Цель этого протокола заключается в выполнении поведенческого анализа, таких как сосредоточения внимания множества переключения задач (AST) для оценки префронтальная кора-опосредованной когнитивной гибкости у мышей.
Методическая статья
Цель этого протокола заключается в выполнении поведенческого анализа, таких как сосредоточения внимания множества переключения задач (AST) для оценки префронтальная кора-опосредованной когнитивной гибкости у мышей.
Когнитивные нарушения, особенно связанные с дисфункцией схем в префронтальной коре (ПФК), представляют собой основную особенность многих нейропсихиатрических расстройств и расстройств неврологического развития, включая депрессию, посттравматическое стрессовое расстройство, шизофрению и расстройства аутистического спектра. Дефицит когнитивных функций также представляет собой наиболее трудную симптоматику для успешного лечения, поскольку ингибиторы обратного захвата серотонина и трициклические антидепрессанты имеют лишь умеренные эффекты. Исследования функциональной нейровизуализации и посмертный анализ тканей мозга человека указывают на то, что ПФК является основной областью дисрегуляции у пациентов с этими расстройствами. Тем не менее, доклинические поведенческие анализы, используемые для оценки этих дефицитов в мышиных моделях, которыми можно легко манипулировать генетически и которые могли бы послужить основой для исследований новых способов лечения, были недостаточно использованы. Здесь мы описываем адаптацию поведенческого анализа, задачи переключения набора внимания (AST), которая должна быть выполнена у мышей для оценки когнитивного дефицита, опосредованного префронтальной корой. Нейронные цепи, лежащие в основе поведения во время АСТ, высоко консервативны у людей, приматов и грызунов, обеспечивая превосходную лицевость, конструкцию и прогностическую валидность.
К вниманию набор Перераспределение обязанностей (AST) была разработана в качестве меры внимания и когнитивной гибкости у крыс более десяти лет назад в 1,2 раза. АСТ смоделирован intradimensional / внепространственной компонента Кембриджского нейропсихологических тестов автоматизированной батарея (Кембриджский), который используется для идентификации когнитивную дисфункцию у человека и приматов 3,4. В то время как способность к обучению простых правил остается неизменным, дефицит обучения, чтобы изменить ответ, когда правила изменились найдены у пациентов, страдающих от различных нервно-психических расстройств (например, шизофрении, обсессивно-компульсивное расстройство, депрессия), нейродегенеративных расстройств (например, болезнь Паркинсона) и у пациентов с поражением на предварительно лобной коре 5. В целом, эти пациенты описаны как имеющие дефицит в когнитивной гибкости. Аналогичные дефициты были показаны в обоих приматов и грызунов когда через повреждения тО префронтальной коры были вызваны 1,6-8. Эти дефициты показывают состояние когнитивного негибкости или нарушение способности, чтобы сместить к вниманию набор.
К вниманию набор образуется, когда предметом узнает, что набор правил может быть применено к сложным стимулов для того, чтобы отличить информацию от второстепенной подсказки. Например, в AST, животные научиться обращать внимание и реагировать на соответствующей сигналу (например, рытье среды) и игнорировать ненужную кий (то есть, запах), соединяя пищевого вознаграждения со средой. Эта ассоциация затем усиливается в последующих задач, где тип копать средних и запах изменения, но в паре связь между средой и вознаграждения остается. Это укрепило правило формирует познавательный набор. Два этапа в протоколе АСТ измерения различных аспектов когнитивной гибкости: изменение и экстра-мерном смену. На этапе обращения, ранее отрицательных стимулов в течение одного dimensioн (средняя в данном примере) теперь положительным, что ставит под сомнение животное игнорировать положительные стимулы от предыдущей стадии. Например, если чувствовал, рытье среда была позитивные стимулы в предыдущем этапе и бумага были отрицательные стимулы, теперь наоборот. Это ставит гибкость животного в том, что он должен поддерживать сосредоточения внимания набор (т.е. среда соответствующую единицу измерения), а изменения правила уроки для стимула и награды пары в измерении. Формирование для повышенного внимания множества вызов на этапе экстра-мерном сдвига, когда не имеет значения размер (запах в данном примере) становится соответствующую единицу измерения. Персеверативного ответа, как показано в продолжение выбора с использованием ранее научились правило, на любом этапе отражает дефицит познавательной гибкости.
Поражений исследования в обеих приматов и грызунов показали отдельные области префронтальной коры можно отнести к способности перфорацияORM конкретные этапы АСТ 1,9. Поражения в орбитофронтальную коры (OFC), субрегион префронтальной коры (PFC), как было показано, чтобы вызвать дефицит в реверсивного обучения на АСТ 8. Кроме того, повреждения медиальной префронтальной коре (MPFC) приводят к специфических трудностей в выполнении особо сдвиг измерений.
В то время как многочисленные исследования с использованием AST были проведены на крыс и приматов, сравнительно мало использовали AST в качестве меры когнитивной функции у мышей. Учитывая легкость генетических манипуляций у мышей, и острая необходимость измерения префронтальной функции коры надпочечников при изучении различных расстройств, адаптации и утверждения этого поведения меру у мышей является важным дополнением к исследованиям заболеваний, связанных с PFC дисфункции. Протокол подробно здесь является модификацией процедуры по Birrell и Brown 1, который оптимизирован для применения у мышей и отражает многие из мыши-УдельныйС адаптации, которые были ранее сообщалось 2,6,10-13.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
ПРИМЕЧАНИЕ: Животные, используемые в настоящем исследовании, мужчина C57Bl / 6J между 4 и 6-месячного возраста для получения оптимальных результатов. Мышей содержали при световом цикле обратного для того, чтобы удобно проверить их в течение активного (темной) фазы. Если поведение выполняется в отдельной комнате из корпуса, мыши могут по меньшей мере, 1 ч, чтобы акклиматизироваться следующий транспорт к испытательной комнате. Поведенческая тестирование проводится в условиях красного света свести к минимуму нарушения в нормальной деятельности мышей как можно меньше в то же время позволяя экспериментатором, но достаточную освещенность визуально контролировать сессии тестирования.
ПРИМЕЧАНИЕ: Все аспекты экспериментальной методике, описанной здесь были проведены в соответствии с Руководством по уходу и использованию лабораторных животных, 8-е издание (СРН) и были утверждены Комитетом по уходу и использованию Институциональная животного в университете Техаса наук о здоровье Центр в Сан-Антонио.
1. Экспериментальная установка
2. Порядок Обзор (Рисунок 2)
3. Погрузка (Дни 1-8)
4. Ограничение еды (Дни 9-12)
5. Акклиматизация (Дни 13-14)
6. Обучение (15 день)
7. Тестирование (Дни 16-17):
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Типичный зависит мера в этом тесте количество испытаний на этапе удовлетворяла критерию (или 8 правильный выбор последовательных). 4А показывает среднее число испытаний, чтобы удовлетворить критерий на каждой стадии необработанного C57BL / 6J с использованием AST. Как мышей образуют к вниманию набор на соответствующем измерении кий (запах или средств массовой информации), производительность будет улучшаться, как показано снижением испытаний для удовлетворения критерия в последовательных сдвигов intradim...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Дефицит познавательной гибкости при посредничестве PFC представляет собой значительный инвалидности, связанных с различными неврологическими и нервно-психических расстройств, и может оказать существенное влияние на результаты и качество жизни людей, страдающих от этих заболеваний. Оптимизация АСТ для использования в мышей является жизненно важным для исследования генетических основ при заболеваниях связанных с префронтальную коры головного мозга, опосредованного когнитивную дисфункцию. Мы обнаружили, что способ, описанн...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Нет конфликта интересов объявлены.
Это исследование было поддержано грантами R01-MH090127, P30-MH089868 из Национального института психического здоровья и награда номер UL1TR001120 от Национального Центра для продвижения трансляционных наук. Содержание исключительно ответственности авторов и не обязательно отражают официальную точку зрения никель-металлогидридных или NCATS. Кроме того, мы хотели бы с благодарностью признать доктор Дэвид Morilak за его ценный опыт в руководстве раннее развитие метода.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Испытательная камера | Изготовлена на собственном производстве, спецификации можно найти в протоколе | ||
| 3 унции. Ramekins | BIA Cordon Bleu | 900002S12 | Куплено на amazon.com |
| Эфирные масла: | Fronteir Natural Products Co-op | Куплено на http://www.frontiercoop.com/prodlist.php?ct=anpceoeo | |
| Clove Bud | 191114 | ||
| Red Тимьян | 191140 | ||
| Лимон | 190810 | ||
| Лист | 191111 | ||
| розмарином | 191133 | ||
| Цитронеллой Ява | 191112 | ||
| Ваниль в масле | 191231 | ||
| семенами | 191102 | ||
| Имбирем | |||
| Мускатный | 191161 | ||
| фильтровальная бумага, диаметр 9,0 см | VWR International | 28310-048 | Куплено на https://us.vwr.com/ |
| Digging Media | |||
| Raffia | Ashland 8 унций Рафия | Куплено на http://www.michaels.com/ Нарезать полосками от 1/2" до 1" | |
| Зеленый войлок | Creatology Basic Felt Forest/Темно-зеленый 36 in x 36 in | Приобретено на http://www.michaels.com/< > нарезано на квадраты размером 1 см x 1 см | |
| Коричневая пена | Creatology Fun Foam 18 x 12 в листах (светло-коричневый/коричневый) | Куплено на http://www.michaels.com/< спальни/> разрезано на прямоугольники 1/2 см x 2 см | |
| Креповая бумага (желтая) | Celebrate It Paper Crinkle 4 унции желтого джамбо | Куплено на http://www.michaels.com/ Нарежьте полосками от 1/2 до 1 дюйма | |
| Лента (бирьможа) | Празднуйте это Широкая лента 4 дюйма x 10 ярдов 100% полиэстер | Приобретается на http://www.michaels.com/< > разрезаем на квадраты 1 см х 1 см | |
| Металлик; | Celebrate It Металлик Морщинистое Золото 2 унции | Куплено на http://www.michaels.com/<Бр/> Нарезать полосками от 1/2" до 1" | |
| Googly Eyes, 4 мм | ME4144 | Приобретено на http://factorydirectcraft.com/index.php | |
| черные пайетки, 3 мм | 8780BK | ||
| Розовые помпоны, 1/4 дюйма | 1018221 | ||
| Очистители труб, красный | 108430 | ||
| Подстилочный материал/опилки | Получено из домашних животных | ||
| ресурсы Контроль таймера | компании | 5000 | Приобретено на http://www.control3.com/5000p.htm |
| Слегка подслащенные сухие сухие завтраковые петли | HEB | Овсяные хлопья с медом и орехами, используемые в описанном протоколе, рекомендуются любые слегка сладкие хлопья для завтрака |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение