Waiting
Login processing...

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

Behavior

Drei Laborverfahren für die Beurteilung der unterschiedliche Erscheinungsformen von Impulsivität bei Ratten

Published: March 17, 2019 doi: 10.3791/59070
Automatic Translation
*1, 2, 1, 1, 1, 1, 3, *1
1Laboratorio de Neurociencias, Universidad Iberoamericana, 2Departamento de Psicología, Universidad Anáhuac México Sur, 3Departamento de Salud, Universidad Iberoamericana
* These authors contributed equally

Summary

Wir präsentieren Ihnen drei Protokolle, die verschiedene Formen der Impulsivität bei Ratten und andere Kleinsäuger zu bewerten. Intertemporale Wahl Verfahren bewerten die Tendenz, den Wert der verspäteten Ergebnisse Rabatt. Differentielle Verstärkung von niedrigen Zinsen und Feature-Negative Diskriminierung bewerten bzw. Hemmung der Reaktionsfähigkeit mit und ohne Strafe für unangemessene Reaktionen.

Abstract

Der vorliegende Artikel bietet einen Leitfaden für die Durchführung und Analyse von drei Klimaanlage-basierte Protokolle, Impulsivität bei Ratten zu bewerten. Impulsivität ist ein sinnvolles Konzept, weil es mit psychiatrischen Erkrankungen beim Menschen und maladaptive Verhalten bei nichtmenschlichen Tieren assoziiert ist. Es wird vermutet, dass Impulsivität getrennte Faktoren besteht. Es gibt Laborprotokolle entwickelt, um jeden dieser Faktoren mit standardisierten und automatisierten Anlagen zu bewerten. Verzögerung Abzinsung ist verbunden mit dem Unvermögen, motiviert durch verzögerte Ergebnisse. Dieser Faktor wird durch intertemporale Wahl Protokolle, ausgewertet, die das Individuum zu präsentieren, mit einer Wahl Situation im Zusammenhang mit eine sofortige Belohnung und eine größere aber verzögerte Belohnung bestehen. Reaktion Hemmung Defizit ist verbunden mit dem Unvermögen, dominant Antworten zurückhalten. Differentielle Verstärkung der niedrigen Zinsen (DLR) und Feature-Negative Diskriminierung Protokolle bewerten Hemmung Defizit Responsefaktor der Impulsivität. Erstere stellt eine Bedingung für eine motivierte Person, in der meisten warten einen Mindestzeitraum für eine Reaktion belohnt werden. Dieser wertet der Fähigkeit von Individuen zu unterlassen Essen Antworten zu suchen, wenn ein Signal für das Fehlen von Lebensmitteln vorgestellt wird. Diese Protokolle soll eine objektive quantitative Bestimmung der Impulsivität, zu konstruieren, die zu Cross-Arten vergleichen, wobei die Möglichkeit der translationalen Forschung dient. Die Vorteile dieser bestimmte Protokolle sind ihre einfache Einrichtung und Anwendung, die aus der verhältnismäßig geringe Umfang der Ausrüstung und der automatisierten Natur dieser Protokolle herrührt.

Introduction

Impulsivität kann als verhaltensbezogene Dimension zugeordneten maladaptive Ergebnisse1konzipiert. Trotz der weit verbreiteten Verwendung dieses Begriffs gibt es keinen allgemeinen Konsens über die genaue Definition. In der Tat sind mehrere Autoren Impulsivität von Beispielen von impulsiven Verhaltensweisen oder deren Folgen, anstatt die Abgrenzung, welche Besonderheiten das Phänomen regieren definiert. Zum Beispiel wird angenommen, dass Impulsivität beinhalten eine Unfähigkeit zu warten, planen, hemmen dominant Verhalten oder eine Unempfindlichkeit gegen verzögerte Ergebnisse2, und es wurde als eine Kern-Anfälligkeit für Suchtverhalten3. Bari und Robbins4 haben Impulsivität als das gleichzeitige Auftreten von starken Impulse, ausgelöst durch dispositionellen und situative Variablen und dysfunktionalen hemmenden Prozesse geprägt. Eine andere Definition sorgte Dalley und Robbins, die erklärte, dass Impulsivität als eine Prädisposition für schnelle, oft verfrüht, Aktionen ohne entsprechende Einsicht5angesehen werden konnte. Doch eine andere Definition der Impulsivität, vorgeschlagen von Sosa und Dos Santos6, Verhalten neigen, die einen Organismus aus verfügbaren Prämien aufgrund der erworbenen Kontrolle ausgeübt über des Organismus zu maximieren abweicht von Reizen im übrigen reagiert in Bezug auf die Belohnungen.

Aufgrund der Verhaltensstörungen Prozesse im Zusammenhang mit Impulsivität bezieht seine neurophysiologischen Substrat Strukturen gemeinsam mit motivierten Verhalten, Entscheidungsfindung und Belohnung zu schätzen. Unterstützt wird dies durch Studien, die zeigen, dass die Strukturen der Cortico-striatalen Weg (z. B. Nucleus Accumbens [NAc], präfrontalen Kortex [PFC], Amygdala und caudatus Putamen [CPU]) sowie die aufsteigende monoaminergen Neurotransmitter-System beteiligen in der Expression von impulsivem Verhalten7. Das neuronale Substrat der Impulsivität ist jedoch komplizierter als das. Obwohl NAc und PFC impulsives Verhalten beteiligt sind, diese Strukturen sind Teil eines komplexen Systems, und auch bestehen von Teilstrukturen, die unterschiedliche Funktionen haben (für ausführlichere Dokumentation siehe Dalley und Robbins5).

Unabhängig von den Kontroversen über seine Natur und biologisches Substrat dieser Verhaltensstörungen Dimension ist bekannt, dass über Individuen variieren, in diesem Fall kann als eine Eigenschaft und innerhalb von Individuen, in welchem Fall es kann betrachtet werden als ein Staat8. Impulsivität ist lange als ein Feature von einigen psychiatrischen Erkrankungen, wie z. B. Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS), Drogenmissbrauch und manischer Episoden9anerkannt. Es scheint ein hoher Konsens, dass Impulsivität durch mehrere Faktoren trennbar, besteht einschließlich Unwillen zu warten (d. h. verzögern, Diskontierung), Unfähigkeit zu dominant Antworten (d. h. hemmenden Defizit), Schwierigkeiten sich auf relevante Informationen (z. B. Unaufmerksamkeit) und eine Tendenz sich in riskanten Situationen (z. B. Gefühl suchen)5,10,11. Jeder dieser Faktoren beurteilt werden kann, durch behavioral Sonderaufgaben, die in der Regel zwei Kategorien zugeordnet werden: Wahl und Reaktion Hemmung (diese möglicherweise verschiedene Etiketten zwischen den einzelnen Autoren Taxonomien). Einige wichtige Merkmale solcher Verhaltensstörungen Aufgaben sind, dass sie über mehrere Tierarten2 angewendet werden könnte und sie studieren Impulsivität unter kontrollierten Laborbedingungen.

Modellierung mit Labor nichtmenschliche Tiere eine verhaltensbezogene Dimension hat eine Reihe von Vorteilen, einschließlich der Möglichkeit der Messung konkrete und operationalisierte Verhaltenstendenzen, so dass die Forscher weitgehend konfundierenden Variablen (z. B. reduzieren Kontamination von vergangenen Leben Ereignisse4) und experimentelle Manipulationen wie chronische pharmakologische Verwaltung, Durchführung von neurotoxischen Läsionen oder genetische Manipulationen durchzuführen. Die meisten dieser Protokolle haben analoge Versionen für Menschen, die Vergleiche einfach5machen. Wichtig ist, ist die Verwendung von Analoga dieser Labor-Protokolle in Menschen wirksam zur Unterstützung der Diagnose von psychiatrischen Erkrankungen wie ADHS (vor allem, wenn mehr als ein Protokoll angewandte12).

Wie jede andere psychologische Messung einzuhalten Laborprotokolle für die Beurteilung der Impulsivität bestimmten Kriterien in der Reihenfolge zur Erreichung des Ziels der Einblicke in das Phänomen untersucht. Gelten als ein geeignetes Modell des impulsiven Verhaltens ein Labor Protokoll sollte zuverlässig sein, und besitzen (zumindest in einem gewissen Grad) Gesicht, konstruieren und/oder prädiktive Gültigkeit13. Zuverlässigkeit kann bedeuten, dass eine Wirkung auf die Messung replizieren würde, wenn eine Manipulation zwei oder mehrere Male durchgeführt wird oder, dass die Messung im Laufe der Zeit oder in verschiedenen Situationen14,15entspricht. Die ehemalige Funktion wäre besonders nützlich für experimentelle Studien, während letzteres dies für korrelative Studien14 wäre. Augenscheinvalidität bezieht sich auf das Ausmaß, in dem was gemessen wird das Phänomen dem modelliert werden ähnelt, als, zum Beispiel durch die gleichen Variablen beeinflusst, soll. Prädiktive Gültigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit einer Maßnahme, die zukünftige Wertentwicklung in den Protokollen, Prognose, die darauf abzielen, die gleiche oder eine ähnliche Konstrukt messen. Konstruktvalidität bezieht sich schließlich, ob das Protokoll Verhalten, die theoretisch fundiert in Bezug auf den Prozess oder Verfahren davon ausgegangen reproduziert, dass das Phänomen unter Studie beteiligt ist. Jedoch obwohl diese höchst wünschenswerten Eigenschaften sind, sollte man vorsichtig sein, wenn besagt, dass ein Protokoll gültig ist, rein basierend auf diesen Kriterien16.

Es gibt mehrere Protokolle, Impulsivität in Labor-Einstellungen zu messen. Der vorliegende Artikel stellt jedoch nur drei solche Methoden: intertemporale Wahl, differentielle Verstärkung von niedrigen Zinsen und Feature-Negative Diskriminierung. Intertemporale Verfahren zielen darauf ab, beurteilen die Verzögerung Abzinsung (d. h. der Schwierigkeit der verzögerten Ergebnisse um Verhalten zu steuern) Bestandteil der Impulsivität. Das Grundprinzip dieses Protokolls ist Themen konfrontiert mit zwei Belohnungen, die sich in Größe und Verzögerung17unterscheiden. Eine Alternative bietet eine kleine sofortige Belohnung (als kleiner früher SS) und andererseits eine größere aber verzögerte Belohnung (genannt größere später LL). Der Anteil der Antworten auf die SS-Alternative kann als Index der Impulsivität18verwendet werden. In differentielle Verstärkung der günstigen Tarifen Verfahren, ist der Faktor Impulsivität zu bewertenden Reaktion Hemmung (z. B. Arbeitsunfähigkeit, dominant Antworten zurückzuhalten) Wann gibt es eine negative Strafe Kontingenz auf unangemessene Reaktion. Das Grundprinzip dieses Protokolls führt Themen zu einer Situation, in dem die einzige Möglichkeit Prämien zu erhalten ihrer reagiert19anhalten soll. Schließlich wertet Feature-Negative Diskriminierung Verfahren Reaktion Hemmung, wenn es keine explizite Strafe auf unangemessene Reaktion gibt. Das Grundprinzip dieses Protokolls (auch bekannt als Pawlowschen konditioniert, Hemmung oder der A + / AX-Verfahren) soll Themen Fähigkeit, zurückzuhalten, unnötige Antworten20bewertet.

Diese Verfahren zeichnen sich im Vergleich zu anderen als einige praktischen Funktionen. Zum Beispiel eignen sich die hier vorgestellten Verfahren für in minimal ausgestatteten Klimaanlage Kammern (auch bekannt als "die Skinner Box") durchgeführt. Abbildung 1 zeigt ein Diagramm einer typischen Klimaanlage-Kammer. Klimaanlage-Kammern sind nützliche Forschungsinstrumente durch eine Reihe von Vorteilen. Sie können automatisierte Erfassung der eine relativ große Menge von Daten, maximiert die Anzahl der Themen, die für die Einheit von Zeit und Raum21bewertet. Darüber hinaus Verhaltensstudien durchgeführt in Kammern Konditionierung erfordern minimale Forscher Intervention, die die Zeit und Mühe investiert von Laborpersonal, im Gegensatz zu anderen Methoden (z. B. nichtautomatisierte T-Labyrinthe, Boxen Set-shifting) reduziert 21. Forscher Intervention zu minimieren helfen auch bei der Verringerung der Forscher Voreingenommenheit, Verringerung der Auswirkungen der Forscher Lernkurve, und eine Reduzierung der Handling-induzierten stress22. Typische Klimaanlage Kammern sind ziemlich standardisiert, um mit mittlerer Größe Nagetiere wie Ratten (R. Norvegicus), verwendet werden, sondern können eingesetzt werden, um anderen Taxa, wie ähnlich großen Beuteltiere (z. B. D. Albiventris und L. Crassicaudata studieren 23). es gibt auch kommerzielle Klimaanlage angepasste für kleinere Kammern (z. B. Mäuse [M. Musculus]) und größer (z. B. Primaten) Arten. Einrichtung und Durchführung der in diesem Artikel vorgestellten Protokolle erfordern minimale Programmierkenntnisse und verlangen ganz wenige erreichbare Eingabe- und Ausgabegeräte, im Gegensatz zu alternativen Methoden (z. B. serielle Reaktionszeit 5-Choice-Aufgabe [5- CSRTT]24 und Zeichen-Tracking-25).

Figure 1
Abbildung 1: Schematische Darstellung einer Konditionierung Kammer Prototyp. Die Hauptkomponenten der Klimaanlage Kammer gehören: (1) linken Hebel, (2) Lebensmittel-Behälter (ausgestattet mit seitlichen Infrarotdioden, Kopf Einträge zu erkennen), (3) konzentrierter Licht (4) Lautsprecher für Ton Emission (Rückansicht), (5) Haus Licht (Rückansicht), Lebensmittel (6) Dispenser. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

In diesem Abschnitt beschriebenen drei Protokolle erfordern den Einsatz von Ratten als Subjekte. Die meisten Laborbelastungen Ratte eignen; z. B. Wistar, Long-Evans, Sprague-Dawley, etc.. Die Ethik-Kommission der Universidad Iberoamericana, nach der Anleitung für die Pflege und Verwendung von Labortieren (Institute of Labor Tier Resources, Kommission für Biowissenschaften, National Research Council, 1996), genehmigt die Laborprotokolle beschrieben werden.

1. Tierhaltung und Vorbereitung

  1. Bestimmen Sie die Anzahl der Ratten, die verwendet werden. Dies hängt von mehreren Faktoren wie die Art der Gestaltung gewählt, die statistische Aussagekraft gewünscht/erforderlich, die Kosten für die Durchführung der Studie und die verfügbare Zeit für die Durchführung der Studie26.
  2. Beschriften Sie jeden Rattenschwanz mit einer unauslöschlichen Markierung um zu Identifizierungszwecken.
  3. Haus Ratten entweder einzeln oder in Gruppen (2-5) mit Wasser frei zur Verfügung.
  4. Beschränken Sie Ratten Nahrungsaufnahme, um motivieren, sich für die Protokolle. Bei Ratten einzeln untergebracht ist eine bequeme Methode für Essen Einschränkung zur Gewichtsreduktion zu 85 % der frei-Fütterung wiegen (Benutzung nur für Erwachsenen Ratten)27. Dieses Zielgewicht zu halten, durch die Bereitstellung von zusätzlichen Nahrungsmitteln nach Durchführung des Protokolls. Bieten Sie für Ratten Gruppe untergebracht Zugang zu Nahrung für 60 min. täglich nach der Durchführung der Protokoll-27.
  5. Haus der Klimaanlage Kammern innerhalb der Klang und Licht mildernde Schalen.

2. vorbereitende Ausbildung

Hinweis: Bevor Sie beginnen einige dieser Verhaltensstörungen Protokolle müssen Ratten die Klimaanlage Kammern und Essen Pellets gewöhnt. Es ist auch wichtig, die Antworten zu trainieren, mit denen die Tiere in das Protokoll betreiben würde. Die drei Protokolle hier vorgestellten verwenden begehrliche Motivation, um Verhalten bezeichnend für Impulsivität, wie die meisten anderen verfügbaren alternative Aufgaben (mit ausgewählten Ausnahmen28) induzieren. Konventionelle Futterspender sind gut geeignet, um sowohl kommerzielle raffinierten Getreide und Zucker-Pellets liefern aber verträgt auch "Roh" Korn unter bestimmten Umständen29.

  1. Gewöhnung
    1. Nach dem Start das Ernährungsregime Beschränkung führen Sie ein, die Ratten in die Klimaanlage-Kammern ohne Einleitung jedes Protokoll für 30 min, um erkunden Antworten zu gewöhnen. Setzen Sie 60 Essen Pellets in der Lebensmittel-Behälter zu Beginn der Sitzung um Essen Neophobie gewöhnen.
    2. Wiederholen Sie täglich, bis die Ratten alle Lebensmittel Pellets verbrauchen.
  2. Magazin training
    1. Nach der Phase der Gewöhnung, einführen die Ratten in die Klimaanlage Kammern für zwei zusätzliche 30 min täglich Sitzungen liefert einem Pellet Essen alle 45 s. Dadurch werden die Ratten, die Quelle von Nahrung Pellets zu identifizieren.
  3. Hebel-Presse-Ausbildung
    1. Verwenden Sie diese nur für intertemporale Wahl und DRL-Protokolle.
    2. Projekt ein (DRL) oder die beiden Hebel (für intertemporale Wahl) in die Kammern und starten Sie eine kontinuierliche Verstärkung, das heißt, einen Lebensmittel-Pellet für alle Hebel drücken liefern. Dieses Verfahren dient gleichzeitig ein kostenloses Essen mit pellet Lieferung jeder 45 s (d. h. eine alternative FR1-FT45 s Zeitplan von Bewehrung30), wie in der vorherigen Stufe. Sitzungen können Laufzeiten von 30 min haben.
    3. Wiederholen Sie täglich, nachdem die Ratten 80 Belohnungen an zwei aufeinanderfolgenden Tagen zu erhalten.
  4. Formgebung durch sukzessive Annäherungen
    1. Verwenden Sie diese Methode, für den Fall, dass die Ratten nicht das Kriterium in vier Sitzungen erreichen.
    2. Öffnen Sie die isolierende Shell der Klimaanlage Kammer und beobachten Sie die Ratten Verhalten. Einen Lebensmittel-Pellet für jede Antwort, die nähert sich die Ziel Antwort zu liefern (d. h. Hebel betätigen). Beispiele für diese ungefähre Antworten sind nähert sich, schnüffeln oder berühren den Hebel.
    3. Sobald die Ratten konsequent die ungefähre Antworten ausführen, beenden Sie liefern Belohnungen auf sie und starten Sie, eine Antwort, die näher an das Ziel Antwort erfordern. Wiederholen Sie bei Bedarf.

3. Programmierung automatisiert Protokolle

Hinweis: Die verwendeten Werte (z. B. Verzögerungen, Belohnung Beträge, Anzahl der Versuche, Sitzung Dauer, Zeitpläne Werte, Timeout Länge, Inter Test Intervall Span, Schwelle für erzwungene Studien, Anwesenheit/Abwesenheit von begleitenden Reize, Reize Dauer) vorgestellt wurden willkürlich gewählt. Leser sollten die Literatur konsultieren zur Bestimmung der entsprechenden Parameter und Bedingungen für ihre bestimmte Ziele zu erreichen. Codes für die Durchführung von Proben die drei Protokolle hier in einem MED-PC-Umgebung präsentiert werden zur Verfügung gestellt im Repository, die in der folgenden URL zu finden: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-codes. Solche Codes können frei heruntergeladen und besonderen Bedürfnisse angepasst werden.

  1. Intertemporale Wahl
    1. Wählen Sie die Werte für die Verzögerung und des Ausmaßes der Belohnung. Zum Beispiel Entscheidungen für die SS-Alternative liefern ein Essen Pellet sofort und Entscheidungen für die LL-Alternative fünf Essen Pellets nach einer Verzögerung von 20 s behoben.
    2. Wählen Sie eine Veredelung Kriterium. Beenden Sie Sitzungen automatisch nach Beendigung eines bestimmten Kriteriums. Zum Beispiel: beenden Sie die Sitzung nach Wahl 40 Studien oder nach 50 min.
    3. Verbinden Sie jede Alternative mit einem Hebel (links oder rechts) innerhalb der Klimaanlage Kammer Gegengewicht zu der Lateralität der Alternativen unter Themen.
    4. Beide Hebel in die Klimaanlage Kammern projizieren und alternativen SS und LL auf die Erfüllung von einem Variablen Intervall Zeitplan30verfügbar zu machen. Sobald der erste Hebel drücken nach eine bestimmten Intervall verstrichen ist, aktiviert dies die zugehörigen Alternative (Verzögerung enthalten). Die Dauer eines Intervalls, in einer pseudo-zufälligen Variation verhindert exklusive Präferenz für eine bestimmte Alternative.
    5. Zurückziehen Sie beide Hebel, und aktivieren Sie die Folge mit der SS oder LL Alternativen nach Vollendung einer Variable Intervall Zeitplan der Bewehrung verbunden.
    6. Führen Sie eine Timeout-Bedingung (signalisiert durch einen Haus-Licht-Blackout) nach Belohnung Lieferung. Passen Sie diese Dauer dieses Zustandes, die durchschnittliche Dauer der Inter Testversion Intervalle für beide Alternativen gleichzusetzen. Die nächste Wahl Verhandlung beginnt nach dem Abschluss des Timeouts. Abbildung 2 zeigt ein Diagramm der Ereignisse in zwei aufeinanderfolgenden Prüfungen eine intertemporale Wahl Verfahren.
    7. Erzwungene Studien zu implementieren. Wenn Themen eine Alternative für zwei aufeinander folgende Versuche auswählen, wird das Programm feststellen, dass der nächste Versuch einer erzwungenen Studie der verbleibende Alternative sein wird. Das heißt, in den nächsten Test beide Hebel stehen jedoch nur einer funktioniert. Dies sorgt dafür, dass die Themen erleben Sie die Ergebnisse, die beide Alternativen zugeordnet.
    8. Eine tägliche Sitzung zu beenden, wann immer eine vorgegebenen Anzahl von Studien abgeschlossen haben oder wenn die maximale Zeit verstrichen ist.

Figure 2
Abbildung 2: Diagramm der Input- und Output-Veranstaltungen in zwei aufeinander folgenden Studien eines Verfahrens intertemporale Wahl. Schematische Darstellung einer prototypischen intertemporale Wahl Verfahren, eine SS-Alternative und eine LL-Alternative, in zwei aufeinander folgenden Studien veranschaulichen. Jede Zeile zeigt die Zeitleiste des Vorkommens von bestimmten Ausgabe oder Eingabeereignisse. Spitzen in der SS-Timeline darstellen Auswahl an die kleineren eher alternative (auf die Vollendung des Zeitplans Variable-Intervall). Spitzen in der LL-Zeitleiste repräsentieren Entscheidungen der größeren späteren Alternative (idem). Sternchen in der Rw-Timeline darstellen belohnen Lieferungen. Erhöhten Hochebenen in der OR-Timeline darstellen Perioden der Gelegenheit zur Stellungnahme (sie sind in der Regel signalisiert, und seine Dauer variiert je nach der Zeit, die der einzelne braucht, um auf das angegebene Kriterium zu erfüllen); STEHT für das Timeout nach Belohnung Lieferung beginnt und endet mit dem nächsten Versuch; Während dieser Zeit werden beide Hebel zurückgezogen. Beachten Sie, dass die Timeout-Dauer variieren je nach Art der Prüfung (SS Wahl oder LL Wahl), um zwischen Testversion Abständen gleichgesetzt zu halten. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

  1. DLR
    1. Wählen Sie der Wert für die minimale Zeit, nach der die Reaktion wird eine Belohnung zu produzieren. Z. B. 10 s.
    2. Nach dem Beginn einer Sitzung oder nach jedem Hebel-Presse-Resonanz, starten einen Countdown-Timer aus dem gewählten Zeitpunkt Wert (z.B. 10 s) auf Null. Wenn Themen eine Antwort abgeben, bevor der Timer den Wert Null wird der Timer, erreicht zurückgesetzt, so dass sie, bis eine neue Gelegenheit warten müssen, um eine Belohnung zu erhalten. Wenn Themen eine Antwort abgeben, nachdem der Timer den Wert Null erreicht, liefern einen Lebensmittel-Pellet und Zurücksetzen den Timer nach 2 s (Dadurch kann das Tier, die Nahrung zu konsumieren). Abbildung 3 zeigt einige mögliche Antwortenden Muster und ihre entsprechenden programmierten folgen.
      Hinweis: Während der 2 s Lohn Intervall abrufen, Antworten werden nicht gezählt, die kann den Anteil der Burst-Antworten in den seltenen Fällen auswirken, wenn die Ratten schnell genug Essen und reagieren sofort passieren danach oder nicht die Lieferung von Nahrungsmitteln zu erkennen. Dies könnte gelindert werden, mithilfe eines Cues Signalisierung der 2 s belohnen Abrufen von Intervall-31. Die bisherige Forschung hat jedoch gezeigt, dass die Menge an solche Reaktionen auch in Abwesenheit der Signalisierung Cues vernachlässigbar ist.
    3. Beenden Sie die Sitzung nach einer Zeit und/oder Anzahl der Belohnungen Kriterium.

Figure 3
Abbildung 3: Diagramm eine hypothetische Antwort-Muster und ihre programmierten folgen in einer Prozedur DRL 15 s. Spitzen in der R-Timeline repräsentieren die Zeitachse der Antworten spontan emittiert durch das Subjekt. Sternchen in der Rw-Zeitleiste repräsentieren die Zeitleiste des belohnen Lieferungen. Zahlen unter der Cl-Reihe repräsentieren eine Uhr Countdown von 15 s der Höhe der Zeit, bis die nächste Möglichkeit zu reagieren und eine Belohnung zu verdienen. Beachten Sie, dass Belohnung Lieferung nur auftritt, wenn eine Antwort, seit eine Mindestzeit von 15 gegeben wird s aus der letzten Antwort abgelaufen ist. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

  1. Feature-Negative Diskriminierung
    1. Wählen Sie Reize Dauer, Inter Test Intervall Dauer und Abschluss-Kriterium für Sitzungen. Z. B. 8 s Dauer für konditionierte Reize, Variable 92 s Inter Testversion Intervalle und finishing Kriterium 24 Studien.
    2. Pseudo-zufällig zwei Arten von Studien, A + und AX-bei 50 % der Zeit jedes zu präsentieren; A und X sind Reiz und Plus- und Minuszeichen repräsentieren das Vorhandensein oder Fehlen von Nahrungsmitteln,. A + Studien: Schalten Sie einen der konzentrierter Lichter (Stimulus A) für 8 s und dann liefern zwei Essen Pellets (+). AX-Studien: Schalten Sie eines der konzentrierter Lichter (beide Seiten) für 8 s und gleichzeitig einen Ton (Stimulus X) zu präsentieren aber nicht essen (-) liefern. Abbildung 4 zeigt ein Diagramm der programmierten Ereignisse für jede Art der Prüfung.
    3. Beenden Sie die Sitzung nach einer Zeit und/oder die Anzahl der Versuche Kriterium.

Figure 4
Abbildung 4: Schematische Darstellung der Arten der Prüfung in der Feature-Negative Diskriminierung-Prozedur verwendet. Erhebungen in der A-Timeline darstellen Onsets des erregenden Reiz. Erhebungen in den X timeline stellen Onsets vom hemmenden Reizdar. Sternchen in der Nahrung Timeline darstellen Lebensmittel-Lieferservice. (A) A + Prüfungen umfassen die Präsentation des exzitatorischen Stimulus gefolgt von Lebensmittel-Lieferservice. (B) AX-Prüfungen umfassen die Präsentation des exzitatorischen Stimulus in Verbindung mit dem hemmenden Reiz ohne Lebensmittel-Lieferservice. Daran erinnern Sie, dass Prüfungen müssen nach dem Zufallsprinzip eingestreut und sich durch relativ lange Inter Testversion Intervalle für bessere Ergebnisse zeichnen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

(4) die Protokolle ausgeführt

  1. Führen Sie das Protokoll täglich in einer Standard-Zeit, immer Platzierung Ratten in der gleichen operant Kammer.
  2. Richten Sie die Protokolle in der Computersoftware. Achten Sie darauf, die Ausgabe-Datei mit der Themen Namen, Zustand und Studie entsprechend beschriften.
  3. Die inneren Wände, Decke, reinigen und grill Boden der operanten Kammern mit Ethanol oder Chlor-Lösungen, um Gerüche aus früheren Sitzungen oder frühere Studien zu entfernen.
  4. Überprüfen Sie, dass die entscheidenden ein- und Ausgänge entsprechend arbeiten, indem Sie manuell aktivieren und überwachen sie mit Hilfe des Computers.
  5. Prüfen Sie, ob der Lebensmittel-Spender genug zu Essen hält, während der gesamten Sitzung zu liefern.
  6. Bewegen Sie die Gehäuse-Käfige mit den Ratten im Inneren in der Nähe der Klimaanlage-Kammern.
  7. Öffnen Sie den Gehäuse-Käfig und tragen Sie sanft jede Ratte zu seiner entsprechenden Klimaanlage Kammer, schließen die Klimaanlage Kammern und den isolierenden Schalen.
  8. Starten Sie das Programm und warten Sie, bis das Programm beendet ist. Wenn Daten nicht automatisch gespeichert werden, sparen Sie die Ausgabedateien von der Sitzung in das CD-Laufwerk oder anderswo.
  9. Tragen Sie sanft die Ratten zurück in ihren entsprechenden Gehäuse-Käfigen, nachdem das Programm beendet ist.
  10. Die Ratten nach der ausgewählten Ernährungsregime Beschränkung verleihen Sie Beikost.

5. Datenerhebung und-Analyse

Hinweis: Codes für extrahieren und Bearbeiten von Daten von MED-PC Ausgabe Dateien (mit der Erweiterung .txt gespeichert) für jede Prozedur dienen im Repository, die in der folgenden URL zu finden: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-to-R-codes.

  1. Intertemporale Wahl
    1. Rekord Hebel drückt in die SS-Alternative und die LL-Alternative.
    2. Teilen Sie die SS alternativen Antworten durch die gesamten Antworten, den Anteil der impulsive Reaktionen zu erhalten. Alternativ, Teilen der SS alternativen Antworten durch die LL alternative Antworten auf das Verhältnis der impulsive Reaktionen zu berechnen. Logarithmus der gemeinsamen Verhältnis Datenpunkte um schiefe aus der Distribution zu entfernen.

Figure 5
Abb. 5: Histogramm des IRTs für eine Ratte in einer einzigen Sitzung auf dem Protokoll DRL 10 s. Die Verteilung ist bimodal, mit einem Gipfel bei sehr kurzen IRTs (Burst Antworten) und die andere in der Nähe das Zeitkriterium des Protokolls (zeitgesteuerte Antworten) lokalisiert. Beachten Sie auch, dass es eine Ansammlung von einigen wenigen Antworten auf der rechten Seite und relativ weit von der zeitgesteuerte Verteilung (Aufmerksamkeits erlischt ist). Daten wurde der 9th -Session in der DRL-Protokoll der Ratte 6 in einer unveröffentlichten Studie entnommen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

  1. DRL
    1. Legen Sie eine Zählervariable in das Programm, das mit jeder Einheit der Zeit vom Beginn der Sitzung erhöht.
    2. Nehmen Sie den Wert der Zählervariablen in einer Liste von Werten für jeden einzelnen der Antworten, wie sie während der Sitzung auftreten. Dieses versieht eine kumulative Aufzeichnung der Antworten; Das heißt, die genaue Zeit in welcher jede Antwort aufgetreten während der Sitzung.
    3. Holen Sie sich die kumulative Aufzeichnung der Antworten und subtrahieren Sie jeden Wert, ich, aus den vorherigen Wert, i-1, um die Inter Antwort zu erhalten Zeiten (IRTs), die die Variable des Interesses darstellen.
    4. Zeichnen Sie ein Histogramm des IRTs für eine Ratte in einer Sitzung mit 1 s-Takt in der x-Achse, um überprüfen Sie die Daten. Für eine typische erfahrene Fach sollte sehen, wie eine bimodale Verteilung mit einem Teil der Daten in der linken Seite angehäuft und ein weiterer Teil der Daten in der Nähe der ausgewählten zeitlichen Anforderung des DRL-Protokolls gruppierten. Abbildung 5 zeigt ein Beispiel für typische Leistung des DRL-Protokolls für eine Ratte in einer einzigen Sitzung.
    5. IRTs klassifizieren. Wie bereits erwähnt, ist die Verteilung der IRTs für ein typisches Thema bimodal. Eine mögliche Interpretation dieser Form ist, dass es besteht aus der Mischung von (mindestens) zwei Verteilungen reflektieren separate Prozesse32.
      1. IERs Angabe Aufmerksamkeits hinfällig zu klassifizieren.
        1. Zu lange IRTs bezeichnend für Aufmerksamkeits hinfällig werden können (d. h. Perioden auf die Ratten waren nicht in der Aufgabe beschäftigt)33. Eine nützliche Übung für diese Mittel soll rechtsextremen Ausreißer vom Rest der Daten32zu trennen. Z. B. multiplizieren Interquartilbereich der rechts Verteilung durch einige willkürliche Konstante (z.B. 3) und der Median der Verteilung einen cutoff-Wert zu bestimmen, der die Grenze zwischen Aufmerksamkeits hinfällig und der Rest der Signale dieser Zahl hinzugefügt Daten-32.
      2. Klassifizieren Sie Antworten in der nach links oder nach rechts Verteilung (Sobald die Ausreißer entfernt32gewesen sein).
        1. Die leftward Verteilung oder platzen Antworten Verteilung zu kurz IRTs bilden die als Anzeichen für Hyperaktivität34 oder ein Mangel an Aufmerksamkeit und/oder Antwort Feedback35interpretiert werden. Auf der anderen Seite gelten IRTs über die rechts Verteilung oder zeitgesteuerte Antworten Verteilung als Richtwerte in Anpassung an die zeitliche Einschnürung des Protokolls32zu reagieren. Entweder verwenden Sie eine willkürliche Cutoff, um die Grenzen der abzubiegen und nach rechts zu klassifizieren Distributionen31 oder mathematischen Modellierung, um also32,33,36zu tun.
      3. Bestimmen Sie die Parameter der Verteilung zeitgesteuerte Antworten.
        1. Achten Sie besonders auf die Verteilung nach rechts in ein erfahrenes Tier, die in der Regel nimmt der Großteil der IRTs und gilt als der wichtigste Teil des Datensatzes.
        2. Zwei Parameter von Interesse sind die Lokalisierung von seinen Höhepunkt und seine Ausbreitung. Erstere gibt einen Index der Fähigkeit zur vorzeitigen Antworten zu hemmen; Schichten auf der linken Seite das Zeitkriterium können als Hinweis auf Impulsivität37interpretiert werden. Letzteres ist bezeichnend für zeitliche Einschätzung; Je schmaler die Verteilung, desto größer die Zeitmessung Genauigkeit32,40,43. Schätzen Sie diese Parameter durch einfache deskriptive Statistik oder komplexere mathematische Modellierung40,43,33.
        3. Ein nützliches Handbuch zur Anpassung DRL Daten der theoretischen Verteilung von Sanabria und Killeen33vorgeschlagene finden Sie unter das ergänzende Material zur Verfügung gestellt von diesen Autoren.
      4. Erhalten Sie eine globale Effizienz messen.
        1. Wenn das finishing Kriterium der Session zeitlich ist (d. h. Dauer konstant sein) teilen Sie die Anzahl der verdienten Prämien durch die Anzahl der Reaktionen emittiert, für den Erhalt ein Maß für die Effizienz. Wenn das finishing Kriterium eine bestimmte Anzahl von Prämien berechnen Belohnung Rate ist, ist die Anzahl der Belohnungen von Sitzungsdauer geteilt. Beachten Sie, dass diese globalen Maßnahmen wenig sagen über wie Tiere erhalten oder verlieren die Belohnungen im Protokoll und dürfen nur als grobe Orientierung verwendet werden.
  2. Feature-Negative Diskriminierung
    1. Zeichnen Sie die Häufigkeit oder Dauer der Antworten in A + und AX-Studien. Das primäre Maß für konditionierte Reaktion möglicherweise die mittlere Antwort Frequenz38, die mittlere Antwort Dauer39oder der Anteil der Studien mit mindestens eine Antwort.
    2. Nach der Auswahl der bevorzugten bedingt reagiert Maßnahme, subtrahiert den Wert während der A + Studien minus reagiert während der AX-Studien für jedes Fach in einer bestimmten Sitzung zu reagieren. Dies wird einen negativen Index der Impulsivität40darstellen; Das heißt, je weniger die Differenz zwischen beiden Werten, desto größer die Impulsivität.
      Hinweis: Die Daten aus dieser Aufgabe eignen ganz gut für Analysen basierend auf Maßnahmen von Signal-Erkennung Theorie41,42, die verwendet werden können, um einfache Subtraktion Maßnahmen zu ergänzen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Die drei Protokolle, die in diesem Artikel beschriebenen können jeweils allein oder in Verbindung mit anderen Verfahren durchgeführt werden; Dies hängt von der Fragestellung, die wiederum das Design der Studie bestimmen. Einige Beispiele von Studiendesigns, die mit diesen Protokollen kompatibel sind: (1) Serie Zeitstudien, die darauf abzielen, beschreiben längs-Veränderungen in der Leistung; (2) Quantifizierung der individuellen Variabilität, die darauf abzielt, die Zuverlässigkeit der Maßnahmen zu bestimmen; (3) Cross-sectional Korrelation, deren Ziel es ist zu beurteilen, ob die Leistung in einem Protokoll verwendet werden, um vorherzusagen, Leistung auf ein anderes Protokoll Studien danach; (4) längs Korrelation Studien, die darauf abzielen zu prüfen, ob die Leistung in einem Protokoll verwendet werden, um vorherzusagen, Leistung auf ein anderes Protokoll gleichzeitig durchgeführt; (5) nichtexperimentelle Gruppenvergleiche, die darauf abzielen zu beurteilen, ob zwei oder mehrere Proben aus verschiedenen Populationen unterscheiden sich hinsichtlich der impulsive Leistung; (6) Pretest-Posttest Vergleiche, die darauf abzielen, zu ermitteln, ob eine Intervention (z. B. Verhaltensstörungen, pharmakologische, chirurgische) ist wirksam bei der Änderung (z. B. erhöhen, verringern, stabilisieren) impulsiven Leistung; (7) einfache Versuchsgruppe Vergleiche, die darauf abzielen, ob eine Intervention zu bewerten, ist effektive impulsiven Leistung aber Pretest Messung zu ändern nicht verfügbar (z. B. in Beiträgen in frühen Stadien der Entwicklung bei Erwachsenen auswirken soll Leistung). Diese Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und Kombinationen von Studiendesigns sind möglich und erwünscht.

Wie bereits erwähnt, soll das intertemporale Wahl Verfahren die Verzögerung Diskontierung Komponente der Impulsivität zu beurteilen. Die verbleibenden zwei Protokolle sollen um hemmende Kapazität zu untersuchen, die angenommen wird, eine der Kernkomponenten der Impulsivität. DRL-Protokolle auswerten Reaktion Hemmung, wenn unangemessene Reaktion explizit durch Belohnung Unterlassung bestraft wird. Auf der anderen Seite bewertet Feature-Negative Diskriminierung Reaktion Hemmung, wenn gibt es keine geringe Strafe Kontingenz für unangemessene Reaktionen. Als nächstes werden einige repräsentative Ergebnisse eines jedes Protokoll vom heutigen Labor oder an anderer Stelle beschrieben.

Abbildung 6 zeigt einen Vergleich der Leistung in einem intertemporale Wahl Verfahren aus einer Stichprobe von spontan Hypertensive Ratten (SHR) und Wistar-Ratten. Das erstere ist eine weithin akzeptierte Rattenmodell der Belastung von ADHS, während letzteres eine übliche Kontrolle Belastung ist. Die SS-Alternative einen einzelnes Nahrungsmittel Pellet nach einem 2 s-festes Intervall-Zeitplan und die LL alternative gelieferten vier Essen Pellets nach 28 s festen Intervall Zeitplan (daran erinnern, dass diese Alternativen auf Erfüllung einer ursprünglichen Zeitplan von Waren geliefert Bewehrung; in diesem Fall eine Variable Intervall von 30 s). Wie dargestellt, ist das Log-Verhältnis von Hebel-Response-Rate verbunden mit der SS-Alternative in SHR Wistar Ratten gegenüber höher. Dies kann als SHR präsentiert eine Präferenz für die sofortige Belohnung auf Kosten einer reicher aber verzögerte Alternative, ein Zeichen für hohe Verzögerung Diskontierung Verwandte Impulsivität interpretiert werden.

Figure 6
Abbildung 6: Vergleich der Präferenz für Alternative SS in einem intertemporale Wahl Verfahren für SHR und Wistar Ratten. Die y-Achse zeigt die Log-transformierten SS/LL-Verhältnisse. Boxplots werden durch Daten aus dem Durchschnitt der letzten fünf Sitzungen Leistung für eine Gruppe von acht SHR und eine Gruppe von acht Wistar-Ratten gebildet. Daten wurde mit Genehmigung des Autors aus der Studie von Orduña37 (Abbildung 2 und Abbildung 3) angepasst. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

In Bezug auf Leistung auf DRL-Protokollen zeigt Abbildung 7 Längsschnittdaten einer einzigen Ratte eine 10 s zeitliche Fixierung auf zu reagieren. Wie ersichtlich, während der ersten Sitzungen die Ratte strahlt einen hohen Anteil an platzen Antworten aber gibt es ein Rückgang auf weitere Sitzungen. Es kann auch gesehen werden, dass in früheren Sitzungen gibt es einige Antworten in der Nähe das zeitliche Kriterium des Protokolls. Jedoch wie das Tier Erfahrung in die Aufgabe übernimmt, lernt es schließlich, reagieren ca. 10 s. Dies ist Beweis für die Rolle des Lernens in der Leistung in diesem Protokoll. Beachten Sie jedoch, dass keiner von den IRTs als 10 niedriger s wurden belohnt; auch in der 18th -Sitzung gibt es ein großer Teil der ineffektiven Reaktionen. Solch eine Leistung kennzeichnet ein wichtiges Qualitätsmerkmal des Protokolls: zumindest mit diesen Parametern wird die Aufgabe ist nicht leicht zu meistern, das ist hilfreich bei der Vermeidung von Problemen im Zusammenhang mit Decke Effekte.

Figure 7
Abbildung 7: Longitudinal Fortschreiten der Leistung zu einem DRL-Protokoll für eine Ratte. Die gestapelten Grundstücke werden die Schätzung der Wahrscheinlichkeit Dichteverteilung der IRTs für ein Thema (Ratte 2) entlang 18 Sitzungen angezeigt. Daten wurden aus einer unveröffentlichten Studie extrahiert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Ein Beispiel für eine pharmakologische Wirkung auf die DRL-Leistung ist in Abbildung 8dargestellt. Nach Erreichen einer konstante Leistungsfähigkeit in einem DRL-Verfahren mit einer Zielzeit von 10 s, fünf weibliche Ratten erhielt eine 1 mL/kg subkutane Injektion von Kochsalzlösung und wurden in der gleichen Prozedur 30 min später an acht aufeinander folgenden Tagen getestet. Dann Kochsalzlösung wurde ersetzt durch ein gleiches Volumen von 0,05 mg/kg Haloperidol und Leistung war für sechs weitere Sitzungen getestet. Dies zielt testen, ob impulsiv Leistung in diesem Verfahren über D2-Rezeptoren Antagonismus verringert wurde. Die Dosis wurde ausgewählt, weil es bekannt ist, dass Haloperidol bei 0,075 mg/kg oder weniger nicht die Motorleistung von Tieren verringert und zeigt keine Nebenwirkungen, die das Ziel Verhalten43Maske könnte. Darüber hinaus Haloperidol bei 0,048 mg/kg mit Rezeptoren als D244praktisch nicht stören. In Abbildung 8blaue Dichte Diagramme zeigen die Verteilung der IRTs für Ratten in den drei letzten Sitzungen der saline Bedingung und lachsfarbener Dichte Diagramme zeigen die Verteilung der IRTs für die gleichen Themen in den letzten drei Sitzungen der haloperidol Zustand. Eingebettete Bar Grundstücke zeigen Vergleiche zwischen Response-Raten (oben) und zwischen Belohnung Preise (unten) innerhalb des gleichen Zeitrahmens beide Bedingungen (Farbcode: blau = Saline, Lachs = Haloperidol).

Figure 8
Abbildung 8: Wirkung von Haloperidol auf DRL Leistung. Jedes Panel zeigt einen Vergleich zwischen Leistung über die letzten 3 Sitzungen in der saline Verwaltung Phase (blau) und Haloperidol Verwaltung Bühne (Lachs). Die primäre Grundstücke zeigen IRTs Dichte Verteilungen für einzelne Fächer (Ratte 2 starb aufgrund von Ursachen, die in keinem Zusammenhang mit der Studie) und Daten (untere rechte Abbildung) gemittelt. Eingebettete Parzellen anzeigen Vergleiche der Response-Raten (A) und Belohnung (B) in beiden Phasen mit denselben Farbcode verwendet für Dichte Grundstücke Daten wurden aus einer unveröffentlichten Studie extrahiert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Wie es in blaue Dichte Parzellen gesehen werden kann, anzeigen Themen individuelle Unterschiede in Bezug auf die Emission von Burst Antworten. Während Ratten 1 und 3 kaum produzieren platzen Antworten, einen erheblichen Anteil an Ratten 4, 5 und 6 IRTs Verteilung durch Platzen Antworten zustande kam. Die eingebettete Bar Grundstücke zeigen, dass Haloperidol Gesamtreaktion aus drei der fünf Themen, speziell für diese Themen mit einem hohen Anteil der Burst Antworten zu reduzieren. Dies zeigt, dass Haloperidol betrifft vor allem die Response-Rate der Antworten mit sehr kurzen IRTs, was mit dem rosa Dichte Plots erhärtet werden kann. Auch Grundstücke Bar zeigen, dass die Rate sank für vier von fünf Fächern zu belohnen. In durchschnittlichen Haloperidol Verwaltung ging leicht zurück Antwort und Belohnung Preise (siehe unten rechts), die in anderen Studien mit Ratten45 und Nichtmenschen Primaten46 mit verschiedenen Zielzeiten gemeldet wurden (aber sehen eine Studie von Britton und Koob47 in der Belohnung mit der gleichen Dosis erhöht). Betrachtet man nur global Performance-Maßnahmen, kann dieses Ergebnis als paradox erscheinen angesichts der Tatsache, dass dieses Protokoll ausdrücklich Preis niedrigen Rücklaufquoten ausgelegt ist (wie der Name schon sagt). Dieses Ergebnis instanziiert, dass eine niedrige Rate der Reaktion nicht ausreicht, um eine optimale Ausnutzung der verfügbaren Prämien bei dieser Aufgabe zu erzielen. Auswertung der zeitgesteuerten Antworten kann Verteilung in den Parzellen der Dichte der Natur dieses Befundes beleuchten. Während die Gipfel der zeitgesteuerten Distributionen nicht systematisch auf beiden Seiten mit der Verwaltung von Haloperidol Schicht, die Verbreitung drastisch erhöht. Dies kann eine Störung der zeitliche Einschätzung nachzudenken, die zuvor mit anderen Verfahren48gemeldet wurde.

Das erwartete Ergebnis war ein Rückgang der Impulsivität. Haloperidol ist ein hoher Affinität selektiver Dopamin D-2 -Rezeptor-Antagonisten, der vor allem in der postsynaptischen Dopamin-Rezeptor fungiert. Wie oben erwähnt, Rolle dopaminergen Systems eine wichtige in impulsives Verhalten. Zum Beispiel berichtet D2 Rezeptorbindung Liganden in der NAc erhöhte Impulsivität49vorherzusagen. Auch nimmt Dopamin NAc Erschöpfung die Häufigkeit des vorzeitigen Reaktionen in anderen Protokollen, die die Reaktion Hemmung Komponente der Impulsivität50messen. Eine mögliche Interpretation der beobachteten Ergebnisse wäre, dass die Dosis von Haloperidol eingesetzt, im Wesentlichen im Zusammenhang mit Hemmung Impulsivität zu verringern, während Zeit Schätzung zu stören, was zu unorganisiert reagiert und Belohnung Verlust nicht ausreiche. Dies unterstreicht die Notwendigkeit für eine genauere Analyse des IRTs eine gründlichere Interpretation der Daten, statt nur mit globalen Maßnahmen wie in früheren Berichten getan haben.

Über Feature-Negative Diskriminierung, Abbildung 9 zeigt die typische Leistung einer Gruppe von Probanden in diesem Protokoll über 16 Sitzungen. Wie in der Abbildung belegt ist, reagiert in den A + Studien und in der AX - unterscheiden sich nicht wesentlich in den ersten Sitzungen. Nach ein paar Sitzungen reagierte jedoch Ratten differentiell beide Arten von Studien, die zeigen, dass der Stimulus X gesteuerte durch A Stimulus Reaktion-Tendenz entgegenzuwirken ist. Beachten Sie, dass Themen Magazin Ansatz Antworten ohne jede Strafe in AX-Studien zurückzuhalten. Wichtig ist, zeigen Themen recht robust individuelle Unterschiede in beide reagieren auf A + Prüfungen und AX-Studien, wie von den Fehlerindikatoren dargestellt. Dies wird weiter in Abbildung 10, instanziiert, die einzelne Beispiele von extremen Fällen in Bezug auf den Grad der Reaktion Hemmung angezeigt in diesem Protokoll abbildet.

Figure 9
Abbildung 9: Longitudinal Fortschreiten der Leistung zu einem Feature-Negative Diskriminierung Protokoll für eine Gruppe von Ratten. Punkte stellen mittlere konditionierte Reaktion (Zeitschrift Ansatz) Dauer von sechs Ratten, in jeder der 16 Sitzungen. Schwarze Punkte in A + Studien reagiert und graue Punkte identifizieren in AX-Studien zu reagieren. Fehlerbalken stellen 95 % bootstrapped Konfidenzintervalle. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 10
Abbildung 10: Vergleich der Antwort Dauer in A + und AX-Studien von zwei extremen Individuen auf ein Feature-Negative Diskriminierung Protokoll. Obere Leiste zeigt die Leistung einer einzelnen hohe Impulsivität (Ratte I1) und die Bodenplatte die Leistung eines Low-Impulsivität Subjekts (Ratte I6). Histogramme repräsentieren Distributionen Antwort Dauer in den vier letzten Sitzungen; Grün kennzeichnet in den A + Studien reagiert und lila identifiziert in den AX-Studien zu reagieren. Impulsivität wird hier durch die Überlappung zwischen den Distributionen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Der vorliegende Artikel lieferte eine Beschreibung Diverses verschiedener Protokolle für das screening von Impulsivität bei Ratten. Es wird argumentiert, dass diese bestimmte Protokolle für die einfache Programmierung und Datenanalyse begünstigt sind und erfordern weniger Betriebs- und Reiz-Geräte als Alternativen zur Verfügung. Es gibt mehrere entscheidende Schritte für die wirksame Umsetzung dieser Protokolle, wie z. B. (1) eine Forschungsfrage nachgeben, (2) eine entsprechende Studiendesign auswählen, (3) das ausgewählte Protokoll Programmierung, (4) die Durchführung der Studie, (5) die Daten zu sammeln (6). Analyse der Daten, und (7) Interpretation der Daten. Die Forschungsfrage angemessen zu entwickeln hilft Verengung der Palette von Möglichkeiten, sich das Thema zu nähern. Eine fokussierte Forschungsfrage führt wahrscheinlich zu einer entsprechenden Studiendesign, die Forscher über das ausgewählte Thema informieren. Eines der kardinalen Merkmale dieser Protokolle ist, dass sie weitgehend automatisiert werden. Um eine einwandfreie Programm für den Betrieb der Klimaanlage Kammer und Erhebung der Daten automatisch zu erzeugen, muss ein gründliche Code geschrieben werden. Wenn gut durchgeführt (täglich ausgeführt, zur gleichen Stunde, von der gleichen Experimentatoren und Rechnungswesen für die wichtigsten Störfaktoren), könnte diese Protokolle fair Datenmengen nachgeben, die auf eine große Auswahl an Auflösungen ausgelegt werden kann; zum Beispiel in einer molekularen Mode (Antwort von Reaktion), in eine Testversion von Trial Mode, in Sitzungen Blöcke, über Sessions, etc..

Die in diesem Artikel vorgestellten Protokolle wurden an anderer Stelle validiert. Zum Beispiel mit der gleichzeitigen-Ketten-Version von das intertemporale Wahl Verfahren, Orduña37 fand starke Beweise, die einem Rattenmodell für ADHS durchgeführt schlecht mit Tieren in einem Steuerelement im Vergleich (siehe Abbildung 6). Obwohl dieses Ergebnis als starke Beweise für die Gültigkeit dieses Tiermodell genommen werden kann, könnte es sein, zumindest eine alternative Erklärung. Die SS-Alternative konnte nicht wegen einer starken Verzögerung Diskontierung sondern eher an eine schlechte Sensitivität zur Größe der Belohnung lieber Tiere. Spätere Experimente von diesem Autor ausgeschlossen, diese Möglichkeit (Experiment 2) und letztlich bestätigt, dass Unterschiede in der Leistung zwischen den Stämmen in der Tat sind aufgrund von Unterschieden im Verzug Abzinsung (Experiment 3). Dies war elegant vollendet, indem man die parallelen Ketten, um Empfindlichkeit, um Größe zu belohnen und verzögern Diskontierung isoliert zu bewerten; d. h. Beurteilung Präferenz zwischen unterschiedliche Mengen an Belohnungen, die Aufrechterhaltung der Dauer der Verzögerung konstante und umgekehrt. Als es zurückgerufen werden kann, ist Verzögerung Diskontierung angenommen unmittelbar relevant für Impulsivität.

Die Verzögerung Diskontierung Merkmal der Impulsivität wurde ausgiebig untersucht mit Protokollen, die manipulieren, Verzögerungen oder Belohnung Beträge entweder innerhalb oder zwischen den Sitzungen Mode51,52. Eine solche Praxis kann den Forscher um mathematisch den Zerfall in Belohnung Wert als Funktion der Verzögerung zu charakterisieren. Allerdings ist mit mehreren Werten die Verzögerung oder das Ausmaß nicht notwendig für die Beurteilung des Grades, in dem eine verzögerte Ergebnis wirkt sich auf die Vorliebe für dieses Ergebnis, wie die Studie von Orduña37 zeigte, dass Unterschiede in der Leistung einer Verzögerung Abzinsung Protokolls sind aufgrund von Unterschieden in der Empfindlichkeit zu verzögern. Darüber hinaus wäre mit einem einzigen Verzögerungswert wünschenswert, wenn man mehrere Protokolle oder bewertende Themen innerhalb einer kurzen Entwicklungsphase gelten soll. Der vorliegende Artikel stellt die gleichzeitige-Ketten-Zeitplan als eine bequeme alternative53, die erheblich unter den Paradigmen Verzögerung Diskontierung verbunden Impulsivität zu beurteilen, die leicht zu Programm durchzuführen, und ist einfach interpretieren.

DRL-Verfahren wurden auch empirisch validiert. Van Den Broek Et Al.54 ausgewählt z. B. impulsiv und nicht impulsiv Frau Teilnehmer anhand der Leistung in einer Abbildung passende Aufgabe. Diese Autoren berichteten, dass impulsive Teilnehmer eher schlecht in einem DRL-Task ausführen nicht impulsiv Teilnehmer in verschiedenen Situationen gegenüber. Ebenso ergab Orduña Et Al.31 Unterschiede zwischen SHR und Wistar Ratten in der Leistung auf einem DRL-Protokoll. Unterschiede waren jedoch nur in frühen Sitzungen beobachtet. Im Laufe der Sitzungen verschwanden die Stamm-Unterschiede. Dies zeigt, dass das Protokoll (oder wieder, zumindest bestimmte Parameter eingesetzt) ist nur in der Lage, Unterschiede im lernen Preise nicht im Steady States dieser Ratte Stämme zu erkennen. Es ist wichtig zu beachten, dass eine Vielzahl von Sollzeiten in der DRL-Literatur verwendet wurden. Es scheint jedoch, dass verschiedene Zielzeiten mit verschiedenen psychiatrischen Erkrankungen in Zusammenhang gebracht haben; Während kürzere Zielzeiten wurden in der Regel verwendet, um Modell Impulskontrolle Störungen31,32,33, größeren benutzt worden zum Bildschirm für Depression55,56,57 . Das scheint die Idee, dass verschiedene Prozesse beeinflussen Verhalten unter den Zwängen der kürzere und längere Ziel Mal33unterstützen. Das war der Grund für die Auswahl von 10 Sekunden Sollzeiten im Abschnitt Vertreter Ergebnisse. Darüber hinaus müssen größere Sollzeiten über eine Reihe von Schritten, schrittweise eingeführt werden, die die Dauer des Protokolls erhöht.

Es gibt auch Studien, die Feature-Negative Diskriminierung Verfahren als Protokolle zur Impulsivität Bewertung zu überprüfen. Zum Beispiel er Et Al.58 festgestellt, dass Teilnehmer beschriftet als impulsiv in einem Transfer-Test (d. h. Summation) schlecht abschneiden für Feature-Negative Diskriminierung Protokoll (aber sehen eine weitere Studie, indem er Et Al.59). In einer weiteren Studie bewertet Bucci Et Al.60 Feature-Negative Diskriminierung Performance von SHR und eine Kontrolle Belastung von Ratten. Obwohl keine Unterschiede in der Leistung zwischen den Stämmen zu beobachten, fand diese Autoren Geschlechtsunterschiede, die bei Menschen zu imitieren. Weibliche SHRs zeigte nämlich eine beeinträchtigte Performance in der Aufgabe. Dies könnte auf klinische Daten mit Menschen verglichen werden wo Frauen mit ADHS diagnostiziert mehr extreme Symptome als Männer61zeigen. Eine konvergierende Linie von Beweismitteln, die Feature-Negative Diskriminierung als Modell der Impulsivität überprüft stammt aus einer Studie von Meyer und Bucci40. Diese Autoren berichtet, dass die Leistung in einem Feature-Negative Diskriminierung durch Läsionen im präfrontalen Kortex beeinträchtigt wurde. Wird angenommen, dass dieser Gehirnstruktur auf Impuls Kontrolle5 eine wichtige Rolle spielen, und in der Tat Läsionen in dieser Struktur wurden dokumentiert, um die Leistung in anderen Protokollen Impulsivität62, bewerten, die Funktion negativ liefert beeinträchtigen Diskriminierung-Verfahren mit Augenscheinvalidität. Trotz der Tatsache, dass Feature-Negative Diskriminierung Protokoll nicht so weit verwendet, um Impulsivität als andere Verfahren zu testen, es wurde aus praktischen Gründen, seine Gesicht und Konstrukt Gültigkeit, und weil der große Körper von empirischen Daten und theoretischen Entwicklungen, die die Mechanismen, die bei der Durchführung dieses Verfahrens63,64dokumentiert haben.

Die Feature-Negative Diskriminierung Verfahren wurde ein Markenzeichen für Induktion ein Learning-Phänomen bekannt als bedingte Hemmung. Um dieses Phänomen eindeutig zu zeigen, wird es allgemein angenommen, dass zwei komplementäre Tests gemeinsam65 übergeben werden (obwohl eine Reihe von Autoren die Notwendigkeit bestritten haben und Angemessenheit jener66,67 testet ,68,69). In eine Summierung Test würde die Funktion Impuls (X in der aktuellen Notation) verringert reagiert provozierten durch einen konditionierten Reiz als, die zusammen mit ihm (A) ausgebildet. In einenTest Retardierung bedingt der Reiz, die, den x erwerben würde, langsamer als ein Steuerelement Stimulus reagieren. Dabei handelt es sich um Tests für den Nachweis, dass dieser Stimulus X tatsächlich hemmenden nach der theoretischen Charakterisierung der konditionierten Hemmung ist. Tests für konditionierte Hemmung sind nicht notwendig für die Bewertung der erlernten Fähigkeit des Individuums oder Gruppe eine dominant Ansatz-Reaktion in Gegenwart eines Cues, verbunden mit dem Wegfall von Lebensmitteln zurückzuhalten.

In diesem Artikel beschriebenen Verfahren können Forscher eine Reihe von Verhaltensstörungen Tests für Impulsivität durchführen. Wie bereits erwähnt, Kombination mehrerer Impulsivität Tests nachweislich synergize die Vorhersagekraft der Protokolle12, die theoretischen und praktischen Gründen sinnvoll wäre. Ein weiterer Vorteil der Beurteilung der unterschiedlicher Erscheinungsformen von Impulsivität innerhalb einer einzigen Studie leistet Inhaltsvalidität (eine besondere Art der Konstruktvalidität), unter der Annahme, dass Impulsivität ein vielschichtiges Phänomen ist. Jedoch muß Vorsicht geboten, wenn nacheinander testen Impulsivität mit mehr als einem der hier vorgestellten Aufgaben, da gab es Probleme im Zusammenhang mit dieser Praxis dokumentiert. Zum Beispiel Übertrag Effekte auftreten, was bedeutet, dass Leistung in einer Aufgabe lernen in vorherigen Aufgaben stark beeinflusst werden kann; Diese Art von Effekt könnte auch unter verschiedenen Bedingungen innerhalb der gleichen Aufgabe70entstehen. Eine weitere unbequeme Folge der Anwendung von mehr als zwei Aufgaben in den gleichen Fächern ist, dass angesichts des Lebenszyklus von Nagetieren, Tests manchmal an verschiedenen Entwicklungsstadien71umgesetzt werden würde. Es gibt einige Maßnahmen zur Minimierung solcher Ergebnisse, wie z. B. Gegengewicht zu der Reihenfolge der Anwendung von Aufgaben (die sowieso lästig für korrelative Studien, als wäre jeder Sequenz nicht mit den anderen Analysen zusammengefasst werden könnte) oder der Suche nach Protokolle von kurzer Dauer.

Während ziemlich nützlich und bequem, haben die in diesem Artikel vorgestellten Protokolle einige Einschränkungen. Mehrere Studien haben z. B. schwache nicht-signifikante Korrelationen zwischen Maßnahmen aus verschiedenen Kategorien (oder sogar innerhalb der gleichen Kategorie72) Protokolle zu beurteilen, Impulsivität73,74,75 berichtet ,76. Solche Herausforderungen finden, die gleichzeitige Gültigkeit der Protokolle, woraufhin einige Autoren vermuten, dass jede Kategorie von Protokollen in der Tat unabhängige Faktoren, die zu impulsivem Verhalten5,10, messen 77 , 78. jedoch andere betont die Gemeinsamkeiten der Protokolle und vorgeschlagene Vereinheitlichung der Rahmenbedingungen für verschiedene Formen von impulsivem Verhalten4,6,20, Konto 79,80. Gäbe es Raum für Zweifel in Studien zeigen keine Korrelation und nicht einschließlich Intra-Klasse Korrelationen Berichte oder andere Tests zur Quantifizierung der psychometrischen Eigenschaften ihrer Maßnahmen14,15. Obwohl die vorherrschende Meinung ist, dass Impulsivität vielfältig ist, braucht man mehr Forschung mit einem quittierbar statistische Aussagekraft, in welchem Grad zu quantifizieren. Eine weitere bekannte Einschränkung ist, dass Prozesse, die in keinem Zusammenhang mit Impulsivität zur Leistung in dieser Protokolle81beitragen können. Beispielsweise wird wie oben beschrieben, in der DRL-Prozedur Leistung nicht nur durch Hemmung Reaktionsfähigkeit, sondern auch durch Schätzung der Zeit bestimmt. Andere Autoren haben vorgeschlagen, dass motivationale und motorische Faktoren sowie zur Leistung dieses Protokoll33,82beitragen können. Glücklicherweise sind ergänzende Methoden entwickelt worden, um einige dieser Faktoren32,73auszuschließen. Noch ist eine weitere Einschränkung, dass Laborprotokolle für nichtmenschliche Tiere nicht genaue Entsprechungen derer, die in der Regel mit Menschen11verwendet werden; Somit ist ihre Gültigkeit als translationale Forschungsmethoden strittig. Studien, die die Leistungsfähigkeit des Menschen in Versionen von den Protokollen mehr eng mit denen in der Regel mit Nichtmenschen bewertet führen zu ähnlichen Ergebnissen83.

Nur drei Protokolle wurden vorgestellt. Eine Handvoll Alternativen sind jedoch verfügbar. Beispiele für diese Alternativen sind die 5-CSRTT (für die gibt es auch ein Video-Artikel zur Verfügung84), Go-/Nein-go Aufgabe85und das Stop-Signal Aufgabe86Zeichen-Tracking Paradigma87. 5-CSRTT wurde auch als Modell für ADHS überprüft, aber es ist geplant, um auf die Unaufmerksamkeit Funktion dieser Erkrankung konzentrieren, (obwohl Reaktion Hemmung auch zur Leistung trägt). Diese Aufgabe erfordert auch eine kundenspezifische Panel eingefügt in einer der Seitenwände der Klimaanlage Kammer, erfordern mindestens 5 Eingang und 5 zusätzliche Ausgabegeräte (die Kosten erhöht). Leistung auf Go/Nein-go und das Stop-Signal Aufgaben haben gezeigt, mit mehreren psychiatrischen Erkrankungen mit Impulsivität88,89,90,91,92zusammenzuhängen. Diese Aufgaben sind ziemlich ähnlich zu Feature-Negative Diskriminierung Protokolle, aber mit dem zusätzlichen Aspekt, die belohnt werden je nach Themen Leistung20geliefert. Diese Besonderheit impliziert etwas komplexer Codierung für Automatikbetrieb und Datenerfassung und -Analyse. Zu guter Letzt hat das Zeichen-Tracking-Paradigma auch theoretisch und empirisch mit Impulsivität79zusammengehangen. Um optimale Ergebnisse zu erzielen erfordert es jedoch die Befestigung des eine Licht emittierende entwickeln an den Hebeln76, die auch Kosten erhöhen können.

Die hier beschriebenen Protokolle in Erwägung gezogen werden erfolgversprechend, da die Leistung in diesen Protokollen empfindlich auf sinnvolle biologische Manipulationen ist, wie selektive Zucht (siehe Abbildung 6), pharmakologische Interventionen (siehe Abbildung 8) , und Gehirn Läsionen40. Allerdings zeigt eine Überprüfung der Literatur oft gemischte Ergebnisse in Bezug auf die Richtung der Effekte. Zukünftige Anwendungen dieser Methoden sollten systematisch untersuchen, die Parameter durch einen parametrischen Ansatz stärkere Effekte ergeben. Dadurch könnten Forscher Parameter eines bestimmten Protokolls je nach Studiendesign auswählen. Beispielsweise erfordern korrelative Studien hohen zuverlässige interindividuelle Variation für eine angemessene statistische Aussagekraft, während umgekehrt experimentelle Studien von Maßnahmen mit geringer Varianz Intra unterliegen profitieren aber empfindlich auf situative reagieren Manipulationen-14. Eine Forschungsagenda sollten diese Fragen, um effizient zu wissen über Impulsivität beizutragen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Wir möchte Florencia Mata, María Elena Chávez, Miguel Burgos und Alejandro Tapia danken für die Bereitstellung technischer Hilfe. Wir möchten auch Danke Sarah Gordon Frances für ihre hilfreichen Anmerkungen zu einem früheren Entwurf des vorliegenden Artikels und Vladimir Orduña freundlicherweise die Rohdaten aus einem veröffentlichten Papier. Dank Claudio Nallen für das Diagramm in Abbildung 1zu schaffen. Wir sind dankbar, Dirección de Investigación von der Universidad Iberoamericana Ciudad de México für Korrektorat/Lektorat Dienstleistungen und das Video produziert Ausgaben finanzieren.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
25 Pin Cables Med Associates SG-213F Connect smart control cards to smart control panels
40 Pin Ribbon Cable Med Associates DIG-700C Connects the computer with the interface cabinet
Computer Dell Computer Company T8P8T-7G8MR-4YPQV-96C2F-7THHB For controlling and monitoring protocols’ processes
Conductor Cables Med Associates SG-210CP-8 Provide power to the smart control panels via the rack mount power supply
Food dispenser with pedestal Med Associates ENV-203M-45 (12937) Silently provides 45 mg food pellets 
Head-Entry Detector Med Associates ENV-254-CB Uses an infrared photo-beam to detect head entries into the food receptacle
House Light Med Associates ENV-215M For providing  diffuse illumination inside the chamber  
Interface Cabinet Med Associates SG-6080D Pod that can hold up to eight smart control cards
Med-PC IV Software Med Associates SOF-735 Translate codes into commands for operating outputs and recording/storing input information
Multiple tone generator  Med Associates ENV-223 (597) For controlling the frequency of the tones
Panel fillers Med Associates ENV-007-FP For filling modular walls when devices are not used
Pellet Receptacle Med Associates ENV-200R2M Receives and holds food pellets delivered by the dispenser
Rack Mount Power Supply Med Associates DIG-700F Provides power to the interface cabinet
Retractable Lever Med Associates ENV-112CM (10455) Detects lever-pressing responses; projects into the chamber or retracts as needed
Smart Control Cards Med Associates DIG-716 Controls up to eight inputs and four outputs of a conditioning chamber 
Smart Control Panels Med Associates SG-716 (3341) Connect smart cards to the devices within the conditioning chambers
Speaker  Med Associates ENV-224AM For providing tones inside the chamber
Standard Modular Chambers for Rat Med Associates ENV-008 Made of aluminum channels designed to hold modular devices 
Standard sound-, light-, and temperature isolating shells Med Associates ENV-022MD Serve to harbor each conditioning chamber
Stimulus Light Med Associates ENV-221M For providing a round focalized light stimulus
Three Pin Cables Med Associates SG-216A-2 Connects smart control panel with each of the input and output devices in the conditioning chambers

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Loxton, N. J. The role of reward sensitivity and impulsivity in overeating and food addiction. Current Addiction Reports. 5 (2), 212-222 (2018).
  2. Richards, J. B., Gancarz, A. M., Hawk, L. W. Inhibitory control and drug abuse prevention. Bardo, M. T., Fishbein, D. H., Milich, R. , Springer. (2011).
  3. Gullo, M. J., Loxton, N. J., Dawe, S. Impulsivity: Four ways five fectors are not basic to addiction. Addictive Behaviors. 39 (11), 1547-1556 (2014).
  4. Bari, A., Robbins, T. W. Inhibition and impulsivity: Behavioral and neural basis of response control. Progress in Neurobiology. 108, 44-79 (2013).
  5. Dalley, J. W., Robbins, T. W. Fractionating impulsivity: neuropsychiatric implications. Nature Reviews Neuroscience. 18 (3), 158-171 (2017).
  6. Sosa, R., dos Santos, C. V. Toward a unifying account of impulsivity and the development of self-control. Perspectives in Behavior Science. , 1-32 (2018).
  7. King, J. A., Tenney, J., Rossi, V., Colamussi, L., Burdick, S. Neural substrates underlying impulsivity. Annals of the New York Academy of Sciences. 1008 (1), 160-169 (2003).
  8. Stayer, R., Ferring, D., Schmitt, M. J. States and traits in psychological assessment. European Journal of Psychological Assessment. 8 (2), 79-98 (1992).
  9. Moeller, F. G., Barratt, E. S., Dougherty, D. M., Schmitz, J. M., Swann, A. C. Psychiatric aspects of impulsivity. American Journal of Psychiatry. 158, 1783-1793 (2001).
  10. Evenden, J. L. Varieties of impulsivity. Psychopharmacology. 146 (4), 348-361 (1999).
  11. Winstanley, C. A. The utility of rat models of impulsivity in developing pharmacotherapies for impulse control disorders. British Journal of Pharmacology. 164 (4), 1301-1321 (2011).
  12. Solanto, M. V., et al. The ecological validity of delay aversion and response inhibition as measures of impulsivity in AD/HD: A supplement to the NIMH multimodal treatment study of AD/HD. Journal of Abnormal Child Psychology. 29 (3), 215-218 (2001).
  13. van der Staay, F. J. Animal models of behavioral dysfunctions: Basic concepts and classifications, and an evaluation strategy. Brain Research Reviews. 52, 131-159 (2006).
  14. Hedge, C., Powell, G., Summer, P. The reliability paradox: Why robust cognitive tasks do not produce reliable individual differences. Behavioral Research Methods. , 1-21 (2017).
  15. Nakagawa, S., Schielzeth, H. Repeatability for Gaussian and non-Gaussian data: A practical guide for biologists. Biological Reviews. 85, 935-956 (2010).
  16. Sjoberg, E. Logical fallacies in animal model research. Behavior and Brain Functions. 13 (1), (2017).
  17. Rachlin, H. Self-control: Beyond commitment. Behavioral and Brain Sciences. 18 (01), 109 (1995).
  18. Logue, A. W. Research on self-control: An integrating framework. Behavioral and Brain Sciences. 11 (04), 665 (1988).
  19. Kramer, T. J., Rilling, M. Differential reinforcement of low rates: A selective critique. Psychological Bulletin. 74 (4), 225-254 (1970).
  20. Sosa, R., dos Santos, C. V. Conditioned inhibition and its relationship to impulsivity: Empirical and theoretical considerations. The Psychological Record. , (2018).
  21. Gallistel, C. R., Balci, F., Freestone, D., Kheifets, A., King, A. Automated, quantitative cognitive/behavioral screening of mice: For genetics, pharmacology, animal cognition and undergraduate instruction. Journal of Visualized Experiments. (84), (2014).
  22. Skinner, B. F. A case history in scientific method. American Psychologist. 11 (5), 221-233 (1956).
  23. Papini, M. R. Associative learning in the marsupials Didelphis albiventris and Lutreolina crassicaudata. Journal of Comparative Psychology. 102 (1), 21-27 (1988).
  24. Leonard, J. A. 5 choice serial reaction apparatus. Medical Research Council of Applied Psychology Research. , 326-359 (1959).
  25. Robinson, T. E., Flagel, S. B. Dissociating the Predictive and Incentive Motivational Properties of Reward-Related Cues Through the Study of Individual Differences. Biological Psychiatry. 65 (10), 869-873 (2009).
  26. Charan, J., Kantharia, N. D. How to calculate sample size in animal studies? Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics. 4 (4), 303-306 (2013).
  27. Toth, L. A., Gardiner, T. W. Food and water restriction protocols: Physiological and behavioral considerations. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 39 (6), 9-17 (2000).
  28. Deluty, M. Z. Self-control and impulsiveness involving aversive events. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 4, 250-266 (1978).
  29. Cabrera, F., Robayo-Castro, B., Covarrubias, P. The 'huautli' alternative: Amaranth as reinforcer in operant procedures. Revista Mexicana de Análisis de la Conducta. 36, 71-92 (2010).
  30. Ferster, C. B., Skinner, B. F. Schedules of reinforcement. , Appleton Century Crofts. (1957).
  31. Orduña, V., Valencia-Torres, L., Bouzas, A. DRL performance of spontaneously hypertensive rats: Dissociation of timing and inhibition of responses. Behavioural Brain Research. 201 (1), 158-165 (2009).
  32. Freestone, D. M., Balci, F., Simen, P., Church, R. Optimal response rates in humans and animals. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior and Cognition. 41 (1), 39-51 (2015).
  33. Sanabria, F., Killeen, P. R. Evidence for impulsivity in the Spontaneously Hypertensive Rat drawn from complementary response-withholding tasks. Behavioral and Brain Functions. 4 (1), 7 (2008).
  34. van den Bergh, F. S., et al. Spontaneously hypertensive rats do not predict symptoms of attention-deficit hyperactivity disorder. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 83, 11 (2006).
  35. Topping, J. S., Pickering, J. W. Effects of punishing different bands of IRTs on DRL responding. Psychological Reports. 31 (19-22), (1972).
  36. Richards, J. B., Sabol, K. E., Seiden, L. S. DRL interresponse-time distributions: quantification by peak deviation analysis. Journal of the Experimental Analysis of Behavior. 60 (2), 361-385 (1993).
  37. Orduña, V. Impulsivity and sensitivity to amount and delay of reinforcement in an animal model of ADHD. Behavioural Brain Research. 294, 62-71 (2015).
  38. Harmer, C. J., Phillips, G. D. Enhanced conditioned inhibition following repeated pretreatment with d -amphetamine. Psychopharmacology. 142 (2), 120-131 (1999).
  39. Lister, S., Pearce, J. M., Butcher, S. P., Collard, K. J., Foster, G. Acquisition of conditioned inhibition in rats is impaired by ablation of serotoninergic pathways. European Journal of Neuroscience. 8, 415-423 (1996).
  40. Meyer, H. C., Bucci, D. J. The contribution of medial prefrontal cortical regions to conditioned inhibition. Behavioral Neuroscience. 128 (6), 644-653 (2014).
  41. McNicol, D. A primer of signal detection theory. , Erlbaum Associates. (1972).
  42. Carnero, S., Morís, J., Acebes, F., Loy, I. Percepción de la contingencia en ratas: Modulación fechneriana y metodología de la detección de señales. Revista Electrónica de Metodología Aplicada. 14 (2), (2009).
  43. López, H. H., Ettenberg, A. Dopamine antagonism attenuates the unconditioned incentive value of estrus female cues. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 68, 411-416 (2001).
  44. Schotte, A., Janssen, P. F. M., Megens, A. A. H. P., Leysen, J. E. Occupancy of central neurotransmitter receptors by risperidone, clozapine and haloperidol, measured ex vivo. Brain Research. 631 (2), 191-202 (1993).
  45. van Hest, A., van Haaren, F., van de Poll, N. Haloperidol, but not apomorphine, differentially affects low response rates of male and female wistar rats. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 29, 529-532 (1988).
  46. Finnegan, K. T., Ricaurte, G., Seiden, L. S., Schuster, C. R. Altered sensitivity to d-methylamphetamine, apomorphine, and haloperidol in rhesus monkeys depleted of caudate dopamine by repeated administration of d-methylamphetamine. Psychopharmacology. 77, 43-52 (1982).
  47. Britton, K. T., Koob, G. F. Effects of corticotropin releasing factor, desipramine and haloperidol on a DRL schedule of reinforcement. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 32, 967-970 (1989).
  48. Maricq, A. V., Church, R. The differential effects of haloperidol and metamphetamine on time estimation in the rat. Psychopharmacology. 79, 10-15 (1983).
  49. Dalley, J. W., et al. Nucleus accumbens D2/3 receptors predict trait impulsivity and cocaine reinforcement. Science. 315, 1267-1270 (2007).
  50. Cole, B. J., Robbins, T. W. Effects of 6-hydroxydopamine lesions of the nucleus accumbens septi on performance of a 5-choice serial reaction time task in rats: Implications for theories of selective attention and arousal. Behavior and Brain Research. 33, 165-179 (1989).
  51. Reynolds, B., de Wit, H., Richards, J. B. Delay of gratification and delay discounting in rats. Behavioural Processes. 59 (3), 157-168 (2002).
  52. Evenden, J. L., Ryan, C. N. The pharmacology of impulsive behavior in rats: The effects of drugs on response choice with varying delays of reinforcement. Psychopharmacology. 128, 161-170 (1996).
  53. Autor, S. M. Conditioned reinforcement. Hendry, D. P. , Dorsey Press. (1969).
  54. van den Broek, M. D., Bradshaw, C. M., Szabadi, E. Behaviour of 'impulsive' and 'non-impulsive' humans in a temporal differentiation schedule of reinforcement. Personality and Individual Differences. 8 (2), 233-239 (1987).
  55. McGuire, P. S., Seiden, L. S. The effects of tricyclicantidepressants on performance under a differential-reinforcement-of-low-rates schedule in rats. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 214 (3), 635-641 (1980).
  56. O'Donnell, J. M., Seiden, L. S. Differential-reinforcement-of-low-rates 72-second schedule: Selective effects of antidepressant drugs. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 224 (1), 80-88 (1983).
  57. Seiden, L. S., Dahms, J. L., Shaughnessy, R. A. Behavioral screen for antidepressants: The effects of drugs and electroconvulsive shock on performance under a differential-reinforcement-of-low-rates schedule. Psychopharmacology. 86, 55-60 (1985).
  58. He, Z., Cassaday, H. J., Howard, R. C., Khalifa, N., Bonardi, C. Impaired Pavlovian conditioned inhibition in offenders with personality disorders. The Quarterly Journal of Experimental Psychology. 64 (12), 2334-2351 (2011).
  59. He, Z., Cassaday, H. J., Bonardi, C., Bibi, P. A. Do personality traits predict individual differences in excitatory and inhibitory learning? Frontiers in Psychology. 4, 1-12 (2013).
  60. Bucci, D. J., Hopkins, M. E., Keene, C. S., Sharma, M., Orr, L. E. Sex differences in learning and inhibition in spontaneously hypertensive rats. Behavioural Brain Research. 187 (1), 27-32 (2008).
  61. Gershon, J. A meta-analytic review of gender differences in ADHD. Journal of Attention Disorders. 5, 143-154 (2012).
  62. Mobini, S., et al. Effects of lesions of the orbitofrontal cortex on sensitivity to delayed and probabilistic reinforcement. Psychopharmacology. 160 (3), 290-298 (2002).
  63. Bouton, M. E., Nelson, J. B. Context-specificity of target versus feature inhibition in a negative-feature discrimination. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 20 (1), 51-65 (1994).
  64. Bouton, M. E., Nelson, J. B. Occasion setting: Associative learning and cognition in animals. Schmajuk, N., Holland, P. , American Psychological Association. 69-112 (1998).
  65. Rescorla, R. A. Pavlovian conditioned inhibition. Psychological Bulletin. 72 (2), 77-94 (1969).
  66. Miller, R. R., Matzel, L. D. The psychology of learning and motivation. Bower, G. H. , Academic Press. (1988).
  67. Williams, D. A., Overmier, J. B., Lolordo, V. M. A reevaluation of Rescorla's early dictums about conditioned inhibition. Psychological Bulletin. 111 (2), 275-290 (1992).
  68. Papini, M. R., Bitterman, M. E. The two-test strategy in the study of inhibitory conditioning. Psychological Review. 97 (3), 396-403 (1993).
  69. Sosa, R., Ramírez, M. N. Conditioned inhibition: Critiques and controversies in the light of recent advances. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior and Cognition. , in press (2018).
  70. Fox, A. T., Hand, D. J., Reilly, M. P. Impulsive choice in a rodent model of attention-deficit/hyperactivity disorder. Behavioural Brain Research. 187, 146-152 (2008).
  71. Foscue, E. P., Wood, K. N., Schramm-Sapyta, N. L. Characterization of a semi-rapid method for assessing delay discounting in rodents. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 101, 187-192 (2012).
  72. Brucks, D., Marshall-Pescini, S., Wallis, L. J., Huber, L., Range, F. Measures of Dogs' Inhibitory Control Abilities Do Not Correlate across Tasks. Frontiers in Psychology. 8, (2017).
  73. McDonald, J., Schleifer, L., Richards, J. B., de Wit, H. Effects of THC on Behavioral Measures of Impulsivity in Humans. Neuropsychopharmacology. 28 (7), 1356-1365 (2003).
  74. Reynolds, B., Ortengren, A., Richards, J. B., de Wit, H. Dimensions of impulsive behavior: Personality and behavioral measures. Personality and Individual Differences. 40 (2), 305-315 (2006).
  75. Dellu-Hagedorn, F. Relationship between impulsivity, hyperactivity and working memory: a differential analysis in the rat. Behavioral and Brain Functions. 2 (10), 18 (2006).
  76. López, P., Alba, R., Orduña, V. Individual differences in incentive salience attribution are not related to suboptimal choice in rats. Behavior and Brain Research. 341 (2), 71-78 (2017).
  77. Ho, M. Y., Al-Zahrani, S. S. A., Al-Ruwaitea, A. S. A., Bradshaw, C. M., Szabadi, E. 5-Hydroxytryptamine and impulse control: prospects for a behavioural analysis. Journal of Psychopharmacology. 12 (1), 68-78 (1998).
  78. Sagvolden, T., Russell, V. A., Aase, H., Johansen, E. B., Farshbaf, M. Rodent models of attention-deficit/hyperactivity disorder. Biological Psychiatry. 57, 9 (2005).
  79. Tomie, A., Aguado, A. S., Pohorecky, L. A., Benjamin, D. Ethanol induces impulsive-like responding in a delay-of-reward operant choice procedure: impulsivity predicts autoshaping. Psychopharmacology. 139 (4), 376-382 (1998).
  80. Monterosso, J., Ainslie, G. Beyond discounting: possible experimental models of impulse control. Psychopharmacology. 146 (4), 339-347 (1999).
  81. Burguess, M. A. Methodology of frontal and executive function. Rabbit, P. , Psychology Press. 81-116 (1997).
  82. Watterson, E., Mazur, G. J., Sanabria, F. Validation of a method to assess ADHD-related impulsivity in animal models. Journal of Neuroscience Methods. 252, 36-47 (2015).
  83. Hackenberg, T. D. Of pigeons and people: some observations on species differences in choice and self-control. Brazilian Journal of Behavior Analysis. 1 (2), 135-147 (2005).
  84. Asinof, S., Paine, T. A. The 5-choice serial reaction time task: A task of attention and impulse control for rodents. Journal of Visualized Experiments. (90), e51574 (2014).
  85. Masaki, D., et al. Relationship between limbic and cortical 5-HT neurotransmission and acquisition and reversal learning in a go/no-go task in rats. Psychopharmacology. 189, 249-258 (2006).
  86. Bari, A., et al. Prefrontal and monoaminergic contributions to stop-signal task performance in rats. The Journal of Neuroscience. 31, 9254-9263 (2011).
  87. Flagel, S. B., Watson, S. J., Robinson, T. E., Akil, H. Individual differences in the propensity to approach signals vs goals promote different adaptations in the dopamine system of rats. Psychopharmacology. 191, 599-607 (2007).
  88. Swann, A. C., Lijffijt, M., Lane, S. D., Steinberg, J. L., Moeller, F. G. Trait impulsivity and response inhibition in antisocial personality disorder. Journal of Psychiatric Research. 43 (12), 1057-1063 (2009).
  89. Lawrence, A. J., Luty, J., Bogdan, N. A., Sahakian, B. J., Clark, L. Impulsivity and response inhibition in alcohol dependence and problem gambling. Psychopharmacology. 207 (1), 163-172 (2009).
  90. Dougherty, D. M., et al. Behavioral impulsivity paradigms: a comparison in hospitalized adolescents with disruptive behavior disorders. Journal of Child Psychology and Psychiatry. 44 (8), 1145-1157 (2003).
  91. Rosval, L., et al. Impulsivity in women with eating disorders: Problem of response inhibition, planning, or attention. International Journal of Eating Disorders. 39 (7), 590-593 (2006).
  92. Huddy, V. C., et al. Reflection impulsivity and response inhibition in first-episode psychosis: relationship to cannabis use. Psychological Medicine. 43 (10), 2097-2107 (2013).

Tags

Verhalten Ausgabe 145 Tiermodelle Verhaltensstörungen verzögern testen Diskontierung Impulsivität Selbstbeherrschung Reaktion Hemmung Ratten
Drei Laborverfahren für die Beurteilung der unterschiedliche Erscheinungsformen von Impulsivität bei Ratten
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sosa, R., Saavedra, P., Niño de … More

Sosa, R., Saavedra, P., Niño de Rivera, R., Lago, G., Moreno, P., Galicia-Castillo, O., Hernández-Guerrero, C., Buenrostro-Jáuregui, M. Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats. J. Vis. Exp. (145), e59070, doi:10.3791/59070 (2019).

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