl het eerder relevante afmeting (in dit geval, geur) nu de irrelevante dimensie. In het &quot;twee-dimensie&quot; EDS, de eerder irrelevant afmeting (in dit geval licht) nu de betreffende dimensie. In de laatste fase (EDSRe of extra-dimensionale omkering), worden de beloning onvoorziene omgekeerd. Om betrouwbare resultaten te verkrijgen, de stimulus afmetingen gebruikt voor de taak moet worden net zo goed geleerd. Zoals getoond in figuur 3, visuele, tactiele en geur discriminatie in deze nieuwe inrichting noodzakelijk dezelfde tijd (F (2,64) = 0,36; p = 0,69) en dergelijke aantal experimenten (F (2,64) = 0,059; p = 0,94) aan het criterium te bereiken, wat suggereert dat de dieren in staat zijn om eenvoudige vormen van discriminatie uit te voeren, ongeacht de gepresenteerde dimensie. Als een betrouwbare aandachtsproblemen set is ontwikkeld in de testfasen van de taak, de performance van een normale wild-type muis moet armer in de EDS fase in vergelijking met vorige en volgende fasen, zoals gerapporteerd in eerdere studies bij knaagdieren en primaten 12,13. Met name moet een sterke toename van de tijd en proeven nodig criteria te bereiken in de EDS vergelijking met de IDS fasen. Zoals geïllustreerd in figuur 4, in ons experiment het protocol &quot;stuck-in-set&quot;, analyse van de prestaties van de muizen lieten een onderscheid kracht voor het aantal proeven (F (8,168) = 9,23; p &lt;0,0001) en tijd ( F (8,168) = 8,62; p &lt;0,0001) nodig om criteria te bereiken. Inderdaad, muizen hadden meer proeven en meer tijd om de EDS fase oplossen vergeleken met de CD, IDS, IDS2 en EDSRe fasen (p &lt;0,05; figuur 4A-B). Ook analyse van de prestaties getest met de &quot;twee-dimensie&quot; protocol (figuur 5) toonden een significant onderscheid effect op het aantal proeven (F (8,72) = 30,66; p &lt;0,005) en tijd (F (8,72) = 4,65; p &lt;0,0005) nodig om criteria te bereiken. Inderdaad laten we zien dat muizen benodigde more trials (p &lt;0,05) en tijd (p &lt;0,05) bij de EDS lossen dan CD, IDS, IDS2 en EDSRe (figuur 5A-B). Geen verschillen in capaciteiten verschuiving worden waargenomen tussen muizen getest met verschillende afmetingen. In een normale wildtype muis, het eerste omkering leren (bijv., CDRE) is moeilijker dan het oorspronkelijke discriminatie (dwz CD). In overeenstemming, zoals blijkt uit figuren 4 en 5, muizen hadden meer onderzoeken (p &lt;0,05; figuur 4-5A) en tijd (p &lt;0,05; figuur 4-5B) om deze fase te voltooien. Bovendien zou omkering prestaties te verbeteren van CDRE tot IDSRe te IDS2Re, zoals we zien in ons experiment met zowel de &#39;stuck-in-set&#39; en &#39;twee-dimensie&#39; protocollen. Deze results verdere versterking van het bewijs van de vorming van een aandachtsbias set door de taak. De hele taak, moet de muizen hun snelheid te verbeteren om te reageren op opeenvolgende fasen. Dienovereenkomstig, de analyse van de latentie reactie toonde een significant onderscheid effect (F (8,200) = 42,59; p &lt;0,0001). In het bijzonder, zoals blijkt uit representatieve resultaten in figuur 4C de latentie te steken in het IDS2 fase wordt verlaagd vergeleken met die in de IDS, cd en SD fasen (p &lt;0,0005). Bovendien is de latency te reageren, steeg in de EDS fase in vergelijking met de vorige IDS2 en IDS2Re en EDSRe opeenvolgende stadia (p &lt;0,05). In lijn met deze resultaten, de analyse van de latency te reageren tijdens de &#39;twee-dimensie&#39; task toonde ook een significant effect van discriminatie (F (7,63) = 9,98; p &lt;0,0005). Zoals getoond in figuur 5C, de latentie om een keuze te maken ween toename in de EDS vergelijking met voorgaande IDS2 en IDS2Re en opeenvolgende EDSRe (p &lt;0,05). Aangezien de latentie reactie werd beschouwd als een index van beslissingsstap verwerking 18 Deze resultaten suggereren verder dat de muizen ondervonden problemen verwerken van de nieuwe discriminerend beginsel op EDS. Op basis van de gedragsmatige prestaties van wild-type muizen (figuur 4-5), hebben we vastgesteld dat het minimum aantal monstergrootte (door R poweranalyse) per experimentele groep moet 8. <img alt="Figuur 3" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig3.jpg" /> Figuur 3. Eenvoudige discriminatie van licht, geur en textuur gelijkwaardig zijn. (A) Aantal proeven en (B) de tijd die nodig is om het criterium op eenvoudige discriminaties met slechts licht, geur of textuur stimuli te bereiken. Waarden vertegenwoordigen gemiddelde ± SEM hele figuren 2-4. Gegevens orifractioneel gepubliceerd in &#39;De ultieme intra- en extradimensional Attentional Set-Shifting taak voor Mice&#39; 19. <img alt="Figuur 4" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig4.jpg" /> Figuur 4. Wildtype C57BL6J mannelijke muizen prestaties in de &quot;stuck-in-set&quot; ID / ED Operon taak. (A) Trials, (B) de tijd (in minuten) en dagen nodig criterium bij de verschillende fasen van bereiken ID / ED operon taak met een &quot;stuck-in-set&quot; ID / ED paradigma. (C) Tijd (in seconden) is verstreken tussen de opening van de verdeler deur en een neus-poke respons (latency reactie) tijdens de verschillende fasen van de taak. Een totaal van 26 muizen werden getest; 4 muizen werden uitgesloten omdat zij niet betrouwbaar prikken om het voedsel wapening halen tijdens de training of niet in staat om de e voltooienntire procedure. A: * p &lt;0,05 versus CD, IDS, IDS2, IDS2Re en EDSRe; B: * p &lt;0,05 versus CD, IDS2, IDS2Re en EDSRe. A en B: #p &lt;0,05, ## p &lt;0,005 versus CD, IDSRe en IDS2Re. C: * p &lt;0,05 versus IDS2, IDS2Re en EDSRe. Merk op dat de muizen konden het gehele taak in 5-9 dagen bij alle experimenten gerapporteerd in Figuren 3-4. Gegevens oorspronkelijk gepubliceerd in &#39;De ultieme intra- en extradimensional Attentional Set-Shifting taak voor Mice&#39; 19. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53503/53503fig4large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a> <img alt="Figuur 5" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig5.jpg" /> Figuur 5. Wildtype C57BL6J mannelijke muizen prestaties in de &#39;twee-dimensie&#39; ID / EDOperon taak. (A) Trials, (B) de tijd (in minuten) en dagen nodig criterium bij de verschillende stadia van de ID / ED operon taak behulp van een twee-dimensie paradigma bereiken. (C) Tijd (in seconden) is verstreken tussen de opening van de verdeler deur en een neus-poke respons (latency reactie) tijdens de verschillende fasen van de taak. Een totaal van 13 muizen werden getest; 3 muizen werden uitgesloten omdat zij niet betrouwbaar prikken om het voedsel wapening halen tijdens de training of niet in staat om de gehele procedure te beëindigen. A en B: #p &lt;0,05 versus CD en IDS2Re, * p &lt;0,05 versus CD, IDS, IDS2, EDSRe. C: * p &lt;0,05 versus IDS2, IDS2Re en EDSRe. Gegevens oorspronkelijk gepubliceerd in &#39;De ultieme intra- en extradimensional Attentional Set-Shifting taak voor Mice&#39; 19. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53503/53503fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier om</a>bekijk een grotere versie van deze figuur. <img alt="Figuur 6" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig6.jpg" /> Figuur 6. Chronologie van de gehele procedure van het protocol bij ID / ED taak testen. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Stadium </td><td> Beschrijving </td><td> Extra notities </td><td> Referenties </td></tr><tr><td> Eenvoudige Discriminatie (SD) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Verbinding Discriminatie (CD) </td><td> Stimuli variëren in twee perceptuele dimensies, zoals kleur en vorm voor visuele stimuli in het menselijke taak of tussen de textuur en geur stimuli voor knaagdieren </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Omkering leren (CDRE - IDSRe - IDS2Re - EDSRe) </td><td> Twee voorbeelds binnen een perceptuele dimensie hebben hun wapening onvoorziene omgedraaid zodat wat was eerder juist dan onjuist en vice versa) </td><td> In seriële omkering leren, prestaties verbetert met opeenvolgende binnen ingestelde omkeringen. Zo omkering stadia (bijv., CDRE, IDSRe, IDS2Re) niet alleen beoordelen functie van de verschillende corticale gebieden, maar ook dienen 1) om de cognitieve aandachtsproblemen set uitgedaagd door de EDS podium vormen, en 2) om bijgelovige conditionering te voorkomen dat onbedoelde aspecten van de stimulus </td><td> - Letsels van de orbitofrontale cortex bij muizen (Bissonette et al., 2008) en monkyes verminderde Reversal leren (Dias et al., 1996) - FMRI tijdens de uitvoering van de Reversal leren toonde activering van de orbitofrontale cortex (Hampshire en Owen, 2006) </td></tr><tr><td> Intradimensional shift (IDS - IDS2) </td><td> Novel exemplaren worden geïntroduceerd, maar dezelfde afmeting is versterkt </td><td> IDS stadia serve als een cruciale interne controle (dwz., EDS zou moeilijker dan IDS zijn), en ook bijdragen aan de cognitieve aandachtsprocessen set te vormen </td><td> Dopamine in de PFC slechtzienden aandachtsproblemen set vorming (Robbins en Roberts, 2007). 6-OHDA gelaedeerde apen niet tonen de klassieke vermindering van de vermindering van fouten van de eerste (IDS1) tot de laatste (IDS5) discriminatie, die verwerving van een aandachtsbias set moet weerspiegelen </td></tr><tr><td rowspan="2"> Extradimensional shift (EDS) </td><td> &#39;stuck-in-set&#39; protocol: eerder irrelevante stimulus dimensie wordt vervangen door een nieuwe impuls dimensie die onmiddellijk relevant wordt </td><td> niet verschuiven naar de nieuwe desbetreffende afmeting kan niet worden toegeschreven aan een eerdere leer- dit aspect omdat het was niet eerder ondervonden. Niet Bijgevolg geeft perseveration de eerder betrokken dimensie </td><td> - Letsels van de mPFC have geweest show aantasting EDS in muizen (Bissonette et al., 2008), en mokeys (Dias et al., 1996) - Frontale kwab patiënten worden aangetast in het stuck-in-set &#39;perseveration&#39; staat, maar niet in de &#39;twee dimensie&#39; staat (. Owen et al, 1993) - Dopamine in de mPFC gemoduleerde EDS prestaties bij muizen (Papaleo et al, 2008;.. Scheggia et al, 2014) en ratten (Tunbridge et al., 2004) </td></tr><tr><td> &#39;twee dimensies&#39; protocol: de eerder irrelevant dimensie wordt versterkt </td><td> een schijnbare gebrek aan aandachtsproblemen set verschuiven kan ontstaan ​​wanneer een onderwerp is in staat om de aandacht te verschuiven van een eerder relevante dimensie (wanneer het wordt irrelevant), maar is niettemin niet in staat om de aandacht te richten op de nieuwe relevante dimensie </td><td> - Letsel van de mPFC bij ratten (Birrell en Brown, 2000) verminderde EDS shift - FMRI tijdens de uitvoering van de EDS is gebleken activering van de ventro laterale PFC (Hampshire en Owen, 2006)60; </td></tr></tbody></table> Tabel 2: Fasen van de ID / ED O Peron taak Beschrijving van de stadia van de taak, met inbegrip van verwijzingen naar de laesie en farmacologische studies naar de rol van de hersengebieden die betrokken zijn bij de verschillende constructies getest tijdens de taak..

Cognitieve afwijkingen in aandachtsverlegging zijn een kernkenmerk van veel psychiatrische ziekten. Hier presenteren we de ontwikkeling van een nieuw automatisch systeem voor het effectieve onderzoek naar aandachtsverleggingsvermogens, executieve functies en andere cognitieve vermogens bij muizen met een hoge translationele validiteit voor menselijke studies.

Een Operante intra- / extra-dimensionale Set-shift Taak voor Muizen

Alterations in executive control and cognitive flexibility, such as attentional set-shifting abilities, are core features of several neuropsychiatric ...

Het algemene doel van dit experiment is het creëren van een geautomatiseerde taak die wordt gebruikt om de executieve functies bij muizen te beoordelen en die tevens de oorspronkelijke menselijke neuropsychologische tests nabootst. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen binnen het veld van de cognitieve neurowetenschappen. Bijvoorbeeld hoe selectieve, cognitieve of farmacologische behandelingen van invloed kunnen zijn op cognitieve functies van hogere orde die relevant zijn voor psychiatrische stoornissen.De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat deze volledig geautomatiseerd is. Het voorkomt elke vorm van subjectiviteit. De methode is zeer flexibel en we verkrijgen resultaten die zeer selectief zijn.De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot de diagnose en behandeling van executieve dysfuncties bij psychiatrische stoornissen, omdat het grootschalige drug- en genetische screenings mogelijk maakt die relevant zijn voor cognitieve symptomen bij psychiatrische stoornissen. Een visuele demonstratie van deze methode is essentieel, aangezien de correcte opstelling van deze taak cruciaal is voor een succesvolle uitkomst van het experiment. Bereid de muizen voor op het experiment door hen te laten wennen aan individuele huisvesting en hen voorafgaand aan de testen licht te laten vasten, zoals beschreven in het bijbehorende tekstprotocol.Zorg er daarnaast voor dat elke kamer van het apparaat vóór het testen is voorzien van twee neusprikgaatjes uitgerust met infrarode fotobalken en daartussen een voedingsmagazijn met fotobalken, waar een pelletdispenser de voedselbeloning afgeeft. Bereid vervolgens verwisselbare stimuli voor die variëren in drie verschillende perceptuele dimensies. Een lijst met gesuggereerde stimuli is te vinden in Tabel 1 van het bijbehorende tekstprotocol.Kies vijf paren exemplaren voor elke dimensie. Gebruik een verdunningsolfactometer om olfactorische stimuli in de neussteekgaatjes te brengen. Stel één olfactometer zo in dat deze twee neussteekgaatjes aanstuurt, en vul deze vervolgens door de geurflessen te vullen met geurstoffen die één op twintig zijn verdund in minerale olie.Sluit de luchtpomp aan op de inlaat van de olfactometer en de vacuümpomp op de uitlaten van het nose-poke-apparaat. Verbind vervolgens de uitlaat voor de geurtoediening met elke nose-poke-inlaat en stel de stroomsnelheid in op 1,5 liters per minuut. Plaats voor de visuele stimuli lichtemitterende diodes boven elk nose-poke-gat en bevestig deze in het metalen paneel van de kamer.Sluit elke diode aan op de outputinterface. Plaats voor tactiele stimuli verwisselbare vloertexturen op een schuifsteun onder een opening van drie bij drie centimeter voor elk neusprikgaatje. Monteer de verschillende texturen zodanig dat ze kunnen worden bewogen met behulp van frames onder de vloer.Volg vóór het testen de trainingssessies zoals beschreven in de bijbehorende tekstprotocollen om de muizen te laten wennen aan de testkamer en de procedure. Meet in elke fase tijdens de eigenlijke test de tijd die de muis nodig heeft om een keuze te maken bij elke presentatie, evenals de tijd die zij nodig hebben om acht correcte keuzes uit tien opeenvolgende pogingen te maken om elke fase te voltooien. Stop de dagelijkse sessie na 40 minuten, of als een muis gedurende vijf opeenvolgende minuten geen enkele respons geeft.Beëindig de sessie en ga de volgende dag verder, waarbij de muis op dezelfde fase start als waar deze was gebleven. Voor de eenvoudige discriminatietest worden de muizen geïntroduceerd aan een geur, licht of textuur die relevant is in alle taken tot aan de extra-dimensionale shift. In dit voorbeeld worden twee geuren, vanille en lavendel, gepresenteerd, waarbij vanille is selected als het correcte antwoord.Voer voor de samengestelde discriminatie een tweede dimensie in, zoals licht, die niet aangeeft waar de correcte respons zich bevindt. Maak de status van het licht irrelevant voor de uitkomst en behoud vanille als de correcte respons. Test deze discriminatie zodanig dat vanille in opeenvolgende tests wordt gekoppeld aan zowel het blauwe licht als het gele licht.Laat de dieren voor de omkering van de verbindingdiscriminatie leren dat de voorheen correcte stimulus nu incorrect is. Selecteer voor dit voorbeeld lavendel als de correcte respons, waarbij vanille nu de incorrecte keuze is. Koppel in opeenvolgende tests de correcte geur opnieuw aan zowel het blauwe licht als het gele licht.Select daarna een intradimensionale verschuiving, waarbij een totale verandering in het ontwerp plaatsvindt. Gebruik aardbei en kaneel als geuren en schakel over op oranje en witte lichten. Zorg ervoor dat de proefpersonen dezelfde relevante dimensie volgen om de juiste respons te vinden, namelijk aardbei.Koppel de geur in opeenvolgende tests aan zowel het oranje als het witte licht. Laat de muizen vervolgens de omkering van de intra-dimensionale verschuiving uitvoeren, en verander de juiste geur in kaneel. Koppel de geur opnieuw aan zowel het oranje als het witte licht.Gebruik voor een intra-dimensionale verschuiving dezelfde condities als voorheen, maar vervang de exemplaarparen door de nieuwe geuren en lichten. Voer nu de extra-dimensionale verschuiving uit door texturen als een nieuwe relevante dimensie te introduceren. Voeg grof schuurpapier toe aan de opening onder een van de neus-poke-gaten en fijn schuurpapier onder de tweede opening.Presenteer hen tegelijkertijd twee nieuwe geuren, zoals citroen en abrikoos. Stel het gat met het bijbehorende grove schuurpapier in als het juiste antwoord. Koppel het grove schuurpapier in opeenvolgende tests aan zowel de citroen- als de abrikoosgeur.Keer tot slot de correcte reactie om, zodat het fijne schuurpapier de positie van het gat met de correcte reactie aangeeft. Koppel het fijne schuurpapier in opeenvolgende tests aan zowel de citroen- als de abrikoosgeur. Herhaal voor het tweedimensionale protocol de procedure voor het vastzitten in een set tot aan de extra-dimensionale verschuiving.In plaats van op dit punt over te schakelen naar textuur en geur, wijzigt u de relevante dimensie zodat licht relevant is en geur irrelevant. Stel de nieuwe extra-dimensionale verschuiving zo in dat de lichten nu rood en groen zijn, waarbij het groene licht nu als de correcte respons dient. De geur is nu de irrelevante dimensie.Test het groene licht in combinatie met beide geuren in de daaropvolgende fasen. Gebruik voor de omkering dezelfde geuren, maar wissel ze zo dat het rode licht nu de correcte respons is. Koppel het rode licht in de daaropvolgende fasen aan beide geuren.Zodra een muis de sessie heeft voltooid, wordt de opstelling afgeveegd met 70% ethanol om deze voor te bereiden voor de volgende muis. Voer de tests altijd in dezelfde volgorde uit, maar varieer de stimuli in de verschillende tests, zodat elke gekozen stimulus gelijkmatig in de studie is vertegenwoordigd. Zorg er daarnaast voor dat de gebruikte perceptuele dimensies binnen en tussen elke experimentele groep gelijkmatig worden gebalanceerd.Visuele, tactiele en geurdiscriminaties in dit nieuwe apparaat vereisten een vergelijkbare hoeveelheid tijd en een vergelijkbaar aantal pogingen om het criterium te bereiken, wat suggereert dat dieren in staat zijn eenvoudige discriminaties uit te voeren, ongeacht de gepresenteerde dimensie. Bij gebruik van het stuck-in-set protocol laat analyse van de prestaties van de muizen zien dat het discriminatie-effect ertoe leidde dat de muizen meer pogingen en meer tijd nodig hadden om de fase van de extra-dimensionale verschuiving op te lossen in vergelijking met de samengestelde discriminatie, de intra-dimensionale verschuiving, de intra-dimensionale verschuiving 2 en de fasen van de omkering van de extra-dimensionale verschuiving. Dit gold ook voor het tweedimensionale protocol.Zodra dit experiment onder de knie is, kan het in 10 tot 12 dagen worden uitgevoerd, inclusief alle voorbereidingen en de trainingssessie.

an-operant-intra-extra-dimensional-set-shift-task-for-mice

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

In dit protocol beschrijven we een methode voor het operant leren met behulp van zintuiglijke prikkels als een reinforcer in de muis. Het vereist geen voorafgaande opleiding of voedsel beperking, en het laat de studie van gemotiveerd gedrag zonder het gebruik van een farmacologische of natuurlijke bekrachtiger zoals voedsel.

Operante Sensation Seeking in de muis

Dit artikel geeft het protocol van T-doolhof proeven met een aangepaste automatische apparatuur voor de beoordeling van de leer-en geheugenfuncties bij muizen.

T-doolhof Gedwongen Afwisseling en links-rechts Discriminatie Taken voor de beoordeling van Werken en Reference geheugen in Muizen

Volledig geautomatiseerd systeem voor het meten fysiologisch zinvolle eigenschappen van de mechanismen bemiddelende ruimtelijk lokaliseren, temporele lokalisatie, duur, snelheid en waarschijnlijkheid schatting risicobeoordeling, impulsiviteit, en de nauwkeurigheid en precisie van het geheugen, om de effecten van genetische en farmacologische manipulaties op beoordelen fundamentele mechanismen van cognitie bij muizen.

Geautomatiseerde, Kwantitatieve Cognitieve / Behavioral Screening van Muizen: Voor Genetica, Farmacologie, Animal Cognition and Undergraduate Instructie

Het doel van dit protocol is om een ​​gedrags-test uit te voeren, zoals de aandachtsproblemen set verschuiven taak (AST) aan prefrontale cortex-gemedieerde cognitieve flexibiliteit bij muizen te beoordelen.

De Aandachtsvertekening Set Shifting Taak: een maat voor cognitieve flexibiliteit in Muizen

De mogelijkheid om executieve functies zoals gedragsflexibiliteit bij ratten te beoordelen, is nuttig voor het onderzoeken van de neurobiologie van cognitie bij zowel intacte dieren als bij ziektemodellen. Hier beschrijven we geautomatiseerde taken voor het beoordelen van strategieverschuiving en omgekeerde leerprocessen, die bijzonder gevoelig zijn voor verstoringen in prefrontale corticale netwerken.

Operante procedures voor het evalueren Behavioral Flexibiliteit in Ratten

Set-shifting, een vorm van gedrags- flexibiliteit, vereist een attentional verschuiving van de ene stimulus naar de andere dimensie. We verlengden een gevestigde knaagdier set-shifting taak 1 door te eisen dat de aandacht voor verschillende stimuli op basis van context. De taak werd gecombineerd met specifieke letsels aan neuron subtypen ten grondslag liggen aan een succesvolle verandering te identificeren.

New Variations for Strategy Set-verschuiving in het Rat

Hier presenteren we twee gemakkelijk te volgen stapsgewijze protocollen voor plaatsvoorkeursparadigma's met behulp van optogenetica bij muizen. Met behulp van deze twee verschillende opstellingen, voorkeur en vermijding gedrag kan stevig worden beoordeeld binnen hetzelfde apparaat met een hoge ruimtelijke en temporele selectiviteit, en op een eenvoudige manier.

Twee verschillende Real-Time Place Preference Paradigma's met behulp van Optogenetica binnen de Ventral Egmental Gebied van de Muis

Met optogenetische manipulatie van specifieke neuronale populaties of hersengebieden kan gedrag worden gewijzigd met een hoge temporele en ruimtelijke resolutie bij vrij bewegende dieren. Door het gebruik van verschillende optogenetische tools in combinatie met chronisch geïmplanteerde optische vezels, kan een verscheidenheid aan neuronale modulaties en gedragstesten worden uitgevoerd.

Optogenetische manipulatie van neuronale activiteit om gedrag te moduleren in vrij bewegende muizen

De Y-doolhof barrière taak is een gedragstest die motivatie onderzoekt om inspanning te besteden voor beloning. Hier bespreken we het testen van meerdere goed gevalideerde chronische stressoren, waaronder chronische corticosteron en sociale nederlaag stress met dit gedrag, evenals de nieuwe chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress (CNSDS), die effectief is bij vrouwen.

Chronische stress verschuivingen inspanning-gerelateerde keuze gedrag in een Y-Maze Barrier Taak in muizen

Dit artikel geeft een gedetailleerde beschrijving van een nieuw muisbeoordelingsprotocol. Bewijs van de gevoeligheid van deze olfactorische graaftaak voor affectieve toestand wordt ook aangetoond en het nut ervan in verschillende onderzoeksgebieden wordt besproken.

Beoordeling van de beoordelingsbias van de muis door middel van een olfactorische graaftaak

De meeste gedragsexperimenten voor knaagdieren zijn oorspronkelijk bedacht voor ratten. Vanwege de gedragsverschillen tussen ratten en muizen zijn soms aanpassingen nodig voor muizen. We presenteren een methode om het ruimtelijk werkgeheugen bij muizen te testen, waardoor de stress tijdens de werkgeheugentaak wordt geminimaliseerd.

Een appetijtieve ruimtelijke werkgeheugentaak voor muizen in een semi-geautomatiseerd 8-armig radiaal doolhof, waardoor angstige geheugenassociatie in het doolhof wordt verminderd

Leer een geautomatiseerde operante set-shift taak voor het beoordelen van executieve functies en cognitieve flexibiliteit bij muizen. Deze methode biedt objectieve resultaten voor psychiatrisch onderzoek.

Een Operante intra- / extra-dimensionale Set-shift Taak voor Muizen

Meer video's verkennen