Name: Zadanie 5-Choice Serial Reaction Time Task: zadanie skupienia uwagi i kontroli impulsów dla gryzoni (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-08-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Poznaj zadanie 5-Choice Serial Reaction Time Task do badania uwagi i kontroli impulsów u gryzoni. Ta metoda pozwala analizować mechanizmy neurobiologiczne regulujące zachowanie.

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

Ta praca została wsparta przez grant National Institutes of Health przyznany TAP (R15MH098246).

Ta procedura wymaga użycia zwierząt; procedury te zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt w Oberlin College i są zgodne z Przewodnikiem po Opiece i Użytkowaniu Zwierząt Laboratoryjnych46.
1. 5Aparatura CSRTT
<ol>
	<li>Schemat aparatury 5CSRTT przedstawiono na rysunku 1.
	<ol>
		<li>Aparat 5CSRTT składa się z komory kondycjonowania instrumentalnego (30,5 x 24,1 x 29,2 cm) z 2 ściankami bocznymi z pleksiglasu oraz podłogi siatkowej ze stali nierdzewnej.</li>
		<li>Aluminiowa ściana przednia jest zaokrąglona i zawiera pięć otworów na nos (2,5 x 2,2 x 2,2 cm każdy); każda przysłona jest wyposażona w diodę elektroluminescencyjną (LED) i czujnik podczerwieni zdolny do wykrycia włożenia nosa szczurów.</li>
		<li>Na aluminiowej tylnej ścianie znajduje się magazynek żywności, który jest podłączony do dozownika pelletu i jest wyposażony w czujnik podczerwieni oraz małą żarówkę.</li>
		<li>Żarówka domowa, zdolna do oświetlenia całej komory, jest umieszczona w pobliżu górnej części tylnej ściany.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Aparat 5CSRTT należy umieścić w wentylowanej, wyciszonej akustycznie komorze kondycjonowania instrumentalnego.</li>
	<li>Użyj komputera PC do sterowania komorą operacyjną i zbierania danych.</li>
</ol>
2. Pomieszczenia i przygotowanie zwierząt
<ol>
	<li>Procedura wymaga wykorzystania zwierząt doświadczalnych; przed rozpoczęciem jakichkolwiek eksperymentów należy uzyskać zgodę Instytucjonalnego Komitetu ds. Opieki i Wykorzystania Zwierząt (IACUC).</li>
	<li>Szczury domowe w parach.
	<ol>
		<li>Utrzymuj szczury w cyklu światło/ciemność o 14:10 (światła włączają się o 7:00 rano) w pomieszczeniu o stałej temperaturze 22 ± 1 °C.</li>
		<li>Pozwól szczurom na swobodny dostęp do wody w ich domowych klatkach, ale jedzenie je ogranicza.</li>
		<li>Pokarm ogranicza szczury do 85-90% ich masy wolnego karmienia na dwa do pięciu dni przed rozpoczęciem treningu w magazynie oraz podczas treningu i testów 5CSRTT. Karm szczury po codziennych sesjach treningowych i waż je codziennie, aby upewnić się, że przybierają na wadze (~5 g / tydzień).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 5Procedura CSRTT
<ol>
	<li>Ogólne uwagi dotyczące szkolenia 5CSRTT
	<ol>
		<li>Trenuj szczury o standardowej porze dnia, co najmniej 5 dni w tygodniu; szkolenie odbywa się w wielu etapach (patrz Tabela 1) i trwa kilka tygodni.</li>
		<li>Trenować i testować szczury w tej samej komorze operacyjnej (patrz sekcje 3.2-3.5 poniżej); niewielkie odchylenia w środowisku szczurów mogą wpływać na ich wydajność.</li>
		<li>Na koniec każdej sesji wyczyść wszystkie powierzchnie komory wodą zawierającą środek dezynfekujący, podchloryn sodu (lub inny środek dezynfekujący po konsultacji z weterynarzem).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Szkolenie z czasopisma
	<ol>
		<li>Wprowadź granulki cukru (45 mg) szczurom w ich domowej klatce przed pierwszą sesją. Minimalizuje to neofobię i zapewnia, że szczury będą pobierać granulki cukru z magazynu żywności.</li>
		<li>Umieść szczury w komorze operacyjnej (wentylatory włączone) z zasłoniętymi otworami aperturowymi. Pozwól szczurom przyzwyczaić się do komory przez 5 minut.</li>
		<li>Dostarcz sześćdziesiąt granulek cukru do magazynu w ustalonym odstępie 20 sekund (FI-20, dzień 1) lub według harmonogramu FI-30 (dzień 2). 
		Uwaga: Lampa domowa może pozostać zapalona przez cały czas trwania sesji, a lampka magazynka powinna być zapalona po dostarczeniu granulki i może pozostać zapalona do momentu wyjęcia kulki.</li>
		<li>Na koniec sesji zanotuj, czy granulki cukru są spożywane; kontynuuj trening przez co najmniej 2 dni lub do momentu, gdy wszystkie granulki zostaną zużyte.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Szkolenie 5CSRTT
	<ol>
		<li>Rysunek 2 przedstawia schemat pojedynczego badania 5CSRTT.</li>
		<li>Umieść każdego szczura w komorze operacyjnej z włączonymi wentylatorami. Pozwól szczurom przyzwyczaić się do komory przez 5 minut.</li>
		<li>Pod koniec okresu przyzwyczajenia zapal lampkę magazynka i podaj jedną granulkę cukru. Pierwsza próba rozpoczyna się w momencie pobrania tego granulatu.</li>
		<li>Rozpocznij każdą próbę od interwału między próbami (ITI), podczas którego świeci się tylko światło w domu. Pod koniec ITI pseudolosowo oświetl jedną ze świateł przysłonowych na określony czas trwania bodźca. Daj szczurowi czas na reakcję na prezentację bodźca; czas, w którym szczur może zareagować, to ograniczone wstrzymanie (LH).</li>
		<li>Reakcje na szturchanie nosa w podświetlaną aperturę skutkują dostarczeniem granulki cukru do magazynka i zapaleniem światła magazynka; takie odpowiedzi są uważane za poprawne odpowiedzi. Zgaś lampkę magazynka i rozpocznij następną próbę po odzyskaniu śrutu.</li>
		<li>Reakcje na szturchanie nosem w nieoświetlone otwory (nieprawidłowe reakcje) i brak reakcji podczas LR (pominięcia) skutkują przerwą (TO). Zgaś światło w domu podczas TO. Zasygnalizuj początek następnej próby na końcu TO, zapalając światło w domu.</li>
		<li>Oceniaj reakcje na szturchanie nosem podczas ITI jako odpowiedzi przedwczesne; karz te reakcje okresem TO. Ponownie wszcząć to samo badanie po TO spowodowanym przedwczesną odpowiedzią.</li>
		<li>Zakończ każdą sesję po 90 próbach lub 30 minutach, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej.</li>
		<li>W pierwszym etapie treningu ustaw czas trwania bodźca na 30 sekund, LH na 30 sekund, ITI na 2 sekundy, a TO na 2 sekundy. Dostosuj te parametry podczas treningu tak, aby czas trwania bodźca wynosił 1 sekundę, a LH, ITI i TO wynosiły 5 sekund (patrz Tabela 1). Przenieś szczury do następnego etapu szkolenia, gdy osiągną sugerowane kryteria szkolenia. Przetestuj szczury po tym, jak wykażą się stabilną wydajnością na ostatnim etapie. 
		Uwaga: Szczury Sprague-Dawley zazwyczaj osiągają wydajność kryterialną (~65% dokładności, < 20% pominięć) w ciągu 4-8 tygodni, jeśli są trenowane 5 dni w tygodniu. Różne szczepy szczurów mają jednak różne zdolności do wykonywania tego zadania. Na przykład szczury z kapturem Lister mogą osiągnąć wysoki poziom dokładności (> 80%) przy mniejszej liczbie pominięć (< 20%) przy użyciu krótkiego czasu trwania bodźca (0,5 sekundy) (np. Bari i in., 2008; Mizra i Bright, 2001). Zaleca się, aby badacze dostosowali parametry bodźca i wydajność kryteriów tak, aby odzwierciedlały szczep użytego szczura (lub myszy).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>5Testowanie CSRTT
	<ol>
		<li>Oblicz wydajność wyjściową (% dokładności, % pominięć, przedwczesne odpowiedzi), uśredniając wydajność każdego pomiaru w ciągu ostatnich 3-5 sesji (patrz poniżej). Wykorzystaj te dane, aby podzielić szczury na grupy (jeśli jest to wymagane) lub jako punkt odniesienia dla poszczególnych szczurów.</li>
		<li>Użyj wyzwań w dniu testu (Tabela 2), aby dokładniej zbadać zachowanie.</li>
		<li>W przypadku projektów tematycznych przeplataj sesje treningowe sesjami wyzwań w dniu testowym. 
		Uwaga: Wyzwania w dniu testu mogą być wykorzystane jako uzupełnienie badania zachowania w standardowym zadaniu. Manipulacje te mogą ujawnić subtelne zmiany w zachowaniu, które nie są widoczne po intensywnym szkoleniu w zakresie standardowego zadania i/lub mogą być wykorzystane do lepszego zrozumienia natury deficytu wydajności.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>5Miary wydajności CSRTT
	<ol>
		<li>Użyj komputera do obliczenia miar wydajności.</li>
		<li>Dokładność odpowiedzi (% dokładności): Podziel liczbę poprawnych odpowiedzi przez sumę prawidłowych i nieprawidłowych odpowiedzi. Jest to podstawowa miara uwagi. 
		[# poprawne odpowiedzi/(# poprawne odpowiedzi+ # nieprawidłowa odpowiedź)] x 100</li>
		<li>Pominięcia: Podziel liczbę prób, w których szczur nie odpowiedział, przez całkowitą liczbę ukończonych prób. % Pominięć może odzwierciedlać uwagę, ale może również wpływać na nie sedacja, motywacja i zdolności motoryczne, dlatego interpretacja pominięć zależy od innych wskaźników wydajności. 
		[# pominięcia/(# pominięcia + # poprawne odpowiedzi + # niepoprawne odpowiedzi)] x 100</li>
		<li>Poprawne odpowiedzi: Podziel liczbę poprawnych odpowiedzi przez całkowitą liczbę ukończonych badań. 
		[# poprawne odpowiedzi /(# pominięcia + # poprawne odpowiedzi + # niepoprawne odpowiedzi)] x 100</li>
		<li>Niepoprawne odpowiedzi: Podziel liczbę nieprawidłowych odpowiedzi przez łączną liczbę ukończonych badań. 
		[# niepoprawne odpowiedzi /(# pominięcia + # poprawne odpowiedzi + # niepoprawne odpowiedzi)] x 100</li>
		<li>Przedwczesne odpowiedzi: Określ liczbę odpowiedzi udzielonych podczas ITI. Jest to podstawowa miara impulsywnego zachowania.</li>
		<li>Reakcje perseweratywne: Określ liczbę reakcji na szturchanie nosem w dowolnym otworze po tym, jak szczur udzielił prawidłowej odpowiedzi, ale przed pobraniem granulki cukru. Jest to miara kompulsywnego zachowania.</li>
		<li>Wpisy w magazynie: Określ liczbę odpowiedzi na szturchanie nosem do magazynka. Jest to miara motywacji.</li>
		<li>Opóźnienie do prawidłowej odpowiedzi: Oblicz średni czas od wystąpienia bodźca do prawidłowej reakcji; miara szybkości przetwarzania lub podejmowania decyzji.</li>
		<li>Opóźnienie do nieprawidłowej odpowiedzi: Oblicz średni czas od wystąpienia bodźca do nieprawidłowej odpowiedzi; miara szybkości przetwarzania lub podejmowania decyzji.</li>
		<li>Opóźnienie pobierania nagrody: Oblicz średni czas, w którym szczur może odzyskać nagrodę w postaci granulki cukru; może odzwierciedlać motywację.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

5CSRTT jest szeroko stosowanym zadaniem do oceny uwagi i kontroli impulsów u gryzoni. Uwaga jest najczęściej mierzona dokładnością odpowiedzi1,7,10. Ponieważ dokładność odpowiedzi nie obejmuje pominięć i ponieważ zarówno poprawne, jak i niepoprawne odpowiedzi mają ten sam wymóg odpowiedzi (tj. szturchnięcie nosem w otwór), na dokładność nie mają wpływu zdolności lokomotoryczne, motywacja ani sedacja. Procentowe pominięcia mogą być również wykorzystane jako miara uwagi, ponieważ dobrze wyszkol...

Zadanie z czasem reakcji 5 wyborów (5CSRTT) zostało opracowane przez Trevora Robbinsa i kolegów z University of Cambridge w celu zrozumienia deficytów behawioralnych wykazywanych przez osoby, u których zdiagnozowano zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD)1,2. Opiera się na ciągłych zadaniach wydajnościowych wykorzystywanych do badania uwagi u ludzi3; przy czym uwaga jest definiowana jako zdolność do alokowania i utrzymywania koncentracji zasobów poznawczych na określonych bodźcach lub informacjach przy jednoczesnym ignorowaniu innych informacji4. Chociaż zadanie zostało pierwotnie zaprojektowane do użytku ze szczurami1,2, opracowano również wersję myszą5,6.
Podstawowy 5CSRTT wymaga od szczurów skanowania poziomej tablicy pięciu otworów w celu wyświetlenia krótkiego bodźca świetlnego (wskazówki) w jednym z otworów; gdy szczur wykryje bodziec, musi wbić nos w oświetlony otwór, aby otrzymać nagrodę w postaci granulek cukru. W związku z tym zadanie wymaga od szczurów zarówno podzielenia uwagi na 5 przestrzennie odrębnych otworów, jak i utrzymania uwagi do momentu, gdy bodziec zostanie przedstawiony w danym badaniu i w wielu próbach podczas sesji1,7. Uwaga jest zwykle oceniana na podstawie dokładności odpowiedzi. Chociaż 5CSRTT został pierwotnie zaprojektowany do oceny uwagi, jest również używany do oceny impulsywnego zachowania lub zahamowania reakcji1,7,8: zdolności do wstrzymywania wcześniej mocnych lub niewłaściwych reakcji9. Podczas zadania szczury muszą wstrzymać się z reakcją na czas trwania interwału między próbami (ITI) i odpowiedzieć tylko wtedy, gdy bodziec zostanie przedstawiony w jednym z otworów1. Tak więc przedwczesne reakcje, te występujące podczas ITI przed prezentacją bodźca, stanowią użyteczny wskaźnik zachowań impulsywnych.
5CSRTT to niezwykle elastyczne zadanie - istnieje wiele modyfikacji podstawowego zadania (np. wyzwań dnia testowego), które można wdrożyć, aby dokładniej zbadać, jak eksperymentalne manipulacje wpływają na zachowanie. Na przykład, skrócenie czasu trwania bodźca lub skrócenie ITI są różnymi mechanizmami zwiększającymi obciążenie uwagi zadaniem i mogą być wykorzystywane do systematycznej oceny subdomen uwagi1,7,10-12. W przeciwieństwie do tego, wydłużenie czasu trwania bodźca minimalizuje wymagania uwagi związane z zadaniem; Można to wykorzystać do określenia, czy manipulacja zakłóca zdolność do wykonania podstawowych wymagań dotyczących odpowiedzi zadania12. Wydłużenie czasu trwania ZIT można wykorzystać do określenia, czy dana manipulacja wpływa na reagowanie impulsywne1,7,8,13-15. Co więcej, korzystanie z wyzwań w dniu testu, takich jak te właśnie opisane, może ujawnić deficyty10 lub ulepszenia16,17 zachowania, które nie są widoczne u dobrze wyszkolonych szczurów testowanych przy użyciu standardowych parametrów testowych.
Co ważne, 5CSRTT można łączyć z wieloma różnymi technikami; na przykład poznanie zostało zbadane po uszkodzeniach dyskretnych obszarów mózgu10,18-20 lub selektywnym wyczerpaniu neuroprzekaźników2,21,22. W behawioralnych badaniach farmakologicznych stosowano albo ogólnoustrojowe16,17,23-28, albo dyskretne wewnątrzczaszkowe podawanie leków29-32. Co więcej, wydajność można łatwo ocenić po ostrym12,16,17,29-32 i przewlekłym podawaniu leków13,14,23,33. Oceniono również wpływ wykonywania zadań na uwalnianie neuroprzekaźników34 i aktywność metaboliczną35 w dyskretnych obszarach mózgu. Ponadto, wyniki w zadaniu można wykorzystać do podzielenia szczurów na grupy w oparciu o wyjściową wydajność uwagi30,31 lub poziomy impulsywności15,32. Wreszcie, wraz z pojawieniem się mysiej wersji5CSRTT 5,6, zadanie to zostało wykorzystane do zbadania genetycznego wkładu w uwagę i kontrolę impulsów5,36-39.

Ponieważ 5CSRTT ocenia wiele funkcji poznawczych jednocześnie i jest podatny na użycie w połączeniu różnych podejść farmakologicznych, molekularnych i genetycznych, jest rutynowo używany do oceny dysfunkcji poznawczych w kontekście zwierzęcych modeli zaburzeń psychiatrycznych i neurologicznych. Na przykład, 5CSRTT został wykorzystany do zbadania neurobiologii leżącej u podstaw zaburzeń poznawczych w zespole nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD)37,40,41, schizofrenii23,33,42, uzależnieniu od narkotyków13,14,43-45, chorobie Alzheimera18,39, chorobie Parkinsona36 i chorobie Huntingtona37.

Ten protokół zawiera wytyczne dotyczące szkolenia szczurów na 5CSRTT. Ze względu na to, że można gromadzić dane dotyczące wielu miar wydajności, opisujemy, w jaki sposób należy interpretować typowe wzorce wyników. Ponadto opisano kilka typowych modyfikacji podstawowego protokołu, wyzwań dnia testowego.

<table><tbody><tr><td>Pakiet komory z pięcioma otworami w kształcie nosa</td><td>Med-Associates</td><td>MED-NP5L-D1</td><td>Alternatywnie można użyć pakietu standardowego (Katalog #:MED-NP5L-B1) Deluxe</td></tr><tr><td>Bezpyłowy precyzyjny pellet</td><td>Bio-Serv</td><td>F0021</td><td>45 mg oczyszczony</td></tr></tbody></table>

zadanie 5-choice serial reaction time task: zadanie skupienia uwagi i kontroli impulsów dla gryzoni

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

Ten protokół opisuje zadanie czasu reakcji szeregowej do wyboru 5 opcji, które jest zadaniem opartym na instrumentacji, używanym do badania uwagi i kontroli impulsów u gryzoni. Wyzwania dnia testowego, modyfikacje standardowego zadania, mogą być wykorzystywane do systematycznego obciążania systemów neuronowych kontrolujących uwagę lub kontrolę impulsów. Co ważne, wyzwania te mają stały wpływ na zachowanie w laboratoriach u nienaruszonych zwierząt i mogą ujawnić poprawę lub deficyty funkcji poznawczych, które nie są widoczne, gdy szczury są testowane tylko w standardowym zadaniu. Różnorodność mierzących zachowań, które są zbierane, może być wykorzystana do określenia, czy inne czynniki (np. uspokojenie, deficyty motywacji, upośledzenie ruchu) przyczyniają się do zmian w wydajności. Wszechstronność 5CSRTT jest jeszcze większa, ponieważ można go łączyć z technikami farmakologicznymi, molekularnymi i genetycznymi.

Modyfikacje testu 5CSRTT służące do badania uwagi wizualno-przestrzennej
Jednym ze sposobów na zmianę wymagań uwagi w zadaniu jest modyfikacja czasu trwania bodźca. Wraz ze skróceniem czasu trwania bodźca, % dokładności spada (Rysunek 3A), a % pominięć wzrasta (Rysunek 3B; opracowano na podstawie 12). Zatem krótszy czas trwania bodźca zwiększa wymagania uwagi w zadaniu, natomiast dłuższy czas trwania bodźca zmniejsza te wymagania. Zmiana czasu...

Ten protokół opisuje zadanie czasu reakcji szeregowej do wyboru 5 opcji, które jest zadaniem opartym na instrumentacji, używanym do badania uwagi i kontroli impulsów u gryzoni. Wyzwania dnia testowego, które są modyfikacjami standardowego zadania, zwiększają elastyczność zadania i mogą być łączone z innymi manipulacjami, aby pełniej scharakteryzować zachowanie.

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

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest przeszkolenie i przebadanie szczurów w zadaniu pięcioalternatywnej seryjnej reakcji czasu, czyli zadaniu 5-CSRTT, służącym do oceny uwagi przestrzennej i kontroli impulsów. Jest to realizowane poprzez wstępne nauczenie szczurów pobierania peletek cukrowych z dozownika pokarmu. W drugim kroku szczury są szkolone w wkładaniu nosa do podświetlanego otworu, aby otrzymać w nagrodę peletkę cukrową z dozownika.Następnie trudność zadania jest zwiększana poprzez skrócenie czasu trwania bodźca i wydłużenie przerw między próbami. Ostatecznie zmiany w wynikach konkretnych parametrów zadania mogą zostać zinterpretowane w celu ustalenia, czy uwaga lub kontrola impulsów zostały zaburzone przez daną manipulację. Główną zaletą tego zadania jest możliwość połączenia go z manipulacjami neurochemicznymi, genetycznymi lub neuroanatomicznymi, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób czynniki te biorą udział w regulacji uwagi i kontroli impulsów.W celach demonstracyjnych pozostawiamy otwarte drzwi do komory wygłuszającej. Podczas trenowania szczurów należy zamknąć drzwi. Aparatura five CS RTT znajduje się w wentylowanej, wygłuszonej komorze do warunkowania instrumentalnego z dwiema ścianami bocznymi z pleksiglasu i podłogą z kratki ze stali nierdzewnej.Aluminiowa przednia ścianka jest zaokrąglona i posiada pięć otworów do wkładania nosa, z których każdy jest wyposażony w emitującą światło diodę LED oraz czujnik podczerwieni zdolny do wykrywania włożenia nosa szczura. Aluminiowa tylna ścianka zawiera zasobnik na pokarm, który jest połączony z dozownikiem peletu i wyposażony w czujnik podczerwieni oraz małą żarówkę żarnikową. Żarnikowa lampa pokojowa, zamocowana w pobliżu górnej części tylnej ścianki, umożliwia oświetlenie całej komory.Aparat do pięcioalternatywnego testu czasu reakcji (CS RTT) jest podłączony do komputera, który steruje komorą operantową i gromadzi dane. Trening w pięcioalternatywnym zadaniu czasu reakcji seryjnej odbywa się w kilku etapach i trwa kilka tygodni, zgodnie z opisem w tabeli. Trenuj zwierzęta o stałej porze każdego dnia, minimum pięć dni w tygodniu, w tej samej komorze operantowej. Przed pierwszą sesją podaj szczurom 45 mg peletek cukrowych w ich klatkach domowych.Aby zminimalizować neofobię i upewnić się, że zwierzęta będą pobierać pelet cukrowy z dozownika z pokarmem, należy przeprowadzić trening. W celu rozpoczęcia treningu należy najpierw umieścić szczury w komorze operantowej przy włączonych wentylatorach i zasłoniętych otworach aperturowych. Pozostawić szczury w komorze na pięć minut w celu habituacji.Następnie, zgodnie z odpowiednim harmonogramem eksperymentalnym, dostarcz granulki cukru do magazynu na koniec codziennej sesji treningowej z magazynem. Odnotuj, czy granulki cukru zostały spożyte. Gdy zwierzęta opanują już pobieranie granulek.Rozpocznij trening pięciu CS RTT. Najpierw pozwól zwierzęciu przyzwyczaić się do komory przy włączonych wentylatorach, zgodnie z wcześniejszą demonstracją. Następnie zapal lampkę dozownika i podaj jedną peletkę cukrową.W ciągu pierwszych kilku dni treningu może być konieczne zachęcanie zwierząt do wkładania nosa do otworów poprzez umieszczenie w każdym z nich peletek cukrowych. Pierwsza próba rozpoczyna się w momencie wycofania peletki. Na początku każdej próby występuje odstęp międzypróbny, podczas którego zapalone jest tylko światło pokojowe.Pod koniec odstępu między próbami jedna z lampek otworu zapala się w sposób pseudolosowy na określony czas stymulacji, a szczurowi umożliwia się udzielenie odpowiedzi w ramach ograniczonego czasu reakcji. Prawidłowe odpowiedzi w próbie, polegające na włożeniu nosa do podświetlonego otworu, są nagradzane podaniem jednej granulki pokarmu oraz zapaleniem lampki zasobnika. Po pobraniu granulki lampka zasobnika gaśnie, co rozpoczyna kolejną próbę.Błędne odpowiedzi w próbie w postaci włożenia nosa do niepodświetlonych otworów oraz pominięcia. Oznacza to, że brak reakcji w ograniczonym czasie oczekiwania (limited hold) jest karany wygaszeniem światła w komorze na czas przerwy (timeout). Koniec przerwy oraz początek kolejnej próby są sygnalizowane zapaleniem światła w komorze.Reakcje występujące w odstępie między próbami są oceniane jako reakcje przedwczesne i karane okresem czasu wykluczenia (timeout), a każda sesja treningowa kończy się po 90 próbach lub 30 minutach, w zależności od tego, co wystąpi wcześniej. Przejście przez poszczególne etapy treningu zajmuje kilka tygodni. Szczury przechodzą z jednego etapu treningu do następnego tylko wtedy, gdy osiągną wymagany poziom wyników dla danego etapu.Testy z wykorzystaniem wyzwań w dniu testowym mogą rozpocząć się dopiero po osiągnięciu przez zwierzęta stabilnych wyników. Na końcowym etapie treningu należy zastosować wyzwania w dniu testowym zgodnie z opisem w tabeli. Aby dokładniej zbadać zachowanie zwierzęcia, należy obliczyć bazowe wyniki szczura, wyciągając średnią z wyników uzyskanych podczas trzech do pięciu ostatnich sesji.Jednym z podejść do modyfikowania wymagań uwagi w zadaniu jest zmiana czasu trwania bodźca. Wraz ze zmniejszaniem czasu trwania bodźca spada procentowa dokładność, a wzrasta procent pominięć. Zatem krótszy czas trwania bodźca zwiększa wymagania uwagi w zadaniu, natomiast dłuższy czas trwania bodźca zmniejsza te wymagania.Innym podejściem jest badanie wydajności zwierzęcia. Zmiana odstępu między próbami (ITI) sprawia, że skrócenie tego interwału prowadzi do spadku procentowej dokładności oraz wzrostu procentowego udziału pominięć, co wynika z krótkiego czasu trwania przerwy między próbami. Liczba przedwczesnych odpowiedzi również wykazuje tendencję spadkową, co zilustrowano na tych wykresach.Hamowanie reakcji lub impulsywność mogą być również systematycznie testowane w zadaniu 5-CS RTT poprzez wydłużenie czasu trwania interwału między próbami. Wydłużenie interwału między próbami wiarygodnie zwiększa liczbę przedwczesnych reakcji, nie wywołując przy tym systematycznych efektów w odniesieniu do innych miar wydajności. Dane te ilustrują, że blokowanie syntezy GABA w korze za pomocą infuzji do przedczołowej kory mózgowej inhibitoradekarboksylazy kwasu glutaminowego, L allo glycine, zwiększa liczbę pominięć, ale nie wpływa na procentową dokładność w standardowym zadaniu 5-CS RTT, co pozwala na lepsze zrozumienie czynników przyczyniających się do zwiększenia liczby pominięć.W tym eksperymencie, na przykład, w pierwszej kolejności oceniono wyniki zwierzęcia w trudniejszej wersji zadania, w której czas trwania bodźca został skrócony z 1,0 do 0,5 sekundy. Następnie oceniono wyniki w łatwiejszej wersji zadania, w której czas trwania bodźca został wydłużony z 1,0 do pięciu sekund. Ponieważ liczba pominięć wzrosła w tym samym stopniu we wszystkich trzech wersjach zadania, a na dokładność nie wpłynęły infuzje l-glicyny w żadnej z tych wersji, można było stwierdzić, że wzrost liczby pominięć prawdopodobnie nie wynikał z deficytu uwagi.Wykluczono również możliwość, aby zmiana w liczbie pominięć odzwierciedlała spadek motywacji, ponieważ opóźnienie w pobieraniu nagrody nie uległo systematycznej zmianie po infuzjach glycine. Chociaż szczury potrzebują kilku tygodni, aby osiągnąć kryterium wykonania w końcowym etapie zadania seryjnego czasu reakcji z pięcioma wyborami, to po opanowaniu zadania przez zwierzęta ich wyniki są zazwyczaj dość stabilne.W rezultacie możliwe jest wielokrotne badanie poszczególnych osobników. Może to zmniejszyć liczbę zwierząt potrzebnych do przeprowadzenia pojedynczego eksperymentu.

the-5-choice-serial-reaction-time-task-task-attention-impulse-control

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Zadanie reakcji szeregowych z 5 wyborami: zadanie koncentracji i kontroli impulsu dla gryzoni

Niniejszy artykuł przedstawia protokół testów w labiryncie T z wykorzystaniem zmodyfikowanego zautomatyzowanego aparatu do oceny funkcji uczenia się i pamięci u myszy.

Zadania wymuszonej alternacji w labiryncie T oraz dyskryminacji lewo-prawo w celu oceny pamięci operacyjnej i referencyjnej u myszy

W niniejszym raporcie przedstawiamy w pełni zautomatyzowany i wysoce wszechstronny system umożliwiający jednoczesne badanie wielu zachowań poznawczych oraz rejestrację aktywności neuronów u gryzoni.

W pełni zautomatyzowany i wysoce wszechstronny system do badania wielorakich funkcji poznawczych i rejestracji aktywności neuronalnej u gryzoni

Zaproponowano w pełni zautomatyzowany protokół warunkowania działania gryzoni. Protokół opiera się na precyzyjnej kontroli czasowej zdarzeń behawioralnych w celu zbadania zakresu, w jakim ta kontrola wpływa na aktywność neuronalną leżącą u podstaw integracji sensomotorycznej i eksperymentów kontroli poznawczej.

W pełni zautomatyzowany protokół kondycjonowania gryzoni do eksperymentów z integracją sensomotoryczną i kontrolą poznawczą

Celem tego protokołu jest przeprowadzenie testu behawioralnego, takiego jak zadanie zmiany nastawienia uwagi (AST), aby ocenić elastyczność poznawczą za pośrednictwem kory przedczołowej u myszy.

Zadanie zmiany zestawu uwagi: miara elastyczności poznawczej u myszy

Zdolność do oceny funkcji wykonawczych, takich jak elastyczność behawioralna u szczurów, jest przydatna do badania neurobiologii funkcji poznawczych zarówno u nienaruszonych zwierząt, jak i w modelach chorób. W tym miejscu opisujemy zautomatyzowane zadania do oceny zmiany strategii i odwróconego uczenia się, które są szczególnie wrażliwe na zakłócenia w sieciach kory przedczołowej.

Procedury instrumentalne do oceny elastyczności behawioralnej u szczurów

Ciągła uwaga, czyli ciągłe monitorowanie sytuacji pod kątem sporadycznych i nieprzewidywalnych zdarzeń, jest krytycznym aspektem poznania. Tutaj szczegółowo opisujemy, jak przetestować ciągłą uwagę u szczurów za pomocą komór operacyjnych z ekranem dotykowym. Wykazujemy porównywalną wydajność u samców i samic szczurów, co czyni to zadanie przydatnym do badania uwagi u obu płci.

Zadanie trwałej uwagi (SAT) na ekranie dotykowym dla szczurów

Ten artykuł przedstawia zautomatyzowany labirynt T, który wynaleźliśmy, oraz protokół oparty na tym urządzeniu do analizy podejmowania decyzji na podstawie opóźnień i podejmowania decyzji opartych na wysiłku u swobodnie poruszających się gryzoni.

Zautomatyzowane urządzenie i protokół oparty na labiryncie T do analizy podejmowania decyzji w oparciu o opóźnienia i wysiłek u wolno poruszających się gryzoni

Ten artykuł opisuje protokół oceny funkcji poznawczych dla modeli genetycznych choroby Alzheimera przy użyciu systemu IntelliCage, który jest wysokowydajnym zautomatyzowanym systemem monitorowania zachowań z warunkowaniem instrumentalnym.

Zautomatyzowany, długoterminowy test behawioralny funkcji poznawczych w wielu modelach genetycznych choroby Alzheimera z wykorzystaniem IntelliCage

Przedstawiamy trzy protokoły, które oceniają różne formy impulsywności u szczurów i innych małych ssaków. Procedury wyboru międzyokresowego oceniają tendencję do dyskontowania wartości opóźnionych wyników. Zróżnicowane wzmocnienie niskich wskaźników i dyskryminacja cechowo-negatywna oceniają zdolność hamowania reakcji odpowiednio z karą i bez kary za niewłaściwe reakcje.

Trzy procedury laboratoryjne do oceny różnych objawów impulsywności u szczurów

Ten model konfliktu jest używany do pomiaru upośledzenia kontroli hamującej po ekspozycji na uzależniające narkotyki, lub inne czynniki, które mogą wpływać na kontrolę hamowania. Bodźce seksualne i przeszkoda awersyjna są prezentowane jednocześnie, dlatego samce szczurów muszą pokonać przeszkodę, aby zbliżyć się do nagrody seksualnej.

Konfliktowy model zachowań związanych z poszukiwaniem nagrody u samców szczurów

Obecny protokół opisuje rozwój open-source'owego zestawu narzędzi do szeregowego czasu reakcji 5 wyborów dla modeli gryzoni, przy użyciu Arduino i pokrewnego sprzętu oraz wszechstronnego zestawu narzędzi Matlab, w tym opcjonalnego skryptu do automatycznego treningu behawioralnego. Skrypty są konfigurowalne i ułatwiają wdrażanie różnych projektów próbnych i testowych.

Otwarty kod źródłowy, w pełni konfigurowalny zestaw zadań czasu reakcji szeregowej do wyboru 5 do zautomatyzowanego treningu behawioralnego gryzoni

Poznaj zadanie 5-Choice Serial Reaction Time Task do badania uwagi i kontroli impulsów u gryzoni. Ta metoda pozwala analizować mechanizmy neurobiologiczne regulujące zachowanie.

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

Przeglądaj więcej filmów