Waiting
Login processing...

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

Behavior

Drie laboratorium Procedures voor de beoordeling van de verschillende manifestaties van impulsiviteit bij 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

Wij presenteren drie protocollen die beoordelen van verschillende vormen van impulsiviteit bij ratten en andere kleine zoogdieren. Intertemporele keuze procedures evalueren de neiging om korting de waarde van vertraagde resultaten. Differentiële versterking van lage tarieven en functie-negatieve discriminatie evalueren remming reactievermogen met en zonder straf voor ongepaste reacties, respectievelijk.

Abstract

Dit artikel geeft een leidraad voor de geleiding en analyse van drie conditionering gebaseerde protocollen bij het evalueren van de impulsiviteit bij ratten. Impulsiviteit is een zinvol concept, omdat het wordt geassocieerd met psychiatrische aandoeningen bij de mens en met maladaptieve gedrag in niet-menselijke dieren. Men gelooft dat de impulsiviteit is samengesteld uit afzonderlijke factoren. Er zijn laboratorium protocollen ontwikkeld voor de beoordeling van elk van deze factoren met behulp van gestandaardiseerde geautomatiseerde apparatuur. Vertraging discontering wordt geassocieerd met de arbeidsongeschiktheid te worden ingegeven door vertraagde resultaten. Deze factor wordt geëvalueerd door middel van intertemporele keuze protocollen, die bestaan uit de presentatie van het individu met een keuze situatie waarbij een onmiddellijke beloning en een grotere maar uitgestelde beloning. Respons inhibitie tekort wordt geassocieerd met het onvermogen om te onthouden prepotent reacties. Differentiële versterking van lage tarieven (DLR) en functie-negatieve discriminatie protocollen beoordelen de responsiefactor voor het tekort van remming van impulsiviteit. De voormalige legt een voorwaarde aan een gemotiveerd persoon in die meeste wachten een minimum termijn voor een reactie worden beloond. Deze laatste evalueert de capaciteit van individuen om zich te onthouden van voedsel zoeken reacties wanneer een signaal van het ontbreken van voedsel wordt gepresenteerd. Het doel van deze protocollen is voor de bouw van een objectieve kwantitatieve meting van impulsiviteit, die dient om het maken van vergelijkingen van de Kruis-soorten, waarbij de mogelijkheid wordt geboden van translationeel onderzoek. De voordelen van deze bijzondere protocollen zijn hun eenvoudige set-up en de toepassing, die vloeit uit de relatief kleine hoeveelheid apparatuur die nodig is en de geautomatiseerde aard van deze protocollen voort.

Introduction

Impulsiviteit kan worden geconceptualiseerd als een gedrags dimensie maladaptieve resultaten1is gekoppeld. Ondanks het wijdverbreide gebruik van deze term bestaat er geen universele consensus over haar precieze definitie. In feite, hebben verschillende auteurs impulsiviteit gedefinieerd door het geven van voorbeelden van impulsief gedrag of de gevolgen daarvan, in plaats van uitgezet welke onderscheidende aspecten regelen het fenomeen. Bijvoorbeeld, impulsiviteit wordt verondersteld te betrekken van een onvermogen om te wachten, plannen, prepotent gedrag, of een ongevoeligheid voor vertraagde resultaten2remmen, en het is beschouwd als een kern kwetsbaarheid voor verslavend gedrag3. Bari en Robbins4 hebben gekenmerkt impulsiviteit als het samen voorkomen van sterke impulsen, wordt teweeggebracht door dispositionele en situationeel variabelen en disfunctionele remmende processen. Een andere definitie werd verzorgd door Dalley en Robbins, die verklaarde dat impulsiviteit kan worden beschouwd als een aanleg voor snelle, vaak voorbarig, acties zonder juiste inzicht5. Toch een andere definitie van impulsiviteit, voorgesteld door Sosa en dos Santos6, een gedrag tendens die afwijkt van een organisme van het maximaliseren van de beschikbare beloningen te wijten aan de verworven controle uitgeoefend over van het organisme reageert door stimuli overigens gerelateerd aan deze beloningen.

Als gevolg van de gedragsmatige processen aan impulsiviteit gerelateerde, houdt zijn neurofysiologische substraat structuren gemeen met die van gemotiveerd gedrag, de besluitvorming en de waardering van de beloning. Dit wordt ondersteund door studies die aantonen dat de structuren van de cortico-striatale traject (bijvoorbeeld nucleus accumbens [NAc], prefrontale cortex [PFC] amygdala en Spiegelse putamen [CPU]), evenals de oplopende monoaminergic neurotransmitter systeem, nemen in de expressie van impulsief gedrag7. De neurale substraat van impulsiviteit is echter complexer dan dat. Hoewel NAc en PFC zijn betrokken bij impulsief gedrag, deze structuren zijn onderdeel van een meer complex systeem, en ook zijn gecomponeerd door substructuren die verschillende functies hebben (voor meer documentatie gedetailleerde, zie Dalley en Robbins5).

Ongeacht de controverses over de natuur en biologische substraat, deze gedrags dimensie is bekend om te variëren tussen individuen, in welk geval het kan worden beschouwd als een eigenschap en binnen individuen, in welk geval het kan worden beschouwd als een staat-8. Impulsiviteit heeft lang erkend als een functie van sommige psychiatrische aandoeningen, zoals aandacht-deficit/hyperactivity disorder (ADHD), middelenmisbruik en manic episoden9. Er lijkt een grote consensus te bestaan dat de impulsiviteit is samengesteld door meerdere scheidbaar factoren, met inbegrip van onwil om te wachten (dat wil zeggen, vertragen discontering), onvermogen om zich te onthouden van prepotent Reacties (dat wil zeggen, remmende tekort), moeite om zich te concentreren op relevante informatie (dat wil zeggen, onoplettendheid), en een neiging om deel te nemen in risicovolle situaties (dat wil zeggen, sensatie zoeken)5,10,11. Elk van deze factoren kan worden beoordeeld door middel van speciale gedrags taken, die meestal worden toegewezen aan twee brede categorieën: keuze en respons inhibitie (deze wellicht verschillende labels tussen elk auteurs taxonomieën). Enkele belangrijke kenmerken van dergelijke gedrags taken zijn dat ze kunnen worden toegepast op verschillende diersoorten2 en dat zij toestaan dat het bestuderen van impulsiviteit in gecontroleerde laboratoriumomstandigheden.

Modelleren van een gedrags dimensie met laboratorium niet-menselijke dieren heeft een aantal voordelen waaronder de mogelijkheid tot meten specifieke, geoperationaliseerd gedrags tendensen, waardoor de onderzoekers om grotendeels storende variabelen (b.v., verontreiniging door afgelopen leven gebeurtenissen4) en uit te voeren experimentele manipulaties zoals chronische farmacologische toediening, uitvoeren van neurotoxische laesies, of genetische manipulaties. De meeste van deze protocollen hebben analoge versies voor de mens, waardoor vergelijkingen gemakkelijk5. Nog belangrijker is, is het gebruik van analogen van deze protocollen laboratorium bij de mens effectieve hulp van de diagnose van psychiatrische aandoeningen, zoals ADHD (vooral wanneer meer dan één protocol toegepaste12).

Net als alle andere psychologische metingen, moeten laboratorium protocollen voor de beoordeling van impulsiviteit voldoen aan bepaalde criteria in volgorde aan de verwezenlijking van het doel van het verstrekken van inzicht in het verschijnsel bestudeerde. Worden beschouwd als een passend model van impulsief gedrag een laboratorium protocol moet betrouwbaar en bezitten (ten minste, in een enigszins) gezicht, constructie en/of predictieve validiteit13. Betrouwbaarheid kan impliceren dat een effect op de meting zouden repliceren als een manipulatie twee of meer keer wordt uitgevoerd, of dat de meting consistent is, na verloop van tijd of over verschillende situaties14,15. De voormalige functie zou vooral nuttig zijn voor experimentele studies, terwijl de laatstgenoemde zou zo voor correlationeel onderzoek14. Face validiteit verwijst naar de mate waarin wat wordt gemeten lijkt op het verschijnsel dat wordt verondersteld te worden gemodelleerd, over zijn, bijvoorbeeld beïnvloed door de dezelfde variabelen. Predictieve validiteit verwijst naar de mogelijkheid van een maatregel te voorspellen van toekomstige prestaties in protocollen, die gericht zijn op het meten van dezelfde of een verwante constructie. Ten slotte, construct validiteit verwijst naar of het protocol gedrag dat is theoretisch goed met betrekking tot de procedure of procedures aangenomen te worden betrokken bij het fenomeen onder studie reproduceert. Echter hoewel dit zeer wenselijke functies, moet men voorzichtig zijn wanneer waarin staat dat een protocol geldig puur op basis van deze criteria16 is.

Er zijn verscheidene protocollen voor het meten van impulsiviteit in laboratorium instellingen. Het huidige artikel kampt echter met slechts drie dergelijke methoden: intertemporele keuze, differentiële versterking van lage tarieven, en functie-negatieve discriminatie. Intertemporele procedures willen beoordelen de vertraging discontering (dat wil zeggen, de moeilijkheid van vertraagde uitkomsten te besturen) onderdeel van impulsiviteit. De fundamentele opzet van dit protocol is het confronteren van onderwerpen met twee beloningen die in zowel de omvang als de vertraging17 verschillen. Een alternatief biedt een kleine onmiddellijke beloning (genoemd kleinere eerder, SS) en de andere biedt een grotere maar uitgestelde beloning (genoemd grotere later LL). Het aantal reacties op de SS alternatief kan worden gebruikt als een index van impulsiviteit18. In de differentiële versterking van lage tarieven procedures, de factor van impulsiviteit worden beoordeeld is respons inhibitie (dat wil zeggen, onvermogen om te onthouden prepotent reacties) wanneer er is een negatieve straf gebeurtenis op ongepast reageren. De grondgedachte van dit protocol is de invoering van onderwerpen naar een situatie waarin de enige manier voor het verkrijgen van beloningen onderbreken hun reagerende19. Tot slot evalueert functie-negatieve discriminatie procedure respons inhibitie wanneer er geen expliciete straf op ongepast reageren. De grondgedachte van dit protocol (ook bekend als Pavlov geconditioneerd remming of de A +/ AX-procedure) is het evalueren van de onderwerpen vermogen om geen onnodige reacties20achterwege te laten.

Deze procedures opvallen in vergelijking tot anderen zoals hebbend sommige handige functies. Bijvoorbeeld, zijn de procedures die hier gepresenteerd geschikt voor in minimaal uitgeruste conditionering kamers (ook bekend als ' de Skinner box') wordt uitgevoerd. Figuur 1 toont een diagram van een typische conditionering kamer. Conditionering kamers zijn nuttig onderzoeksinstrumenten als gevolg van een aantal voordelen. Zij toestaan dat geautomatiseerde collectie van een relatief grote hoeveelheid gegevens, het maximaliseren van het aantal onderwerpen voor eenheid van tijd en ruimte21beoordeeld. Bovendien gedrags onderzoeken in chambers conditioning vereist minimale onderzoeker interventie, die vermindert de tijd en inspanning geïnvesteerd door laboratoriumpersoneel, in tegenstelling tot de andere beschikbare methoden (bijvoorbeeld niet-geautomatiseerde T-doolhoven, set-shifting vakken) 21. minimaliseren van onderzoekers interventie ook helpen bij het verminderen van bias van de onderzoekers, verminderen van de effecten van de leercurve van de onderzoekers, en een vermindering van de behandeling-geïnduceerde stress22. Typische conditionering kamers vrij om te worden gebruikt met medium formaat knaagdieren, zoals ratten (R. norvegicus), zijn gestandaardiseerd, maar kunnen worden gebruikt om te bestuderen van andere taxa, net als buideldieren vergelijkbare grootte (b.v., D. albiventris, en L. crassicaudata 23). er zijn ook commerciële conditioning kamers aangepast voor kleinere (bijvoorbeeld muizen [M. musculus]) en groter (bijvoorbeeld niet-menselijke primaten) soorten. Opzetten en uitvoeren van de protocollen gepresenteerd in dit artikel vereist minimale programmering vaardigheden en eisen een vrij laag aantal haalbare invoer- en uitvoerapparaten, in tegenstelling tot de meer verfijnde alternatieve methoden (bijvoorbeeld 5-keuze seriële reactietijd taak [5- CSRTT]24 en teken-tracking25).

Figure 1
Figuur 1: Diagram van een conditionering kamer prototype. De belangrijkste onderdelen van de kamer airconditioning omvatten: (1) de linker hendel (2) levensmiddelen recipiënt (uitgerust met zijdelingse infrarood dioden te detecteren hoofd posten), (3) focalized licht, (4) spreker voor Toon emissie (achterzijde), (5) huis licht (achterzijde), (6) eten dispenser. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De drie protocollen in deze sectie beschreven vereisen het gebruik van ratten als onderwerpen. Meeste laboratorium rat stammen zijn geschikt; bijvoorbeeld Wistar, Long-Evans, Sprague-Dawley, enz. De ethische commissie van de Universidad Iberoamericana, na de gids voor de zorg en het gebruik van proefdieren (Instituut van laboratorium dier middelen, Commissie op Life Sciences, National Research Council, 1996) goedgekeurde de laboratorium-protocollen om te worden beschreven.

1. dierverblijven en voorbereiding

  1. Bepaal het aantal ratten, die zal worden gebruikt. Dit zal afhangen van verschillende factoren, zoals het type ontwerp geselecteerd, de statistische power gewenste/vereiste, de kosten van het uitvoeren van de studie, en de beschikbare tijd voor het uitvoeren van de studie-26.
  2. Label elke rat de staart met een onuitwisbare viltstift voor identificatiedoeleinden.
  3. Huis ratten afzonderlijk of in groepen (2-5) met water vrij beschikbaar.
  4. Ratten voedselinname beperken om hen te motiveren voor de protocollen. In het geval van individueel gehuisvest ratten is een handige methode voor beperking van eten om gewicht te verminderen tot 85% van gratis-voeding weeg (gebruik alleen voor volwassen ratten)27. Deze streefgewicht behouden door het verstrekken van aanvullende voedsel na het uitvoeren van het protocol. Voor groep-gehuisvest ratten, geven toegang tot voedsel voor 60 min dagelijks na het uitvoeren van het protocol van27.
  5. Het huis van de conditionering kamers binnen het geluid en licht verzachtende schelpen.

2. vooropleiding

Opmerking: Voordat u begint om het even welk van deze gedrags protocollen moeten ratten te wennen aan de conditionering kamers en voedsel pellets. Het is ook essentieel voor het trainen van de antwoorden waarmee de dieren in het protocol zou werken. De drie protocollen gepresenteerde gebruiken appetitive motivatie voor het opwekken van gedrag indicatief van impulsiviteit, net als de meeste andere beschikbare alternatieve taken (met bepaalde uitzonderingen28). Conventionele levensmiddelen dispensers zijn zeer geschikt voor het leveren van zowel commerciële geraffineerd graan en suiker pellets, maar kunnen zelfs "ruwe" graan onder bepaalde omstandigheden-29.

  1. Gewenning
    1. Na het starten van de regeling van de beperking voor voeding, door de ratten in de conditionering kamers zonder inleiding van elk protocol voor 30 min, om koeien verkennen reacties te introduceren. Zet 60 voedsel pellets in het recipiënt voedsel aan het begin van de sessie om koeien eten neophobia.
    2. Herhaal dagelijks totdat de rats volledig in beslag van de voedsel pellets nemen.
  2. Tijdschrift opleiding
    1. Na de etappe gewenning introduceren de ratten in de conditionering kamers voor twee extra 30 min dagelijkse sessies leveren een pellet voedsel elke 45 s. Dit helpt de rats identificeren van de bron van voedsel pellets.
  3. Hefboom-pers opleiding
    1. Gebruik dit alleen voor intertemporele keuze en DRL protocollen.
    2. Een (voor DRL) of de twee hefbomen (voor intertemporele keuze) project in de kamers en starten een continue versterking, dat wil zeggen, een pellet voedsel voor elke hendel pers leveren. Deze procedure wordt gebruikt naast een gratis eten pellet aflevering elke 45 s (dat wil zeggen, een alternatieve FR1-FT45 s schema van versterking30), zoals in de vorige fase. Sessies hebben een duur van 30 min.
    3. Herhaal dit dagelijks wordt nadat de rats 80 beloningen gedurende twee opeenvolgende dagen verdienen.
  4. Vormgeving door opeenvolgende benaderingen
    1. Gebruik deze methode voor het geval dat de ratten niet bereiken van het criterium in vier sessies.
    2. Open de isolerende shell van de kamer van de airconditioning en de ratten gedrag observeren. Een pellet voedsel voor elke reactie die het doel antwoord benadert leveren (d.w.z., hefboom te drukken). Voorbeelden van deze geschatte antwoorden zijn naderen, snuiven of aanraken van de hendel.
    3. Zodra de ratten consequent de geschatte antwoorden uitvoeren, stop beloningen op hen leveren en start een antwoord dat dichter bij het doel antwoord vereist. Herhaal indien nodig.

3. programmering geautomatiseerd protocollen

Opmerking: De gebruikte waarden (bijvoorbeeld vertragingen, beloning bedragen, aantal proeven, de duur van de sessie, planningen waarden, time-out lengte, Inter proef interval span, drempel voor gedwongen proeven, aanwezigheid/afwezigheid van stimuli, begeleidende stimuli duur) werden gepresenteerd willekeurig geselecteerd. Lezers willen raadplegen de literatuur voor het bepalen van de juiste parameters en voorwaarden voor het vervullen van hun bijzondere doelen. Codes voor het uitvoeren van monsters van de drie protocollen die hier gepresenteerd in een omgeving van MED-PC vindt u in de repository die worden in de volgende URL gevonden kan: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-codes. Dergelijke codes kunnen vrij worden gedownload en gewijzigd op basis van specifieke behoeften.

  1. Intertemporele keuze
    1. Selecteer de waarden voor de vertraging en de omvang van de beloning. Bijvoorbeeld, keuzes voor de SS-alternatief leveren één voedsel pellet onmiddellijk en keuzes voor het LL alternatief leveren vijf voedsel pellets na een 20 s vaste vertraging.
    2. Selecteer een afwerking criterium. Sessies automatisch na afloop van een opgegeven criterium te beëindigen. Bijvoorbeeld: de sessie beëindigen na 40 keuze proeven of na 50 min.
    3. Elk alternatief te combineren met een hefboom (links of rechts) in de vergaderzaal van de conditionering tegenwicht van de lateralisatie van de alternatieven onder onderwerpen.
    4. Project van beide hefbomen in de kamers met airconditioning en maak alternatieven SS en LL beschikbaar zijn op de voltooiing van een variabele interval planning30. Zodra de eerste hendel drukt na een bepaalde interval is verstreken, Hiermee activeert u het bijbehorende alternatief (uitstel inbegrepen). Variërend van de duur van dergelijke een interval op een pseudo-willekeurige manier voorkomt u dat exclusieve voorkeur voor een bijzonder alternatief.
    5. Intrekken van beide hefbomen en activeer het gevolg verbonden met de SS of LL alternatieven na voltooiing van een variabele-interval-schema van versterking.
    6. Een voorwaarde van de time-out (gesignaleerd door een huis-licht-blackout) uitvoeren na levering van de beloning. Deze duur van deze aandoening te vergelijken van de gemiddelde duur van Inter proef intervallen voor beide alternatieven aanpassen. De volgende keuze proces begint na de voltooiing van de time-outperiode. Figuur 2 toont een diagram van gebeurtenissen tijdens twee opeenvolgende proeven van een intertemporele keuze procedure.
    7. Uitvoering van gedwongen proeven. Als onderwerpen één alternatief voor twee opeenvolgende trials selecteert, zal het programma bepalen dat de volgende proces een gedwongen proefversie van het resterende alternatief zal zijn. Dat wil zeggen, in de volgende proef beide hefbomen zijn beschikbaar, maar slechts een zal werken. Dit zorgt ervoor dat de onderwerpen ervaring de uitkomsten van beide alternatieven is gekoppeld.
    8. Een dagelijkse sessie beëindigt wanneer een prespecified aantal proeven zijn voltooid of wanneer de maximale tijd is verstreken.

Figure 2
Figuur 2: schema van input- en output gebeurtenissen in twee opeenvolgende proeven van een intertemporele keuzeprocedure. Diagram van een procedure voor prototypische intertemporele keuze, ter illustratie van een alternatieve keuze van SS en een alternatieve keuze van LL, in twee opeenvolgende proeven. Elke rij toont de tijdlijn voor abnormale bijzondere uitvoer of invoer gebeurtenissen. Pieken in de SS-tijdlijn vertegenwoordigen keuzes van de kleinere-eerder alternatieve (op basis van de voltooiing van de variabele-interval-schema). Pieken in de LL-tijdlijn vertegenwoordigen keuzes van de grotere later alternatief (idem). Sterretjes in de tijdlijn Rw vertegenwoordigen belonen leveringen. Verhoogde plateaus in de OR tijdlijn staan voor periodes van de gelegenheid om te reageren (ze worden meestal aangeduid, en de duur is afhankelijk van de tijd die het individu nodig heeft om te bereiken aan het opgegeven criterium); Staat voor de timeout die begint na de levering van de beloning en eindigt met de volgende proef; gedurende deze zijn beide hefbomen ingetrokken. Merk op dat de duur van de time-out afhankelijk van het type proces (SS keuze of LL keuze variëren) om te houden van Inter proef intervallen gelijkgesteld. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. DLR
    1. Selecteer de waarde van de minimale tijd na welke beantwoording een beloning produceren zal. Bijvoorbeeld 10 s.
    2. Na het begin van een sessie of na elke hendel-pers-reactie, een countdown timer te starten vanaf de geselecteerde tijdwaarde (bijvoorbeeld 10 s) tot nul. Als onderwerpen een reactie uitstoten voordat de teller de waarde nul de timer wordt opnieuw ingesteld, zodat ze op een nieuwe kans wachten moeten te krijgen een beloning. Als onderwerpen een reactie uitstoten nadat de teller op de waarde van nul, leveren een voedsel-pellet en opnieuw instellen van de timer na 2 s (hierdoor het dier te consumeren van de levensmiddelen). Figuur 3 toont enkele mogelijke reagerende patronen en hun overeenkomstige geprogrammeerde gevolgen.
      Opmerking: Tijdens de 2 s beloning ophalen interval, reacties worden niet meegeteld, die mogelijk van invloed op het aantal reacties van de uitbarsting in de zeldzame gevallen wanneer de ratten snel genoeg eet en reageren onmiddellijk gebeuren daarna of niet detecteren van de levering van voedsel. Dit kan worden verbeterd met behulp van een cue signalering van de 2 s belonen ophalen interval31. Echter heeft eerder onderzoek aangetoond dat de hoeveelheid dergelijke reacties te verwaarlozen zelfs in de afwezigheid van signalering van signalen.
    3. Beëindig de sessie na een tijd en/of aantal beloningen criterium.

Figure 3
Figuur 3: Diagram van een hypothetische responsverloop en de geprogrammeerde gevolgen daarvan in een procedure van DRL 15 s. Pieken in de R-tijdlijn vertegenwoordigen de tijdlijn van reacties spontaan uitgestoten door het voorwerp. Sterretjes in de tijdlijn Rw vertegenwoordigen de tijdlijn van belonen leveringen. Nummers onder de Cl rij staan voor een klok aftellen van 15 s de hoeveelheid tijd, nog voordat de volgende gelegenheid om te reageren en verdienen een beloning. Opmerking dat beloning levering vindt alleen plaats als een reactie wordt gegeven sinds een minimumtermijn van 15 s is verstreken vanaf de laatste reactie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. Functie-negatieve discriminatie
    1. Selecteer duur van stimuli, Inter proef interval duur en afwerking-criterium voor sessies. Gebruik bijvoorbeeld 8 s duur voor geconditioneerde stimuli, variabele 92 s onderling proef intervallen en afwerking criterium van 24 proeven.
    2. Presenteren van pseudo-willekeurige twee soorten proeven, A + en AX-, op 50% van de tijden van elke; A en X vertegenwoordigen stimulans typen en plus- en mintekens vertegenwoordigen de aanwezigheid of afwezigheid van voedsel, respectievelijk. A + proeven: zet één van de focalized verlichting (prikkel A) voor 8 s en vervolgens leveren twee voedsel pellets (+). AX-proeven: zet één van de focalized verlichting (beide zijden) voor 8 s en gelijktijdig presenteren van een Toon (stimulans X), maar leveren geen levensmiddelen (-). Figuur 4 ziet u een diagram van de geprogrammeerde gebeurtenissen voor elk type proef.
    3. Beëindig de sessie na een tijd en/of het aantal proeven criterium.

Figure 4
Figuur 4: schema van de soorten proef gebruikt in de functie-negatieve discriminatie procedure. Waterstand in de A-tijdlijn vertegenwoordigen begin van de excitatory stimulans. Waterstand in de X timeline vertegenwoordigen Nederlandse op de remmende stimulans. Sterretjes in de voedsel-tijdlijn vertegenwoordigen voedsel levering. (A) A + proeven omvatten de presentatie van de excitatory prikkel gevolgd door levering van voedsel. (B) AX-proeven omvatten de presentatie van de excitatory stimulus in verbinding met de remmende stimulus zonder voedsel levering. Herinneren dat de proeven moeten worden willekeurig afgewisseld en apart door relatief lange Inter proef intervallen voor betere resultaten gezet. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

4. running de protocollen

  1. Voeren dagelijks, het protocol op een standaardtijd, altijd ratten in de dezelfde operante kamer te plaatsen.
  2. Instellen van de protocollen in de computersoftware. Zorg ervoor dat op passende wijze label het uitvoerbestand met de onderwerpen namen, voorwaarde en studie.
  3. Reinigen van de innerlijke muren, plafond, en verdieping van de operante kamers met een ethanol of chloor oplossingen, grill om te verwijderen van geuren uit vorige sessies of eerdere studies.
  4. Controleren of alle cruciale ingangen en uitgangen op de juiste manier werken door handmatig activeren van en het toezicht op hen door middel van de computer.
  5. Controleer of de snackautomaat genoeg voedsel bevat te leveren tijdens de sessie.
  6. Verplaats de kooien van de behuizing met de ratten binnen dicht bij de kamers met airconditioning.
  7. Open de behuizing kooi en zachtjes voeren elke rat aan haar overeenkomstige conditionering kamer, sluiten de kamers met airconditioning en de isolerende schelpen.
  8. Starten van het programma en wacht totdat het programma is voltooid. Als gegevens niet automatisch opgeslagen worden, slaat u de output-bestanden voor de sessie in de schijf van de computer of elders.
  9. Voeren de rats zachtjes terug in hun overeenkomstige huisvesting kooien, nadat het programma is voltooid.
  10. Aanvullende voeding geven in de rats volgens de regeling van de beperking geselecteerde voeding.

5. de gegevensverzameling en analyse

Opmerking: Codes voor de extractie en manipuleren van gegevens van MED-PC output bestanden (opgeslagen met de extensie .txt) voor elke procedure vindt u in de repository die worden in de volgende URL gevonden kan: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-to-R-codes.

  1. Intertemporele keuze
    1. Record hendel persen in de SS-alternatief en subsidiair LL.
    2. Verdeel de SS alternatieve antwoorden door de totale reacties te krijgen van het aandeel van de impulsieve reacties. Als alternatief, verdeel de SS alternatieve antwoorden door het LL alternatieve responsen voor de berekening van de verhouding tussen de impulsieve reacties. Neem de logaritme van de verhouding gegevenspunten ter opheffing van de scheefheid van een verdeling van de distributie.

Figure 5
Figuur 5: Histogram van IRTs voor een rat in een enkele sessie op de s-protocol van DRL 10. De distributie is bimodaal, met één van de pieken bij zeer korte IRTs (burst reacties) en de andere gelokaliseerd in de buurt van het tijdscriterium van het protocol (getimede reacties). Merk ook dat er een opeenstapeling van een klein aantal reacties naar rechts en relatief ver van de getimede verdeling (attentional vervalt). Gegevens werd gewonnen uit de 9th -sessie in het protocol van de DRL van Rat 6 in een recente niet-gepubliceerde studie. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. DRL
    1. Een teller-variabele instellen in het programma dat met elke eenheid van tijd vanaf het begin van de sessie verhoogt.
    2. De waarde van de teller variabele opnemen in een lijst met waarden voor elk van de reacties, als zij zich tijdens de sessie voordoen. Dit zorgt voor een cumulatieve record van reacties; dat wil zeggen, de exacte tijd in welke elk antwoord is opgetreden tijdens de sessie.
    3. De cumulatieve record van reacties krijgen en aftrekken van elke waarde, ik, uit de vorige waarde, i-1, met het oog op de onderlinge reactie tijden (IRTs), vormen de variabele van belang.
    4. Plot een histogram van IRTs voor een rat in één sessie met 1 s intervallen in de X-as, zodat de gegevens visueel te inspecteren. Voor een typische ervaren onderwerp ziet dit als een bimodaal distributie met een gedeelte van de gegevens vergaard aan de linkerkant en een ander gedeelte van de gegevens in de buurt van de geselecteerde temporele eis van het protocol van DRL geclusterd. Figuur 5 toont een voorbeeld van een typische prestaties in het MVO-protocol voor een rat in een enkele sessie.
    5. Classificeren van soorten IRTs. Zoals hierboven vermeld, is de verdeling van IRTs voor een typische onderwerp bimodaal. Een mogelijke interpretatie van deze vorm is dat het bestaat uit het mengsel van (minstens) twee distributies als gevolg van de afzonderlijke processen32.
      1. Classificeren IERs die aangeeft attentional vervalt.
        1. Te lang IRTs kunnen worden indicatie van attentional vervalt (dat wil zeggen, de periodes waarop ratten niet in de taak verrichtten)33. Een nuttige praktijken voor deze middelen is het extreem-rechtse uitschieters te scheiden van de rest van de gegevens-32. Bijvoorbeeld, de interkwartielafstand van de naar rechts verdeling door sommige willekeurige constante (bijvoorbeeld 3) vermenigvuldigen en dit nummer toevoegen aan de mediaan van deze distributie te bepalen van een grenswaarde die signalen van de grens tussen attentional vervalt en de rest van gegevens32.
      2. Classificeren reacties in de linkerkant of de verdeling naar rechts (zodra de uitschieters verwijderd32 zijn).
        1. De linkerkant distributie of burst reacties distributie wordt gevormd door te kort IRTs, die worden geïnterpreteerd als indicatieve van hyperactiviteit34 of als een gebrek aan aandacht en/of reactie feedback35. Aan de andere kant, worden IRTs op de naar rechts distributie of getimede reacties distributie beschouwd als indicatieve in aanpassing van de temporele vernauwing van de protocol32te reageren. Ofwel gebruik van een willekeurige cutoff te classificeren de grenzen van zijde en activeer distributies31 of wiskundige modellering te doen dus32,33,36.
      3. Het bepalen van de parameters van de verdeling van de getimede reacties.
        1. Aandacht besteden aan de naar rechts verdeling bij een ervaren dier, dat meestal neemt allermeest naar de IRTs en wordt beschouwd als het belangrijkste deel van de gegevensset.
        2. Twee parameters van belang zijn de lokalisatie van het hoogtepunt en de verspreiding ervan. De voormalige geeft een index van de capaciteit voor de remming van de vroegtijdige reacties; verschuivingen aan de linkerkant van het tijdscriterium kunnen worden geïnterpreteerd als indicatieve van impulsiviteit37. De laatste is een indicatie van de temporele schatting; hoe smaller de verdeling, hoe groter de timing nauwkeurigheid32,40,43. Deze parameters via eenvoudige beschrijvende statistiek of door meer geavanceerde wiskundige modellering40,43,33te schatten.
        3. Zie voor een handige handleiding voor de montage van DRL gegevens voor de theoretische verdeling voorgesteld door Sanabria en Killeen33, het aanvullend materiaal verstrekt door deze auteurs.
      4. Het verkrijgen van een maatregel van mondiale efficiëntie.
        1. Als de afwerking criterium van de sessie stoffelijk is (dat wil zeggen, sessie duur zullen constant) het aantal verdiende beloningen delen door het aantal reacties uitgestoten, voor het verkrijgen van een zekere mate van efficiëntie. Als de afwerking criterium een bepaald aantal beloningen berekenen beloning is, is die nummer van beloningen gedeeld door sessie duur. Opmerking dat deze mondiale maatregelen weinig zeggen over hoe dieren zijn verkrijgen of verliezen van de beloningen in het protocol en moet alleen worden gebruikt als een ruwe gids.
  2. Functie-negatieve discriminatie
    1. De frequentie of de duur van de reacties opnemen tijdens A + en AX-proeven. De primaire maatregel geconditioneerde reageren mogelijk de gemiddelde responsie frequentie38, de gemiddelde responsie duur39of het percentage van proeven met ten minste één antwoord.
    2. Na het kiezen van de gewenste geconditioneerd reagerende maatregel, aftrekken van de waarde van het reageren tijdens een + proeven minus reageert tijdens AX-proeven voor elk onderwerp in een bepaalde sessie. Dit vormt een negatieve index van impulsiviteit40; dat wil zeggen hoe kleiner het verschil tussen beide waarden, hoe groter de impulsiviteit.
      Opmerking: De gegevens van deze taak lenen heel goed aan analyses gebaseerd op maatregelen van signaal detectie theorie41,42, die kan worden gebruikt ter aanvulling van de maatregelen van de eenvoudige aftrekken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De drie protocollen in dit artikel beschreven kunnen elk plaatsvinden alleen of in combinatie met andere procedures; Dit zal afhangen van de onderzoeksvraag, die op zijn beurt bepalend zullen zijn voor het ontwerp van de studie. Enkele voorbeelden van studie ontwerpen die compatibel met deze protocollen zijn zijn: (1) keer serie studies, die gericht zijn op het beschrijven van de longitudinale veranderingen in prestaties; (2) de kwantificering van individuele variabiliteit, dat tot doel heeft om de betrouwbaarheid van de maatregelen; (3) transversale correlatie studies, die tot doel heeft te beoordelen of de prestaties in een protocol kan worden gebruikt voor het voorspellen van de prestaties op een ander protocol uitgevoerd daarna; (4) longitudinale correlatie studies, die tot doel hebben om na te gaan of prestaties in een protocol kan worden gebruikt voor het voorspellen van de prestaties op een ander protocol uitgevoerd gelijktijdig; (5) niet-experimentele groep vergelijkingen, die tot doel hebben te beoordelen of twee of meer steekproeven uit verschillende populaties met betrekking tot impulsief prestaties verschillen; (6) dit-post-test vergelijkingen, die tot doel hebben om te bepalen of een interventie (bijvoorbeeld gedrags, farmacologische, chirurgische) is effectief veranderen (bijvoorbeeld, vergroten, verkleinen, stabiliseren) impulsief prestaties; (7) experimentele enkelvoudige groep vergelijkingen, die tot doel hebben te beoordelen of een interventie als effectief veranderen impulsief prestaties, maar dit meten is niet beschikbaar (bijvoorbeeld in interventies in de vroege stadia van ontwikkeling willen invloed in de volwassene prestaties). Deze lijst is niet bedoeld als uitputtende en combinaties van studie ontwerpen zijn mogelijk en aangemoedigd.

Zoals hierboven vermeld, is de intertemporele keuze procedure ontworpen voor het beoordelen van de vertraging-discontering component van impulsiviteit. De resterende twee protocollen worden geacht te onderzoeken van de remmende capaciteit, welke wordt verondersteld zich als een van de belangrijkste onderdelen van impulsiviteit. DRL protocollen evalueren respons inhibitie als ongepast reageren expliciet wordt gestraft door weglating van de beloning. Aan de andere kant, beoordeelt functie-negatieve discriminatie respons inhibitie wanneer er geen onvoorziene nominale straf voor ongepaste reacties. Vervolgens worden enkele representatieve resultaten van één van elk protocol van het huidige laboratorium of elders beschreven.

Figuur 6 toont een vergelijking van de prestaties in een intertemporele keuze procedure van een steekproef van spontaan hypertensieve ratten (SHR) en Wistar ratten. De eerste is een algemeen aanvaarde rat strain model van ADHD, terwijl de laatste een gebruikelijke controlestam is. De SS-alternatief geleverd een pellet één voedsel na een 2 s vaste interval-schema en de LL alternatieve geleverde vier voedsel pellets na een 28 s vaste interval schema (herinneren dat deze alternatieven waren beschikbaar op voltooiing van een eerste planning van versterking; in dit geval een variabele interval van 30 s). Zoals afgebeeld, is de verhouding van de log van hefboom respons die is gekoppeld aan het SS alternatief hoger in SHR t.o.v. Wistar ratten. Dit kan worden geïnterpreteerd als SHR presenteren een voorkeur voor de onmiddellijke beloning ten koste van een rijkere maar vertraagde alternatief, een teken van hoge vertraging-discontering verwante impulsiviteit.

Figure 6
Figuur 6: vergelijking van voorkeur voor alternatief SS in een intertemporele keuze procedure voor SHR en Wistar ratten. De Y-as geeft de log-getransformeerd SS/LL verhoudingen. Boxplots worden gevormd door gegevens uit het gemiddelde van de prestaties van de laatste vijf sessies voor een groep van acht SHR en een groep van acht Wistar ratten. Gegevens aangepast met toestemming van de auteur van de studie uitgevoerd door Orduña37 (Figuur 2 en Figuur 3). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Met betrekking tot de prestaties op DRL protocollen toont Figure 7 longitudinale gegevens van een enkele rat met een 10 s wereldlijke beperking op reageren. Zoals blijkt, tijdens de eerste sessies de rat stoot een groot aantal burst reacties maar is er een daling op verdere sessies. Het kan ook worden gezien in de eerdere sessies zijn er weinig reacties in de buurt van het temporele criterium van het protocol. Echter, als het dier ervaring in de taak verwerft, het uiteindelijk leert inspelen rond 10 s. Dit vertegenwoordigt een bewijs van de rol van leren in prestaties in dit protocol. Merk echter op dat geen van de IRTs lager dan 10 s werden beloond; zelfs in de 18th -sessie is er een groot deel van ineffectief reacties. Dergelijke prestatie geeft een belangrijke kwaliteit van het protocol: ten minste met deze parameters, de taak is niet gemakkelijk te beheersen, wat handig is bij het voorkomen van problemen in verband met de effecten van het plafond.

Figure 7
Figuur 7: longitudinale progressie van prestaties op een DRL protocol voor een rat. Elk van de gestapelde percelen wordt de schatting van de verdeling van de waarschijnlijkheidsverdeling van IRTs voor één onderwerp (Rat 2) langs 18 sessies weergegeven. Gegevens werd uit een recente niet-gepubliceerde studie gehaald. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Een voorbeeld van een farmacologisch effect op prestaties van DRL is weergegeven in Figuur 8. Na het bereiken van een stabiele prestaties in een procedure van DRL met een doeltijd van 10 s, vijf vrouwelijke ratten ontvangen een subcutane injectie van 1 mL/kg zoutoplossing en werden getest in dezelfde procedure 30 min later voor acht opeenvolgende dagen. Vervolgens saline werd vervangen door een gelijk volume van 0,05 mg/kg haloperidol en prestaties werd getest voor zes meer sessies. Dit gericht op testen of impulsief prestaties in deze procedure werd verlaagd via D2 receptoren antagonisme. De dosis werd geselecteerd omdat het is bekend dat haloperidol 0.075 mg/kg of minder niet het motor vermogen van dieren vermindert en toont geen bijwerkingen die de doelgroep gedrag43 maskeren kunnen. Bovendien, haloperidol bij 0.048 mg/kg vrijwel niet verstoren receptoren dan D244. In Figuur 8, blauwe dichtheid plots de verdeling van IRTs voor ratten in de drie laatste zittingen van de zoute voorwaarde weergeven en zalm-kleurige dichtheid percelen in de laatste drie sessies van de haloperidol de verdeling van IRTs voor dezelfde onderwerpen weergeven voorwaarde. Ingesloten bar percelen verbeelden vergelijkingen tussen respons (boven) en beloning tarieven (onder) binnen hetzelfde tijdsbestek van beide voorwaarden (kleur code: blauw = saline, zalm = haloperidol).

Figure 8
Figuur 8: Effect van haloperidol op DRL prestaties. Elk paneel toont een vergelijking tussen de prestaties op de laatste 3 sessies in de zoute administratie fase (blauw) en de fase beheer haloperidol (zalm). De primaire percelen Toon de IRTs dichtheid distributies voor afzonderlijke houders (Rat 2 overleden door oorzaken die niets met de studie) en gemiddeld gegevens (onderste juiste paneel). Ingesloten percelen weergegeven vergelijkingen van (A) berekening van responsrates en beloning tarieven (B) in beide fasen met dezelfde kleurcode als gebruikt voor dichtheid percelen. Gegevens werd uit een recente niet-gepubliceerde studie gehaald. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Als het kan worden gezien op de blauwe dichtheid percelen, weergeven onderwerpen individuele verschillen met betrekking tot de uitstoot van burst reacties. Hoewel ratten 1 en 3 nauwelijks produceren burst reacties, een aanzienlijk deel van de ratten 4, 5 en 6 IRTs distributie werd opgericht door burst reacties. De ingesloten bar percelen Toon dat haloperidol verminderd algehele respons voor drie van de vijf onderwerpen, speciaal voor die onderwerpen met een hoog percentage van burst reacties. Dit illustreert dat haloperidol, vooral van invloed is op de respons van die reacties met zeer korte IRTs, wat kan worden bevestigd met de roze dichtheid percelen. Bar percelen ook, tonen aan dat belonen van tarief daalde voor vier van de vijf onderwerpen. In gemiddelde haloperidol administratie licht gedaald zowel reactie als beloning tarieven (zie rechts onderste paneel), die in andere studies zijn gemeld met ratten45 en nonhuman primaten46 met verschillende doelgroepen keer (maar zien van een studie door Britton en Koob47 waarin beloning tarief verhoogd met de dezelfde dosis). Als men alleen globale prestatiemaatstaven kijkt, kan dit resultaat paradoxaal lijkt gezien het feit dat dit protocol expliciet om prijs lage respons ontworpen is (zoals de naam al aangeeft). Dit resultaat instantieert dat een lage snelheid van reageren niet voldoende is om de opbrengst van een optimale benutting van de beschikbare beloningen in deze taak. Behandeling van de getimede reacties kan distributie in de dichtheid percelen licht werpen op de aard van deze bevinding. Terwijl de toppen van de getimede distributies niet systematisch aan weerszijden met de administratie van haloperidol verschuiven deed, wordt de verspreiding drastisch toegenomen. Dit kan duiden op een verstoring van de temporele schatting, die heeft al eerder gerapporteerd op basis van andere procedures48.

Het verwachte resultaat was een vermindering van impulsiviteit. Haloperidol is een hoog-affiniteit selectieve dopamine D2 receptor antagonist die voornamelijk in de postsynaptisch dopamine receptor handelt. Zoals hierboven vermeld, speelt Dopaminerge systeem een belangrijke rol in impulsief gedrag. D2 receptor-ligand bindende in het NAc heeft bijvoorbeeld gemeld te voorspellen van verhoogde impulsiviteit49. Ook vermindert dopamine NAc uitputting de frequentie van de vroegtijdige reacties in andere protocollen die de respons inhibitie component van impulsiviteit50meten. Een mogelijke interpretatie van de waargenomen resultaten zou zijn dat de dosis van haloperidol gebruikt niet voldoende om te verminderen aanzienlijk inhibitie-gerelateerde impulsiviteit was terwijl het verstoren van de schatting van de tijd, veroorzaakt ongeorganiseerd reageert en beloning verlies. Dit wijst op de noodzaak voor een meer gedetailleerde analyse van IRTs aan het bieden van een meer diepgaande interpretatie van gegevens, in plaats van enkel het tewerkstellen van mondiale maatregelen zoals eerdere rapporten hebben gedaan.

Betreffende functie-negatieve discriminatie, Figuur 9 toont de typische prestaties van een groep van onderwerpen in dit protocol door middel van 16 sessies. Zoals in de afbeelding, in de A +-proeven en de AX - reageren blijkt niet van elkaar verschillen aanzienlijk in vroege sessies. Na een paar sessies, echter, reageerde ratten differentieel in beide soorten proeven, die onthullen dat de prikkel X is het tegengaan van de tendens van de respons gecontroleerd door de stimulus A. Opmerking dat onderwerpen tijdschrift aanpak reacties zonder enige straf in AX-proeven onthouden. Onderwerpen tonen bovenal heel robuuste individuele verschillen in zowel reageren op een + proeven en AX-proeven, zoals blijkt uit de foutbalken. Dit wordt verder geïnstantieerd in Figuur 10, waarin individuele voorbeelden van extreme gevallen met betrekking tot de mate van respons inhibitie weergegeven in dit protocol.

Figure 9
Figuur 9: longitudinale progressie van prestaties op een functie-negatieve discriminatie protocol voor een groep ratten. Punten vertegenwoordigen de duur van de gemiddelde geconditioneerde responsie (tijdschrift benadering) voor zes ratten in elk van de 16 sessies. Zwarte punten identificeren reageert in een + proeven en grijze punten identificeren reageert in AX-proeven. Foutbalken vertegenwoordigen 95% bootstrap-betrouwbaarheidsintervallen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 10
Figuur 10: vergelijking van de duur van de reactie in A + en AX-proeven voor twee extreme individuen op een functie-negatieve discriminatie protocol. Bovenste deelvenster toont de prestaties van een hoog-impulsiviteit individu (Rat I1) en het onderste paneel toont de prestaties van een lage-impulsiviteit onderwerp (Rat I6). Histogrammen vertegenwoordigen distributies van de duur van de reactie in de vier laatste sessies; groene identificeert reageert in de A +-proeven en paars identificeert reageert in de AX-proeven. Hier, wordt impulsiviteit aangegeven door de overlap tussen distributies. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Dit artikel een beschrijving van diverse allerlei protocollen voor het screenen van impulsiviteit bij ratten gegeven. Betoogd wordt dat deze bepaalde protocollen begunstigd voor hun gemak van programmeren en data-analyse zijn en minder actief en stimulans apparaten dan andere beschikbare alternatieven vereisen. Er zijn verschillende essentiële stappen voor de effectieve uitvoering van deze protocollen, zoals (1) de opbrengst van een onderzoeksvraag (2) het selecteren van een passende studie ontwerp, (3) de programmering van het geselecteerde protocol, (4) het uitvoeren van de studie, (5) het verzamelen van de gegevens, (6). het analyseren van de gegevens, en (7) de interpretatie van de gegevens. Adequate ontwikkeling van de onderzoeksvraag helpt vernauwing van het bereik van mogelijke manieren om de aanpak van het onderwerp. Een gericht onderzoek-vraag zal waarschijnlijk leiden tot een passende studie ontwerp, dat onderzoekers over het geselecteerde onderwerp informeren zal. Een van de kardinale kenmerken van deze protocollen is dat ze zijn grotendeels geautomatiseerd. Om een vlekkeloze programma voor operationele de kamer airconditioning en verzamelen van de gegevens automatisch te produceren, moet een grondige code worden geschreven. Indien goed uitgevoerd (dagelijks worden uitgevoerd, op hetzelfde uur, door dezelfde onderzoekers, en boekhouding voor de grote storende factoren), zou deze protocollen opleveren aan eerlijke volumes van gegevens die kunnen worden geïnterpreteerd op een groot aantal resoluties; bijvoorbeeld, in een moleculaire mode (reactie door response), in een proces door proces mode, binnen sessies blokken, sessies, enz.

De protocollen gepresenteerd in dit artikel zijn elders gevalideerd. Bijvoorbeeld, de concurrent-kettingen-versie van het intertemporele keuze procedure gebruikt, Orduña37 gevonden sterke aanwijzingen dat een rat-model voor ADHD slecht uitgevoerd in vergelijking met dieren in een besturingselement (Zie Figuur 6). Hoewel dit resultaat kan als sterke bewijsmateriaal ter staving van de geldigheid van deze diermodel worden genomen, zouden er, in ieder geval een alternatieve verklaring. Dieren kunnen liever het SS alternatief niet vanwege een sterke vertraging discontering, maar veeleer te wijten aan een slechte gevoeligheid de omvang van de beloning. Latere experimenten van deze auteur uitgesloten van deze mogelijkheid (Experiment 2) en uiteindelijk bevestigd dat de verschillen in prestaties tussen de stammen zijn inderdaad te wijten aan verschillen in vertraging discontering (Experiment 3). Dit werd elegant bereikt met behulp van de gelijktijdige ketens te evalueren van de gevoeligheid voor het belonen van omvang en vertragen discontering in isolatie; dat wil zeggen, de beoordeling van voorkeur tussen wisselende hoeveelheden beloningen handhaving van de duur van de vertraging constante en vice versa. Zoals kan worden gememoreerd, vertraging discontering wordt aangenomen dat rechtstreeks relevant is voor impulsiviteit.

De functie van impulsiviteit discontering vertraging heeft uitvoerig bestudeerd met behulp van protocollen die manipuleren vertragingen of beloning bedragen in hetzij binnen of tussen-sessies mode51,,52. Een dergelijke praktijk kan de onderzoeker te wiskundig karakteriseren het verval in beloning waarde als een functie van de vertraging. Met behulp van verschillende waarden voor de vertraging of de omvang is echter niet nodig voor de beoordeling van de mate waarin een vertraagde resultaat de voorkeur voor dat resultaat beïnvloedt, zoals de studie van Orduña37 liet dat verschillen in prestaties zien in een vertraging discontering Protocol zijn te wijten aan verschillen in gevoeligheid voor de vertraging. Bovendien, met behulp van een enkele vertragingswaarde zou wenselijk zijn als men wil toepassen van meerdere protocollen of beoordelende onderwerpen binnen een korte ontwikkelingsstadium. Dit artikel presenteert de concurrent-kettingen-schema als een handige alternatieve53, die aanzienlijk eenvoudig onder paradigma's is te beoordelen van vertraging-discontering bijbehorende impulsiviteit die gemakkelijk naar programma, uit te voeren, en te interpreteren.

DRL procedures zijn ook empirisch gevalideerd. Van den Broek et al.54 geselecteerd bijvoorbeeld impulsief en niet-impulsieve vrouw deelnemers op basis van prestaties in een figuur-overeenkomende taak. Deze auteurs gerapporteerd dat impulsieve deelnemers neiging om slecht te presteren in een taak DRL met niet-impulsieve deelnemers in verschillende situaties vergeleken. Ook vonden Orduña et al.31 verschillen tussen de SHR en Wistar ratten in prestaties op een DRL-protocol. Echter waren verschillen alleen in vroege sessies waargenomen. Als sessies voorbij, verdwenen de stam verschillen. Dit geeft aan dat het protocol (of opnieuw, in ten minste de specifieke parameters werkzaam) is uitsluitend kundig voor speurder verschillen in het leren van de tarieven in plaats van in stabiele staten van deze rat-stammen. Het is belangrijk op te merken dat een breed scala aan doel tijden zijn gebruikt in de literatuur DRL. Nochtans, schijnt het dat verschillende doelgroepen keer verband met verschillende psychiatrische voorwaarden; terwijl kortere doel tijden zijn meestal gebruikt om model impuls controle stoornissen31,32,33, grotere hebben gewerkt aan het scherm voor depressie55,56,57 . Dat lijkt te steunen het idee dat verschillende processen invloed op gedrag onder de beperkingen van kortere en langere doelstelling keer33. Dat was de reden voor het 10-tweede doelstelling keer selecteren in de sectie vertegenwoordiger resultaten. Bovendien, moeten grotere doel tijden geleidelijk worden ingevoerd via een aantal stappen, waardoor de duur van het protocol.

Daarnaast zijn er ook studies die functie-negatieve discriminatie procedures als protocollen valideren bij het beoordelen van impulsiviteit. Bijvoorbeeld, hij et al.58 vond dat de deelnemers zo impulsief label slecht in een overdracht test (dat wil zeggen, sommatie presteren) voor functie-negatieve discriminatie protocol (maar zien een andere studie door hij et al.59). In een andere studie beoordeeld Bucci et al.60 functie-negatieve discriminatie performance door SHR en een controlestam van ratten. Hoewel bij gebreke te observeren algemene verschillen in prestaties tussen stammen, vonden deze auteurs seks verschillen die na te die gevonden bij de mens bootsen. Namelijk, vrouwelijke SHRs toonden een verminderde prestaties in de taak. Dit kan worden vergeleken met de klinische gegevens bij de mens, waar vrouwen gediagnosticeerd met ADHD meer extreme symptomen dan mannetjes61vertonen. Een convergerende lijn van bewijs dat functie-negatieve discriminatie als een model van impulsiviteit valideert komt uit een studie uitgevoerd door Meyer en Bucci40. Deze auteurs gerapporteerd dat de prestaties in een functie-negatieve discriminatie was aangetast door letsels in de prefrontale cortex. Deze hersenstructuur wordt uitgegaan van een belangrijke rol spelen op impuls control5 en, inderdaad, laesies in deze structuur zijn gedocumenteerd te schaden van prestaties in andere protocollen bij het beoordelen van impulsiviteit62, waarin de functie-negatief discriminatie procedure met face validiteit. Ondanks het feit dat functie-negatieve discriminatie-protocol niet zo grote schaal is gebruikt voor het testen van impulsiviteit als andere procedures, het was opgenomen vanwege praktische redenen, de geldigheid ervan gezicht en constructie, en vanwege de grote hoeveelheid van gegevens van de empirische en theoretische ontwikkelingen die de mechanismen die betrokken zijn bij de uitvoering in deze procedure63,64hebben gedocumenteerd.

De functie-negatieve discriminatie-procedure is een keurmerk voor inducerende een leren fenomeen bekend als geconditioneerd remming. Om aan te tonen ondubbelzinnig dit verschijnsel, wordt het algemeen aangenomen dat twee aanvullende proeven gezamenlijk65 worden doorgegeven moeten (hoewel een aantal auteurs hebben betwist de noodzaak en de toereikendheid van die tests66,67 6968, ,). In een sommatie test verlagen de functie stimulus (de X in de huidige notatie) reageert ontlokte door een geconditioneerde stimulus dan die opgeleid samen met het (A). In een test retardatie, de prikkel die x zou verwerven geconditioneerd reageert langzamer dan een stimulans van de controle. Echter, deze zijn proeven voor het aantonen dat de stimulans X is inderdaad remmende volgens de theoretische karakterisering van geconditioneerde remming. Tests voor geconditioneerde remming zijn niet nodig voor de evaluatie van het geleerde capaciteit van een individu of de groep om te weigeren een prepotent aanpak reactie in aanwezigheid van een cue gekoppeld aan het weglaten van voedsel.

De in dit artikel beschreven procedures kunnen onderzoekers voor het uitvoeren van een batterij van gedrags tests voor impulsiviteit. Zoals eerder vermeld, is het combineren van meerdere impulsiviteit tests aangetoond dat de voorspellende kracht van de protocollen12, synergize die nuttig zou zijn op zowel theoretische en toegepaste gronden. Een bijkomend voordeel van de beoordeling van de verschillende manifestaties van impulsiviteit binnen een enkele studie is het verstrekken van inhoudsvaliditeit (een speciaal soort construct validiteit), in de veronderstelling dat impulsiviteit een veelzijdig fenomeen is. Voorzichtigheid moet echter worden uitgeoefend wanneer sequentieel testen impulsiviteit met meer dan één van de taken die hier gepresenteerd als zijn er problemen in verband met een dergelijke praktijk gedocumenteerd. Bijvoorbeeld, overdracht effecten kunnen optreden, wat betekent dat de prestaties in een taak sterk kan worden beïnvloed door leren in voorgaande taken; Dit type effect kan zelfs binnen de verschillende omstandigheden binnen de dezelfde taak70ontstaan. Een ander lastig gevolg van de toepassing van meer dan twee taken in dezelfde onderwerpen is dat, gezien de hele levenscyclus van knaagdieren, proeven soms zou worden uitgevoerd op verschillende ontwikkelingsstadia71. Er zijn bepaalde acties tot een minimum beperken van dergelijke resultaten, zoals het tegenwicht van de volgorde van de toepassing van taken (die hoe dan ook zou lastig voor correlationeel onderzoek, zoals elke bepaalde volgorde kan niet worden gegroepeerd met de anderen voor analyses) of vinden protocollen van korte duur.

Hoewel vrij nuttig en handig, hebben de protocollen gepresenteerd in dit artikel enkele beperkingen. Bijvoorbeeld, verschillende studies hebben melding gemaakt van zwakke niet-significante correlaties tussen maatregelen uit verschillende categorieën (of zelfs binnen de dezelfde categorie72) van protocollen bij het beoordelen van impulsiviteit73,74,75 ,76. Dergelijke uitdagingen vinden de gelijktijdige geldigheid van de protocollen, vragen sommige auteurs om te veronderstellen dat elke categorie van protocollen meten, in feite, onafhankelijke factoren die bijdragen tot impulsief gedrag5,10, 77 , 78. anderen hebben echter in de gedeelde kenmerken van de protocollen benadrukt en voorgesteld verenigen kaders ter verantwoording voor verschillende vormen van impulsief gedrag4,6,20, 79,80. Er zou ruimte voor twijfel in studies tonen het ontbreken van correlatie en intra-class correlatie rapporten of andere proeven voor het kwantificeren van de psychometrische eigenschappen van hun maatregelen14,15niet meegerekend. Hoewel het heersende geloof is dat impulsiviteit veelzijdige, is meer onderzoek met een acknowledgeable statistisch onderscheidingsvermogen nodig te kwantificeren in welke mate. Een andere bekende beperking is dat processen die niets met impulsiviteit tot prestaties in deze protocollen81 bijdragen kunnen. Bijvoorbeeld, zoals hierboven beschreven, wordt in de procedure DRL prestaties bepaald niet alleen door remming reactievermogen, maar ook door de schatting van de tijd. Andere auteurs hebben gesuggereerd dat motivationele en motorische factoren ook tot prestaties in dit protocol33,82 bijdragen kunnen. Gelukkig, bijkomende methoden hebben ontwikkeld uit enkele van deze factoren32,73te sluiten. Nog is een andere beperking dat laboratorium protocollen voor niet-menselijke dieren geen exacte analogen van die doorgaans worden gebruikt met de mens-11; hun geldigheid als translationeel onderzoeksmethoden is dus onbeslist. Studies die de prestaties van de mens in de versies van de protocollen die meer verwant aan die doorgaans worden gebruikt met nonhumans beoordeeld leiden tot soortgelijke resultaten83.

Slechts drie protocollen werden gepresenteerd. Er zijn echter een handvol alternatieve opties beschikbaar. Voorbeelden van deze alternatieven zijn de 5-CSRTT (waarvoor er is ook een video-artikel beschikbaar84), het taak van de go/no-go-go-go85, het stop signaal taak86en de teken-tracking paradigma87. De 5-CSRTT is ook gevalideerd door als een model voor ADHD, maar het is bedacht om zich te concentreren op de functie van de onoplettendheid van deze aandoening (hoewel respons inhibitie draagt ook bij aan prestaties). Deze taak vereist ook een aangepaste panel ingevoegd in een van de zijwanden van de kamer van de conditionering, waarbij ten minste 5 input en 5 extra uitvoerapparaten (die kosten worden verhoogd). Prestaties op go/no-go-gaan en de taken van de stop-signaal hebben aangetoond te worden gerelateerd aan verschillende psychiatrische omstandigheden waarbij impulsiviteit88,89,90,91,92. Deze taken zijn redelijk vergelijkbaar met functie-negatieve discriminatie protocollen, maar met het aanvullende aspect dat beloningen afhankelijk van de onderwerpen prestaties20worden geleverd. Deze eigenaardigheid impliceert iets meer complexe codering voor automatische bediening en het verzamelen van gegevens en analyse. Tot slot, het paradigma van de teken-tracking is ook theoretisch en empirisch verband met impulsiviteit79. Voor optimale resultaten, hiervoor is echter de bevestiging van een lichtgevende devise aan de hefbomen76, die kosten ook kunnen verhogen.

De hier beschreven protocollen kunnen worden beschouwd als veelbelovend als prestaties in deze protocollen onderhevig aan zinvolle biologische manipulaties zijn, zoals selectief fokken (Zie Figuur 6), farmacologische interventies (Zie Figuur 8) , en brain laesies40. Een overzicht van de literatuur blijkt echter vaak gemengde resultaten met betrekking tot de richting van de effecten. Toekomstige toepassingen van deze methoden moeten systematisch bestuderen die parameters aan sterkere effecten toegeven door een parametrical benadering. Hierdoor zouden onderzoekers om te selecteren parameters van een bepaald protocol afhankelijk van het ontwerp van de studie. Bijvoorbeeld, vereisen correlationeel onderzoek hoge betrouwbare inter-individuele variatie voor een passende statistische macht, terwijl omgekeerd experimentele studies van maatregelen met lage intra onderworpen variantie profiteren maar gevoelig voor Situationeel zijn manipulaties14. Een onderzoeksagenda moet deze zaken overwegen om efficiënt bijtedragentot de kennis over impulsiviteit.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

We zouden graag bedanken Florencia Mata, María Elena Chávez, Miguel Burgos en Alejandro Tapia om technische bijstand te verlenen. Wij willen ook Sarah Gordon Frances bedanken voor haar nuttige opmerkingen op een vorige ontwerp van dit artikel en Vladimir Orduña voor kandidatuur met ruwe gegevens van een gepubliceerde papier. Dank aan Claudio Nallen voor het maken van het diagram in Figuur 1. Wij zijn dankbaar dat de Dirección de Investigación van de Universidad Iberoamericana Ciudad de México proeflezen/bewerken diensten worden de video productie kosten gefinancierd.

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

Gedrag kwestie 145 diermodellen gedrags vertragen testen discontering impulsiviteit zelfbeheersing respons inhibitie ratten
Drie laboratorium Procedures voor de beoordeling van de verschillende manifestaties van impulsiviteit bij 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