Набор инструментов с открытым исходным кодом, полностью настраиваемый набор задач по серийному времени реакции с 5 вариантами для автоматизированной поведенческой тренировки грызунов

Протокол предоставляет настраиваемый набор инструментов с открытым исходным кодом для обучения и выполнения задачи последовательного времени реакции с 5 вариантами выбора. Это хорошо зарекомендовавший себя поведенческий тест для изучения визуально-пространственного внимания и импульсивности у грызунов. Основным преимуществом инструментария является его низкая стоимость и настраиваемость.

Он обеспечивает высокую гибкость в отношении конкретных параметров стимула и конфигурации вознаграждения и поощряет нестандартные тестовые проекты. Задача 5 вариантов последовательного времени реакции дает представление о процессах внимания, импульсивности и компульсивности у грызунов. Наш набор инструментов позволяет легко адаптироваться к другим моделям животных, не являющихся грызунами.

Он также позволяет полуавтоматизировать обучение животных с помощью дополнительной лестничной процедуры. В видео мы предоставляем пошаговое введение в его использование. Процедуру продемонстрирует Ева Стриппельманн, студентка-биолог из нашей лаборатории.

Начните с открытия свободно доступной интегрированной среды разработки или программного обеспечения IDE. Перейдите на вкладки Файл и Открыть и нажмите на скрипт для аппаратного управления. Затем подключите микроконтроллер USB к компьютеру.

В верхней левой половине экрана перейдите в инструменты, чтобы проверить, соответствует ли автоматически выбранная информация о плате и процессоре подключенной плате микроконтроллера. После подтверждения соответствующей информации о плате и процессоре перейдите на вкладку Порт, чтобы выбрать доступный порт. В верхней левой половине экрана нажмите на кнопку Проверить, чтобы убедиться в отсутствии ошибок скрипта.

Когда все будет готово, нажмите на вкладку Загрузить со стрелкой, чтобы загрузить скрипт на плату микроконтроллера. Убедившись, что все четыре скрипта и функции для элемента управления экспериментом расположены в одной папке, откройте платформу программирования и щелкните панель инструментов Главная и Задать путь. Затем перейдите к кнопке Добавить папку, чтобы выбрать папку, содержащую все сценарии управления экспериментом.

Когда закончите, нажмите кнопку Сохранить и закройте окно Установить путь. На вкладке Главная панель инструментов нажмите кнопку Открыть, чтобы открыть сценарии и функции. Чтобы подготовить набор инструментов к привыканию, выберите открытый пользовательский скрипт.

После подтверждения того, что переменная привыкания в седьмой строке имеет значение true, запишите число в минутах в строке восемь, чтобы установить ограничение по времени для привыкания. В девятой строке напишите число от 0,01 до единицы, чтобы выбрать уровень яркости для стимулирующего света. Чтобы подготовить набор инструментов для сеанса эксперимента, выберите открытый пользовательский сценарий и убедитесь, что переменная в седьмой строке определена как false.

В строке 12 введите путь к каталогу, чтобы автоматически сохранить данные эксперимента. Убедитесь, что каталог с точным именем существует. Затем введите идентификацию субъекта в строке 13.

Затем убедитесь, что переменные в строках 14 и 15 определены как истинные. Когда это будет сделано, введите число в строке 16, чтобы установить пробную версию, и в строке 17, чтобы установить ограничение по времени в минутах, чтобы автоматически остановить программу. Для настройки параметров для стандартной задачи 5-выборного последовательного времени реакции или парадигмы 5CSRTT введите числовое значение в строке 45, которое соответствует количеству отверстий, которые могут быть освещены.

Переменная в строке 46 должна быть определена как псевдослучайная или случайная. Установите длину длительности стимула на линии 47 в секундах. Проверьте, обозначена ли переменная в строке 48 как одинарная, а числовое значение в строке 49 равно единице.

В строке 50 определите яркость целевого стимула в числе. Переменная в строке 64 должна быть двоичной, а в строке 65 — независимой. Затем введите числовое значение в строке 71, соответствующее количеству пищевых гранул, которые должны быть выпущены после правильного тычка носом.

В качестве альтернативы могут быть определены различные лестничные процедуры, которые позволяют автоматизировать поведенческое обучение. Проверьте, определена ли переменная в строке 26 как истинная. Затем в строке 29 введите название первой или второй группы.

Позже выберите функцию открытой лестницы. Введите имя первой группы в четвертой строке и введите имя второй группы в строке 77. Чтобы изменить критерии первой группы для второго уровня обучения, введите один из параметров, рассчитанных в проверке производительности, и выбранное числовое значение в строке 17.

Критерии могут быть добавлены или заменены. Чтобы изменить параметры первой группы, подлежащей обновлению на втором уровне обучения, например продолжительность тайм-аута, введите параметр и выбранное числовое значение в строке 19. Действуйте соответственно, если определена вторая группа субъекта.

Перед началом занятий по поведенческой дрессировке животные должны привыкнуть к камере. Набор инструментов предоставляет протокол привыкания. Чтобы начать сеанс привыкания, подготовьте оперантную камеру, поместив по две гранулы наградной пищи в каждое из отверстий.

Заклейте дверцу магазина, чтобы она оставалась открытой для первого этапа привыкания. На втором этапе привыкания снимите ленту на дверце магазина. Подготовьте оперантную камеру, поместив пять пищевых гранул в дверцу магазина.

Перед началом экспериментальных тренировок очистите стены и пол оперантной камеры. Когда установка будет готова, выберите открытый пользовательский скрипт, убедитесь, что описание COM в строке 75 соответствует выбранному доступному порту. Если описание не совпадает, измените числовое значение в экспериментальном управляющем скрипте.

Поместите крысу в камеру. В открывшемся пользовательском скрипте нажмите на вкладку панели инструментов Редактора, прежде чем выбрать зеленую кнопку воспроизведения Выполнить. Проверьте, правильно ли работает программа, прочитав информацию командного окна.

Затем панель инструментов запустит задачу, как было ранее определено пользователем. Сеанс эксперимента будет автоматически остановлен после указанного пробного или временного ограничения. Если животное достигает заданного уровня производительности до окончания сеанса, и пользователь определил процедуру лестницы, набор инструментов загрузит следующий уровень обучения и продолжит обучение с новыми настройками.

Уровень будет автоматически загружаться в начале следующей тренировки. Чтобы остановить эксперимент, нажмите клавишу Escape на клавиатуре компьютера. Когда сообщение появится на экране командного окна, введите Y и нажмите клавишу Enter на клавиатуре компьютера, чтобы остановить текущий сеанс и сохранить полученные данные.

Затем автоматически отобразится простой график с обзором сеанса. 10 крыс с капюшоном были обучены с использованием набора инструментов с 5 вариантами задач последовательного времени реакции. Было проанализировано количество занятий, проведенных на каждом уровне обучения каждой крысой, и определено среднее значение по всем предметам.

Разница между субъектами была наиболее значительной на начальных уровнях и уменьшилась на более поздних уровнях. На четвертом уровне, когда критерии изменились, чтобы включить порог для показателей производительности, среднее количество проведенных сеансов и дисперсия между крысами увеличились, причем двум крысам потребовалось пять и шесть дней, чтобы завершить уровень. Тем не менее, все крысы достигли восьмого уровня в течение 14-22 сеансов.

Репрезентативный анализ показывает среднюю успеваемость по предметам на уровне обучения и за все учебные дни в аппарате 5CSRTT. Были рассчитаны процент точности и процент выбросов, а также определено среднее общее число правильных ответов по всем испытаниям на каждом уровне. Все испытуемые достигли конечной точности на восьмом и заключительном уровнях обучения более 60%Многие испытуемые достигли точности около 80%.

Набор задач с последовательным временем последовательной реакции из 5 вариантов полностью настраиваемый и открытый доступ. Он предоставляет множество дополнительных опций для определения конфигурации стимула и дизайна задачи, а также полный набор записанных поведенческих данных. Набор инструментов позволяет исследовать нестандартные версии парадигмы последовательного времени реакции с 5 вариантами, например, чтобы получить более глубокое представление о процессах принятия решений или поведении, связанном с вознаграждением.