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Artigo de método

O psicomotora Teste Rodent Vigilância (rPVT): um método para avaliar Neurobehavioral Desempenho em ratos e camundongos

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DOI:

10.3791/54629

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29 de dezembro de 2016

 ,  , 
1Division of Behavioral Biology, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, The Johns Hopkins University School of Medicine, 2Applied Behavior Biology Unit, Institutes for Behavior Resources

Neste artigo

Resumo

Uma versão rato da Vigilância testes psicomotores humana (PVT) é descrito que mede aspectos de atenção semelhantes aos medido com o PVT humano, incluindo os aspectos da vigilância humana, tais como a precisão do desempenho, velocidade do motor, respondendo prematuro e lapsos de atenção.

Resumo

A vigilância dos testes psicomotores humana (PVT) é um procedimento amplamente utilizado para medir alterações na fadiga e atenção sustentada. O presente artigo descreve uma versão roedor da denominou-PVT o "rPVT" -que mede aspectos semelhantes de atenção (ou seja, a precisão do desempenho, velocidade do motor, prematuro responder e lapsos de atenção). Os dados são apresentados demonstram que tanto a curto como a longo prazo utilidade do rPVT quando empregue com ratos de laboratório. Os ratos aprendem facilmente a rPVT, e aprender a executar o procedimento básico leva menos de duas semanas de treinamento. Uma vez adquirido, performances rato no rPVT mostram um alto grau de semelhança com estas mesmas medidas de desempenho no PVT humano, incluindo semelhanças em, lapsos de atenção, tempo de reação, diminui a vigilância em toda tempo da sessão (ou seja, o ser humano "time-on- tarefa "efeitos), eo efeito intervalo de resposta de estímulo (RSI) descreveu para os seres humanos. Assim, o rPVT pode ser uma ferramenta extremamente valiosa para avaliar os efeitos de uma ampla gama de variáveis ​​sobre atenção sustentada bastante semelhantes às performances PVT humanos e, portanto, pode ser útil para o desenvolvimento de novos tratamentos para disfunções neurocomportamentais.

Introdução

O teste de vigilância psicomotora humana (PVT) é, uma ferramenta bem validado amplamente usado para medir a vigilância e atenção sustentada em seres humanos, e foi originalmente desenvolvido por Dinges et ai. 1-3 para avaliar a estabilidade em tempos de reação e atenção (por exemplo, erros em termos de respostas prematuras e lapsos de atenção), tanto dentro das sessões como um todo e ao longo do tempo dentro de sessões individuais. Ao longo dos anos, a PVT humano foi modificado e atualizado 4-11 para acompanhar as alterações temporais em vários aspectos atenção, e tem sido demonstrado ser sensível a mudanças na privação do sono e fadiga, e é afetado pelo uso de drogas e idade dos indivíduos 12 , 13. A PVT é um procedimento aparentemente simples em que um sujeito toca rapidamente uma tela quando um estímulo (tipicamente, um visor LED número) aparece aleatoriamente no tempo, tipicamente depois de 2 - 10 s. Na versão humana, a indicação do número é incrementado em ms e parou quando tele tela é tocada, indicando, assim, o tempo de reação do sujeito (RT). Diminuições na vigilância são indicadas por 1) desacelerou tempos de reação, 2) um aumento de lapsos (chamado de "erros de omissão" na literatura humana, e normalmente definido como RTs que são> 500 ms de comprimento), e 3) um aumento no prematura de responder (denominados "erros de comissão" ou "falsos começos" na literatura humana). Outras medidas também podem ser obtidas com o PVT pela análise de variáveis ​​tais como diferenças de género e idade; para uma revisão dessas medidas, ver Basner e Dinges 4. Finalmente, a PVT tem sido empregado na área geral de avaliação do risco humano, e tem sido usado com sucesso em uma ampla gama de áreas operacionais, que incluem as indústrias militares, transporte aéreo e ferroviário, socorristas e ambientes extremos, como as missões para ambientes extremos da NASA operações (NEEMO), o Projecto Internacional Mars500 14, e em SPAC Internacionale Station (ISS). Na ISS, o PVT é chamado de "Reação Auto-Teste" e é empregado para fornecer astronautas com feedback individualizado relacionadas com a fadiga (por exemplo, mudanças na RTs ou lapsos de atenção).

O PVT humana tem sido usado por décadas, assim como as versões de roedores de tarefas simples de tempo de reação (que são um pouco semelhante). Ele foi apenas recentemente, no entanto, que um homólogo roedor directo à PVT humano foi relatado na literatura. Christie e colegas descreveram uma versão do PVT humana para ratos, e relatou diminuições na vigilância seguintes privação do sono 15,16. Estudos recentes adicionais relataram versões do rPVT 17-19. Estes relatórios descreveram alterações da atenção prolongada na sequência de várias técnicas de privação de sono; níveis elevados no entanto, os dados obtidos nestes estudos também têm relatado prematura de responder (por exemplo, em alguns casos, mais de 40% do número total de respoNSES); tais performances são muito diferentes de qualquer performances PVT com seres humanos. Tal uma grande diferença de roedor contra desempenhos humanos são provavelmente devido a diferenças de parâmetros específicos empregues no ser humano contra as versões roedor da PVT; Por exemplo, o Christie et ai. estudo utilizou uma variável aleatória 3 - foreperiod 7 s, enquanto um PVT humano normalmente emprega um 2-10 s foreperiod (embora veja Basner et al 5 para uma versão de 3 min da PVT humana que usa um. 1 - 4 s foreperiod) . A utilização de valores foreperiod relativamente curtos, muitas vezes pode resultar em animais "calendário" as suas respostas, e assim pode promover, por meio de reforço acidental, aumentou os números de respostas prematuras, como têm sido relatados nos estudos com roedores rPVT actuais.

A versão do rPVT descrito aqui baseia-se no nosso artigo publicado anteriormente 20, e fornece uma descrição pormenorizada das técnicas e dos procedimentos envolvidos. diferedas versões anteriormente publicadas do rPVT nos seguintes aspectos: 1) os ratos foram treinados com valores foreperiod variáveis ​​de 3 - 10 s, e 2) os ratos tiveram de responder rapidamente, uma vez que apenas respostas dentro de uma janela de resposta curta (também denominado uma "limitada hold ") após o início do estímulo foram reforçadas (1,5 s no presente estudo; 3,0 s nas versões publicadas anteriores do rPVT). Usando estas modificações, bem como tempos de espera para breves incorrecta de responder resultou em maiores níveis de controle de estímulos, como indicado por melhorias significativas na precisão e níveis de resposta prematura reduzida. O presente relatório também descreve as alterações previsíveis em variáveis de desempenho (por exemplo, lapsos de atenção, RTs) que são idênticas às observadas em humanos quando se examina a vigilância diminui 21 anos, e ao examinar outras medidas de desempenho, incluindo o efeito "tempo na tarefa" humana eo resposta- intervalo estímulo (RSI) efeito que se observa no humano PVT 22.

A versão final do rPVT descrito aqui começa por acender uma luz casa (veja a Figura 1). Após um intervalo variável (foreperiod) de 3 - 10 s decorrido, a chave nariz puxão é iluminado por um máximo de 1,5 s. (Para assegurar uma distribuição igual de foreperiods durações, os valores são gerados aleatoriamente sem substituição de uma lista de 36 possíveis valores que variam de 3 a 10 s, com base em incrementos de 200 ms.) De iluminação da chave nosepoke é o sinal para um animal responder, e uma resposta que ocorre entre 150 a 1500 ms após o aparecimento de luz é reforçada com uma pelete de 45 mg. Depois de uma resposta reforçada, tanto a luz da tecla nariz puxão ea luz da casa estão desligados e 1 s intervalo inter-julgamento (ITI; casa de luz off) começa. NOSE-cutuca antes do aparecimento de luz produzir um 8 s timeout (TO) a partir das contingências experimentais que é sinalizado por extinguir a luz casa. Se não houver respostas ocorrer dentro dos 1,5 s resjanela ponse, tanto a luz nosepoke e luz da casa estão desligados, e um 1 s ITI segue. O próximo valor foreperiod agendada para o posterior julgamento começa depois tanto os 1 s ITI ou os 8 S para, consoante o que ocorreu durante o julgamento prévio. As sessões são realizadas diariamente (5 dias / semana), normalmente constituídos por cerca de 200 ensaios, e termina após 30 min. Isto resulta com cada ensaio com uma duração de cerca de 7,5 s, em média.

Moldar o desempenho da linha de base estável sobre a rPVT é realizada por 1) inicialmente adaptação de um rato para tirar pelotas do alimento da bandeja de comida na câmara, 2) mão-shaping um rato para responder em uma chave puxão nariz, reforçando aproximações sucessivas para a final nariz picar resposta, e 3) a realização de sessões diárias, onde os parâmetros do procedimento rPVT (ie, foreperiod, ITI, TO, e os tempos de key-iluminação) estão gradualmente ajustados através de uma sessão, dependendo de quão bem cada rato está realizando durante cada sessão (descrito em detalhe abaixo).

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Protocolo

Laboratory Animal Care foi de acordo com a Política de cuidado humano e Uso de Animais de Laboratório Serviço de Saúde Pública (PHS). Todos os procedimentos foram realizados em estrita conformidade com as recomendações do Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório do National Institutes of Health. O Comitê da Universidade Johns Hopkins Institucional animal Cuidado e Uso aprovou o protocolo e todos os procedimentos. Johns Hopkins também mantém acreditação do seu programa pela Associação para a Avaliação e Acreditação do Laboratório Animal Care (AAALAC).

1. Os animais

  1. Utilizar ratos adultos macho Long Evans (cerca de 10 - 12 semanas de idade no início da formação comportamental), embora outras estirpes são adequadas, incluindo ratos consanguíneos.
  2. Após a chegada na colônia, os ratos da casa isolados em gaiolas aprovado e quartos, devido à restrição alimentar necessidades descritas abaixo. Aclimatar animais para a situação da habitação, bem como a manipulação de vários days antes de se iniciar o procedimento de restrição de alimentos (cerca de 7 dias).
  3. Forneça ração de rato ad libitum para 1 - 2 semanas para permitir que os ratos para alcançar um "-alimentação livre" peso. Uma vez que neste peso, restringir o acesso aos alimentos para reduzir o peso dos ratos, mais de 1 - 2 semanas, a 85 - 90% do peso alimentação livre. Manter animais em 85 - 90% de seus pesos-alimentação livre durante o treinamento comportamental e testes. Comece com 15-18 g de alimento por dia e ajustar este montante com base em se ou não uma taxa mantém a sua meta de peso.
    NOTA: A restrição alimentar normalmente requer a aprovação de sua ACUC institucional ou outro órgão regulador antes de se iniciar a restrição.
  4. Pesar animais diariamente e registrar o peso em folhas de peso. Certifique-se de pesagem é feito ao mesmo tempo e na mesma escala todos os dias antes do início de qualquer formação comportamental ou alimentação.
    NOTA: Apenas iniciar pré-treinamento (abaixo), quando os animais têmatingiram os seus pesos-alvo. Esta prática permite correções imediatas para quantidades de alimentos para animais que são ou sob ou sobre os seus pesos-alvo. Ele também fornece um método para determinar se os ratos são a manutenção de pesos em intervalos de 24 h. Além disso, evite pesando ratos em diferentes momentos do dia; ele irá resultar em diferenças dramáticas em peso, alimentação incorreta e performances comportamentais pobres.
  5. Fornecer água fresca em todos os momentos na gaiola através da utilização de vidro ou garrafas de plástico com tampas de borracha rolha e tubos sipper.
  6. Quando as sessões não são realizadas (por exemplo, fins de semana, feriados), alimentar os ratos sua cota normal da ração para manter a estabilidade de peso. Pesar ratos para determinar se mais alimento é necessário para manter o peso durante estes tempos.

2. Equipamentos e Software

  1. Use câmaras operantes modulares padrão equipados com um nariz chave puxão, uma luz casa, e um distribuidor de pellet (ou seja, alimentador).
  2. Coloque a chave nariz puxão modular em ambos os lados do distribuidor de grânulo localizado centralmente; garantindo que este posicionamento permanece consistente em outras câmaras operantes e através dos estudos. Aqui, a chave é nariz puxão no lado esquerdo do distribuidor de grânulo.
  3. Coloque a casa modular de candeeiro alta na parede traseira da câmara, de modo a não interferir com outros comportamentos.
  4. Use ratos pelotas do alimento (por exemplo, Noyes 45 mg de pellets ou similar) para o reforço. O modelo alimentador determina o tamanho da pelota de alimentos, mas a maioria dos alimentadores de ratos usar 45 mg de pellets de alimentos (alimentadores do rato normalmente usam 20 mg de pellets de alimentos). Use ração granulada padrão, mas outros peletes pode ser comprado (por exemplo, sacarose) para diferentes manipulações experimentais.
  5. Controle de estímulos apresentações, entradas de resposta nariz puxão, a entrega de reforço, e coleta de dados através de uma interface conectada a um computador. Contato com os autores para obter informações específicas sobre programas comportamentais escritos comuma linguagem de programação desenhado especificamente para o teste comportamental (ver Tabela de Reagentes e Materiais).
    NOTA: É importante registrar variáveis dependentes e independentes numa base experimental-by-julgamento, incluindo os tipos de animais de resposta (por exemplo, respostas corretas, as respostas prematuras, faltas), a latência de resposta e número de ensaios apresentados. Ao usar diferentes estirpes, sexos ou espécies, estas variáveis ​​podem ser facilmente alterada para maximizar a formação em quase qualquer tipo de roedor.

3. pré-treinamento

  1. Atribua a cada animal a uma câmara de operante onde ele vai ser testado a cada dia, e aproximadamente à mesma hora do dia, durante todo o experimento.
  2. Pesar o rato e colocá-lo em sua câmara operante específico com pelotas de alimentos do dispensador de pelotas. Coloque 10 - 20 pelotas do alimento no recipiente para o rato para comer.
  3. Para pré-treinamento, defina os seguintes parâmetros para valores baixos, fixos:valor foreperiod = 2 s, valor timeout = 2 s, mantenha limitado = 10 s.
  4. Inicie o programa de computador para controlar a apresentação da luz casa, iluminação chave nosepoke, e entrega pellet alimentos automática.
    NOTA: É melhor ter o programa comportamental ajustado para um nível que permite a reforços frequentes para a maioria das respostas produzidas pelos animais, de tal modo que a chave de nariz puxão é iluminado por um período relativamente longo período de tempo (por exemplo, 10 s) . Isto aumenta a probabilidade de que o rato vai empurrar a chave quando é iluminada, resultando na entrega de um reforçador de alimentos pelo programa de computador.
  5. Quando o rato termina as pelotas do alimento, inicie o processo de elaboração, reforçando o rato quando se aproxima do receptáculo de alimentos ou a tecla nariz puxão. Aqui, a forma manualmente cada um dos ratos, o que significa que um experimentador observa o comportamento do rato (deixando o som atenuando portas compartimento aberto) e proporciona peletes a partir do alimentadortão rapidamente quanto possível após o rato emite o comportamento desejado. Fornecerem aglomerados a partir de um botão no próprio alimentador, através de um interruptor manual que está ligado ao alimentador, ou através do programa de computador utilizado para controlar as contingências comportamentais clicando na saída adequado para a interface.
  6. Utilizando o método de moldagem por aproximações sucessivas, proporcionar um reforço de alimentos para as alterações de comportamento que são aproximações sucessivas para o comportamento final desejado 23. Por exemplo, uma vez que o rato é fiavelmente obter peletes de alimentos a partir do recipiente de alimentos, iniciar reforço único movimento em direcção ou em torno da chave puxão nariz, e não reforçam abordagens para o recipiente de alimentos. Aqui, os ratos de forma a mover-se para a esquerda depois de recuperar uma pelota de alimentos, uma vez que a chave puxão nariz está localizada à esquerda do recipiente de alimentos nas câmaras operantes.
    NOTA: Mesmo que o experimentador está entregando reforços alimentares durante o início da pretraining, o programa de computador ainda está em execução e controlar a casa de luz, chave nosepoke e alimentador. Se um rato cutuca a chave, o programa de computador irá reforçá-lo automaticamente. Comportamentos reforçado com experimentador são apenas aquelas que conduz o rato para picar a tecla iluminada, como cheirando a chave ou em torno dele, movendo a cabeça perto da tecla ou em direção a ela, etc.
  7. Determinar a quantidade de comida ganho durante a sessão de pré-treino pela contagem do número de peletes fornecidos manualmente mais quaisquer peletes fornecidos automaticamente pelo software de computador (ou seja, esferas entregue porque a ratazana picado a tecla iluminada). Multiplique este número por 0,045 g para determinar alimentar total obtido (por exemplo, 30 pelotas x 0,045 g = 1,35 g).
  8. Remover o rato e colocá-lo de volta em sua gaiola. Subtrair, à mão, a quantidade de alimentos ganhou (ver 3.7) na sessão comportamental de loteamento alimentação diária do rato. Alimente o restante do lote suplementar de alimentos para o rato depoisa sessão de treinamento comportamental. Alimente a um mínimo de 30 minutos após a conclusão da sessão de comportamento para evitar casa gaiola de reforço alimentar imediatamente após sessões improdutivas.
  9. Limpe a câmara operante diariamente com um desinfetante suave (por exemplo, água e sabão). Use 70% EtOH com moderação, uma vez que podem danificar as câmaras operantes. Verifique a chave nariz puxão diária, a fim de manter boas condições de funcionamento e limpo com desinfectante quando necessário, uma vez que uma tecla que fica ou fica bloqueado no local pode atrapalhar o desempenho de um animal se não for reparado rapidamente.
  10. Forma cada rato dessa maneira até que o rato emite 40 - 50 respostas reforçada por computador (não manualmente ou reforçado com experimentador) corretas na tecla iluminada, recupera cada pellet de alimentos, e retorna para e pica a chave puxão nariz sem formação adicional. Normalmente, os ratos necessitam de aproximadamente 2-3 30 min sessões para alcançar esses critérios (veja a Figura 2).
    NOTA:entrega manual de pelotas de alimentos não é necessária após o rato está picando com fiabilidade a chave e recebendo reforço alimentos entregues pelo programa de computador.

Formação 4. rPVT

  1. Uma vez em forma, iniciar o rato em um período relativamente curto intervalo fixo, foreperiod e valorizar (por exemplo, 2 s) na próxima sessão de 30 min até que o rato completa 8 dos 10 ensaios corretos. Para cada um destes ensaios, durante a formação, iluminar a chave puxão nariz por um período de tempo suficientemente longo para um rato para dar uma resposta. Aqui, mantenha a tecla iluminada por 9 segundos; Nesta janela de resposta também é chamado de espera limitada (LH).
  2. Use um tempo relativamente curto para fora (TO; por exemplo, 2 s) como punição por respostas prematuras, ou respondendo antes da iluminação da chave nariz puxão. Durante o TO, os ratos não têm oportunidade de ganhar comida. Aqui, o TO eo valor foreperiod são a mesma duração durante estas sessões de formação e mudança com a mesma taxa.
  3. Uma vez que a ratazana completa 8 dos 10 ensaios de correcção, e aumentar a foreperiod PARA por 0,1 s (isto é, a 2.1), enquanto que o encurtamento do LH por 0,1 s (isto é, a de 8,9). É melhor usar um programa de computador que pode automaticamente fazer esses ajustes durante uma sessão.
    NOTA: Ao treinar ratos na rPVT, um longo ITI é empregado desde ratos necessitam de mais tempo para consumir pelotas do alimento. Aqui, use a 30 s ITI para treinamento e teste do sexo masculino C57BL / 6J. Além disso, uma vez que um rato pode pesar 20 g ~, ele irá consumir significativamente menos peletes durante uma sessão. Portanto, encurtar uma sessão típica por tê-lo fim quando um máximo de 50 pelotas são ganhos; o critério para aumentar a foreperiod e também é alterado para ser em 4 de 5 ensaios corretos antes de aumentar a foreperiod e TO em 0,1 s.
  4. Uma vez que a sessão de 30 minutos é longo, gravar a foreperiod final, o rato atingido durante a sessão de treino (por exemplo, 4,2 s), tanto dentro comopreadsheet ou à mão em uma folha de dados, e a quantidade de alimentos ganhou, que é calculado multiplicando o número de vezes ensaios corretos 0,045 g (por exemplo, 100 julgamentos corretos x 0,045 g = 4,5 g). Subtrair esse valor comida de cota diária do rato e alimentar o rato a comida restante na gaiola.
    NOTA: Os arquivos de dados diários gravar a foreperiod final alcançado por cada rato. O cálculo para determinar a quantidade de alimentos ganhou na sessão pode ser feito automaticamente pelo programa de computador ou à mão usando a equação acima. Food ganhou é subtraído pela mão de cada rato é o loteamento alimentação diária.
  5. No dia seguinte, começar a sessão de treino de 30 minutos com um foreperiod que é de 300 ms inferior ao valor do rato terminou em na sessão anterior. Por exemplo, se o rato terminou em 4,2 s, esta sessão começa em 3,9 s. Continuar aumentando o foreperiod em 0,1 s como o rato completa 8 dos 10 ensaios corretos em cada foreperiod, uratos té atingir um foreperiod de 10 s. Desta forma, os ratos vão experimentar todos os possíveis foreperiods.
    NOTA: Quando os ratos atingir uma foreperiod de 9,7 - 10 s, o TO permanecerá em 8 s eo LH é de 1,5 s.
  6. No final de cada sessão, verificar o desempenho diário do rato durante este tempo examinando a percentagem de tentativas corretas, julgamentos prematuros, e desperdiça. Ratos comumente manter uma média de 40-90% de respostas corretas durante estas sessões de formação, com o percentual médio correcto aumentar de forma constante em toda a formação. Aqui, exportar os dados diários para cada rato para uma planilha que calcula esses percentuais, a fim de acompanhar o desempenho diário sessão.
  7. Uma vez que o rato atinge um foreperiod de 10 s, iniciar a próxima sessão posterior 30 min com as foreperiods apresentados em intervalos aleatórios, começando com foreperiods entre 7 - 10 s. Certifique-se de que o TO e LH permanecem em 8 e 1,5 s, respectivamente. Aqui, o programa de computador que controla o BEHAVIORAl contingências muda automaticamente de apresentar foreperiods ascendentes para foreperiods variáveis ​​uma vez cada rato atinge a 8 dos 10 critério no 10 s foreperiod.
  8. Uma vez que o rato mantém pelo menos 70% correcto com foreperiods apresentados de forma aleatória entre 7-10 seg, mudar o programa para apresentar foreperiods em intervalos aleatórios, começando com foreperiods entre 5 - 10 s. Examinar o desempenho diário de cada rato durante este tempo, porque esta mudança muitas vezes acontece dentro de uma sessão.
  9. Após o rato mantém 70% correcta, mudar o programa novamente para apresentar toda a gama de foreperiods (3 - 10 s) em intervalos aleatórios, durante a sessão de 30 minutos. De um modo semelhante a 4,8, examinar o desempenho diária de cada rato durante este tempo, pois esta alteração, muitas vezes acontece dentro de uma sessão.
    NOTA: O software de computador controlando as contingências comportamentais automaticamente faz com que essas mudanças com base no desempenho de cada rato (por exemplo, 4,7-4,9).É importante fazer apenas a alteração no 4.9, quando a taxa de sucesso de um rato é elevado (> 70% correto), uma vez que os ratos com frequência adotar a estratégia de responder aleatoriamente no tempo, em vez de adequadamente esperando e assistindo ao estímulo. Se o sucesso de rato de um rato é baixo, repetir 4,7-4,9.
  10. Para os critérios de aquisição, definir as performances de base tão estável quando, em 4 de 5 sessões diárias dentro de uma semana, a porcentagem de acertos dos ratos é de 75% ou mais durante uma sessão e a porcentagem de respostas prematuras é inferior a 30%.

5. Análise de Dados das medidas de resposta básicos

  1. Para avaliar desempenhos comportamentais durante a aquisição, uso de medidas repetidas ANOVAs, com o fator repetido de qualquer sessão, Tempo no Valor de tarefas, ou Foreperiod valor para cada medida de desempenho descritas abaixo.
    NOTA: Aqui, os estudos utilizam ambos os projetos dentro e entre sujeitos, onde se comparam todos os animais ao seu olinhas de base WN após uma condição experimental e comparar animais experimentais com animais de controlo seguindo a mesma manipulação. Quando as linhas de base de comportamento estáveis ​​são alcançados, o uso de temas dentro de-designs irá limitar o número de ratos necessários.
  2. Definir respostas prematuras como respostas antes do início da luz chave ou dentro dos primeiros 150 ms da luz chave estar na.
  3. Definir respostas corretas como respostas feitas após a luz da tecla acende-se, com uma latência mínima superior a 150 ms, e uma latência máxima do comprimento da janela de resposta; aqui, 1.500 ms.
  4. Definir erra (ou omissões) como ensaios em que o sujeito não consegue dar uma resposta.
  5. Definir latências de resposta como o tempo decorrido (em ms) a partir do aparecimento de luz à depressão do nariz picar chave; também chamado de tempo de reacção (RT).
  6. Definir ensaios totais como o número de respostas prematuras além de respostas corretas, mais erra.
    Nota: No performances PVT humanos, res prematurosponding e lapsos de atenção pode ser bastante raro, e os investigadores mais frequentemente relatam apenas as frequências de matérias-reais destas medidas. No entanto, este não é o caso nos desempenhos com ratos. Para permitir comparações entre diferentes versões do rPVT na literatura, medidas de desempenho dos ratos são aqui apresentados como uma percentagem dos ensaios totais. O uso de um programa de computador que pode gravar e rotular cada um desses itens em uma base experimental-by-julgamento para posterior análise é preferível, uma vez que os ratos vai completar mais de 200 testes por 30 min sessão e, muitas vezes, cumprir os critérios para passar para outra etapa no processo de formação dentro de uma sessão.

6. As medidas adicionais de desempenho computadas

  1. Para uma sessão comportamental 30 min, definir lapsos como respostas correctas em que a temperatura ambiente, foi superior a duas vezes o tempo de reacção média para a sessão de cada rato (feito depois de uma sessão); também incluem ensaios perdidas no cálculo lapso.
    NÃOTE: No PVT humana, lapsos são tipicamente definido como o tempo de reação (TR)> 500 ms 4. Para os roedores, o melhor é realizar comparações post-hoc para TR médio de cada rato - adquiridos a partir da experimentação-por-trial análise descrito acima - em vez de compará-los com um valor limite, devido à variabilidade na RTs de ratos individuais. Este método é semelhante ao lapsos de outras versões publicadas do rPVT 15,16. ensaios aqui e em outras versões publicadas, lapsos também incluem perdidas (lapsos = respostas com RTs> duas vezes a média RT para uma sessão, além de erros) porque os ensaios não atendidas na PVT humana são registrados como lapsos, também.
  2. Determinar a taxa de falsos alarmes estimada pelo cálculo da percentagem de respostas prematuras que ocorrem durante a real 3-10 s de intervalo, quando um estímulo poderia ter aparecido.
    NOTA: Este medida utiliza um subconjunto de respostas prematuras que ocorrem apenas durante um momento em que o estímulo pode ocorrer,ou seja, as respostas prematuras que ocorrem dentro dos 3 - 10 s foreperiod janela. Esta medida não inclui respostas prematuras antes dos 3 s porque a luz de estímulo nunca ser iluminada durante esse tempo. Aqui, este subconjunto de respostas prematuras é automaticamente ordenada de todas as respostas prematuras em um programa de computador planilha.

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Resultados

Basais Rato rPVT Performances

Com base nos parâmetros descritos aqui, 86,7% dos 122 ratos machos atingiram os parâmetros rPVT finais dentro de uma média de 9,0 (DP = 10,13; n = 122) sessões de treinamento automatizado por computador (descritos em 4.1 - Formação 4.9 rPVT; em nossa experiência, apenas cerca de 2% de ratos não irão adquirir o rPVT). Utilizando a metodologia atual, os ratos em média 73,4% correta de responder, 18,6% ...

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Discussão

A metodologia aqui descrita resulta em desempenhos rPVT em ratos que se comparam favoravelmente em muitos aspectos ao desempenho PVT típico relatado na literatura humana. Usando as presentes técnicas, pode-se formar rapidamente ratos para executar a rPVT, e os desempenhos obtidos com estas técnicas caracterizam-se por discriminações claras (isto é, níveis elevados de responder correcta, baixos níveis de ambos responder prematura e lapsos). Além disso, as distribuições de tempo de reacção obtido com o rPVT são b...

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Esta pesquisa foi apoiada pela NASA (NNX15AC17G ao CMD) e pelo acordo de cooperação da NASA NCC 9-58 (E000010 ao CMD, NBPF02802 e NBPF04201 ao RDH) com o National Space Biomedical Research Institute.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Câmara operante modular para ratos com piso de grade de aço inoxidávelMed AssociatesENV-008Med Associates Inc.
PO Box 319
St. Albans, Vermont 05478,
USA
Telefone: (802) 527-2343
Câmara de atenuação de som Med AssociatesENV-022MDAbriga câmara operante de rato
Luz de casa para ratoMed AssociatesENV-215M
resposta de cutucada de nariz de rato de 1"de diâmetro Med AssociatesENV-119M-1
Recipiente de pellets, tipo de calhaMed AssociatesENV-200R2M
Dispensador modular de pellets para ratos, 45-mgMed AssociatesENV-203M-45
PCI Pacote operacional para até 8 câmaras operantesMed AssociatesMED-SYST-8
SmartCtrlMed AssociatesDIG-716P1Este número de catálogo tem 8 saídas e 4 entradas, que é o mínimo necessário para executar o rPVT; O SmartCtrl também pode ser adquirido com 16 saídas e 8 entradas para maior flexibilidade
Software Med-PC IVMed AssociatesSOF-735
Computador PC com slot para cartão PCIQualquer fabricante (por exemplo, Dell)O uso do pacote operacional PCI requer um computador com slot para cartão PCI. Sistemas que usam PCIe estão disponíveis. Entre em contato com a Med Associates para obter detalhes.
Pastilhas Dustless Precision 45 mg dieta à base de grãos para roedoresBio ServFO165Bio-Serv
One 8th Street, Suite 1
Frenchtown, NJ 08825, USA
Telefone: (800)-996-9908;     Pellets de ração padrão são comumente usados. Diferentes pellets (por exemplo, sacarose) podem ser adquiridos na Bio Serv.
Chave de

Referências

  1. Dinges, D. F., Orne, M. T., Whitehouse, W. G., Orne, E. C. Temporal placement of a nap for alertness: contributions of circadian phase and prior wakefulness. Sleep. 10, 313-329 (1987).
  2. Dinges, D. F., Powell, J. W. Microcomputer analyses of performance on a portable, simple visual RT task during sustained operations. Behav Res Method Inst Comp. 17, 652-655 (1985).
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