Touchscreen sustentada atenção tarefa (SAT) para ratos

O objetivo geral desta tarefa comportamental com câmaras operante com tela sensível ao toque é medir a capacidade de atenção sustentada de ratos. Este método pode ajudar a descobrir os mecanismos neurobiológicos críticos para a atenção sustentada adequada, que é o monitoramento de eventos intermitentes e imprevisíveis ao longo do tempo. A principal vantagem dessa técnica é que adaptamos uma tarefa de atenção sustentada de roedor bem validada para a câmara operante da tela sensível ao toque.

Um aparelho de crescente popularidade com programabilidade para muitas tarefas cognitivas. As aplicações dessa técnica se estendem ao estudo de distúrbios neuropsiquiátricos e neurodegenerativos caracterizados por atenção interrompida. Terapias para as quais, podem ser testadas usando o método aqui apresentado.

Geralmente, os indivíduos novos neste método terão dificuldade em configurar um sistema para garantir que os ratos estejam sendo rastreados com precisão e que os dados estejam sendo registrados adequadamente. Para este experimento, as câmaras de tela sensível ao toque devem ser preparadas dentro de cubículos de atenuação de som. Equipe as câmaras com a luz da casa, um gerador de tom, uma câmera posicionada acima, uma tela sensível ao toque e um dispensador de pellets com a área de recompensa do alimentador.

A área de recompensa do alimentador pode ser iluminada. Antes de carregar os pellets de recompensa de 45 miligramas, sacuda a poeira deles usando uma peneira de farinha. Essa poeira pode entupir o alimentador.

Se os ratos estiverem equipados com um implante de cabeça, use um comedouro com uma grande abertura. Alimente cada câmara com uma máscara de acrílico preto para limitar as áreas de resposta na tela sensível ao toque. Deixe um orifício circular central para o estímulo de luz e dois orifícios de resposta quadrados abaixo do orifício central posicionado no centro.

Durante o uso, opere a câmara em um cubículo de atenuação de som. Isso completa os preparativos da câmara. O protocolo de texto descreve como definir os perímetros para o experimento.

Para este experimento, os ratos podem ser alojados individualmente ou em grupos. Antes de iniciar um estudo, manuseie os ratos diariamente por cinco minutos por dia, durante cinco dias consecutivos. Sempre use equipamento de proteção individual.

Comece a restrição alimentar três dias antes de iniciar a modelagem de comportamento. No primeiro dia, registre o peso de alimentação livre de cada rato e calcule seu peso alvo, que é 85% do peso de alimentação livre. Antes de moldar, pré-exponha os ratos a 15 pellets de recompensa alimentar em sua gaiola doméstica.

Após a restrição alimentar inicial, ajuste a ingestão de alimentos para manter o peso alvo, permitindo um leve ganho de peso ao longo do tempo. Antes de iniciar um novo cronograma, a comida restringe os ratos um pouco mais do que o normal, para aumentar sua motivação. Nos dias em que os ratos não realizam a tarefa, aumente a comida em pelo menos um grama para compensar o não recebimento de recompensas de pellets.

Após cada sessão, aguarde pelo menos 30 minutos antes de fornecer alimentos, para evitar fazer uma associação entre a sucessão do teste e o tempo de alimentação. Se os ratos estiverem alojados em grupo, alimente-os separadamente por uma hora antes de reagrupá-los. Na preparação, ligue o equipamento.

Certifique-se de que os dispensadores de pellets estejam cheios de pellets e certifique-se de que a máscara esteja posicionada na frente da tela sensível ao toque. Em seguida, marque a função de cada caixa. Teste o dispensador de pellets, a tela, as luzes e o gerador de tons.

Testar a função das câmaras no início de cada dia é fundamental porque qualquer pequeno mau funcionamento pode confundir os animais e impedi-los de aprender a tarefa ou executar em um nível normal. Em seguida, revise o cronograma para carregar as caixas. Preste muita atenção ao grupo de teste e insira as informações relevantes sobre a identificação do animal, sexo, condição experimental, iniciais do usuário e outras notas.

Com todos os preparativos feitos, recupere os sujeitos. Geralmente, teste os ratos pelo menos 30 minutos em seu ciclo escuro. Para trabalhar com os ratos no escuro, use luzes vermelhas montadas na cabeça.

Ao transportar os ratos durante o ciclo escuro, cubra suas gaiolas com toalhas pretas. Uma vez na sala de comportamento, carregue os ratos em sua caixa apropriada e inicie a sessão para a tarefa de atenção sustentada. Na tarefa de atenção sustentada, os ratos são treinados para distinguir testes de sinal de testes sem sinal.

Os testes de sinal incluem um flash de luz de duração variável seguido por um tom audível e uma janela de resposta de quatro segundos. Durante os quatro segundos, se o rato colocou a área correta na tela. Nesse caso, é a área de resposta certa, o rato é recompensado com um pellet de comida e isso é chamado de hit.

Se o rato cutucar a outra área de resposta, isso é considerado uma falha e o rato não é recompensado. Um teste sem sinal não inclui a luz e o rato deve cutucar uma parte diferente da tela para indicar que nenhum sinal foi detectado para ganhar uma recompensa. Uma resposta correta em um teste sem sinal é chamada de rejeição correta.

Se o rato cutucar a outra área de resposta em um teste sem sinal, isso é considerado um alarme falso e não é recompensado. As áreas de resposta corretas para ensaios com e sem sinal devem ser contrabalançadas entre os sujeitos. Para testes de sinal e sem sinal, a falha em dar qualquer resposta durante a janela de resposta conta como uma missão sem e não é recompensada.

Há também uma versão de distração da tarefa de atenção sustentada, onde a luz da casa pisca durante o segundo dos três blocos de tentativas. Depois de iniciar uma sessão, monitore os ratos durante os primeiros minutos, para garantir que tudo esteja funcionando corretamente. Em seguida, verifique seu desempenho de forma intermitente.

Depois que uma sessão for concluída, registre os dados de resumo e quaisquer problemas no bloco de anotações. Entre os testes, limpe cada câmara com etanol a 10% e substitua a cama. Depois de executar todos os testes do dia, limpe completamente as câmaras com etanol a 10%, certificando-se de que a grade do piso esteja o mais limpa possível.

Em seguida, substitua a roupa de cama. Após cada sessão, é uma boa ideia atualizar totalmente as planilhas e fazer backup delas em um servidor separado. A mediana do número de dias para atingir os critérios no SAT foi de 54,5 dias para ratos machos e 62 dias para ratos fêmeas, sem diferença significativa.

As medidas de desempenho na tarefa SAT mostraram que, com base nas porcentagens de acertos e rejeições corretas, homens e mulheres foram igualmente precisos nas tentativas sinalizadas e não sinalizadas. Uma medida geral de desempenho intencional, o índice de vigilância ou VI, também mostrou medidas semelhantes entre os sexos. Também não houve diferenças entre os sexos nas baixas porcentagens de omissões registradas.

Durante as tarefas, o sinal visual variou entre 500, 50 e 25 milissegundos e o desempenho diminuiu com os sinais mais curtos. Não houve efeito principal com base no sexo. Para aumentar as demandas de atenção, a luz da casa foi piscada como uma distração durante o segundo dos três blocos de teste, em um subconjunto de ratos.

Como esperado, houve um efeito principal para o bloqueio experimental. Com o desempenho diminuindo no bloco dois e se recuperando no bloco três. Inesperadamente, as mulheres tiveram um desempenho significativamente pior do que os homens.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como testar a atenção sustentada em ratos usando câmaras operante com tela sensível ao toque. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de acompanhar o desempenho de cada animal e ajustar a alimentação conforme necessário para garantir que eles tenham adquirido a tarefa o mais rápido possível. Não se esqueça de que, ao trabalhar com roedores, o protocolo deve primeiro ser aprovado pela IACUC e o equipamento de proteção individual deve ser sempre usado.