Автоматизированный t-лабиринту на основе аппарата и протокол для анализа задержки и усилий на основе принятия решений в свободного перемещения грызунов

Традиционный Т-образный лабиринт можно использовать для проверки принятия решений как на основе задержек, так и усилий. В текущей работе мы изобрели Т-образный лабиринт с автоматизированной доставкой еды, управлением дверьми и записью выбора руки. Наш протокол может значительно сэкономить время и труд исследователей при анализе способности грызунов принимать решения.

Этот протокол может помочь ответить на ключевые вопросы в области принятия решений, такие как каковы ключевые нейронные цепи и молекулы, лежащие в основе процедуры принятия решений, и каковы невропатологические причины, лежащие в основе дефицита принятия решений при психических заболеваниях? Применение этого протокола распространяется на терапию нейропсихиатрических заболеваний, поскольку многие пациенты демонстрируют трудности или дефицит в принятии решений. Приучайте мышей к лабиринту по 10 минут в день и всего в течение пяти дней.

Держите все двери лабиринта открытыми во время привыкания. В первый день разбросайте гранулы с едой по всему лабиринту. Затем поместите мышей в стартовую коробку Т-образного лабиринта группами по четыре человека и дайте им исследовать лабиринт в течение 10 минут.

На второй и третий дни разбросайте гранулы вдоль двух плеч ворот. Дайте мышам исследовать лабиринт в течение 10 минут. Наконец, на четвертый и пятый дни привыкания ставьте гранулы только очень близко к диспенсерам для еды и у них в двух коробках ворот.

Дайте мышам исследовать лабиринт в течение 10 минут. Для фазы принудительного ввода манипулятора начните с настройки параметров управляющего программного обеспечения. Установите продолжительность на 900 секунд.

Установите время задержки начала по умолчанию равным трем секундам, номеру гранулы — единицу для LRA и четырем для HRA, а время задержки — ноль секунд. Зарегистрируйте идентификатор каждой отдельной мыши в программном обеспечении и местоположение HRA для каждой отдельной мыши с левой или правой стороны. Затем войдите в окно интерфейса эксперимента, поместите мышь в поле запуска и начните обучение, нажав кнопку запуска на пульте дистанционного управления.

Обратите внимание, что во время каждого испытания будут открыты только двери, ведущие к одной руке, в то время как двери на противоположной руке не будут открыты, и двери автоматически открываются или закрываются в зависимости от положения животного. Здесь мышь была вынуждена войти в левую сторону HRA в первом испытании и съесть четыре гранулы, а во втором испытании войти в правую боковую руку, чтобы съесть одну гранулу. Эта фаза позволяет мыши узнать положение HRA и LRA.

Для фазы свободного входа в руку задайте параметры с помощью того же метода, что и для фазы принудительного входа. Поместите мышь в стартовое окно, нажмите кнопку запуска, затем позвольте мыши свободно выбрать одну руку, HRA или LRA. Начните с установки времени задержки HRA на 5 секунд, 10 секунд и 15 секунд в первый, второй и третий дни соответственно.

Установите номер фазы. Задайте все остальные параметры таким же образом, как и для фазы принудительного ввода руки. Позвольте мыши свободно выбирать одну руку, HRA или LRA.

В двух показанных здесь испытаниях мышь выбрала LRA в первом испытании и выбрала HRA во втором испытании. Затем для теста на принятие решений, основанного на усилиях, введите барьер в HRA. Позвольте мышам свободно выбирать одну руку, HRA или LRA.

Здесь мышь решила взобраться на барьер, чтобы получить более высокую награду. После завершения эксперимента получите данные и результаты от управляющего программного обеспечения. Все экспериментальные данные ищите в папке с данными.

Наконец, проверьте пункты в папке с результатами, продолжительность, номер испытания, номер выбора HRA, номер выбора LRA, процент выбора HRA, процент выбора LRA, общее расстояние перемещения и общее время соединения под каждым идентификатором животного.Показанные здесь результаты показывают различия между способностью принимать решения на основе задержки и усилия между медиальными габенулярными абляционными мышами и их однопометниками, контрольными мышами дикого типа. Для теста на принятие решений, основанного на задержке, основной эффект генотипа не был значимым, когда время задержки составляло пять секунд. Однако, когда время задержки было увеличено до 10 секунд и 15 секунд, медиальные габенулярные абляционные мыши продемонстрировали значительное снижение процента посещений HRA по сравнению с мышами с компьютерной томографией.

Наконец, в тесте на принятие решений, основанном на усилиях, процент посещений HRA был значительно снижен у медиальных габенулярных абляционных мышей, когда в HRA был установлен барьер, независимо от левой/правой локализации HRA. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить, что ограничение в еде должно быть сделано на протяжении всех процедур дрессировки, чтобы обеспечить мотивацию грызуна к выполнению задачи. Кроме того, не забывайте использовать крошечные 10-миллиграммовые гранулы и использовать силикагель в диспенсерах для еды, чтобы гранулы оставались сухими.

После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как запись электродов in vivo, волоконно-оптическая визуализация, оптогенетические манипуляции и микродиализ, чтобы ответить на дополнительные вопросы, например, динамические изменения возбудимости конкретных клеточных популяций при задержке и дисконтировании усилий, а также динамические изменения нейропептидов, нейротрансмиттеров и гормонов во время принятия решений. Одним словом, текущая конфигурация и протокол, которые мы разработали, позволяют исследователям эффективно анализировать процесс принятия решений грызунами с полной автоматизацией, стандартизацией и высокой пропускной способностью. Мы считаем, что наше изобретение может помочь пролить свет на механизм, лежащий в основе принятия решений как при физиологических, так и при патологических состояниях.