Trening podejścia warunkowego Pawłowa u szczurów

Ogólnym celem tej procedury jest wywołanie u szczurów zachowań warunkowych podejścia Pawłowa. Ta procedura może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie neuronauki behawioralnej, takie jak to, dlaczego niektóre osoby mogą oprzeć się pokusie podążania za wskazówkami nagrody, podczas gdy inne nie. Główną zaletą tej procedury jest to, że pozwala nam ona mierzyć motywacyjną wartość motywacyjną sygnałów oddzielnie od ich wartości predykcyjnej.

Tę procedurę zademonstruje Christopher Fitzpatrick, doktorant neurobiologii z mojego laboratorium. Protokół ten wykorzystuje komercyjne komory kondycjonowania operacyjnego w szafach tłumiących dźwięk z wentylatorami wentylacyjnymi w celu zapewnienia hałasu otoczenia. W każdej komorze wyposaż magazynek na śrut w czujnik podczerwieni do wejścia na głowę.

Umieść go na przedniej ścianie każdej komory, trzy centymetry nad podłogą i podłącz dozownik, aby dostarczyć 45-miligramowe granulki żywności o smaku bananowym. Następnie, w sposób równoważący, umieść wysuwaną dźwignię około 2.5 centymetra z każdej strony pojemnika i około 3 centymetry nad podłogą. Dźwignia powinna być wyposażona w lampkę sygnalizacyjną LED, aby była bardziej atrakcyjna.

Aby skalibrować dźwignię, umieść na niej 10-gramowy obciążnik i wyreguluj kalibracyjną, aż ciężarek popchnie dźwignię w dół. Następnie przymocuj czerwone światło do dachu komory nad pojemnikiem. Zwiększy to rzucanie się w oczy podświetlanej dźwigni.

Na tym kończą się przygotowania komory. Zamów dorosłe samce szczurów Sprague Dawley o wadze od 250 do 300 gramów i umieść je w parach po przyjeździe. Pozostaw szczury w spokoju przez co najmniej dwa dni w kolonii inwentarskiej, aby się zaaklimatyzowały.

Kolonia powinna być utrzymywana w 12-godzinnym cyklu światło-ciemność, a szczury powinny mieć dostęp ad libitum do pożywienia i wody. Po początkowym okresie aklimatyzacji zajmij się każdym szczurem przez co najmniej jedną minutę dziennie przez kilka dni. Na dwa dni przed treningiem podawaj każdemu szczurowi 15 granulek o smaku bananowym dziennie.

Podziel te granulki równomiernie po różnych stronach klatki domowej. Dla tego protokołu utwórz program przedtreningowy. Programowanie odbywa się w notacji MEDState.

Instrukcja jest dostępna online. Napisz program, który dostarczy 50 granulek żywności w zmiennym 30-sekundowym harmonogramie pięć minut po rozpoczęciu programu. Interwał wynosi średnio 30 sekund, ale zmienia się losowo od zera do 60 sekund.

W tym czasie czerwone światło domu powinno być włączone, ale wysuwana dźwignia powinna pozostać schowana przez cały czas trwania programu. Wykonaj przedtrening podczas cyklu świetlnego dzień przed treningiem PCA. Umieść każdego szczura w komorze operacyjnej.

Zamknij i zatrzaśnij drzwi komory. Zamknij drzwi szafy wyciszającej i natychmiast uruchom program. Jak tylko program zostanie zakończony, usuń szczury z komór.

Zapisz liczbę zużytych peletów. Wszelkie szczury, które nie spożyją wszystkich granulek, powinny zostać wyłączone z dalszych badań. W oprogramowaniu napisz program treningowy, aby uruchomić 25 prób w ciągu około 40 minut, rozpoczynając jedną minutę po rozpoczęciu programu.

Podczas każdej próby niech dźwignia zapali się i wysunie w głąb komory na osiem sekund. Czerwone światło we wnętrzu jest zawsze włączone. Gdy dźwignia się cofnie, dozuj jedną granulkę pokarmu niezależnie od reakcji szczura.

Każdą próbę należy rozdzielić według 90-sekundowego harmonogramu o zmiennym czasie. Interwał wynosi średnio 90 sekund, ale zmienia się losowo od 30 do 150 sekund. Uruchom program PCA w takim samym momencie, w jakim zostało uruchomione szkolenie wstępne.

Po usunięciu szczurów zapisz liczbę spożytych granulek i wyklucz szczury, które nie spożywają wszystkich granulek. Teraz, korzystając z danych zebranych przez program, oblicz wyniki indeksu PCA. Samce szczurów przeszły pięć sesji treningowych PCA, podczas których rejestrowano liczbę, opóźnienie i prawdopodobieństwo wejść do magazynka i naciśnięć dźwigni.

Dla każdej codziennej sesji treningowej PCA na podstawie tych zmiennych obliczono wyniki indeksu PCA. Wyniki indeksu PCA z ostatnich dwóch sesji treningowych wykorzystano do sklasyfikowania szczurów jako śledzących znaki, śledzących cele lub jako mające fenotyp pośredni. Osoby śledzące znaki przede wszystkim zbliżały się i kierowały swoje zachowanie w stronę wskazówki dźwigni związanej z nagrodą.

W indeksie PCA ich wyniki wahały się od 5 do 1. W przeciwieństwie do tego, osoby śledzące cele przede wszystkim zbliżały się i kierowały swoje zachowanie w stronę źródła dostarczania nagrody, czyli magazynka na śrut. W indeksie PCA ich wyniki wahały się od 5 do 1.

Fenotyp pośredni nie wpływa na żadne z zachowań. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wywołać uwarunkowane podejście Pawłowa u szczurów.