New Variations for Strategy Set-verschuiving in het Rat

Flexibiliteit in gedrag is cruciaal voor overleven in deze veranderende wereld. Een van de gedragsparadigma's die dit vermogen testen, is de taak van het verschuiven van sets, die zowel voor primaten als voor knaagdieren wordt gebruikt. Deze taak vereist een aandachtsverschuiving van de ene stimulusdimensie naar de andere voor het veranderen van gedragsstrategie.

In een typische versie van de rattenset-shifting taak moeten dieren aandacht schenken aan een eerder irrelevante stimulusdimensie. In real-life situaties veranderen we echter vaak onze actiestrategie door niet alleen aandacht te schenken aan de eerder irrelevante stimulusdimensie, maar ook aan de andere stimuli, zoals een volledig nieuwe en historisch relevante cue. In dit artikel introduceren we een nieuwe variatie van de rattenset-shifting taak.

We hebben drie verschillende omstandigheden nodig voor de set-shift. In alle drie de omstandigheden is dezelfde verandering in gedragsstrategie vereist, inclusief twee fasen: een initiële responsstrategie en een daaropvolgende overstap naar een visuele cue-strategie. Tijdens de responsstrategie wordt een beloning gegeven wanneer de juiste hendel wordt ingedrukt.

De hendel blijft hetzelfde gedurende deze fase. Vervolgens vindt een verandering naar de visuele cue-strategie plaats wanneer een nieuwe regel wordt toegepast om een beloning te verkrijgen, omdat dieren de hendel moeten selecteren waarop een visuele cue wordt verlicht. In Conditie één wordt in een initiële respons geen licht gegeven en moeten dieren aandacht schenken aan een nieuwe lichtcue.

In Conditie twee geeft een lichtcue de juiste kant aan in de initiële responsstrategie, maar deze cue wordt niet noodzakelijkerwijs gebruikt om een keuze te maken. In dit geval letten de dieren op een historisch relevante cue. In Conditie drie verschijnt de visuele cue willekeurig boven een van de hendels, ongeacht of deze correct is of niet, dus deze moet worden genegeerd.

Deze situatie vereist dat de dieren in de volgende visuele cue-strategie aandacht schenken aan de eerder irrelevante cue. Bij aankomst worden groepen van twee of drie ratten samen gehuisvest. Na een week worden ze elk verplaatst naar individuele kooien en voedsel beperkt.

Vijf dagen voor de experimenten worden ze dagelijks gedurende vijf minuten voorzichtig behandeld. Elke operante kamer bestaat uit een huislicht, een zuiver toongenerator, twee identieke visuele cue-indicatoren, twee hendels en een voerbak. Op de eerste dag van de experimenten worden de dieren gedurende 20 minuten in een operante kamer geplaatst voor habituatie.

Zodra dieren aan een specifieke kamer zijn toegewezen, worden alle gedragstaken daar uitgevoerd. Na habituatie worden er 10-15 pellets gegeven wanneer ze terugkeren naar hun hok, waardoor de dieren vertrouwd raken met een beloning. De volgende dag begint de magazijntraining.

Hier worden in totaal 20 pellets aan elk dier gegeven met een snelheid van één pellet per minuut. De volgende fase is een continu bekrachtigingsschema. Hier kunnen dieren één pellet krijgen door één keer op een hendel te drukken.

Dit gaat door totdat ze 60 beloningen ontvangen of 40 minuten zijn verstreken in elke sessie. Wanneer dieren een sessie gedurende ten minste twee opeenvolgende dagen hebben voltooid, gaan ze door naar de volgende fase. Hier worden dieren getraind op de hendeldrukproef.

De proef begint met een toon van drie seconden. Twee seconden nadat de toon stopt, wordt de linker- of rechterhendel gepresenteerd. De dieren moeten binnen tien seconden op de hendel drukken om een beloning te krijgen.

Ze voeren 80 proeven per sessie uit met een interval van 20-30 seconden tussen de proeven. Wanneer ze minder dan tien omissies maken uit 80 proeven, gaan ze door naar de laatste trainingssessie. De Side Bias Test bepaalt de voorkeur van het dier voor een van de hendels.

Een succesvolle proef vindt plaats wanneer er ten minste twee hendelpersen zijn op zowel de linker- als rechterhendel. Eerst moeten dieren een hendel kiezen om een beloning te ontvangen. Deze geselecteerde zijde wordt geteld.

In de volgende poging moeten ze de tegenoverliggende zijde van hun eerste keuze kiezen om een beloning te krijgen. Als ze op dezelfde zijde reageren, wordt er geen beloning gegeven en wordt de proef voortgezet totdat dieren op de andere zijde drukken. Deze test bestaat uit zeven proeven en stelt ons in staat om de voorkeur van elke dier voor een zijde te bepalen.

Vanaf dit punt begint de testsessie. Een dagelijkse sessie heeft 80 proeven. In deze sessie moeten dieren reageren op een zijde van de hendels die het tegenovergestelde is van hun voorkeur.

Vergelijkbaar met de uitgevoerde hendeldrukproeftraining worden twee seconden na de toonlevering twee hendels gepresenteerd en worden dieren toegestaan om een keuze te maken. Als het correct is, krijgen ze een beloning. Als ze op de andere zijde reageren, wordt de proef als een onjuiste proef geteld en wordt er geen beloning gegeven.

Wanneer dieren niet binnen tien seconden reageren, wordt de proef als een omissie geteld. Dit initiële leren van de responsstrategie wordt vier dagen lang voortgezet. In deze fase zijn er drie verschillende omstandigheden die verschillen in hoe een visuele cue wordt gepresenteerd.

In Conditie één wordt geen lichtcue gegeven. In Conditie twee wordt een lichtcue verlicht op de juiste zijde, maar dieren hoeven deze cue niet te gebruiken omdat ze deze strategie leren op basis van de locatie van de hendel. In Conditie drie wordt een lichtcue willekeurig gepresenteerd op de linker- of rechterzijde, wat een irrelevante lichtcue is.

Nadat dieren een responsstrategie hebben geleerd op basis van de locatie van de hendel, verandert de gedragsregel in een visuele cue-strategie. In Conditie één moeten dieren aandacht schenken aan een volledig nieuwe stimulus. In Conditie twee moeten ze aandacht schenken aan een eerder relevante cue.

In Conditie drie moeten dieren aandacht schenken aan een eerder irrelevante cue. Belangrijk is dat alle omstandigheden dezelfde verandering in gedragsstrategie vereisen.