17 maart 2019
Wij presenteren drie protocollen die beoordelen van verschillende vormen van impulsiviteit bij ratten en andere kleine zoogdieren. Intertemporele keuze procedures evalueren de neiging om korting de waarde van vertraagde resultaten. Differentiële versterking van lage tarieven en functie-negatieve discriminatie evalueren remming reactievermogen met en zonder straf voor ongepaste reacties, respectievelijk.
Het uitvoeren van gedragsprocedures om impulsiviteit bij ratten te beoordelen geeft inzicht in de milieu-, neurofysiologische en neurochemische basis van impulsiviteit, dat wil zeggen over de factoren die deze gedragingen activeren en ten grondslag liggen. Dit protocol maakt het mogelijk impulsiviteit te bestuderen met een goede balans tussen efficiëntie en toegankelijkheid, en instructie van gegevens die geschikt zijn voor kwantitatieve analyse. De prestaties in deze protocollen kunnen worden beschouwd als een analoog van impulsiviteit bij de mens.
Vandaar, menselijke versies van hen dienen voor de diagnose en behandeling van gerelateerde psychiatrische stoornissen zoals ADHD of pathologisch gokken. Het aantonen van de procedure met Patsy Moreno zal Gustavo Lago, een technicus, en Pablo Saavedra, een student van ons laboratorium. Na het begin van de voedselbeperking regime, voeg 60 voedsel pellets aan de voedselrecipiënt om voedsel neofobie gewenning voordat de invoering van de ratten naar de conditionering kamers zonder de inleiding van een protocol voor 30 minuten om de verkennende reacties gewenning.
Na de gewenningsfase, introduceer de ratten in de conditioneringskamers voor twee extra dagelijkse sessies van 30 minuten om elke 45 seconden een voedselpellet te leveren om de ratten de bron van de pellets te identificeren. Voor intertemporele keuze en differentiële versterking van lage tarieven van de reageren, of DRL protocollen, plaats een of twee hefbomen in de kamer en leveren voedsel voor elk niveau pers in combinatie met een gratis voedsel pellet levering om de 45 seconden. Selecteer voor een intertemporele keuzeprotocol de waarden voor de vertraging en de omvang van de beloning.
Bijvoorbeeld, keuzes voor de groter-later, of LL alternatief, leveren vijf voedsel pellets na een 20-seconden vaste vertraging en keuzes voor de kleine-vroeg, of SS alternatief, leveren een voedsel pellet onmiddellijk. Selecteer een eindcriterium en beëindig de sessies automatisch na de voltooiing van het opgegeven criterium, bijvoorbeeld na 40 keuzeproeven of na 50 minuten. Combineer elk alternatief met een hefboom binnen de conditioneringskamer, tegenwicht tegen de lateraliteit van de alternatieven onder de onderwerpen, en maak SS en LL alternatieven beschikbaar op de verwezenlijking van een variabel interval schema.
In vrije keuze proeven, wanneer een van de hendels wordt ingedrukt na een bepaald interval is verstreken, zal het bijbehorende alternatief worden geactiveerd. Beide hendels zullen worden ingetrokken, en de gevolgen in verband met de SS of LL alternatieven na de verwezenlijking van een variabel interval schema van versterking zal worden geactiveerd. Na de levering van de beloning voert u een time-outvoorwaarde uit en past u de duur van deze voorwaarde aan om de gemiddelde duur van de intertrial intertrial intertriale intertriale intertriale intertrium voor beide alternatieven gelijk te stellen.
De volgende keuze proef begint na de voltooiing van de time-out. Als een onderwerp een alternatief selecteert voor twee opeenvolgende proeven, zal het programma bepalen dat de volgende proef een gedwongen proef van het resterende alternatief zal zijn, dat wil zeggen, in de volgende proef, zullen beide hefbomen beschikbaar zijn, maar slechts één zal werken om ervoor te zorgen dat het onderwerp de resultaten ervaart die aan beide alternatieven zijn verbonden. Selecteer voor DRL-programmering de waarde van de minimale tijd waarna het reageren een beloning oplevert.
Na het begin van een sessie of na een reactie op de hefboomdruk start u een afteltimer van de geselecteerde tijdwaarde naar nul. Als het onderwerp een antwoord weergeeft voordat de timer de waarde van nul bereikt, wordt de timer gereset, zodat het onderwerp moet wachten op een nieuwe kans om een beloning te verkrijgen. Als het onderwerp een reactie uitstraalt nadat de timer de waarde van nul heeft bereikt, levert u een voedselpellet.
De timer wordt na twee seconden gereset zodat het dier de pellet kan consumeren. Voor functienegatieve discriminatie selecteert u eerst de duur van stimuli, de duur van het tusseninterval en de eindcriteria voor de sessies. Na de presentatie van een stimulus A in A-plus proeven, leveren een voedsel pellet.
Na de presentatie van dezelfde stimulus A vergezeld van een extra stimulus X in AX-minus proeven, leveren geen voedsel. Na het opzetten van de protocollen in de computersoftware, reinig de binnenwanden, het plafond en de grillvloer van de operantkamers met een geschikte ontsmettingsmiddeloplossing om geuren uit de vorige sessies of eerdere studies te verwijderen. Gebruik de computer om handmatig de cruciale ingangen en uitgangen te activeren en te controleren om ervoor te zorgen dat ze werken en controleer of de voedseldispenser voldoende voedsel bevat om tijdens de sessie te worden geleverd.
Verplaats de kooien met de ratten binnen dicht bij de conditioneringskamers en open de kooi van de behuizing. Plaats de eetrat voorzichtig in de bijbehorende conditioneringskamer voordat u de conditioneringskamers in de isolerende schelpen sluit. Start het programma en wacht tot het programma is voltooid.
Als de gegevens niet automatisch worden opgeslagen, slaat u de uitvoerbestanden van de sessie op in het computerstation of elders. Wanneer het programma klaar is, voorzichtig terug te keren naar hun overeenkomstige huisvesting kooien en geven aanvullende voedsel aan de dieren volgens de geselecteerde voedselbeperking regime. In deze intertemporele keuzeprocedure was de log-ratio van de hendelrespons in verband met het SS-alternatief hoger bij spontaan hypertensieve ratten in vergelijking met wild-type ratten, wat suggereert dat de ADHD-modelratten de voorkeur geven aan een onmiddellijke beloning ten koste van een rijker maar vertraagd alternatief.
In dit representatieve DRL-protocolexperiment tonen de longitudinale gegevens van een enkele rat met een temporele terughoudendheid van 10 seconden op reageren aan dat het dier na verloop van tijd ervaring opdeed in de taak, en uiteindelijk ongeveer 10 seconden leert reageren. Dit farmacologische experiment testte of impulsieve prestaties in een DRL-procedure met een temporele beperking van 10 seconden werden verminderd met een behandeling bestaande uit lage niveaus van een antipsychoticum. Blauwe dichtheidspercelen vertegenwoordigen de verdeling van de reacties bij toediening van zout, en zalmpercelen vertegenwoordigen de verdeling van dergelijke reacties wanneer haloperidol werd toegediend.
De bovenste ingebedde percelen tonen responspercentages, en lagere tonen beloningspercentages voor zout en haloperidol met dezelfde kleurcode als de voormalige percelen. Opgemerkt kan worden dat het responspercentage voor drie tot vijf proefpersonen werd verlaagd, met name voor proefpersonen met een hoog percentage burst-reacties in de zoute toestand. Typisch, in de functie-negatieve discriminatie protocol, reageren tijdens de enkele stimulus plus voedsel proeven en tijdens de samengestelde stimulus zonder voedsel proeven verschillen niet wezenlijk in de vroege sessies.
Echter, na een paar sessies, de ratten reageren differentieel in beide soorten proeven, waaruit blijkt dat de toevoeging van een tweede stimulus tegengaat de reactie tendens gecontroleerd door de eerste. Belangrijk is dat de onderwerpen vertonen vrij robuuste individuele verschillen in beide soorten proeven. Zorg ervoor dat de juiste protocollen worden geladen in de bijbehorende conditioneringskamers, dat de ratten correct aan elke kamer zijn toegewezen en dat alle kamers gesloten zijn.
Nadat een basislijnprocedure is voltooid, kunnen gedrags-, farmacologische of chirurgische behandelingen worden toegediend om hun effect op de prestaties te testen. De resultaten zijn niet altijd overtuigend, dus onderzoekers kunnen overwegen of de waargenomen gegevens afhankelijk zijn van de geselecteerde parameters of in feite worden veroorzaakt door verstorende factoren. Zorg ervoor dat u de ratten op de juiste manier te behandelen om te voorkomen dat schade aan de ratten en om te voorkomen dat de ratten schade aan u.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert protocollen voor het beoordelen van impulsiviteit bij ratten en kleine zoogdieren, met een focus op intertemporele keuze en responsinhibitie. Deze methoden bieden inzicht in de neurofysiologische en neurochemische basis van impulsiviteit.
Kwantitatieve beoordeling van impulsiviteit bij ratten maakt translationele modellering mogelijk van neurobehaviorale kenmerken die relevant zijn voor de ontdekking van psychiatrische en neurologische geneesmiddelen. Deze conditioneringsgebaseerde protocollen bieden gestandaardiseerde, reproduceerbare eindpunten voor het evalueren van de impact van farmacologische of genetische interventies op verschillende facetten van impulsiviteit. De integratie van dergelijke objectieve gedragsmaten versterkt het voorspellend vertrouwen bij targetvalidatie in een vroeg stadium en mechanisch risicobeheer voor CNS-portfolio's.
Deze protocollen zijn gepositioneerd binnen het ontdekkingscontinuüm, van vroege hypothesetoetsing tot lead-identificatie en preklinische validatie voor indicaties binnen het centrale zenuwstelsel (CZS) en de psychiatrie.