Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

القوارض النفسي اليقظة اختبار (rPVT): طريقة لتقييم السلوك العصبي الأداء في الجرذان والفئران

Published: December 29, 2016 doi: 10.3791/54629

Summary

ووصف النسخة الفئران للالحركية اليقظة اختبار البشري (PVT) الذي يقيس جوانب الاهتمام مماثلة لتلك التي تقاس مع PVT الإنسان، بما في ذلك الجوانب من اليقظة الإنسان مثل دقة الأداء، وسرعة المحرك، سابق لأوانه الاستجابة، وهفوات في الاهتمام.

Abstract

والنفسي اليقظة اختبار البشري (PVT) هو إجراء تستخدم على نطاق واسع لقياس التغيرات في التعب والاهتمام المتواصل. تصف هذه المادة نسخة القوارض للوصف الجندي في "rPVT" -من يقيس جوانب مشابهة من الاهتمام (أي دقة الأداء، وسرعة المحرك، من السابق لأوانه الاستجابة، وهفوات في الانتباه). وتعرض البيانات التي تثبت كل من المدى القصير والمدى الطويل فائدة rPVT عندما يعملون مع الفئران المختبرية. الفئران تتعلم بسهولة rPVT، والتعلم لتنفيذ الإجراء الأساسي يأخذ أقل من أسبوعين من التدريب. وبمجرد الحصول عليها، أداء الفئران في rPVT تظهر درجة عالية من التشابه لهذه التدابير الأداء ذاته في PVT الإنسان، بما في ذلك التشابه في، الهفوات في الاهتمام، وأوقات رد الفعل، التناقصات اليقظة في وقت الدورة (أي الإنسان "الوقت على- مهمة "الآثار)، وتأثير الفاصل استجابة التحفيز (RSI) وصفه للبشر. وهكذا صPVT يمكن أن يكون أداة قيمة للغاية لتقييم الآثار المترتبة على مجموعة واسعة من المتغيرات على الاهتمام المتواصل مماثلة تماما لأداء PVT الإنسان، وبالتالي يمكن أن تكون مفيدة لتطوير علاجات جديدة لالاختلالات السلوكية العصبية.

Introduction

اختبار اليقظة النفسي البشري (PVT) هي المستخدمة على نطاق واسع، أداة التحقق من صحة جيدا لقياس اليقظة والانتباه المستمر في البشر، وضعت أصلا من قبل دينجس وآخرون. 1-3 لتقييم استقرار في أوقات رد الفعل والاهتمام (على سبيل المثال، أخطاء من حيث الردود والهفوات في الاهتمام من السابق لأوانه)، سواء داخل جلسات ككل وعبر الزمن في جلسات فردية. على مر السنين، تم تعديل PVT البشرية وتحديث 11/04 لتتبع التغيرات الزمانية في مختلف جوانب الاهتمام، وأنه تم التدليل على أن تكون حساسة للتغيرات في الحرمان من النوم والتعب، ويتأثر تعاطي المخدرات والعمر من المواضيع 12 13. وPVT هو إجراء بسيط على ما يبدو فيها موضوع يمس لفترة وجيزة الشاشة عندما يظهر التحفيز (عادة LED عدد عرض) بشكل عشوائي في الوقت المناسب، وعادة بعد 2-10 ق. في النسخة البشرية، يتزايد عدد العرض في مللي ثانية، وتوقفت عند رلمست انه الشاشة، مما يدل على وقت رد الفعل هذا الموضوع في (RT). يتناقص في اليقظة بالرمز 1) تباطأ أوقات رد الفعل، 2) زيادة في الهفوات (وهو ما يسمى "أخطاء السهو" في الأدب الإنساني، ويعرف عادة بأنه المحطة المذكورة التي هي> 500 مللي ثانية في الطول)، و 3) زيادة في من السابق لأوانه المجيبة (وهو ما يسمى "أخطاء لجنة" أو "بدايات خاطئة" في الأدب الإنساني). ويمكن الحصول على تدابير أخرى مع PVT لفحص متغيرات مثل الفروق بين الجنسين والعمر؛ لمراجعة هذه التدابير، انظر Basner ودينجس 4. وأخيرا، فقد استخدمت في PVT في المنطقة العامة من تقييم المخاطر على البشر، واستخدمت بنجاح في إطار مجموعة واسعة من المجالات التشغيلية التي تشمل الصناعات العسكرية والطيران والسكك الحديدية، أول المستجيبين، والبيئات القاسية مثل البعثات البيئة المتطرفة ناسا عمليات (NEEMO)، والدولي Mars500 مشروع 14 سنة، وعلى SPAC الدوليةمحطة ه (ISS). في محطة الفضاء الدولية، ويسمى الجندي في "الاختبار الذاتي رد الفعل"، وهو يستخدم لتوفير رواد الفضاء مع الفردي ردود الفعل المتعلقة التعب (على سبيل المثال، والتغيرات في المحطة المذكورة أو ثغرات في الاهتمام).

وكان الجندي البشري في استخدام لعدة عقود، وكذلك إصدارات القوارض من المهام في وقت رد الفعل البسيطة (التي تشبه إلى حد ما). وقد تم في الآونة الأخيرة فقط، مع ذلك، أن نظيره القوارض المباشر إلى PVT البشري وقد أفيد في الأدب. ووصفت كريستي وزملاء له نسخة من PVT البشري بالنسبة للفئران، وذكرت انخفاضات في اليقظة بعد الحرمان من النوم 15،16. وأفادت الدراسات الإضافية الأخيرة إصدارات rPVT 17-19. وقد وصفت هذه التقارير التغيرات في اهتمام متواصل التالية مختلف التقنيات الحرمان من النوم. مستويات عالية ومع ذلك، فقد ذكرت البيانات من هذه الدراسات أيضا من السابق لأوانه الاستجابة (على سبيل المثال، في بعض الحالات، أكثر من 40٪ من العدد الإجمالي للRESPONSES)؛ هذه العروض هي تماما على عكس أي عروض PVT مع البشر. مثل هذا الفارق الكبير في القوارض مقابل من المرجح العروض الإنسان بسبب الاختلافات في معايير محددة تستخدم في الإنسان مقابل الإصدارات القوارض من PVT. على سبيل المثال، آل كريستي وآخرون. استخدمت الدراسة متفاوتة بشكل عشوائي 3 - foreperiod 7 ق، في حين أن PVT البشري يستخدم عادة 2-10 ق foreperiod (على الرغم من رؤية Basner آخرون 5 للحصول على إصدار 3-مين من PVT البشري الذي يستخدم 1 - 4 ق foreperiod) . يمكن استخدام القيم foreperiod قصيرة نسبيا غالبا ما تؤدي إلى الحيوانات "توقيت" ردودهم، وبالتالي يمكن أن تعزز، عن طريق تعزيز عرضي، وزيادة أعداد ردود سابقة لأوانها، حيث تم الإبلاغ عنها في الدراسات القوارض rPVT الحالية.

ويستند إصدار rPVT الموصوفة هنا على موقعنا على مقال نشر سابقا 20، ويقدم وصفا تفصيليا لتقنيات والإجراءات اللازمة. وهو يختلفمن الإصدارات التي تم نشرها مسبقا من rPVT في النواحي التالية: 1) تم تدريب الفئران مع القيم foreperiod متغير من 3-10 ثانية، و 2) قد الفئران على الاستجابة بسرعة، نظرا لأن الاستجابات فقط ضمن إطار استجابة قصيرة (كما يطلق عليها اسم "محدودة عقد ") بعد وتعززت (1.5 الصورة في هذه الدراسة بداية التحفيز؛ 3.0 الصورة في الإصدارات المنشورة السابقة للrPVT). باستخدام هذه التعديلات وكذلك مهلة قصيرة للصحيحة المجيبة أدى إلى مستويات أكبر من السيطرة التحفيز، كما يدل على تحسن كبير في دقة وانخفاض مستويات سابق لأوانه الاستجابة. ويصف التقرير أيضا تغييرات متوقعة في متغيرات الأداء (على سبيل المثال، هفوات في الاهتمام، المحطة المذكورة) التي توازي تلك التي ظهرت في البشر عندما تقليلها دراسة اليقظة 21، وعند النظر في مقاييس الأداء الأخرى بما في ذلك تأثير "الوقت على المهمة" الإنسان وresponse- فترة التحفيز (RSI) التأثير الذي لوحظ في PVT البشري

النسخة النهائية من rPVT الموصوفة هنا يبدأ طريق تشغيل ضوء البيت (انظر الشكل 1). بعد فترة متغير (foreperiod) من 3-10 ق المنقضي، يضيء مفتاح الأنف كزة لمدة أقصاها 1.5 ثانية. (لضمان توزيع متساو للforeperiods المدد، يتم إنشاء القيم بشكل عشوائي دون استبدال من قائمة تضم 36 القيم الممكنة التي تتراوح من 3 إلى 10 ق، استنادا إلى 200 مللي الزيادات.) إضاءة المفتاح nosepoke هو إشارة للحيوان ل الرد، والرد الذي يحدث ما بين 150 إلى 1500 مللي ثانية بعد ظهور ضوء يتعزز مع بيليه 45 ملغ. بعد استجابة المسلحة، ويتم تشغيل كل من مفتاح الضوء الأنف كزة وضوء قبالة منزل و1 ​​ق الفاصلة بين المحاكمة (ITI، منزل ضوء إيقاف) تستتبعه. الأنف الوخزات في قبل ظهور ضوء تنتج 8 ق مهلة (TO) من الحالات الطارئة التجريبية التي تتم الإشارة من قبل إطفاء ضوء البيت. إذا لم تحدث استجابة في غضون الصورة الدقة 1.5ponse نافذة، يتم تشغيل كل من ضوء nosepoke وضوء البيت حالا، و1 ق ITI تستتبعه. قيمة foreperiod القادمة المقررة للمحاكمة لاحقة تبدأ بعد، إما ليالي ITI 1 أو 8 ق لل، أيهما حدث أثناء المحاكمة السابقة. يتم تنظيم دورات يوميا (5 أيام / أسبوع)، وتتألف عادة من حوالي 200 المحاكمات، وتنتهي بعد 30 دقيقة. هذه النتائج مع كل تجربة وجود مدة حوالي 7.5 ثانية، في المتوسط.

تشكيل أداء خط الأساس مستقرة على rPVT وأنجزه 1) التكيف في البداية الفئران أن تأخذ الكريات الطعام من علبة الطعام في الغرفة، 2) فأر للرد على مفتاح كزة الأنف من خلال تعزيز تقريبية المتعاقبة إلى نهائي تشكيل اليد الأنف كزة ردا على ذلك، و3) تجري جلسات يومية حيث المعلمات من إجراءات rPVT (أي foreperiod، ITI، ل، ومرات مفتاح الإضاءة) يتم تعديل تدريجيا على مدى الدورة، اعتمادا على مدى كل فأر هو المنفذ خلال كل دورة (وصفها بالتفصيل أدناه).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وكان مختبر رعاية الحيوان وفقا لدائرة الصحة العامة (PHS) السياسة على الرعاية الإنسانية واستخدام الحيوانات المختبرية. تم تنفيذ جميع الإجراءات وفقا صارم مع التوصيات الواردة في دليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية من المعاهد الوطنية للصحة. وافقت لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي من جامعة جونز هوبكنز في البروتوكول وجميع الإجراءات. كما تحتفظ جونز هوبكنز اعتماد البرنامج من قبل جمعية لتقييم واعتماد مختبر رعاية الحيوان (AAALAC).

1. الحيوانات

  1. استخدام الفئران الذكور البالغين طويل ايفانز (حوالي 10-12 أسابيع من العمر في بداية التدريب السلوكي)، على الرغم من أن سلالات أخرى مناسبة، بما في ذلك الفئران الفطرية.
  2. ولدى وصوله في المستعمرة، الفئران منزل منفردة في حبس وغرف المعتمدة، ويرجع ذلك إلى تقييد الاحتياجات من الغذاء هو موضح أدناه. تأقلم الحيوانات على الوضع السكن فضلا عن التعامل مع العديد من دآيس قبل البدء في إجراءات تقييد المواد الغذائية (حوالي 7 أيام).
  3. توفير الفئران طعام بالمال وبالشهرة أيضا الإعلان عن 1-2 أسابيع للسماح الفئران لتحقيق "الرضاعة الحرة" الوزن. مرة واحدة على هذا الوزن، وتقييد الوصول إلى الغذاء للحد من أوزان الفئران، وأكثر من 1-2 أسابيع، إلى 85 - 90٪ من وزن تغذية خالية. الحفاظ على الحيوانات في 85-90٪ من أوزان الرضاعة خالية من خلال التدريب السلوكي والاختبار. تبدأ مع 15-18 غرام من المواد الغذائية يوميا، وضبط هذا المبلغ على أساس ما إذا كان معدل هو الحفاظ على الوزن المستهدف.
    ملاحظة: تقييد الغذاء وعادة ما يتطلب موافقة من ACUC احد مؤسسي أو هيئة تنظيمية أخرى قبل بدء القيد.
  4. وزن الحيوانات يوميا وتسجيل الوزن على أوراق الوزن. ويتم التأكد من وزنها في نفس الوقت وعلى نفس النطاق كل يوم قبل بداية أي تدريب سلوكي أو التغذية.
    ملاحظة: تبدأ فقط قبل التدرب (أدناه) عندما تكون الحيواناتحققت الأوزان المستهدفة. هذه الممارسة تسمح للتصحيحات فورية لكميات الغذائية للحيوانات التي إما أن تكون تحت أو فوق الأوزان المستهدفة. كما أنه يوفر طريقة لتحديد ما إذا الفئران هي الحفاظ على أوزان على فترات 24 ساعة. أيضا تجنب زنها الفئران في أوقات مختلفة من اليوم. سوف يؤدي إلى اختلافات كبيرة في الوزن، والتغذية غير صحيحة، والعروض السلوكية السيئة.
  5. توفير المياه العذبة في جميع الأوقات في قفص المنزل عن طريق استخدام قوارير الزجاج أو البلاستيك مع قمم سدادة مطاطية وأنابيب sipper.
  6. عندما لا تجري جلسات (على سبيل المثال، خلال عطلة نهاية الأسبوع والأعياد)، وإطعام الفئران تخصيص الطبيعي للطعام الفئران للحفاظ على استقرار الوزن. وزن الفئران لتحديد ما إذا كان هناك حاجة إلى مزيد من الطعام للحفاظ على الوزن خلال هذه الأوقات.

2. المعدات والبرمجيات

  1. استخدام معيار غرف استثابي وحدات مجهزة الأنف مفتاح واحد كزة، ضوء البيت، وموزع بيليه (أي، تغذية).
  2. وضع المفتاح الأنف كزة وحدات على جانبي موزع بيليه مركزي؛ التأكد من أن هذا الموضع يبقى ثابت في غرف استثابي أخرى وعبر الدراسات. هنا، مفتاح الأنف كزة على الجانب الأيسر من موزع بيليه.
  3. وضع وحدات ضوء البيت عالية على الجدار الخلفي للغرفة حتى لا تتداخل مع غيرها من السلوكيات.
  4. استخدام الفئران كريات الغذاء (على سبيل المثال، والكريات نويس 45 ملغ أو ما شابه ذلك) لحديد التسليح. نموذج تغذية يحدد الغذاء حجم بيليه، ولكن معظم مغذيات الفئران تستخدم كريات الغذاء 45 ملغ (مغذيات الماوس وعادة ما تستخدم كريات الغذاء 20 ملغ). استخدام الكريات طعام القياسية، ولكن كريات أخرى يمكن شراؤها (على سبيل المثال، السكروز) للتلاعب التجريبية المختلفة.
  5. السيطرة تحفيز العروض والمدخلات استجابة الأنف كزة، والتسليم التعزيز، وجمع البيانات عن طريق واجهة وصله بجهاز الكمبيوتر. الاتصال المؤلفين للحصول على معلومات محددة بشأن البرامج السلوكية مكتوبة معلغة برمجة مصممة خصيصا لاختبار السلوك (انظر الجدول المواد والكواشف).
    ملاحظة: من المهم لتسجيل المتغيرات المستقلة والتابعة على أساس تجريبي من قبل المحاكمة، بما في ذلك أنواع الحيوانات استجابة (على سبيل المثال، والاستجابات الصحيحة، والاستجابات المبكرة، ويخطئ)، كمون الاستجابة، وعدد من التجارب المقدمة. عند استخدام سلالات مختلفة، الجنسين، أو الأنواع، وهذه المتغيرات يمكن تعديلها بسهولة لتحقيق أقصى قدر من التدريب في أي نوع تقريبا من القوارض.

3. قبل التدرب

  1. تعيين كل حيوان إلى غرفة استثابي حيث سيتم اختباره كل يوم، وتقريبا في نفس الوقت من اليوم، في كافة مراحل التجربة.
  2. وزن الفئران ووضعه في غرفة لها استثابي محددة مع الغذاء الكريات في موزع بيليه. ضع 10-20 الغذاء الكريات في وعاء للجرذ لتناول الطعام.
  3. لقبل التدرب، تعيين المعلمات التالية إلى انخفاض قيم ثابتة،:قيمة foreperiod = 2 ثانية، مهلة قيمة = 2 ثانية، عقد محدود = 10 ثانية.
  4. بدء برنامج حاسوبي لمراقبة العرض من ضوء البيت، والإضاءة الرئيسية nosepoke، وبطريقة آلية تسليم الغذاء بيليه.
    ملاحظة: من الأفضل أن يكون لديك برنامج سلوكي لتعيين المستوى الذي يسمح للتعزيزات متكررة لغالبية الردود التي تنتجها الحيوانات، بحيث يضيء مفتاح الأنف كزة لمدة طويلة نسبيا من الزمن (على سبيل المثال، 10 ثانية) . وهذا يزيد من احتمال أن الفئران سوف كزة المفتاح في حين يضيء عليه، مما أدى إلى تسليم معزز الغذائية، عن طريق برنامج كمبيوتر.
  5. بمجرد انتهاء الفئران كريات الغذاء، وبدء عملية تشكيل من خلال تعزيز الفئران عندما يقترب من وعاء الطعام أو مفتاح الأنف كزة. هنا، يدويا تشكيل كل الفئران، وهو ما يعني أن مجرب الساعات سلوك الفئران (من خلال ترك الصوت المخففة أبواب حجرة مفتوحة) ويسلم الكريات من وحدة التغذيةفي أسرع وقت ممكن بعد الفئران تنبعث السلوك المطلوب. تقديم الكريات من زر في وحدة تغذية نفسها، من خلال مفتاح باليد التي السلكية إلى وحدة التغذية، أو من خلال برامج الكمبيوتر المستخدمة للسيطرة على حالات الطوارئ السلوكية من خلال النقر على الناتج المناسب على الواجهة.
  6. باستخدام طريقة تشكيل كتبها تقريبية المتعاقبة، وتوفير معزز الطعام لتغيير السلوك التي هي تقريبية المتعاقبة إلى السلوك المطلوب نهائي 23. على سبيل المثال، وبمجرد أن الفئران يسترد موثوق الكريات الغذائية من وعاء الطعام، وتبدأ تعزيز الحركة فقط نحو أو حول مفتاح كزة الأنف، والتي لم تعد تعزيز النهج إلى وعاء الطعام. هنا، الفئران شكل للانتقال إلى اليسار بعد استرداد الغذاء بيليه، منذ يقع مفتاح الأنف كزة على يسار وعاء الطعام في غرف استثابي.
    ملاحظة: على الرغم من أن المجرب هو تقديم المعززات الغذائية خلال بداية pretraining، برنامج الكمبيوتر لا يزال قيد التشغيل والسيطرة على ضوء البيت، مفتاح nosepoke، والتغذية. إذا فأر الوخزات المفتاح، فإن برنامج كمبيوتر تعزيزه تلقائيا. السلوكيات المقوى مجرب ليست سوى اولئك الذين يقودون الفئران لكزة مفتاح مضيئة، مثل استنشاق المفتاح أو من حوله، وتحريك الرأس بالقرب من مفتاح أو نحو ذلك، وما إلى ذلك.
  7. تحديد كمية الطعام الذي تم تحقيقه خلال الدورة قبل التدرب عن طريق حساب عدد الكريات تسليمها يدويا بالإضافة إلى أي الكريات تسليمها تلقائيا بواسطة برنامج كمبيوتر (أي الكريات سلمت لأن الفئران مطعون مفتاح مضيئة). مضاعفة هذا العدد بنسبة 0.045 غرام لتحديد مجموع الأغذية المكتسبة (على سبيل المثال، 30 الكريات س 0.045 غ = 1.35 غ).
  8. إزالة الفئران وضعه مرة أخرى في قفص وطنه. طرح، من جهة، وكمية من المواد الغذائية حصل (انظر 3.7) في الدورة السلوكية من المخصصات الغذائية اليومية للفأر. إطعام ما تبقى من حصص غذائية إلى الفئران بعدالدورة التدريبية السلوكية. إطعام في ما لا يقل عن 30 دقيقة بعد انتهاء الدورة السلوكية لتجنب المنزل قفص تعزيز توزيع الغذاء بعد جلسات غير منتجة.
  9. تنظيف غرفة استثابي يوميا مع مطهر لطيف (على سبيل المثال، الماء والصابون). استخدام 70٪ ETOH لماما، نظرا لأنها يمكن أن تلحق الضرر الدوائر استثابي. تحقق من مفتاح الأنف كزة يوميا من أجل الحفاظ على حالة صالحة للعمل ونظيفة مع مطهر عند الحاجة، لأن المفتاح الذي العصي أو يحصل على تأمين في مكان وتعطيل أداء الحيوان إن لم يكن إصلاحه بسرعة.
  10. شكل كل الفئران بهذه الطريقة حتى تنبعث الفئران 40-50 الردود المقوى الكمبيوتر (وليس يدويا أو المقوى مجرب) الصحيحة على مفتاح مضيئة، باسترداد كل بيليه الغذاء، ويعود إلى والوخزات مفتاح كزة الأنف دون تشكيل إضافية. عادة، الفئران تتطلب حوالي 2-3 جلسات مدة الواحدة 30 دقيقة للوصول إلى هذه المعايير (انظر الشكل 2).
    ملاحظة:ليست هناك حاجة التسليم اليدوي من الكريات الطعام بعد الفئران بدس موثوق المفتاح ويتلقى التعزيز الغذائية التي يقدمها برنامج كمبيوتر.

التدريب 4. rPVT

  1. مرة واحدة على شكل، تبدأ الفئران في الفتره foreperiod قصيرة نسبيا ثابتة وقيمة (على سبيل المثال، 2 ثانية) على الدورة 30-مين المقبلة حتى اكتمال الفئران 8 من أصل 10 المحاكمات الصحيحة. لكل من هذه التجارب خلال التدريب، وتسليط الضوء على مفتاح كزة الأنف لفترة من الزمن طويلة بما فيه الكفاية لفأر لتقديم رد. هنا، والحفاظ على مفتاح مضيئة لمدة 9 ثواني. وتسمى هذه النافذة استجابة أيضا لعقد محدود (LH).
  2. استخدام فترة قصيرة نسبيا من (TO، على سبيل المثال، 2 ثانية) كعقاب على ردود سابقة لأوانها، أو الاستجابة قبل إضاءة المفتاح الأنف كزة. خلال ل، الفئران ليس لديها فرصة لكسب الغذاء. هنا، لوقيمة foreperiod هي نفس المدة خلال هذه الدورات التدريبية وتغيير بنفس المعدل.
  3. (أي 2.1)، في حين تقصير LH بنسبة 0.1 ق (أي 8.9). فمن الأفضل لاستخدام برنامج الكمبيوتر التي يمكن أن تجعل هذه التعديلات تلقائيا خلال الدورة.
    ملاحظة: عند تدريب الفئران على rPVT، وهو يعد يعمل ITI منذ الفئران تتطلب المزيد من الوقت لتناول الغذاء الكريات. هنا، استخدم 30 ثانية ITI للتدريب واختبار الذكور C57BL / 6J. بالإضافة إلى ذلك، لأن الماوس قد تزن ~ 20 غراما، فإنه سوف تستهلك أقل بكثير الكريات خلال الدورة. لذلك، وتقصير دورة نموذجية من قبل ومن بعد نهاية عندما تكتسب بحد أقصى 50 الكريات. تم تغيير معيار لزيادة foreperiod وأيضا أن يكون 4 من 5 تجارب الصحيحة قبل زيادة foreperiod وبنسبة 0.1 ق.
  4. مرة واحدة في جلسة 30 دقيقة قد انتهت، وتسجيل foreperiod نهائي الفئران التي تم التوصل إليها خلال الدورة التدريبية (على سبيل المثال، 4.2 ق)، وإما في مثلpreadsheet أو باليد على ورقة البيانات، وكمية من المواد الغذائية المكتسبة، والتي يتم حسابها عن طريق ضرب عدد المرات التجارب الصحيحة 0.045 غ (على سبيل المثال، 100 محاكمات صحيحة س 0.045 غ = 4.5 غ). طرح هذا المبلغ الطعام من الحصة اليومية الفئران وإطعام الفئران الأغذية المتبقية في قفص المنزل.
    ملاحظة: ملفات البيانات اليومية تسجل foreperiod المباراة النهائية التي توصل إليها كل فأر. حساب لتحديد كمية الطعام التي تحققت في الدورة يمكن القيام به تلقائيا من قبل برنامج كمبيوتر أو باليد باستخدام المعادلة أعلاه. الغذاء هو مطروح باليد من كل فأر حصل هو تخصيص الغذاء اليومي.
  5. في اليوم التالي، وتبدأ الدورة التدريبية 30 دقيقة مع foreperiod وهو أقل من 300 مللي من القيمة انتهى الفئران على في الجلسة السابقة. على سبيل المثال، إذا انتهى الفئران في 4.2 ثانية، وتبدأ هذه الدورة في 3.9 ثانية. الاستمرار في زيادة foreperiod بنسبة 0.1 الصورة كما الفئران يكمل 8 من أصل 10 المحاكمات الصحيحة في كل foreperiod، شالفئران ntil تصل إلى foreperiod من 10 ثانية. وبهذه الطريقة، سوف الفئران تجربة كل من foreperiods الممكنة.
    ملاحظة: عندما تصل الفئران على foreperiod من 9،7 حتي 10 ق، لا تزال لفي 8 ق وLH 1.5 ثانية.
  6. في نهاية كل دورة، تحقق الأداء اليومي للفأر خلال هذه الفترة عن طريق فحص نسبة المحاكمات الصحيحة، والتجارب السابقة لأوانها، ويخطئ. الفئران عادة الحفاظ على ما معدله 40 - الإجابات الصحيحة 90٪ خلال هذه الدورات التدريبية، مع متوسط ​​في المئة الصحيحة زيادة مطردة عبر التدريب. هنا، تصدير البيانات اليومية لكل فأر إلى جدول بيانات التي تحسب هذه النسب من أجل تتبع أداء جلسة يومية.
  7. بمجرد أن يصل الفئران foreperiod من 10 ثانية، تبدأ اللاحقة للدورة 30 دقيقة القادمة مع foreperiods قدمت في فترات عشوائية، بدءا foreperiods بين 7-10 ق. تأكد من أن لوLH البقاء في 8 و 1.5 ثانية، على التوالي. هنا، وبرنامج كمبيوتر السيطرة على behavioraالطارئة ل مفاتيح تلقائيا من تقديم foreperiods الصعود إلى foreperiods متغير مرة واحدة كل فأر تصل إلى معيار 8 من أصل 10 في 10 ثانية foreperiod.
  8. مرة واحدة يحافظ على الفئران لا يقل عن 70٪ صحيح مع foreperiods عرض عشوائيا بين 7-10 ثانية، تغيير البرنامج إلى تقديم foreperiods في فترات عشوائية، بدءا foreperiods بين 5-10 ق. دراسة الأداء اليومي كل فأر خلال هذا الوقت لأن هذا التغيير غالبا ما يحدث داخل جلسة.
  9. بعد يحافظ على الفئران 70٪ صحيح، تغيير البرنامج مرة أخرى لتقديم مجموعة كاملة من foreperiods (3-10 ق) في فترات عشوائية خلال الدورة 30 دقيقة. بطريقة مماثلة إلى 4.8، ودراسة الأداء اليومي كل فأر خلال هذا الوقت لأن هذا التغيير غالبا ما يحدث داخل جلسة.
    ملاحظة: إن برامج الكمبيوتر السيطرة على حالات الطوارئ السلوكية تلقائيا بإجراء هذه التغييرات على أساس الأداء كل فأر (على سبيل المثال، 4،7-4،9).من المهم أن تجعل فقط التغيير في 4.9 عند معدل نجاح الفئران مرتفع (> 70٪ الصحيحة)، منذ الفئران في كثير من الأحيان تعتمد استراتيجية الاستجابة بشكل عشوائي في الوقت المناسب، بدلا من الانتظار بشكل صحيح وحضور لحافز. إذا الفئران نجاح الفئران منخفضة، كرر 4،7-4،9.
  10. لمعايير اكتساب، وتحديد الأداء الأساسية بأنها مستقرة عندما، في 4 من 5 جلسات يومية في غضون أسبوع، نسبة الفئران من الإجابات الصحيحة هي 75٪ أو أكثر خلال الدورة والنسب المئوية للإجابات سابقة لأوانها هو أقل من 30٪.

5. تحليل البيانات لتدابير الاستجابة بسيطة

  1. لتقييم أداء السلوكية خلال الاستحواذ، استخدام تدابير المتكررة ANOVAs، مع عامل المتكررة إما الدورة، الوقت على قيمة العمل، أو القيمة Foreperiod لكل قياس الأداء هو موضح أدناه.
    ملاحظة: هنا، ودراسات استخدام كل التصاميم within- وبين-الموضوعات، حيث قارنا جميع الحيوانات س بهمخطوط الأساس سفل بعد حالة تجريبية و قارن حيوانات التجارب للسيطرة على الحيوانات باتباع نفس التلاعب. عندما تتحقق خطوط الأساس السلوكية مستقرة، واستخدام داخل تخضع التصاميم تحد من عدد من الفئران الحاجة.
  2. تحديد الاستجابات المبكرة من الردود قبل بداية مفتاح الضوء أو داخل 150 مللي ثانية الأولى من ضوء مفتاح يجري على.
  3. تحديد الاستجابات الصحيحة كما الردود التي تتم بعد ضوء مفتاح تأتي في، مع الكمون الحد الأدنى أكبر من 150 مللي ثانية، والكمون القصوى من طول نافذة الاستجابة؛ هنا، 1500 مللي ثانية.
  4. تحديد الاخطاء (أو السهو)، والتجارب التي فشل هذا الموضوع إلى القيام برد فعل.
  5. تحديد الإختفاء استجابة لأن الوقت المنقضي (في مللي ثانية) من بداية خفيفة إلى الاكتئاب من الأنف كزة مفتاح. وتسمى أيضا وقت رد الفعل (RT).
  6. تحديد مجموع التجارب حيث بلغ عدد الاستجابات المبكرة بالإضافة إلى الإجابات الصحيحة زائد يخطئ.
    ملاحظة: في العروض PVT الإنسان، قرار سابق لأوانهالبرك والهفوات في الانتباه يمكن أن تكون نادرة جدا، والمحققين في معظم الأحيان إلا عن الترددات الخام الفعلية لهذه التدابير. ولكن هذا ليس هو الحال في العروض مع الفئران. بحيث تسمح بإجراء مقارنات بين الإصدارات المختلفة من rPVT في الأدب، ويتم عرض مقاييس الأداء الفئران هنا كنسبة مئوية من إجمالي المحاكمات. ويفضل استخدام برنامج الكمبيوتر الذي يمكن تسجيل وتسمية كل من هذه العناصر على أساس تجريبي من قبل المحاكمة لتحليلها لاحقا، لأن الفئران ستكمل أكثر من 200 المحاكمات في 30 جلسة دقيقة وغالبا ما تفي بالمعايير للانتقال إلى خطوة أخرى في إجراء التدريب في الدورة.

6. إضافية مقاييس الأداء بالكمبيوتر

  1. لدورة السلوكية 30 دقيقة، وتحديد الهفوات كما الإجابات الصحيحة في أي RT كان أكبر من ضعف وقت رد الفعل نفسه للجلسة كل فأر (القيام به بعد دورة)؛ وتشمل أيضا المحاكمات غاب في حساب مرور.
    لاالشركة المصرية للاتصالات: في PVT البشري، وعادة ما تكون محددة الهفوات كما أوقات رد الفعل (RT)> 500 مللي ثانية (4). للقوارض، فمن الأفضل لأداء المقارنات بعد خاصة لكل فأر متوسط ​​RT - تم الحصول عليها من المحاكمة من قبل المحاكمة تحليل المذكورة أعلاه - بدلا من مقارنتها إلى قيمة العتبة، وذلك بسبب التباين في المحطة المذكورة من الفئران الفردية. هذه الطريقة مشابهة لهفوات في إصدارات أخرى نشرت في rPVT 15،16. المحاكمات هنا وفي إصدارات أخرى نشرت، الهفوات تشمل أيضا غاب (هفوات = الاستجابات مع المحطة المذكورة> ضعف متوسط ​​RT لدورة، بالإضافة إلى يخطئ) لتسجل التجارب غاب في PVT البشري والهفوات، كذلك.
  2. تحديد معدل انذار كاذب يقدر عن طريق حساب النسبة المئوية للاستجابات المبكرة التي تحدث أثناء الفعلي 3-10 ق الشوط الاول عندما حافز يمكن أن يبدو.
    ملاحظة: هذا الإجراء يستخدم مجموعة فرعية من الاستجابات المبكرة التي تحدث فقط خلال الوقت الذي يمكن أن يحدث التحفيز،أي ردود سابقة لأوانها التي تحدث داخل 3 - foreperiod 10 ثانية النافذة. لا يشمل هذا الإجراء ردود سابقة لأوانها قبل 3 ق لأن ضوء التحفيز لن تكون مضيئة خلال تلك الفترة. هنا، يتم فرز هذه المجموعة الفرعية من ردود سابقة لأوانها تلقائيا من جميع الردود السابقة لأوانها في برنامج كمبيوتر البيانات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

خط الأساس الجرذ rPVT الأداء

مع المعلمات مفصلة هنا، وصلت 86.7٪ من 122 ذكور الفئران المعلمات rPVT النهائية في غضون فترة متوسطها 9.0 (SD = 10.13، ن = 122) دورات تدريبية مؤتمتة الكمبيوتر (الموصوفة في 4.1 - تدريب 4.9 rPVT، في تجربتنا، فقط سوف ما يقرب من 2٪ من الفئران لا يكتسب rPVT). باستخدام المنهجية الحالية، وبلغ متوسط ​​الفئران 73.4٪ الصحيحة الاستجابة، 18.6٪ ثغرات في الاهتمام، و 10.6٪ من السابق لأوانه الاستجابة أثناء الجلسة الكاملة الأولى بموجب معايير الأداء القياسية للrPVT. يعني رد فعل مرات وبلغ متوسط 527 مللي ثانية (انظر الشكل 3). من خلال الدورة الكاملة ال 4، صحيح المجيبة استقرت ولم تظهر أي تغييرات كبيرة بعد ذلك. وأشارت بيانات من وجهة نظرنا مقال نشر 20 أنه إذا الحيوانات تصل إلى أعلى من المتوسط د 'قيمة المؤشر خلال الدورة العادية الأولى، ريا أيضا تحقيق معايير الأداء الأساسية بسرعة أكبر (يعني # جلسات للوصول إلى المعايير الأساسية = 8.7 مقابل 10.0، على النحو الذي يحدده يحلل يعني تقسيم اختبار (ت)، ص = 0.009). وهكذا، وبعد 4 جلسات في المعلمات النهائية (انظر 4.9)، ارتفع أداء الفئران بشكل كبير إلى فوق 75٪ صحيح معيار الاستجابة وبقيت على هذا المستوى أكثر من 80 جلسات متتالية (حوالي 16 أسبوعا، وانظر الشكل 3). ولوحظ اتجاه مماثل أيضا للقيم د. وهكذا، قبل التدرب والتدريب rPVT تتطلب ما يقرب من 12 يوما، مع ما يقرب من 4 جلسات إضافية لتحقيق أداء خط الأساس مستقرة للحفاظ على معايير اكتساب> 75٪ صحيحة الاستجابة و<30٪ من السابق لأوانه الاستجابة (أي انذار كاذب يستجيب).

توزيعات تردد من أوقات رد الفعل بالنسبة للفئران الذكور والإناث من السهل الحصول على من البيانات rPVT (الشكللدى عودتهم 5). حصلنا على هذه التوزيعات من ن = 92 من الذكور و n = 5 إناث الفئران وقارنوها مع توزيعات وقت رد الفعل للرجال والنساء البالغين أداء PVT. التوزيع التكراري للفئران تظهر الارتفاع الحاد المتوقع في أوقات رد الفعل في انخفاض القيم مع ذيل نحو اليمين أطول في القيم العليا.

الوقت في العمل واليقظة التناقص

تم تعريف مصطلح "اليقظة" بأنها القدرة للموضوع للحفاظ على تركيزها إلى الاهتمام، والبقاء في حالة تأهب للمنبهات على مدى فترات طويلة من الزمن (24)؛ وعادة ما يلاحظ التناقصات في اليقظة من الوقت المنقضي في أداء مهمة تتعلق الاهتمام. في PVT البشري، ويتم تقييم التناقصات في اليقظة عن طريق التغييرات في السرعة المتوسطة (أي 1 / RT) مع مرور الوقت تنفيذ المهمة (على سبيل المثال، عبر فترات زمنية متتالية في كل دورة PVT). ايمكن الحصول على تدبير مماثل من البيانات rPVT حيث سرعة الاستجابة (أي 1 / RT) يتم فحص بوصفها وظيفة من الوقت على فترة مهمة من خلال تقسيم الدورة rPVT 30 دقيقة إلى 5 صناديق من 6 دقيقة: 1) 0-6 دقيقة، 2) 6،1 حتي 12 دقيقة، 3) 12،1 حتي 18 دقيقة، 4) 18،1 حتي 24 دقيقة، و24،1 حتي 30 دقيقة والتآمر البيانات بوصفها وظيفة من كل بن مرة (الشكل 6). كما رأينا في PVT البشري، وسرعة استجابة الفئران تنخفض مع مرور الوقت على المهمة، وهو ما يشير إلى تناقص اليقظة أو انخفاض في الأداء كما مقدار الوقت أداء الزيادات المهمة (الشكل 4). أي قياس الأداء rPVT (على سبيل المثال، والتغيرات مئوية في صحيح الاستجابة، سابق لأوانه الاستجابة، أو هفوات) يمكن فحص بوصفها وظيفة من الوقت على المهمة 20.

متغير Foreperiod تأثير

لتقييم التغيرات في الأداء بوصفها وظيفة من العوامل الفردية المتغيرة FOمدد reperiod، كل قياس الأداء (على سبيل المثال، دقة، الهفوات، المحطة المذكورة) وبلغ متوسط لكل foreperiod. وبالتالي فإن نسبة من هفوات ل4 ق foreperiod ستتألف من متوسط ​​عدد الثغرات المسجلة بعد كل القيم foreperiod بين 3-4 ثانية؛ وبالمثل، فإن بيانات مرور ل5 ثوان foreperiod تتكون من متوسط ​​عدد الثغرات المسجلة بعد كل القيم foreperiod بين 4،1-5 الصورة، وهلم جرا. هذا هذا النوع من تحليل النتائج في 7 صناديق foreperiod (انظر أدناه) والشكل (7)، مع ما يقرب من 30 المحاكمات التي تحدث في بن في دورة العادية 200 المحاكمات. في PVT البشري، على سبيل المثال، في foreperiods قصيرة (أو فترات استجابة التحفيز قصيرة، تسمى مؤشر القوة النسبية في الأدب الإنساني)، المحطة المذكورة هي أطول والهفوات عدد أقل، في حين على فترات أطول المحطة المذكورة هي أقصر وبدايات خاطئة أكثر تواترا 22. ويبدو أن هذه الآثار أن تكون مستقلة من الوقت موضوع على أداء مهمة وتوفر طريقة أخرى لإنفيتقصى الأداء PVT الفردية. A-التدابير المتكررة كشفت ANOVAs وكبير داخل الموضوعات الأثر الرئيسي للForeperiod في المئة الصحيحة الاستجابة [F (6600) = 33.876، P <0.05]، متوسط ​​RT [F (6600) = 57.667، P <0.05]، سابق لأوانه الاستجابة (أو إنذارات كاذبة) [F (6600) = 139.776، ف <0.05] والهفوات [F (6600) = 9.814، ع = 0.002]. في المئة صحيحة الاستجابة كان الأدنى عند 10 ق قيمة foreperiod مقارنة بجميع foreperiods أخرى (جميع بورز <0.05). وكانت المحطة المذكورة متوسط ​​أطول في 4 ق قيمة foreperiod (كل بورز <0.05) من السابق لأوانه المجيبة كان أدنى مستوى في 4 ق قيمة foreperiod وأعلى ما يكون في 10 ثانية قيمة foreperiod (كل بورز <0.05)، في حين كانت الهفوات أكبر في قيمة 4 ثانية وأدنى مستوى في 10 ثانية قيمة foreperiod (كل بورز <0.05). يوضح الشكل (6) هذه الفروق بالنسبة للفئران أداء rPVT، مثل أن الأداء في انخفاض القيم foreperiod أبطأ ويحتوي على نسبة أكبر من الهفوات، ولكن كما الزيادات foreperiod، صحيح يستجيب انخفاضات في حين المحطة المذكورة هي أسرع وتزداد النسبة المئوية للاستجابات سابقة لأوانها. تدل هذه البيانات على المقايضة السرعة دقة كمواضيع يجب الانتظار لفترة أطول يضيء ضوء التحفيز.

شكل 1
الشكل 1. رسم تخطيطي لإجراء rPVT. يشار إلى تدابير الاستجابة الأساسية للrPVT من قبل صناديق والسهام مع خطوط متصلة، ويتم وصفها في النص تحت عنوان "تدابير بسيطة". الانذارات الكاذبة هي ردود سابقة لأوانها التي تحدث فقط داخل منطقة مظللة رمادية. الهفوات هي التجارب الصحيحة مع أطول من الإختفاء استجابة زائد يخطئ المتوسط. انظر "تدابير المحسوبة إضافية" لمزيد من التفاصيل. انظر أيضا ديفيس وآخرون. 20 لجدول مفصل لهذه التدابير الأداء. هذا الرقم قد نشرت أصلا في ديفيس وآخرون. 20.طالبان الباكستانية: //ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54629/54629fig1large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2. رسم تخطيطي لخطوات التدريب rPVT قبل التدرب و. الإجراء قبل التدرب الأشكال الاستجابة كزة الأنف عن طريق تعزيز-تسليمها المجرب أن يتحول إلى تعزيز-تسليم جهاز الكمبيوتر مرة واحدة على الفئران موثوق كزة مفتاح الأنف كزة. الفئران تتحرك من خلال خطوات التدريب rPVT على أساس العروض الفردية الخاصة بهم في كل دورة. العملية برمتها من قبل التدرب إلى مرحلة التدريب النهائية تتطلب ما يقرب من 12 يوما. مرة واحدة في خطوة 4.9 والعروض أساسية مستقرة وتتطلب ما يقرب من 4 دورات إضافية للحفاظ المئة الصحيحة الاستجابة فوق 75٪ (انظر الأساس rPVT الأداء)؛ مجموع الأيام / جلسات اللازمة لتحقيق معايير الأداء هو التقريبيةلاي 16 جلسة. RFT = التعزيز. FP = foreperiods. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3)
الرقم 3. الأساس rPVT الأداء في الجرذان ذكر لونغ ايفانز. أظهرت هي نسب صحيحة الاستجابة الهفوات في الاهتمام، وسابق لأوانه الاستجابة عبر جلسات متتالية ل n = 122 الفئران. وتظهر بيانات لفرصتين لأغراض المقارنة مع مقياس الفاصل. أكثر من نصف ثغرات في الاهتمام وغاب في الواقع المحاكمات، وتعززت المحاكمات غاب المتبقية (أي، "صحيح") المحاكمات ولكن أيضا المحاكمات خلالها وقت رد الفعل موضوع كان مرتين (أو أكبر من) فأر متوسط RT ل أن دورة معينة (أي، الذي يعرف بأنه خلل في الانتباه). البيانات عoints تعرض لجلسة # 1 تشير العروض خلال الدورة الكاملة الأولى للكل فأر أداء تحت معايير الأداء النهائية. واستنادا إلى التقريبية 200 المحاكمات الصحيحة في كل دورة، ويتراوح من القيم المطلقة يعني لمختلف التدابير يصور هنا عبر الدورات 80 على النحو التالي: في المئة الصحيحة الاستجابة: 144-166 المحاكمات. ثغرات في المئة: 26-40 المحاكمات. في المئة من السابق لأوانه الاستجابة: 14-20 المحاكمات. يخطئ في المئة: 12 - 20. خطأ الحانات = ± SEM. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (4)
الشكل 4. متوسط rPVT مقاييس الأداء لذكور وإناث الفئران طويل ايفانز وذكر C57BL / 6J الفئران. نسب صحيحة الاستجابة الانذارات الكاذبة، والهفوات، متوسط د رئيس الوزراء، وreacti متوسط في مرات لذكور الفئران (ن = 122)، إناث الفئران (ن = 5)، والفئران (ن = 4) أداء rPVT في جلسات يومية (M - F). بعد مراحل قبل التدرب والتدريب rPVT والقوارض أداء وrPVT إلى مستويات مماثلة. معظم التدابير متشابهة، إلا أن رد فعل مرات عن الفئران أبطأ من تلك التي على حد سواء الفئران الذكور والإناث. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 5
الرقم 5. الاستجابة الكمون التوزيعات لالجرذان المسرحية وrPVT مماثلة على البشر المسرحية وPVT. أظهرت هي توزيعات الكمون لوحظ بالنسبة للرجال والنساء يؤدون PVT البشري (إعادة رسم من بلاتر وآخرون. 25)، جنبا إلى جنب مع التوزيعات الكمون للذكور وإناث الفئران أداء rPVT. ملفات / ftp_upload / 54629 / 54629fig5large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (6)
الوقت الشكل 6. الجرذان "في منحنى العمل فور سبيد (1 / RT) هو مماثل لسرعة البشر المسرحية النسخة 10 دقيقة من PVT. اليسار: إن متوسط الوقت على وظيفة مهمة للأداء البشري في 7 دقيقة إعادة رسم جلسة PVT من رايمان وفان Someren 26. الحق: هو متوسط الوقت على وظيفة مهمة بالنسبة للفئران (ن = 122) أداء في جلسات rPVT 30 دقيقة. بطريقة مماثلة إلى الأداء البشري، هناك تغيرات طفيفة في سرعة عبر جلسة في البشر صحية والفئران العادية. وهذه المرة على وظيفة مهمة يوفر الأساس التي يمكن التلاعب بها من قبل والحرمان من النوم، وما إلى ذلك. أشرطة الخطأ على كل من الرسوم البيانية ± SEM.tp_upload / 54629 / 54629fig6large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 7
الرقم 7. Foreperiod تأثير المتغير هو واضح في rPVT السلوكية الأداء. أداء متوسط ​​الأسبوعية من الفئران (ن = 122) في المئة الصحيحة الاستجابة أوقات رد الفعل متوسط، سابق لأوانه الاستجابة، وهفوات في الاهتمام. وتظهر البيانات بوصفها وظيفة من مدة foreperiod متغيرة، أي "وقت الانتظار" المطلوبة قبل ضوء التحفيز يأتي على. الفئران هي أبطأ، ولكن أكثر دقة في foreperiods أقصر، في حين أنها أسرع، ولكن تنبعث منها استجابات أكثر المبكرة وهي أقل دقة في foreperiods أطول. على سبيل المثال، مقارنة الأداء في foreperiod 4 الصورة لتلك في 10 ثانية foreperiod، الفئران لها المحطة المذكورة تعد الوسيط في 4 ق foreperiod (~ 550 مللي ثانية مقابل ~ 400 مللي ثانية في 10 ثانية FOreperiod)، والمزيد من الهفوات (~ 30٪ مقابل 10٪ ~ في 10 ثانية foreperiod)، وزيادة الصحيحة الاستجابة (~ 80٪ مقابل 70٪ ~ في 10 ثانية foreperiod)، ولكن اقل ردود سابقة لأوانها (~ 1٪ مقابل . ~ 25٪ في 10 ثانية foreperiod). وهكذا فان الفئران وأبطأ، ولكن أكثر دقة في foreperiods أقصر، وأسرع، ولكن أقل دقة في foreperiods أطول. أشرطة الخطأ = ± SEM. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

المنهجية الواردة في هذه الوثيقة نتائج في العروض rPVT في الفئران التي تضاهي في العديد من الجوانب لأداء PVT نموذجي ورد في الأدب الإنساني. باستخدام التقنيات الحالية، يمكن للمرء أن تدريب بسرعة الفئران لأداء rPVT، وتتميز العروض التي تم الحصول عليها مع هذه التقنيات عن طريق التمييز واضحة (أي مستويات عالية من الاستجابة الصحيحة، ومستويات منخفضة من كل من الاستجابة سابق لأوانه والهفوات). وعلاوة على ذلك، فإن التوزيعات وقت رد الفعل تم الحصول عليها مع rPVT مماثلة تماما لتلك التي ظهرت في البشر أداء PVT 12 (انظر الشكل 5)، وكذلك الترددات لكل من السابق لأوانه الاستجابة والهفوات (على سبيل المثال، كما هو مبين للمراهقين من Beijamini وآخرون. 27). وأخيرا، والنظراء في كل من الإنسان وقت على اساس المهمة والفاصلة foreperiod متغير (أي RSI) الآثار الملاحظة في البشر يمكن أيضا أن ينظر إليها عند أداء القوارض وrPVT (انظر شكل رقم 6 7، على التوالي). هذه درجة عالية من التشابه بين العروض الإنسان والقوارض على المهمة PVT يعطي rPVT ميزة واضحة لاستخدامها كأسلوب بحوث ما قبل السريرية، وخاصة للبحوث متعدية التي تركز على الاهتمام / اليقظة.

عند اعتماد rPVT للقوارض، يحتاج الباحثون إلى النظر في العديد من الأشياء التي يمكن أن تؤثر على طول التدريب وقدرة القوارض لاكتساب بنجاح rPVT، بما في ذلك المعايير المستخدمة لإنشاء العروض الأساسية، وأنواع من المعززات، والجنس وسلالات من الموضوعات المستخدمة . المعلمات المذكورة أعلاه توفر الطريقة التي الفئران يمكن تدريبها بسهولة أكثر من فترة قصيرة من الوقت لاكتساب rPVT. على سبيل المثال، وتشكيل الفئران لكزة مفتاح الأنف كزة يستغرق حوالي 2-3 30 دقيقة تشكيل جلسات، تليها حوالي 2 أسابيع اليومية (M - F) دورات تدريبية الآلي للفئران لتحقيق معايير اكتساب. في المتوسط، الذكورالفئران ايفانز طويلة تحتاج 9.0 الدورات التدريبية الآلي لتحقيق هذه المعايير، ولكن أحيانا بعض الفئران يستغرق وقتا أطول وأبطأ لجعله من خلال جلسات الآلي. ضمان أن الفئران هي تحقيق والحفاظ على أوزان هدفهم سيساعد على تقليل عدد الجلسات المطلوبة للوصول إلى المعايير. وعلاوة على ذلك، فإن معظم المعلمات rPVT يمكن تعديلها لتحقيق أقصى قدر من التدريب، بما في ذلك عدد من التجارب، ومدة foreperiods، قيمة عقد محدودة، ومدة المهلة، ومدة ITI. الفئران تعرض عادة نسبة أعلى من الإجابات الصحيحة عندما يبدأ التدريب وforeperiods منخفضة (على سبيل المثال، 2-5 ثانية). مرة واحدة تزيد من foreperiods إليها أعلاه 5 ثوان، فإن معظم الفئران عرض انخفاضا في نسبة المحاكمات الصحيحة، وزيادة لاحقة في ردود سابقة لأوانها، لأنها تعلم أن ننتظر دائما للحصول على مفتاح الأنف كزة يضاء قبل الباعثة للاستجابة. كما تقدم الفئران، هناك مرة أخرى زيادة تدريجية فينسبة الإجابات الصحيحة مع اقتراب foreperiods 9-10 ق. مرة واحدة الفئران الانتقال إلى foreperiods قدمت بشكل عشوائي، والعروض هي بالقرب من معايير اكتساب (على سبيل المثال، 65-80٪ صحيحة). في بعض الأحيان، وبعض الفئران عرض نسبة أكبر من الردود من السابق لأوانه أن يمكن التخفيف من زيادة مدة المهلة، بحيث عندما تستجيب الفئران في وقت مبكر، وتأخر الفرصة لكسب التعزيز.

مقارنة مع إصدارات أخرى من rPVT في الأدب، والبروتوكول الحالي بتدريب العروض السلوكية التي تتميز ردود سابقة لأوانها أقل وبأعداد أكبر من الإجابات الصحيحة. هي على الأرجح تغييرات في البروتوكول الحالي بالنسبة إلى الدراسات التي نشرت غيرها من الأسباب لمزيد من السيطرة تحفيز السلوك. بروتوكول لدينا يدرب القوارض للرد فقط في وجود ضوء التحفيز لإضاءة ضوء التحفيز يتنبأ بشكل موثوق توافر التعزيز. هذا هو،الاستجابة على الأنف كزة النتائج الرئيسية في تعزيز إلا إذا تم الاستجابة بينما يضيء المفتاح. وهكذا، وعلى ضوء التحفيز يصبح حافزا التمييزية (S D) الذي يشير موثوق توافر التعزيز، والاستجابة على مفتاح الأنف كزة تحت درجة عالية من التحكم التحفيز. أحد الأسباب المحتمل لذلك هو استخدام فاصل foreperiod يعد متغير (3-10 ثانية، بالمقارنة مع 3-7 الصورة في دراسات أخرى) وأقصر فترة استجابة الصحيح (1.5 ثانية، مقارنة مع 2،5-3،0 الصورة في دراسات أخرى) ، مما يقلل إلى حد كبير من احتمال حيوان يستجيب بشكل صحيح على محاكمة عن طريق الصدفة. بالإضافة إلى ذلك، في إصدارات أخرى نشرت في rPVT، يمكن القوارض كسب التعزيز للرد خلال 0.5 الصورة إضاءة ضوء التحفيز أو خلال 2.5 ق عقد محدود بعد أن تم إطفاء ضوء التحفيز. هذا النوع من عقد المحدود الذي يسمح التعزيز في غياب S D المفترضة يضعف في الواقع effectiveneSS الضوء التحفيز باعتبارها S D لأن الضوء لا يتوقع موثوق توافر التعزيز. وهذا هو، وتتعزز الفئران لبعض المطابع التي تحدث أثناء إضاءة ضوء، ونظرا مدته قصيرة، وبالنسبة لكثير من المطابع بعد أن تم إطفاء الضوء. عند دراسة سلوك الفئران في الإصدارات السابقة من rPVT، وهناك أعداد متساوية تقريبا من الإجابات الصحيحة والمبكرة، الأمر الذي يوحي بأن ضوء التحفيز لا تخدم باعتبارها S D والموضوعات تستجيب على المفتاح بطريقة أكثر عشوائية. بالإضافة إلى ذلك، نظام التدريب بالتفصيل في 4،1-4،6 يعرض حيوان لجميع foreperiods الممكنة قبل أداء خط الأساس، الذي لم يحدث في الإصدارات السابقة من rPVT. وعلاوة على ذلك، على بعد خطوات 4،7-4،9 إعادة تقديم تدريجيا foreperiods السفلى لمنع المواد من مجرد الاستجابة على فترات أقصر وحذف أو الاستجابة قبل الأوان على التجارب مع foreperiods أطول. معا، هذه protocoالتغييرات ل تزيد من احتمال أن الضوء التحفيز سوف تصبح S D القوي الذي يتحكم الاستجابة عبر foreperiods مختلفة، بدلا من ضعف S D أن الضوابط في حدود دنيا الاستجابة (على سبيل المثال، والاستجابات في كثير من الأحيان يحدث في غياب S D).

باستخدام الخطوات بروتوكول مفصلة هنا، قمنا بتدريب سلالات مختلفة من الفئران (أي طويل إيفانز، فيشر 344، ولويس) 28، ذكورا وإناث فئران لونغ إيفانس، والذكور C57BL / 6J الفئران إلى مستويات أداء مماثلة. في حين تم استخدام سلالات الفئران مختلفة عن معظم دراسات أخرى نشرت في وقت سابق، أونك وزملاؤه 17 استخدمت لفترة طويلة ايفانز الفئران الذكور وتنتج عروضا السلوكية مثل الكثير من تلك كريستي وزملاء 15،16. وتشير هذه النتائج إلى أن المعلمات التدريب المستخدمة من المرجح أكثر أهمية بالنسبة لردود سابقة لأوانها أقل من سلالة الفئران أو الجنس المستخدمة. بغض النظر، وسلالة وجنس رانه المواضيع هي المتغيرات الهامة التي يجب مراعاتها. في حين أنه من الممكن لتدريب معظم سلالات من الفئران أو الفئران في rPVT، ينبغي للمحققين دراسة تقدم التدريب رعاياهم يوميا وتعديل المعلمات وفقا لذلك لتحقيق خطوط الأساس السلوكية مستقرة. على سبيل المثال، عندما تدريب إناث فئران لونغ إيفانس، فإن العدد الإجمالي من التجارب المتوافرة لا بد من تخفيض، منذ إناث الفئران لا تستهلك الكثير من الغذاء كما ذكور فئران لونغ إيفانس. لقد اكتشفنا هذا السلوك من خلال دراسة التجربة التي كتبها المحاكمة أداء الفئران الإناث "لرؤية هذا بعد أن حصل، في المتوسط، 7 غرام من المواد الغذائية، وتوقف عن الاستجابة بسبب شبع (أي عدد كبير من يخطئ ودون محاكمات صحيحة أو سابق لأوانه ردود). وقد انخفض إجمالي عدد محاكمة 200-150، بعد ذلك خفض كمية المواد الغذائية التي يمكن أن تحصل من 9 ز إلى 6.75 غرام. مع عدد محاكمة أقل من ذلك، حافظت على إناث فئران لونغ إيفانس متوسط ​​أداء خط الأساس التي كانت تعادل ذكور فئران لونغ إيفانس. Mالمعلمات معاهدة الفضاء الخارجي ضمن برنامج rPVT يمكن تغيير لتحقيق أقصى قدر من الأداء، بما في ذلك استخدام أطول للللفئران مع نسبة أكبر من ردود سابقة لأوانها. وهكذا، ورصد متوسط ​​العروض اليومية، بالإضافة إلى دراسة العروض في الدورة، أمر بالغ الأهمية لتقليل كمية الوقت التدريب اللازم، وخصوصا عندما تدريب سلالة جديدة أو جنس مختلف من يستخدم عادة.

نوع وكمية معزز المستخدمة هي قضية إضافية للنظر فيها. في حالتنا، ومعيار الغذاء الكريات تشاو هي معزز فعال، في المقام الأول لأن الحفاظ على الفئران بنسبة 85 - 90٪ من أوزان الرضاعة المجانية الممنوحة لهم من السهل القيام به في المختبر، وتبقي الفئران السليمة للدراسات طويلة الأجل، والنتائج بما يتماشى السلوكية العروض من دورة إلى أخرى. تحت هذا النظام تغذية، كان لدينا الفئران أداء rPVT في مستويات ثابتة لمدة سنة تقريبا وتكون قادرة على تتبع يسببها تجريبيا والتغيرات المرتبطة بالعمر في العروض.وقد تبين أنه في آخر مرة رد فعل بسيط (SRT) إجراءات، وغالبا ما تختلف الإختفاء استجابة باعتبارها الدالة العكسية للتردد أو حجم التسليح 29،30. على سبيل المثال، عندما يتم تسليم التعزيز بشكل متقطع، أو انخفض مبلغ معزز (على سبيل المثال، أصغر حجم بيليه أو أقل في المئة حل السكروز) الإختفاء استجابة يمكن أن تكون أطول. في حين لا تشمل الطريقة الحالية المعلمات تعزيز المتغيرة، وهذه القضايا يمكن بسهولة أن تدرس في rPVT، ببساطة عن طريق تغيير نوع معزز تستخدم وكيف يتم تسليم معزز (على سبيل المثال، في كل محاكمة الصحيحة المسلحة، وعززت كل محاكمة الصحيحة الثالثة، الخ .).

على غرار النماذج الحيوانية الأخرى للسلوك البشري، وهناك قيود على rPVT. على سبيل المثال، يمكن القول أن بعض الأنماط السلوكية ذكرت هنا (على سبيل المثال، الوقت على تغييرات مهمة) هي وظيفة من شبع. ومع ذلك، examinati أوثقعلى من يوضح سلوك القوارض تشير إلى أن شبع لم يكن عاملا. على سبيل المثال، شبع خلال جلسة السلوكية يمكن أن يحدث، بالنظر إلى أن الفئران يمكن أن تكسب ما يصل إلى 9 غرام من المواد الغذائية في 30 دقيقة. كما هو موضح أعلاه، هذا كان من ذوي الخبرة مع إناث فئران لونغ إيفانس والمطلوب إجراء تعديلات على المبلغ الإجمالي من المواد الغذائية التي يمكن اكتسابها. عند دراسة العروض اليومية على المحاكمة من قبل المحاكمة الأساس، يجب على المرء أن يكون حريصا على التأكد من أن جميع الفئران بتوزيع الردود (أي، ويصحح، prematures، ويخطئ) بالتساوي عبر الدورة، على سبيل المثال، كتل كبيرة من التجارب حذف قرب نهاية الدورة، على سبيل المثال، من شأنه أن يشير شبع. إذا كان تأثير الوقت على المهام نتيجة للشبع قرب نهاية الدورة، ومع ذلك، يتوقع المرء أيضا في المئة الصحيحة الاستجابة لخفض والسهو في الزيادة. ومع ذلك، في المئة الصحيحة والحفاظ على الاستجابة في نفس المستوى في الدورة 30 دقيقة 20؛ وعلى الرغم من زيادة الهفوات باعتباره إس إي إسسيون تقدم، وتتكون هذه الزيادة من استجابات أبطأ الصحيحة والمحاكمات لا غاب (أو محاكمات حذف). وهكذا، والموضوعات الحفاظ على مستويات عالية من الاستجابة عبر الدورة بأكملها مع المعلمات والتعديلات المذكورة أعلاه.

واحد مسألة هامة ذات الصلة بالأغذية للنظر هو من المعروف أن الحرمان من النوم إلى زيادة استهلاك الطعام، وافترضنا أن المهام المقوى المواد الغذائية إلى التقليل من الآثار السلبية للحرمان من النوم على السلوك 31، بالنظر إلى الآثار المتعارضة على السلوك. واختبرت دراسات عديدة بهذا الشأن نهم من الحرمان من النوم، وخلص كوبان وcolleages 32 أن النوم الناجم عن الحرمان من فرط الأكل لا يحدث مع جداول الحرمان قصيرة (أي، <5 أيام)، ولكن هي وظيفة من الحرمان من النوم على المدى الطويل (أي ،> 6 أيام). في حين أن هذا الموضوع لم يدرس على وجه التحديد في هذه المخطوطة، فمن الممكن استخدام الإجراء الحالي لتحديد طو هذه الآثار الأداء تأثير. أولا، على المدى القصير وسوف تحتاج الى اعادة تقييم في rPVT لتحديد ما إذا كان لديهم آثار مماثلة على الأداء طويل الأجل جداول الحرمان من النوم. إذا كانت النوم حرمان الفئران أكثر جوعا من المعتاد (أي أكثر جوعا من مستوى الجوع المرتبطة تقييد الطعام العادي)، سوف افترض أن تؤثر سلبا على أدائها، ولكن لا يؤدي في العروض التي هي أفضل من مستويات أداء خط الأساس. في حين زاد الجوع يمكن أن تزيد من المعدل الذي الفئران تكتسب مهام التعلم والجوع المفرط في النسخة الحالية من rPVT النتائج عادة في العروض التي تفتقر إلى السيطرة السلوكية، أي العروض التي تتميز أعداد كبيرة من ردود سابقة لأوانها والتدابير RT سريعة جدا، بما في ذلك العديد المحطة المذكورة عند أو أقل من 150 مللي ثانية (أي ردود عشوائية). في حين أن التدريب الفئران في النسخة الحالية من rPVT، لاحظنا في بعض الأحيان الفئران التي ينبعث منها المفرطة الاستجابة المبكرة وبالذات كرة القدمتدابير الحادي RT خلال التدريب؛ في هذه الحالات، وزيادة مجموع المخصصات الغذائية فأر في كثير من الأحيان يؤدي إلى انخفاض المبكرة الاستجابة واستقرت الإختفاء RT.

وrPVT الموصوفة هنا يوفر منصة متعدية لاستخدامها في مجموعة متنوعة من النماذج التجريبية، بما في ذلك آثار الآفات، قصيرة أو التلاعب الدوائية على المدى الطويل، والتعديلات الجينية. وبالنظر إلى أن PVT البشرية صمم لتقييم الأداء التالية الحرمان من النوم، يوفر rPVT منصة بسيطة عن التحقيق في الآليات البيولوجية الكامنة المرتبطة الحرمان من النوم، واختلال، أو تقييد النوم المزمن. على سبيل المثال، في الوقت على المهام واستجابة التحفيز آثار الفاصلة وقابلة للقياس بسهولة في هذا الإصدار من rPVT في الفئران العادية، مقارنة مع إصدارات أخرى نشرت 17، والتي توفر الأساس مستقر للتلاعب تجريبيا هذه مقاييس الأداء مع التغييرات في فترة النوم. وبالنظر إلى أن النومالحرمان في البشر فقط التأثيرات الوقت على أثر مهمة وليس التأثير الفاصلة استجابة التحفيز (متغير تأثير foreperiod هنا) 22، وrPVT يمكن استخدامها للتحقيق في الآليات البيولوجية الكامنة المسؤولة عن الآثار التفاضلية من الحرمان من النوم على الأداء السلوكي العصبي. وrPVT مفيد بشكل خاص للتلاعب التجريبية على المدى الطويل لأن الفئران الحفاظ على أداء مستقر على مدى عدة أشهر، والذي يسمح لإنشاء 1) الأساس الأداء الطبيعي، 2) تغيير تجريبيا أن خط الأساس، و3) تقييم خط الأساس مرة واحدة انتهت التلاعب التجريبية ، دون الحاجة إلى مجموعات إضافية من الجرذان.

على الرغم من العديد من أوجه التشابه بين القوارض والعروض الإنسان على PVT، أن هناك خلافات لا وجود لها. هذه الاختلافات تستمد أساسا من الحاجة للطوارئ واضحة من التعزيز مع الفئران من أجل تشكيل والحفاظ على المؤسسة العامة دقيقة وموثوق بها rPVTrformances، في حين أن البشر استخدام وسائل منع التعليمية المناسبة هو كل ما هو مطلوب من أجل الحصول على أداء PVT جيدة. على سبيل المثال، من المرجح تعزى إلى كل من استخدام الطارئة تعزيز مقابل سيطرة التعليمية فضلا عن الخلافات الطبوغرافية واضحة الاختلافات التي لوحظت في الإنسان مقابل أداء وقت رد الفعل الفئران في الاستجابة للبشر والجرذان (على سبيل المثال، إصبع الصنابير مقابل nosepokes) . أوقات رد الفعل من البشر وعادة ما تكون أقصر 50٪، مقارنة مع الفئران، وتعليمات البشر عادة لانتاج ما سريع وقت رد فعل ممكن. في حين أن هذه التعليمات يمكن أيضا أن تكون صريحة في الدراسات الحيوانية عبر الطارئة التعزيز (على سبيل المثال، عن طريق استجابات فقط التسليح التي تلبي محددة، قصيرة الكمون شرط 29،33-35)، واستخدام مثل هذه الحالات الطارئة قد تطول كثيرا من الوقت اللازم ل الحيوانات الوقت القطار 34،36،37. وعلاوة على ذلك، فإن جلسات rPVT هي 30 دقيقة، ولكن PVT البشري الصورةessions ما بين 3-10 دقيقة، اعتمادا على ما هو إصدار PVT يستخدم. هذا الاختلاف يحتاج إلى أخذها في الاعتبار عند محاولة تكرار معايير الأداء الإنسان في مهمة القوارض.

وهكذا فإن rPVT هو أداة مفيدة في التحقيق في الآثار المترتبة على مجموعة واسعة من المتغيرات على أداء اليقظة أن يقارن ايجابيا لPVT البشري، قد تكون بمثابة منصة متعدية مبتكرة لاستكشاف الأسس الضعف الفردية لضعف السلوك العصبي، ول تطوير الوسائل الوقائية المحتملة، والتدابير المضادة، وعلاج الاختلالات السلوكية العصبية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Modular rat operant chamber with stainless steel grid floor Med Associates ENV-008 Med Associates Inc.
PO Box 319
St. Albans, Vermont 05478,
USA
Phone: (802) 527-2343
Sound attenuating chamber  Med Associates ENV-022MD Houses rat operant chamber
Houselight for rat Med Associates ENV-215M
1" diameter rat nose poke response key Med Associates ENV-119M-1
Pellet receptacle, trough type Med Associates ENV-200R2M
Modular pellet dispenser for rat, 45-mg Med Associates ENV-203M-45
PCI Operating package for up to 8 operant chambers Med Associates MED-SYST-8
SmartCtrl Med Associates DIG-716P1 This catalog number has 8 outputs and 4 inputs which is the minimum needed to run the rPVT; SmartCtrl can also be purchased with 16 outputs and 8 inputs for more flexibility
Med-PC IV software Med Associates SOF-735
PC computer with PCI card slot Any manfacturer (e.g., Dell) Use of the PCI operating package requires a computer with a PCI card slot. Systems that use PCIe are available. Contact Med Associates for details.
Dustless Precision pellets 45-mg rodent grain-based diet Bio Serv FO165 Bio-Serv
One 8th Street, Suite 1
Frenchtown, NJ 08825, USA
Phone: (800)-996-9908;   Standard chow pellets are commonly used. Different pellets (e.g., sucrose) can be acquired from Bio Serv.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Dinges, D. F., Orne, M. T., Whitehouse, W. G., Orne, E. C. Temporal placement of a nap for alertness: contributions of circadian phase and prior wakefulness. Sleep. 10, 313-329 (1987).
  2. Dinges, D. F., Powell, J. W. Microcomputer analyses of performance on a portable, simple visual RT task during sustained operations. Behav Res Method Inst Comp. 17, 652-655 (1985).
  3. Kribbs, N. B., et al. Effects of one night without nasal CPAP treatment on sleep and sleepiness in patients with obstructive sleep apnea. Am Rev Respir Dis. 147, 1162-1168 (1993).
  4. Basner, M., Dinges, D. F. Maximizing sensitivity of the psychomotor vigilance test (PVT) to sleep loss. Sleep. 34, 581-591 (2011).
  5. Basner, M., Mollicone, D., Dinges, D. F. Validity and Sensitivity of a Brief Psychomotor Vigilance Test (PVT-B) to Total and Partial Sleep Deprivation. Acta Astronaut. 69, 949-959 (2011).
  6. Dinges, D. F., et al. Cumulative sleepiness, mood disturbance, and psychomotor vigilance performance decrements during a week of sleep restricted to 4-5 hours per night. Sleep. 20, 267-277 (1997).
  7. Drummond, S. P., et al. The neural basis of the psychomotor vigilance task. Sleep. 28, 1059-1068 (2005).
  8. Jewett, M. E., Dijk, D. J., Kronauer, R. E., Dinges, D. F. Dose-response relationship between sleep duration and human psychomotor vigilance and subjective alertness. Sleep. 22, 171-179 (1999).
  9. Lim, J., Dinges, D. Sleep deprivation and vigilant attention. Ann N Y Acad Sci. 1129, 305-322 (2008).
  10. Van Dongen, H. P., Dinges, D. F. Sleep, circadian rhythms, and psychomotor vigilance. Clin Sports Med. 24 (2), 237-249 (2005).
  11. Van Dongen, H. P., et al. Caffeine eliminates psychomotor vigilance deficits from sleep inertia. Sleep. 24 (7), 813-819 (2001).
  12. Blatter, K., et al. Gender and age differences in psychomotor vigilance performance under differential sleep pressure conditions. Behav Brain Res. 168 (2), 312-317 (2006).
  13. Lim, J., Dinges, D. F. Sleep deprivation and vigilant attention. Annals of the New York Academy of Sciences. 1129, 305-322 (2008).
  14. Basner, M., et al. Mars 520-d mission simulation reveals protracted crew hypokinesis and alterations of sleep duration and timing. Proc Natl Acad Sci U S A. 110, 2635-2640 (2013).
  15. Christie, M. A., et al. Microdialysis elevation of adenosine in the basal forebrain produces vigilance impairments in the rat psychomotor vigilance task. Sleep. 31, 1393-1398 (2008).
  16. Christie, M. A., McKenna, J. T., Connolly, N. P., McCarley, R. W., Strecker, R. E. 24 hours of sleep deprivation in the rat increases sleepiness and decreases vigilance: introduction of the rat-psychomotor vigilance task. J. Sleep Res. 17, 376-384 (2008).
  17. Oonk, M., Davis, C. J., Krueger, J. M., Wisor, J. P., Van Dongen, H. P. Sleep deprivation and time-on-task performance decrement in the Rat Psychomotor Vigilance Task. Sleep. 38, 445-451 (2015).
  18. Loomis, S., McCarthy, A., Edgar, D., Tricklebank, M., Gilmour, G. Behavioural evidence that modafinil and amphetamine do not produce equivalent qualities of wake promotion in sleep-restricted rats. Sleep Medicine. 14, Supplement 1 185 (2013).
  19. Deurveilher, S., Bush, J. E., Rusak, B., Eskes, G. A., Semba, K. Psychomotor vigilance task performance during and following chronic sleep restriction in rats. Sleep. 38, 515-528 (2015).
  20. Davis, C. M., Roma, P. G., Hienz, R. D. A rodent model of the human psychomotor vigilance test: Performance comparisons. J Neurosci Methods. 259, 57-71 (2016).
  21. Lim, J., et al. Imaging brain fatigue from sustained mental workload: an ASL perfusion study of the time-on-task effect. Neuroimage. 49, 3426-3435 (2010).
  22. Tucker, A. M., Basner, R. C., Stern, Y., Rakitin, B. C. The variable response-stimulus interval effect and sleep deprivation: an unexplored aspect of psychomotor vigilance task performance. Sleep. 32, 1393-1395 (2009).
  23. Skinner, B. F. The behavior of organisms: an experimental analysis. , Appleton-Century-Crofts. (1938).
  24. Warm, J. S., Parasuraman, R., Matthews, G. Vigilance requires hard mental work and is stressful. Hum Factors. 50, 433-441 (2008).
  25. Blatter, K., et al. Gender and age differences in psychomotor vigilance performance under differential sleep pressure conditions. Behav Brain Res. 168, 312-317 (2006).
  26. Raymann, R. J., Van Someren, E. J. Time-on-task impairment of psychomotor vigilance is affected by mild skin warming and changes with aging and insomnia. Sleep. 30, 96-103 (2007).
  27. Beijamini, F., Silva, A. G., Peixoto, C. A., Louzada, F. M. Influence of gender on psychomotor vigilance task performance by adolescents. Braz J Med Biol Res. 41, 734-738 (2008).
  28. Davis, C. M., DeCicco-Skinner, K. L., Hienz, R. D. Deficits in Sustained Attention and Changes in Dopaminergic Protein Levels following Exposure to Proton Radiation Are Related to Basal Dopaminergic Function. PLoS One. 10, 0144556 (2015).
  29. Stebbins, W. C. Response latency as a function of amount of reinforcement. J Exp Anal Behav. 5, 305-307 (1962).
  30. Stebbins, W. C., Lanson, R. N. Response latency as a function of reinforcement schedule. J Exp Anal Behav. 5, 299-304 (1962).
  31. Christie, M. A., McCarley, R. W., Strecker, R. E. Twenty-four hours, or five days, of continuous sleep deprivation or experimental sleep fragmentation do not alter thirst or motivation for water reward in rats. Behav Brain Res. 214, 180-186 (2010).
  32. Koban, M., Sita, L. V., Le, W. W., Hoffman, G. E. Sleep deprivation of rats: the hyperphagic response is real. Sleep. 31, 927-933 (2008).
  33. Moody, D. B. Animal Psychophysics, The Design and Conduct of Sensory Experiments. Stebbins, W. C. , Appleton-Century-Crofts. 277-302 (1970).
  34. Pfingst, B. E., Hienz, R. D., Kimm, J., Miller, J. M. Reaction-time procedure for measurement of hearing I. Suprathreshold functions. J Acoust Soc Am. 57, 421-430 (1975).
  35. Stebbins, W. C. Auditory reaction time and the derivation of equal loudness contours for the monkey. J Exp Anal Behav. 9, 135-142 (1966).
  36. Hienz, R. D., Weerts, E. M. The Baboon in Biomedical Research. VandeBerg, J. L., Williams-Blanger, S., Tardif, S. D. , Springer. (2009).
  37. May, B. J., Huang, A. Y., Aleszczyk, C. M., Hienz, R. D. Methods of Comparative Acoustics. Klump, G. M., Dooling, R. J., Fay, R. R. , Birkhauser Verlag. 95-108 (1995).

Tags

السلوك، العدد 118، PVT، الاهتمام، اليقظة، الإشعاع، واختلال الساعة البيولوجية، الجرذ، الوقت على المهمة، استجابة التحفيز تأثير الفاصل، والنوم، rPVT، الفئران
القوارض النفسي اليقظة اختبار (rPVT): طريقة لتقييم السلوك العصبي الأداء في الجرذان والفئران
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Davis, C. M., Roma, P. G., Hienz, R. More

Davis, C. M., Roma, P. G., Hienz, R. D. The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice. J. Vis. Exp. (118), e54629, doi:10.3791/54629 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter