Name: Zadanie Dig: Prosta dyskryminacja zapachowa ujawnia deficyty po czołowym uszkodzeniu mózgu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-01-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 16 s
Description: Poznaj zadanie Dig: prostą metodę dyskryminacji zapachowej do oceny deficytów poznawczych u szczurów po uszkodzeniu mózgu. To ekonomiczne narzędzie behawioralne skutecznie identyfikuje upośledzenia funkcji przedczołowych.

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

Finansowanie tego projektu zostało zapewnione przez fundusze ARRA z grantu NINDS NS045647.

1. Materiały wymagane do szkolenia i testowania
<ol>
	<li>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).</li>
	<li>Kubki zapachowe i uchwyt na kubek. Miseczki wystarczająco szerokie i głębokie, aby umożliwić kopanie oraz jakiś mechanizm/uchwyt do ich stabilizacji (rysunek 2).</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>Stoper lub minutnik.</li>
</ol>
2. Postępowanie ze zwierzętami przed treningiem
<ol>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>
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.
<ol>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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).</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>
4. Testy dyskryminacyjne
<ol>
	<li>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).</li>
	<li>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.
	<ol class="lalpha">
		<li>Liczba przeprowadzonych badań powinna zależeć od uznania badacza (patrz dodatkowe uwagi poniżej).</li>
		<li>Czas trwania badania powinien zależeć od uznania badacza (patrz dodatkowe uwagi poniżej).</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>Powtórz ten proces dla wybranej liczby prób.</li>
	<li>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.</li>
</ol>
5. Dodatkowe uwagi
<ol>
	<li>Testy przeprowadzone w naszym laboratorium wykazały, że trening i testowanie działają najlepiej przy użyciu połowy kawałka płatków zbożowych z pętelką owocową, aby uniknąć sytości.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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</li>.
	<li>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).</li>
	<li>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%).</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>

<ol><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+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Medial frontal cortex mediates perceptual attentional set shifting in the rat.</a> J. Neurosci. 20, 4320-4324 (2000).</li>
<li>Bunsey, M., Eichenbaum, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conservation+of+hippocampal+memory+function+in+rats+and+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Conservation of hippocampal memory function in rats and humans.</a> Nature. 379, 255-257 (1996).</li>
<li>Eichenbaum, H., Fagan, A., Cohen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normal+olfactory+discrimination+learning+set+and+facilitation+of+reversal+learning+after+medial-temporal+damage+in+rats%3A+Implications+for+an+account+of+preserved+learning+abilities+in+amnesia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Normal olfactory discrimination learning set and facilitation of reversal learning after medial-temporal damage in rats: Implications for an account of preserved learning abilities in amnesia.</a> J. Neurosci. 6, 1876-1884 (1986).</li>
<li>Kaiser, D. H., Means, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Value+transfer+across+odor+stimuli+using+probability+of+reinforcement+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Processes%22%5BJournal%5D)">Value transfer across odor stimuli using probability of reinforcement in the rat.</a> Behav. Processes. 73, 164-169 (2006).</li>
<li>Martens, K. M., Vonder Haar, C., Hutsell, B. A., Hoane, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Additional+options+for+behavioral+testing+in+rodent+models+of+traumatic+brain+injury%3A+A+simple+discrimination+task+used+as+a+novel+method+of+testing+decision-making+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Additional options for behavioral testing in rodent models of traumatic brain injury: A simple discrimination task used as a novel method of testing decision-making behavior.</a> J. Neurotrauma. , In press (2012).</li>
<li>Writing Group Members. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Executive+summary%3A+Heart+disease+and+stroke+statistics+-+2012+update%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Executive summary: Heart disease and stroke statistics - 2012 update.</a> Circulation. 125, 188-197 (2012).</li>
<li>Injury prevention and control: Traumatic brain injury. , Center for Disease Control. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.cdc.gov/TraumaticBrainInjury/index.html">http://www.cdc.gov/TraumaticBrainInjury/index.html</a> (2010).</li>
<li>Narayan, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+trials+in+head+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Clinical trials in head injury.</a> J. Neurotrauma. 19, 503-557 (2002).</li>
<li>Fujimoto, S. T., Longhi, L., Saatman, K. E., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+and+cognitive+function+evaluation+following+experimental+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Biobehav.+Rev%22%5BJournal%5D)">Motor and cognitive function evaluation following experimental traumatic brain injury.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 28, 365-378 (2004).</li>
<li>Mitchell, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experiments+on+neophobia+in+wild+and+laboratory+rats%3A+A+reevaluation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Experiments on neophobia in wild and laboratory rats: A reevaluation.</a> J. Comp. Physiol. Psychol. 90, 190-197 (1976).</li>
<li>Baum, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+two+types+of+deviation+from+the+matching+law%3A+Bias+and+undermatching%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Anal.+Behav%22%5BJournal%5D)">On two types of deviation from the matching law: Bias and undermatching.</a> J. Exp. Anal. Behav. 22, 231-242 (1974).</li>
<li>Swets, J. A., Dawes, R. M., Monahan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psychological+science+can+improve+diagnostic+decisions%5BTitle%5D)+AND+%22Psychological+Science+in+the+Public+Interest%22%5BJournal%5D)">Psychological science can improve diagnostic decisions.</a> Psychological Science in the Public Interest. 1, 1-26 (2000).</li>
<li>Stuss, D. T., Murphy, K. J., Binns, M. A., Alexander, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Staying+on+the+job%3A+The+frontal+lobes+control+individual+performance+variability%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Staying on the job: The frontal lobes control individual performance variability.</a> Brain. 126, 2363-2380 (2003).</li>
<li>Burkett, E. E., Bunnell, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Septal+lesions+and+the+retention+of+DRL+performance+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Physiol.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Septal lesions and the retention of DRL performance in the rat.</a> J. Comp. Physiol. Psychol. 62, 468-471 (1966).</li>
<li>Porter, M. C., Burk, J. A., Mair, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+the+effects+of+hippocampal+or+prefrontal+cortical+lesions+on+three+versions+of+delayed+non-matching-to-sample+based+on+positional+or+spatial+cues%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">A comparison of the effects of hippocampal or prefrontal cortical lesions on three versions of delayed non-matching-to-sample based on positional or spatial cues.</a> Behav. Brain Res. 109, 69-81 (2000).</li>
<li>Walton, M. E., Bannerman, D. M., Alterescu, K., Rushworth, M. F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+specialization+within+medial+frontal+cortex+of+the+anterior+cingulate+for+evaluating+effort-related+decisions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Functional specialization within medial frontal cortex of the anterior cingulate for evaluating effort-related decisions.</a> J. Neurosci. 23, 6475-6479 (2003).</li>
</ol>

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

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 mózgu14-16. 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.

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 upośledzeniem6-7. 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 wodnyMorrisa 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.

<table><tbody><tr><td colspan="4">EQUIPMENT</td></tr><tr><td>Operant Chamber</td><td>Med Associates</td><td>ENV-008CT</td><td>Ilość: 1 standardowa komora operacyjna, bez urządzeń zewnętrznych.</td></tr><tr><td>Pleksi</td><td>Lokalny sklep z narzędziami</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 1 arkusz Pocięty na odpowiedni rozmiar, aby zmieścił się w komorze.</td></tr><tr><td>Zaślepki do rur PVC</td><td>Lokalny sklep z narzędziami</td><td>Nie dotyczy</td><td>Ilość: 2 / konfiguracja kubka zapachowego.</td></tr><tr><td colspan="4"><silne>ODCZYNNIKI </td></tr><tr><td>Piasek</td><td>Lokalny sklep</td><td></td><td></td>z narzędziami</tr><tr><td>Różne przyprawy</td><td>Lokalny sklep</td><td></td><td></td>spożywczy</tr><tr><td>Wzmacniacz</td><td>Lokalny sklep</td><td></td><td></td></tr><tr> spożywczy<td colspan="4">*Sprzęt jest wymieniony do budowy na komorę.</td></tr></tbody></table>

zadanie dig: prosta dyskryminacja zapachowa ujawnia deficyty po czołowym uszkodzeniu mózgu

The Dig Task: A Simple Scent Discrimination Reveals Deficits Following Frontal Brain Damage

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 zapachów1-4 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.

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.
<img alt="Schemat komory do elektroforezy żelowej służącej do rozdzielania DNA w układzie eksperymentalnym w laboratorium." src="/files/ftp_upload/50033/50033fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 1"> 
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.
<img alt="aparat do równowagi statycznej; konfiguracja sprzętu laboratoryjnego; edukacyjny koncept fizyczny; analiza równowagi" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 2"> 
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.
<img alt="Wyniki testów behawioralnych: uraz czołowy w porównaniu z grupą pozorowaną; wykresy słupkowe i liniowe." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50033/50033fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 3"> 
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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50033/50033fig3large.jpg" target="_blank"> Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną rycinę</a>.
<img alt="Wykres wydajności w zadaniu dyskryminacji; uraz jednostronny vs. grupa pozorowana; wykresy słupkowe i liniowe; porównanie faz testowania." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50033/50033fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig4.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 4"> 
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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50033/50033fig4large.jpg" target="_blank"> Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną rycinię</a>.

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.

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

Cognitive impairment is the most frequent cause of disability in humans following brain damage, yet the behavioral tasks used to assess cognition in ...

Ogólnym celem tej procedury jest wykrycie deficytów w zadaniu dyskryminacji dwuwyboru, skierowanym u szczurów. Osiąga się to poprzez uprzednie przyzwyczajenie szczurów do materiałów treningowych i testowych. Drugim krokiem jest wyszkolenie szczurów w odkrywaniu i spożywaniu wzmacniaczy zakopanych w bezzapachowym piasku do zabawy.Następnie szczury są szkolone w rozróżnianiu dwóch różnych zapachów, które zostały zmieszane z piaskiem. Ostatnim krokiem jest przetestowanie szczurów pod kątem serii dwóch wyborów dyskryminacji zapachowych. Ostatecznie, Dig Scent Discrimination Task może być wykorzystane do pokazania deficytów wydajności w każdej z par zapachowych u rannych szczurów.Główną zaletą zadania kopania w porównaniu z innymi środkami oceny behawioralnej uszkodzenia mózgu jest to, że jest to proste, ekonomiczne zadanie, które można łatwo włączyć do dowolnej istniejącej baterii. Implikacje tego zadania rozciągają się w kierunku terapii urazowego uszkodzenia mózgu, ponieważ ocenia dysfunkcję poznawczą, która jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych deficytów po urazie mózgu. Zacznij od ustawienia aparatury testowej.Komora powinna być wystarczająco duża, aby pomieścić jedno zwierzę i dwa kubki zapachowe, jak pokazano tutaj. Miseczki zapachowe powinny być wystarczająco szerokie i głębokie, aby umożliwić kopanie i mieć uchwyt do ich stabilizacji. Wybierz zapachy, które zostały wcześniej ustalone tak, aby nie wykazywały odchylenia odpowiedzi i wymieszaj je w proporcji jeden gram środka zapachowego na 110 gramów czystego, bezzapachowego piasku na placu zabaw. Tu.Jako wzmacniacz stosuje się kawałki płatków zbożowych z pętelki owocowej. Zaleca się wystawienie zwierząt na działanie wzmacniacza w klatkach domowych na trzy do pięciu dni przed treningiem. Ograniczenie pokarmu jest potrzebne, aby zmotywować zwierzęta do wykonania zadania i powinno być rozpoczęte co najmniej trzy dni przed szkoleniem i testami.A waga zwierząt powinna być sprawdzana co drugi dzień przed pierwszą sesją: całkowicie napełnij kubki zapachowe wzmacniaczem, umieść szczura w komorze i pozwól mu eksplorować i przyzwyczaić się do komory. Przez 30 minut zwierzę powinno mieć możliwość swobodnego spożywania wzmacniacza. Następnym krokiem jest całkowite napełnienie kubków zapachowych wzmacniaczem i wlanie niewielkiej ilości bezzapachowego piasku do każdej filiżanki, wypełniając nie więcej niż połowę kubka, tak aby wzmacniacz był tylko częściowo zakryty.Umieść zwierzę w aparacie na kolejne 30 minut i pozwól mu przyzwyczaić się do piasku, aby ułatwić kopanie na powierzchni. Napełnij kubki zapachowe równomierną mieszanką wzmacniacza i bezzapachowego piasku, pozostawiając odsłoniętych wiele wzmacniaczy. Umieść zwierzę w aparacie na 30 minut.W trakcie spożywania odsłoniętych wzmocnień zwierzęta powinny odkryć dodatkowe wzmocnienia pod powierzchnią piasku. Zachęcaj do dalszego kopania, wypełniając kubki zapachowe mieszanką jednej części wzmacniacza na trzy części bezzapachowego piasku, pozostawiając odsłoniętą jedną do dwóch wzmocnień. Umieść zwierzę w komorze na 30 minut.Zwierzę powinno zacząć kopać czterema łapami, aby odsłonić dodatkowe wzmocnienia i usunąć je z piasku. Następnie promuj pełne kopanie, wypełniając kubki zapachowe mieszanką jednej części wzmacniacza na trzy części bezzapachowego piasku, nie pozostawiając żadnych wzmocnień. Umieść zwierzę w aparacie na 30 minut.Jeśli zwierzę nie odkryje i nie spożyje wzmacniacza w ciągu pięciu do 10 minut, pomóż mu odkryć pojedynczy wzmacniacz i dać zwierzęciu czas na jego spożycie. Niektóre zwierzęta mogą potrzebować wielu instancji tej sesji, aby zademonstrować pełne zachowanie podczas kopania. Po ustaleniu zachowania podczas kopania 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 wzmocnień umieść zwierzę w aparacie do trzymania na 15 do 30 sekund i zresetuj kubki zapachowe. Następnie umieść zwierzę z powrotem w komorze i powtarzaj proces, aż zwierzę ukończy łącznie cztery próby.Idealnie byłoby, gdyby zwierzę zaczęło kopać natychmiast po umieszczeniu w komorze. Zademonstruj pełne zachowanie podczas kopania i odzyskaj wzmacniacz umieszczony na dnie kubka zapachowego. Następnie umieść pojedynczy wzmacniacz na połowie głębokości piasku w każdej filiżance.Umieść zwierzę w komorze i pozwól mu odzyskać oba wzmocnienia, a następnie umieść je w aparacie do trzymania Na 30 sekund zresetuj kubki zapachowe i powtórz ten proces. W sumie przez cztery próby zwierzę powinno zacząć kopać szybciej i wymagać minimalnej pomocy ze strony badacza. Kolejnym krokiem są próbne testy dyskryminacyjne.Napełnij kubek zgodnie z opisem w ostatniej sesji i daj zwierzęciu 30 sekund na odzyskanie obu wzmocnień. Wyjmij zwierzę z komory, gdy oba zostaną wyjęte lub po 30 sekundach. Powtórz tę czynność dla liczby prób, które zostaną wykorzystane w fazie testowania.Zwierzęta powinny nauczyć się szybko kopać po ponownym umieszczeniu w komorze. Zwierzę nie jest w stanie odzyskać obu wzmocnień w ciągu 30 sekund. Daj mu trochę więcej czasu lub prób.W końcu zwierzę przyspieszy. Jeśli jednak zwierzę nadal działa bardzo wolno, umieść je w całym czystym aparacie na około pięć do 10 minut przerwy. Po przerwie umieść zwierzę z powrotem w pudełku i spróbuj ponownie.Jeśli zwierzę nadal działa wolno lub w ogóle nie reaguje, może być nasycone lub pełne na cały dzień i może być konieczne kontynuowanie testów. Następny Aby rozpocząć testy dyskryminacji, wybierz wzniesienie, które ma być sparowane ze wzmocnieniem i inne, które nie będzie Przygotuj piasek, jak pokazano wcześniej. Następnie ustaw komorę, jak pokazano wcześniej, umieść wzmacniacz w jednym z kubków zawierających pachnący piasek.Dane dla każdej próby mogą być rejestrowane ręcznie i powinny zawierać prawidłowe lub nieprawidłowe opóźnienie wyboru. Aby zainicjować kopanie i próby, w których szczur przerywa czas, aby rozpocząć próbę, umieść zwierzę w komorze skierowanej do tyłu w równej odległości od każdego kubka. Umieszczenie zwierzęcia bliżej jednego kubka może zwiększyć szansę na rozwinięcie się uprzedzeń.Jeśli zwierzę prawidłowo rozróżnia, pozwól mu wyjąć i spożyć wzmocnienie, a następnie wyjmij je do aparatu trzymającego na 30 sekund. Jeśli upłynie limit czasu lub wybierze nieprawidłowo, wyjmij go natychmiast przed korektą i umieść w aparacie podtrzymującym. Powtórz ten proces dla wybranej liczby prób, resetując wzmacniacz i losowo ustalając jego pozycję między każdą próbą, aż zwierzę osiągnie z góry określone kryterium.Przedstawiono tutaj typowe wyniki pozorowanej kontroli i szczurów z urazami czołowymi w kilku różnych fazach testów. W tym przykładzie dane są reprezentowane jako wykres słupkowy z białymi kropkami reprezentującymi punkty danych dla poszczególnych szczurów w każdej grupie. Linia przerywana reprezentuje wydajność na poziomie przypadku.W tym przypadku te same dane są reprezentowane na wykresie liniowym. Nie stwierdzono różnicy w zakresie nabycia dyskryminacji przed szkodą. Jednak po zranieniu szczury pozorowane wykonują zadanie z większą dokładnością w porównaniu z rannymi szczurami.Kiedy zastosowano odwrócenie dyskryminacji, kontuzjowane szczury spadły poniżej szansy. Podobnie, w przypadku nowatorskiej dyskryminacji zapachowej, szczury zranione czołowo miały trudności z nauczeniem się nowego parowania i pozostawały na poziomie poniżej szansy. Ten wykres przedstawia typowe wyniki pozorowanych i jednostronnie zranionych ciemieniowych szczurów w kilku różnych fazach.Dane w tym miejscu są reprezentowane jako wykres słupkowy z białymi kropkami reprezentującymi punkty danych dla poszczególnych szczurów. W każdej grupie te same dane są reprezentowane na wykresie liniowym. Nie ma różnic między grupami w odniesieniu do żadnej z dyskryminacji jednostronnie okaleczonych szczurów, a w niektórych przypadkach nieco wyższych niż poziomy pozorowane po urazie.Część szkoleniową tego zadania można wykonać w ciągu zaledwie czterech godzin. Chociaż testowanie może zająć tyle czasu, ile badacz uzna za stosowne, po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak przeprowadzić uproszczone zadanie dyskryminacji w celu oceny deficytów po urazie mózgu.

the-dig-task-simple-scent-discrimination-reveals-deficits-following

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Zadanie Kopania: Prosta dyskryminacja zapachów ujawnia wady po uszkodzeniu przedniego mózgu

W pilotażowym zadaniu śledzenia zapachu, w którym badano zdolność szczurów do powrotu do schronienia z pożywieniem przy użyciu śladu wizualnego i zapachowego lub za pomocą nawigacji zliczeniowej (dead reckoning) w świetle podczerwonym — polegającej na zintegrowanym zapisie poprzednich ruchów — wykazano, że hipokamp jest niezbędny do nawigacji zliczeniowej.

Demonstracja wideo zachowania zdolności do nawigacji za pomocą śledzenia zapachu przy jednoczesnym upośledzeniu nawigacji zliczeniowej po uszkodzeniu prążka i sklepienia u szczura

Drosophila larwy są w stanie kojarzyć bodźce zapachowe z nagrodą smakową. W niniejszej pracy opisujemy prosty paradygmat behawioralny, który umożliwia analizę apetytywnego uczenia się asocjacyjnego w odpowiedzi na zapachy.

Apetytywne warunkowanie węchowe u larw Drosophila

Upośledzenie funkcji węchu jest powszechną cechą wielu zaburzeń neurodegeneracyjnych, w tym chorób Parkinsona, Alzheimera i Huntingtona. W niniejszym artykule opisujemy zestaw testów do oceny dyskryminacji i wykrywania węchu u myszy, które można wykorzystać do pomiaru zdolności węchowych w mysich modelach chorób neurodegeneracyjnych.

Testy węchowe dla mysich modeli choroby neurodegeneracyjnej

Celem tego protokołu jest zbadanie poznania przestrzennego u gryzoni. Wodny labirynt z podwójnym H to nowatorski test, który jest szczególnie przydatny do wyjaśnienia różnych elementów uczenia się, konsolidacji i pamięci, a także wzajemnego oddziaływania systemów pamięci.

Labirynt Double-H: solidny test behawioralny do uczenia się i pamięci u gryzoni

Przedstawiamy prosty i bezstronny test węchowy na myszach. Dzięki temu protokołowi dyskryminacja węchowa, preferencje, unikanie i wrażliwość na nowy zapach w porównaniu z wodą mogą być oceniane w pojedynczych sesjach behawioralnych. Ta metoda jest wskazana dla pojedynczego eksperymentatora, a analiza opiera się na komputerowym przetwarzaniu wideo.

Proste i wspomagane komputerowo testy węchowe dla myszy

Opisujemy tutaj konfigurację behawioralną i metodę analizy danych do oceny reakcji węchowych do 100 muszek octowych (Drosophila melanogaster). System ten może być stosowany z pojedynczymi lub wieloma bodźcami węchowymi i może być przystosowany do optogenetycznej aktywacji lub wyciszania podzbiorów neuronów.

Zachowania węchowe oceniane za pomocą komputerowego śledzenia Drosophila w czterokwadrantowym olfaktometrze

Celem prezentowanych tutaj testów behawioralnych jest wykrycie deficytów funkcjonalnych u szczurów po urazowym uszkodzeniu mózgu. Przedstawiono cztery specyficzne testy, które wykrywają deficyty w zachowaniach, aby odzwierciedlić uszkodzenie określonych obszarów mózgu, czasami trwające do jednego roku po urazie.

Wykrywanie deficytów behawioralnych u szczurów po urazowym uszkodzeniu mózgu

Urazowe uszkodzenie mózgu (TBI) jest często kojarzone z zaburzeniami pamięci. W tym miejscu przedstawiamy protokół oceny przestrzennej pamięci roboczej po TBI za pomocą zadania metrycznego. Test metryczny jest przydatnym narzędziem do badania upośledzenia przestrzennej pamięci roboczej po TBI.

Test metryczny do oceny przestrzennej pamięci roboczej u dorosłych szczurów po urazowym uszkodzeniu mózgu

Ten artykuł zawiera szczegółowy opis nowego protokołu błędu oceny myszy. Przedstawiono również dowody na wrażliwość tego zadania węchowego na stan afektywny i omówiono jego użyteczność w różnych dziedzinach badawczych.

Ocena błędu oceny myszy za pomocą zadania kopania węchowego

Zaburzenie ze spektrum autyzmu (ASD) wiąże się z zaburzeniami zachowań społecznych i komunikacyjnych oraz pojawieniem się powtarzających się zachowań. W celu zbadania wzajemnych relacji między genami ASD a deficytami behawioralnymi w modelu Drosophila, w tym artykule opisano pięć paradygmatów behawioralnych do oceny odstępów społecznych, agresji, zalotów, pielęgnacji i zachowań habituacyjnych.

Paradygmaty oceny behawioralnej w modelu zaburzenia ze spektrum autyzmu Drosophila

Poznaj zadanie Dig: prostą metodę dyskryminacji zapachowej do oceny deficytów poznawczych u szczurów po uszkodzeniu mózgu. To ekonomiczne narzędzie behawioralne skutecznie identyfikuje upośledzenia funkcji przedczołowych.

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

Przeglądaj więcej filmów