Zadanie 5-Choice Serial Reaction Time Task: zadanie skupienia uwagi i kontroli impulsów dla gryzoni

Ogólnym celem tej procedury jest wytrenowanie i przetestowanie szczurów w zadaniu pięciu wyborów szeregowego czasu reakcji lub pięciu zadań CS RTTA dotyczących uwagi przestrzennej i kontroli impulsów. Osiąga się to poprzez pierwsze szkolenie szczurów w zakresie pobierania granulek cukru z magazynu żywności. W drugim kroku szczury są szkolone, aby wtykać nos w podświetlany otwór, aby pobrać nagrodę w postaci granulek cukru z magazynka.

Następnie trudność zadania zwiększa się poprzez skrócenie czasu trwania bodźca i wydłużenie czasu między próbami. Ostatecznie, zmiany w wydajności określonych parametrów zadania mogą być interpretowane w celu określenia, czy dana manipulacja wpływa na uwagę lub kontrolę impulsów. Główną zaletą tego zadania jest to, że można je połączyć z manipulacjami neurochemicznymi, genetycznymi lub neuroanatomicznymi, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób czynniki te są zaangażowane w regulację uwagi i kontrolę impulsów.

Na potrzeby demonstracji pozostawiamy otwarte drzwi do komory dźwiękochłonnej. Kiedy trenujesz swoje szczury, będziesz chciał zamknąć drzwi. Pięć aparatów CS RTT jest umieszczonych w wentylowanej, wyciszonej komorze kondycjonowania instrumentalnego z dwiema ścianami bocznymi z pleksiglasu i podłogą z siatki ze stali nierdzewnej.

Aluminiowa ściana przednia jest zaokrąglona i zawiera pięć otworów do wykłuwania nosa, z których każdy jest wyposażony w DDE emitujące światło i czujnik podczerwieni zdolny do wykrycia włożenia nosa szczura. Na aluminiowej tylnej ścianie znajduje się magazynek żywności, który jest podłączony do dozownika pelletu i jest wyposażony w czujnik podczerwieni oraz małą żarówkę. Żarówka domowa, zamontowana w górnej części tylnej ściany, jest w stanie oświetlić całą komorę.

A pięć aparatów CS RTT jest podłączonych do komputera, który steruje komorą operacyjną i zbiera dane Szkolenie w zadaniu czasu reakcji szeregowej pięciu wyborów odbywa się w kilku etapach i trwa kilka tygodni, jak opisano w tabeli. Trenuj zwierzęta o standardowej porze każdego dnia przez co najmniej pięć dni w tygodniu. W tej samej komorze operacyjnej Przed pierwszą sesją wprowadź 45 miligramów granulek cukru szczurom w ich domowej klatce.

Aby zminimalizować neofobię i upewnić się, że zwierzęta będą pobierać granulki cukru z magazynu żywności. Aby rozpocząć szkolenie, najpierw umieść szczury w komorze operacyjnej z włączonymi wentylatorami i zasłoniętymi otworami aperturowymi. Pozwól szczurom przyzwyczaić się do komory przez pięć minut.

Następnie dostarcz granulki cukru do magazynu zgodnie z odpowiednim harmonogramem eksperymentalnym na koniec codziennej sesji treningowej magazynu. Zwróć uwagę, czy granulki cukru zostały skonsumowane. Gdy zwierzęta opanują pobieranie wypluwek.

Rozpocznij pięć treningów CS RTT. Po pierwsze, pozwól zwierzęciu przyzwyczaić się do komory z włączonymi wentylatorami, jak właśnie pokazano. Następnie zapal lampkę magazynka i podaj jedną granulkę cukru.

W ciągu pierwszych kilku dni treningu może być konieczne zachęcanie do wtykania nosa w otwory poprzez umieszczanie granulek cukru w każdym z otworów. Pierwsza rozprawa rozpoczyna się w momencie wniesienia apelacji. Na początku każdej próby następuje przerwa między próbami, podczas której świeci się tylko światło w domu.

Pod koniec interwału między próbami jedna ze świateł przysłony jest pseudo losowo podświetlana na określony okres bodźca, a szczur może reagować przez czas ograniczonego utrzymywania prawidłowo. Próbne reakcje na wtykanie nosa w podświetlaną aperturę są nagradzane dostarczeniem jednego granulatu pokarmowego i podświetleniem magazynka. Po wyjęciu śrutu zgaś lampkę magazynka, inicjując następną próbę.

Nieprawidłowe reakcje próbne wtykania nosa w nieoświetlone otwory i pominięcia. Oznacza to, że brak reakcji podczas ograniczonego wstrzymania jest karany zgaszeniem światła w domu na czas przerwy. Koniec timeoutu i rozpoczęcie kolejnej próby sygnalizowane są poprzez podświetlenie domu. Światło.

Odpowiedzi w przerwie między próbami są oceniane jako odpowiedzi przedwczesne i są karane przerwą i każdą sesją treningową po 90 próbach lub 30 minutach, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej. Przejście przez poszczególne etapy szkolenia zajmuje kilka tygodni. Szczury przechodzą z jednego etapu szkolenia do następnego tylko wtedy, gdy osiągną kryterium wydajności dla tego etapu szkolenia.

Testy z wyzwaniami w dniu testu można rozpocząć dopiero wtedy, gdy zwierzęta osiągną stabilną wydajność. Na ostatnim etapie szkolenia skorzystaj z wyzwań testowych w dniu testu, zgodnie z opisem w tabeli. Aby dokładniej zbadać zachowanie zwierzęcia, oblicz wyjściową wydajność szczura, uśredniając wydajność z ostatnich trzech do pięciu sesji.

Jednym ze sposobów różnicowania wymagań uwagi związanych z zadaniem jest zmiana czasu trwania bodźca. Wraz ze skracaniem się czasu trwania bodźca zmniejsza się procentowa dokładność i zwiększa się procentowa liczba pominięć. Tak więc krótsze czasy trwania bodźców zwiększają wymagania uwagi związane z zadaniem, a dłuższe czasy trwania bodźców zmniejszają wymagania uwagi zadania.

Innym podejściem jest zbadanie wydajności zwierzęcia. Poprzez zmianę interwału między próbami, zmniejszenie interwału między próbami zmniejsza procentową dokładność i zwiększa procent pominięć ze względu na krótki czas trwania interwału między próbami. Liczba przedwczesnych odpowiedzi również ma tendencję do zmniejszania się, jak pokazano na tych wykresach.

Zahamowanie odpowiedzi lub impulsywność mogą być również systematycznie kwestionowane w pięciu CS RTT poprzez wydłużenie czasu trwania interwału między próbami. Zwiększenie odstępu między badaniami w sposób wiarygodny zwiększa liczbę przedwczesnych odpowiedzi, które nie mają systematycznego wpływu na inne wskaźniki wydajności. Dane te ilustrują, że blokowanie korowej syntezy GABA za pomocą wlewów wewnątrzczołowej kory mózgowej inhibitora dekarboksylazy kwasu glutaminowego Lallo glicyny zwiększa pominięcia, ale nie wpływa na procentową dokładność w standardowych pięciu CS RTT w celu lepszego zrozumienia czynników, które przyczyniają się do zwiększenia pominięć.

Na przykład w tym eksperymencie wydajność zwierzęcia została najpierw oceniona na trudniejszej wersji zadania, w której czas trwania bodźca został skrócony z 1,0 do 0,5 sekundy. Wydajność została następnie oceniona na łatwiejszej wersji zadania, w której czas trwania bodźca został wydłużony z 1,0 do pięciu sekund. Ponieważ pominięcia zostały zwiększone w tym samym stopniu we wszystkich trzech wersjach zadania, a dokładność nie miała wpływu na wlewy z glicyny we wszystkich trzech wersjach zadania, można było ustalić, że wzrost pominięć prawdopodobnie nie odzwierciedlał deficytu uwagi.

Możliwość, że zmiana w pominięciach odzwierciedlała spadek motywacji, została również wykluczona, ponieważ wlewy l alle glicyny nie wpływały systematycznie na opóźnienie pobierania nagrody. Chociaż szczury potrzebują kilku tygodni, aby osiągnąć wydajność kryterialną na końcowym etapie zadania czasu reakcji szeregowej pięciu wyborów. Gdy zwierzęta nauczą się zadania, ich wydajność jest na ogół dość stabilna.

Dzięki temu możliwe jest wielokrotne testowanie poszczególnych obiektów. Może to zmniejszyć liczbę zwierząt potrzebnych do danego eksperymentu.