Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

चूहों के लिए टचस्क्रीन निरंतर ध्यान कार्य (सैट)

Published: September 15, 2017 doi: 10.3791/56219
Automatic Translation
1,2, 1, 1, 1
1Psychology Department, Temple University, 2Neuroscience Program, Temple University

Summary

निरंतर ध्यान, या लगातार आंतरायिक और अप्रत्याशित घटनाओं के लिए स्थितियों की निगरानी, अनुभूति का एक महत्वपूर्ण पहलू है । यहां हम विस्तार से कैसे touchscreen अनुकूलन कक्षों का उपयोग चूहों में निरंतर ध्यान परीक्षण के लिए । हम पुरुष और मादा चूहों में तुलनीय प्रदर्शन, दोनों लिंगों में ध्यान का अध्ययन करने के लिए इस कार्य को उपयोगी बनाने का प्रदर्शन ।

Abstract

निरंतर ध्यान समय की एक लंबी अवधि में आंतरायिक और अप्रत्याशित घटनाओं पर नजर रखने की क्षमता है । यह ध्यानात्मक प्रक्रिया अनुभूति के दूसरे पहलुओं को पूरा करती है और कुछ neurodevelopmental, neuropsychiatric, और neurodegenerative विकारों में विघ्न डालती है । इस प्रकार, यह चिकित्सकीय तंत्र है कि ख़राब और निरंतर ध्यान में सुधार की पहचान करने के लिए महत्वपूर्ण है । इस तरह के तंत्र अक्सर पहले कुतर मॉडल का उपयोग कर की खोज की । इसलिए, निरंतर ध्यान के पहलुओं के परीक्षण के लिए कई व्यवहार प्रक्रियाओं को कुतर के लिए विकसित किया गया है । एक, पहले McGaughy और सरटर (१९९५) द्वारा वर्णित है, निरंतर ध्यान कार्य (SAT) कहा जाता है, चूहों ट्रेनों के लिए संकेत (यानी, संक्षिप्त प्रकाश प्रस्तुति) और गैर संकेत परीक्षणों के बीच अंतर । संकेत कम कर रहे है और इस तरह सावधान ध्यान देने की आवश्यकता को माना जाता है । एक ट्रैक्टर (जैसे, चमकती houselight) का परिचय देकर ध्यानाकर्षण मांगों को आगे बढ़ाया जा सकता है । हम touchscreen अनुकूलन कक्षों, जो एक दीवार है कि उत्तेजनाओं और रिकॉर्ड प्रतिक्रियाओं मौजूद कर सकते है पर एक touchscreen के साथ विंयस्त कर रहे है के लिए इस कार्य को संशोधित किया है । यहां हम विस्तार के लिए हमारे प्रोटोकॉल touchscreen मंडलों में बैठ गया । इसके अतिरिक्त, हम पुरुष और महिला Sprague-Dawley चूहों में प्रदर्शन के मानक उपाय प्रस्तुत करते हैं । दोनों लिंगों में इस कार्य पर तुलनीय प्रदर्शन ध्यान अध्ययन के लिए इसके उपयोग पर प्रकाश डाला गया, विशेष रूप से अधिक शोधकर्ताओं ने अपने प्रयोगात्मक डिजाइन में महिला कुतर सहित हैं । इसके अलावा, तेजी से लोकप्रिय touchscreen कक्षों के लिए SAT के आसान कार्यांवयन अपनी उपयोगिता बढ़ जाती है ।

Introduction

ध्यान घाटे सक्रियता विकार से लेकर विकारों (एडीएचडी) अल्जाइमर रोग के लिए एक प्रकार का पागलपन, एक सुविधा के रूप में शेयर ध्यान ख़राबी,2,3। निरंतर ध्यान में घाटे-आंतरायिक और अप्रत्याशित घटनाओं के लिए लगातार एक स्थिति पर नजर रखने की क्षमता-विशेष रूप से विघटनकारी हैं, क्योंकि निरंतर ध्यान चयनात्मक और विभाजित ध्यान के लिए महत्वपूर्ण है, साथ ही साथ अंय संज्ञानात्मक 4,5प्रक्रियाओं । यहां तक कि स्वस्थ लोगों में, कठिनाई ध्यान बनाए रखने के साथ नकारात्मक अनुभूति को प्रभावित करता है, दैनिक समारोह6बिगड़ती । इस प्रकार, निरंतर ध्यान के neurobiological आधार को समझना और यह कैसे हो जाता है dysregulated उपायों को अनुभूति है कि कई लोगों को लाभ होगा में सुधार हो सकता है ।

आदेश में चित्रित सर्किट और आणविक प्रक्रियाओं है कि उचित बनाम बाधित ध्यान में योगदान करने के लिए, कई शोधकर्ताओं ने गैर मानव पशु मॉडल है, जहां विशिष्ट कोशिका आबादी और ध्यान के दौरान आणविक प्रक्रियाओं के हेरफेर करने के लिए बदल गया है कार्य संभव है । प्रयास अनुकूलन ध्यान कार्य है कि ध्यान7,8,9,10को बनाए रखने की क्षमता का आकलन कर सकते है की एक किस्म के विकास के लिए प्रेरित किया है । एक ऐसे प्रतिमान, McGaughy और सरटर (१९९५) द्वारा विकसित, निरंतर ध्यान कार्य (सैट) के रूप में जाना जाता है । शनि में प्रशिक्षित कुतर संकेत परीक्षण, जिसमें एक संकेत प्रकाश संक्षेप में चमक, गैर संकेत परीक्षणों से भेद करना चाहिए । एक दृश्य (चमकता houselight) के शुरू करने से ध्यान मांगों बढ़ सकता है10। सैट में ध्यान का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण मापदंडों अच्छी तरह से प्रलेखित रहे हैं और यह कार्य पुरुष और मादा चूहों और चूहों में मान्य किया गया है10,11,12. एक संस्करण भी मनुष्यों के लिए अनुकूलित किया गया है, शनि13के शोधों उपयोगिता पर प्रकाश डाला । महत्वपूर्ण बात, इस कार्य के उपयोग में मदद की बेसल forebrain corticopetal प्रणाली को निरंतर ध्यान में4फंसाने । विशेष रूप से, Meynert (एनबीएम) के नाभिक basalis में कोलीनर्जिक न्यूरॉन्स/substantia inominata (एसआई) बेसल forebrain के क्षेत्र है कि परियोजना के सामने प्रांतस्था हिट के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो संकेत परीक्षण पर सटीक प्रतिक्रिया कर रहे हैं14, 15. इसके विपरीत, इस क्षेत्र में GABAergic न्यूरॉन्स सही खारिज (सीआरएस), जो गैर-सिग्नल परीक्षण16पर सटीक प्रतिक्रिया कर रहे हैं के दौरान प्रदर्शन मध्यस्थता करने के लिए सोचा जाता है । एक बार इस कार्य के लिए बुनियादी सर्किट की स्थापना की थी, कारकों है कि इस सर्किट मिलाना तनाव हार्मोन से neurotoxic प्रोटीन को लेकर ध्यान ख़राब करने के लिए पहचान की गई है17,18. सामूहिक रूप से इन अध्ययनों ने सत की उपयोगिता पर प्रकाश डाला ।

प्रयोगशाला में SAT को लागू करने के लिए एक सीमा है कि मूल प्रक्रिया अनुकूलन कक्षों को स्थाई रूप से कार्य के लिए कॉंफ़िगर की आवश्यकता है, एक केंद्र पैनल प्रकाश और दो विस्तार करने वाले लीवर, हिट के लिए नामित एक और एक सीआरएस के लिए10। एक संकेत परीक्षण पर, पैनल प्रकाश संक्षेप में रोशनी और फिर लीवर एक 4 एस प्रतिक्रिया विंडो को इंगित करने के लिए विस्तार । उस खिड़की के दौरान, यदि नामित हिट लीवर दबाया जाता है, तो चूहा एक इनाम (या तो खाना या पानी) प्राप्त करता है । गलत लीवर संकेत परीक्षणों पर प्रेस, याद के रूप में जाना जाता है, पुरस्कृत नहीं कर रहे हैं । गैर संकेत परीक्षणों पर, पैनल प्रकाश बंद रहता है, तो लीवर बढ़ाया जाता है । जबकि एक सीआर पुरस्कृत किया जाता है, गलत लीवर प्रेस पर गैर संकेत परीक्षण, झूठी अलार्म के रूप में जाना जाता है, पुरस्कृत नहीं कर रहे हैं । प्रतिक्रिया विंडो के दौरान कोई प्रतिक्रिया करने के लिए कोई विफलता एक चूक के रूप में गिना जाता है । SAT की उपलब्धता का विस्तार करने के लिए, हम हाल ही में touchscreen अनुकूलन कक्षों के लिए कार्य संशोधित, जिसमें एक दीवार एक touchscreen है कि दोनों दृश्य उत्तेजनाओं और रिकॉर्ड नाक-प्रहार प्रतिक्रियाएं19प्रदर्शन कर सकते है । Touchscreen मंडलों क्योंकि उनके बहुमुखी प्रतिभा के लोकप्रिय होते जा रहे है कार्यों की एक किस्म (जैसे, युग्मित सहयोगी अधिगम, उलटा सीखने, आदि) उपकरण20के एक टुकड़े के साथ । अंय touchscreen प्रक्रियाओं के समान20,21,22, SAT के हमारे अनुकूलन एक अपारदर्शी प्लास्टिक touchscreen कवर के उपयोग की आवश्यकता है, एक मुखौटा कहा जाता है, छेद में कटौती के साथ । एक केंद्रीय, परिपत्र छेद इसके पीछे स्क्रीन पर एक सफेद उत्तेजना पेश करके एक संकेत की प्रस्तुति के लिए अनुमति देता है, और दो वर्ग प्रतिक्रिया क्षेत्रों, एक हिट के लिए नामित और सीआरएस के लिए एक, चूहे को छूने प्रतिक्रियाएं19बनाने के लिए अनुमति देते हैं । पारंपरिक कक्षों में, 4-s प्रतिक्रिया विंडो आमतौर पर लीवर की प्रस्तुति के साथ संकेत दिया है, लेकिन पिछले एक अध्ययन का प्रदर्शन किया है कि एक टोन भी प्रतिक्रिया खिड़की के संकेत के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है23. touchscreen में बैठ गया, हम इसी तरह एक संक्षिप्त टोन के साथ प्रतिक्रिया खिड़की संकेत । अन्य प्रशिक्षण पैरामीटर (उदा., परीक्षणों की संख्या, मध्यांतर अंतराल, आदि) पारंपरिक और टचस्क्रीन सैट के बीच समान रखा जाता है. हम पहले पारंपरिक और touchscreen sat संस्करण के बीच प्रदर्शन का आकलन किया और पाया कि यह तुलनीय था, सुझाव है कि touchscreen SAT एक वैध तरीका है निरंतर ध्यान19उपाय है । touchscreen संशोधन और अधिक बहुमुखी SAT क्योंकि यह अब touchscreen अनुकूलन बक्से में व्यापक उपयोग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है बनाता है ।

वर्तमान प्रोटोकॉल विवरण कैसे चलाने के लिए touchscreen प्रयोगशाला में बैठे । प्रशिक्षण कार्यक्रम थोड़ा काम19 की हमारी पिछली रिपोर्ट से बदल दिया गया है महिला चूहों, जो, पुरुषों के विपरीत, में कठिनाई पिछले कार्यक्रम24के माध्यम से आगे बढ़ रहा था में अधिग्रहण के समय का अनुकूलन । पुरुष और मादा चूहों में विशिष्ट प्रदर्शन चित्रण परिणाम, कार्य के साथ समस्याओं के निवारण के लिए सुझावों के साथ शामिल किए गए हैं ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

< p class = "jove_content" > सभी प्रयोगों को राष्ट्रीय स्वास्थ्य के संस्थानों के दिशा निर्देशों के अनुसार आयोजित किया गया और मंदिर विश्वविद्यालय संस्थागत पशु उपयोग और देखभाल समिति द्वारा अनुमोदित किया गया. इस प्रोटोकॉल वयस्क के साथ विकसित किया गया था (~ ६० उंर के दिन जब अध्ययन शुरू) पुरुष और महिला Sprague-Dawley चूहों (चार्ल्स नदी) ।

< p class = "jove_title" > 1. टचस्क्रीन के लिए सामग्री सैट

  1. सुनिश्चित करें कि एक ध्वनि क्षीणन कक्ष प्रत्येक Touchscreen कक्ष के चारों ओर है और यह कि मंडलों एक घर प्रकाश, टोन जनरेटर, कक्ष के ऊपर तैनात कैमरा, और एक गोली से लैस कर रहे है फीडर इनाम क्षेत्र के साथ मशीन (कि रोशन किया जा सकता है) touchscreen विपरीत दीवार पर ।
  2. प्रवेशनी या इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण की योजना बनाई है, तो एक बड़े एपर्चर के साथ एक फीडर इनाम क्षेत्र का उपयोग करें । उपयोग ४५ मिलीग्राम इनाम छर्रों कि धूल को कम करने के लिए एक आटा झारना के साथ झारना किया गया है, जो फीडर रोकना कर सकते हैं ।
  3. एक काले एक्रिलिक मास्क (३.१७५ mm मोटी, मैट) के साथ प्रत्येक कक्ष फ़िट touchscreen पर प्रतिक्रिया क्षेत्रों को सीमित करने के लिए । एक केंद्रीय सर्कल खोलने के साथ मुखौटा तैयार (२८.५८ मिमी व्यास, नीचे से १०७.९५ मिमी, बाएँ और दाएँ पक्ष के बीच केंद्रित) प्रकाश उत्तेजना और दो वर्ग प्रतिक्रिया क्षेत्रों के लिए (२८.५७ मिमी x २८.५७ मिमी) प्रत्येक के नीचे और केंद्र से तैनात (एक ८५.७३ मिमी से बाईं ओर और दाईं ओर से एक ८५.७३ mm, और दोनों ३४.९३ मिमी नीचे से) । मुखौटा का एक चित्रण प्रकाशन, बाती, एट अल में पाया जा सकता है । < सुप वर्ग = "xref" > 19 .
  4. चैंबर की ओर तैनात मैट फिनिश वाले टचस्क्रीन के सामने मास्क लगाएं ।
< p class = "jove_title" > 2. टचस्क्रीन सैट के लिए डिजाइन अनुसूची

< p class = "jove_content" > नोट: नीचे प्रोटोकॉल विवरण कैसे आकार देने और टचस्क्रीन सैट के लिए परीक्षण कार्यक्रम के लिए मानकों को स्थापित करने के लिए । इन सभी कार्यक्रम भी अनुरोध पर उपलब्ध हैं । तालिका 1 शेड्यूल पैरामीटर्स को दर्शाया गया है ।

  1. नाक प्रहार आकार देने मापदंडों.
    1. सेट प्रोग्राम ताकि कोई संकेत प्रस्तुत कर रहे है और houselight बंद रहता है ।
    2. फीडर इनाम क्षेत्र सेट के लिए एक गोली की उपस्थिति से संकेत मिलता है और इस प्रकाश के लिए बंद करने के रूप में फीडर पोर्ट अवरक्त बीम द्वारा निर्धारित के रूप में निंनलिखित गोली है़ बारी रोशन करने के लिए ।
    3. सेट कार्यक्रम इतना है कि नाक-या तो प्रतिक्रिया क्षेत्र में प्रहार एक निश्चित अनुपात 1 (FR1) सुदृढीकरण अनुसूची ( यानी , प्रत्येक उचित प्रतिक्रिया पुरस्कृत किया जाता है) के तहत भोजन छर्रों के साथ पुरस्कृत कर रहे हैं । हालांकि, कार्यक्रम इतना सेट है कि अगर नाक के लिए साइड अंतर-प्रहार पांच या अधिक है, चूहा गैर इष्ट पक्ष प्रहार करने के लिए एक पक्ष पूर्वाग्रह के विकास को रोकने के इनाम प्राप्त करना चाहिए ।
    4. सत्र ४० मिनट या १२० पुरस्कृत प्रहार के बाद समाप्त करने के लिए सेट । प्रशिक्षण अनुसूची 1 के लिए अग्रिम विषयों अगर वे पूरा १२० नाक दो लगातार दिनों के लिए ४० मिनट में प्रहार ।
  2. प्रशिक्षण शेड्यूल 1, प्रशिक्षण शेड्यूल 2 के लिए साझा पैरामीटर्स का विवरण, और SAT ।
    1. प्रोग्राम प्रशिक्षण कार्यक्रम ताकि houselight पर रहता है ध्यान मांगों को बढ़ाने के लिए ।
    2. कार्यक्रम प्रत्येक सत्र ताकि यह १६२ परीक्षण है कि प्रति ब्लॉक ५४ परीक्षणों के तीन ब्लॉकों में एक से अधिक परीक्षण अंतराल (ITI) पर सेट के साथ विभाजित किया जा सकता है 9 & #177; 3 s.
    3. सुनिश्चित करें कि संकेत और गैर-संकेत परीक्षण pseudorandomized है कि संकेत और गैर-सिग्नल परीक्षण की एक ही संख्या में प्रत्येक तीन ब्लॉक में हो ।
    4. कार्यक्रम के लिए एक भोजन गोली उद्धार और प्रत्येक सत्र के शुरू में स्वचालित रूप से खाद्य बंदरगाह प्रकाश पर बारी सेट । जब एक अवरक्त बीम तोड़ इंगित करता है कि चूहा इनाम क्षेत्र से अपने सिर को हटा दिया है, कार्यक्रम सेट के लिए बंद खाद्य बंदरगाह प्रकाश और पहले आईटीआई शुरू करते हैं ।
    5. प्रत्येक परीक्षण ( यानी , सिग्नल या गैर-सिग्नल) के बाद, एक २०० ms, ७० dB टोन (3 kHz) के साथ 4-s प्रतिक्रिया विंडो इंगित करने के लिए प्रोग्राम सेट करें ।
    6. अगर चूहा सही ढंग से जवाब दे, आईटीआई शुरू करने के लिए कार्यक्रम सेट जब चूहा इनाम क्षेत्र से अपने सिर को हटा । अगर चूहे गलत जवाब देते हैं, तो आईटीआई को सेट करने के लिए प्रतिक्रिया का पालन शुरू । यदि चूहा छोड़ देता है ( यानी , कोई प्रतिक्रिया नहीं करता है), आईटीआई सेट प्रतिक्रिया खिड़की की समाप्ति के बाद शुरू करने के लिए ।
      7. प्रतिसंतुलन के लिए
    7. , इन अनुसूचियों के दो संस्करणों का विकास, सही प्रतिक्रिया क्षेत्र के साथ पहली हिट के लिए नामित (संस्करण A) और दूसरी वाम प्रतिक्रिया क्षेत्र के साथ हिट (संस्करण बी) के लिए नामित.
  3. प्रशिक्षण अनुसूची 1 पैरामीटर.
    1. संकेत परीक्षण पर ५०० ms.
    2. के लिए सभी संकेत अवधि सेट, एक साथ प्रतिक्रिया क्षेत्र के लिए ५०% तीव्रता पर हिट के लिए नामित, संकेत के साथ, चूहा & #39; एस आकर्षित करने के लिए सेट करें सही प्रतिक्रिया क्षेत्र.
    3. सही अस्वीकार के लिए नामित क्षेत्र रखने के गैर संकेत परीक्षणों पर बुझे ।
    4. प्रोग्राम सेट करें ताकि गलत प्रतिसाद ट्रिगर सुधार परीक्षण जिसमें पिछले परीक्षण प्रकार ( यानी , संकेत या गैर-संकेत) फिर से प्रस्तुत है । सुनिश्चित करें कि एक सही प्रतिक्रिया या चार लगातार गलत प्रतिक्रियाएं सुधार परीक्षणों की श्रृंखला समाप्त होता है । कार्य पूर्णता के लिए आवश्यक १६२ कुल परीक्षणों की ओर सुधार परीक्षण की गणना न करें.
    5. अग्रिम विषयों प्रशिक्षण अनुसूची 2 के लिए यदि वे कम से ७०% हिट है, कम से ७०% सही खारिज कर दिया, और लगातार तीन दिनों के लिए 20% से कम चूक ।
  4. प्रशिक्षण अनुसूची 2 पैरामीटर.
    1. प्रशिक्षण अनुसूची 1 के विपरीत ५०० ms.
    2. के लिए सभी संकेत अवधि सेट, कार्यक्रम संकेत परीक्षणों पर बुझे हिट के लिए प्रतिक्रिया क्षेत्र रखने के लिए सेट.
      3. प्रशिक्षण अनुसूची 1 के विपरीत
    3. , प्रोग्राम सुधार परीक्षण निष्पादित नहीं है ।
    4. अन्य सभी मापदंडों के रूप में प्रशिक्षण अनुसूची 1.
      5. में रखने के लिए
    5. अग्रिम विषयों को शनि अगर वे कम से ७०% हिट है, कम से ७०% सही खारिज कर दिया है, और लगातार तीन दिनों के लिए 20% से कम चूक ।
  5. सत पैरामीटर.
    1. सेट तीन संकेत अवधियों: ५०० ms, ५० ms, और 25 ms.
    2. प्रोग्राम सेट करने के लिए एक कूट फैशन में चर संकेतों को पेश करने के लिए, इस तरह कि तीन सिग्नल की अवधि तीन परीक्षण ब्लॉकों में से हर एक के दौरान समय की एक बराबर संख्या प्रस्तुत कर रहे हैं.
    3. ५०० एमएस संकेत की अवधि में कम से ७०% हिट के रूप में मानदंड प्रदर्शन को परिभाषित, कम से ७०% सही अस्वीकार करता है, और लगातार तीन दिनों के लिए 20% से कम चूक ।
< तालिका बॉर्डर = "1" फो: साथ-साथ रखें । भीतर-पृष्ठ = "1" फो: रखने के साथ-अगले । भीतर-पृष्ठ = "हमेशा" > तालीम स्टेज मैक्स. परीक्षण संकेत कालावधी (ms) विशेष अटी निकष माध्य असावे प्रति स्टेज नाक प्रहार आकृति १२० कोई आयोजन Houselight पर १२० परीक्षणों में ४० मिनट नर: 2, मिहला: 2 प्रशिक्षण अनुसूची 1 १६२ ५०० Houselight पर; सुधार परीक्षण; प्रतिसाद विंडो संकेत परीक्षणों के दौरान ५०% पर जलाया & #62; ७०% हिट्स, & #62; ७०% CR, & #60; लगातार 3 दिनों के लिए 20% चूक नर: 19, मिहला: 25 प्रशिक्षण अनुसूची 2 १६२ ५०० Houselight पर & #62; ७०% हिट्स, & #62; ७०% CR, & #60; लगातार 3 दिनों के लिए 20% चूक नर: 13, मिहला: 21 सत १६२ ५००, ५०, 25 Houselight पर & #62; ७०% हिट्स पर ५०० ms, & #62; ७०% CR, & #60; के लिए 20% चूक 3 लगातार दिन नर: 18, मिहला: 12 < p class = "jove_content" फो: रख-जुलकर । भीतर-पृष्ठ = "1" > तालिका 1: प्रशिक्षण शेड्यूल और प्रत्येक शेड्यूल के लिए औसत प्राप्ति समय ।

< राजभाषा प्रारंभ = "6" >
  • े सत.
    1. ब्लॉक 1 और 3 के लिए पैरामीटर रखने के समान SAT ।
    2. प्रोग्राम houselight ताकि यह एक आवृत्ति पर चमक ०.५ हर्ट्ज के दौरान ब्लॉक 2.
    3. डेटा का विश्लेषण करते समय, 1, 2 और 3 के बीच प्रदर्शन की तुलना करने से पहले प्रदर्शन का विश्लेषण करने के लिए, के दौरान, और एक ही सत्र के भीतर ट्रैक्टर के बाद ।
  • डाटा निष्कर्षण कार्यक्रम.
    1. निकालें सैट और ट्रैक्टर के लिए निंनलिखित डेटा परीक्षण ब्लॉक और (VI और प्रतिशत हिट के लिए) प्रत्येक संकेत अवधि के नीचे टूट बैठे:
      1. हिट और मिस की संयुक्त संख्या से हिट की संख्या विभाजित करके हिट के प्रतिशत की गणना और फिर ंयू ltiplying ने १००.
      2. सही अस्वीकारों और झूठी अलार्म की संयुक्त संख्या से सही अस्वीकार की संख्या विभाजित करके सही अस्वीकार के प्रतिशत की गणना और फिर १००.
        3. द्वारा गुणा
      3. सतर्कता सूचकांक (VI) की गणना, ध्यान प्रदर्शन का एक समग्र उपाय, निम्नलिखित सूत्र का उपयोग: < img alt = "समीकरण" src = "//cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/56219/56219eq1.jpg"/> जहाँ h और f संकेत पर हिट्स के अनुपात हैं परीक्षण और गैर संकेत परीक्षणों पर झूठी अलार्म, क्रमशः । से छठी सीमा के मूल्यों-1 के लिए 0 का एक मूल्य का संकेत है कि चूहे के संकेत और गैर संकेत परीक्षणों के बीच अंतर करने में असमर्थ है के साथ । छठी माप में लोप परीक्षण शामिल नहीं है ।
      4. परीक्षण का प्रतिशत निर्धारित करने से चूक के प्रतिशत की गणना जहां कोई जवाब नहीं हुआ ।
    • < p class = "jove_title" > 3. टचस्क्रीन में चूहे चलाने के लिए प्रक्रिया SAT

    1. रिवर्स प्रकाश/अंधेरे चक्र विचार
      नोट: हम अपने अंधेरे चक्र के दौरान हमारे चूहों का परीक्षण, लेकिन प्रकाश चक्र में परीक्षण के बारे में विचार के लिए चर्चा अनुभाग देखें.
        अंधेरे चक्र के दौरान परीक्षण के लिए
      1. , कम से 30 मिनट के अंधेरे चक्र के शुरू होने के बाद व्यवहार परीक्षण शुरू.
      2. एक बार उपकरण की स्थापना की है, सभी प्रशिक्षण और परीक्षण प्रक्रियाओं के दौरान अंधेरे में व्यवहार परीक्षण कमरे रखने के चूहों के साथ हस्तक्षेप से बचने के लिए & #39; सो/जगा चक्र.
      3. प्रकाश जोखिम को कम करने के लिए परिवहन के दौरान काले तौलिए के साथ चूहे पिंजरों को कवर ।
        4. लाल बत्ती के साथ
      4. उपयोग हेडलाइट्स प्रकाश/अंधेरे चक्र को बाधित किए बिना अंधेरे में हाथ मुक्त काम के लिए चालू है ।
    2. खाद्य प्रतिबंध प्रक्रिया और अनुसूची असाइनमेंट
      1. उचित व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (पीपीई; जैसे , दस्ताने, मास्क, बोनट, लैब कोट, शू कवर, आदि ) चूहों को संभालने से पहले.
      2. जब चूहों कॉलोनी के कमरे में आने, घर चूहों व्यक्तिगत रूप से या समूहों में. हमारे अध्ययन में अधिकांश चूहों को अंततः cannulae के साथ प्रत्यारोपित कर रहे हैं, जो आवश्यक व्यक्तिगत आवास.
      3. प्रति दिन 5 मिनट के लिए दैनिक चूहों संभाल, 5 दिन पहले अध्ययन के शुरू करने के लिए ।
        4. खाद्य प्रतिबंध से पहले
      4. , रिकॉर्ड प्रत्येक चूहे & #39; एस नि: शुल्क खिला वजन और उनके मुक्त खिला वजन के ८५% पर अपने लक्ष्य वजन की गणना ।
      5. भोजन को आकार देने शुरुआत से पहले 3 दिनों के लिए चूहों को प्रतिबंधित.
        6. आकार देने से पहले
      6. , पूर्व अपने घर पिंजरे में 15 खाद्य इनाम छर्रों को चूहों बेनकाब.
      7. प्रारंभिक खाद्य प्रतिबंध के बाद, ध्यान कार्य पर प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए आवश्यक के रूप में दैनिक भोजन राशि समायोजित करें और ~ ८५% प्रत्येक चूहे के & #39; s मुक्त-खिला शरीर वजन समय पर मामूली वजन के लिए अनुमति (दिशा निर्देश देखें < सुप वर्ग = "xref" > २५ ). एक नया कार्यक्रम शुरू करने से पहले, चूहों अधिक सामांय से प्रेरणा बढ़ाने के लिए प्रतिबंधित ।
        8. एक सप्ताह के दिन (ओं) पर
      8. जब चूहों व्यवहार प्रदर्शन नहीं करते हैं, कम से १.० जी द्वारा उनके भोजन में वृद्धि करने के लिए बनाने के लिए कैलोरी है कि वे प्राप्त होता है जबकि व्यवहार कार्य के दौरान पुरस्कृत किया जा रहा है ।
      9. रर प्रत्येक मूषक & #39; s भार उनके सत्र पूरा होने के बाद ।
      10. चूहों को खिलाने के लिए अपने सत्र को पूरा करने के बाद कम से कम 30 मिनट नहीं है व्यवहार परीक्षण प्रेक्टिस और खिला समय के बीच एक संघ से बचने के । यदि चूहों समूह का लुफ्त लिया, प्रत्येक चूहे फ़ीड के लिए अलग से 1 ज, तो चूहों समूह आवास हालत में वापस डाल दिया ।
      11. अध्ययन के शुरू करने से पहले, बेतरतीब ढंग से प्रशिक्षण कार्यक्रम के दो संस्करणों में से एक के लिए प्रत्येक चूहे को आवंटित (एक या बी) और उंहें प्रशिक्षण और SAT प्रक्रियाओं में अपने निर्दिष्ट संस्करण पर बनाए रखने ।
    3. दै चल सामा
      1. डॉन उचित पीपीई.
      2. पावर अप अनुकूलन चैंबर्स और कंप्यूटर.
      3. जांच करें कि गोली मशीन छर्रों से भर रहे है और कि मुखौटा touchscreen के सामने डाला जाता है ।
      4. सुनिश्चित करें कि प्रत्येक बॉक्स ठीक से काम कर रहा है सत्यापित करना है कि फीडर ठीक से भोजन और स्क्रीन, रोशनी, और टोन कार्य कर रहे है वितरण है । एक साधारण बॉक्स परीक्षण अनुसूची इस प्रयोजन के लिए लिखा जा सकता है और हमारा अनुरोध पर उपलब्ध है ।
      5. प्रत्येक बॉक्स में सही अनुसूची लोड, उचित संस्करण (यानी , एक या बी) के करीब ध्यान दे । इनपुट प्रासंगिक पशु आईडी के बारे में जानकारी, सेक्स, प्रयोगात्मक स्थिति, उपयोगकर्ता के प्रथमाक्षर, और अन्य नोटों अगर जरूरत ( जैसे , अर्क दिन 1).
      6. कॉलोनी के कमरे से चूहों को पुनः प्राप्त करने और उन्हें उपयुक्त बॉक्स में डाल दिया.
      7. अधिवेशन सुरु.
      8. वीडियो कैमरा सेट-अप के माध्यम से देखने के प्रदर्शन के लिए कई मिनट के लिए सत्र के शुरू में सुनिश्चित करें कि सब कुछ ठीक से काम कर रहा है । प्रदर्शन की जांच करें आवधिक ।
      9. एक बार एक सत्र पूरा हो गया है, रिकॉर्ड सारांश डेटा ( जैसे , प्रतिशत हिट, प्रतिशत सीआरएस, प्रतिशत चूक) और नोटबुक में किसी भी मुद्दे ।
      10. 10% इथेनॉल के साथ प्रत्येक चैंबर पोंछ और जानवरों के सेट के बीच में बिस्तर की जगह ।
      11. दिन के लिए चूहों के अंतिम सेट चलाने के बाद, 10% इथेनॉल के साथ अच्छी तरह से चैंबर साफ, सुनिश्चित करना है कि फर्श ग्रिड के रूप में संभव के रूप में साफ है, और बिस्तर की जगह ।
      12. बादल सर्वर पर डेटा का बैकअप लें और किसी भी महत्वपूर्ण डेटा को निकालने ।
      13. बिजली नीचे उपकरण.
      14. एक ही बक्से में एक ही समय में पशुओं को चलाने के प्रत्येक दिन ।
      15. भागो चूहों 5-6 दिन एक सप्ताह (हम अपने चूहों 6 दिन एक सप्ताह चलाने के लिए).
    < p class = "jove_title" > 4. व्यवहार समस्या निवारण करें

    < p वर्ग = "jove_content" > नोट: यह जब चूहों अगले आकार देने चरण में संक्रमण हो जाता है ड्रॉप करने के लिए प्रदर्शन के लिए सामान्य है ( अर्थात , नाक प्रहार आकृति प्रशिक्षण अनुसूची 1, प्रशिक्षण अनुसूची 1 करने के लिए प्रशिक्षण अनुसूची 2 के लिए, प्रशिक्षण अनुसूची 2 सैट करने के लिए) । हालांकि, अगर समय के साथ प्रदर्शन में सुधार नहीं है या अगर एक चूहा अच्छा प्रदर्शन कर रहा था और फिर अचानक बंद हो जाता है अच्छा प्रदर्शन, सबसे अधिक बार मुद्दा खाद्य प्रतिबंध के साथ है ।

    1. खाद्य प्रतिबंध मुद्दों
      1. यदि खाद्य प्रतिबंध एक संदिग्ध मुद्दा है, घड़ी चूहा काम करने में मदद का निदान जहां समस्या झूठ और चूक संख्या की जांच, विशेष रूप से सत्र में ।
      2. अगर एक चूहा उच्च चूक है, खासकर अगर वे 3 ब्लॉक में वृद्धि, और शांत बॉक्स में बैठता है, नहीं प्रदर्शन, प्रसारणई दैनिक खाद्य राशि 1 जी द्वारा और स्थिति की निगरानी अगर प्रदर्शन में सुधार हुआ है निर्धारित करने के लिए ।
      3. अगर एक चूहा उच्च चूक है, अधीर स्क्रीन पर प्रहार, और आगे पीछे सत्र भर में खाद्य बंदरगाह को चलाता है, 1 जी द्वारा दैनिक खाद्य राशि में वृद्धि और स्थिति की निगरानी के लिए निर्धारित अगर प्रदर्शन में सुधार हुआ है ।
      4. मामलों में जहां यह बताना मुश्किल है कि एक चूहा खत्म हो रहा है या अल्पपोषित, 2 दिन के लिए खाद्य राशि में वृद्धि और प्रदर्शन की निगरानी । यदि प्रदर्शन में सुधार नहीं है या बदतर हो जाता है, 2 दिन और निगरानी प्रदर्शन
      5. के लिए खाद्य राशि में कमी अगर प्रदर्शन खाद्य प्रतिबंध को समायोजित करने के बाद सुधार नहीं करता है, एक आसान के रूप में विस्तृत अगले निर्धारित करने के लिए चूहे चाल ।
    2. प्रशिक्षण के विभिन्न अनुसूचियों में प्रदर्शन समस्या निवारण
      नोट: ड्रॉप एक खराब प्रदर्शन चूहे अगर अपने अधिग्रहण समय यह एक ही सेक्स के एक जानवर लेता है कि दिनों की मतलब संख्या के ऊपर दो मानक विचलन से अधिक है उस शेड्यूल पर मापदंड तक पहुंचने के लिए । हम Sprague-Dawley चूहों के लिए कट-नापसंद के लिए हमारे डेटा के आधार पर सुझाव दिया है, लेकिन इन नंबरों को अलग उपभेदों के लिए समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है ।
      1. प्रशिक्षण अनुसूची 1: प्रशिक्षण अनुसूची 1 के लिए, ड्रॉप Sprague-Dawley पुरुषों अगर वे ४८ दिनों के बाद प्राप्त नहीं किया है, तो वे ३६ दिन और ड्रॉप महिलाओं के बाद प्राप्त नहीं कर सकता ।
      2. प्रशिक्षण अनुसूची 2: यदि एक चूहा & #39; एस प्रशिक्षण अनुसूची 2 पर प्रदर्शन एक पंक्ति में 12 दिनों के लिए मानदंड के नीचे ठहराव और एक खाद्य प्रतिबंध मुद्दे पर शासन किया गया है, चूहा वापस नीचे स्थानांतरित करने के लिए प्रशिक्षण अनुसूची 1 की एक ंयूनतम के लिए 5 दिन या जब तक यह मानदंड तक पहुंचता है । अगर चूहे 12 दिन बाद ट्रेनिंग शेड्यूल 1 पर मापदंड तक नहीं पहुंचते हैं तो स्टडी से चूहे को गिरा दें । यदि चूहा प्रशिक्षण अनुसूची 1 गुजरता है और प्रशिक्षण अनुसूची 2 में वापस ले जाया गया है, लेकिन ३६ के बाद और पुरुषों और महिलाओं के लिए ४२ दिन के बाद में सुधार नहीं, शुरू में प्रशिक्षण अनुसूची 2 शुरू करने के बाद, तो अध्ययन से चूहे ड्रॉप ।
      3. सत: यदि कोई चूहा & #39; एस एक पंक्ति में 12 दिनों के लिए मानदंडों के नीचे SAT ठहराव पर प्रदर्शन और एक खाद्य प्रतिबंध मुद्दे से इनकार कर दिया गया है, चूहा वापस नीचे 5 दिनों की एक ंयूनतम के लिए प्रशिक्षण अनुसूची 1 के लिए ले जाएं या जब तक वे मानदंडों तक पहुंचने । यदि चूहे 12 दिन में अनुसूची 1 पर मापदंड तक नहीं पहुंचते हैं, तो अध्ययन से चूहे को गिरा दें । यदि चूहा प्रशिक्षण अनुसूची 1 गुजरता है और वापस चला गया है sat, लेकिन ४१ के बाद सुधार नहीं करता है और 28 पुरुषों और महिलाओं के लिए दिन, क्रमशः, शुरू में SAT के बाद, अध्ययन से चूहा छोड़ ।
    3. अन्य मुद्दों पर समस्या निवारण
      1. यदि कोई चूहा एक ओर पूर्वाग्रह विकसित करता है ( अर्थात , लगातार स्कोरिंग & #62; ७०% हिट्स और & #60; ४०% सही अस्वीकार पर, या इसके विपरीत) प्रशिक्षण अनुसूची 2 या सैट पर जबकि, चूहा ले जाने के लिए प्रशिक्षण चरण 1, जो सुधार परीक्षण है कि चूहे दोनों प्रतिक्रिया क्षेत्रों का जवाब देने के लिए प्रोत्साहित किया है । प्रशिक्षण अनुसूची 1 में चूहे कम से कम 5 दिन या जब तक वे मानदंडों तक पहुंचने के लिए रखें । अध्ययन से चूहा गिरा अगर प्रशिक्षण अनुसूची 1 पर मानदंड 12 दिनों के बाद पूरा नहीं हुआ है ।
      2. पशु चिकित्सा स्टाफ के साथ परामर्श तुरंत अगर एक चूहा खाना बंद हो जाता है, विकसित porphyrin, या अंयथा दर्द और संकट के लक्षण दिखा रहा है ।

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    सबसे अधिक ध्यान अध्ययन के लिए, चूहों पर SAT मापदंड को प्रशिक्षित किया जाता है और फिर जोड़तोड़ बाधित या ध्यान में सुधार करने के लिए प्रदर्शन कर रहे हैं । अधिग्रहण डेटा आम तौर पर प्रस्तुत नहीं है, लेकिन हम तो यहां करने के लिए पुरुष और महिला Sprague-Dawley चूहों में अधिग्रहण की दरों को वर्णन । इस अंत करने के लिए, हम दिनों की औसत संख्या मात्रा (नाक प्रहार चरण पर शुरू) शनि पर मानदंडों तक पहुंचने के लिए । ध्यान दें कि कुछ चूहों यह मानदंड को कभी नहीं किया (n = 5 नर, और n = 1 महिला) । औसत दिन है कि यह पुरुष लिया (n = 24) और महिला (n = 16) चूहों (जो आवंटित समय में मानदंडों तक पहुंच नहीं था सहित) मानदंडों तक पहुंचने के लिए ५४.५ दिन और ६२ दिन था, क्रमशः (चित्रा 1) । लिंगों के बीच अधिग्रहण समय में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था [U = १६५.५, Z =-०.७५, p =. ४६९] । यह उल्लेखनीय है कि प्राप्ति समय में परिवर्तनशीलता पुरुषों [interquartile श्रेणी (IQR) = ६०.२५] महिलाओं की तुलना में अधिक [IQR = २९.५०] में अधिक दिखाई देता है ।

    एक बार चूहों आधार रेखा अधिग्रहीत, हम पुरुषों (n = 19) और महिलाओं में चार ठेठ प्रदर्शन उपायों का मूल्यांकन (n = 15): प्रतिशत हिट्स, प्रतिशत सीआरएस, VI, और प्रतिशत चूक । हिट और सही अस्वीकार के प्रतिशत के आधार पर, पुरुषों और महिलाओं को इसी तरह संकेत [टी(३२) = पर सटीक थे । ९२९, p =. ३६०] और गैर-सिग्नल्ड परीक्षण [t(३२) =. ०७१, p =. ३९४] (चित्र 2a, b). के रूप में SAT के साथ ठेठ है, गैर पर सटीकता-संकेत परीक्षण पर सटीकता से बेहतर था संकेत परीक्षण [च(1, ३२) = १२९.९९, p & #60; .001], लेकिन यह लिंगों के बीच अलग नहीं था (यानी, सेक्स या बातचीत का कोई मुख्य प्रभाव, [F' s & #60; 1]). के रूप में उल्लेख किया, छठी ध्यान प्रदर्शन के एक समग्र उपाय के रूप में गणना की है, और पुरुषों और महिलाओं के समान तुलना था [t(३२) =. ४१९, p =. ६७८] (चित्रा 2c). चूक कम थे, के रूप में एक इष्टतम खाद्य प्रतिबंध प्रक्रिया के साथ की उंमीद है, और लिंगों के बीच तुलनीय [t(३२) = १.६१, p =. ११८] (चित्रा 2d) । सत्र में प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए, हम तीन परीक्षण ब्लॉकों में परिवर्तन का आकलन किया और हिट [f(2, ६४) = २.७५, p =. ०७१] में कोई अंतर नहीं मिला और सही अस्वीकार [F(2, ६४) = १.८७१, p =. १६२] । परीक्षण ब्लॉकों में प्रदर्शन की तुलना करते समय, हिट और सही अस्वीकारों के लिए कोई सेक्स मतभेद नहीं थे [f' s & #60; 1] या हिट के लिए सेक्स और परीक्षण ब्लॉक के बीच बातचीत [F(2, ६४) = १.४२७, p =. २४७] और सही अस्वीकार [ F & #60; 1] (डेटा नहीं दिखाया गया है) ।

    SAT के दौरान, संकेतों ५०० ms, ५० ms, और 25 ms के बीच बदलती है और प्रदर्शन आमतौर पर छोटे सिग्नल की अवधि के साथ10,17,18में गिरावट आती है । हम नकल है कि यहां खोज, सटीकता के रूप में संकेत अवधि [F(2, ६४) = ९०.२१, p & #60; .001] (आंकड़ा 3ए) के साथ गिरावट आई है । Bonferroni के बाद हॉक टेस्ट ५०० ms से ५० ms (p & #60; .001) और फिर से ५० ms से 25 ms (p =. 017) तक प्रतिशत हिट्स में उल्लेखनीय गिरावट का पता चला । प्रदर्शन पुरुषों और महिलाओं के बीच तुलनीय था: सेक्स का कोई मुख्य प्रभाव नहीं था [F(1, ३२) = १.७४, p =. २६७] या सेक्स द्वारा संकेत अवधि बातचीत [F(2, ६४) = १.६६, p =. १९८].

    एक तरीका है ध्यान मांगों को बढ़ाने के परीक्षणों के दूसरे ब्लॉक के दौरान houselight चमकती द्वारा है । हम इस ट्रैक्टर (पुरुष n = 14, महिला n = 13) के साथ चूहों के एक सबसेट का परीक्षण किया । के रूप में अपेक्षित, वहां सत्र के एक मुख्य प्रभाव था [च(2, ५०) = ३७.७३, p & #60; .001], कि परीक्षण के दूसरे ब्लॉक के दौरान इस तरह के प्रदर्शन में कमी आई (पोस्ट-हॉक, ब्लॉक 1 बनाम 2, p & #60; .001), लेकिन एक बार बरामद में मृतक 3 ब्लॉक (पोस्ट-हॉक, ब्लॉक 1 बनाम 3, p =. ८६२) (चित्र 3 बी) । वहां सेक्स का एक मुख्य प्रभाव था [F(1, 25) = ११.२९, p = .003], इस तरह की है कि महिलाओं के प्रदर्शन के दौरान पुरुषों की तुलना में बदतर विरोध सत्र । हालांकि परीक्षण ब्लॉकों के लिए सेक्स और प्रदर्शन के बीच कोई सहभागिता नहीं थी [F(2, ५०) =. ५८२, p & #60;. ५६३], प्रत्येक परीक्षण ब्लॉक में पुरुषों और महिलाओं के बीच की योजना बनाई तुलना से पता चला कि हालांकि पुरुषों और महिलाओं के प्रदर्शन इसी तरह 1 ब्लॉक में (p =. १४४), महिलाओं के ब्लॉक 2 में बदतर प्रदर्शन (पी =. ०४६) और 3 ब्लॉक (पी = .003), सुझाव है कि ट्रैक्टर महिलाओं में अधिक विघटनकारी है और उनकी वसूली बदतर है ।

    Figure 1
    चित्रा 1: मानदंड के लिए दिन. दिनों की औसत संख्या निरंतर ध्यान कार्य (सैट) पर मानदंडों तक पहुंचने के लिए पुरुषों और महिलाओं के बीच समान था । हालांकि, पुरुष अधिग्रहण बार अधिक चर रहे हैं, के रूप में वे महिलाओं की तुलना में एक बड़ा interquartile रेंज (IQR) है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    Figure 2
    चित्र 2: प्रदर्शन के उपाय सैट. (A, B) पुरुष और महिला चूहों संकेत परीक्षणों पर समान सटीकता है, के रूप में प्रतिशत हिट के साथ संकेत दिया, और गैर संकेत परीक्षणों, प्रतिशत सही खारिज (सीआरएस) के साथ संकेत के रूप में । (ग) सतर्कता सूचकांक (VI), ध्यान का एक समग्र उपाय, दोनों लिंगों में भी समान था । (घ) चूक कम और पुरुषों और महिलाओं के बीच तुलनीय थे । डेटा अर्थ के रूप में प्रस्तुत कर रहे है ± मानक त्रुटि (SEM) मतलब है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

    Figure 3
    चित्रा 3: संकेत की अवधि और एक दृश्य के रूप में ट्रैक्टर की उपस्थिति में प्रदर्शन सैट. (A) संकेतों के दौरान SAT अवधि में भिंनता है । के रूप में की उंमीद है, प्रतिशत हिट (यानी, संकेत परीक्षणों पर सटीकता) गिरावट आतीहैके रूप में संकेत अवधि कम हो और यह प्रभाव दोनों लिंगों में समान था । तारांकन ५०० ms संकेत अवधि से एक महत्वपूर्ण अंतर इंगित करता है । (ख) इस पर प्रदर्शन SAT सत्र आमतौर पर छठी के साथ मापा जाता है । उंमीद के अनुसार, 2 ब्लॉक में एक (यानी, एक ट्रैक्टर की शुरूआत houselight चमकती) (एक काली पट्टी के साथ सचित्र) दोनों पुरुषों और महिलाओं में छठी कमी आई । महिलाओं पुरुषों की तुलना में सत्र भर में एक कम छठी थी । तारांकन खंड 1 और ब्लॉक 3 (p & #60; ०.०५) से एक महत्वपूर्ण अंतर इंगित करता है । डेटा के रूप में प्रस्तुत कर रहे है ± SEM । इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    निरंतर ध्यान में घाटे neuropsychiatric, neurodevelopmental, और neurodegenerative विकारों में रिपोर्ट कर रहे है1,2,3, लेकिन प्रक्रियाओं है कि इष्टतम बनाम बाधित ध्यान में योगदान कर रहे है अध्ययन किया । यह, भाग में है, क्योंकि विशेष उपकरण कुतर ध्यान कार्यों के आसान अनुकूलन सीमा । हालांकि, touchscreen मंडलों उपकरण20,22के एक टुकड़े के साथ संज्ञानात्मक कार्यों की एक किस्म चलाने के लिए लचीलापन प्रदान करके इस मुद्दे को संबोधित कर रहे हैं । यहां हम संज्ञानात्मक touchscreens के लिए उपलब्ध कार्यों की बढ़ती सूची में जोड़ने के लिए20,22 का ब्यौरा कैसे touchscreen को लागू करने के लिए पुरुष और महिला Sprague-Dawley चूहों के लिए बैठे । लिंगों के बीच प्रदर्शन की तुलना तुलनीय अधिग्रहण दरों से पता चला । हालांकि, पुरुषों महिलाओं की तुलना में मानदंडों तक पहुंचने में अधिक चर रहे थे । यह दिलचस्प सेक्स अंतर पुरुषों की उच्च विशेषता परिवर्तनशीलता से संबंधित हो सकता है, लेकिन नहीं महिलाओं, Sprague-Dawley चूहा तनाव6 और निश्चित रूप से आगे की जांच वारंट । आधारभूत मानदंडों को प्राप्त करने के बाद, पुरुषों और महिलाओं के संकेत और गैर संकेत परीक्षण है, जो छठी के स्कोर में परिलक्षित किया गया था पर तुलनीय सटीकता था । सिग्नल और गैर-सिग्नल परीक्षणों पर प्रदर्शन दोनों लिंगों में सभी तीन परीक्षण ब्लॉकों में समान रहे, जो पारंपरिक सैट संस्करण पर सत्र भर में स्थिर प्रदर्शन की सबसे रिपोर्ट के अनुरूप है जब घावों के बिना युवा वयस्क चूहे मूल्यांकन26,27,28,29,30, लेकिन10,11देखें । चूक दोनों लिंगों में इसी तरह कम थे, यह दर्शाता है कि दोनों पुरुषों और महिलाओं को कार्य करने के लिए प्रेरित किया गया । ध्यान दें कि हमारी प्रयोगशाला में, हम एक रिवर्स प्रकाश/अंधेरे चक्र पर हमारे चूहों को बनाए रखने (8:30 AM पर बंद रोशनी) । हालांकि, पारंपरिक SAT प्रक्रिया एक नियमित प्रकाश पर बनाए रखा चूहों के साथ आयोजित किया गया है/डार्क चक्र प्रकाश अवधि के दौरान परीक्षण के साथ (उदा,10,17) । शनि में संज्ञानात्मक प्रदर्शन के लिए एक zeitgeber संभावना प्रभाव है कि दिन के समय31परीक्षण पर है ंयूनतम के रूप में सेवा करने के लिए आता है ।

    सैट की एक विशेषता अलग संकेत अवधि का उपयोग है । इस बात का सबूत है कि कई संकेतों करों मांगों की शुरूआत और कोलीनर्जिक प्रणाली संलग्न है क्योंकि यह अपेक्षित अनिश्चितता३२,३३परिचय । इसके अतिरिक्त, अलग संकेत अवधि के लिए अनुमति देता है संक्षिप्त संकेतों के बीच तुलना के लिए, जो पता लगाने के लिए मुश्किल है, और अब संकेतों । के रूप में अपेक्षित, वर्तमान परिणाम प्रदर्शित करता है कि प्रदर्शन दोनों लिंगों में गिरावट आई के रूप में संकेत अवधि में कमी आई । यह संभावना है कि ज्यादातर जांचकर्ताओं का प्रयोग करेंगे SAT कारकों का परीक्षण करने के लिए कि वृद्धि या कम ध्यान । अलग संकेत अवधि में प्रदर्शन की तुलना इन स्थितियों में उपयोगी हो सकता है । उदाहरण के लिए, एक ख्यात संज्ञानात्मक बढ़ाने यौगिक का एक प्रभाव कम संकेत अवधि में अधिक स्पष्ट किया जा सकता है और इस प्रकार विशिष्ट संकेत की अवधि में दवा के प्रभाव को देखने प्रभावकारिता की एक अधिक पूरी तस्वीर प्रदान कर सकते हैं.

    ध्यान की मांगों को बढ़ाने के लिए एक दृष्टिकोण को ट्रैक्टर के रूप में जाना जाता कार्य के एक संस्करण में houselight चमकती द्वारा एक विचलित उत्तेजना परिचय है SAT । यहां हमने पाया है कि ब्लॉक के दौरान इस ट्रैक्टर पेश 2 आधारभूत (यानी, ब्लॉक 1 दोनों लिंगों में कोई नहीं के साथ, खंड की तुलना में बिगड़ा प्रदर्शन । उम्मीद के रूप में, प्रदर्शन एक बार विचलित उत्तेजना ब्लॉक 3 में समाप्त किया गया था बरामद किया । हालांकि वहां सेक्स और परीक्षण ब्लॉक के बीच एक महत्वपूर्ण संपर्क नहीं था, आधारभूत पर प्रदर्शन पुरुषों और 2 ब्लॉक में से महिलाओं और 3 है, जहां महिलाओं पुरुषों से भी बदतर प्रदर्शन के बीच अधिक समान था, सुझाव है कि ट्रैक्टर के प्रभाव अधिक हो सकता है महिलाओं में उच्चारण । हालांकि, तथ्य यह है कि ट्रैक्टर पुरुषों और महिलाओं में प्रभावी ढंग से बिगड़ा ध्यान इंगित करता है कि ट्रैक्टर सैट दोनों लिंगों में ध्यान मांगों को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जा सकता है । यहां हम houselight चमकती के ठेठ ट्रैक्टर हेरफेर कार्यरत है, लेकिन touchscreen मंडलों के साथ वहां अंय तरीके से एक विचलित उत्तेजना परिचय हो सकता है । उदाहरण के लिए, कुतर के लिए एक touchscreen निरंतर प्रदर्शन कार्य touchscreen कि लक्ष्य उत्तेजना के लिए आसंन है पर ध्यान की मांग को बढ़ाने के लिए दृश्य cues परिचय8। एक समान हेरफेर SAT के साथ संभव है, हालांकि हम यह अभी तक परीक्षण नहीं किया है ।

    इस कार्य का एक नुकसान यह है कि यह चूहों के लिए एक लंबा समय लगता है आधारभूत मानदंडों तक पहुंचने । हालांकि, प्रशिक्षण की इस अवधि के कई ध्यान कार्य7,३४,३५की एक विशेषता है, तो SAT एक अपवाद नहीं है । प्रशिक्षण की सुविधा के लिए, आकार देने और प्रशिक्षण चरणों भर में प्रदर्शन के लिए सावधान ध्यान महत्वपूर्ण है, ताकि एक समय पर फैशन में प्रदर्शन के मुद्दों का पता करने के लिए हस्तक्षेप किया जा सकता है । हमारे अनुभव में, प्रदर्शन में अचानक गिरावट अक्सर खाद्य प्रतिबंध के साथ एक मुद्दे के कारण है । जब एक खाद्य प्रतिबंध मुद्दा संदिग्ध है, यह चूक का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण है, कार्य के दौरान चूहे का प्रदर्शन देखो, और दैनिक वजन रिकॉर्ड की समीक्षा करने के लिए कैसे खिला समायोजित करने के लिए निर्धारित करते हैं । हालांकि दुर्लभ, एक पक्ष पूर्वाग्रह भी विकसित कर सकते हैं । इस मुद्दे को आसानी से किया जाता है, तथापि, वापस छोड़ने के लिए प्रशिक्षण अनुसूची 1 है, जो मजबूर सुधार परीक्षण के लिए चूहे की आवश्यकता है । अंय महत्वपूर्ण कारकों पर विचार कर रहे है एक ही समय में चूहों प्रशिक्षण प्रत्येक दिन और यह सुनिश्चित करना है कि वे उचित समय पर चला रहे हैं । इन युक्तियों का पालन इस व्यवहार प्रक्रिया का अनुकूलन ।

    वर्तमान अध्ययन में, हम Sprague-Dawley चूहा तनाव में ध्यान का परीक्षण किया । यह तनाव हमारे पिछले पुरुष और महिला Sprague में व्यवहार की जांच के काम के आधार पर चुना गया था-Dawley चूहों18,19,३६,३७। फिशर/ब्राउन नॉर्वे संकर चूहों, Wistar, और लंबे समय इवांस चूहों सहित अंय उपभेदों, SAT के मूल संस्करण के साथ परीक्षण किया गया है 10,३२,३८। इस प्रकार, यह संभावना है कि यहां वर्णित प्रक्रिया चूहे उपभेदों की एक किस्म के साथ उपयोग किया जा सकता है । वास्तव में, कि pigmented उपभेदों को देखते हुए, के रूप में albino Sprague-Dawley चूहे तनाव की तुलना में, बेहतर दृश्य तीक्ष्णता ३९है, यह संभव है कि pigmented उपभेदों प्राप्त होगा SAT faster (लेकिन संदर्भ देखें21) । चूहों से परे चलती, SAT के एक माउस संस्करण पारंपरिक अनुकूलन मंडलों में उपयोग के लिए विकसित किया गया था४०। अंय ध्यान कार्यों के Touchscreen संस्करण (उदा, पांच विकल्प धारावाहिक प्रतिक्रिया समय कार्य और निरंतर प्रदर्शन) चूहों के साथ प्रयोग किया जाता है8,४१, तो यह संभावना है कि यहां विस्तृत मापदंडों चूहों का परीक्षण करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है टचस्क्रीन के एक संस्करण में बैठे ।

    संक्षेप में, वर्तमान प्रोटोकॉल विवरण कैसे चूहों में touchscreen अनुकूलन कक्षों के लिए SAT को लागू करने के लिए । इस उपकरण की बढ़ती लोकप्रियता को देखते हुए टचस्क्रीन सैट आसानी से इस प्रोटोकॉल के साथ कई प्रयोगशालाओं में कार्यरत हो सकते हैं । हमारे अध्ययन डिजाइन का एक अंय महत्वपूर्ण पहलू यह है कि हम लिंगों के बीच प्रदर्शन की तुलना में SAT । जबकि दोनों लिंगों का उपयोग कर मूल्यांकन किया गया है पारंपरिक SAT10,11, ध्यान के कई touchscreen कार्य केवल पुरुष कुतर उपयोग विकसित किए गए थे या पुरुषों और महिलाओं के प्रदर्शन की तुलना नहीं किया8,19 ,४१. हमने पाया है कि touchscreen sat अधिग्रहण और मानदंडों का प्रदर्शन पुरुषों और महिलाओं में समान थे, सुझाव है कि, बहुत पारंपरिक sat के साथ की तरह, touchscreen sat दोनों लिंगों में एक समान रूप से मांय ध्यान का परीक्षण है । दोनों पुरुष और मादा कुतर में व्यवहार प्रक्रियाओं को मान्य करने के महत्व को एक जैविक चर के रूप में सेक्स के विचार की आवश्यकता के लिए स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों द्वारा कार्यान्वित हाल के प्रयासों की वजह से तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है; एक नीति को बुनियादी अनुसंधान४२में ऐतिहासिक पुरुष पूर्वाग्रह का मतलब है । वर्तमान निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि वहां कोई कारण नहीं एक touchscreen SAT के लिए डिजाइन अध्ययन में महिला चूहों को बाहर करने के लिए है । इसके अलावा, क्योंकि touchscreen SAT प्रदर्शन पुरुषों और महिलाओं में आधारभूत पर समान है, किसी भी सुधार या ध्यान बिगड़ना है कि एक सेक्स के अंतर में परिणाम आधार रेखा प्रदर्शन उपायों में सेक्स मतभेदों से जटिल नहीं है के उद्देश्य से हेरफेर । इस प्रकार, touchscreen मंडलों की बढ़ती गोद लेने और बुनियादी अनुसंधान अध्ययन में महिला कुतर शामिल करने के लिए कदम touchscreen एक विशेष रूप से उपयोगी ध्यान बनाए रखने का अध्ययन दृष्टिकोण बैठ कर ।

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

    Acknowledgments

    हम खुशी Bergmann, Attilio Ceretti, सारा कोहेन, नीना डंकन, ऐरोन हॉल, हैना Lefebo, और Madeleine Salvatore व्यवहार के साथ उनकी सहायता के लिए शुक्रिया अदा करना चाहूंगा, और डॉ विनय पारिख, डॉ Brittney Yegla, और रोब कोल पर उनकी सलाह के लिए SAT पैरामीटर । हम प्रशिक्षण प्रक्रिया पर सुझावों के लिए डॉ जिल McGaughy शुक्रिया अदा करना चाहूंगा । यह काम स्वास्थ्य अनुदान NIMH ०९२४३८ और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन ग्रांट आईओएस १५५२४१६ के राष्ट्रीय संस्थानों D.A.B. द्वारा समर्थित किया गया था

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Bussey-Saksida Rat Touch Screen Chambers Easy-Install System Lafayette Instrument 80604-20 Includes: Touch Screen, Chamber base with perforated floors, Large Feeder Reward Area (44.5 mm wide x 92.5 mm high), Speaker, Houselight, Tone Generator, SAC; Trapezoidal animal working area is 126 mm wide at the Feeder, 240 mm wide and 332 mm deep at the Screen, and 300 mm in height
    Sound Attenuation Cubicles (SAC) Lafayette Instrument 80604-20 Attenuation to approximately 35 dB; 38 kg in weight; External dimensions: 600 mm wide x 670 mm tall x 352 mm deep; Internal dimensions: 540 mm wide x 610 mm tall x 532 mm deep
    Abet II Software for Touch Screens Lafayette Instrument 89505 Version 2.19
    Whisker Multimedia Lafayette Instrument 80698-1 Required for Abet II Touch Operation
    Pellet Dispenser Lafayette Instrument 80209-45 45 mg Interchangeable Pellet Size Wheel
    Camera Lafayette Instrument 80600-CAM Filtered and focused for IR light
    Microsoft Windows Microsoft Windows 7-64 bit recommended
    Controller PC-Touch Screen Chambers Lafayette Instrument 88530 Dual Core Pentinum Processor; 2.5 GHz or greater; keyboard, mouse, and monitor; Installed PCI card, cable and expansion; Four RS232 ports; Four VGA ports
    Dustless Precision Pellets BioServe F0165 45 mg
    Black Acrylic Mask Everything Plastic Custom Product Black polycarbonate with one matte finish side, 3.18 mm thick; Central circular opening, 28.58 mm diameter, 107.95 mm from the bottom, centered between the left and right side; Two square response areas, 28.57 mm x 28.57 mm each positioned below and off center, one 85.725 mm from the left and one 85.725 mm from right side, and both 34.925 mm from the bottom.
    Utility Cart Fisher Scientific 11-954-754 30.75 in. x 18.38 in x 33 in
    Black towel Large enough to cover cages for animal transport
    Headlights with red lights Energizer HDL33A2E LED white and red light

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Cornblatt, B. A., Keilp, J. G. Impaired attention, genetics, and the pathophysiology of schizophrenia. Schizphr Bull. 20 (1), 31-46 (1994).
    2. Gmehlin, D., et al. Attentional Lapses of Adults with Attention Deficit Hyperactivity Disorder in Tasks of Sustained Attention. Arch Clin Neuropsychol. 31 (4), 343-357 (2016).
    3. Perry, R. J., Hodges, J. R. Attention and executive deficits in Alzheimer's disease. A critical review. Brain. 122 (Pt 3), 383-404 (1999).
    4. Sarter, M., Givens, B., Bruno, J. P. The cognitive neuroscience of sustained attention: where top-down meets bottom-up. Brain Res Rev. 35 (2), 146-160 (2001).
    5. Smilek, D., Carriere, J. S. A., Cheyne, J. A. Failures of sustained attention in life, lab, and brain: Ecological validity of the SART. Neuropsychologia. 48 (9), 2564-2570 (2010).
    6. Becker, J. B., Prendergast, B. J., Liang, J. W. Female rats are not more variable than male rats: a meta-analysis of neuroscience studies. Biol Sex Differ. 7 (1), 34 (2016).
    7. Cope, Z. A., Young, J. W. The Five-Choice Continuous Performance Task (5C-CPT): A Cross-Species Relevant Paradigm for Assessment of Vigilance and Response Inhibition in Rodents. Curr Protoc Neurosci. 4, 9-56 (2017).
    8. Kim, C. H., et al. The continuous performance test (rCPT) for mice: a novel operant touchscreen test of attentional function. Psychopharmacology (Berl). 232 (21-22), 3947-3966 (2015).
    9. Robbins, T. W. The 5-choice serial reaction time task: behavioural pharmacology and functional neurochemistry. Psychopharmacology (Berl). 163 (3-4), 362-380 (2002).
    10. McGaughy, J., Sarter, M. Behavioral vigilance in rats: task validation and effects of age, amphetamine, and benzodiazepine receptor ligands. Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 340-357 (1995).
    11. McGaughy, J., Sarter, M. Effects of ovariectomy, 192 IgG-saporin-induced cortical cholinergic deafferentation, and administration of estradiol on sustained attention performance in rats. Behav neurosci. 113 (6), 1216-1232 (1999).
    12. St Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. Sustained attention in mice: expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP). Behav Brain Res. 225 (2), 574-583 (2011).
    13. Demeter, E., Sarter, M., Lustig, C. Rats and humans paying attention: cross-species task development for translational research. Neuropsychology. 22 (6), 787-799 (2008).
    14. McGaughy, J., Kaiser, T., Sarter, M. Behavioral vigilance following infusions of 192 IgG-saporin into the basal forebrain: selectivity of the behavioral impairment and relation to cortical AChE-positive fiber density. Behav neurosci. 110 (2), 247-265 (1996).
    15. Gritton, H. J., et al. Cortical cholinergic signaling controls the detection of cues. Proc Natl Acad Sci. 113 (8), E1089-E1097 (2016).
    16. Burk, J. A., Sarter, M. Dissociation between the attentional functions mediated via basal forebrain cholinergic and GABAergic neurons. Neuroscience. 105 (4), 899-909 (2001).
    17. Parikh, V., Bernard, C. S., Naughton, S. X., Yegla, B. Interactions between Aβ oligomers and presynaptic cholinergic signaling: Age-dependent effects on attentional capacities. Behav Brain Res. 274, 30-42 (2014).
    18. Cole, R. D., Kawasumi, Y., Parikh, V., Bangasser, D. A. Corticotropin releasing factor impairs sustained attention in male and female rats. Behav Brain Res. 296, 30-34 (2016).
    19. Wicks, B., et al. Method for testing sustained attention in touchscreen operant chambers in rats. J Neurosci Meth. 277, 30-37 (2017).
    20. Hvoslef-Eide, M., Nilsson, S. R., Saksida, L. M., Bussey, T. J. Cognitive Translation Using the Rodent Touchscreen Testing Approach. Curr Top Behav Neurosci. 28, 423-447 (2016).
    21. Bussey, T. J., et al. The touchscreen cognitive testing method for rodents: how to get the best out of your rat. Learn Mem. 15 (7), 516-523 (2008).
    22. Mar, A. C., et al. The touchscreen operant platform for assessing executive function in rats and mice. Nat Protoc. 8 (10), 1985-2005 (2013).
    23. Gill, T. M., Sarter, M., Givens, B. Sustained visual attention performance-associated prefrontal neuronal activity: evidence for cholinergic modulation. J Neurosci. 20 (12), 4745-4757 (2000).
    24. Mazure, C. M., Jones, D. P. Twenty years and still counting: including women as participants and studying sex and gender in biomedical research. BMC Womens Health. 15 (1), 94 (2015).
    25. Toth, L. A., Gardiner, T. W. Food and Water Restriction Protocols: Physiological and Behavioral Considerations. J Am Assoc Lab Anim Sci. 39 (6), 9-17 (2000).
    26. Nuechterlein, K. H., Luck, S. J., Lustig, C., Sarter, M. CNTRICS Final Task Selection: Control of Attention. Schizo Bull. 35 (1), 182-196 (2009).
    27. Burk, J. A., Herzog, C. D., Porter, M. C., Sarter, M. Interactions between aging and cortical cholinergic deafferentation on attention. Neurobiol Aging. 23 (3), 467-477 (2002).
    28. St Peters, M., Demeter, E., Lustig, C., Bruno, J. P., Sarter, M. Enhanced control of attention by stimulating mesolimbic-corticopetal cholinergic circuitry. J Neurosci. 31 (26), 9760-9771 (2011).
    29. Turchi, J., Holley, L. A., Sarter, M. Effects of nicotinic acetylcholine receptor ligands on behavioral vigilance in rats. Psychopharmacology. 118 (2), 195-205 (1995).
    30. Newman, L. A., McGaughy, J. Attentional effects of lesions to the anterior cingulate cortex: How prior reinforcement influences distractibility. Behav neurosci. 125 (3), 360-371 (2011).
    31. Gritton, H. J., Stasiak, A. M., Sarter, M., Lee, T. M. Cognitive Performance as a Zeitgeber: Cognitive Oscillators and Cholinergic Modulation of the SCN Entrain Circadian Rhythms. PLOS ONE. 8 (2), e56206 (2013).
    32. Newman, L. A., McGaughy, J. Cholinergic deafferentation of prefrontal cortex increases sensitivity to cross-modal distractors during a sustained attention task. J Neurosci. 28 (10), 2642-2650 (2008).
    33. Yu, A., Dayan, P. Uncertainty, Neuromodulation, and Attention. Neuron. 46 (4), 681-692 (2005).
    34. Bari, A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. The application of the 5-choice serial reaction time task for the assessment of visual attentional processes and impulse control in rats. Nat Protoc. 3 (5), 759-767 (2008).
    35. Bhandari, J., Daya, R., Mishra, R. K. Improvements and important considerations for the 5-choice serial reaction time task-An effective measurement of visual attention in rats. J Neurosci Meth. 270, 17-29 (2016).
    36. Bangasser, D. A., Shors, T. J. The hippocampus is necessary for enhancements and impairments of learning following stress. Nat Neurosci. 10 (11), 1401-1403 (2007).
    37. Wiersielis, K. R., et al. Sex differences in corticotropin releasing factor-evoked behavior and activated networks. Psychoneuroendocrinology. 73, 204-216 (2016).
    38. Parikh, V., et al. Diminished trkA receptor signaling reveals cholinergic-attentional vulnerability of aging. Eur J Neurosci. 37 (2), 278-293 (2013).
    39. Prusky, G. T., Harker, K. T., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains. Behav Brain Res. 136 (2), 339-348 (2002).
    40. Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. Sustained attention in mice: Expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP). Behav Brain Research. 225 (2), 574-583 (2011).
    41. Romberg, C., Mattson, M. P., Mughal, M. R., Bussey, T. J., Saksida, L. M. Impaired Attention in the 3xTgAD Mouse Model of Alzheimer's Disease: Rescue by Donepezil (Aricept). J Neurosci. 31 (9), 3500-3507 (2011).
    42. Clayton, J. A., Collins, F. S. NIH to balance sex in cell and animal studies. Nature. 509 (7500), 282-283 (2014).

    Tags

    तंत्रिका विज्ञान अंक १२७ ध्यान अनुभूति अनुकूलन कंडीशनिंग touchscreen सतर्कता सेक्स अंतर
    चूहों के लिए टचस्क्रीन निरंतर ध्यान कार्य (सैट)
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Bangasser, D. A., Wicks, B., Waxler, … More

    Bangasser, D. A., Wicks, B., Waxler, D. E., Eck, S. R. Touchscreen Sustained Attention Task (SAT) for Rats. J. Vis. Exp. (127), e56219, doi:10.3791/56219 (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