Zadanie trwałej uwagi (SAT) na ekranie dotykowym dla szczurów

Ogólnym celem tego zadania behawioralnego z komorami operacyjnymi z ekranem dotykowym jest pomiar trwałej zdolności koncentracji szczurów. Metoda ta może pomóc w odkryciu mechanizmów neurobiologicznych krytycznych dla odpowiedniej, trwałej uwagi, jaką jest monitorowanie sporadycznych i nieprzewidywalnych zdarzeń w czasie. Główną zaletą tej techniki jest to, że dostosowaliśmy dobrze sprawdzone zadanie ciągłej uwagi gryzoni do komory operacyjnej ekranu dotykowego.

Aparat o rosnącej popularności z możliwością programowania do wielu zadań poznawczych. Zastosowania tej techniki rozciągają się w kierunku badania zaburzeń neuropsychiatrycznych i neurodegeneracyjnych charakteryzujących się zaburzeniami uwagi. Terapie, dla których, mogą być testowane przy użyciu metody przedstawionej tutaj.

Ogólnie rzecz biorąc, osoby, które dopiero zaczynają korzystać z tej metody, będą miały trudności ze skonfigurowaniem systemu, który zapewni, że szczury są dokładnie śledzone, a dane są prawidłowo rejestrowane. Na potrzeby tego eksperymentu komory z ekranem dotykowym muszą być przygotowane w kabinach tłumienia dźwięku. Wyposaż komory w oświetlenie domu, generator tonów, kamerę umieszczoną powyżej, ekran dotykowy i dozownik pelletu z obszarem nagród podajnika.

Obszar nagrody podajnika może być oświetlony. Przed załadowaniem 45-miligramowych granulek nagrody strząśnij z nich kurz za pomocą przesiewacza mąki. Ten pył może zatkać podajnik.

Jeśli szczury są wyposażone w implant głowy, użyj karmnika z dużym otworem. Napełnij każdą komorę czarną maską akrylową, aby ograniczyć obszary odpowiedzi na ekranie dotykowym. Pozostaw centralny okrągły otwór na bodziec świetlny i dwa kwadratowe otwory odpowiedzi poniżej środkowego otworu umieszczonego pośrodku.

Podczas użytkowania komorę należy obsługiwać w szafie dźwiękochłonnej. Na tym kończą się przygotowania komory. Protokół tekstowy opisuje, jak ustawić obwody dla eksperymentu.

W tym eksperymencie szczury mogą być trzymane pojedynczo lub w grupach. Przed rozpoczęciem badania należy obchodzić się ze szczurami codziennie przez pięć minut dziennie przez pięć dni z rzędu. Zawsze noś środki ochrony osobistej.

Rozpocznij ograniczenie jedzenia na trzy dni przed rozpoczęciem kształtowania zachowania. Pierwszego dnia zapisz masę ciała każdego szczura podczas karmienia swobodnego i oblicz ich wagę docelową, która stanowi 85% masy zwierzęcia karmionego na wolności. Przed kształtowaniem należy wstępnie wystawić szczury na działanie 15 granulek nagrody w postaci pokarmu w ich domowej klatce.

Po początkowym ograniczeniu pokarmu dostosuj spożycie pokarmu, aby utrzymać docelową wagę, co pozwala na niewielki przyrost masy ciała w czasie. Przed rozpoczęciem nowego harmonogramu jedzenie ogranicza szczury nieco bardziej niż zwykle, aby zwiększyć ich motywację. W dni, w których szczury nie wykonują zadania, zwiększ ich pożywienie o co najmniej jeden gram, aby zrekompensować brak nagród w postaci granulek.

Po każdej sesji odczekaj co najmniej 30 minut przed podaniem pokarmu, aby uniknąć powiązania między następstwem testów a czasem karmienia. Jeśli szczury są trzymane w grupie, karm je oddzielnie przez godzinę przed ponownym przegrupowaniem. W ramach przygotowań włącz sprzęt.

Upewnij się, że dozowniki granulek są wypełnione granulkami i upewnij się, że maska znajduje się na swoim miejscu przed ekranem dotykowym. Następnie sprawdź funkcję każdego pola. Przetestuj dozownik granulek, ekran, światła i generator tonów.

Testowanie funkcji komór na początku każdego dnia ma kluczowe znaczenie, ponieważ każda mała awaria może zdezorientować zwierzęta i uniemożliwić im nauczenie się zadania lub wykonanie zadania na normalnym poziomie. Następnie zapoznaj się z harmonogramem załadunku pudełek. Zwróć szczególną uwagę na grupę testową i wprowadź odpowiednie informacje dotyczące identyfikatora zwierzęcia, płci, warunków eksperymentalnych, inicjałów użytkownika i innych notatek.

Po poczynieniu wszystkich przygotowań odzyskaj obiekty. Ogólnie rzecz biorąc, przetestuj szczury co najmniej 30 minut po ich ciemnym cyklu. Aby pracować ze szczurami w ciemności, użyj czerwonych świateł montowanych na głowie.

Podczas transportu szczurów podczas ciemnego cyklu, przykryj ich klatki czarnymi ręcznikami. Po wejściu do pokoju behawioralnego załaduj szczury do odpowiedniego pudełka i rozpocznij sesję zadania polegającego na utrzymaniu uwagi. W zadaniu długotrwałej uwagi szczury są szkolone w odróżnianiu prób sygnałowych od prób bez sygnału.

Próby sygnału obejmują błysk światła o zmiennym czasie trwania, po którym następuje sygnał dźwiękowy i czterosekundowe okno reakcji. W ciągu czterech sekund, jeśli szczur ustawił właściwy obszar na ekranie. W tym przypadku jest to właściwy obszar reakcji, szczur jest nagradzany granulką pokarmową i nazywa się to trafieniem.

Jeśli szczur szturchnie drugi obszar reakcji, jest to uważane za chybienie i szczur nie jest nagradzany. Próba bez sygnału nie obejmuje światła, a szczur musi szturchnąć inną część ekranu, aby wskazać, że nie wykryto żadnego sygnału, aby zdobyć nagrodę. Prawidłowa odpowiedź na próbę bez sygnału jest nazywana prawidłowym odrzuceniem.

Jeśli szczur szturchnie drugi obszar odpowiedzi podczas próby bez sygnału, jest to uważane za fałszywy alarm i nie jest nagradzane. Prawidłowe obszary odpowiedzi dla prób sygnałowych i niesygnałowych powinny być równoważone między badanych. W przypadku prób sygnałowych i bezsygnałowych, brak odpowiedzi w oknie odpowiedzi liczy się jako brak misji i nie jest nagradzany.

Istnieje również rozpraszająca wersja zadania ciągłej uwagi, w której światło domu podczas drugiego z trzech bloków prób. Po rozpoczęciu sesji monitoruj szczury przez pierwsze kilka minut, aby upewnić się, że wszystko działa prawidłowo. Następnie sprawdzaj ich wydajność z przerwami.

Po zakończeniu sesji zapisz dane podsumowania i wszelkie problemy w notesie. Pomiędzy próbami przetrzyj każdą komorę 10% etanolem i wymień ściółkę. Po przeprowadzeniu wszystkich prób w ciągu dnia, dokładnie wyczyść komory 10% etanolem, upewniając się, że kratka podłogowa jest tak czysta, jak to tylko możliwe.

Następnie wymień pościel. Po każdej sesji dobrze jest w pełni zaktualizować arkusze kalkulacyjne i utworzyć ich kopię zapasową na osobnym serwerze. Mediana liczby dni do osiągnięcia kryteriów SAT wynosiła 54,5 dnia dla samców szczurów i 62 dni dla samic szczurów, bez istotnej różnicy.

Pomiary wydajności w zadaniu SAT wykazały, że na podstawie procentu trafień i prawidłowych odrzuceń, mężczyźni i kobiety byli podobnie dokładni w próbach sygnalizowanych i niesygnalizowanych. Ogólna miara celowej wydajności, wskaźnik czujności lub VI, wykazała podobne pomiary również wśród płci. Nie stwierdzono również różnic między płciami w niskim odsetku odnotowanych pominięć.

Podczas zadań sygnał wizualny wahał się między 500, 50 do 25 milisekund, a wydajność spadała wraz z krótszymi sygnałami. Nie stwierdzono głównego efektu opartego na płci. Aby zwiększyć zapotrzebowanie na uwagę, światło w domu zostało włączone jako rozpraszacz podczas drugiego z trzech bloków próbnych, w jednej podgrupie szczurów.

Zgodnie z oczekiwaniami, główny efekt miał miejsce w przypadku bloku próbnego. Z wydajnością spadającą w drugim bloku i odrabiającą się w trzecim bloku. Nieoczekiwanie samice wypadły znacznie gorzej niż mężczyźni.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak testować trwałą uwagę u szczurów za pomocą komór operacyjnych z ekranem dotykowym. Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać, aby śledzić wydajność każdego zwierzęcia z osobna i w razie potrzeby dostosować karmienie, aby upewnić się, że opanowały zadanie tak szybko, jak to możliwe. Nie zapominaj, że podczas pracy z gryzoniami protokół powinien być najpierw zatwierdzony przez IACUC i zawsze należy nosić środki ochrony osobistej.