Оценка влияния стресса на когнитивную гибкость с использованием парадигмы изменения оперантной стратегии

Этот протокол объединяет автоматизированную опера и задачу по изменению стратегии с гибкой парадигмой стресса, что позволяет экспериментаторам эффективно оценивать влияние стресса на когнитивные способности. Преимущества этой методики в том, что она эффективна с точки зрения автоматизации когнитивной задачи и ее гибкости, потому что она может сочетаться со многими другими стрессовыми парадигмами. Этот метод дает представление о взаимодействии между стрессом и познанием.

Он также может быть расширен для оценки других переменных, таких как влияние воздействия наркотиков на когнитивные функции. Визуальная демонстрация гарантирует, что новички в этой технике знают, как правильно проверить функцию оперантных камер перед запуском субъектов, чтобы избежать каких-либо сбоев. Используйте оперантные камеры для обучения и тестирования поведения.

Убедитесь, что в камерах есть как минимум два выдвижных рычага с двумя стимульными лампами наверху. Домашний светильник и диспенсер для усиления этих задач. Убедитесь, что рычаги находятся по обе стороны от центральной зоны подачи арматуры с одной раздражительной лампой над каждым рычагом.

Затем используйте свет в доме, чтобы ликвидировать камеру, не мешая обнаружению светового стимула. Используйте беспыльные пищевые гранулы для укрепления у крыс с ограниченным питанием. Следя за тем, чтобы в гранулах не было много сахарозы или жира, контролируйте предъявление стимулов, работу рычага и сбор данных с помощью программного обеспечения, способного управлять камерой.

Заполните нижний лоток каждого операционного ящика свежей подстилкой, чтобы собрать отходы. После каждого сеанса выбрасывайте каждый лоток, очищайте его спиртовыми салфетками и добавляйте свежую подстилку перед тем, как поместить новое животное в камеру. Решите, следует ли выполнять стрессовую процедуру до, во время или после тренинга по смене оперантной стратегии, и выполняйте стресс-процедуру в то же время ежедневно в отношении оперантного тренинга.

В отдельной комнате, которая не является ни комнатой колонии, ни комнатой для смены парадигмы, поместите крысу в прозрачную удерживающую трубку в виде метлы и закройте отверстие. Следя за тем, чтобы не защемить конечности или хвост, процедура снятия стресса для испытуемых зависит от того, сколько оперантных камер доступно. Прежде чем поместить крысу в камеру, убедитесь, что в дозаторе достаточно пищевых гранул и что оперантные коробки функционируют должным образом.

Для этого загрузите и запустите программу в пустой камере и вручную проверьте, что правильный рычаг обеспечивает одно вознаграждение за каждое нажатие рычага. Перед тем, как поместить крысу в коробку для первого дня обучения, вручную установите одну награду в виде гранул корма на нужный рычаг, как указано при загрузке процедуры тренировки в каждой камере. Тренируйте крысу по графику с фиксированным соотношением, чтобы каждое правильное нажатие рычага вознаграждалось одним подкреплением.

Уравновешивайте правильный рычаг в день для разных испытуемых или экспериментальных условий. Позвольте крысе нажимать на рычаг, пока он не достигнет критерия, нажимая на правильный рычаг 50 раз, что обычно занимает от 30 до 45 минут. На следующий день заставьте крысу выполнить эту задачу на противоположном рычаге, используя ту же программу и обозначив противоположный рычаг как правильный.

В день испытания поместите крысу в оперантную камеру после стресс-процедур и испытайте ее в задачах на различение сторон, переворачивание сторон и различение света последовательно. Убедитесь, что при выполнении задачи на распознавание света зажигается только свет, расположенный над правильным рычагом. В задаче на различение сторон вознаграждайте крысу за нажатие на рычаг с наименее предпочтительной стороны, как это определено на третий день обучения.

Независимо от светового сигнала, задача завершается после восьмикратного нажатия на нужный рычаг подряд. Для испытания на боковой реверс используйте программу боковой дискриминации еще раз, но назначьте противоположный рычаг правильным. Крыса должна быть вознаграждена за нажатие на этот рычаг независимо от светового сигнала.

Он должен нажать на рычаг восемь раз подряд, чтобы завершить задачу. Чтобы выполнить задачу на распознавание света, вознаградите крысу за нажатие на рычаг с зажженным выше светом. Опять же, каждое оперантное тестирование завершается после восьмикратного нажатия на нужный рычаг подряд.

Эта адаптированная автоматизированная парадигма смены оперантной стратегии была использована для определения того, влияет ли повторяющийся сдерживающий стресс на когнитивные способности у самцов и самок крыс Sprague Dawley. Уменьшенное количество попыток или критериев указывало на лучшую производительность по каждой задаче. После острого сдерживания самцы выполняли задачу на боковое реверсирование незначительно меньше попыток, чем контрольные самцы без стресса.

И наоборот, женщинам, испытывающим стресс, требовалось большее количество попыток для выполнения задачи. Здесь показано общее количество ошибок, допущенных для каждой задачи на внимание, в соответствии с числом попыток по критерию. Самцы в состоянии стресса допустили значительно меньше ошибок, чем самцы контрольной группы, в задаче на переворот стороны.

В то время как подверженные стрессу женщины совершали больше ошибок. Кроме того, в задаче на распознавание света женщины также допустили значительно больше ошибок. В некоторых случаях эти данные свидетельствуют о том, что повторный стресс улучшает когнитивные функции у мужчин, но ухудшает когнитивные способности у женщин.

Общие ошибки были далее классифицированы на персеверативные или регрессивные ошибки. Самцы, испытывавшие стресс, совершали меньше персеверативных ошибок в задаче на переворот стороны, чем самцы контрольной группы. Находясь в состоянии стресса, самки допустили большее количество персеверативных ошибок, чем контрольные самки, как в задачах на разворот стороны, так и в задачах на легкую дискриминацию.

Области мозга, лежащие в основе задачи на реверсирование стороны, были исследованы, чтобы определить, демонстрируют ли они схожие половые различия в нейронной активности. Стресс вызывал значительное увеличение активации нейронов в орбитальной лобной коре у самцов по сравнению с контрольной группой. Однако у самок наблюдалось обратное.

При попытке использовать этот протокол обратите внимание на то, в какой задаче стратегии меняется парадигма. После завершения этой задачи вручную убедитесь, что она переходит к следующей задаче с правильными настройками. Наряду с этой процедурой экспериментаторы могут провести другие поведенческие исследования эффектов ограничения свободы или перейти непосредственно к перфузии и иммунохимическим методам, чтобы определить, какие области мозга сыграли важную роль в изменении стратегии.

Помимо повышения эффективности и пропускной способности парадигмы, этот метод позволяет дифференцировать типы ошибок, совершаемых испытуемыми, на персеверативные, регрессивные и случайные ошибки.