A reação de série 5-Choice Tempo Tarefa: A tarefa de atenção e controle de impulso para Roedores

Summary

Este protocolo descreve a tarefa de tempo de reacção de série 5-escolha, o que é uma tarefa operante base utilizada para estudar a atenção e controlo de impulsos em roedores. Desafios dias de teste, que são modificações da tarefa padrão, aumentar a flexibilidade da tarefa e pode ser combinada com outras manipulações para caracterizar mais profundamente o comportamento.

Abstract

Este protocolo descreve a tarefa de tempo de reacção de série 5-escolha, o que é uma tarefa operante base utilizada para estudar a atenção e controlo de impulsos em roedores. Desafios dia do teste, modificações para a tarefa standard, pode ser usado para tributar de forma sistemática os sistemas neurais que controlam atenção ou controle de impulsos. É importante ressaltar que esses desafios têm efeitos consistentes sobre o comportamento de toda a laboratórios em animais intactos e pode revelar quer melhorias ou déficits de função cognitiva que não são aparentes quando os ratos só são testados na tarefa padrão. A variedade de medidas comportamentais que são recolhidos podem ser usados ​​para determinar se outros factores (isto é., Sedação, défices motivação, imparidade locomotores) estão a contribuir para as alterações de comportamento. A versatilidade do 5CSRTT é reforçada porque é passível de combinação com técnicas farmacológicas, moleculares e genéticas.

Introduction

A tarefa de tempo de reação de série 5-escolha (5CSRTT) foi desenvolvido por Trevor Robbins e seus colegas da Universidade de Cambridge, a fim de compreender os déficits comportamentais apresentados por pessoas diagnosticadas com transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) ^1,2. Baseia-se em tarefas de desempenho contínua utilizados para estudar a atenção nos seres humanos ^3; com a atenção que está sendo definido como a capacidade de alocar e manter o foco de recursos cognitivos de estímulos ou informações específicas, ignorando outras informações ^4. Embora a tarefa foi originalmente projetado para uso com ratos ^1,2, uma versão do mouse também foi desenvolvido ^5,6.

O 5CSRTT base exige ratos para analisar uma matriz horizontal de cinco aberturas para a apresentação de um breve estímulo luminoso (cue) em uma das aberturas; uma vez que o rato detecta o estímulo deve nariz picar na abertura iluminada para receber uma recompensa sedimento açúcar. Assim, A tarefa requer ratos para tanto dividir sua atenção entre os cinco aberturas espacialmente distintas e de manter a atenção até que o estímulo é apresentado em um determinado julgamento e em vários ensaios em uma sessão de ^1,7. A atenção é normalmente avaliada pela precisão de respostas. Embora o 5CSRTT foi originalmente concebido para avaliar a atenção, também é utilizado para avaliar o comportamento impulsivo ou inibição da resposta ^1,7,8: a capacidade de reter o pre-potente ou inapropriado responder ^9. Durante a tarefa, os ratos deve reter responder para a duração do intervalo de ensaio entre (ITI) e responder somente quando o estímulo é apresentada em uma das aberturas ^1. Assim, as respostas prematuras, que ocorrem durante a prévia apresentação ITI a estímulos, fornecer um índice útil de comportamento impulsivo.

O 5CSRTT é incrivelmente flexível tarefa há uma série de modificações a tarefa básica (ou seja, os desafios do dia de teste)que podem ser implementadas para examinar com mais cuidado como experimental manipulações afetar o comportamento. Por exemplo, diminuindo a duração do estímulo ou a redução do ITI são diferentes mecanismos para aumentar a carga de atenção da tarefa e pode ser usado para avaliar sistematicamente os subdomínios de atenção ^1,7,10-12. Em contraste, o aumento da duração do estímulo minimiza as demandas de atenção da tarefa; isso pode ser usado para determinar se uma manipulação interfere com a capacidade de executar os requisitos básicos de resposta a tarefa ^12. Aumentando a duração do ITI pode ser utilizado para determinar se uma manipulação particular afeta impulsivo responder ^1,7,8,13-15. Além disso, usando os desafios dia do teste, tais como as descritas acima, pode revelar déficits ¹⁰ ou melhorias ^16,17 de comportamento que não são aparentes em ratos bem treinados, avaliados com parâmetros de teste padrão.

É importante ressaltar que o 5CSRTT é passível to conjunto com uma série de técnicas diferentes; por exemplo, a cognição tem sido investigada seguintes lesões de áreas cerebrais distintas ^10,18-20, ou neurotransmissor seletiva esgotamento ^2,21,22. Estudos farmacológicos comportamentais têm usado tanto sistêmica ^16,17,23-28 ou discreta administração intracraniana de drogas ^29-32. Além disso o desempenho é facilmente avaliada após a administração da droga aguda e crônica ^{12,16,17,29-32 13,14,23,33.} Os efeitos do desempenho da tarefa sobre a liberação do neurotransmissor ³⁴ e atividade metabólica ³⁵ em áreas cerebrais distintas também foram avaliados. Além disso, o desempenho na tarefa pode ser utilizado para separar os ratos em grupos com base na linha de base ^30,31 desempenho atencional ou níveis de impulsividade ^15,32. Finalmente, com o advento de uma versão do rato 5CSRTT ^5,6, a tarefa tem sido utilizada para investigar as contribuições genéticas para a atenção e impulse controlar ^5,36-39.

Porque o 5CSRTT avalia múltiplas funções cognitivas simultaneamente e é passível de utilizar em combinação de uma variedade de abordagens farmacológicas, moleculares e genéticas, foi rotineiramente usado para avaliar a disfunção cognitiva no contexto de modelos animais de perturbações psiquiátricas e neurológicas. Por exemplo, o 5CSRTT tem sido utilizado para investigar a neurobiologia subjacente às perturbações cognitivas no transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) ^{37,40,41, 23,33,42} esquizofrenia, dependência de drogas ^13,14,43-45, a doença de Alzheimer ^{18 , 39,} doença de Parkinson ^36, e de Huntington doença ^37.

Este protocolo fornece diretrizes para ratos de formação sobre o 5CSRTT. Porque uma série de medidas de desempenho podem ser coletados, descrevemos como padrões comuns de results deve ser interpretado. Além disso várias modificações comuns ao protocolo básico, os desafios dia do teste, são descritos.

Protocol

Este procedimento requer a utilização de animais; estes procedimentos foram aprovados pelo Oberlin College Institutional Animal Care and Use Committee e estão de acordo com o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório 46. 1. 5CSRTT Aparelho Um diagrama esquemático do aparelho 5CSRTT é fornecida na Figura 1. O aparelho 5CSRTT consiste em uma câmara de condicionamento operante (30,5 x 24,1 x 29,2 centímetros) com duas paredes lat…

Representative Results

Manipulações do 5CSRTT que Probe visuospatial Atenção Uma abordagem para variar as exigências de atenção da tarefa é alterar a duração do estímulo. À medida que a duração do estímulo diminui, diminui a precisão% (Figura 3A) e% de aumento omissões (Figura 3B; adaptado de 12). Assim mais curtas durações de estímulo aumentar as demandas de atenção da tarefa e durações mais longas de estímulo diminuir as demandas de aten…

Discussion

O 5CSRTT é uma tarefa muito utilizado para avaliar a atenção e controlo de impulsos em roedores. Atenção é mais comumente medida pela precisão de responder ^1,7,10. Porque a precisão de responder não inclui omissões e porque ambas as respostas corretas e incorretas têm a mesma exigência de resposta (ie., Um nariz cutucar em uma abertura), a precisão não é influenciada pela capacidade locomotora, motivação ou sedação. As omissões% também pode ser usado como uma medida de a…

Materials

Five Hole Nose Poke Wall Chamber Package	Med-Associates	MED-NP5L-D1	Alternatively one could use the standard package (Catalog #:MED-NP5L-B1) Deluxe
Dustless Precision Pellet	Bio-Serv	F0021	45 mg Purified