Сенсорный экран устойчивого внимания задачу (сб) для крыс

Общая цель данного поведенческого теста с использованием оперантных камер с сенсорным экраном заключается в измерении способности крыс к устойчивому вниманию. Этот метод может помочь выявить нейробиологические механизмы, имеющие решающее значение для надлежащего устойчивого внимания, которое представляет собой мониторинг перемежающихся и непредсказуемых событий с течением времени. Основным преимуществом данной методики является то, что мы адаптировали хорошо валидированный тест на устойчивое внимание для грызунов к оперантной камере с сенсорным экраном.

Аппарат, приобретающий всё большую популярность благодаря возможности программирования для выполнения множества когнитивных задач. Применение данного метода распространяется на изучение нейропсихиатрических и нейродегенеративных расстройств, характеризующихся нарушением внимания. Терапия таких состояний может быть протестирована с помощью метода, представленного в данной работе.

Как правило, специалисты, впервые применяющие данный метод, могут столкнуться с трудностями при настройке системы, обеспечивающей точное отслеживание крыс и надлежащую запись данных. Для данного эксперимента сенсорные камеры должны быть установлены внутри звукоизоляционных кабин. Камеры следует оснастить основным освещением, генератором тональных сигналов, камерой, расположенной сверху, сенсорным экраном и дозатором гранул с зоной подачи вознаграждения.

Область выдачи поощрения в дозаторе может быть освещена. Перед загрузкой пеллет-поощрений массой 45 milligram удалите с них пыль с помощью мучного сита. Эта пыль может привести к засорению дозатора.

Если крысы оснащены головным имплантатом, используйте кормушку с большим отверстием. Закройте каждую камеру маской из черного акрила, чтобы ограничить области реагирования на сенсорном экране. Оставьте центральное круглое отверстие для светового стимула и два квадратных отверстия для ответов ниже центрального отверстия, расположенных по центру.

Во время использования эксплуатируйте камеру в звукоизоляционной кабине. На этом подготовка камеры завершена. В текстовом протоколе описывается способ установки параметров эксперимента.

Для данного эксперимента крыс можно содержать по отдельности или группами. Перед началом исследования ежедневно в течение пяти дней по пять минут в день приучайте крыс к ручному обращению. Всегда используйте средства индивидуальной защиты.

Начните ограничение в пище за три дня до начала формирования поведения. В первый день зафиксируйте вес каждой крысы при свободном кормлении и рассчитайте их целевой вес, который составляет 85% от веса при свободном кормлении. Перед началом формирования приучите крыс к пищевому поощрению, поместив 15 пищевых пеллет в их домашнюю клетку.

После первоначального ограничения в еде отрегулируйте объем потребляемого корма для поддержания целевого веса, допуская незначительное увеличение веса с течением времени. Перед началом нового графика ограничьте рацион крыс немного сильнее, чем обычно, чтобы повысить их мотивацию. В дни, когда крысы не выполняют задание, увеличьте порцию корма как минимум на один грамм, чтобы компенсировать отсутствие вознаграждения в виде пеллет.

После каждого сеанса подождите не менее 30 минут перед кормлением, чтобы избежать возникновения ассоциации между последовательностью тестов и временем кормления. Если крысы содержатся в группах, кормите их по отдельности в течение часа перед тем, как снова объединить их. В качестве подготовки включите оборудование.

Убедитесь, что дозаторы наполнены гранулами, и что маска установлена перед сенсорным экраном. Затем проверьте работоспособность каждого блока. Протестируйте дозатор гранул, экран, освещение и генератор звукового сигнала.

Проверка работоспособности камер в начале каждого дня имеет решающее значение, поскольку даже небольшая неисправность может дезориентировать животных и помешать им освоить задачу или выполнять ее на обычном уровне. Затем изучите график загрузки боксов. Обратите особое внимание на тестовую группу и внесите соответствующую информацию об идентификаторе животного, поле, экспериментальном условии, инициалах пользователя и другие примечания.

После завершения всех подготовительных мероприятий перенесите подопытных животных в рабочую зону. Как правило, тестирование крыс следует проводить не ранее чем через 30 минут после начала их темновой фазы цикла активности. Для работы с крысами в темноте используйте налобные красные фонари.

При транспортировке крыс в течение темного цикла накрывайте их клетки черными полотенцами. Оказавшись в комнате для поведенческого тестирования, поместите крыс в соответствующий бокс и начните сеанс выполнения задачи на устойчивое внимание. В задаче на устойчивое внимание крысы обучаются отличать сигнальные пробы от несигнальных.

Испытания с сигналом включают вспышку света переменной длительности, за которой следует звуковой сигнал и четырехсекундное окно для ответа. В течение этих четырех секунд, если крыса коснется правильной области экрана — в данном случае правой области ответа, — животное получает пищевую гранулу в качестве вознаграждения, что считается «попаданием».

Если крыса касается другой зоны отклика, это считается промахом, и животное не получает вознаграждения. В пробах без сигнала свет не включается, и для получения вознаграждения крыса должна коснуться другой части экрана, указывая на то, что сигнал не был обнаружен. Правильный ответ в пробе без сигнала называется правильным отклонением.

Если крыса касается другой зоны отклика в пробе без сигнала, это считается ложной тревогой и не вознаграждается. Правильные зоны отклика для проб с сигналом и без сигнала должны быть сбалансированы между субъектами. В пробах с сигналом и без сигнала отсутствие какого-либо ответа в течение окна отклика считается пропуском задания и не вознаграждается.

Также существует версия задания на устойчивое внимание с отвлекающим фактором, при которой в течение второго из трех блоков проб мигает освещение в помещении. После начала сессии наблюдайте за крысами в течение первых нескольких минут, чтобы убедиться в правильности работы всей системы. Затем периодически проверяйте результаты их выполнения.

По завершении сессии запишите сводные данные и любые возникшие проблемы в лабораторный журнал. Между испытаниями протирайте каждую камеру 10% ethanol и меняйте подстилку. После проведения всех испытаний за день тщательно очистите камеры с помощью 10% ethanol, убедившись, что решетка пола максимально чистая.

Затем замените подстилку. После каждого сеанса рекомендуется полностью обновить электронные таблицы и создать их резервную копию на отдельном сервере. Медианное количество дней до достижения критериев в тесте SAT составило 54,5 дня для самцов крыс и 62 дня для самок крыс, при этом значимых различий не наблюдалось.

Показатели эффективности при выполнении задания SAT продемонстрировали, что, основываясь на процентах попаданий и правильных отклонений, мужчины и женщины показали одинаковую точность в пробах с сигналом и без сигнала. Общий показатель целенаправленной деятельности, индекс бдительности или VI, также выявил схожие значения между полами. Межполовых различий в низких зафиксированных процентах пропусков также не наблюдалось.

В ходе выполнения задач длительность визуального сигнала варьировалась между 500, 50 и 25 миллисекундами, при этом показатели эффективности снижались при сокращении длительности сигналов. Основного эффекта в зависимости от пола не наблюдалось. Для повышения требований к вниманию в одной из подгрупп крыс во втором из трех блоков испытаний в качестве дистрактора использовалось мигание комнатного света.

Как и ожидалось, был выявлен основной эффект для блока испытаний: показатели снизились во втором блоке и восстановились в третьем. Неожиданно результаты самок оказались значительно хуже, чем результаты самцов.

После просмотра этого видео вы должны получить четкое представление о том, как тестировать устойчивое внимание у крыс с использованием оперантных камер с сенсорным экраном. При выполнении данной процедуры важно не забывать отслеживать показатели каждого отдельного животного и при необходимости корректировать режим кормления, чтобы они освоили задачу как можно быстрее. Помните, что при работе с грызунами протокол должен быть предварительно одобрен IACUC, а средства индивидуальной защиты должны использоваться обязательно.