Trzy procedury laboratoryjne do oceny różnych objawów impulsywności u szczurów

Przeprowadzanie procedur behawioralnych w celu oceny impulsywności u szczurów zapewnia wgląd w środowiskowe, neurofizjologiczne i neurochemiczne podstawy impulsywności, czyli w czynniki, które wyzwalają i leżą u podstaw tych zachowań. Protokół ten pozwala na badanie impulsywności z dobrą równowagą wydajności i dostępności oraz instrukcje dotyczące danych odpowiednich do analizy ilościowej. Wydajność w tych protokołach może być uważana za analogię impulsywności u ludzi.

W związku z tym ich ludzkie wersje służą do diagnozowania i leczenia powiązanych zaburzeń psychicznych, takich jak ADHD lub patologiczny hazard. Procedurę z Patsy Moreno zademonstrują Gustavo Lago, technik, i Pablo Saavedra, student studiów licencjackich z naszego laboratorium. Po rozpoczęciu reżimu ograniczania żywności, dodaj 60 granulek żywności do pojemnika na żywność, aby przyzwyczaić się do neofobii żywieniowej przed wprowadzeniem szczurów do komór kondycjonujących bez inicjowania jakiegokolwiek protokołu na 30 minut, aby przyzwyczaić się do reakcji eksploracyjnych.

Po etapie przyzwyczajenia wprowadź szczury do komór kondycjonujących na dwie dodatkowe codzienne 30-minutowe sesje dostarczania granulki pokarmowej co 45 sekund, aby pomóc szczurom zidentyfikować źródło granulek. W celu wyboru międzyokresowego i różnicowego wzmocnienia niskich wskaźników odpowiedzi lub protokołów DRL, umieść jedną lub dwie dźwignie w komorze i dostarczaj żywność dla każdego poziomu naciśnięcia w połączeniu z bezpłatnym podawaniem granulek żywności co 45 sekund. W przypadku protokołu wyboru międzyokresowego wybierz wartości opóźnienia i wielkości nagrody.

Na przykład, opcje dla opcji większej-później lub LL dostarczają pięć granulek żywności po 20-sekundowym ustalonym opóźnieniu, a opcje dla opcji małej-prędzej lub SS dostarczają natychmiast jedną granulkę żywności. Wybierz kryterium końcowe i zakończ sesje automatycznie po spełnieniu określonego kryterium, na przykład po 40 próbach wyboru lub po 50 minutach. Połącz każdą alternatywę z dźwignią w komorze kondycjonowania, równoważąc lateralizację alternatyw między badanymi i udostępnij alternatywy SS i LL po osiągnięciu harmonogramu zmiennych interwałów.

W próbach swobodnego wyboru, gdy jedna z dźwigni zostanie naciśnięta po upływie określonego czasu, aktywowana zostanie powiązana alternatywa. Obie dźwignie zostaną cofnięte, a konsekwencja związana z alternatywami SS lub LL po osiągnięciu harmonogramu zbrojenia o zmiennym interwałze zostanie aktywowana. Po dostarczeniu nagrody wykonaj warunek limitu czasu, dostosowując czas trwania tego warunku, aby zrównać średni czas trwania interwałów międzypróbnych dla obu alternatyw.

Próba następnego wyboru rozpoczyna się po zakończeniu limitu czasu. Jeśli uczestnik wybierze jedną alternatywę na dwie kolejne próby, program określi, że następna próba będzie wymuszoną próbą pozostałej alternatywy, to znaczy, że w następnej próbie obie dźwignie będą dostępne, ale tylko jedna będzie działać, aby zapewnić, że uczestnik doświadczy wyników związanych z obiema alternatywami. W przypadku programowania DRL wybierz wartość minimalnego czasu, po którym odpowiedź przyniesie nagrodę.

Po rozpoczęciu sesji lub po dowolnej reakcji naciśnięcia dźwigni uruchom minutnik odliczający czas od wybranej wartości czasu do zera. Jeśli podmiot wyświetli odpowiedź, zanim licznik czasu osiągnie wartość zero, czasomierz zostanie zresetowany, tak że podmiot będzie musiał poczekać na nową okazję, aby uzyskać nagrodę. Jeśli tester wyemituje odpowiedź po tym, jak licznik czasu osiągnie wartość zero, dostarcz granulkę jedzenia.

Zegar zostanie zresetowany po dwóch sekundach, aby zwierzę mogło spożyć pellet. W przypadku dyskryminacji cech negatywnych, najpierw wybierz czas trwania bodźców, czas trwania interwałów międzypróbnych i kryteria zakończenia sesji. Po przedstawieniu bodźca A w próbach A-plus, podaj granulkę pokarmu.

Po przedstawieniu tego samego bodźca A wraz z dodatkowym bodźcem X w badaniach AX-minus, nie należy podawać żadnego pokarmu. Po skonfigurowaniu protokołów w oprogramowaniu komputerowym wyczyść wewnętrzne ściany, sufit i podłogę grilla komór operacyjnych odpowiednim roztworem dezynfekującym, aby usunąć zapachy z poprzednich sesji lub poprzednich badań. Użyj komputera, aby ręcznie aktywować i monitorować kluczowe wejścia i wyjścia, aby upewnić się, że działają i sprawdzić, czy dozownik żywności zawiera wystarczającą ilość jedzenia do dostarczenia podczas sesji.

Przesunąć klatki z szczurami w środku, zbliżyć do komór kondycjonowania i otworzyć klatkę w obudowie. Delikatnie umieść szczura w odpowiedniej komorze kondycjonującej przed zamknięciem komór kondycjonujących w skorupach izolacyjnych. Uruchom program i poczekaj, aż program się zakończy.

Jeśli dane nie zostaną zapisane automatycznie, zapisz pliki wyjściowe sesji na dysku komputera lub w innym miejscu. Po zakończeniu programu delikatnie wróć szczury do odpowiednich klatek i podaj zwierzętom pokarm uzupełniający zgodnie z wybranym reżimem ograniczeń żywieniowych. W tej procedurze wyboru międzyokresowego stosunek logarytmiczny wskaźnika odpowiedzi dźwigni związany z alternatywą SS był wyższy u szczurów ze spontanicznym nadciśnieniem tętniczym w porównaniu ze szczurami typu dzikiego, co sugeruje, że szczury z modelem ADHD wolą natychmiastową nagrodę kosztem bogatszej, ale opóźnionej alternatywy.

W tym reprezentatywnym eksperymencie z protokołem DRL dane podłużne pojedynczego szczura z 10-sekundowym ograniczeniem czasowym w odpowiedzi pokazują, że z biegiem czasu zwierzę nabrało doświadczenia w zadaniu, ostatecznie ucząc się reagować około 10 sekund. W tym eksperymencie farmakologicznym sprawdzono, czy impulsywna wydajność w procedurze DRL z ograniczeniem czasowym do 10 sekund uległa zmniejszeniu w przypadku leczenia polegającego na niskim poziomie leku przeciwpsychotycznego. Wykresy gęstości niebieskiej reprezentują rozkład reakcji po podaniu soli fizjologicznej, a wykresy łososia reprezentują rozkład takich reakcji po podaniu haloperidolu.

Górne wykresy osadzone pokazują wskaźniki odpowiedzi, a dolne pokazują wskaźniki nagrody dla soli fizjologicznej i haloperidolu z tym samym kodem kolorystycznym, co poprzednie wykresy. Można zauważyć, że odsetek odpowiedzi był zmniejszony u trzech do pięciu osób, szczególnie u osób z wysokim odsetkiem odpowiedzi wybuchowych w stanie soli fizjologicznej. Zazwyczaj w protokole dyskryminacji cech ujemnych, reagowanie podczas prób z pojedynczym bodźcem i jedzeniem oraz podczas prób z bodźcem złożonym bez jedzenia nie różni się znacząco we wczesnych sesjach.

Jednak po kilku sesjach szczury reagują różnie w obu typach prób, ujawniając, że dodanie drugiego bodźca przeciwdziała tendencji do reakcji kontrolowanej przez pierwszy. Co ważne, badani wykazują dość silne różnice indywidualne w obu typach badań. Upewnij się, że odpowiednie protokoły są załadowane do odpowiednich komór kondycjonowania, że szczury są prawidłowo przypisane do każdej komory i że wszystkie komory są zamknięte.

Po zakończeniu procedury podstawowej można zastosować leczenie behawioralne, farmakologiczne lub chirurgiczne w celu sprawdzenia ich wpływu na wydajność. Wyniki nie zawsze są jednoznaczne, dlatego badacze mogą chcieć rozważyć, czy obserwowane dane są zależne od wybranych parametrów, czy też są w rzeczywistości wywołane przez czynniki zakłócające. Upewnij się, że odpowiednio obchodzisz się ze szczurami, aby uniknąć krzywdzenia szczurów i aby szczury nie skrzywdziły ciebie.