$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Deficyty przetwarzania czasowego zostały zasugerowane jako potencjalny mechanizm neuronalny leżący u podstaw zmian w procesach poznawczych wyższego poziomu, często obserwowanych w zaburzeniach neuropoznawczych. Hamowanie przedimpulsowe (PPI) słuchowej reakcji na przerażenie (ASR) jest translacyjnym paradygmatem eksperymentalnym powszechnie stosowanym do badania deficytów przetwarzania czasowego, ujawniającym głębokie zmiany w zaburzeniach neuropoznawczych, takich jak schizofrenia1, zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi2 i zaburzenia neurokognitywne związane z HIV-13,4. W szczególności oceny przetwarzania czasowego w przedklinicznych modelach HIV-1 ujawniły ogólność, względną trwałość i zasugerowały przydatność diagnostyczną PPI w większości funkcjonalnej długości życia zwierząt3,4,5,6.
Użycie podejścia różnicującego interwał między bodźcami (ISI; tj. czas między impulsem poprzedzającym a bodźcem zaskoczenia) w analizie modyfikacji odruchu sięga czasów Sieczenowa w 1863 roku7. W przełomowych badaniach nad modyfikacją odruchów, miarą bramkowania sensomotorycznego, zastosowano podejście różniące ISI do oceny reakcji zginacza i słuchu u żab7,8, a także odruchowe reakcje u ludzi9. Pierwsze kliniczne zastosowanie procedury modyfikacji odruchów oceniało wrażliwość wzrokową u mężczyzny ze ślepotą histeryczną10. Ponad sto lat po pierwszych doniesieniach o modyfikacji odruchów, podejście do różnych ISI zostało spopularyzowane w serii przełomowych artykułów11,12,13. Pomimo nieodłącznych różnic w przełomowych badaniach nad modyfikacją odruchów (tj. gatunki, procedury eksperymentalne, odruchy), ustalili oni związek czasowy, który był uderzająco podobny między gatunkami.
Ocena hamowania prepulsu przy użyciu podejścia zmieniającego ISI, jak opisano w obecnym protokole, ma wiele zalet w porównaniu ze spopularyzowanym podejściem procentowym kontroli. Po pierwsze, podejście to daje możliwość ustalenia kształtu funkcji ISI, w tym wzrostów (ostrzejsze przegięcia krzywej) lub spadków (spłaszczenie krzywej odpowiedzi)3,15 w amplitudzie zaskoczenia, a także przesunięć w szczytowym punkcie hamowania odpowiedzi3,5. Dodatkowo, gdy stosuje się podejście różniące się ISI, reakcja zaskoczenia jest stosunkowo stabilnym zjawiskiem1, co sugeruje potencjalną użyteczność tego podejścia w badaniach podłużnych badających progresję deficytów neuropoznawczych5,15. Wreszcie, PPI stanowi krytyczną okazję do zrozumienia podstawowych obwodów neuronalnych zaangażowanych w zaburzenia neurokognitywne16.
W naszym badaniu zastosowaliśmy dwa eksperymentalne paradygmaty (Rysunek 1), w tym międzymodalny PPI i hamowanie przedimpulsowe (gap-PPI), aby ocenić użyteczność podejścia zmieniającego ISI w celu określenia efektów modalności sensorycznej, ekspozycji na psychostymulanty i wieku. Eksperymentalny paradygmat intermodalnego PPI wykorzystuje prezentację dodatkowego bodźca (np. tonu, światła, podmuchu powietrza) jako dyskretnego bodźca poprzedzającego akustyczny bodziec zaskakujący. W przeciwieństwie do tego, w eksperymentalnym paradygmacie gap-PPI, brak tła (np. usunięcie szumu tła, światła lub podmuchu powietrza) służy jako dyskretny bodziec wstępny. W tym miejscu opisujemy zarówno eksperymentalne paradygmaty oceny przetwarzania czasowego, jak i podejścia statystyczne do analizy PPI i gap-PPI. W ramach dyskusji porównaliśmy wnioski, jakie można wyciągnąć z podejścia zmiennego ISI oraz spopularyzowanego podejścia procentowego kontroli.