Abstract
Yönetici işlevler kural oluşturma ve davranışsal seçim sürücü birden üst düzey bilişsel süreçlerin oluşmaktadır. Bu süreçlerin bir acil özelliği kişinin çevreye (yani, davranışsal esneklik) değişikliklere tepki davranışı ayarlamak için yeteneğidir. Bu süreçler normal insan davranışı için gerekli olan ve şizofreni, alkolizm, depresyon, felç ve Alzheimer hastalığı da dahil olmak üzere çeşitli nöropsikiyatrik koşullarda bozulabilir. Yürütücü işlevlerin nörobiyolojisinin anlaşılması büyük ölçüde davranışsal esneklik, özellikle strateji değiştirmesi ve ters öğrenme ayrık bileşenlerini değerlendirmek için hayvan görevleri kullanılabilirliği tarafından ileri sürülmüştür. Görevleri çeşitli türleri geliştirilmiş olmasına rağmen, çoğu otomatik olmayan emek yoğun, ve aynı anda sadece bir hayvan test sağlar. davranışsal esneklik değerlendirmek için otomatik, edimsel-tabanlı görevlerin son gelişme tes düzenlerting, uyaran sunum ve veri kayıt standardize ve dramatik verimi artırır. Burada, biz özel yazılmış yazılım programları tarafından kontrol edimsel odaları kullanarak, strateji değiştiriyor ve ters görevleri otomatik tanımlamaktadır. Bu görevleri kullanarak, prefrontal korteks strateji kaydırması tabi ancak ters insanlarda görülen ayrılma benzer sıçan, öğrenme göstermiştir. Ayrıca, bir yenidoğan hipokampal lezyon, şizofreni nörogelişimsel modeli ile hayvanlar, seçici strateji değişen görev değil dönüş görevi üzerinde bozulmuştur. strateji değiştirme görevi de farklı nöral yüzeylere atfedilebilecek her hangi performans hataları, ayrı türde belirlenmesini sağlar. Bu otomatik görevlerin kullanılabilirliği ve ayrı prefrontal alanlarda ayrışabilir katkıları destekleyen kanıtlar, onları özellikle çok uygun temel nörobiyolojik süreçlerin araştırılması için deneyleri yanı sıra dr yaparhastalık modellerinde ug keşif ve tarama.
Introduction
Kural nesil, davranışsal seçimi ve strateji değerlendirmesi dahil üst düzey bilişsel süreçler toplu olarak "yürütme fonksiyonu" veya olarak anılacaktır "davranışsal esneklik 1." Böyle süreçler, normal bilişsel işlev açısından büyük önem taşıyor, ve şizofreni gibi çeşitli hastalıklarda bozulabilir , alkolizm, depresyon, felç ve Alzheimer hastalığı 2-7. yürütücü işlev süreçlerinin düzenlenmesi öncelikle dorsolateral prefrontal korteks ve insanlarda 8-10 orbitofrontal korteks olmak üzere, frontal korteks alanlar aracılık eder.
gelişim görevlerinin icra fonksiyonu ve / veya insan olmayan hayvanlar, özellikle kemirgenler davranışsal esneklik değerlendirmek için, biliş 11-14 nörobiyolojisinin anlayışı gelişmiş büyük ölçüde vardır. Bu tür görevler de dahil olmak üzere, ayrı ayrı davranış esneklik farklı bileşenlerini ölçmek mümkün kılmıştırstrateji değişen ve ters öğrenme. Strateji değişen yeteneğini ifade eder, özellikle uyaran boyutları (extradimensional vardiya) üzerinden, yeni, rekabet stratejisini elde edilirken aktif önceden öğrenilen tepki stratejisi bastırmak - kırmızı yeşil, vs (kırmızı bir görsel tabanlı ayrımcılık yapmadan geçiş, örneğin "Doğru" ve dokunsal uyaranlar (burada düzgün "doğru" ve görsel uyaranlara artık alakasız, vs kaba düzgün) bir dokunsal ayrımcılık yapmadan) alakasız. Öte yandan, ters öğrenme da tepki stratejisinde bir değişiklik içerir, ancak aynı uyaran boyut içinde - kırmızı önceden doğru olsaydı, örneğin, "kırmızı yeşil vs" örnekte, bir ters o yeşil dikte ediyorum şimdi doğru, dokunsal uyaranlar alakasız kalacak ise.
Birkaç görevler kemirgenlerde davranışsal esneklik araştırmak için geliştirilmiştir. Çapraz-maze görev ilk yön-tabanlı kural (örneğin, "her zaman sağa") veya belli bir performans kriterine görsel-tabanlı kural (örneğin, "her zaman görsel işaretin doğru çevirin") ya öğrenmek için bir hayvan gerektirir. Ardından, hayvan beklenmedik (aslında bir "nonreversal kayması" 15 olarak adlandırılan strateji kayması,) karşısında kuralın modalitesi arasında ya vardiya veya ters kontenjan (dönüş öğrenme) 13,14,16 için modalitesi içinde kayması gereklidir. Bu tür görevler prefrontal korteks, talamus ve striatum 1,13,14,16-18 içeren, kortikal ve subkortikal ağlarda aksamalara karşı duyarlıdır. (Bazen kazma görev olarak anılacaktır) dikkat set-değişen görev, başka tür iki veya üç uyaran boyutları (medya, koku kazma ve / veya harici doku) boyunca farklı iki kap arasında ayrım eğitim hayvanları gerektirir. Çapraz labirent benzergörev, hayvanlar daha sonra boyutlar arasında (strateji kaydırması) ya vardiya veya aynı boyutta içinde (dönüş öğrenme) için gerekli, ve bu görevler frontal korteks manipülasyonları 11,19 benzer duyarlıdır vardır. Bu görevin bir avantajı ekstra boyutlu strateji vardiya sırasında, fareler, bu aşamada performans bozuklukları farklı yönlerine dikkat set kaydırmaya yeteneği aksamalar atfedilebilir muhtemel olmasını sağlar uyaranlara (örnekleri,) yeni setleri ile sunulmaktadır olduğunu Bileşik uyaranların, yerine bozulmuş yeteneği daha önce ödül ile ilgili özel bir uyarıcı yaklaşan durdurmak için. Ancak, bu özellik aynı zamanda daha zor bir dizi vardiya sırasında bir açığın özgü doğası tespit etmek için yapar.
Yukarıda tarif edilen görevler literatürde iyi bir şekilde belgelenmiştir, ancak, her ikisi de usul bir dizi dezavantaja muzdarip zaman esas olarak uzunluğu hayvanların test edilmesi ile gerçekleşir. Her ikiÇapraz-labirent görev ve kazma görevi, yalnızca bir hayvan bir seferde test edilebilir; Ayrıca, test özel bir deneyi tarafından gerçek zamanlı olarak uygulanabilir olması ve hayvan başına günde birkaç saat sürebilir. Ayrıca, uyaranlara sunumu ve görevleri her iki tip de davranışsal tepkilerin kayıt elle bir deneyci tarafından kontrol ve insan hatası ve subjektif yorumuna böylece savunmasız vardır.
Burada, biz strateji değiştiriyor değerlendirilmesi ve ters uyaran kontrolü ve veri sunumu düzene ve dramatik veri toplama oranını artırmak ve 20,21 throughput edimsel prosedürler kullanılarak, sıçan öğrenmek için bir otomatik yöntemi tarif. şekil ve tren sıçan açıklanmaktadır kullanılan yöntemler yanı sıra, bir görev kendisi ve elde edilen verilerin analiz bileşenleri. Biz çapraz-labirent ve kazma görevler gibi, bu otomatik görevler prefrontal aksamalar duyarlı olduklarını buldukve subkortikal devresi, yanı sıra nörogelişimsel manipülasyon olduğu modeller şizofreni 20-23.
Protocol
NOT: Maryland St. Mary College'da Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC), veya British Columbia Üniversitesi'nde Hayvan Bakımı Kanada Konseyi tarafından onaylanmıştır Burada anlatılan tüm işlemler.
1. Hayvanlar
- Yetişkin erkek Sprague-Dawley veya yetişkin erkek Long-Evans fareleri kullanın.
Not: Bu iki suş boyunca performans farklılıkları resmi test edilmemiş olmasına rağmen, Long-Evans sıçanları biraz daha hızlı Sprague-Dawley fareleri (Floresco, yayınlanmamış gözlemler) daha (aşağıda tarif edilmektedir), bir görsel işaret ayrımı elde etmek eğilimindedir. - Koloni girişte, ev yetişkin sıçan tek veya gruplar halinde, deney ihtiyaçları ve tesisin sınırlamaları bağlı. Besin alımının daha iyi kontrol sağlamak için, hayvanlar gıda sınırlı olan deneyler için tek yuva kullanın. Hayvanlar en az 3 gün sonra için (taşıma veya gıda kısıtlama olmaksızın) koloni gelmesini bekleyinvarış.
NOT: Bir son rapor deneyci cinsiyet olumsuz bilişsel dahil olmak üzere diğer stres duyarlı davranışları uzatabilir ağrı ve anksiyete davranışları 24, bulguların önlemleri etkileyebilir önerdi. Resmen bu değerlendirilmemiştir rağmen bizim çalışmalar arasında, biz, kadın işleyicileri vs erkek tarafından eğitilmiş sıçanlarda belirgin bir performans farkı gözlenen değil. - Davranış testlerine başlamadan önce en az 3 gün süre ile, yaklaşık olarak 3-5 dakika her biri için, her gün hayvanlardan tutun. Işleme ilk gününde, her bir fare için bir serbest besleme ağırlığı elde. Gıda kısıtlama için hedef kilo, kullanıldığı takdirde, bu ücretsiz ağırlığının% 85-90 olacaktır. Bir laboratuar dizüstü ya da hayvanın kafes kartında bu hedef ağırlığı, örneğin, Not. Kullanılan güçlendirici (örneğin, şekerli süt), yüksek ölçüde lezzetlidir ise hayvanlar bu takviye edici kullanımı ile çok hızlı bir şekilde tok hale gelebilir, ancak bazı durumlarda, yiyecek kısıtlaması, gerekmeyebilir.
- EAC üzerindeHer hayvanın taşıma gibi ele günlerde h, görev kullanılacak takviye (genellikle neophobic olan) sıçanları gelmesini hayvanın evde kafes içinde yer yaklaşık 10-20 ödül pelet bittiğinde (Bölüm 2.1.3 bakınız aşağıda).
- Taşıma üç gün boyunca, yavaş yavaş kendi hedef ağırlıkları getirmek için hayvanların günlük gıda alımını azaltır. Hayvanlar kısıtlı diyet şimdi kafes kartları veya diğer belgelerde göstermek için emin olun.
NOT: Özellikle gıda kısıtlama başlayabilir herhangi işlemlerinden önce kurumsal IACUC veya diğer düzenleyici kurum onayını gerektirir. Aşağıdaki yazarların ilgili kurumsal kurumlar tarafından onaylanan genel prosedürler; Bireysel kurumlarında ek gereksinimler için uygun herhangi bir yerel ve / veya ulusal kurallar danışın emin olun. - Sağlığını izlemek ve hayvanlar ölçüde bel düşürmeyin emin olmak için haftada en az iki kez hayvanlar tartılırHedef kilo ow. Bu su her zaman serbestçe kullanılabilir olduğundan emin olun.
2. Ekipman ve Yazılım
- (En azından) ile donatılmış edimsel odaları, iki geri çekilebilir kolları, iki uyaran ışık, bir houselight ve bu görevler için bir takviye dağıtıcı kullanın.
- Her bir kolu üzerinde bulunan bir uyaran olan bir merkezi güçlendirme dağıtım alanının her iki tarafında kollarını yerleştirin.
- Houselight örneğin uyaran ışıkların tespiti, müdahale olmasa da, tüm odayı aydınlatan emin olun, kolları ve uyarıcı ışıklar karşısındaki duvarda houselight yerleştirin.
- Takviye için lezzetli yemek (örn, sukroz pelet 20,21 veya sakaroz çözümler 25) kullanın. O, aşağıdaki "hayvan güçlendirmek" bir 45 mg sukroz pelet veya sukroz çözeltisi bir reçete miktarını teslim etmek gösterilir her yerde.
- Kontrol uyaran sunum, kolu Operatiüzerine, ve veri toplama bir bilgisayar ile bir arabirim üzerinden. MED-PC yazılımı, özellikle davranışsal test ve veri toplama için tasarlanmış bir program ile yazılı görev programları ile ilgili özel bilgiler için yazarları başvurun.
NOT: davranışsal test için kullanılan programların önemli bir özelliği, işaret ışığı pozisyonunda, hayvan tarafından seçilen kolu da dahil olmak üzere bir deneme-by deneme bazında anahtar değişkenlerin, kayıt olup hayvan yapılan olmadığını doğru, yanlış veya yanıt (ihmal) ve gecikme bir seçim yapmak. Aşağıda tarif edileceği gibi bu veri seçim dizisinin farklı bölümlerine sırasında yapılan hata belirli türleri değerlendirilmesi için önemlidir. - Antrenman öncesi başında, bu deney boyunca her gün test edilecektir bir edimsel odasının her hayvan atayın. Test hayvanları, deney boyunca günün yaklaşık olarak aynı zamanda.
- Düzenli temiz edimsel odaları (en az haftada bir kez) soa iles ve su ve / veya bir antimikrobiyal çözelti.
3. Antrenman öncesi
NOT: Hayvanlar hedef gıda kısıtlı kilo ulaştığınızda, onlar edimsel odalarına şekillendirme başlayabilir. Antrenman öncesi prosedürler genellikle sıçanlarda arasında önemli değişkenlik, yaklaşık 10-20 gün sürer. Prosedürlerin genel bir bakış için Şekil 1C bakın.
- Kol basına hayvanları şekillendirin.
- Sabit-oran (FR) -1 takviye programa, yani altında Tren hayvanlar, bir takviye her kolu basın için teslim edilir. Şekillendirme uygulanabilir ya her iki kolları bir anda (ya da üzerinde bir basın takviyeli), ya da bir kolu üzerinde uzatılmış (örneğin, günde bir kolu) hayvanlar ve / veya deneysel koşullar karşısında denge sırayla (sol / sağ) ile.
- Hayvanlar en az 5 asgari kriterleri karşılamadığı kadar uzatıldı her iki kolu ile şekillendirme için, oturumları (günde bir 30 dakikalık seans) şekillendirme devamİki gün üst üste için seans başına 0-60 presler. Bu genellikle yaklaşık 3-6 gün sürer.
- Hayvanlar sunulan ilk kolundaki en az 50-60 kez cevap gelene kadar her kolu ayrı ayrı şekillendirmek için, ilk kolundaki oturumları devam ediyor. Sıçan yine bu kritere ulaşıncaya kadar sonraki şekillendirme seansları karşısında kolunu kullanmak gerekir. Sıçanlar, ilk kolu basın öğrendikten sonra Genellikle, bu ikinci kriter hızlı elde edilir.
NOT: Bir seferde tek kolu Şekillendirme uzun sürer (hayvan, her kolu için bir kez, iki kez kriterini karşılaması gerekir), ama hayvanlar iki kolu arasındaki tecrübe yanıt ve dönüşümlü olarak elde etmesini sağlayacaktır, görevleri kritik bir bileşeni aşağıda tarif .
- Sabit-oran (FR) -1 takviye programa, yani altında Tren hayvanlar, bir takviye her kolu basın için teslim edilir. Şekillendirme uygulanabilir ya her iki kolları bir anda (ya da üzerinde bir basın takviyeli), ya da bir kolu üzerinde uzatılmış (örneğin, günde bir kolu) hayvanlar ve / veya deneysel koşullar karşısında denge sırayla (sol / sağ) ile.
- Hayvanların kolların uzatılması ve geri çekilme onları tanıtmak, ve fareler nispeten daha az eksiklikler yapıyoruz sağlamak için geri çekilebilir kol eğitimler vermek (genellikle <5) zaman onlar devamGörevin ana test aşamaları.
- Her deneme, genişletmek için hangi kolunu belirler. Bir yalancı rasgele sırayla alternatif kolu uzantıları 45 sol kolu çalışmalar ve 45 sağ kolu çalışmalar vardır öyle ki, ama en fazla iki ardışık çalışmalar aynı kolunu uzatmak.
- Seçilen kolu uzatın. Kolu geri çekilir, sonra 10 saniye içinde, bu kola, bir pres için hayvan güçlendirilmesi.
- Hayvan 10 saniye içinde yanıt vermezse, kolunu geri çekin ve bir ihmali kaydedin.
- Seans boyunca denemeleri, her 20 saniyede başlayın.
NOT: Geri çekilebilir kolu eğitim sırasında, uyaran ışıkları (her kolu uzantısı üzerine sol ve sağ uyaran ışıkları hem aydınlatma) öncesi maruz paneli ışıkları yenilik ve alakayı azaltmak ve böylece daha sonraki zorluk artırmak için kullanılabilir set-değişen görevi 20. Bu prosedür kullanılarak, belirgin kriter perfo elde etmek için gerekli olan bir dizi deneyi artacakGörsel işaret ayrımcılık rmance aşağıda açıklanan ve hayvanlar bu şartlar altında bu kural öğrenmek için birden fazla gün gerektirebilir. - Gün sabit sayıda geri çekilebilir kolu eğitimler (günde bir 30 dakika oturumu) Devam veya hayvanlar iki gün üst üste beş veya daha az eksikliklerden minimum kriter karşılayacak kadar. Bu genellikle yaklaşık 5-10 gün sürer.
- Akut manipülasyonlar (örn, uyuşturucu testi) ile çalışmalar için, tüm fareler kollarını benzer poz almasını sağlamak için gün sabit sayıda (örneğin, 5 gün) kullanın.
- Yan tercihi için hayvanları değerlendirin.
- Geri çekilebilir kol Eğitimin son oturumunda hemen sonra test Davranış yan tercihi (aynı gün, Şekil 1C bakınız). Yan tercih görevi sabit bir 20-sek intertrial aralığı (ITI) ile ayrılmış iki ile sekiz alt çalışmalar arasındaki oluşan, her biri yedi çalışma oluşur.
- ÜzerindeHer alt-deneme, 10 saniye veya bir kolu basın yanıtı yapılıncaya kadar odasına iki kolu uzatmak. Eğitim bu aşamasında uyaran ışıkları yanar etmeyin.
- Her davanın ilk alt-yargılanan iki kolu bir yanıt güçlendirilmesi, ve gibi kayıt "ilk tepki."
- Aynı deneme içinde sonraki alt denemeler aynı kolu yanıtları takviye etmeyin. Zorla alt-deneme vermek sonra bir deneme ile aynı kolu altı sonraki tepkiler, kadar bekleyin. Bir zorunlu alt-deneme 10 saniye veya bir yanıt yapılıncaya kadar uzatılmıştır sadece karşıt kolu oluşur.
- Her deneme ilk yanıtın ardından, karşıt kolu ilk yanıtını güçlendirmek, ve o deneme sonlandırmak. Bu nedenle, (sekiz alt çalışmalarda içeren) her bir deneme içinde, bir hayvan, her kolu üzerinde en az bir kez yanıt için gereklidir.
- Tarafı olarak her hayvanın yan tercihini tanımlayın hangi majorit üzerindebaşlangıç tepkileri vermenin y (yedi çalışmalarda en az dört) gerçekleştirildi.
- Bir hayvan orantısız oturumu boyunca bir kolu yanıt, ancak (2 daha büyük olarak tanımlanan: 1 oranında), hayvanın tercih olarak bu yan kaydedin.
- Yan tercihi testi sonraki ardışık gün test başlayın.
NOT: tecrübelerimizi, çoğu hayvanlar güçlü bir yan tercih görüntüler yok. Yanıt ayrımcılık eğitim sırasında kendi önyargı karşısında kolu basın bunları gerektiren yapmak olanlar için onlar yerine sadece bir tercih kolu yanıt daha, o kolu ile ilişkili spesifik tepki ödül beklenmedik öğrenme sağlar.
4. Test
Not: Hayvanlar, iki farklı işlemleri kapsar, her biri üç dizilerinin birinde test edilebilir. Strateji değişen kullanılarak değerlendirilir (1) Set-Değişen Cue'dan Müdahale ve / veya (2) Set-Shifting Cue Tepki den; reversal öğrenme Tepki (3) Dönüşüm'ü kullanılarak değerlendirilir. (Dördüncü olası dizisi, Cue iptali, aşağıda tartışılan nedenlerden dolayı tavsiye edilmez.)
- Görevler ve dizileri hakkında genel bilgiler.
- Ardışık gün boyunca her dizisi yürütür. Her dizi en az iki gün sürer (ilk ayrımcılık öğrenme ve daha sonra shift veya tersine) olacaktır.
- Deney doğasına bağlı olarak, tek bir görev olarak 150 ila 200 denemelerin en fazla kullanın. (Denemelerin yüksek numaralarını kullanarak mutlaka eylem kısa süreler ile bileşikler kullanılarak farmakolojik testler için göz önünde bulundurulacak bir faktör olabilir 60 dakika veya daha, toplam oturum süresini artıracaktır unutmayın.)
- Her dizi için, bir görev ("Set") test hayvanları ikinci görev ("Shift" veya "Ters") izledi. 6 gün toplam maksimum her görevi 3 gün (yani, 450-600 çalışma) maksimum, için test hayvanları.
- KaldırDeneyin ilk görev ("Set") 3 gün içinde kriter ulaşamayan hayvanlar.
- İkinci görev ("Shift" veya "Ters") 3 gün içinde kriter ulaşamayan hayvanlar için, deneyimli çalışmaların sayısını temsil kriterine denemeler için maksimum puan atamak (yani, 150 çalışmaların 3 gün boyunca 450 denemeler her biri).
- Kontrol hayvanları tek bir günde kriter performansı elde edebilirsiniz, böylece görev parametreleri modifiye edilmiş ise, o zaman tüm sıçanlar sadece bir test oturumu verilir ve böylece görevi değiştirebilir ve deneme ayrılan sayısı içinde kriter ulaşamayan olanlar vermek maksimum puan (görev yapılandırılmış nasıl bağlı 150-200 denemeler,).
- Shift veya ters görev sırasında, hayvanlar var ya hemen yeni bir kural gerçekleştirmek veya onlara görevi gerçekleştirmek 20 "hatırlatma" davaları vermek zorunda oturumu başlatmakEğitimin ilk aşamasında öğrenilen kuralı kullanarak, ve sonra kural oturumu 22 sırasında geçer.
NOT: Bu prosedür, bir vardiya / ters sırasında daha iyi performans gelişmiş esneklik özellikle bağlı olup olmadığını açıklığa kavuşturmak için kullanılan veya önceki kuralın alınmasını bozulmuş olabilir gibi, esnekliği artırmak potansiyel yanlısı bilişsel bileşikleri değerlendiren deneyler için özellikle yararlı olduğunu vardiya sırasında yeni bir öğrenme kolaylaştırabilir.
- Set-değişen: Cue Görev Tepki Görev için.
- Işıklı uyaran ışık (ipucu) altındaki kolu yanıt hayvanlar için güçlendirir Cue görev (Şekil 1A bakınız), hayvanlar test başlayın. Cue görevi bu dizide "Set" görevdir.
- Geri Her iki kolları ile her deneme başlayın.
- Sol veya 3 sn sağ uyaran ışık ya Aydınlatmak; Daha sonra 10 için bölme içine iki kolu uzanmaktadırsn veya bir yanıt oluşana kadar.
- Işaret kolu sadece doğru yanıtını güçlendirmek. Her iki kolu yanıt üzerine, kollarını geri.
- Seans boyunca denemeleri, her 20 saniyede başlayın. Pseudorandomly ikiden fazla ardışık çalışmalar ışıklı (sol veya sağ) aynı uyaran ışık meydana şekilde çalışmaların sırasını belirler.
- Bir hayvan kriterini ulaşana kadar denemeler devam (10 ardışık doğru yanıtları tamamlandı) ve 30 denemelerin en az tamamladı, ya da 150-200 çalışmalar kriter ulaşmadan tamamlanıncaya kadar.
- Kriter ilk gününde ulaştı değilse, ikinci gün tekrar Cue görev hayvan testi, ancak 30 denemelerin en az tamamlamak için gereksinimi kaldırmak. Kriter ikinci gününde ulaştı değilse, aynı prosedür takip eden üçüncü gününde hayvan test edin.
- Ertesi gün Cue görev kriterini ulaştıktan sonra, hayvanların vardiya (Şekil 1B bakınız). Tepki görevi bu dizide "Shift" görevdir.
- Geri Her iki kolları ile her deneme başlayın.
- Sol veya 3 sn sağ uyaran ışık ya Aydınlatmak; daha sonra 10 saniye için ya da bir tepki meydana gelene kadar odanın, her iki kolu uzanmaktadır. (Uyarıcı ışık konumu bu görev için alakasız olduğunu unutmayın.)
- Doğru pozisyon kolu üzerinde sadece yanıtını güçlendirmek (sol veya sağ, hayvanın yan tercihi tersi). Her iki kolu yanıt üzerine, kollarını geri.
- Seans boyunca denemeleri, her 20 saniyede başlayın. Pseudorandomly ikiden fazla ardışık çalışmalar ışıklı (sol veya sağ) aynı uyaran ışık meydana şekilde çalışmaların sırasını belirler.
- Bir hayvan ulaşana kadar denemeler devamölçüt (10 ardışık doğru yanıtları tamamlandı) veya 150 denemeler kriter ulaşmadan tamamlanıncaya kadar.
- Kriter ilk gününde ulaştı değilse, ikinci gün tekrar Tepki görev hayvan test edin. Kriter ikinci gününde ulaştı değilse, aynı prosedür takip eden üçüncü gününde hayvan test edin.
- Işıklı uyaran ışık (ipucu) altındaki kolu yanıt hayvanlar için güçlendirir Cue görev (Şekil 1A bakınız), hayvanlar test başlayın. Cue görevi bu dizide "Set" görevdir.
. Şekil 1: Set-Shifting Sıra Kullanılan Ayrımcılık Görevler Bu rakam Cue-to-Tepki dizisinde yapılan gibi görevleri görüntüler; görevler Tepki-to-Cue dizisinde, sadece ters sırayla aynı olduğunu unutmayın. (A) Görsel-işaret ayrımcılık öğrenme sırasında, hayvanlar ışıklı uyarıcı ışık altında kolu bir yanıt güçlendirilmiş. (B) Yanıt ayrımcılık öğrenme sırasında, birimals olursa olsun uyaran ışık pozisyonu (sol veya sağ ya) bir kolu yanıt takviye edilir. (C) Akış Şeması testi antrenman öncesi, deney değişen tipik bir strateji için eğitim aşamalarının sırasını gösteren. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
- Set-değişen: Tepki Cue.
NOT: Bu dizi (yukarıdaki Adım 3.2.4 bakınız) 20,21 antrenman öncesi görsel-işaret ışığı temas öncesi durumu eklenmesinden en çok yararlanan biridir. Önceki çalışmalarda geri çekilebilir kolu eğitim sırasında ışıkları fareler tepki için işaret-shift daha zor ve medial prefrontal korteks üzerinde bağımlı hale öncesi ortaya göstermiştir. Bu antrenman öncesi işlemleri 20 kullanılmadığında ise tersine prefrontal inactivations kaymanın bu tür bozmamaktadır.- <li> ne olursa olsun uyaran ışık (ipucu) aydınlatma, yan tercihi karşısında kolu yanıt hayvanlar için pekiştiriyor Tepki görev, üzerinde hayvanların test başlayın. Tepki görevi bu dizide "Set" görevdir.
- Yukarıdaki Adım 4.2.2 (Yanıt görev) ayrıntılı olarak test ile devam edin.
- O "Set" görevi olduğundan hayvanlar, bu görevi 30 denemelerin en az tamamlamak var.
- Tepki görev kriterini ulaştıktan sonra ertesi gün, ışıklı uyarıcı ışık (ipucu) altındaki kolu yanıt hayvanlar için pekiştiriyor Cue görev, hayvanları vardiya. Cue görevi bu dizide "Shift" görevdir.
- Yukarıdaki Adım 4.2.1 (Cue görev) ayrıntılı olarak test ile devam edin. Bu görevi "Shift" görev tamamlanmış 30 denemelerin asgari gerekli değildir.
- Başlamadan hayvanlar 'ne olursa olsun uyaran ışık (ipucu) aydınlatma, yan tercihi karşısında kolu yanıt hayvanlar için pekiştiriyor Tepki görev üzerinde test. Tepki görevi bu dizide "Set" görevdir.
- Yukarıdaki Adım 4.2.2 (Yanıt görev) ayrıntılı test ile devam edin.
- O "Set" görevi olduğundan hayvanlar, bu görevi 30 denemelerin en az tamamlamak var.
- Tepki görev kriterini ulaştıktan sonra ertesi gün, ilk görev olarak karşıt kolu yanıt hayvanlar için pekiştiriyor Tepki görev, bir ters test hayvanları, yani, kolu orijinal tarafı tercih tekabül. Bu yeni Tepki görevi bu dizide "Ters" görevdir.
- Takviyeli kolu pozisyonu şimdi hayvanın orijinal tarafı tercihi eşit hariç, yukarıdaki Adım 4.2.2'de ayrıntılı olarak test ile devam edin.
5. Davranış Önlemler
- "Set" görev ve "Shift" görev hem ölçüte denemeler kaydedin. Kritere Denemeler olanlar 10 denemeler de dahil olmak üzere 10 ardışık denemeler, tamamlamak için gerekli çalışmaların sayısı olarak tanımlanan doğruluk ana ölçüsüdür. (Sıçan kriterini elde etmek için 100 deneme gerektirir ve, kriter gerçek denemeler 90 10 ihmalleri yaparsa, örneğin) eksikliklerden sayısı bu tedbirin dışarı çarpanlarına gerektiğini unutmayın.
- Kriter önce yapılan hataların sayısı "Set" görev ve "Shift" görev hem de ulaşıldı Kont. Kriter için Hatalar Denemeler Criterion ve artan ihmal oranları etkilenmez daha duyarlı olabilir doğruluk tamamlayıcı ölçüsüdür.
- Vardiya hata türleri için, ayrıca bir dizi değiştiren dizisinin "Shift" görev yapılan hataların türlerini analiz.
- Gibi bir hata SayısıBir hayvan, önceki gün "Set" görevi doğru kuralına göre "Shift" görev yanlış cevap "perseveratif / gerici türü". Ardından, sırasıyla, perseveratif ve gerici içine bu tip hataları bölmek için aşağıdaki yönergeleri kullanın.
- 16 ardışık tamamlanan çalışmalarda (ihmal denemeler dahil değildir) bloklar halinde "Shift" oturumu bölün. Her blok içinde, yani bu tip tanımını uygun hangi hataları tespit, sıçan "Set" görev kuralına tekabül yanlış bir yanıt yaptı. 16 denemelerin her blokta bu tip 8 muhtemel hataların en fazla olacaktır.
- Bunlardan az altı bir blok içinde yapılana kadar perseveratif gibi hataları tespit Skoru.
- Görevin sonuna kadar bir sonraki blok ile başlayan ve devam eden, gerici olarak bu tip hataları skoru.
- Hayvan "Sh test isebloklar bitişik sanki ift "bir günden fazla görev, puanlama hataları devam ediyor.
- Bir hayvan ya "Set" veya "Shift" görev, doğru olmayan bir tepki ile "Shift" görev yanlış yanıt verdiğinde "takviyeli asla" gibi bir hata sayın.
- Gibi bir hata SayısıBir hayvan, önceki gün "Set" görevi doğru kuralına göre "Shift" görev yanlış cevap "perseveratif / gerici türü". Ardından, sırasıyla, perseveratif ve gerici içine bu tip hataları bölmek için aşağıdaki yönergeleri kullanın.
- Ters hata türleri için, ayrıca bir ters öğrenme dizisinin "Ters" görev yapılan hataların türlerini analiz. (1) perseveratif ve gerici hataları ve (2) doğru-distraktör ve uzak-den-distraktör hataları içine içine: Ters hataları iki boyutta bozuldu.
- Perseveratif ve gerici içine toplam hataları bölün.
- 16 ardışık tamamlanan çalışmaların bloklar halinde "Ters" oturumu bölün. Her bir blok hataları Sayısı (16 hataları en mümkündür).
- Bunlardan az 10 blok içinde yapılana kadar perseveratif gibi hataları Puan. </ Li>
- Görevin sonuna kadar bir sonraki blok ile başlayan ve devam eden, gerici gibi hataları puan.
- Hayvan birden fazla gün "Ters" görev test edildi Eğer bloklar bitişik sanki, puanlama hataları devam ediyor.
- Doğru-distractor içine toplam hatalar (uyaran ışık yanlış, preslenmiş kolu üzerinde ışıklı) ve uzak-den-distraktör (uyaran ışık, doğru, baskısız kolu üzerinde ışıklı) bölün.
- Perseveratif ve gerici içine toplam hataları bölün.
- Hayvanın motivasyon düzeyinin geniş bir ölçü sağlamak için ihmal çalışmaların numarasını kaydedin.
- Yüksek ihmal puanları ile gösterilebilir ekipman arıza, ekarte etmek için her gün bir test seansından sonra ihmal puanları inceleyin.
- Ekipman arıza olmaması durumunda, iki görev eksikliklerden (genellikle, ortalama üstünde ≥3 standart sapma) anormal derecede yüksek sayılarla hayvanlardan ihmal verileri hariç.
- Zaman ölçerek rekor yanıt latensleri kolu uzantısı ve yanıt arasında geçen. Gecikme motor fonksiyon ve / veya işleme hızı kaba bir ölçüsünü sağlar.
Representative Results
Prefrontal kortekste akut tersinir inaktivasyonu ameliyatla takılan bir infüzyon kanülü 20, testten önce yaklaşık olarak 10 dakika ile prelimbic bölgeye lokal anestetik bupivakain hidroklorür (0.75,% 0.5 ul) infüzyonu ile gerçekleştirilebilir. Ayrıca, ilk görev ("Set") veya ikinci görev ("Shift" veya "Ters") ya sırasında inaktivasyon etkisi öğrenme mümkün genel etkilerini araştırmak için değerlendirilebilir. Şekil 2 hayvanlar üzerinde bu tür inactivations sonuçlarını göstermektedir Cue-to-Tepki stratejisi değişen dizisi performans. İlk gününde prefrontal inaktivasyon, Cue / "Set" görevi, medial prefrontal korteks ilk ayrımcılık öğrenme için gerekli olmadığını düşündüren, performans (Şekil 2A) zarar vermedi. Ancak, ikinci gününde prefrontal inaktivasyon, Tepki / "Shift" görevi, anlamlBu hayvanlarda icantly bozulmuş performans kriteri performansı (Şekil 2B) ulaşmak için çalışmaların büyük ölçüde daha fazla sayıda gerekli. Prefrontal korteks inaktive edildiğinde, hayvanlar Shift görev (Şekil 2C) asla donatılı hataları daha fazla perseveratif gibi hatalar yaptı. Bu bulgular, daha önce öğrenilen strateji 13,20 bastırmada, özellikle strateji kayması için medial prefrontal korteks önemi ve ilgili önceki verileri çoğaltmak.
Tersine, Tepki dizisinin Reversal eğitimli hayvanlar, bu prefrontal bağımlılık yoktu. "Ters" gününde prefrontal korteksin pasifleşmesini alan Hayvanlar ilk tepkisi ayrımcılık (Şekil 3A) veya sonraki ters (Şekil 3B) 20 .Bu bulgular daha önceki araştırma gösteren uyumludur ya da üzerinde tuzlu-infüzyon hayvanlardan farklı olmadığını the orbitofrontal korteks, değil medial prefrontal korteks, burada 27 açıklanana benzer bir edimsel görev içeren görevler 12,19,26, çeşitli öğrenme ters düzenler.
Şekil Prefrontal Korteks bozar Strateji Yer Değiştirme 2. inaktivasyonu. A, Denemeler kümesi günü medial prefrontal korteks içine serum fizyolojik veya bupivakain (BUPI) infüzyonu alan fareler tarafından ilk Cue ayrımcılık görev ("Set") üzerine ölçüte. Prefrontal inaktivasyon, Denemeler vardiya gününde serum fizyolojik veya bupivakain ya medial prefrontal infüzyon aşağıdaki Tepki görev ("Shift") için vardiya ölçüte ilk satın alma. B üzerinde hiçbir etkisi yoktu. Prefrontal korteksin İnaktivasyonu tepki görevi strateji kayması engelli.C, vardiya günü hayvanlar tarafından işlenen hataların türleri. Vites görev ("sal-BUPI" grubu) önce prefrontal inaktivasyon perseveratif benzeri hatalar bir artışa yol açmıştır. * P <tuzlu-tuzlu vs .05. Bu rakam Floresco ark modifiye edilmiştir. 20 Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Prefrontal Korteks Şekil 3. İnaktivasyonu sonra önce ters eğitimi medial prefrontal korteks içine serum fizyolojik veya bupivakain (BUPI) infüzyonu alacak fareler tarafından ilk müdahale ayrımcılık eğitimi sırasında ölçüte Bozulmamış. A, Denemeler Öğrenme Ters bırakır. Hiçbir fark görüldü. B, Denemeler tuzlu su veya bupivakain ya medial prefrontal infüzyon sonrasında tepki ayrımcılık ters sırasında ölçüte. Prefrontal inaktivasyon ters öğrenmeyi olumsuz vermedi. Bu rakam, Floresco diğerleri modifiye edilmiştir. 20
Şekil 4'te sunulan veriler veri yorumlama yardımcı bir strateji kaymasına önce eski kuralı kullanarak "hatırlatma" davaları gerçekleştirmek için sıçanları gerektiren nasıl bir örnek sağlar. Bu çalışmada (Enomotor ve Floresco, yayınlanmamış gözlemler), fareler Gün 2 günü, sıçanlar araç ya da 0.2 mg / kg haloperidol aldı. Gün 1 (Şekil 4A) bir görsel işaret kuralı elde performans için eşleştirildi. Onlar kural bir yanıt ayrımcılığa orta oturum açıldıktan sonra Gün 1 edinilen görsel işaret kuralı kullanarak cevap vermek zorunda nerede Gün 2 testi oturumun başında, 20 deneme verildi. Şekil 4'te gösterildiği üzereB, oturumun ilk 20 hatırlatma denemeler sırasında görsel işaret kuralı alınmasını engelli bu tedavi. Biz vardiya öncesinde hatırlatma denemeler kullanılan olmasaydı Daha sonra, haloperidol ile tedavi edilen fareler kriterini (Şekil 4C) elde etmek için daha az deneme gerekli ve yapılan az perseveratif hatalar strateji vardiyasında (Şekil 4D). Not, bu veriler yorumlanmış olabilir haloperidol tarafından ayarlanan değişen bir gelişme olarak. Ancak, kural alma aşamasında bozulması, bu etkiler daha sıçanlar değişen ve böylece daha hızlı yeni bir kural öğrenmek için gerekli ve ne zaman daha az tepki çatışmaya yol açmış olabilir önceden edinilmiş kural, değer düşüklüğüne bellek olarak anlaşılır olduğunu göstermektedir.
Şekil 4. Engelliler Kural Alma ve Kolaylaştırılmış Seti-Shifting Halop Bağlıeridol Tedavisi. A, Denemeler araç (tuz) veya ertesi gün dizisini değişen stratejisi önce dopamin D2 antagonisti haloperidol (0.2 mg / kg) almak için sıçanlarda görsel ipucu ayrımcılık üzerine ölçüte. Her iki grupta da benzer Hayvanlar ön-ilaç performans gösterdi. B, 2. Gün test başında, fareler önemli ölçüde doğruluk azalma haloperidol ile Gün 1. görsel işaret kuralını kullanarak Tedavi yanıt vermeye devam istendi 20 hatırlatma denemeler aldı Bu hatırlatma denemeleri. C sırasında, 20 hatırlatma denemeler sonra, kural bir yanıt ayrımcılığa orta oturum değiştirdi. Haloperidol tedavi sıçanlar vardiya sırasında kriter ulaşmak için daha az deneme gerekli. D. Haloperidol tedavisi de perseveratif hatalar azalır. Bu veriler gelişmiş performans, B kural alma ekranında bozukluğu hatırlatıyoruz rağmen Enomoto ve Floresco, yayınlanmamış gözlemler düşürüldü girişime atfedilebilir daha muhtemel olduğunu gösterir. * p <aracın vs .05.
Yenidoğan ventral hipokampal lezyon (NVHL) manipülasyon sıçanlarda 28, özellikle bilişsel bozukluklar 29,30 şizofreni bazı yönlerini modellemek için kullanılır olmuştur. Kısaca, bir eksitotoksik lezyonlar 7 günlük sıçan hipokampus tatbik edilir, ve test yetişkinlerde (60 + gün postnatal) gerçekleştirilir. . Sırasını Cue Tepki NVHL sıçan Seti (ilk kuralı öğrenme Tepki / "da bir zarar vardır: Şizofreni 28 hipotez gelişimsel yörünge Şekil 5 Bu modeller Set-Yer Değiştirme önceden maruz kalan sürümüne NVHL performansı ve kontrol fareleri göstermektedir. "Şekil 5A), ancak büyük ölçüde bozulmaktadır kriterini (Şekil 5B) ulaşmak için gerekli çalışmaların sayısındaki artış ile gösterildiği gibi yeni kural (Cue / "Shift") kaymaktadır de. Prefrontal bozukluklar, 20,21 düşündüren, Şekil 5C'de gösterildiği gibi, ayrıca, bu açık öncelikle perseveratif hata artışa bağlı idi. Bu sonuçlar, çapraz-labirent görevi 29 kullanılarak NVHL hayvanlarda değişen engelli stratejinin önceki bulguları doğrulamaktadır.
Yukarıda verilen prefrontally inaktive edilmiş hayvanlardan elde edilen verilere benzer şekilde, NVHL hayvan öğrenme ters bozulmamaktadır (Şekil 6A, B) 'de (Şekil 6C, D) yanıt daha yavaş olmasına rağmen. Bu negatif bulgu açıklarının değişen gözlenen strateji uyaranlara 21 arasında geçiş yapmak için basit bir yetersizlik atfedilebilir olmadığını ima eder.
es.jpg "/>
Engelliler set değişen NVHL sırasını (Yanıt-to-Cue) ve plasebo kontrol hayvanlarının. Bir ön-maruz kalan sürümüne Şizofreni. Performans NVHL Modeli Set-Shifting Şekil 5., NVHL hayvanlar Tepki üzerine bir zarar edildi ("Set") görev. B, Ancak, Shams önemli ölçüde daha fazla denemeler gerekli NVHL hayvanlar Görsel Cue ("Shift") görev. C kriterini ulaşmak için, "Shift" gününde Hatalar. NVHL hayvanlar sahte hayvanlara göre daha perseveratif hatalar yaptı, ama gerici ya da hiç takviyeli hataları fark yoktu. * P <.05 vs sahte. Bu rakam, Placek et al modifiye edilmiştir. 21
Şekil Ters Öğrenme NVHL Düşüklüğü 6. eksikliği.
Son olarak, pilot test hayvanlar ışıklı uyarıcı ışık karşısında kolu basın, Cue görev, yani bir ters öğrenmek için neredeyse mümkün olduğunu belirtti. Test altı hayvan Beş kriterini ulaşmadan 450 ters denemeler (3 gün) tamamlandı ve altıncı hayvan 418 denemeler (Brady, yayınlanmamış gözlemler, veri gösterilmemiştir) gereklidir. Uyarıcı ışıklar çok zor fareler onlardan uzak yanıt yönlendirmek için yapmak çok belirgin ve çekici ipuçları çünkü bu muhtemeldir. Bu durumda, bu test dizisi Reco değilmmended.
Discussion
kemirgenlerde yüksek düzey bilişsel yapıları ölçmek için davranışsal gelişim görevlerinin biliş nörobiyolojisinin bilgi kazanmalarını sağlamak esastır. İyi inşa edilmiş ve onaylanmış görevler ile, kemirgenler primatlar ve hatta insanların bu rakip karmaşıklığı görevleri değerlendirilebilir. Burada yönetici fonksiyonu, strateji değiştirmesi ve ters öğrenme iki yönü, otomatik edimsel teknikleri kullanılarak kemirgenler araştırılması nasıl göstermiştir. Bu otomatik görevler kullanarak, edimsel görevleri bu geçerli değerlendirmeler olduğunu düşündüren, set-değişen ve ters 11,13,18-21,27,29 öğrenme nöral yüzeylerde ilişkin çapraz labirent önceki bulguları ve kazma görevleri çoğaltıldığını oluşturur.
Bu otomatik görevler otomatik olmayan çapraz labirent mevcut ve kazma görevleri üzerinde faydaları ve avantajları bir dizi var. En zorlayıcı otomatik edimsel sürümünde veri toplama üstün oranıdır. Hergünün eğitim veya test sadece 30-60 dakika sürer ve bilgisayar kontrollü deneyci tarafından en az denetim gerektiren tam olduğunu. Dahası, çeşitli hayvanlar, bir çok hazneli işlemsel kurulumu ile eş zamanlı olarak test edilebilir. Her görev serisi, son test şekillendirme gelen, yaklaşık 2-3 hafta içinde tamamlanır. Otomatik görevlerin bir diğer önemli avantajı, böylece deneyci hata olasılığını en aza indirerek, uyaran sunum hassas kontrol edilmesidir. Örneğin, her mahkemeye işaret konumu sunum sırası elle deneme-by-deneme listeye danışmanlık bilgisayar tarafından yerine bir deneyci tarafından randomize ve kontrollü. denemeler arasındaki zamanlama tam ölçülür ve tutarlı, ve, örneğin, çapraz-labirent bir sıçan kaldırmak veya kazma kapları yeniden düzenlemek için bir deneyci alır zaman eleştirilmiştir değildir edilir. Takviye teslim örneğin, unutmadan yem (otomatik ve hatayı deneyci tabi değildirÇapraz-labirent doğru kolu). Veri toplama benzer kesin yanıt gecikmeleri ölçümü de dahil olmak üzere tepki desen otomatik kayıt ile, artırıldı. Diğer motorlu anormallikleri yokluğunda, yanıtlanna değişiklikler değiştirilmiş işlem hızı kanıt anlaması için ve / veya görev 21,22 bilişsel karmaşıklık seviyesini değerlendirmek için de kullanılabilir.
otomatik görevler de çapraz labirent görevlerinden biri önemli avantajı korumak: shift veya dönüş gününde yapılan hataların türleri ayrıntılı bir analiz yapmak için yeteneği. Daha önce denenmemiş stratejiler (hiç takviyeli hatalar) temsil set-vites önceki günün stratejisi (perseveratif veya gerici hatalar) çoğaltmak hataları ve hataları ayırt davranışsal esneklik belirli açıkları karakterize yardımcı olabilir. Özellikle, erken test meydana perseveratif hatalar önceki st terk için bir hayvanın olmadığını göstermektedirrategy, daha sonra meydana gelen ederken gerici hatalar perseverasyon 20 bittikten sonra yeni bir strateji korumak için bir hayvanın olmadığını göstermektedir. Asla-takviyeli hatalar yeni bir strateji, ya da bir kural 20 uyarınca sistematik yanıt bir yetersizlik elde etmek için bir başarısızlık gösterebilir. Hataları bu tür ayrışabilir nöroanatomik üsleri gösteren Önceki bulgular 16,17,20 ayrıca bu görevlerin sonuçlarını yorumlarken değerlidir.
Bizim prosedürler geliştirdi ve sıçanlar ile kullanım için optimize edilmiştir. Bu, diğer grupların farelerde 31 set değişen yeteneklerini test etmek için benzer prosedürler kullanmış, söyleniyor. Bununla birlikte, bazı değişiklikler, türlerin farklılıklarını için yerleştirmek için farelerle birlikte uygulanabilir olması gerekir. Bu kol uzantısı, 30 deneme / gün ve yanlış seçimler sonrasında bir zaman aşımı ceza katılması kullanarak birden fazla gün boyunca eğitim öncesinde görsel işaret ışığının uzun sunum içerir. Although bu değişiklikler farmakolojik zorluklarla kullanılmak üzere, bu (bu değişiklikler görev frontal korteks hassasiyetini koruyacak belirsiz olsa da) genetiği değiştirilmiş farelerde bilişsel esneklik değerlendirmek için yararlı olabilecek bu testte daha az müsait olun.
Tabii ki, aynı zamanda bu görevlere sınırlamalar vardır. Diğerleri görevin kendisine parametrelerine ilişkin ise bu sınırlamalar bazıları, görevin otomatik doğasından kaynaklanmaktadır. Ikincisine gelince, burada açıklanan seti değiştiren bir görev (yanı sıra çapraz labirent set değişen görev 26) uyaranlara ve yanıtları kısıtlı dizi kullanmaktadır. Yeni örnekleri, (örneğin, yabancı kokular veya kazma medya) her aşamada 11,19 yeni dikkat setleri oluşturmak için kullanılabilecek hangi kazma görevi, aksine, edimsel seti değiştiren bir görev mutlaka tanıdık iki uyaranlara arasında seçim gerektirir Hayvan - Ya sol vsSağ işaret lambası, ya da doğru pozisyonda karşı sol. Bu yeni, daha önce ilgisiz uyaran boyutuna kişinin stratejisini değişen kavramı 20,23 korunmuş olmasına rağmen edimsel ve çapraz-labirent seti değişen görevleri, tepki çatışma yanı sıra strateji değiştiriyor dahil olduğu anlamına gelir. İlgili bir set-değişen ve ters kazma medya, koku, doku ve 11,19 içerebilir kazma görevi olduğu gibi, üçüncü bir uyarıcı boyut için izin vermez Burada açıklandığı gibi edimsel görevler üzerinde. Edimsel set-değişen görev hala önceden ilgili ayrımcılık stratejisi bastırmak ve önceden göz ardı uyaran boyuta katılmak için hayvan gerektirir Ancak, biz, bu ölümcül kusur düşünmüyoruz. Ayrıca, bu eklemeler daha zor ve daha az ame öğrenme yapmak olasılıkla olsa da ekipman ve görev parametreleri değişiklikler, işitsel ipuçları veya koku gibi üçüncü bir uyarıcı boyut, eklenmesini destekleyecek düşünülebilir görünüyortek günlük farmakolojik testlere nable.
Yani, deneyci artık sıçan izliyor - Son olarak, herhangi bir edimsel-tabanlı görev potansiyel bir sınırlama sıçan davranışı ile ilgili doğrudan bilgi kaybıdır. Biz otomasyon tarafından verilen tarafsızlık ve veri toplama hızı avantajları daha fazla bu kaybı telafi hissediyorum, ve kameralar edimsel odalarına monte istenirse tek tek görsel yeniden erişim için nispeten kolay bir yoludur.
Bu edimsel görevleri kullanarak başarı maksimize etmek alınabilecek adımlar vardır. İlk olarak, hayvanlar eğitim ardı edilemez başlamadan önce taşıma önemi; Herhangi bir davranış görev gibi, iyi ele hayvanlar, ile çalışmak daha kolay daha az stresli ve daha az değişken veri üretme eğilimindedir. İkincisi, bazı pilot test testi yapmak için günün en iyi zamanı belirlemek için gerekli olabilir; Biz ışık döngüsü sırasında test ve bu performan bulmakhayvanlar bu döngünün sonuna yakın test zaman ce en uygunudur (örneğin, 19:00 biten bir ışık döngüsü için yaklaşık 16:00). Üçüncü olarak, bakım bir hayvan bir sonraki aşamada ileri önce her bir antrenman öncesi aşamada kurulmuş olduğu kararlı bir performans teyit etmek için dikkat edilmelidir. Örneğin, geri çekilebilir kolu eğitim aşamasında tutarlı ve sağlam performans "set" ayrımcılık görevi yetkin performans mükemmel bir belirleyicisidir. Tüm adımlar otomatik olmasına rağmen, ekipman ile ilgili, deneyci müdahale tüm bileşenleri çalışma düzeni olduğunu doğrulamak için gerekli kalır. (Hayvanların çok sayıda test ediliyor ya da eğer günde bir kez daha,) Örneğin, bir ekipman kontrolü günlük çalışması gereken tüm ışıklar, kolları ve ödül dağıtım sistemlerinin çalışır durumda olmasını sağlamak için. Özellikle, ödül dağıtım sistemleri (özellikle pelet dağıtıcılar) arızaları büyük ölçüde performansını etkileyebilir. Eksikliklerden alışılmadık derecede yüksek sayıda üzerindeBelirli bir günde ödül dağıtım ekipmanları ile bir sorunu gösterebilir ve böylece veri çıkışı görev ve beklenen performans düzeyleri aşina bir deneyci tarafından her gün kontrol edilmelidir. Bir ekipman arıza olmaması durumunda, eksikliklerden yüksek sayıda motivasyon veya hayvan sağlığı ile diğer sorunlara işaret edebilir. Bir hayvan sağlıklı ise, yiyecek kısıtlaması performansı iyileşene kadar kısa bir süre için serbest besleme ağırlık olarak% 80-85 hayvan almak için arttırılabilir.
Bu set-değişen ve ters görevleri deneysel paradigmalar çeşitli kullanılabilir. Örneğin, bu gibi lezyonlar, gelişim uygulamaları, diyet manipülasyonlar, uzun süreli ilaç tedavisi veya genetik olarak modifiye olarak manipülasyon etkileri incelenebilir. Set-vites veya dönüş sahnede bir tedavi etkisi birincil ilgi olsa da, kronik veya kalıcı tedaviler mutlaka tren istasyonundan önce uygulanmalıdır çünkü, unutmayınning (özellikle ilk ayrımcılık veya "set" üzerine) performans birden aşamalarında üzerindeki etkileri de 21 muayene edilmelidir, başlar. Bu tür farmakolojik tedaviler veya geçici nöroanatomik inactivations gibi akut manipülasyon, kullanımı, bu görevler özellikle çok uygundur. Bu gibi durumlarda, (Şekil 2'de gösterildiği gibi), bir üçüncü grubun eklenmesi yararlıdır; Böylece, bir kontrol grubu öğrenme geniş etkileri test etmek için "set" ilk ayrımcılık veya gününde manipülasyon alırken birincil deney grubu, vardiya veya bozma gününde ilgi manipülasyon alır ve ikinci kontrol grubu alır iki gün 20,22 hiçbir manipülasyonlar (ya da sahte tedaviler). Akut manipülasyon çalışmaları için, bu ilk setin öğrenme sırasında performansı için sıçan maç ve buna göre deney grubu ve (ikinci), kontrol grubuna bunları tahsis tavsiye olduğunu unutmayın. Bu minimperformans tedaviye bağlı farklılıklar sıçan uyaranlara arasında ayrımcılık öğrenmek nasıl kolayca bireysel varyasyonlar tarafından eleştirilmiştir olabileceği olasılığı izes. Bir deney haftalar veya aylar boyunca çok sayıda kohortların test gerektiriyorsa Ayrıca, her kohort tüm deney gruplarında hayvanları içermelidir. Örneğin, bir vardiya sırasında akut farmakolojik manipülasyonlar etkilerini test bir çalışma 16 hayvanların her üç kohort test toplam 48 sıçan ve 3 deney grupları, gerektirebilir. Bu durumda, her bir kohort her bir deney grubu 5-6 sıçan içermelidir. İdeal olarak, istatistiksel analizler sıçanların her kohort genelinde performans fark yoktu onaylayan bir faktör içermelidir. Son olarak, bu, operant görevler örneğin kontrollü bir ortamda, uyarıcı presentat kesin zamanlama olarak bağlı bileşenler, in vivo kayıt teknikleri uygulayarak mikrodiyaliz, voltametri, ve elektrofizyoloji da dahil olmak üzere özellikle faydalı olabiliriyon ve cevapları, ve çapraz-labirent veya kazma görevleri mevcut veya pratik olmayan hayvanların kısıtlı hareketler.
Disclosures
Bu yazıya Yayın ve ücretsiz erişim Med Associates, Inc. tarafından desteklenen
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Behavioral Chamber Package with Retractable Levers | Med Associates, Inc. | MED-008-B2 | Required components include two retractable levers, two stimulus lights, houselight, and reinforcement delivery system |
| MED-PC software | Med Associates, Inc. | SOF-735 | |
| MPC2XL software | Med Associates, Inc. | SOF-731 | Data transfer utility for importing raw data into Excel format |
| Dustless precision pellets, 45 mg, sugar | Bio-Serv | F0042 |
References
- Floresco, S. B., Zhang, Y., Enomoto, T. Neural circuits subserving behavioral flexibility and their relevance to schizophrenia. Behav Brain Res. 204, 396-409 (2009).
- McKirdy, J., et al. Set shifting and reversal learning in patients with bipolar disorder or schizophrenia. Psychological medicine. 39, 1289-1293 (2009).
- Leeson, V. C., et al. Discrimination learning, reversal, and set-shifting in first-episode schizophrenia: stability over six years and specific associations with medication type and disorganization syndrome. Biol Psychiatry. 66, 586-593 (2009).
- Sullivan, E. V., Rosenbloom, M. J., Pfefferbaum, A. Pattern of motor and cognitive deficits in detoxified alcoholic men. Alcoholism, clinical and experimental research. 24, 611-621 (2000).
- Snyder, H. R. Major depressive disorder is associated with broad impairments on neuropsychological measures of executive function: a meta-analysis and review. Psychological bulletin. 139, 81-132 (2013).
- Cumming, T. B., Marshall, R. S., Lazar, R. M. Stroke, cognitive deficits, and rehabilitation: still an incomplete picture. International journal of stroke : official journal of the International Stroke Society. 8, 38-45 (2013).
- Weintraub, S., Wicklund, A. H., Salmon, D. P. The neuropsychological profile of Alzheimer disease. Cold Spring Harbor perspectives in medicine. 2, a006171 (2012).
- Lie, C. H., Specht, K., Marshall, J. C., Fink, G. R. Using fMRI to decompose the neural processes underlying the Wisconsin Card Sorting Test. NeuroImage. 30, 1038-1049 (2006).
- Smith, A. B., Taylor, E., Brammer, M., Rubia, K. Neural correlates of switching set as measured in fast, event-related functional magnetic resonance imaging. Human brain mapping. 21, 247-256 (2004).
- Fellows, L. K., Farah, M. J. Ventromedial frontal cortex mediates affective shifting in humans: evidence from a reversal learning paradigm. Brain. 126, 1830-1837 (2003).
- Birrell, J. M., Brown, V. J. Medial frontal cortex mediates perceptual attentional set shifting in the rat. Journal of Neuroscience. 20, 4320-4324 (2000).
- Bissonette, G. B., et al. Double dissociation of the effects of medial and orbital prefrontal cortical lesions on attentional and affective shifts in mice. J Neurosci. 28, 11124-11130 (2008).
- Ragozzino, M. E., Detrick, S., Kesner, R. P. Involvement of the prelimbic-infralimbic areas of the rodent prefrontal cortex in behavioral flexibility for place and response learning. Journal of Neuroscience. 19, 4585-4594 (1999).
- Floresco, S. B., Magyar, O., Ghods-Sharifi, S., Vexelman, C., Tse, M. T. Multiple dopamine receptor subtypes in the medial prefrontal cortex of the rat regulate set-shifting. Neuropsychopharmacology. 31, 297-309 (2006).
- Mackintosh, N. J., Holgate, V. Serial reversal training and nonreversal shift learning. Journal of comparative and physiological psyhology. 67, 89-93 (1969).
- Floresco, S. B., Ghods-Sharifi, S., Vexelman, C., Magyar, O. Dissociable roles for the nucleus accumbens core and shell in regulating set shifting. Journal of Neuroscience. 26, 2449-2457 (2006).
- Block, A. E., Dhanji, H., Thompson-Tardif, S. F., Floresco, S. B. Thalamic-prefrontal cortical-ventral striatal circuitry mediates dissociable components of strategy set shifting. Cereb Cortex. 17, 1625-1636 (2007).
- Stefani, M. R., Moghaddam, B. Systemic and prefrontal cortical NMDA receptor blockade differentially affect discrimination learning and set-shift ability in rats. Behav.Neurosci. 119, 420-428 (2005).
- McAlonan, K., Brown, V. J. Orbital prefrontal cortex mediates reversal learning and not attentional set shifting in the rat. Behav. Brain Res. 146, 97-103 (2003).
- Floresco, S. B., Block, A. E., Tse, M. T. Inactivation of the medial prefrontal cortex of the rat impairs strategy set-shifting, but not reversal learning, using a novel, automated procedure. Behav Brain Res. 190, 85-96 (2008).
- Placek, K., Dippel, W. C., Jones, S., Brady, A. M. Impairments in set-shifting but not reversal learning in the neonatal ventral hippocampal lesion model of schizophrenia: Further evidence for medial prefrontal deficits. Behav Brain Res. 256C, 405-413 (2013).
- Enomoto, T., Tse, M. T., Floresco, S. B. Reducing prefrontal gamma-aminobutyric acid activity induces cognitive, behavioral, and dopaminergic abnormalities that resemble schizophrenia. Biol Psychiatry. 69, 432-441 (2011).
- Haluk, D. M., Floresco, S. B. Ventral striatal dopamine modulation of different forms of behavioral flexibility. Neuropsychopharmacology. 34, 2041-2052 (2009).
- Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nature methods. 11, 629-632 (2014).
- Trantham-Davidson, H., et al. Chronic alcohol disrupts dopamine receptor activity and the cognitive function of the medial prefrontal cortex. J Neurosci. 34, 3706-3718 (2014).
- Ghods-Sharifi, S., Haluk, D. M., Floresco, S. B. Differential effects of inactivation of the orbitofrontal cortex on strategy set-shifting and reversal learning. Neurobiol Learn Mem. 89, 567-573 (2008).
- Boulougouris, V., Dalley, J. W., Robbins, T. W. Effects of orbitofrontal, infralimbic and prelimbic cortical lesions on serial spatial reversal learning in the rat. Behav Brain Res. 179, 219-228 (2007).
- Tseng, K. Y., Chambers, R. A., Lipska, B. K. The neonatal ventral hippocampal lesion as a heuristic neurodevelopmental model of schizophrenia. Behavioral Brain Research. 204, 295-305 (2009).
- Brady, A. M. Neonatal ventral hippocampal lesions disrupt set-shifting ability in adult rats. Behav Brain Res. 205, 294-298 (2009).
- Brady, A. M., Saul, R. D., Wiest, M. K. Selective deficits in spatial working memory in the neonatal ventral hippocampal lesion rat model of schizophrenia. Neuropharmacology. 59, 605-611 (2010).
- Ortega, L. A., Tracy, B. A., Gould, T. J., Parikh, V. Effects of chronic low- and high-dose nicotine on cognitive flexibility in C57BL/6J mice. Behav Brain Res. 238, 134-145 (2013).
