Name: Zadanie trwałej uwagi (SAT) na ekranie dotykowym dla szczurów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 31 s
Description: Poznaj metodę oceny trwałej uwagi szczurów za pomocą komór operantowych z ekranem dotykowym. Technika ta umożliwia badanie mechanizmów poznawczych u samców i samic z porównywalną dokładnością.

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

playerTrialDesktop

Chcielibyśmy podziękować Joy Bergmann, Attilio Ceretti, Sarah Cohen, Ninie Duncan, Arronowi Hallowi, Hannie Lefebo i Madeleine Salvatore za pomoc w tym zachowaniu, a także dr Vinay Parikh, dr Brittney Yegla i Robowi Cole'owi za ich rady dotyczące parametrów SAT. Chcielibyśmy podziękować dr Jill McGaughy za wskazówki dotyczące procedury treningowej. Praca ta była wspierana przez grant National Institutes of Health, NIMH 092438 oraz grant National Science Foundation IOS 1552416 dla D.A.B.

<ol><li>Cornblatt, B. A., Keilp, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+attention%2C+genetics%2C+and+the+pathophysiology+of+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Schizphr+Bull%22%5BJournal%5D)">Impaired attention, genetics, and the pathophysiology of schizophrenia.</a> Schizphr Bull. 20 (1), 31-46 (1994).</li>
<li>Gmehlin, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attentional+Lapses+of+Adults+with+Attention+Deficit+Hyperactivity+Disorder+in+Tasks+of+Sustained+Attention%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Clin+Neuropsychol%22%5BJournal%5D)">Attentional Lapses of Adults with Attention Deficit Hyperactivity Disorder in Tasks of Sustained Attention.</a> Arch Clin Neuropsychol. 31 (4), 343-357 (2016).</li>
<li>Perry, R. J., Hodges, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attention+and+executive+deficits+in+Alzheimer%27s+disease.+A+critical+review%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Attention and executive deficits in Alzheimer's disease. A critical review.</a> Brain. 122 (Pt 3), 383-404 (1999).</li>
<li>Sarter, M., Givens, B., Bruno, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cognitive+neuroscience+of+sustained+attention%3A+where+top-down+meets+bottom-up%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">The cognitive neuroscience of sustained attention: where top-down meets bottom-up.</a> Brain Res Rev. 35 (2), 146-160 (2001).</li>
<li>Smilek, D., Carriere, J. S. A., Cheyne, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failures+of+sustained+attention+in+life%2C+lab%2C+and+brain%3A+Ecological+validity+of+the+SART%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Failures of sustained attention in life, lab, and brain: Ecological validity of the SART.</a> Neuropsychologia. 48 (9), 2564-2570 (2010).</li>
<li>Becker, J. B., Prendergast, B. J., Liang, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Female+rats+are+not+more+variable+than+male+rats%3A+a+meta-analysis+of+neuroscience+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Sex+Differ%22%5BJournal%5D)">Female rats are not more variable than male rats: a meta-analysis of neuroscience studies.</a> Biol Sex Differ. 7 (1), 34(2016).</li>
<li>Cope, Z. A., Young, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Five-Choice+Continuous+Performance+Task+%285C-CPT%29%3A+A+Cross-Species+Relevant+Paradigm+for+Assessment+of+Vigilance+and+Response+Inhibition+in+Rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The Five-Choice Continuous Performance Task (5C-CPT): A Cross-Species Relevant Paradigm for Assessment of Vigilance and Response Inhibition in Rodents.</a> Curr Protoc Neurosci. 4, 9-56 (2017).</li>
<li>Kim, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+continuous+performance+test+%28rCPT%29+for+mice%3A+a+novel+operant+touchscreen+test+of+attentional+function%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">The continuous performance test (rCPT) for mice: a novel operant touchscreen test of attentional function.</a> Psychopharmacology (Berl). 232 (21-22), 3947-3966 (2015).</li>
<li>Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+5-choice+serial+reaction+time+task%3A+behavioural+pharmacology+and+functional+neurochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">The 5-choice serial reaction time task: behavioural pharmacology and functional neurochemistry.</a> Psychopharmacology (Berl). 163 (3-4), 362-380 (2002).</li>
<li>McGaughy, J., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+vigilance+in+rats%3A+task+validation+and+effects+of+age%2C+amphetamine%2C+and+benzodiazepine+receptor+ligands%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology+%28Berl%29%22%5BJournal%5D)">Behavioral vigilance in rats: task validation and effects of age, amphetamine, and benzodiazepine receptor ligands.</a> Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 340-357 (1995).</li>
<li>McGaughy, J., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+ovariectomy%2C+192+IgG-saporin-induced+cortical+cholinergic+deafferentation%2C+and+administration+of+estradiol+on+sustained+attention+performance+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+neurosci%22%5BJournal%5D)">Effects of ovariectomy, 192 IgG-saporin-induced cortical cholinergic deafferentation, and administration of estradiol on sustained attention performance in rats.</a> Behav neurosci. 113 (6), 1216-1232 (1999).</li>
<li>St Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+attention+in+mice%3A+expanding+the+translational+utility+of+the+SAT+by+incorporating+the+Michigan+Controlled+Access+Response+Port+%28MICARP%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Sustained attention in mice: expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP).</a> Behav Brain Res. 225 (2), 574-583 (2011).</li>
<li>Demeter, E., Sarter, M., Lustig, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rats+and+humans+paying+attention%3A+cross-species+task+development+for+translational+research%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychology%22%5BJournal%5D)">Rats and humans paying attention: cross-species task development for translational research.</a> Neuropsychology. 22 (6), 787-799 (2008).</li>
<li>McGaughy, J., Kaiser, T., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+vigilance+following+infusions+of+192+IgG-saporin+into+the+basal+forebrain%3A+selectivity+of+the+behavioral+impairment+and+relation+to+cortical+AChE-positive+fiber+density%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+neurosci%22%5BJournal%5D)">Behavioral vigilance following infusions of 192 IgG-saporin into the basal forebrain: selectivity of the behavioral impairment and relation to cortical AChE-positive fiber density.</a> Behav neurosci. 110 (2), 247-265 (1996).</li>
<li>Gritton, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+cholinergic+signaling+controls+the+detection+of+cues%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">Cortical cholinergic signaling controls the detection of cues.</a> Proc Natl Acad Sci. 113 (8), E1089-E1097 (2016).</li>
<li>Burk, J. A., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociation+between+the+attentional+functions+mediated+via+basal+forebrain+cholinergic+and+GABAergic+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dissociation between the attentional functions mediated via basal forebrain cholinergic and GABAergic neurons.</a> Neuroscience. 105 (4), 899-909 (2001).</li>
<li>Parikh, V., Bernard, C. S., Naughton, S. X., Yegla, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+between+A%CE%B2+oligomers+and+presynaptic+cholinergic+signaling%3A+Age-dependent+effects+on+attentional+capacities%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Interactions between Aβ oligomers and presynaptic cholinergic signaling: Age-dependent effects on attentional capacities.</a> Behav Brain Res. 274, 30-42 (2014).</li>
<li>Cole, R. D., Kawasumi, Y., Parikh, V., Bangasser, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corticotropin+releasing+factor+impairs+sustained+attention+in+male+and+female+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Corticotropin releasing factor impairs sustained attention in male and female rats.</a> Behav Brain Res. 296, 30-34 (2016).</li>
<li>Wicks, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Method+for+testing+sustained+attention+in+touchscreen+operant+chambers+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Meth%22%5BJournal%5D)">Method for testing sustained attention in touchscreen operant chambers in rats.</a> J Neurosci Meth. 277, 30-37 (2017).</li>
<li>Hvoslef-Eide, M., Nilsson, S. R., Saksida, L. M., Bussey, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cognitive+Translation+Using+the+Rodent+Touchscreen+Testing+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Top+Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cognitive Translation Using the Rodent Touchscreen Testing Approach.</a> Curr Top Behav Neurosci. 28, 423-447 (2016).</li>
<li>Bussey, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+touchscreen+cognitive+testing+method+for+rodents%3A+how+to+get+the+best+out+of+your+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+Mem%22%5BJournal%5D)">The touchscreen cognitive testing method for rodents: how to get the best out of your rat.</a> Learn Mem. 15 (7), 516-523 (2008).</li>
<li>Mar, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+touchscreen+operant+platform+for+assessing+executive+function+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">The touchscreen operant platform for assessing executive function in rats and mice.</a> Nat Protoc. 8 (10), 1985-2005 (2013).</li>
<li>Gill, T. M., Sarter, M., Givens, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+visual+attention+performance-associated+prefrontal+neuronal+activity%3A+evidence+for+cholinergic+modulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Sustained visual attention performance-associated prefrontal neuronal activity: evidence for cholinergic modulation.</a> J Neurosci. 20 (12), 4745-4757 (2000).</li>
<li>Mazure, C. M., Jones, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Twenty+years+and+still+counting%3A+including+women+as+participants+and+studying+sex+and+gender+in+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Womens+Health%22%5BJournal%5D)">Twenty years and still counting: including women as participants and studying sex and gender in biomedical research.</a> BMC Womens Health. 15 (1), 94(2015).</li>
<li>Toth, L. A., Gardiner, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Food+and+Water+Restriction+Protocols%3A+Physiological+and+Behavioral+Considerations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Assoc+Lab+Anim+Sci%22%5BJournal%5D)">Food and Water Restriction Protocols: Physiological and Behavioral Considerations.</a> J Am Assoc Lab Anim Sci. 39 (6), 9-17 (2000).</li>
<li>Nuechterlein, K. H., Luck, S. J., Lustig, C., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CNTRICS+Final+Task+Selection%3A+Control+of+Attention%5BTitle%5D)+AND+%22Schizo+Bull%22%5BJournal%5D)">CNTRICS Final Task Selection: Control of Attention.</a> Schizo Bull. 35 (1), 182-196 (2009).</li>
<li>Burk, J. A., Herzog, C. D., Porter, M. C., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+between+aging+and+cortical+cholinergic+deafferentation+on+attention%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Interactions between aging and cortical cholinergic deafferentation on attention.</a> Neurobiol Aging. 23 (3), 467-477 (2002).</li>
<li>St Peters, M., Demeter, E., Lustig, C., Bruno, J. P., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+control+of+attention+by+stimulating+mesolimbic-corticopetal+cholinergic+circuitry%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Enhanced control of attention by stimulating mesolimbic-corticopetal cholinergic circuitry.</a> J Neurosci. 31 (26), 9760-9771 (2011).</li>
<li>Turchi, J., Holley, L. A., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+nicotinic+acetylcholine+receptor+ligands+on+behavioral+vigilance+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Effects of nicotinic acetylcholine receptor ligands on behavioral vigilance in rats.</a> Psychopharmacology. 118 (2), 195-205 (1995).</li>
<li>Newman, L. A., McGaughy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attentional+effects+of+lesions+to+the+anterior+cingulate+cortex%3A+How+prior+reinforcement+influences+distractibility%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+neurosci%22%5BJournal%5D)">Attentional effects of lesions to the anterior cingulate cortex: How prior reinforcement influences distractibility.</a> Behav neurosci. 125 (3), 360-371 (2011).</li>
<li>Gritton, H. J., Stasiak, A. M., Sarter, M., Lee, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cognitive+Performance+as+a+Zeitgeber%3A+Cognitive+Oscillators+and+Cholinergic+Modulation+of+the+SCN+Entrain+Circadian+Rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">Cognitive Performance as a Zeitgeber: Cognitive Oscillators and Cholinergic Modulation of the SCN Entrain Circadian Rhythms.</a> PLOS ONE. 8 (2), e56206(2013).</li>
<li>Newman, L. A., McGaughy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cholinergic+deafferentation+of+prefrontal+cortex+increases+sensitivity+to+cross-modal+distractors+during+a+sustained+attention+task%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cholinergic deafferentation of prefrontal cortex increases sensitivity to cross-modal distractors during a sustained attention task.</a> J Neurosci. 28 (10), 2642-2650 (2008).</li>
<li>Yu, A., Dayan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uncertainty%2C+Neuromodulation%2C+and+Attention%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Uncertainty, Neuromodulation, and Attention.</a> Neuron. 46 (4), 681-692 (2005).</li>
<li>Bari, A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+application+of+the+5-choice+serial+reaction+time+task+for+the+assessment+of+visual+attentional+processes+and+impulse+control+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">The application of the 5-choice serial reaction time task for the assessment of visual attentional processes and impulse control in rats.</a> Nat Protoc. 3 (5), 759-767 (2008).</li>
<li>Bhandari, J., Daya, R., Mishra, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvements+and+important+considerations+for+the+5-choice+serial+reaction+time+task-An+effective+measurement+of+visual+attention+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Meth%22%5BJournal%5D)">Improvements and important considerations for the 5-choice serial reaction time task-An effective measurement of visual attention in rats.</a> J Neurosci Meth. 270, 17-29 (2016).</li>
<li>Bangasser, D. A., Shors, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+hippocampus+is+necessary+for+enhancements+and+impairments+of+learning+following+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The hippocampus is necessary for enhancements and impairments of learning following stress.</a> Nat Neurosci. 10 (11), 1401-1403 (2007).</li>
<li>Wiersielis, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex+differences+in+corticotropin+releasing+factor-evoked+behavior+and+activated+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Psychoneuroendocrinology%22%5BJournal%5D)">Sex differences in corticotropin releasing factor-evoked behavior and activated networks.</a> Psychoneuroendocrinology. 73, 204-216 (2016).</li>
<li>Parikh, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diminished+trkA+receptor+signaling+reveals+cholinergic-attentional+vulnerability+of+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Diminished trkA receptor signaling reveals cholinergic-attentional vulnerability of aging.</a> Eur J Neurosci. 37 (2), 278-293 (2013).</li>
<li>Prusky, G. T., Harker, K. T., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variation+in+visual+acuity+within+pigmented%2C+and+between+pigmented+and+albino+rat+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains.</a> Behav Brain Res. 136 (2), 339-348 (2002).</li>
<li>Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+attention+in+mice%3A+Expanding+the+translational+utility+of+the+SAT+by+incorporating+the+Michigan+Controlled+Access+Response+Port+%28MICARP%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Sustained attention in mice: Expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP).</a> Behav Brain Research. 225 (2), 574-583 (2011).</li>
<li>Romberg, C., Mattson, M. P., Mughal, M. R., Bussey, T. J., Saksida, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+Attention+in+the+3xTgAD+Mouse+Model+of+Alzheimer%27s+Disease%3A+Rescue+by+Donepezil+%28Aricept%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Impaired Attention in the 3xTgAD Mouse Model of Alzheimer's Disease: Rescue by Donepezil (Aricept).</a> J Neurosci. 31 (9), 3500-3507 (2011).</li>
<li>Clayton, J. A., Collins, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NIH+to+balance+sex+in+cell+and+animal+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">NIH to balance sex in cell and animal studies.</a> Nature. 509 (7500), 282-283 (2014).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Deficyty w długotrwałej uwadze są zgłaszane w zaburzeniach neuropsychiatrycznych, neurorozwojowych i neurodegeneracyjnych 1,2,3, ale procesy, które przyczyniają się do optymalnej i zakłóconej uwagi, są niedostatecznie zbadane. Dzieje się tak po części dlatego, że specjalistyczny sprzęt ogranicza łatwą adaptację zadań uwagi gryzoni. Jednak komory z ekranem dotykowym rozwiązują ten problem, zapewniając elastyczność w wykonywaniu r...

Zaburzenia od zespołu nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD) przez schizofrenię do choroby Alzheimera, dzielą upośledzenie uwagi jako cechę1,2,3. Deficyty w długotrwałej uwadze – zdolności do ciągłego monitorowania sytuacji pod kątem sporadycznych i nieprzewidywalnych zdarzeń – są szczególnie destrukcyjne, ponieważ ciągła uwaga ma kluczowe znaczenie dla selektywnej i podzielonej uwagi, a także innych procesów poznawczych4,5. Nawet u zdrowych osób trudności z utrzymaniem uwagi negatywnie wpływają na funkcje poznawcze, upośledzając codzienne funkcjonowanie6. Tak więc zrozumienie neurobiologicznych podstaw długotrwałej uwagi i tego, w jaki sposób ulega ona rozregulowaniu, może prowadzić do interwencji mających na celu poprawę funkcji poznawczych, które przyniosłyby korzyści wielu ludziom.
W celu nakreślenia obwodów i procesów molekularnych, które przyczyniają się do prawidłowej i zakłóconej uwagi, wielu badaczy zwróciło się ku modelom zwierzęcym niebędącym ludźmi, gdzie możliwe jest manipulowanie określonymi populacjami komórek i procesami molekularnymi podczas zadań związanych z uwagą. Wysiłek ten doprowadził do opracowania różnych zadań koncentracji instrumentalnej, które mogą oceniać zdolność do utrzymania uwagi7,8,9,10. Jeden z takich paradygmatów, opracowany przez McGaughy'ego i Sartera (1995), jest znany jako zadanie ciągłej uwagi (SAT). Gryzonie wyszkolone w SAT muszą odróżniać próby sygnałowe, w których lampka sygnalizacyjna krótko, od prób bez sygnału. Wymagania dotyczące uwagi można zwiększyć, wprowadzając wizualny dystraktor (światło domu)10. Parametry krytyczne dla oceny uwagi w SAT są dobrze udokumentowane, a zadanie to zostało zweryfikowane u samców i samic szczurów i myszy10,11,12. Wersja została nawet dostosowana do potrzeb ludzi, podkreślając użyteczność translacyjną SAT13. Co ważne, zastosowanie tego zadania pomogło w uwikłaniu podstawnego układu korowo-ogonowego przodomózgowia w ciągłą uwagę4. W szczególności neurony cholinergiczne w jądrze podstawnym obszaru Meynert (NBM) / istoty wewnętrznej (SI) podstawy przodomózgowia, które rzutują na korę przedczołową, mają kluczowe znaczenie dla trafień, które są dokładnymi odpowiedziami na próby sygnałowe14,15. W przeciwieństwie do tego, uważa się, że neurony GABA-ergiczne w tym regionie pośredniczą w wydajności podczas prawidłowych odrzutów (CR), które są dokładnymi odpowiedziami w próbach bez sygnału16. Po ustaleniu podstawowego obwodu dla tego zadania zidentyfikowano czynniki, które modulują ten obwód w celu upośledzenia uwagi, począwszy od hormonów stresu, a skończywszy na białkach neurotoksycznych17,18. Podsumowując, badania te podkreślają użyteczność SAT.
Jednym z ograniczeń implementacji SAT w laboratorium jest to, że oryginalna procedura wymaga komór operacyjnych na stałe skonfigurowanych do tego zadania, z centralnym oświetleniem panelu i dwiema wysuwanymi dźwigniami, jedną przeznaczoną do uderzeń i jedną dla CRs10. Podczas próby sygnału lampka panelu zapala się na chwilę, a następnie dźwignie wysuwają się, wskazując 4-sekundowe okno reakcji. W tym oknie, jeśli zostanie naciśnięta wyznaczona dźwignia trafienia, szczur otrzymuje nagrodę (jedzenie lub wodę). Nieprawidłowe naciśnięcia dźwigni podczas prób sygnału, znane jako chybienia, nie są nagradzane. W przypadku prób bez sygnalizacji lampka panelu pozostaje wyłączona, a następnie dźwignie są wysuwane. Podczas gdy CR jest nagradzany, nieprawidłowe naciśnięcia dźwigni w niesygnalizowanych próbach, znane jako fałszywe alarmy, nie są nagradzane. Brak odpowiedzi w oknie odpowiedzi liczy się jako pominięcie. Aby zwiększyć dostępność SAT, niedawno zmodyfikowaliśmy zadanie dla komór operacyjnych z ekranem dotykowym, w których jedna ściana jest ekranem dotykowym, który może zarówno wyświetlać bodźce wizualne, jak i rejestrować reakcje szturchania nosem19. Komory z ekranem dotykowym stają się coraz bardziej popularne ze względu na ich wszechstronność w wykonywaniu różnych zadań (np. uczenie się w parach, uczenie odwrócone itp.) za pomocą jednego elementu wyposażenia20. Podobnie jak w przypadku innych procedur związanych z ekranami dotykowymi20,21,22, nasza adaptacja SAT wymaga użycia nieprzezroczystej plastikowej osłony ekranu dotykowego, zwanej maską, z wyciętymi w niej otworami. Centralny, okrągły otwór pozwala na prezentację sygnału poprzez prezentację białego bodźca na ekranie za nim, a dwa kwadratowe obszary odpowiedzi, jeden przeznaczony dla trafień, a drugi dla CR, pozwalają szczurowi na udzielanie odpowiedzi dotykowych19. W tradycyjnych komorach okno odpowiedzi 4-s jest zwykle sygnalizowane prezentacją dźwigni, ale poprzednie badanie wykazało, że ton może być również używany do sygnalizowania okna odpowiedzi23. W SAT z ekranem dotykowym podobnie sygnalizujemy okno odpowiedzi krótkim dźwiękiem. Inne parametry treningu (np. liczba prób, interwał między próbami itp.) są podobne między tradycyjnym a dotykowym SAT. Wcześniej oceniliśmy wydajność między tradycyjną wersją SAT a wersją SAT z ekranem dotykowym i stwierdziliśmy, że jest ona porównywalna, co sugeruje, że SAT z ekranem dotykowym jest prawidłowym sposobem pomiaru trwałej uwagi19. Modyfikacja ekranu dotykowego sprawia, że SAT jest bardziej wszechstronny, ponieważ można go teraz dostosować do powszechnego użytku w skrzynkach sterowniczych z ekranem dotykowym.
Obecny protokół szczegółowo opisuje, jak uruchomić SAT z ekranem dotykowym w laboratorium. Harmonogramy treningowe zostały nieznacznie zmienione w stosunku do naszego poprzedniego raportu z zadania19 w celu optymalizacji czasu akwizycji u samic szczurów, które, w przeciwieństwie do samców, miały trudności z przejściem przez poprzednie harmonogramy24. Dołączono wyniki ilustrujące typowe wyniki u samców i samic szczurów, wraz ze wskazówkami dotyczącymi rozwiązywania problemów z zadaniem.

<table><tbody><tr><td>Komory z ekranem dotykowym Bussey-Saksida Rat System łatwej instalacji</td><td>Lafayette Instrument</td><td>80604-20</td><td>Zawiera: ekran dotykowy, podstawę komory z perforowaną podłogą, duży obszar nagrody podajnika (44,5 mm szerokości x 92,5 mm wysokości), głośnik, oświetlenie domowe, generator tonów, SAC; Trapezoidalny obszar roboczy dla zwierząt ma szerokość 126 mm przy karmniku, 240 mm szerokości i 332 mm głębokości przy ekranie oraz 300 mm wysokości</td></tr><tr><td>Kabiny tłumienia dźwięku (SAC)</td><td>Lafayette Instrument</td><td>80604-20</td><td>Tłumienie do około 35 dB; 38 kg wagi; Wymiary zewnętrzne: 600 mm szerokości x 670 mm wysokości x 352 mm głębokości; Wymiary wewnętrzne: 540 mm szerokości x 610 mm wysokości x 532 mm głębokości</td></tr><tr><td>Oprogramowanie Abet II do ekranów dotykowych</td><td>Lafayette Instrument</td><td>89505</td><td>Wersja 2.19</td></tr><tr><td>Whisker Multimedia</td><td>Lafayette Instrument</td><td>80698-1</td><td>Wymagany do obsługi dotykowej Abet II</td></tr><tr><td>Dozownik granulek</td><td>Lafayette Instrument</td><td>80209-45</td><td>45 mg Wymienny rozmiar granulki Kamera</td></tr> kołowa <tr><td></td><td>Lafayette Instrument</td><td>80600-CAM</td><td>Filtrowany i skoncentrowany dla światła podczerwonego</td></tr><tr><td>Microsoft Windows</td><td></td> Zalecany system Microsoft <td></td><td>Windows 7-64-bitowy</td></tr><tr><td>Kontroler Komory z ekranem dotykowym</td><td>Lafayette Instrument</td><td>88530</td><td>Dwurdzeniowy procesor Pentinum; 2,5 GHz lub szybszy; klawiatura, mysz i monitor; Zainstalowana karta PCI, i rozszerzenie; Cztery porty RS232; Cztery porty VGA</td></tr><tr><td>Bezpyłowe precyzyjne pelety</td><td>BioServe</td><td>F0165</td><td>45 mg</td></tr><tr><td>maska akrylowa</td><td>Wszystko Plastik</td><td>Produkt niestandardowy</td><td>poliwęglan z jednym matowym wykończeniem o grubości 3,18 mm; Centralny okrągły otwór o średnicy 28,58 mm, 107,95 mm od dołu, wyśrodkowany między lewą a prawą stroną; Dwa kwadratowe obszary odpowiedzi, 28,57 mm x 28,57 mm każdy umieszczony poniżej i poza środkiem, jeden 85,725 mm od lewej i jeden 85,725 mm od prawej strony i oba 34,925 mm od dołu.</td></tr><tr><td>Wózek użytkowy</td><td>Fisher Scientific</td><td>11-954-754</td><td>30,75 cala x 18,38 cala x 33 cala</td></tr><tr><td></td><td></td><td>ręcznik</td><td>Wystarczająco duży, aby przykryć klatki do transportu zwierząt</td></tr><tr><td>Reflektory z czerwonymi światłami</td><td>Energizer</td><td>HDL33A2E</td><td>LED białe i czerwone światło</td></tr></tbody></table>

zadanie trwałej uwagi (sat) na ekranie dotykowym dla szczurów

Touchscreen Sustained Attention Task (SAT) for Rats

Ciągła uwaga to zdolność do monitorowania sporadycznych i nieprzewidywalnych zdarzeń przez dłuższy okres czasu. Ten proces uwagi służy innym aspektom poznania i jest zakłócony w niektórych zaburzeniach neurorozwojowych, neuropsychiatrycznych i neurodegeneracyjnych. Dlatego klinicznie ważne jest zidentyfikowanie mechanizmów, które upośledzają i poprawiają trwałą uwagę. Takie mechanizmy są często po raz pierwszy odkrywane przy użyciu modeli gryzoni. W związku z tym opracowano kilka procedur behawioralnych do testowania aspektów długotrwałej uwagi dla gryzoni. Jeden, po raz pierwszy opisany przez McGaughy'ego i Sartera (1995), zwany zadaniem długotrwałej uwagi (SAT), szkoli szczury do rozróżniania między sygnałem (tj. krótką prezentacją światła) a próbami bez sygnału. Sygnały są krótkie i dlatego wymagają szczególnej uwagi, aby zostały dostrzeżenie. Wymagania dotyczące uwagi można dodatkowo zwiększyć, wprowadzając rozpraszacz (np. światło w domu). Zmodyfikowaliśmy to zadanie dla komór operacyjnych z ekranem dotykowym, które są skonfigurowane z ekranem dotykowym na jednej ścianie, który może prezentować bodźce i rejestrować odpowiedzi. Tutaj szczegółowo opisujemy nasz protokół dla SAT w komorach z ekranem dotykowym. Dodatkowo przedstawiamy standardowe miary wydajności samców i samic szczurów Sprague-Dawley. Porównywalne wyniki w tym zadaniu u obu płci podkreślają jego zastosowanie w badaniach nad uwagą, zwłaszcza że coraz więcej badaczy uwzględnia samice gryzoni w swoim projekcie eksperymentalnym. Co więcej, łatwa implementacja SAT dla coraz bardziej popularnych studzienek z ekranem dotykowym zwiększa jego użyteczność.

W większości badań nad uwagą szczury są trenowane do osiągnięcia kryteriów w teście SAT, a następnie przeprowadza się manipulacje mające na celu zaburzenie lub poprawę uwagi. Dane dotyczące procesu nabywania umiejętności nie są zazwyczaj prezentowane, jednak robimy to tutaj, aby zilustrować tempo uczenia się u samców i samic szczurów Sprague-Dawley. W tym celu określono medianę liczby dni potrzebnych do osiągnięcia kryteriów w teście SAT (poczytając od fazy Nose Poke). Należy zauważyć, że...

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

Sustained attention is the ability to monitor intermittent and unpredictable events over a prolonged period of time. This attentional process subserves ...

Ogólnym celem tego zadania behawioralnego z wykorzystaniem operantowych komór z ekranem dotykowym jest pomiar zdolności do uwagi trwałej u szczurów. Metoda ta może pomóc w odkryciu mechanizmów neurobiologicznych kluczowych dla prawidłowej uwagi trwałej, która polega na monitorowaniu przerywanych i nieprzewidywalnych zdarzeń w czasie. Główną zaletą tej techniki jest to, że zaadaptowaliśmy dobrze zwalidowane zadanie dotyczące uwagi trwałej u gryzoni do operantowej komory z ekranem dotykowym.Aparat zyskujący na popularności dzięki programowalności w odniesieniu do wielu zadań poznawczych. Zastosowania tej techniki obejmują badanie zaburzeń neuropsychiatrycznych i neurodegeneracyjnych charakteryzujących się zaburzeniami uwagi. Terapie tych schorzeń mogą być testowane przy użyciu zaprezentowanej tutaj metody.Zazwyczaj osoby rozpoczynające pracę z tą metodą mają trudności z konfiguracją systemu zapewniającego dokładne śledzenie szczurów oraz prawidłowe rejestrowanie danych. W tym eksperymencie komory z ekranem dotykowym muszą zostać przygotowane wewnątrz wygłuszonych kabin. Wyposażyć komory w oświetlenie pomieszczenia, generator sygnałów dźwiękowych, kamerę umieszczoną powyżej, ekran dot

touchscreen-sustained-attention-task-sat-for-rats

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

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

Opisujemy protokoły szkolenia szczurów do przewlekłych zapisów elektrofizjologicznych w pełni zautomatyzowanych zadaniach poznawczych w labiryncie projekcji podłogowej.

Zautomatyzowane wizualne zadania poznawcze do rejestrowania aktywności neuronalnej za pomocą labiryntu projekcji podłogowej

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

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

Opisana jest szczurza wersja ludzkiego Testu Czujności Psychomotorycznej (PVT), która mierzy aspekty uwagi podobne do tych mierzonych za pomocą ludzkiego PVT, w tym aspekty ludzkiej czujności, takie jak dokładność działania, szybkość motoryczna, przedwczesne reagowanie i spadki uwagi.

Test czujności psychomotorycznej gryzoni (rPVT): metoda oceny sprawności neurobehawioralnej u szczurów i myszy

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

Prezentowany tutaj jest protokół do ustalenia ostrego zawału mostu w modelu szczurzym za pomocą stymulacji elektrycznej za pomocą pojedynczego impulsu.

Ustalenie ostrego zawału mostu u szczurów za pomocą stymulacji elektrycznej

Ten protokół opisuje, jak zbudować małą i wszechstronną kamerę wideo oraz jak wykorzystać uzyskane z niej filmy do trenowania sieci neuronowej do śledzenia pozycji zwierzęcia w komorach warunkowania instrumentalnego. Jest to cenne uzupełnienie standardowych analiz logów danych uzyskanych z testów kondycjonowania instrumentalnego.

Śledzenie szczurów w komorach kondycjonowania instrumentalnego za pomocą uniwersalnej domowej kamery wideo i DeepLabCut

Protokół opisuje, jak zmierzyć odpowiedź optomotoryczną u wiewiórek ziemnych z 13 rzędami, gatunkiem z dominacją stożków z cechami siatkówki przypominającymi ludzką plamkę żółtą. Konstrukcja platformy usprawnia obsługę i zmniejsza niepokój, poprawiając zdolność zwierzęcia do pozostawania na podniesionej platformie, umożliwiając nieinwazyjną ocenę zmian w funkcjach wzrokowych.

Nieawersyjne unieruchomienie zwierząt umożliwiające rejestrację odruchu optomotorycznego u wiewiórek ziemnych

Poznaj metodę oceny trwałej uwagi szczurów za pomocą komór operantowych z ekranem dotykowym. Technika ta umożliwia badanie mechanizmów poznawczych u samców i samic z porównywalną dokładnością.

Zadanie trwałej uwagi (SAT) na ekranie dotykowym dla szczurów

Przeglądaj więcej filmów