Testowanie odpowiedzi metapoznawczej za pomocą testu opóźnionego dopasowania do próbki opartego na zapachu u szczurów

Ten protokół opisuje metodę badania możliwości metapamięci, czyli świadomości pamięci, u gryzoni. Paradygmat opóźnionego dopasowania do próbki oparty na zapachu jest nowatorskim, ekologicznie istotnym testem behawioralnym, przydatnym do określenia zakresu, w jakim gryzonie mogą reagować adaptacyjnie w oparciu o poznawcze monitorowanie siły ich stanów pamięci.

Ogólnym celem tego eksperymentu jest określenie stopnia, w jakim gryzonie reagują metakognitywnie, poprzez przedstawienie badanym testów pamięciowych, które można odrzucić. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania z dziedziny psychologii porównawczej, takie jak określenie zakresu, w jakim szczury monitorują pamięć. Główną zaletą tej techniki jest to, że szczury mogą się jej stosunkowo łatwo nauczyć, ponieważ wykorzystuje naturalne zachowanie szczura związane z żerowaniem i pierwotny zmysł węchu.

Technika ta została starannie stworzona, aby wyniki testów behawioralnych były ważne i wiarygodne. Na przykład zrównoważyliśmy interwał między próbami z ustaloną wielkością, z której pobrano zapachy próbki, aby zapewnić optymalną interferencję pamięci. Pomysł na tę metodę zrodził się z podobnych paradygmatów wykorzystujących bodźce wzrokowe u małp wraz z niepowiązanymi eksperymentami, w których szczurom przedstawia się zapachy do zapamiętania poprzez kopanie w kubkach wypełnionych piaskiem.

Protokół tekstowy opisuje montaż aparatury testowej, przyzwyczajanie szczurów do aparatury testowej oraz kopanie w kubkach z piaskiem w celu uzyskania nagród w postaci jedzenia. Po ustaleniu znaczących preferencji żywieniowych szczur może przejść do treningu dopasowania do próbki. Do tego testu powinny być już przygotowane cztery różne kubki pachnącego piasku, nie starsze niż tydzień.

Przechowuj pachnący piasek w szczelnie zamkniętych szklanych pojemnikach. Każda sesja testowa dopasowania do próbki składa się z sześciu prób z czterominutowymi przerwami między próbami. Aby zwierzę przeszło to szkolenie, szczur musi poprawnie zidentyfikować ukrytą nagrodę w co najmniej trzech próbach w ciągu dwóch kolejnych sesji testowych.

Aby skonfigurować test dopasowania do próbki, wlej pół szklanki każdego pachnącego piasku do czterech filiżanek. Następnie, postępując zgodnie z losowo przypisaną pozycją przez oprogramowanie, ułóż kubki w równej odległości od drzwi wejściowych w obszarze zadań aparatu. Następnie zakop pełną część nagrody w pseudo losowo wybranym odpowiednim pachnącym kubku.

Tylko nie używaj tego samego kubka więcej niż dwa razy z rzędu. Zakop również pół nagrody w identycznie pachnącym kubku na próbkę. Zakop nagrody co najmniej do połowy dna kubka z piaskiem.

Rozpocznij test od przedstawienia szczurowi próbki zapachu. Umieść szczura w komorze na próbkę, przejdź przez znajdującą się pomiędzy nimi komorę opóźniającą. Następnie opuść kubek zawierający połówkę nagrody do komory za pomocą wygiętej szpatułki.

Gdy tylko szczur zacznie jeść nagrodę, wyjmij kubek. Po tym, jak szczur skończy jeść nagrodę, podnieś kartonową przegrodę do komory opóźniającej, a przegrodę do obszaru zadania MTS. Gdy tylko szczur dokona wyboru i odzyska nagrodę, jeśli jest obecna, wyjmij szczura z komory i umieść w klatce transferowej.

Szczur może i prawdopodobnie powącha każdą filiżankę, ale pozwoli szczurowi wkopać się tylko do jednej filiżanki. Jeśli wybierze nieprawidłowo, wyjmij go szybko, aby zapobiec alternatywnym wyborom filiżanek. Po wejściu do klatki transferowej rozpocznij czterominutowy ITI i aby oślepić szczura przed oglądaniem następnej próbnej konfiguracji, osłoń klatkę.

W okresie odpoczynku odkurz piasek, który mógł się rozlać, wyczyść komorę 70% alkoholem izopropylowym, usuń niezjedzone nagrody i w razie potrzeby uzupełnij kubki z piaskiem. Następnie przygotuj kolejny pseudo losowo wybrany kubek na próbkę z połową nagrody. Skonfiguruj obszar zadań i przeprowadź następną próbę.

Po zakończeniu sesji wróć szczura do jego klatki domowej i rozpocznij testowanie następnego szczura. Po zaliczeniu zadania MTS przejdź do testu Delayed Match-To-Sample lub DMTS w celu ustalenia kryterium opóźnienia. To zadanie jest podobne do MTS, ale zasadniczo dodaje interwał retencji między podaniem szczurowi próbki a pozwoleniem szczurowi na wykonanie testu.

Gdy szczury mają wskaźnik sukcesu między 40 a 70%, odstęp czasu jest wystarczający, aby przejść szczury do próby przymusowej przeciwko próbie wyboru. Przed rozpoczęciem prób wymuszonych przeciwko wyborowi, najpierw przeprowadź dwie próby, w których szczur znajdzie tylko kubek spadku w pokoju zadań. Miseczka opadająca jest obciążona piaskiem o innym kolorze i fakturze.

Jest załadowany nagrodą wielkości jednej czwartej. Ścieżki wymuszone i wybrane są podobne do testów DMTS, ale w ośmiu z 12 testów kubek spadkowy jest oferowany po przeciwnej stronie komory niż cztery kubki MTS. Przeprowadź 10 sesji wymuszonych i wybranych na szczura.

Podczas każdej próby, gdy szczur wchodzi do komory opóźniającej, należy zwrócić uwagę, czy szczur początkowo skręca w lewo w kierunku kubka opadającego, czy w prawo, aby wykonać test MTS. Jest to wybór metapamięci perspektywy. Po dwóch sesjach oblicz dokładność szczura w wymuszonych próbach.

Jeśli dokładność na szczurach wzrośnie do ponad 70% lub spadnie poniżej 40%, należy przerwać testy przymusowe przeciwko testom wyboru i powrócić do testów DMTS. Gdy dokładność szczura ponownie wyniesie od 40 do 70% w dwóch kolejnych sesjach DMTS, wróć do sesji wymuszonej kontra wymuszonej próby. Określ również, czy w ciągu dwóch sesji wybór odrzucenia zbliża się do zera lub 100%W takim przypadku wstrzymaj testowanie i rozważ zmianę wielkości nagrody w miseczce odrzucenia.

Celem jest spadek wskaźnika wyboru między 10 a 40%Przez cały czas trwania testów przymusowych w porównaniu z wyborami upewnij się, że preferencje szczura pozostają takie same, przeprowadzając kontrole preferencji raz w tygodniu, zgodnie z opisem w protokole tekstowym. Zawsze upewnij się, że komora testowa jest czyszczona izopropanolem po każdej próbie. W zależności od opóźnienia kryterium, możliwe jest przetestowanie dwóch lub trzech szczurów w tym samym czasie, co sprawi, że dokładne czyszczenie będzie szczególnie ważne.

W celu zbadania reakcji metakognitywnej badanego, proporcja prawidłowych prób wymuszonych jest porównywana z proporcją prawidłowo wybranych prób lub prób, w których występuje opcja odrzucenia. Na pozytywny wynik wskazuje znacznie wyższa dokładność wybranych prób w porównaniu z próbami przymusowymi. Jeśli wyniki nie są znacznie dokładniejsze w wybranych próbach niż w próbach wymuszonych, wyniki są zerowe.

Ten hipotetyczny brak dowodów na metapamięć u szczurów jest wskazywany przez niewykorzystanie opcji testu odrzucenia, podczas gdy byłoby to adaptacyjne w badaniach, podczas których próbka została zapomniana. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak testować szczury pod kątem reakcji metakognitywnej za pomocą opóźnionego testu dopasowania do próbki z pachnącym piaskiem. Po opanowaniu szczur może zostać przetestowany w sesji dopasowania do próbki w ciągu około 45 minut, w zależności od opóźnienia szczura, jeśli zostanie wykonany prawidłowo.

Próbując tej procedury, należy pamiętać, że szczury muszą być przyzwyczajone do aparatu, mieć silną preferencję nagród oraz indywidualnie dobrany i monitorowany interwał retencji.