Zadanie Dig: Prosta dyskryminacja zapachowa ujawnia deficyty po czołowym uszkodzeniu mózgu

Podsumowanie

W tym protokole opisano nowatorskie zastosowanie dyskryminacji zapachowej. Zadanie Dig jest dość niedrogim zadaniem, które można wykorzystać do oceny poznania za pośrednictwem frontu po uszkodzeniu mózgu.

Streszczenie

Upośledzenie funkcji poznawczych jest najczęstszą przyczyną niepełnosprawności u ludzi po uszkodzeniu mózgu, jednak brakuje zadań behawioralnych używanych do oceny funkcji poznawczych w modelach uszkodzeń mózgu u gryzoni. Zapożyczając z literatury operacyjnej, nasze laboratorium wykorzystało podstawowy paradygmat dyskryminacji zapachów^1-4 w celu oceny deficytów u szczurów z urazami czołowymi. Wcześniej pokrótce opisaliśmy zadanie Dig i wykazaliśmy, że szczury z czołowym uszkodzeniem mózgu wykazują poważne deficyty w wielu testach w ramach zadania⁵. Tutaj przedstawiamy bardziej szczegółowy protokół dla tego zadania. Szczury umieszcza się w komorze i pozwala im rozróżnić dwa pachnące piaski, z których jeden zawiera wzmacniacz. Próba kończy się po tym, jak szczur albo poprawnie rozróżnia (zdefiniowane jako kopanie w odpowiednim pachnącym piasku), nieprawidłowo rozróżnia lub upływa 30 sekund. Szczury, które prawidłowo rozróżniają, mogą się zregenerować i spożyć wzmacniacz. Szczury, które nieprawidłowo rozróżniają, są natychmiast usuwane z komory. Może to być kontynuowane poprzez różne odwrócenia i nowatorskie zapachy. Podstawową analizą jest dokładność dla każdej pary zapachów (skumulowana proporcja prawidłowa dla każdego zapachu). Ogólne wyniki zadania Dig sugerują, że jest to prosty preparat eksperymentalny, który może ocenić deficyty u szczurów z obustronnym uszkodzeniem kory czołowej w porównaniu ze szczurami z jednostronnym uszkodzeniem ciemieniowym. Zadanie Dig można również łatwo włączyć do istniejącej baterii testów poznawczych. Stosowanie większej liczby zadań, takich jak to, może prowadzić do dokładniejszego badania funkcji czołowej po urazie, co może prowadzić do opcji terapeutycznych w zakresie leczenia. Wykorzystanie zwierząt odbywało się zgodnie z protokołami zatwierdzonymi przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Ich Wykorzystania.

Wprowadzenie

Uszkodzenia mózgu wynikające z urazowego uszkodzenia mózgu (TBI) i udaru mózgu są jedną z głównych przyczyn zgonów i niepełnosprawności w Stanach Zjednoczonych. Łącznie zaburzenia te powodują łącznie prawie 2,5 miliona przypadków, z czego prawie 500 000 kończy się śmiercią lub upośledzeniem^6-7. Pomimo tego ciężkiego żniwa dla społeczeństwa, opracowano bardzo niewiele metod leczenia TBI lub udaru mózgu. Do pewnego stopnia brak dostępnych opcji leczenia można przypisać nieodpowiednim ocenom behawioralnym nowych leków i terapii⁸. W szczególności w literaturze przedklinicznej brakuje zadań do dokładnej i czułej oceny wpływu leczenia na różne deficyty poznawcze po urazie mózgu. Obecnie większość przeprowadzanych ocen poznawczych ocenia pamięć przestrzenną za pomocą zadania labiryntu, takiego jak labirynt wodny^{Morrisa 9}. Istnieje wiele przyczyn tego braku testów, w tym czas potrzebny do pełnego scharakteryzowania i oceny deficytów poznawczych, duże poleganie na drogim sprzęcie i wiedzy specjalistycznej w celu wykorzystania zadań instrumentalnych oraz szybkość, z jaką można przeprowadzić te oceny. W tym celu dostosowaliśmy podstawowe zadanie do rozróżniania zapachów, zadanie Dig, aby ocenić funkcje poznawcze po urazie mózgu. Zadanie Dig zostało zaprojektowane jako tanie, szybkie i skuteczne narzędzie do oceny dysfunkcji poznawczych po urazie mózgu spowodowanym TBI lub udarem.

Zadanie Dig opiera się na podstawowych zasadach uczenia się i podejmowania decyzji. Ponieważ jest to tylko paradygmat decyzyjny dwóch wyborów, zadanie to stanowi jedną z najprostszych dyskryminacji, jakie można przeprowadzić. W poniższym protokole zostaną opisane szczegóły dotyczące konfiguracji zadania, a także metodologia szkolenia. Odkryliśmy, że to zadanie jest najsilniejsze przy ocenie deficytów poznawczych o podłożu czołowym w porównaniu z jednostronnymi deficytami ciemieniowymi; Jednak nie został jeszcze przetestowany w modelu uszkodzenia hipokampa⁵. Idealnie byłoby, gdyby to zadanie nadawało się do oceny skuteczności leczenia lub terapii w leczeniu deficytów czołowych po urazie. Możliwe jest jednak, że po modyfikacjach zadanie to może być również wykorzystane do zbadania bardziej złożonych zachowań związanych z podejmowaniem decyzji, takich jak impulsywność i uogólnione dopasowanie.

Protokół

1. Materiały wymagane do szkolenia i testowania

1. Komora testowa. Każdy pojemnik wystarczająco duży, aby pomieścić jedno zwierzę i dwa kubki zapachowe. Nasze laboratorium wykorzystało zmodyfikowane komory operacyjne (Med Associates Inc.) z usuniętymi prętami podłogowymi, aby zrobić miejsce na kubki zapachowe (ryc. 1).
2. Kubki zapachowe i uchwyt na kubek. Miseczki wystarczająco szerokie i głębokie, aby umożliwić kopanie oraz jakiś mechanizm/uchwyt do ich stabilizacji (rysunek 2).
3. Pachnące piaski. W naszym protokole testowym wykorzystaliśmy zapachy, które zostały wcześniej ustalone, aby nie wykazywać błędu odpowiedzi u szczurów (kakao, bazylia, kminek, kawa)⁴. Każdy pachnący piasek został zmieszany w proporcji 1 g środka zapachowego na 110 g bezzapachowego, czystego piasku "piaskownicy" na plac zabaw i może być przechowywany w hermetycznych pojemnikach do 6 miesięcy.
4. Wzmocnienie. Jako wzmocnienie wykorzystaliśmy kawałki płatków owocowych pętelkowych. Zalecamy wystawienie zwierząt na działanie wzmacniacza (poprzez umieszczenie w klatkach domowych) na 3 do 5 dni przed treningiem, aby przezwyciężyć reakcje neofobiczne.
5. Stoper lub minutnik.

2. Postępowanie ze zwierzętami przed treningiem

1. przeładunek. Ponieważ zwierzęta będą wielokrotnie umieszczane w komorach i wyjmowane z nich podczas treningu/testów, zalecamy zajmowanie się zwierzętami na trzy do pięciu dni przed treningiem, aby zapoznać je z kontaktem z ludźmi.
2. Motywowanie. Aby zmotywować zwierzęta do wykonania tego zadania, konieczny jest pewien poziom deprywacji żywności. Ograniczanie jedzenia powinno być rozpoczęte co najmniej trzy dni przed treningiem i testami, a zwierzęta mogą być utrzymywane na poziomie 90% masy ciała podczas karmienia. Zazwyczaj wystarczające są ilości 15-20 g karmy dziennie, ale waga zwierząt powinna być sprawdzana co drugi dzień podczas ograniczania jedzenia.

3. Trening kopania

Szkolenie zwierzęcia do kopania w piasku może być osiągnięte średnio w ośmiu sesjach w ciągu czterech dni. Podczas treningu kopania komorę należy ustawić poprzez umieszczenie dwóch kubków zapachowych w mechanizmie/uchwycie i umieszczenie zestawu kubków zapachowych w komorze. Ogólna procedura jest szczegółowo opisana poniżej, a jej celem jest ukształtowanie zwierzęcia od spożycia wzmacniacza do całkowitego kopania piasku w celu jego odzyskania.

1. Sesja 1 - habituacja komory i trening magazynkowy. Całkowicie napełnij kubki zapachowe wzmacniaczem (bez piasku). Umieść zwierzę w aparacie na 30 minut, pozwalając zwierzęciu na swobodne spożywanie wzmacniacza.
2. Sesja 2 - przyzwyczajenie do piasku. Całkowicie napełnij kubki zapachowe wzmacniaczem i wlej niewielką ilość bezzapachowego piasku do każdej filiżanki, wypełniając nie więcej niż połowę kubka. Umieść zwierzę w aparacie na 30 minut, pozwalając zwierzęciu na swobodne spożywanie wzmacniacza.
3. Sesja 3 - kopanie powierzchni. Napełnij kubki zapachowe równomierną mieszanką wzmacniacza i bezzapachowego piasku, pozostawiając odsłoniętych wiele wzmacniaczy. Umieść zwierzę w aparacie na 30 minut, pozwalając zwierzęciu na swobodne spożywanie wzmacniacza. W trakcie spożywania odsłoniętych wzmocnień zwierzę powinno odkryć dodatkowe wzmocnienia pod powierzchnią piasku. Zwierzę powinno przestawić się z używania pyska na używanie przednich łap do usuwania każdego wzmocnienia z piasku.
4. Sesja 4 - kopanie. Napełnij kubki zapachowe mieszanką 1 części wzmacniacza na 3 części bezzapachowego piasku, pozostawiając odsłonięte 1-2 wzmacniacze. Umieść zwierzę w komorze na 30 minut, aby zwierzę mogło swobodnie spożywać wzmacniacz. Zwierzę powinno zacząć kopać przednimi łapami, aby odsłonić dodatkowe wzmocnienia i usunąć je z piasku. Zwierzęta, które nie zaczną odkrywać wzmacniacza po upływie 10 minut, powinny otrzymać pomoc (badacz powinien odkrywać jeden wzmacniacz na raz, aż zwierzę się nauczy).
5. Sesja 5 - pełne kopanie. Napełnij kubki zapachowe mieszanką 1 części wzmacniacza na 3 części bezzapachowego piasku, nie pozostawiając odsłoniętych wzmacniaczy. Umieść zwierzę w aparacie na 30 minut, pozwalając zwierzęciu na swobodne spożywanie wzmacniacza. W razie potrzeby należy udzielić pomocy zwierzętom. Niektóre zwierzęta mogą potrzebować wielu wystąpień tej sesji, aby zademonstrować zachowanie związane z kopaniem.
6. Sesja 6 - habituacja struktury próbnej. Umieść trzy wzmocnienia w głębokich, środkowych i płytkich pozycjach w piasku w każdym kubku zapachowym. Umieść zwierzę w komorze, aż wszystkie trzy zostaną wyjęte z każdego kubka, pomagając w razie potrzeby. Po wyjęciu wszystkich umieść zwierzę w aparacie do trzymania na 15-30 sekund i zresetuj kubki zapachowe zgodnie z opisem w tym kroku. Następnie umieść zwierzę z powrotem w komorze i powtarzaj proces, aż zwierzę ukończy łącznie cztery próby. Zwierzę powinno przyzwyczaić się do umieszczenia w aparacie do trzymania i rozpocząć kopanie natychmiast po umieszczeniu w komorze. Zwierzę powinno również wykazać się pełnym zachowaniem kopania i odzyskać wzmacniacz znajdujący się na dnie kubka zapachowego.
7. Sesja 7 - pojedyncze wzmocnienia. Umieść pojedynczy wzmacniacz na połowie głębokości piasku w każdej filiżance. Umieść zwierzę w komorze i pozwól mu wyjąć oba wzmocnienia, a następnie umieść je w aparacie do trzymania na 30 sekund. Powtórz ten proces dla czterech prób. Zwierzę powinno zacząć kopać szybciej i wymagać minimalnej pomocy ze strony badacza.
8. Sesja 8 - próbne testy dyskryminacyjne. Napełnij kubki zgodnie z opisem w sesji 7. Daj zwierzęciu 30 sekund na odzyskanie obu wzmocnień. Umieścić zwierzę w aparacie do przetrzymywania, gdy oba zostaną wyjęte lub gdy upłynie 30 sekund. Powtórz tę czynność dla liczby prób, które zostaną wykorzystane w fazie testowania. Zwierzęta powinny nauczyć się szybko kopać po ponownym umieszczeniu w komorze.
9. Sesje dodatkowe. W zależności od wstępnych testów dyskryminacyjnych, eksperymentator może chcieć przeprowadzić dodatkowe sesje, aby oswoić zwierzę z danymi zapachami. Szczury będą początkowo wykazywać neofobię i preferować znajome zapachy, które wcześniej kojarzyły się ze wzmocnieniem¹⁰.

4. Testy dyskryminacyjne

1. Badacz powinien wybrać parę zapachów, w tym to, który zapach będzie nęcony wzmacniaczem (prawidłowa dyskryminacja), a który nie. Dodatkowe decyzje, takie jak liczba dyskryminacji i odwróceń, maksymalna liczba dni i prób oraz to, czy należy przeprowadzić wstępny test przed urazem, będą w dużej mierze oparte na pytaniu eksperymentalnym (patrz dodatkowe uwagi poniżej).
2. Szczury mogą być testowane, a dane rejestrowane ręcznie przez badacza. Badacz powinien rejestrować dla każdej próby: prawidłowy lub nieprawidłowy wybór, opóźnienie w rozpoczęciu kopania oraz próby, w których szczur przekracza limit czasu.
   1. Liczba przeprowadzonych badań powinna zależeć od uznania badacza (patrz dodatkowe uwagi poniżej).
   2. Czas trwania badania powinien zależeć od uznania badacza (patrz dodatkowe uwagi poniżej).
   3. Badacz powinien losowo podzielić strukturę badania (umiejscowienie kubków zapachowych od lewej do prawej), z zastrzeżeniem, że nie więcej niż trzy próby z rzędu są po danej stronie. Pomoże to zmniejszyć stronniczość boczną.
3. Aby rozpocząć każdą próbę, umieść zwierzę w komorze skierowanej do tyłu, w równej odległości od każdej filiżanki. Umieszczenie zwierzęcia bliżej jednego kubka może zwiększyć szansę na rozwinięcie się uprzedzeń.
4. Jeśli zwierzę prawidłowo rozróżnia, pozwól mu wyjąć i spożyć wzmacniacz, a następnie wyjmij go do aparatu trzymającego na 30 sekund. Jeśli upłynie limit czasu lub wybierze nieprawidłowo, usuń go natychmiast, zanim sam się "poprawi", i umieść go w aparacie podtrzymującym na 30 sekund.
5. Powtórz ten proces dla wybranej liczby prób.
6. Gdy zwierzę osiągnie wcześniej określone kryterium (tj. > 80% dokładności dziennie przez trzy kolejne dni), zwierzę może przejść do następnego rozróżniania/odwrócenia i powtarzać powyższy proces.

5. Dodatkowe uwagi

1. Testy przeprowadzone w naszym laboratorium wykazały, że trening i testowanie działają najlepiej przy użyciu połowy kawałka płatków zbożowych z pętelką owocową, aby uniknąć sytości.
2. Podczas treningu niektóre zwierzęta mogą potrzebować więcej pomocy niż inne. Zalecamy zrobienie tego, co jest konieczne, aby osiągnąć zachowanie kopania. Jednak po rozpoczęciu testów nigdy nie próbujemy interweniować i poprawiać zachowania szczura podczas kopania.
3. Zróżnicowanie całkowitej liczby badań może być wystarczające dla różnych laboratoriów. Testy w naszym laboratorium obejmowały 6, 8 i 12 prób na sesję, 1 sesję dziennie i stwierdzono preferencję dla konfiguracji 8 prób
.
4. W niektórych konfiguracjach doświadczalnych może być konieczne zróżnicowanie czasu trwania badania (np. zwierzęta w paradygmacie stresu mogą potrzebować dłuższego czasu trwania próby lub mniejszej liczby prób ogółem).
5. Należy zastosować z góry ustalone kryterium w celu określenia, kiedy zwierzę opanowało dyskryminację. Testy w naszym laboratorium wymagały dokładności większej niż 80% (5/6 prób, 7/8 prób lub 10/12 prób) dziennie przez 3 kolejne dni. Można jednak również zastosować wyższe kryterium (85%).
6. Wstępnie ustawione progi/maksima powinny być używane dla maksymalnej liczby dni spędzonych przy danym zapachu. Będzie to w dużej mierze podyktowane pytaniem badawczym. Na przykład nasze badania laboratoryjne wykazały TBI, a w wyniku postępującego charakteru TBI szczury, które nie spełniły kryterium, są przenoszone do nowej dyskryminacji/odwrócenia po 12 dniach testów.
7. Decyzja, czy przeprowadzić test wstępny, czy tylko posttest, jest kwestią, która w dużej mierze zależy od kierunku eksperymentalnego. Testy wstępne pozwalają na przeprowadzenie oceny pamięci zwierzęcia po urazie, która może być istotna w zależności od rodzaju urazu. Jednak testy końcowe pozwalają na zbadanie różnic w tempie akwizycji i dyskryminacji między grupami. Nasze laboratorium korzysta i będzie korzystać z obu.

Wyniki

W zadaniu Dig można rejestrować dwie główne zmienne: Poprawne/Błędne oraz Latencję. Można jednak rejestrować i analizować również brak reakcji, ponieważ mogą one być istotne przy ocenie motywacji. Dane te mogą służyć do wygenerowania miar analitycznych, takich jak dokładność (liczba poprawnych reakcji/całkowita liczba prób), błąd odpowiedzi¹¹ oraz latencja. Miary te mogą być wykorzystane do oceny kilku różnych rodzajów uczenia się, w zależności od projektu eksperymentu (patrz dodatkowe uwagi powyżej). Wstępne testowanie zwierząt pozwala badaczowi ocenić pamięć dotyczącą wyuczonej dyskryminacji. Odwrócenie wyuczonych dyskryminacji pozwala badaczowi sprawdzić, jak dobrze zwierzę potrafi zaadaptować się do zmieniającej się zależności. Uczenie się nowych dyskryminacji umożliwia badaczom porównanie procesu uczenia się dla różnych par zapachowych, a także ocenę zdolności do nabywania nowych umiejętności.

W zależności od projektu badania (patrz dodatkowe uwagi powyżej), miary te można analizować w modelu z powtarzanymi pomiarami lub zredukować do jednej zmiennej. Wcześniej zredukowaliśmy dokładność do miary skumulowanej proporcji poprawnych odpowiedzi, aby przeanalizować każdą dyskryminację zapachową osobno⁵. Odbyło się to poprzez zsumowanie liczby poprawnych dyskryminacji i podzielenie tej sumy przez całkowitą liczbę prób dla każdej dyskryminacji. Następnie zastosowano serię jednoczynnikowych analiz wariancji (ANOVA) między grupami, aby zbadać różnice grupowe dla każdej dyskryminacji zapachowej po urazie. Jednak większą moc analizy można uzyskać, wykorzystując zaawansowane techniki statystyczne, takie jak modelowanie efektów mieszanych. Inną alternatywą jest zastosowanie teorii detekcji sygnałów do analizy danych. Jest to popularne podejście w literaturze dotyczącej podejmowania decyzji przez ludzi, które pozwala badaczowi przeanalizować większość danych od danego osobnika na jednym wykresie i szybko ocenić stopień dokładności, stronniczości oraz deficytów¹². Wybór podejścia analitycznego będzie w głównej mierze zależny od pytania badawczego – czy celem jest porównanie różnych rodzajów uczenia się, ocena jednego typu uczenia się, czy zastosowanie podejścia opartego na podejmowaniu decyzji do analizy danych.

W wyniku obustronnego uszkodzenia płatów czołowych mózgu nasze laboratorium stwierdziło, że szczury wykazują znaczne deficyty w niemal wszystkich rodzajach uczenia się w tym zadaniu. Zwierzęta z uszkodzeniami czołowymi wykazały deficyt pamięci w odniesieniu do uprzednio wyuczonej dyskryminacji, a także trudności w uczeniu się odwrócenia tego sparowania zapachów (Rysunek 3). Zwierzęta te miały również trudności z uczeniem się nowych dyskryminacji (Rysunek 3). Zgodnie z poprzednimi badaniami¹³, u zwierząt z uszkodzeniami czołowymi odnotowano także znaczny wzrost zmienności wyników (Rysunek 3).

W przeciwieństwie do tego, jednostronne uszkodzenia ciemieniowe w naszym laboratorium nie wykazały deficytów we wszystkich dyskryminacjach w tym zadaniu. Szczury z jednostronnym uszkodzeniem nie wykazywały deficytów w pamięci do wcześniej wyuczonej dyskryminacji i bardzo szybko opanowały dyskryminację odwróconą (Rysunek 4). Również bardzo szybko nauczyły się nowych par zapachowych (Rysunek 4). Dodatkowo zmienność w grupie z jednostronnym uszkodzeniem była bardzo niska, a większość szczurów osiągała optymalne wyniki w zadaniu.

Rycina 1. Badania w naszym laboratorium przeprowadzono w zestawie standardowych komór operantowych (Med Associates Inc.), które dostosowano do tego zadania poprzez usunięcie czterech kolejnych prętów podłogowych, aby zrobić miejsce na dwa kubki z zapachami.

Rycina 2. W badaniach w naszym laboratorium wykorzystano zaślepki z rur PVC (wysokość 6 cm i średnica 5.5 cm) jako kubki zapachowe oraz kawałek pleksiglasu (10 x 22 cm) z dwoma wywierconymi okrągłymi otworami (średnica 5.5 cm) jako uchwyt do kubków zapachowych.

Rycina 3. Wykres przedstawia typowe wyniki szczurów z grupy pozorowanej (niebieski) w porównaniu z szczurami po urazie czołowym (czerwony) w kilku różnych fazach testów w dwóch różnych formatach. W panelu A dane przedstawiono na wykresie słupkowym, gdzie białe kropki reprezentują punkty danych dla poszczególnych szczurów w każdej grupie. W panelu B te same dane przedstawiono na wykresie liniowym. Nie stwierdzono różnic w nabywaniu zdolności dyskryminacji przed urazem. Jednakże, po urazie, w tym samym teście dyskryminacji, szczury z grupy pozorowanej osiągnęły 93% skumulowanego odsetka poprawnych odpowiedzi, podczas gdy szczury z urazem osiągnęły 65% skumulowanego odsetka poprawnych odpowiedzi. Po wprowadzeniu odwrócenia dyskryminacji wyniki szczurów z urazem spadły poniżej poziomu przypadkowego. Podobnie, w teście dyskryminacji nowego zapachu, szczury po urazie czołowym miały trudności z nauką nowego sparowania i ich wyniki pozostały poniżej poziomu przypadkowego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną rycinę.

Rycina 4. Wykres przedstawia typowe wyniki szczurów z grupy pozorowanej (niebieski) w porównaniu do szczurów z jednostronnym urazem ciemieniowym (zielony) w kilku różnych fazach testowania w dwóch różnych formatach. Na panelu A dane przedstawiono w formie wykresu słupkowego, gdzie białe kropki reprezentują punkty danych dla poszczególnych szczurów w każdej grupie. Na panelu B te same dane przedstawiono na wykresie liniowym. Nie stwierdzono różnic między grupami w żadnym z testów dyskryminacji. Szczury z urazem jednostronnym uzyskały wyniki na poziomie lub, w niektórych przypadkach, nieco wyższym niż w grupie pozorowanej po wystąpieniu urazu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną rycinię.

Dyskusja

W tym filmie pokazaliśmy, w jaki sposób zadanie Dig można przeprowadzić przy użyciu stosunkowo tanich materiałów, a przy pewnym doświadczeniu testy można przeprowadzić dość szybko (~10 min/zwierzę). Pozwala to na łatwe włączenie zadania do istniejących baterii testowych do TBI, udaru i innych urazów mózgu. Zadanie Dig jest również solidne, ponieważ może oceniać kilka różnych aspektów poznania, w tym oceny wcześniejszego uczenia się, odwrócenia i nowe nabytki (np. Przesunięcie zestawów). Co najważniejsze, wykazano, że zadanie Dig jest skuteczne w ocenie funkcji czołowej po uszkodzeniu mózgu. Ponadto podobny paradygmat kopania został wykorzystany do badania transferu wartości u szczurów po uszkodzeniu hipokampa⁴, a zatem może być łatwo badany po TBI.

Głównymi korzyściami płynącymi z zadań takich jak to jest możliwość oceny innych form poznania niż te, które są zwykle testowane w większości badań nad urazami mózgu. Obecnie brakuje prostych, szybko przyswajalnych zadań do oceny poznania za pośrednictwem frontu po uszkodzeniu mózgu. W dziedzinie eksperymentalnego TBI istnieje silne poleganie na labiryntach jako jedynej ocenie funkcji poznawczych⁹. Dyskryminacja i zachowania związane z wyborem są ważnymi aspektami poznania za pośrednictwem frontu, które muszą być oceniane po uszkodzeniu mózgu. Były one badane w ramach wielu różnych paradygmatów (opóźnione dopasowanie do próby, zróżnicowane wzmocnienie niskiego wskaźnika reakcji, podejmowanie decyzji w oparciu o wysiłek itp.) w dziedzinie eksperymentalnej analizy zachowania, ale brakuje ich w badaniach nad uszkodzeniem mózgu^14-16. Opracowanie nowych metod leczenia uszkodzeń mózgu wymaga walidacji w wielu modalnościach funkcji czuciowych, motorycznych i poznawczych. Zadania takie jak to mogą stać się kluczowe dla pełnej oceny funkcji poznawczych w ramach leczenia terapeutycznego.

Chociaż zadanie Dig stanowi krok we właściwym kierunku w ocenie funkcji mózgu po urazie, nadal istnieją jego ograniczenia. Ma być prosty w konstruowaniu, administrowaniu i analizowaniu, ale oznacza to, że istnieją górne granice tego, co może mierzyć. Obecnie w ramach danego paradygmatu można ocenić tylko dwie opcje. Ponadto zadanie Dig nie jest wystarczająco czułe, aby poradzić sobie z innymi aspektami dysfunkcji czołowej, takimi jak impulsywność, które mogą zakłócać zdolność podejmowania decyzji przez zwierzę.

Chociaż wykazano, że zadanie Dig jest dla nas skuteczne w ocenie uszkodzeń mózgu u młodych zwierząt, nadal istnieje kilka rzeczy, które można zrobić z tym zadaniem, aby je jeszcze bardziej udoskonalić i ulepszyć. Obejmują one ocenę specjalnych populacji (wiek, płeć, szczep), bezpośrednie porównanie ich z paradygmatami instrumentalnymi, z których jest zaadaptowana, bezpośrednie porównanie tego zadania z innymi zadaniami, które oceniają dysfunkcję czołową po urazie, oraz badanie dodatkowych sposobów analizowania i porównywania danych wygenerowanych w wyniku zadania. To zadanie ma na celu rozwiązanie niektórych problemów w naszej dziedzinie poprzez testowanie funkcji czołowej na wiele sposobów po uszkodzeniu mózgu. Jednak jedno zadanie nie jest w stanie zmierzyć wszystkich procesów poznawczych, na które wpływa uraz mózgu. Dlatego zalecamy, aby ludzie nadal rozwijali się i doskonalili zadania takie jak to opisane w tym protokole, aby pełniej ocenić upośledzenie funkcjonalne po urazach mózgu. W ten sposób możemy zwiększyć skuteczność opracowywania leków i terapii uszkodzeń mózgu, oceniając je za pomocą wielu wskaźników.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
EQUIPMENT
Operant Chamber	Med Associates	ENV-008CT	Ilość: 1 standardowa komora operacyjna, bez urządzeń zewnętrznych.
Pleksi	Lokalny sklep z narzędziami	Nie dotyczy	Ilość: 1 arkusz Pocięty na odpowiedni rozmiar, aby zmieścił się w komorze.
Zaślepki do rur PVC	Lokalny sklep z narzędziami	Nie dotyczy	Ilość: 2 / konfiguracja kubka zapachowego.
ODCZYNNIKI
Piasek	Lokalny sklep
Różne przyprawy	Lokalny sklep
Wzmacniacz	Lokalny sklep
*Sprzęt jest wymieniony do budowy na komorę.

z narzędziamispożywczy spożywczy