Оперантного процедуры оценки поведенческой гибкости у крыс

Общая цель следующего эксперимента — оценить гибкость поведения, включая обучение сдвигу и реверсивному набору у крыс с использованием автоматизированного оперантного метода. Это достигается путем предварительного обучения животных поведению при нажатии на рычаг, чтобы ознакомить их с выдвижением и втягиванием рычагов и обеспечить последовательную отчетность. Далее животных тестируют на первом задании нужной последовательности.

Например, визуальное распознавание сигналов в последовательности от очереди до ответа, которое устанавливает способность животного к обучению правилу различения. Затем животных тестируют на втором задании нужной последовательности, чтобы оценить поведенческую гибкость животных, то есть их способность переходить от одного правила к другому. Результаты показывают влияние на различные аспекты поведенческой гибкости на основе различных фармакологических или анатомических манипуляций.

Основное преимущество этого метода по сравнению с существующими методами, такими как задачи на основе лабиринта или копания, заключается в том, что обеспечивается больший контроль и стандартизация стимулов, а также значительно увеличивается скорость сбора данных. Демонстрировать процедуру будет Брэдли Робертс, студент бакалавриата из моей лаборатории по проведению тестов на поведенческую гибкость у крыс. Используйте оперантные камеры, оснащенные как минимум двумя выдвижными рычагами, расположенными по обе стороны от центральной зоны подачи подкрепления, двумя стимульными лампами, по одной над каждым рычагом, домашним освещением и дозатором усиления.

Убедитесь, что свет в доме освещает всю камеру, не мешая обнаружению источников раздражительного света. Используйте вкусную пищу для подкрепления, например, 45 миллиграммов сахарозы в гранулах. Управляйте предъявлением стимула, работой рычага и сбором данных через интерфейс с компьютером.

Обратитесь к текстовому протоколу для получения дополнительной информации о предварительном обучении крыс. Следуя указаниям в текстовом протоколе, проведите для крыс тренировку с выдвижными рычагами, чтобы ознакомить их с выдвижением и втягиванием рычагов и убедиться, что крысы делают относительно мало пропусков к тому времени, когда они переходят к основным этапам тестирования задачи. Во время каждой попытки определите, какой рычаг следует удлинить поочередно в псевдослучайном порядке таким образом, чтобы было 45 попыток левого рычага и 45 попыток правого рычага, но не более двух последовательных попыток.

Выдвиньте тот же рычаг, выдвиньте выбранный рычаг. Укрепите животное после того, как оно нажмет на рычаг в течение 10 секунд, после чего рычаг убирается. Если животное не реагирует в течение 10 секунд, уберите рычаг и зафиксируйте пропуск.

Продолжайте 30-минутные тренировки с выдвижным рычагом в течение фиксированного количества дней или до тех пор, пока животные не удовлетворят минимальному критерию в пять или менее пропусков, в течение двух дней подряд, чтобы протестировать животных в последовательности очереди в ответ, которая представляет собой одну из двух возможных последовательностей тестирования для изменения стратегии. Начните тестирование животных по задаче Q. Эта задача заставляет животных реагировать на рычаг ниже освещенного раздражителя и является поставленной задачей в последовательности.

Начинайте каждую попытку с убранными обоими рычагами, зажигайте левый или правый стимульный свет в течение трех секунд. Затем выдвиньте оба рычага в камеру на 10 секунд или до тех пор, пока не произойдет ответ. Закрепляйте только правильную реакцию на сигнальном рычаге на реакцию на любой из рычагов.

Втяните рычаги. Начинайте пробные испытания каждые 20 секунд на протяжении всей сессии. Псевдослучайно определяют порядок попыток таким образом, чтобы не более двух последовательных попыток происходило с одним и тем же стимулом.

Свет загорается. Продолжайте испытания до тех пор, пока животное не выполнит 10 последовательных правильных ответов и не выполнит минимум 30 испытаний или пока не будет завершено от 150 до 200 попыток без достижения критерия. На следующий день, после достижения критерия на задаче Q, переместите животных в задачу на реакцию, которая представляет собой задачу сдвига в последовательности и которая усиливает животных для реакции на рычаге, противоположном их боковому предпочтению.

Независимо от сигнала, начиная с того, что оба рычага убраны, псевдослучайным образом зажигают любой из стимулов в течение трех секунд, а затем выдвигают оба рычага в камеру на 10 секунд или до тех пор, пока не произойдет ответ. Усиливайте реакцию только на рычаге правильного положения, противоположном стороне животного, предпочтение отдается реакции на любом рычаге. Уберите рычаги, продолжайте попытки до тех пор, пока животное не достигнет критерия 10 последовательных правильных ответов.

Эффективная смена стратегии зависит от медиальной префронтальной коры. В первый день лечения префронтальная инактивация не ухудшила выполнение поставленной задачи Q. Тем не менее, префронтальная инактивация на второй день значительно ухудшила производительность в задаче смены ответа в том смысле, что животным потребовалось больше испытаний для достижения критериальной производительности.

Для сравнения, реверсивная реакция, дискриминация не показала зависимости от медиальной префронтальной коры. Животные, получавшие инактивацию префронтальной коры в день инверсии, не отличались от животных, получавших физиологический раствор, что подтверждает предыдущие исследования, показывающие, что орбитальная лобная кора, а не медиальная префронтальная кора, регулирует реверсивное обучение при выполнении различных задач. Чтобы продемонстрировать, как испытания напоминаний могут помочь в интерпретации данных, крысы усвоили правило Visual Q в первый день.

На второй день крысы получали транспортное средство или халальную брюшину, а затем им было предоставлено 20 попыток напоминания с первого дня, прежде чем они переключились на дискриминацию по реакции. Результаты показывают, что галлальный перитол нарушил извлечение визуального сигнала во время испытаний напоминаний. Впоследствии, крысам, получавшим халлал перитол, потребовалось меньше попыток для достижения критерия, результат, который мог быть интерпретирован как улучшение смещения набора, если бы не было доступных попыток напоминания, указывающих на то, что память действительно была нарушена для предыдущего правила.

Другие методы, такие как анатомические, экологические или генетические манипуляции, а также физиологические или химические методы записи, могут быть добавлены к этой процедуре для изучения нейробиологической основы поведенческой гибкости и исполнительной функции.