תגובת 5-Choice הסידורי זמן משימה: משימה של תשומת לב ודחף בקרה למכרסמים

Summary

פרוטוקול זה מתאר את משימת 5-בחירת סדרתי זמן תגובה, אשר היא משימה מבוססת אופרנטית משמשת ללמוד את תשומת לב ושליטה בדחפים במכרסמים. אתגרי יום מבחן, שהם שינויים של המשימה סטנדרטית, להגדיל את הגמישות של המשימה ויכולים להיות משולב עם מניפולציות אחרות כדי לאפיין את ההתנהגות באופן מלא יותר.

Abstract

פרוטוקול זה מתאר את משימת 5-בחירת סדרתי זמן תגובה, אשר היא משימה מבוססת אופרנטית משמשת ללמוד את תשומת לב ושליטה בדחפים במכרסמים. אתגרי יום מבחן, שינויים המשימה סטנדרטית, ניתן להשתמש בו למסות באופן שיטתי המערכות העצביות שליטה או תשומת לב או שליטה בדחפים. חשוב לציין, באתגרים אלה יש השפעות עקביות בהתנהגות בכל מעבדות בבעלי חיים שלמים ויכולים לחשוף גם שיפורים או גירעונות בתפקוד הקוגניטיבי, שאינם נראות לעין כאשר חולדות נבדקו רק על המשימה סטנדרטית. מגוון אמצעים התנהגותיים שנאספים יכול לשמש כדי לקבוע אם גורמים אחרים (כלומר., הרגעה, גירעונות מוטיבציה, ליקויי תנועה) תורמים לשינויים בביצועים. הרבגוניות של 5CSRTT משופרת נוספת כי זה ניתן לשילוב עם טכניקות תרופתיים, מולקולריות, וגנטיות.

Introduction

משימת זמן תגובת סדרתי 5 ברירה (5CSRTT) פותחה על ידי טרוור רובינס ועמיתיו באוניברסיטת קיימברידג 'כדי להבין את הגירעונות התנהגותיות המוצגים על ידי אנשים שאובחנו עם הפרעת קשב והריכוז והיפראקטיביות (ADHD) ^1,2. הוא מבוסס על משימות ביצועים מתמשכים בשימוש ללמוד את תשומת לב בבני אדם ^3; עם תשומת לב שמוגדרת כיכולת להקצות ולקיים את המיקוד של משאבים קוגניטיביים בגירויים או במידע ספציפיים תוך התעלמות ממידע אחר ^4. למרות שהמשימה תוכננה במקור לשימוש עם חולדות ^1,2, גרסת עכבר גם פותחה ^5,6.

5CSRTT הבסיסי דורש חולדות כדי לסרוק מערך אופקי של חמישה פתחים להצגת גירוי קצר אור (קיו) באחד מהפתחים; פעם החולדה מזהה את הגירוי זה חייב האף לתקוע בפתח המואר לקבל פרס גלולה סוכר. כך, המשימה דורשת חולדות לשני לחלק את תשומת הלב שלהם על פני 5 פתחי מרחבית שונים וכדי לקיים את תשומת לב עד הגירוי מוצג במשפט נתון ועל פני ניסויים מרובים בפגישה ^1,7. תשומת לב מוערכת בדרך כלל על ידי הדיוק של תגובות. למרות 5CSRTT תוכנן במקור כדי להעריך את תשומת לב, הוא משמש גם להערכת התנהגות אימפולסיבית או עיכוב תגובה ^1,7,8: היכולת לעכב מראש חזק או בלתי הולם להגיב ^9. במהלך המשימה, חולדות חייבות לעכב להגיב למשך מרווח משפט השאר (ITI), ורק להגיב פעם אחת הגירוי מוצג באחד מהפתחים ^1. כך תגובות מוקדמות, אלה המתרחשים במהלך המצגת לפני ITI לגירוי, מספקים מדד שימושי של התנהגות אימפולסיבית.

5CSRTT היא גמישה להפליא משימה יש מספר השינויים של המשימה הבסיסית (כלומר, אתגרי יום מבחן)שיכול להיות מיושם על מנת לבחון בזהירות רבה יותר איך ניסיוני מניפולציות משפיעות על התנהגות. לדוגמא, הפחתת משך הגירוי או קיצור ITI מנגנונים שונים כדי להגדיל את עומס הקשב של המשימה וניתן להשתמש בם כדי להעריך באופן שיטתי משנה של תשומת לב ^1,7,10-12. בניגוד לכך, להגדיל את משך זמן הגירוי ממזער את דרישות קשב של המשימה; זה יכול לשמש כדי לקבוע אם מניפולציה מפריעה ליכולת לבצע את דרישות תגובה הבסיסיות של המשימה ^12. הגדלת משך הזמן של ITI יכול לשמש כדי לקבוע אם מניפולציה מסוימת משפיעה אימפולסיבי להגיב ^1,7,8,13-15. יתר על כן, אתגרים באמצעות בדיקת יום, כגון אלה שתוארו לעיל, יכולים לחשוף גירעונות ¹⁰ או שיפורי ^16,17 של התנהגות שאינם נראות לעין בחולדות מאומנות היטב נבדק באמצעות פרמטרים בדיקות סטנדרטיים.

חשוב לציין, 5CSRTT הוא לא נוחשילוב o עם מספר הטכניקות שונות; למשל הקוגניציה נחקר הנגעים הבאים של אזורים במוח הדיסקרטיים ^10,18-20, או מוליך עצבי סלקטיבית depletions ^2,21,22. חקירות תרופתי התנהגות השתמשו גם ממשל מערכתי ^16,17,23-28 או דיסקרטי תוך גולגולתי של תרופות ^29-32. יתר על כן ביצועים נבחנים בקלות לאחר מתן תרופה חריפה ^{12,16,17,29-32} וכרונית ^13,14,23,33. ההשפעות של ביצוע משימה על שחרור הנוירוטרנסמיטר ³⁴ ופעילות המטבולית ³⁵ באזורים במוח דיסקרטיים יש גם העריכו. בנוסף, ביצועים במשימה יכולים לשמש כדי להפריד בין חולדות לקבוצות המבוססות על ^30,31 תחילת המחקר קשב ביצועים או רמות של אימפולסיביות ^15,32. לבסוף, עם כניסתו של גרסת עכבר של 5CSRTT ^5,6, המשימה נעשתה שימוש כדי לחקור את התרומה הגנטית לתשומת לב ושדulse לשלוט ^5,36-39.

בגלל 5CSRTT מעריך תפקודים קוגניטיביים מרובים בו זמנית והוא נוח לשימוש בשילוב של מגוון רחב של גישות תרופתיים, מולקולריות וגנטיות זה כבר נעשה שימוש באופן שיגרתי כדי להעריך תפקוד קוגניטיבי בהקשר של מודלים של בעלי החיים של הפרעות פסיכיאטריות ונוירולוגיות. לדוגמא, 5CSRTT נעשה שימוש כדי לחקור את נוירוביולוגיה שבבסיס ההפרעות קוגניטיביות בהפרעת הקשב, ריכוז והיפראקטיביות (ADHD) ^37,40,41, סכיזופרניה ^23,33,42, התמכרות לסמים ^13,14,43-45, מחלת אלצהיימר ^{18 , 39,} המחלה ³⁶ פרקינסון, ומחלות ³⁷ הנטינגטון.

פרוטוקול זה מספק הנחיות לחולדות הכשרה על 5CSRTT. בגלל מספר מדדי ביצוע ניתן לאסוף, אנו מתארים דפוסים כמה נפוצים של results יש לפרש. בנוסף כמה שינויים משותפים לפרוטוקול הבסיסי, אתגרי יום המבחן, מתוארים.

Protocol

הליך זה מחייב שימוש בבעלי החיים; נהלים אלה אושרו על ידי אוברלין המכללה המוסדי הטיפול בבעלי חי ועדת שימוש והנם בהתאם למדריך לטיפול והשימוש בחי המעבדה ^46.

.1 מכשירי 5CSRTT

1. סכמטי של מנגנון 5CSRTT מסופק באיור 1.
   1. מנגנון 5CSRTT מורכב מתא אופרנטית אוויר (30.5 x 24.1 x 29.2 סנטימטר) עם 2 הצדדיים פרספקס, ורצפת רשת נירוסטה.
   2. הקיר קדמי אלומיניום מעוגל, וכולל חמישה פתחים לדחוף את האף של (2.5 x 2.2 x 2.2 סנטימטר כל אחד); כל צמצם מצויד בדיודה אור (LED) ובחיישן אינפרא אדום מסוגל לזהות את הכניסה של האף של החולדות.
   3. הקיר אחורי אלומיניום מכיל את מגזין האוכל; זה מחובר למתקן גלולה, והוא מצויד עם חיישן אינפרא אדום וincandescen קטןt אור.
   4. אור בית ליבון, מסוגל מאיר את כל החדר מודבק בחלק העליון של הקיר האחורי.
2. בית מנגנון 5CSRTT בתוך מאוורר, נשמע קאמרי תניה אופרנטית מוחלשת.
3. השתמש במחשב PC לשליטה בתא אופרנטית ולאסוף נתונים.

.2 שיכון בעלי החיים והכנה

1. הנוהל מחייב שימוש בחיות ניסוי; לקבל אישור מהוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים והשימוש (IACUC) לפני תחילת כל ניסויים.
2. חולדות בית בזוגות.
   1. לשמור על חולדות במחזור 14:10 אור / חושך (אורות בשעה 7:00) בחדר עם טמפרטורה קבועה של 22 ± 1 ° C.
   2. לאפשר חולדות גישה חופשית לבעוד מים בכלובים בביתם, אבל אוכל להגביל אותם.
   3. מזון להגביל חולדות ל85-90% ממשקל ההאכלה החופשית שלהם יומיים עד חמישה ימים לפני תחילתו של אימון מגזין ולאורך כל אימון ובדיקת 5CSRTT. להאכיל את החולדות לאחר אימונים יומיים ולשקול אותם מדי יום כדי לוודא שהם עולים במשקל (~ 5 גר '/ שבוע).

.3 5CSRTT נוהל

1. שיקולי הדרכה הכללי 5CSRTT
   1. חולדות רכבת בזמן סטנדרטי של יום מינימום של 5 ימים בשבוע; אימון מתרחש על פני שלבים רבים (ראה טבלה 1) ולוקח כמה שבועות.
   2. חולדות רכבת ובדיקה באותו החדר אופרנטית (ראו סעיפים 3.2-3.5 להלן); סטיות קטנות בסביבה של החולדות יכולות להשפיע על הביצועים שלהם.
   3. בסופו של כל מפגש נקי כל המשטחים של החדר עם מים המכילים נתרן היפוכלוריט חומר חיטוי (או חומר חיטוי אחר לאחר התייעצות עם הווטרינר שלכם).
2. הדרכת מגזין
   1. להציג את כדורי סוכר (45 מ"ג) לחולדות בכלוב בבית שלהם לפני הפגישה הראשונה. זה ממזער neophobia ומבטיח חולדות RETכדורי סוכר rieve ממגזין האוכל.
   2. חולדות מקום בתא אופרנטית (אוהדים ב) עם חורי צמצם occluded. לאפשר חולדות להרגיל לחדר למשך 5 דקות.
   3. לספק שישים כדורי סוכר למגזין משני מרווח 20 שניות קבועות (20-FI, יום 1) לוח זמנים או לוח זמנים FI-30 (יום 2).
      הערה: houselight יכול להישאר מואר למשך הפגישה ומגזין האור צריך להיות מוארת עם מסירת גלולה ויכולה להישאר מוארת עד גלולה מאוחזר.
   4. בסופו של פתק הפגישה אם כדורי סוכר נצרכים; להמשיך באימונים לפחות 2 ימים או עד שכל כדורים שנצרכים.
3. הדרכת 5CSRTT
   1. איור 2 מספק סכמטי של ניסוי 5CSRTT יחיד.
   2. מניחים כל חולדה בחדר אופרנטית עם אוהדים ב. לאפשר חולדות להרגיל לחדר למשך 5 דקות.
   3. בתום תקופת ההתרגלות, להאיר את מגזין האור ולספק oגלולה סוכר ne. המשפט הראשון מתחיל כאשר גלולה זו מאוחזר.
   4. בגין כל ניסוי עם מרווח בין משפט (ITI) שבמהלכו רק אור הבית מואר. בסופו של ITI, פסאודו אקראי להאיר אחד מאורות הצמצם למשך הגירוי שנקבע. לאפשר זמן החולדה להגיב למצגת הגירוי; זמן העכברוש מותר להגיב הוא האחיזה המוגבלת (LH).
   5. תגובות לדחוף את האף של לתוצאת הצמצם המוארת במסירה של גלולה סוכר למגזין והתאורה של מגזין האור; תגובות כאלו נחשבות תשובות נכונות. לכבות את אור המגזין וליזום את המשפט הבא על שליפת גלולה.
   6. תגובות לדחוף את האף של אל פתחים חשוכים (תשובות שגויות) וכישלונות להגיב בתוצאת LH (השמטות) בפסק זמן (TO). לכבות את houselight במהלך TO. לסמן את תחילתו של המשפט הבא בסוף על ידי מאיר houselight.
   7. ציון תגובות לדחוף את האף של בITI כתגובות מוקדמות; להעניש את התגובות הללו עם תקופה ל. תתחדש באותו המשפט לאחר שלנגרם על ידי תגובה מוקדמת.
   8. בסופו של כל מפגש לאחר 90 ניסויים או 30 דקות, מה שיבוא קודם.
   9. עבור השלב הראשון של הכשרה להגדיר את משך זמן גירוי ל30 שניות, LH ל30 שניות, ITI ל2 שניות ושניות ל2. להתאים את הפרמטרים האלה על פני אימון באופן שמשך הגירוי הוא 1 שניות וLH, ITI ולכל 5 שניות (ראה טבלה 1). הזז חולדות לשלב האימון הבא ברגע שהם הגיעו לקריטריוני ההכשרה שהציע. חולדות מבחן אחרי שהם מפגינים ביצועים יציבים בשלב הסופי.
      הערה: חולדות ספראג-Dawley בדרך כלל להגיע לביצועי קריטריון (~ דיוק 65%, <מחדלי 20%) בתוך 4-8 שבועות אם הוכשרו 5 ימים בשבוע. זנים שונים של חולדות לעומת זאת, יש להם יכולות שונות כדי לבצע את המשימה. לדוגמא, חולדות יסטר סלעית יכולות להגיע לרמות גבוהות שלדיוק (> 80%) עם פחות השמטות (<20%) באמצעות משך זמן קצר גירוי (0.5 שניות) (לדוגמא, בארי et al, 2008;.. מזרע ומואר, 2001). מומלץ כי חוקרים להתאים את הפרמטרים גירוי וביצועי קריטריון כדי לשקף זן של חולדה (או עכבר) משמש.
4. 5CSRTT בדיקה
   1. חישוב ביצועים בסיסיים (% דיוק, השמטות%, תגובות מוקדמות) על ידי חישוב ממוצע ביצועים בכל אמצעי על פני 3-5 המפגשים האחרונים (ראה להלן). להשתמש בנתונים אלה כדי לחלק חולדות לקבוצות (אם נדרשו), או כנקודת ההתחלה של חולדות בודדות.
   2. השתמש באתגרי יום מבחן (טבלה 2) לעוד יותר התנהגות בדיקה.
   3. עבור בתוך עיצובי נושאים, intersperse אימונים עם הפעלות אתגר ביום בדיקה.
      הערה: אתגרי יום מבחן ניתן להשתמש כדי להשלים את הבדיקה של התנהגות על עצם את המשימה סטנדרטית. מניפולציות אלה יכולים לגלות שינויים עדינים בהתנהגות שאינם נראות לעין לאחר נרחבהדרכה על המשימה ו / או סטנדרטית לשמש כדי להשיג הבנה טובה יותר של הטבע של גירעון ביצועים.
5. מודד את ביצועי 5CSRTT
   1. השתמש במחשב כדי לחשב מדדי ביצוע.
   2. דיוק של להגיב (% דיוק): מחלקים את מספר התשובות הנכונות על ידי הכולל של תשובות נכונות ולא נכונות. זהו המדד העיקרי של תשומת לב.
      [תשובות נכונות # / (תשובות נכונות # + # תגובה שגויה)] x 100
   3. השמטות: מחלקים את מספר הניסויים שבי החולדה לא הגיבה במספר הכולל של ניסויים הושלמו. השמטות% יכולות לשקף את תשומת לב, אבל גם יכולות להיות מושפעת על ידי תרופות הרגעה, מוטיבציה ויכולת המוטורית, וכך הפרשנות של מחדלים תלויים במדדי ביצוע אחרים.
      [# מחדלים / (# מחדלים + # + # תשובות נכונות תשובות לא נכונות)] x 100
   4. תשובות נכונות: מחלקים את מספר התשובות הנכונות במספר הכולל של comp ניסוייםleted.
      [תשובות נכונות # / (# מחדלים + # + # תשובות נכונות תשובות לא נכונות)] x 100
   5. תגובות שגויות: מחלקים את מספר התשובות שגויות במספר הכולל של ניסויים הושלמו.
      [# תשובות שגויות / (# מחדלים + # + # תשובות נכונות תשובות לא נכונות)] x 100
   6. תגובות מוקדמות: קבעו את מספר התגובות שבוצעו במהלך ITI. זהו המדד העיקרי של התנהגות אימפולסיבית.
   7. תגובות חוזרות של: קבעו את מספר התגובות לדחוף את האף של לתוך כל צמצם אחרי העכברוש הפך תשובה נכונה אבל לפני שליפה של גלולה הסוכר. זהו מדד של התנהגות כפייתית.
   8. ערכי מגזין: קבע את מספר התגובות לדחוף את האף של למגזין. זהו מדד של מוטיבציה.
   9. חביון כדי לתקן תגובה: חישוב הזמן הממוצע מהופעת הגירוי לתגובה נכונה; מידה של מהירות עיבוד וקבלת החלטות.
   10. מאוחרncy לתגובה לא נכונה: חשב את הזמן הממוצע מהופעת הגירוי לתגובה לא נכונה; מידה של מהירות עיבוד וקבלת החלטות.
   11. Reward אחזור Latency: חשב את הזמן הממוצע לחולדה כדי לאחזר את הפרס גלולה סוכר; יכול לשקף את המוטיבציה.

Representative Results

מניפולציות של 5CSRTT שתשומת לב Probe חזותי-מרחבים

גישה אחת לשינוי דרישות הקשב של המשימה היא לשנות את משך הזמן של הגירוי. כמשך הגירוי יורד,% דיוק יורד (איור 3 א) וגידול מחדלי% (איור 3; מותאמים מ12). כך משכי גירוי קצרים יותר להגדיל את דרישות קשב של המשימה ומשכי זמן גירוי עוד להקטין את דרישות קשב של המשימה. שינוי משך הגירוי אינו מהימן משפיע מוקדם להגיב, וזמן תגובת תגובה (מידע לא מוצג) ^7,10,12.

גישה נוספת להגדלת דרישות הקשב של 5CSRTT היא בדיקת ביצועים על ידי קיצור ITI וכך להגדיל את 'שיעור אירוע ". ITI או יכול להיות ירידה ושל משך קבוע (כלומר, קיצר ל1.5 שניות) או שזה יכול להיות גם הירידהnd עשה בלתי צפוי (כלומר, קיצר 0.5, 1.5, 3.0, או 4.5 שניות עם כל ITI המתרחש באופנת פסוודו). הקטנת ITI מקטינה% דיוק ומגביר את מחדלי%. בגלל משך הזמן הקצר של ITI, את מספר התגובות המוקדמות גם נוטה לרדת (נתונים היפותטיים לרואים איור 4A-C; מבוסס על פיין וCarlezon, תצפית לא פורסם) ^11.

יש שינויים אחרים ל5CSRTT הסטנדרטי (החדרת פרצי רעש "מסיח את הדעת" לבן, החדרת אור מהבהב, או עמעום אורות הגירוי) ^1,2,7,10 שיכולים לשמש כדי לחקור את תשומת לב. בגלל אתגרי יום מבחן אלה נדרשים שימוש בציוד נוסף שהם לא נדונו בפירוט כאן. שאמרו, באתגרים אלה, בדרך כלל, יובילו להפחתה ברמת הדיוק ו / או עלייה במחדלים ^1,2,7,10.

מניפולציות של 5CSRTT שהבחון Impuבקרת LSE

כפי שמודגם באיור 4D-F, עיכוב תגובה ניתן לערער באופן שיטתי ב5CSRTT על ידי הגדלת משך הזמן של ITI. ITI יכול גם להיות מוגבר ושל משך קבוע (כלומר, עלה ל 7 שניות) או שניהם יכולים להיות מוגברים אותו והפך בלתי צפוי (כלומר., עלה ל 4.5, 6.0, 7.5, או 9.0 שניות עם כל פסאודו מתרחש ITI באופן אקראי) . הגדלת ITI מהימן מגדיל את מספר התגובות המוקדמות מחויבות מבלי השפעות משמעותיות על מדדי ביצוע אחרים (המבוסס על פיין וCarlezon, תצפית לא פורסם) ^{7,10,11,13,14.}

פרשנות של מבחן יום אתגר נתונים

חשוב לציין, שניתן לשלב ניתוח של ביצועים במשימות אתגר יום מבחן עם ביצועים על עצם את המשימה סטנדרטית כדי להשיג הבנה טובה יותר של הטבע של גירעון הביצועים להתבונןד הבא מניפולציה מסוימת. לדוגמא, איורים 5A ו5B מראה כי חסימת סינתזת GABA בקליפת המוח עם חליטות קליפת מוח הקדם חזיתית פנים של decarboxylase חומצה גלוטמית (GAD) L-allylglycine המעכב (LAG) מגבירה מחדלים, אך אינו משפיע על דיוק%, ^ב12 5CSRTT הסטנדרטי. מחדלים מוגברים בכוחות עצמם יכולים להיות קשים לפרש כפי שהם יכולים לשקף קשיי קשב, הרגעה, גירעונות מוטיבציה או יכולת של תנועה לשינוי. לפיכך, כדי להשיג הבנה טובה יותר של משמעות של גירעונות אלה השתמשנו באתגרי יום המבחן כדי לקבוע אם העלייה במחדלים באה לידי ביטוי קשב וריכוז או הייתה התוצאה של גורם אחר. ראשית עלינו להעריך את הביצועים בגרסה קשה יותר של המשימה שבה משך הגירוי הופחת 1.0-.5 שניות (דמויות 5D-5F) ולאחר מכן הערכנו את הביצועים בגרסה קלה יותר של המשימה שבה משך הגירוי היהעלו 1.0-5 שניות (איורים 5G-5i). בגלל מחדלים הוגדלו באותה המידה (לקפל עלייה מ 0.0 מיקרוגרם / מינון μl) בכל שלוש הגרסאות של המשימה (5B דמויות, 5E, ו5H) וכי הדיוק היה מושפע חליטות LAG בכל שלוש הגרסאות של המשימה ( 5A דמויות, 5D, ו5G), הגענו למסקנה כי הגידול במחדלים סביר לא שקף קשב וריכוז. אנו פסלנו את האפשרות שהשינוי במחדלים בא לידי ביטוי ירידה במוטיבציה בגלל (5C דמויות, 5F, ו5i) לא חביון אחזור גמול ולא את מספר ערכי מגזין (לא מוצג) הושפעו באופן מערכתי על ידי חליטות LAG. שימוש בשדה פתוח קבענו כי חליטות LAG סביר מוגברות מחדלים כי הם השפיעו על היכולת של תנועה (מידע לא מוצג) ^12.

איור 1 מנגנון 5CSRTT. סכמטי) של תיבות 5CSRTT מראים את הסידור של פתחים ומגזין ממבט אווירי. כל צמצם ומגזין האוכל מצויד בחיישני אינפרא אדום על מנת לזהות ידחף את האף של. תיבת 5CSRTT אופרנטית אוויר (Med-Associates, סנט אלבנס VT) B). על הקיר הקדמי אלומיניום של החדר הם הפתחים לתקוע 5 האף, כל אחד מהם מכילים אור גירוי LED (1); הקיר אחורי אלומיניום מכיל את מגזין האוכל (2), שמחובר למתקן (3) גלולה, ואור הבית (4). הרצפה עשויה ממוטות נירוסטה (5); מתחת לרצפה הוא מגש נשלף פסולת (6). הצדדיים (כולל הדלת) בנויים מפוליקרבונט ברור (7). החדר שוכן בתא מרכך קול (8) ואוהד (9) מספק מיסוך רעש ו מסתובב באוויר.

מבנה איור 2 של ניסוי ב5CSRTT. משפטים להתחיל עם מרווח intertrial (ITI) במהלך עם houselight מואר. בסופו של ITI אור גירוי מוצג באחד מפתחי 5CSRTT. אם האף עכברוש דוקר בפתח המואר, גלולה מזון מועברת למגזין ומגזין האור דולקת. אחזור גלולה מכבה את אור המגזין ומתחיל הניסוי הבא. תגובות ומחדלים שגויים (כישלון להגיב) תוצאה בפסק זמן (TO), שבמהלכו houselight מסולקת. המשפט הבא מתחיל בסוף ל. תגובות מוקדמות (המתרחשות במהלך ITI) גם לגרום ל, אבל באותו המשפט הוא reinitiated לאחר למופעל על ידי תגובה מוקדמת.

ve_content "FO: לשמור-together.within-page =" תמיד ">
איור 3 השפעות של מניפולציה משך גירוי על תשומת לב. הקטנת משך הגירוי מוביל לירידה בתשומת לב כאמצעי על ידי ירידה ברמת דיוק () ועלייה בהשמטות (B).

.4 השפעות היפותטי איור של המניפולציה משך ITI על ביצועי 5CSRTT. הקטנת משך הזמן של ITI והופך אותו בלתי צפוי פוחתת דיוק () ותגובות מוקדמות (C) ומגבירה את מחדלי% (B). הגדלת משך הזמן של ITI ומה שהופך את i t בלתי צפוי אינו מהימן להשפיע% דיוק (D) או מחדלי% (E), אבל תגובות מוקדמות עליות (F).

גרסאות איור 5 אפקטים של מעכב סינתזת GABA בתקן (AC), הקצר (DF), וארוך (GI) משך גירוי של 5CSRTT. כאשר משך הגירוי מתקצר (D, E),% דיוק יורד ומחדלי% עליה יחסית למשימה סטנדרטית (A, B). בניגוד לכך, כאשר משך הגירוי התארך (G, H),% דיוק מוגבר ומחדלי% ירידה ביחס למשימה סטנדרטית. (נתון זה שונה מAsinof & ¹² פיין; הודפס מחדש באישור מneuropharmacology).

dding = cellspacing "0" = "0">

שלב הדרכה	ניסויים / מושב	משך גירוי (SD)	משך ITI	Hold מוגבל (LH)	טיים אאוט (TO)	קריטריון
% נכונים	השמטות%
TR-1	90 או 30 דקות	30	2	30	2	> 75	<10
TR-2	90 או 30 דקות	15	2	15	2	> 75	<10
TR-3	90 או 30 דקות	15	3	15	3	> 75	<10
TR-4	90 או 30 דקות	5	3	10	3	> 75	<15
TR-5	90 או 30 דקות	2	3	5	3	> 70 *	<15 *
TR-6	90 או 30 דקות	2	5	5	5	> 65 *	<15 *
TR-7	90 או 30 דקות	1	5	5	5	> 50	<20

לוח זמנים הדרכת טבלת 1 לסטנדרטי 5CSRTT. בכל שלב הכשרה, חולדות חייבת לבצע בבית או מעל קריטריון ל2 ימים ברציפות לפני שעבר לשלב האימון הבא. % נכונים הוא מספר הניסויים הנכונים מחולקים בניסויים הכולל (כלומר, נכונים, השגוי והשמטות) השמטות x100 ו% הוא מספר המחדלים מחולקים בx100 הניסויים בסך הכל. * מצביע על כך שלא כל החולדות יוכלולהשיג רמה זו של ביצועים, לעומת זאת הביצועים שלהם טובים יותר באימונים אלה בשלבים יותר סביר להניח שהם יהיו להשלים את השלב הסופי של הכשרה בהצלחה. משך הגירוי, ITI, LH, ולכולם בשניות.

תכנית הכשרה	תפקוד הקוגניטיבי	משך גירוי (SD)	משך ITI	Hold מוגבל (LH)	טיים אאוט (TO)
SD הקצר	תשומת לב	0.5	5	5	5
SD הארוך	תשומת לב	5 בפברואר	5	5	5
ITI הקצר	תשומת לב	1	1.5	5	5
ITI משתנה קצר	תשומת לב	1	0.5,1.5, 3.0, 4.5	5	5
ITI הארוך	אימפולסיביות	1	7 או 9	5	5
ITI משתנה ארוך	אימפולסיביות	1	4.5, 6.0, 7.5, 9.0	5	5

לוח 2: אתגרי יום מבחן משותפים. הפרמטרים 5CSRTT ניתן להשפיע באופן שיטתי על מנת לחקור פונקציות קוגניטיביות שונות. הקטנת משך הגירוי או להקטין את ITI יכול גם לשמש לאתגר את מערכות קשב. אם נעשה שימוש בITI מקוצר, ITI יכול להיות או של משך קבוע (למשל, שניות 1.5) או להיות משתנה (לדוגמא., 0.5, 1.5, 3.0, ו4.5 שניות). הארכת משך הגירוי יורדת דרישות קשב. שליטה בדחפים ניתן לערער על ידי הגדלת משך הזמן של ITI. ITI יכול להיות או של משך קבוע (למשל, 7 שניות) או להיות משתנים (לדוגמא, 4.5, 6.0, 7.5, 9.0 שניות). אם אתם משתמשים בדואר ITI משתנהמשך ACH ITI צריך להתרחש פסאודו אקראי וכל חולדה צריכה להיות חשופה למספר שווה של ניסויים בכל ITI. אורך חיבור ו / או מספר הניסויים צריך להיות מוגבר על מנת להכיל את זה. משך הגירוי, ITI, LH ולכולם בשניות.

Discussion

5CSRTT היא משימה בשימוש נרחבת על מנת להעריך את תשומת לב ושליטה בדחפים במכרסמים. תשומת לב נמדדה לרוב על ידי דיוק של להגיב ^1,7,10. בגלל דיוק של תגובה אינו כולל השמטות וכי שני תשובות הנכונות ולא נכונות יש את אותה דרישת תגובה (כלומר., האף לתקוע בצמצם), דיוק אינו מושפע מהיכולת של תנועה, מוטיבציה או הרגעה. גם מחדלי% יכולים לשמש כמדד לתשומת לב משום שמכרסמים מאומנים היטב לעתים קרובות לעכב תגובה ולא 'לנחש' אם הם אינכם בטוחים שהחור היה מואר במשפט מסוים ^1,10. בעייתי, הרגעה, ירידת מוטיבציה, וליקויים של תנועה יכולים גם להפריע ליכולת של חולדות להגיב, מה שהופך את מחדלים קשים לפרש. במידה מסוימת, ניתן לשלול גורמים אלו על ידי בחינת אמצעים אחרים של ביצועים או על ידי אתגר יום מבחן יישוםים. לדוגמא, ליקויי מוטיבציה יכולים להיות מצויינים על ידי ירידה בערכי מגזין ועלייה בשיהוי אחזור שכר והרגעה ו / או ירידת הערך של תנועה יכול להיות מצויינים בירידה כללית בלהגיב (כלומר, מחדלים עלו, ירדו תגובות מוקדמות וירידה בערכי מגזין ועליה) הכולל בשיהוי תגובה. שאמרו, אם זה לא ברור אם שינוי במחדלים משקף קשב וריכוז או הוא התוצאה של גורם אחר, מומלץ ליישם אתגר יום מבחן.

אימפולסיביות נמדדה בדרך כלל ב5CSRTT באמצעות תגובות מוקדמות. תגובות מוקדמות הן אלה תגובות המתרחשות במהלך ITI, לפני הצגת הגירוי. הוא חשב כי תגובות אלה משקפות חוסר יכולת לעכב התגובה החזקה מראש לתקוע האף וכך משקפת את צורה של אימפולסיביות המאופיינת בחוסר עכבות תגובת ^1,9. תגובות מוקדמות הן הצריך להיות מקביל לתגובות אימפולסיביות שנעשו במהלך משימות אחרות של אימפולסיביות המוטורית כגון ללכת אין משימות ללכת ^1,8. מדד נוסף של עיכוב תגובה ב5CSRTT הוא תגובות חוזרות של; אלו תגובות המתרחשות בצמצם אחרי תשובה נכונה נעשתה ונמסר גמול גלולה סוכר. תגובות מתמיד, הם חשבו משקפים כפייתיים מעל להגיב ולא אימפולסיבי להגיב כשלעצמה ^1. יש לציין, שני צעדים של עיכוב תגובה אלה בתיווך, בחלקו, על ידי מצעים עצביים שונים ^11; המצביע על כך שהם נמצאים באמצעים שונים עובדה של עיכוב תגובה.

חביון הנכון תגובה (ו / או חביון תגובה השגוי) משמש כדי לקבוע אם מניפולציה גורמת לשינוי במהירות העיבוד של החולדות או קבלת החלטות בזמן ^1,7. כמו עם השמטות, לעומת זאת, חביון התגובה עלול להיות מושפע ממספר גורמים אחרים, כוללים תרופות הרגעה,מוטיבציה והיכולת של תנועה. לפיכך, את התבנית הכללית של תוצאות יש להעריך כדי לקבוע אם מניפולציה מסוימת משפיעה על מהירות קבלת עיבוד או החלטה.

ישנם מספר יתרונות לשימוש ב5CSRTT על מנת למדוד את תשומת לב ושליטה בדחפים במכרסמים; אלה צפויים להסביר למה משימה זו אומצה על ידי מעבדות ברחבי העולם. ראשית, 5CSRTT מאפשר חקירה מקבילה של תפקודים קוגניטיביים מרובים. שנית, יכולים להישמר חולדות ברמות היציבות של ביצועים למספר שבועות עד חודשים ויכולות להיות הסבה בקלות לאחר תקופה של הפסק זמן. מאחר שביצועי בסיס יציב שאפשר להשתמש בעיצוב ב- נושאים או כדי לבדוק את ההשפעות של מניפולציות כרוניות על ביצוע משימה. שלישית, את הרבגוניות של המשימה היא גדלה על ידי מגוון רחב של אתגרים ביום מבחן שניתן ליישם. חשוב לציין, מניפולציות אלה גורמים לשינויים צפויים בביצועים, רבים מהם יש כברמשוכפל במספר המעבדות ^1,7,10,12. אתגרי יום המבחן לאפשר לחוקרים להמשיך ולאפיין את גירעונות ביצועים (או שיפורים) שנצפו על עצם את המשימה סטנדרטית או יכולים לחשוף שינויים בביצועים שאינם נצפו כאשר חולדות נבדקו על עצם את המשימה סטנדרטית ^16. רביעית, משום שאמצעי התנהגותיים מרובים נאספים במקביל, חוקרים יכולים להעריך את ההשפעה של פוטנציאל של בלבול, גורמים אחרים, על ביצוע משימה. לבסוף, מכיוון שהתאים אופרנטית נשלטים על ידי מחשב חיצוני יש משופר שליטה של מצגת גירוי, תזמון מדויק של אירועים וגבייה משוחדת של נתונים ^7.

למרות החוזק שלה, 5CSRTT הוא לא בלי החסרונות שלה. החסרון העיקרי של 5CSRTT הוא שזה לוקח חולדות שבועות רבים כדי להשלים את האימון ולהשיג רמות יציבות של ביצועים. יתר על כן, זמן ההכשרה הממושכת יכול לגרום לביצועים על מנת להפוך ל'אוטומטיmatic 'או תגובות הרגילות ^10; זה יכול להפוך את ביצועים במשימה סטנדרטית האטומה למניפולציות מסוימות. אתגרי יישום מבחן יום, המגדיל את דרישות משימה או לשנות תלויות תגובה, יכולים למזער את ההשפעה של אוטומטי להגיב על ביצועים. ההכשרה הממושכת עושה זאת לגרום לביצועים שהם יציב יחסית לאורך זמן ומאפשרים לנושאים בודדים להיבדק שוב ושוב ולשמש כשליטה שלהם. לפיכך, את הזמן הנדרש כדי להכשיר נושא פרט מרוכך באמצעות כמות הנתונים שכל נושא יכול ליצור. חסרון נוסף של 5CSRTT הוא הדרישה להשתמש הגבלת מזון קלה כאמצעי להנעת ביצועי משימה. כפגישה ממשיכה ונושאים הפכו סיפוק המוטיבציה להגיב יכול להיות מושפע; זה יכול להוביל לשינויים בביצועי משימה ^25. נושאי האכלה מראש לפני הבדיקה הנו אחת דרכים לקביעת האם שובע הוא תיווך ההשפעות של חלקהמניפולציה icular ^7,25,47. יתר על כן, לא יכול להיות חשש שהגבלת מזון קל כרונית יכולה לגרום ללחץ מיותר למכרסמים; עם זאת יש ראיות גוברת לניגוד ^48. אולי הגבלת מזון בעייתית יותר, מתונה יכולה לשנות מאוד מסלולים שחוקרים מנסים לחקור; זה יכול להשפיע על ההשפעות של תרופות על ביצוע משימה ^49.

חשוב לציין כי מעבדות שונות מדווחות הבדלים ברמה הבסיסית של ביצועים במשימה סטנדרטית. זה יכול להיות בגלל בחלקו להבדלים בתאי אופרנטית עצמם, למשל כמה מעבדות להשתמש 9 תיבות חור וחוסמות כל חור אחר ^1,2,7, בעוד מעבדות אחרות להשתמש בתיבות 5 חור ^12,23. בנוסף, אור הגירוי בחלק התאים הוא נורת ליבון ^2, ואילו בתצורות אחרות הוא דיודה פולט אור (LED) ^23. הבדלים ברמות בסיס של ביצועים יכולים להיות גם לא בשלוריאציות o באסטרטגית ההכשרה יושמו. לבסוף, הבדלים במתח של עכברוש (או עכבר) המשמשים גם להסביר את ההבדלים ברמות בסיס של ביצועים. רק כמה מעבדות בהשוואה ביצועים על פני זני עכברוש עם תוצאות מעורבות. לדוגמא, יש לי חולדות ספראג-Dawley רמות בסיס נמוכות יותר של ביצועים מאשר חולדות ברדס ליסטר ^28. בניגוד לכך, Auclair ועמיתים ⁵⁰ מצאו כי חולדות ספראג-Dawley רכשו את המשימה מהר יותר (כלומר, באימונים פחות) מאשר חולדות ארוכות אוונס אבל שני קבוצות סופו של דבר השיגו את אותה רמת ביצועים. הבדלי זן גם נצפו בעת השימוש בעכברים; C57BL / 6 עכברים מדויקים יותר ולהפוך את התגובות מוקדמות פחות מלעשות DBA / 2 עכברים כאשר משך הגירוי מתקצר ^51.

למרות רכישת משימה וביצועים הם דומות לעכבר וחולדות, סטיות קלות באסטרטגית הכשרה מזה שתואר כאן יכול להיות מחדשרכישתו. ראשית, על מנת להתאים הגודל הקטן שלהם, מנגנון העכבר 5CSRTT הוא קטן יותר מהחולדה 5CSRTT ^{5,6,36-39,51,52.} שנית, עכברים עשויים לדרוש התרגלות גדולה יותר לתאי אופרנטית לפני ייזום הכשרה ^5,6,52. שלישית, קיים סיכון גדול יותר של שובע ואיבוד מוטיבציה להגיב בעכברים ^5,6,52. על מנת להתאים את הסיכון של כדורי מזון קטנים יותר שובע (למשל, 12 מ"ג לעכברים לעומת 45 מ"ג לחולדות) יש להשתמש ^52. לחלופין חיזוקים נוזליים יש גם תוארו ^5,6,37. לבסוף, ייתכן שיהיה צורך להפעיל את כל הפגישות עם houselight את, זה מגביר את התכונות מפלות של אורות גירוי ^6.

לסיכום, 5CSRTT היא משימה מבוססת בשימוש נרחב תניה אופרנטית משמשת ללמוד את תשומת לב ושליטה בדחפים במכרסמים. ישנם מספר יתרונות לשימוש במשימה לא פחות מ מהם הוא היכולת בקלותלשנות את המשימה לחקור גם את תשומת לב או שליטה בדחפים בזהירות רבה יותר.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
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