Waiting
Login processing...

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

Behavior

Strateji için yeni varyasyonlar Sıçan Set değiştiren

Published: January 23, 2017 doi: 10.3791/55005
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1Neurobiology Research Unit, Okinawa Institute of Science and Technology

Summary

Set-vites, davranışsal esneklik biçimi, başka bir uyarıcı boyuttan bir dikkat kayması gerektirir. Biz kurulu bir kemirgen set değişen duruma göre farklı uyaranlara dikkat gerektiren görevi 1 uzatıldı. Görev, başarılı bir değişim temel nöron alt tipi tespit etmek spesifik lezyonlar ile bir araya getirilmiştir.

Abstract

Davranış esneklik değişen ortamlarda hayatta kalmak için çok önemlidir. Genel olarak davranışsal esneklik kurallarını düzenleyen bir değişime dayalı davranış stratejisinin bir değişim gerektirir, tanımlanmış. Biz set değiştiren başka bir uyaran boyuttan bir dikkat değişim gerektirir görev bir strateji açıklar. paradigma genellikle primatlar bilişsel esneklik test etmek için kullanılır. Ancak, kemirgen versiyonu olarak yaygın geliştirilememiştir. Biz son zamanlarda duruma göre farklı uyaranlara dikkat gerektiren sıçan 1 kurulmuş bir dizi değişen görev artırdık. Bütün deneysel koşullar sol veya sağ kolu seçeneklerinden birini hayvanların gerekli. İlk olarak, tüm hayvanlar kolunun konumu temelinde seçmek zorunda kaldı. Daha sonra, kural değişikliği doğru kolu hafif ipucu ile gösterilir edildiği bir kural konum tabanlı kuraldan sette bir kayma gerekli olan oluştu. Biz thre performansını karşılaştırıldığındae ışık uyaran, daha önce ilgili, ya da daha önce ilgisiz ya roman olduğu görevin farklı sürümleri. Biz belirli nörokimyasal lezyonlar seçici görevin farklı sürümleri performans ile ölçülen set vardiya belirli türleri yapma yeteneğine engelli bulundu.

Introduction

Davranış esneklik değişen bir dünyada hayatta kalmak için önemli bir gerekliliktir. Bu yeteneği test etmek için kurulan davranışsal paradigmalar biri olan başka bir uyarıcı boyut ilgi kayması kural değişikliğinden sonra eylem stratejilerini değiştirmek için gerekli olan, değişen ayarlanır. Böyle prefrontal korteks ve striatum gibi çeşitli beyin bölgeleri 2, 3, 4, 5 set-değişen sorumlu tutulmaktadır. Bu işlev için sinir mekanizma insanlarda 5, maymunlar 6 ve sıçanlar 1, 7, 8, 9 dahil olmak üzere çeşitli türler arasında incelenmiştir. Ancak, set-değişen görevler sıçan versiyonları olarak yaygın geliştirilmiş değil. sıçanların maliyet-etkinliği, bunların uygun stereotaksik cerrahi için boyut ve son zamanlarda geliştirilen genetik yöntemler 10 kullanılabilirliği, sıçanlarda kullanmak için set-değişen paradigmalar daha da geliştirilmesi motive.

fareler için tipik bir set-değişen paradigma iki davranış stratejileri arasında bir değişiklik gerektirir: Örneğin, bir yanıt stratejisi ve görsel-işaret stratejisi. Sıçanlar başlangıçta (örneğin T-labirent sürüm 7, 8, 9, 11 bir edimsel otomatik sürüm 1'de sol veya sağ kolu veya sol veya sağ kollar gibi) mevcut şu iki seçenekten birini seçmek zorunda. Bir dizi vardiyadan sonra, böyle doğru yüzünü gösteren bir ışık ipucu olarak görsel-işaret stratejisi kullanarak geçmek zorunda. Bu geleneksel set değişen görevleri, daha önce ilgisiz olmuştu başka bir boyuta bir uyarıcı boyut dikkatini kaydırmak için gereklidir.

Daha önce alakasız olmuştu boyuta değiştirmenin yanı sıra ontent ">, bir uyarıcı, daha önce ilgili, ya da daha önce eksik ve şimdi doğada roman. Gerçek hayat durumları tarihsel bir roman dikkat gerektirebilir, ya da olabilir olduğuna mantıklı bir olasılık da var ilgili ancak önemli değil işaret. bu nedenle, kemirgen, yeni bir varyasyon set-kaydırmaya önceden kurulmuş otomatik ayar değiştiren görevi 1 dayalı, set-shift bu alt tiplerine düşündü.

Biz son zamanlarda striatum 12 nörokimyasal spesifik lezyonlar etkisini belirlemek için bir deney seti değiştiren paradigmaların yeni sürümü kullanımını göstermiştir. Daha önceki çalışmamızda, biz ACh ve bu alt bölgeler davranışsal esneklik suçlanmıştır beri dorsomedial veya ventral striatum asetilkolin (ACh) serbest kolinerjik internöronlardan hedef. Tüm deneysel koşullar aynı stratejik vardiya met talept dikkat vardiya her yer farklı türleri: Daha önce ilgili ya da önceden ilgisiz işaret roman, için. Biz burada striatal kolinerjik sistemler davranış bağlamlarda 12 bağlı olarak farklı striatal altbölgeler arasında dissociable olan set-değişen, temel bir rol oynadığını düşündürmektedir temsilcisi sonuçları paradigmaların detaylı prosedürlerini tanımlar ve vurgulayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

hayvanların kullanımı için tüm prosedürler Bilim ve Teknoloji Okinawa Enstitüsü'nde Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından kabul edildi.

1. Hayvanlar

  1. erkek Long-Evans fareleri elde (vardıklarında 250-300 gr).
  2. Girişte, bir hafta boyunca iki veya üç sıçan bir grup ev ve daha sonra tek tek kafeslere bunları ayırın. Bu deneysel tasarım gıda kısıtlama içerir ve tüketilen miktar yiyecek kontrol etmek için her kafeste bir hayvan tutmak gerektiğini unutmayın.
  3. (23 ° C'de, 12 saat / 12 saat ışık / karanlık döngüsü) yiyecek ve su ad libitum tüm hayvanları sağlamak ve standart koşullar altında ev.
  4. 5 gün davranışsal deneyler başlamadan önce, deneyler boyunca suya ücretsiz erişim yaklaşık ortalama ağırlığının% 85 hayvan gıda kısıtlamak.
  5. t tanımak amacıyla deneyler başlamadan önce 5 gün en az 5 dakika bir gün hayvanları işlemekBir deneyci ile Hem.

Davranışsal Testler ve Analizler 2. Donanım ve Yazılım

  1. Donanım
    1. Bir ses zayıflatıcı kutusu ile donatılmış bir edimsel odasına kullanın.
    2. bölme birkaç ek ekleri ile kurulmuştur: İki kap kolu ön paneldeki, sadece kolu üzerinde iki ışık ipuçları, iki kolu arasında baş girişi, bir gıda dağıtıcı, bir saf ses jeneratörü ve bir tespiti için bir sensör ile bir dergi nokta arka paneldeki ev ışık.
  2. Yazılım
    1. Trans IV yazılım tarafından yazılmış bir programlanmış kodu altında kontrolü tüm davranışsal olaylar. sinyal ve eğitim ve test sırasında tüm davranış olaylarını tespit etmek için Med-PC IV yazılımı kullanın.
    2. davranış testi için kod yazma Trans IV kullanın. yazmak için yeni bir dosya açın.
    3. Program yazıldıktan sonra, tercüme ve yazılımı içinde derlemek. hatalar olup olmadığını kodunu değiştirmektespit ve yeniden deneyin.
    4. Kullanıcının kod deneyleri gerçek başlamadan önce bir deneme-run yaparak düzgün çalışıp çalışmadığını bir programın başarılı bir şekilde hata ayıklama üzerine, kontrol edin.
    5. MED-PC IV kullanarak, davranışsal deneyler çalıştırın. yazılımını açın, "açık oturum" linkine tıklayın ve her kutuya tek bir program atayın.
    6. Tüm programlar düzgün her kutuya atandıktan sonra, deneyler başlatmak için gerekli sinyalleri göndermek.
    7. görevin tamamlanmasının ardından, otomatik olarak (detaylar için MED-PC IV programcının kılavuzuna bakın) verileri kaydetmek için "Kaydet Verileri" veya yazma kodu tıklayarak olarak verileri kaydetmek.
    8. veri belirli bir klasöre ihraç edildikten sonra, daha sonra kullanılmak üzere iktisap tarihinden ve hayvan kimlik numaraları gibi verileri yeniden adlandırın. Toplanan veriler (Protokol 3.7) aşağıda açıklanan davranışsal analizler için Matlab aktarılır.

3. Davranış Eğitimi ve Test

  1. Alışma ve Dergi eğitimi.
  2. Bu aşamaları sırasında hayvanlara hiçbir kolları sunun.
  3. alışkanlık aşamasında, 20 dakika bir gün için bir edimsel odasında hayvanları yerleştirin. Aynı gün, sukroz ödül tanıtır kendi kafes evlerinde hayvanlara 10 sukroz pelet (45 mg) vermek.
  4. Sonraki, dergi eğitime başlamak. odasında hayvanları yerleştirin ve pelet gıda tepsisi ve satın alma yerini öğrenmek için bir fırsat sağlayarak, hayvanlara 20 sükroz pelet (bir dakikada 1 topak) vermek.
    NOT: Bu aşamalar nedeniyle bir edimsel yanıt olmadan bir pelet elde hayvanların potansiyel karışıklığa atlanabilir, biz bir odaya aşina ve bir gıda tepsiden yiyen hayvanlar yapmalarını kabul olsa bile.
  • Sürekli takviye planı
    1. Bir kolu basarak bir ödül elde etmek için sürekli bir takviye programa hayvanlar eğitin. 60 pelet arı kadar bu eğitimin bir oturum sürern aldı (60 kolu presler) ya da 40 dakika geçtikten.
    2. Mevcut ya ikinci yarısında karşıt kolu sunumu takiben (30 pelet elde edilinceye kadar) bir oturumun ilk yarısı boyunca sola veya sağa kolu. Sipariş günlük bazda olarak değiştirildiği.
    3. hayvanlar başarıyla en az 2 gün üst üste 60 ödülleri almış kadar bu takviye programı devam ediyor. ilk kol-basın yapmak ve bu takviye ilerlemesini etkileyebilir ne kadar hızlı hayvanlar arasında yüksek değişkenlik olabileceğini unutmayın. Bu durumda, herhangi bir yanıt ilk oturumunda üzerinde yapılmış kolu doğru yaklaşım onları motive etmek için sunulan kolu üzerinde birkaç sükroz pelet koydu.
      NOT: olası bir alternatif kolu önce hızlı Bu aşamanın tamamlanması hale getirmek için, hayvanlara sunulmuştur sükroz peletler koymaktır.
  • Kol-pres eğitim ve test deneme için zaman çizelgesi.
  • 3 sn (ler) tonu ile tek denemeye başlayın.
  • sesi sona ermesinden sonra 2 sn, mevcut iki kolları ve izin hayvanların 10 saniye içinde kolu ya basın. yanıt 10 saniye içinde yapılır durumda, her iki kolu geri çekin ve bir ihmal deneme olarak bu deneme saymak.
  • Kol basın eğitimi, her iki tarafta mevcut tek bir kolu durumunda.
  • Deneysel koşullar çoğunda, kollardan biri üzerinde ışık stimulusu oldu. sesi durur hemen sonra hafif ipucu açın ve hayvanlar yanıt yapıldığında ya bir yanıt vermedi ya da kol takıldıktan sonra 10 saniye içinde olduğunda kapatın.
  • 20 ~ 30 saniyede arası deneme aralıklarını ayarlayın.
  • Kol-pres eğitim
    1. Bu eğitim aşamasında, hayvanlara hiçbir ışık sunuyoruz.
    2. Aşağıda açıklanan test oturumları gibi bir deneme için aynı zamanda program ile 5-8 seans için kolu basın eğitimi altında hayvanların eğitin.
    3. theğitim, mevcut sol veya sağ kolu rastgele ve kol kolu sunulmuştur sonra 10 saniye içinde basılmalıdır, ya da deneme bir yanıt olmadan bir ihmal olarak sayılır. Kol basın eğitimi için bir oturum 80 çalışmaların oluşuyordu.
    4. Hayvanlar 80 çalışmaların dışında ihmaller az% 10 puan almış sonra aşağıdaki yan önyargı testi taşıyın.
  • Yan önyargı testi
    1. Sol veya sağ kolu 1 birine hayvanın tercihini belirlemek için bir yan önyargı testi yapın. Bir deneme her iki tarafta iki kolu-presler gerektirir.
    2. bir edimsel odasında hayvanları yerleştirin ve onları ya kolu seçmenizi sağlar. Bir sonraki denemede, hayvanlar bir ödül elde etmek için karşıt kolu seçmek zorunda. Hayvanın ikinci girişimi ilk tepki aynı tarafta ise, hiçbir ödül vermek ve bir cevap karşı tarafta yapılıncaya kadar denemeye devam edin.
    3. 7 çalışmaların toplam DavranışHayvanın yan tercihini belirlemek için.
  • Test yapmak.
    1. Bir günlük oturumu 80 çalışmaların oluşur.
    2. Şekil 1'de gösterildiği gibi set değişen prosedürler için üç farklı koşullar hazırlayın.
    3. Benzer doğru tarafı (Faz 2, görsel işaret stratejisi) gösteren bir ışık ipucu aşağıdaki aynı tarafta sürekli olan bir kolu (Aşama 1, tepki stratejisi) seçerek davranış stratejilerini değiştirmek için tüm üç koşul hayvanlar gerektirir.
    4. hayvanlar kollarını yere göre bir kolu basın sahip olduğu 4 seans, bir yanıt stratejisi (Faz 1) ilk öğrenme ile başlayın. Bu aşamada, örneğin yukarıda belirtildiği gibi bir ön yan öngerilim testine göre kendi tercihine göre kolu karşısında doğru yan ayarlayın.
    5. Ardından, 10 seans için görsel işaretin öğrenme (Faz 2) başlayacak. Her iki kolu üzerinde ışıklı bir ışık işaret doğru kolu gösterir. Bu faz kayması üç di(3.3.6-3.3.8) aşağıda tarif edildiği gibi dikkat vardiya fferent desenler üç deneysel koşullar arasında mukayese edilebilir.
    6. Set-shift koşulu 1 (Şekil 1A), 1. evrede hiçbir ışık verir, ama hafif bir işaret koşulu 1'de 2. evrede doğru yüzünü gösterir, bu nedenle, hayvanların yeni bir uyarana katılmak gerekir.
    7. Set-shift koşulu 2 (Şekil 1B), 1. evrede doğru kolu üzerinde hafif bir ipucu sunmak, ve yine bu durumda 2. evrede, hafif işaret, ilgili olmuştu, ama mutlaka fazda bir seçim yapmak için gerekli değildir 1. Böylece hayvanlar önceden ilgili ipucu katılmak zorunda.
    8. Set-shift koşulu 3 (Şekil 1C) olarak, rastgele Böylece faz 1 ya sol ya da sağ kolu göz ardı edilmelidir yukarıda hafif bir işaret açın. fazda 2 hayvan daha önce ilgisiz olmuştur ışık uyarısına dikkat etmek gerekmektedir.
  • Davranış analizi.
    1. oturumlar boyunca ihmal denemeleri hariç günlük bazda doğru cevaplar, yüzdesini ölçmek.
    2. Bir önceki çalışmada 1 açıklandığı gibi, gerici ya da hiç takviyeli hataları görsel işaret öğrenme 10 oturumları sırasında biriken hataları saymak ve perseveratif içine sınıflandırır. Orada, hata türleri ayrıntılı bir analiz set-kaymasına ayrı işlevleri göstermektedir.
    3. Hayvanın performans şans seviye 4, 6, 13, 14, 15 altında hala iken önceden doğru kolu yanlış yanıt olarak perseveratif hatalar tanımlayın. Benzer kriterler önceki çalışmalarda 1, 3, 7, 11 kullanılmıştır.
    4. ilkeli bir şekilde dayanarak, kriterini belirlemekHayvan ilk 10 denemeler hareketli pencerede 10 yanlış yanıtların (Kümülatif binom dağılımına göre 8/10 hataları veya daha fazla = 0.054, yapma olasılığı) üzerinden az 8 puan noktadan olarak perseveratif ve gerici hatalar arasında ayrı .
    5. Bu noktayı bulmak için, 1. deneme 10 deneme penceresinin hareketli ortalama hesaplanırken başlatın ve sonra <8/10 hataları ölçülür kadar bir seferde bir deneme bunu ilerlemek. hafif bir ipucu görsel işaret stratejisi sırasında önceden yanlış kolu üzerinde ışıklı olduğu tüm çalışmalar boyunca bu analiz yapmak.
    6. gerici hataları olarak bu noktadan sonra işlenen tüm sonraki hataları tanımlayın.
    7. hayvanlar ışık işaret yanmaz edildiği önceden yanlış kolu cevap zaman görsel işaret öğrenme sırasında asla takviyeli hataları saymak. öğrenme aşamasında dayalı bir erken ya da geç bölümü bölün; 10 seans ilk yarısında (sess yapılan hatalariyon 1-5) erken kabul edilir ve ikinci yarısı (seansta 6-10) bu geç olanlar olarak kabul edilmektedir.

    • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    Biz set değişen davranış esnekliği kolinerjik internöron rolünü araştırmak için yukarıda açıklanan görevi stratejisini kullandı. Biz dorsomedial (DMS) kolinerjik internöronlar bir immünotoksin kaynaklı seçici lezyonun görev etkisi, ventral striatum (VS) ve serum fizyolojik enjekte edilen kontrol karşılaştırıldı. Bütün hayvanlar Doğru kolu üzerinde bir işaret ışığı dayalı seçmenin için yan dayalı bir kolu seçerek, (sol veya sağ) geçmek zorunda kaldı. (1) roman, (2) daha önce ilgili (doğru kolunu gösteren), ya da (3) daha önce ilgisiz (rastgele): Biz işaret ışığı ya olduğu belirlenen-shift üç deneysel koşullar kullanılır.

    Bu üç deney koşullarında, tepki stratejisinin ilk satın alma striatum kolinerjik kayıp ilk öğrenme (- 2C Şekil 2A) üzerinde hiçbir etkiye sahip olduğunu düşündüren, tüm tedavi gruplarında bozulmamış oldu.Bu sonuçlar, 19 sağlam ilk öğrenme kalan Önceki çalışmalar, sistemik ya da lokal olarak 16 striatum 17, 18 için ilk ayrımı 7, 9 ve kolinerjik antagonistleri bu uygulama etkilemedi DMS veya VS inaktivasyonunun ile de tutarlılık gösterir.

    Set-shift koşulu 1 (Şekil 2A, roman işaret), doğru cevapların yüzdesi önemli ölçüde farklı değildi. Ancak, perseveratif hata sayısı önemli ölçüde kontrollere göre VS lezyon grubunda artmıştır. Set-vardiyası sırasında durum 2 (Şekil 2B, daha önce ilgili ipucu) öğrenme performansı, ne de hata türleri ne lezyonları ile değiştirilmiştir. Buna karşılık, set-shift durumda 3 (Şekil 2C, daha önce ilgisiz işaret), tO Perseveratif hata sayısı gruplar arasında anlamlı farklılık oldu. Özellikle, DMS lezyonlardan sonra perseveratif hata önemli bir artış oldu. Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, asla donatılı hataların sayısı önemli ölçüde hem DMS ve erken ama görsel işaret öğrenme geç dönemde açıktı lezyon gruplarının, VS azalmıştır.

    yeni bir uyaran yeni bir önemli işaret olarak verildiğinde Özetle, VS kolinerjik lezyonlar daha perseveratif hatalar neden, stratejik bir kayma bozulur. Öte yandan, DMS lezyonlar set-kayması etkilenen önceden alakasız uyaran dikkat gerekmiştir yalnızca hata tipleri farklı bir dağılım elde edilir.

    Şekil 1
    Şekil 1: bir dizi kayması için üç farklı koşullar. Üç bir akış şemasıset-değişen paradigma değişimleri (A, B ve C). Bir sarı daire görsel bir ipucu gösterir. Aoki ve ark izni ile yayımlanmaktadır. 12. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    şekil 2
    Şekil 2: set-değişen görevi Davranış sonuçları. tepki ve görsel işaret stratejisi (solda) hem de doğru yanıtların yüzdesi, 10 görsel işaret stratejisinin seans (orta) ve erken ve asla takviyeli hatalar (sağda) geç bileşenleri üzerinde işlenen hata türleri (her deneysel koşul için gösterilir bir davranışsal stratejisinin bir kayma, daha önce ilgili uyaran, yeni bir uyarana B dikkat gereklidir p <0.05, <0.01 <0.001 bulunmaktadır. Aoki ve ark izni ile yayımlanmaktadır. 12. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Biz sıçanlarda kullanılmak üzere kurulan set-değişen paradigma üzerinde yeni varyasyonlar geliştirdi. Yeni bir kural için eski bir kural ve keşif kolaylaştırılması bastırılmasını: Bu paradigmalar kullanarak, striatum kolinerjik lezyonlar, belirli bir set-kaymasına striatal kolinerjik internöronlar rolü olduğunu düşündürmektedir, set-vites bozduğu bulundu. etkileri öğrenme bu yapıların farklı bir rol uygun olarak, dorsomedial ve ventral striatum arasındaki farklılık.

    Bir dizi-değiştirme görevi yaygın insanlardan kemirgenler 1, 4, 5, 7, 8, 9, 12 arasında değişen türleri davranış esneklik test etmek için kullanılmıştır. "Set" terimi, belirli bir deneme davranış ile ilgili uyaran özelliği olarak tanımlanır"xref"> 20, 21. Bu çalışma bir konu seti alakalı olduğu bir değişime dayalı davranış stratejisini değiştirmek için gerekli edildiği yeni varyasyonlar tanıttı. Yeni sürümler set-vites kullanan diğer çalışmalarla dikkatle karşılaştırılmalıdır. Tipik bir set değişen paradigma, bir konu başlangıçta davranışlara rehberlik etmek, ilgili set oluşturur ve alakasız bir dizi yok sayar. set-vardiyadan sonra, konu daha önce ilgisiz sete katılmak zorundadır. Burada önerilen üç koşullar arasında, tek şart 3 set-shift içerir. Durum 1 ve 2, yeni bir uyarıcı ya da bir bileşim uyaran bir alt kümesi ya ilgili olur ki bu resim kaydırma görevleri farklıdır. Öğrenme eğrileri ve bozulmamış sıçanların perseveratif hata sayısı üç koşul arasındaki ilk satın alma ve yeniden kazanımı farklılıkları ortaya koymuştur. Böylece, her koşul önlemler farklı fonksiyonlar: yeni bir ipucu yanıt elde edilmesi, dikkat alakalı amailgisiz işaret değil önemli işaret ve dikkat. Bu yeni varyasyonlar davranışsal esneklik çeşitli biçimleri için nöral mekanizmaları araştırmak için yararlıdır.

    Sıçanlar onların büyük stereotaksik ameliyat için uygun hale boyutu, transgenik suşları durumu ve bilişsel yeteneği dahil olmak üzere davranışsal esneklik, altında yatan nöral mekanizmaları çalışmak için pek çok avantajı var. Önceki çalışmalar, T-labirent tabanlı kurulmuş veya sıçanlar 1, 7, 8, 9, 11 set değiştiren görevin sürümünü otomatik var. Otomatik sürümü mevcut olmaması durumunda, bu makalede tanıtılan üç farklı manipülasyonlar bir T-labirent tabanlı set-shift görev 3, 7 için geçerlidir. Ayrıca, bu tür bir şekilde farklı duyusal yöntem ile diğer teşvik boyutlarıKoku ipucu bir çeşitlilik uzanan, 22 birleştirilebilir.

    Daha önce, DMS inaktivasyonunun gösterilmiştir YO set-değiştirme bozan her bir geçerli alakasız uyarıcı 7, 9 katılıyor gerektiğini gösterir. Bu, aynı zamanda, bu çalışma durumuna 3 durumdur. Ancak, cevaplanması gereken kalır önemli bir soru engelli set vites vardiya veya dikkat yetersizlik sırasında (örneğin bir görsel işaret stratejisine yanıt stratejisinden gibi) eylem stratejilerini değiştirmek yapamaz olmak türetilmiştir olup olmadığıdır ilk ayrımcılık alakasız olmuştu uyarıcı. Sadece tek bir deneysel bağlamı inceleyerek bu iki olasılık arasında karar vermek mümkün değildir. stratejiler değişen daha genel bir bozulma belirli dikkat açığı ayırmak, iki farklı kullanarak, set değiştiren görevin yeni varyasyonlarını oluşturmak için çalışmışlardırAynı vardiya ama dikkat gerektiren farklı ent koşullar.

    bu ek koşullar kullanarak, farklı bağlamlarda stratejilerin bir kayma altında yatan nöral substratları ayrı olabilir. Örneğin, yeni bir teşvik tanıtıldı durumda 1 VS lezyonlu farelerin perseverasyon bize yeni kural için yenilik önemli ventral kolinerjik dikkat süreçlerde sistem ve yaklaşım potansiyel bir mekanizmanın ortaya çıkarmak için izin verdi. Öte yandan, biz bir stratejik vardiyada DMS lezyonlarının genel etkilerini gözlemlemek vermedi. Aksine, bir uyarıcı kontenjan değişti ve hayvanların daha önce ilgisiz işaret dikkat etmek gerekli olan duruma özgü idi. İki ek koşullar başarıyla stratejiler değişen bir genel değer düşüklüğü kontrol eder. Bu DMS ve VS kolinerjik sistemleri, çalışma olsa da, eski bir strateji ve keşif davranışının kolaylaştırılması bastırılmasında ortak bir role sahip olduğu sonucuna sağladıfarklı çevresel bağlamlarda ve ne bir stratejileri kendisini değişen genel bir role sahiptir.

    Sonuç olarak, yeni set-değişen varyasyonları mümkün daha ayrıntılı sıçan bilişsel esneklik analiz etmek ve farklı çevresel bağlamlarda altında davranışsal esneklik için nöral mekanizmaların daha iyi anlaşılmasını yardımcı olun. Böyle prefrontal korteks ve hipokampus gibi diğer önemli beyin bölgelerinin katılımını test gelecekteki çalışmalar bu makalede tanıtılan olarak bağlamlarda kullanarak çeşitli teşvik olacaktır.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Standard Modular Test Chamber Med Associates ENV-008
    Low Profile Retractable Response Lever Med Associates ENV-112CM
    Stimulus Light for Rat Med Associates ENV-221M
    Switchable Dual Pellet/Dipper Receptacle for Rat Med Associates ENV-202RM-S
    Head Entry Detector for Rat Receptacles Med Associates ENV-254-CB
    Modular Pellet Dispenser; 45 mg for Rat Med Associates ENV-203M-45
    Sonalert Module for Rat Med Associates ENV-223AM 4.5 kHz available (ENV-223HAM)
    House Light for Rat Chambers Med Associates ENV-215M
    SmartCtrl Interface Module, 8 input/16 output Med Associates DIG-716B
    SmartCtrl Connection Panel, 8 input/16 output Med Associates SG-716B
    45 mg Tablet-Fruit Punch TestDiet 1811255 Several flavors available

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Floresco, S. B., Block, A. E., Tse, M. T. L. Inactivation of the medial prefrontal cortex of the rat impairs strategy set-shifting, but not reversal learning, using a novel, automated procedure. Behavioural Brain Research. 190, 85-96 (2008).
    2. Nicolle, M. M., Baxter, M. G. Glutamate receptor binding in the frontal cortex and dorsal striatum of aged rats with impaired attentional set-shifting. European Journal of Neuroscience. 18, 3335-3342 (2003).
    3. Ragozzino, M. E., Ragozzino, K. E., Mizumori, S. J. Y., Kesner, R. P. Role of the dorsomedial striatum in behavioral flexibility for response and visual cue discrimination learning. Behavioral Neuroscience. 116, 105-115 (2002).
    4. Dias, R., Robbins, T. W., Roberts, A. C. Dissociation in prefrontal cortex of affective and attentional shifts. Nature. 380, 69-72 (1996).
    5. Monchi, O., Petrides, M., Petre, V., Worsley, K., Dagher, A. Wisconsin Card Sorting Revisited: Distinct Neural Circuits Participating in Different Stages of the Task Identified by Event-Related Functional Magnetic Resonance Imaging. The Journal of Neuroscience. 21, 7733-7741 (2001).
    6. Dias, R., Robbins, T. W., Roberts, A. C. Dissociable Forms of Inhibitory Control within Prefrontal Cortex with an Analog of the Wisconsin Card Sort Test: Restriction to Novel Situations and Independence from "On-Line" Processing. The Journal of Neuroscience. 17, 9285-9297 (1997).
    7. Floresco, S. B., Ghods-Sharifi, S., Vexelman, C., Magyar, O. Dissociable Roles for the Nucleus Accumbens Core and Shell in Regulating Set Shifting. The Journal of Neuroscience. 26, 2449-2457 (2006).
    8. 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. The Journal of Neuroscience. 19, 4585-4594 (1999).
    9. Ragozzino, M. E., Jih, J., Tzavos, A. Involvement of the dorsomedial striatum in behavioral flexibility: role of muscarinic cholinergic receptors. Brain Research. 953, 205-214 (2002).
    10. Witten, I. B., et al. Recombinase-Driver Rat Lines: Tools, Techniques, and Optogenetic Application to Dopamine-Mediated Reinforcement. Neuron. 72, 721-733 (2011).
    11. Floresco, S. B., Magyar, O., Ghods-Sharifi, S., Vexelman, C., Tse, M. T. L. Multiple Dopamine Receptor Subtypes in the Medial Prefrontal Cortex of the Rat Regulate Set-Shifting. Neuropsychopharmacology. 31, 297-309 (2006).
    12. Aoki, S., Liu, A. W., Zucca, A., Zucca, S., Wickens, J. R. Role of Striatal Cholinergic Interneurons in Set-Shifting in the Rat. The Journal of Neuroscience. 35, 9424-9431 (2015).
    13. Dias, R., Aggleton, J. P. Effects of selective excitotoxic prefrontal lesions on acquisition of nonmatching- and matching-to-place in the T-maze in the rat: differential involvement of the prelimbic-infralimbic and anterior cingulate cortices in providing behavioural flexibility. European Journal of Neuroscience. 12, 4457-4466 (2000).
    14. Hunt, P. R., Aggleton, J. P. Neurotoxic Lesions of the Dorsomedial Thalamus Impair the Acquisition But Not the Performance of Delayed Matching to Place by Rats: a Deficit in Shifting Response Rules. The Journal of Neuroscience. 18, 10045-10052 (1998).
    15. Jones, B., Mishkin, M. Limbic lesions and the problem of stimulus-Reinforcement associations. Experimental Neurology. 36, 362-377 (1972).
    16. Chen, K. C., Baxter, M. G., Rodefer, J. S. Central blockade of muscarinic cholinergic receptors disrupts affective and attentional set-shifting. European Journal of Neuroscience. 20, 1081-1088 (2004).
    17. Bradfield, L. A., Bertran-Gonzalez, J., Chieng, B., Balleine, B. W. The thalamostriatal pathway and cholinergic control of goal-directed action: interlacing new with existing learning in the striatum. Neuron. 79, 153-166 (2013).
    18. Okada, K., et al. Enhanced flexibility of place discrimination learning by targeting striatal cholinergic interneurons. Nat Commun. 5, (2014).
    19. Ragozzino, M. E. Acetylcholine actions in the dorsomedial striatum support the flexible shifting of response patterns. Neurobiology of Learning and Memory. 80, 257-267 (2003).
    20. Ravizza, S. M., Carter, C. S. Shifting set about task switching: Behavioral and neural evidence for distinct forms of cognitive flexibility. Neuropsychologia. 46, 2924-2935 (2008).
    21. Rushworth, M. F. S., Hadland, K. A., Paus, T., Sipila, P. K. Role of the Human Medial Frontal Cortex in Task Switching: A Combined fMRI and TMS Study. Journal of Neurophysiology. 87, 2577-2592 (2002).
    22. Bissonette, G. B., Roesch, M. R. Rule encoding in dorsal striatum impacts action selection. European Journal of Neuroscience. 42, 2555-2567 (2015).

    Tags

    Davranış Sayı 119 nörobilim beyin davranış esnekliği set-vites dikkat davranış kuralı striatum kolinerjik internöron sıçan
    Strateji için yeni varyasyonlar Sıçan Set değiştiren
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Aoki, S., Liu, A. W., Zucca, A.,… More

    Aoki, S., Liu, A. W., Zucca, A., Zucca, S., Wickens, J. R. New Variations for Strategy Set-shifting in the Rat. J. Vis. Exp. (119), e55005, doi:10.3791/55005 (2017).

    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