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Behavior

Tres procedimientos de laboratorio para la evaluación de diversas manifestaciones de la impulsividad en las ratas

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

Presentamos tres protocolos que evalúan diferentes formas de la impulsividad en las ratas y otros pequeños mamíferos. Procedimientos de Elección intertemporal evaluación la tendencia a descontar el valor de los resultados de retraso. Refuerzo diferencial de tasas bajas y característica negativa discriminación evaluar capacidad de inhibición de la respuesta con y sin castigo por respuestas inadecuadas, respectivamente.

Abstract

El presente artículo proporciona a una guía para la conducción y análisis de tres protocolos basados en acondicionado para evaluar impulsividad en ratas. Impulsividad es un concepto significativo porque se asocia con enfermedades psiquiátricas en los seres humanos y con comportamiento maladaptive en animales no humanos. Se cree que la impulsividad está compuesta de factores independientes. Hay protocolos de laboratorio para evaluar cada uno de estos factores utilizando equipo automatizado estandarizado. Descuento de retraso se asocia con la incapacidad de ser motivados por los resultados de retraso. Este factor se evalúa a través de protocolos de restricción presupuestaria, que consisten en que presenta al individuo con una situación de elección que implica una recompensa inmediata y una recompensa mayor pero retrasada. Déficit de inhibición de respuesta se asocia con la incapacidad para retener las respuestas prepotente. Refuerzo diferencial de tasas bajas (DLR) y protocolos de función negativa discriminación evaluar el factor de déficit de inhibición de la respuesta de la impulsividad. El primero impone una condición a una persona motivada en que la mayoría espera un periodo mínimo de tiempo para una respuesta a ser recompensados. Éste evalúa la capacidad de los individuos a abstenerse de alimentos buscando respuestas cuando se presenta una señal de la ausencia de alimentos. El propósito de estos protocolos es construir una medida cuantitativa objetiva de la impulsividad, que sirve para hacer comparaciones entre especies, permitiendo la posibilidad de la investigación traslacional. Las ventajas de estos protocolos particulares son su fácil instalación y uso, que surge de la relativamente pequeña cantidad de material necesario y a la naturaleza automatizada de estos protocolos.

Introduction

Impulsividad puede ser conceptualizada como una dimensión conductual asociada desadaptativas resultados1. A pesar del uso generalizado de este término, no existe consenso universal sobre su definición precisa. De hecho, varios autores han definido la impulsividad dando ejemplos de comportamientos impulsivos o sus consecuencias, en vez de delinear los aspectos distintivos regulan el fenómeno. Por ejemplo, impulsividad se supone que implican una incapacidad para esperar, plan, inhibir comportamientos prepotente o una insensibilidad al retraso de los resultados2, y se ha considerado una vulnerabilidad de base a comportamiento adictivo3. Bari y Robbins4 han caracterizado la impulsividad como la co-ocurrencia de los impulsos fuertes, siendo provocada por variables disposicional y situacionales y procesos inhibitorios disfuncionales. Una definición diferente fue proporcionada por Dalley y Robbins, quien afirmó que la impulsividad podría considerarse como una predisposición a acciones rápidas y a menudo prematuras, sin discernimiento apropiado5. Sin embargo, otra definición de impulsividad, propuesta por Sosa y dos Santos6, es una tendencia de comportamiento que se desvía de un organismo de maximizar recompensas disponibles por el control adquirido ejercida sobre el organismo responde estímulos por cierto relacionadas con las recompensas.

Debido a los procesos conductuales relacionados con la impulsividad, su substrato neurofisiológico consiste en estructuras en común con los de comportamiento motivado, la toma de decisiones y la valoración de la recompensa. Esto es apoyada por estudios que demuestran que las estructuras de la vía cortico-estriatal (p. ej., Núcleo accumbens [NAc], corteza prefrontal [PFC], amígdala y caudado putamen [CPU]), así como el sistema de neurotransmisores monoaminérgicos ascendente, participar en la expresión de comportamiento impulsivo7. Sin embargo, es más complejo que el sustrato neural de la impulsividad. Aunque NAc y PFC están implicadas en la conducta impulsiva, estas estructuras forman parte de un sistema más complejo y también están formadas por subestructuras que tienen funciones diferentes (para una documentación más detallada, véase Dalley y Robbins5).

Independientemente de las controversias sobre su naturaleza y su sustrato biológico, esta dimensión conductual se sabe que varían entre individuos, en cuyo caso se puede considerar como un rasgo, y dentro de individuos, en cuyo caso puede considerarse como un estado8. Impulsividad ha sido reconocida como una característica de algunas enfermedades psiquiátricas como el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), abuso de sustancias y episodios maníacos9. Parece existir un alto consenso que la impulsividad está compuesta por múltiples factores disociables, incluyendo falta de voluntad para esperar (es decir, retrasar el descuento), incapacidad para abstenerse respuestas prepotente (es decir, déficit inhibitorio), dificultad para concentrarse en las información (es decir, falta de atención) y una tendencia a involucrarse en situaciones de riesgo (es decir, búsqueda de sensación)5,10,11. Cada uno de estos factores puede evaluarse a través de las tareas conductuales especiales, que generalmente se asignan a dos amplias categorías: inhibición de la respuesta y elección (estos pueden tener diferentes etiquetas entre cada uno taxonomías de los autores). Algunas características importantes de tales tareas conductuales son que podrían ser aplicados a través de varias especies de animales2 y que permiten estudiar la impulsividad en condiciones controladas de laboratorio.

Modelado en una dimensión conductual con animales no humanos de laboratorio tiene una serie de ventajas como la posibilidad de medición tendencias conductuales específicas, operativas, permitiendo a los investigadores reducir en gran medida variables de confusión (p. ej., contaminación por los últimos acontecimientos de vida4) y aplicar manipulaciones experimentales como administración farmacológica crónica, realizando lesiones neurotóxicas o manipulación genética. La mayoría de estos protocolos tienen versiones analógicas para los seres humanos, que hacen comparaciones fáciles5. Lo importante, es eficaz para diagnóstico de enfermedades psiquiátricas, como el TDAH (especialmente cuando más de un protocolo es aplicado12) utilizando análogos de estos protocolos de laboratorio en seres humanos.

Como cualquier otra medida psicológica, los protocolos de laboratorio para evaluar impulsividad deben cumplir con criterios particulares en orden a lograr el objetivo de proporcionar información sobre el fenómeno bajo estudio. Para ser considerado como un modelo adecuado de comportamiento impulsivo un laboratorio protocolo debe ser confiable y poseen (al menos en cierto grado) cara, constructo y validez predictiva13. Confiabilidad podría implicar que un efecto sobre la medición sería replicar si una manipulación se lleva a cabo dos o más veces, o que la medida es consistente con el tiempo o en diferentes situaciones14,15. La función anterior sería especialmente útil para estudios experimentales, mientras que el último sería así para los estudios correlaciónales14. Cara de validez se refiere al grado en que lo que se mide se asemeja al fenómeno que se supone para ser modelados, en cuanto a ser, por ejemplo, afectados por las mismas variables. Validez predictiva se refiere a la capacidad de una medida para pronosticar resultados futuros en los protocolos, que tienen como objetivo medir el mismo o un concepto relacionado. Finalmente, la validez de constructo se refiere a si el protocolo reproduce un comportamiento que es teóricamente sólido sobre el proceso o procesos que se supone que intervienen en el fenómeno bajo estudio. Sin embargo, aunque estos son características altamente deseables, uno debe ser cauteloso al afirmar que un protocolo es válido puramente basada en estos criterios16.

Hay varios protocolos para medir la impulsividad en el laboratorio. Sin embargo, el presente artículo presenta solamente tres tales métodos: Elección intertemporal, refuerzo diferencial de tasas bajas y discriminación negativa característica. Procedimientos intertemporales pretenden evaluar el retraso descuento (es decir, la dificultad de retraso resultados para controlar el comportamiento) componente de impulsividad. Las razones de este protocolo se enfrenta a sujetos con dos recompensas que difieren en magnitud y retraso de17. Una alternativa provee una pequeña recompensa inmediata (llamado antes más pequeñas, SS) y el otro una recompensa mayor pero retrasada (denominado mayor, LL). La proporción de respuestas a la alternativa de la SS puede utilizarse como un índice de impulsividad18. En el refuerzo diferencial de procedimientos de tarifas, el factor de impulsividad evaluarse es inhibición de respuesta (es decir, incapacidad para retener las respuestas prepotente) cuando existe una contingencia de castigo negativo a responder inadecuado. La justificación de este protocolo está introduciendo temas a una situación en la que la única forma de obtener recompensas es hacer una pausa su respuesta19. Finalmente, procedimiento de discriminación negativa característica evalúa la inhibición de respuesta cuando no hay ningún castigo explícito al responder inadecuado. La justificación de este protocolo (también conocido como pavloviano acondicionado inhibición o la A + / AX-procedimiento) es evaluar la capacidad de los sujetos a retener las respuestas innecesarias20.

Estos procedimientos destacan en comparación a otros como teniendo algunas características convenientes. Por ejemplo, los procedimientos aquí presentados son adecuados para está llevando a cabo en cámaras de acondicionamiento mínimamente equipada (también conocido como ' la caja de Skinner"). La figura 1 muestra un diagrama de una cámara de acondicionamiento típicos. Cámaras de acondicionamiento son instrumentos de investigación útiles debido a una serie de ventajas. Permiten colección automatizada de un volumen relativamente grande de datos, maximizando el número de sujetos evaluados por unidad de tiempo y el espacio21. Por otra parte, estudios de comportamiento realizados en cámaras de acondicionamiento requieren una intervención mínima del investigador, que reduce el tiempo y esfuerzo invertido por el personal de laboratorio, a diferencia de otros métodos disponibles (por ejemplo, no automatizada T-laberintos, cajas de cambio de sistema) 21. minimizando la intervención de los investigadores también ayudan a reducir el sesgo de los investigadores, disminución de efectos de curva de aprendizaje de los investigadores, y una reducción de la manipulación inducida tensión22. Cámaras de acondicionamiento típicos están bastante estandarizados para ser usado con roedores de tamaño medianos, como las ratas (r. norvegicus), pero pueden ser empleados para el estudio de otros taxa, como marsupiales de tamaño similar (por ejemplo, D. albiventris y L. crassicaudata 23). también hay comerciales acondicionado cámaras adaptadas para menores (por ejemplo, ratones [M. musculus]) y más grandes (por ejemplo, primates no humanos) especies. Creación y realización de los protocolos presentados en este artículo requieren habilidades de programación mínimo y exigen un número muy bajo de entrada alcanzable y dispositivos de salida, a diferencia de los métodos alternativos más sofisticados (e.g., 5-choice serial tiempo de reacción tarea [5- CSRTT]24 y seguimiento de señal25).

Figure 1
Figura 1: Diagrama de un condicionamiento prototipo cámara. Los componentes principales de la cámara de acondicionamiento incluyen: receptáculo (2) comida (equipado con diodos infrarrojos lateral para detectar entradas de cabeza), luz focalizada (3), palanca (1) izquierda, (4) altavoz para emisión de tono (vista trasera), luz (5) casa (vista trasera), alimentos (6) dispensador. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Protocol

Los tres protocolos que se describen en esta sección requieren el uso de ratas como sujetos. Mayoría de las cepas de ratas de laboratorio es conveniente; por ejemplo, Wistar, Long Evans, Sprague-Dawley, etcetera. El Comité de ética de la Universidad Iberoamericana, siguiendo la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio (Instituto de laboratorio de los recursos, Comisión de Ciencias de la vida, National Research Council, 1996), aprobó los protocolos de laboratorio ser descrito.

1. preparación y vivienda animal

  1. Determinar el número de ratas que se utilizará. Esto dependerá de varios factores, como el tipo de diseño seleccionado, el poder estadístico deseado/requerido, los costos de llevar a cabo el estudio y el tiempo disponible para llevar a cabo el estudio26.
  2. Etiqueta de la cola de la rata con un marcador indeleble para propósitos de identificación.
  3. Casa de ratas ya sea individualmente o en grupos (2-5) con agua gratuitamente.
  4. Restringir ingesta de ratas con el fin de motivarlos para los protocolos. En el caso de las ratas alojadas individualmente, un método conveniente de restricción alimentaria es reducir peso al 85% de libre-alimentación peso (uso sólo para ratas adultas)27. Mantener este peso objetivo proporcionando alimento suplementario después de realizar el protocolo. Para ratas alojados en grupo, acceso a alimentos durante 60 min todos los días después de realizar el protocolo27.
  5. Casa de las cámaras de acondicionamiento en el sonido y la luz atenuando cáscaras.

2. preliminar entrenamiento

Nota: Antes de comenzar cualquiera de estos protocolos conductuales ratas necesitan para acostumbrarse a las cámaras de acondicionamiento y pellets de alimento. También es vital para formar las respuestas con que los animales operaría en el protocolo. Los tres protocolos presentados aquí utilizan apetitivo motivación para inducir comportamiento indicativo de impulsividad, como más otras tareas alternativas disponibles (con excepciones seleccione28). Dispensadores de alimentos convencionales son adecuados para entregar tanto comerciales pellets grano y azúcar refinadas sino que pueden incluso grano "crudo" bajo ciertas circunstancias29.

  1. Habituación
    1. Después de iniciar el régimen de restricción de alimento, introducir las ratas en las cámaras de acondicionamiento sin iniciar cualquier protocolo de 30 minutos, con el fin de habituar a explorar las respuestas. Puesto 60 bolitas de comida en el recipiente de comida en el comienzo de la sesión para habituar la neofobia alimentaria.
    2. Repita diariamente hasta que las ratas consumen todos los pellets de alimento.
  2. Revista formación
    1. Después de la etapa de habituación, introducir las ratas en las salas de acondicionado dos adicional 30 minutos sesiones diarias entregando un pellet de alimento cada 45 s. Esto ayuda a las ratas a identificar la fuente de alimentación pellets.
  3. Prensa de palanca de formación
    1. Use esto para DRL protocolos y Elección intertemporal.
    2. Proyecto uno (para DRL) o las dos palancas (para la opción intertemporal) en las cámaras y empezar un procedimiento de refuerzo continuo, es decir, entregar un pellet de alimento para cada prensa de palanca. Este procedimiento se utiliza simultáneamente con una comida gratis entrega de pellets cada 45 s (es decir, un alternativa FR1 FT45 horario de refuerzo30), como en la etapa anterior. Las sesiones pueden tener duraciones de 30 minutos.
    3. Repita todos los días después de que las ratas ganan 80 recompensas por dos días consecutivos.
  4. Conformación por aproximaciones sucesivas
    1. Utilice este método en el caso de las ratas no alcancen el criterio en cuatro sesiones.
    2. Abra la carcasa aislante de la cámara de acondicionamiento y observar el comportamiento de las ratas. Entregar un pellet de alimento para cada respuesta que se aproxima a la respuesta objetivo (es decir, presionando de la palanca). Ejemplos de estas respuestas aproximadas son acercarse, oler o tocar la palanca.
    3. Una vez las ratas realizan constantemente las respuestas aproximadas, dejar de entregar recompensas sobre ellos y empezar que requieren una respuesta que está más cerca de la respuesta objetivo. Repita según sea necesario.

3. programación automática de protocolos

Nota: Los valores utilizados (por ejemplo, retrasos, recompensa cantidades, número de ensayos, duración de la sesión, valores de horarios, largo tiempo de espera, intervalo Inter-ensayo útil, umbral forzoso ensayos, presencia/ausencia de acompañamiento de los estímulos, duración de los estímulos) presentados fueron arbitrariamente seleccionado. Lector puede consultar la literatura para determinar parámetros adecuados y las condiciones para lograr sus objetivos particulares. Códigos para la realización de muestras de los tres protocolos presentados aquí en un entorno de MED-PC se encuentran en el repositorio que se puede encontrar en la siguiente URL: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-codes. Tales códigos pueden ser libremente descargados y modificados según las necesidades particulares.

  1. Elección intertemporal
    1. Seleccione los valores para el retardo y la magnitud de la recompensa. Por ejemplo, opciones para la alternativa de SS entregan una pelotilla del alimento inmediatamente y opciones para la alternativa LL entregan cinco bolitas de comida después de un retardo fijo s 20.
    2. Seleccione un criterio de terminación. Fin de sesiones automáticamente después de la terminación de algún criterio especificado. Por ejemplo: terminar la sesión después de ensayos elección 40 o 50 minutos.
    3. Combinar cada alternativa con una palanca (izquierda o derecha) dentro de la cámara de acondicionamiento equilibrado la lateralidad de las alternativas entre los sujetos.
    4. Ambas palancas del proyecto en las cámaras de acondicionamiento y hacer disponible a la realización de un programa de intervalo variable30alternativas SS y LL. Una vez que la primera palanca pulsa después de transcurrido un cierto intervalo, esto activa la alternativa asociada (retrasos incluidos). Variando la duración de estos intervalos de manera pseudo-random evita la preferencia exclusiva por una alternativa particular.
    5. Retraer ambas palancas y activar la consecuencia asociada con las alternativas de SS o va después de la realización de un programa de intervalo variable de refuerzo.
    6. Realizar una condición de tiempo de espera (señalizada por un apagón de luz de casa) después de la entrega de la recompensa. Ajustar esta duración de esta condición a equiparar la duración media de los intervalos inter-ensayos para ambas alternativas. El próximo ensayo de elección comienza después de completar el tiempo de espera. La figura 2 muestra un diagrama de eventos durante dos ensayos sucesivos de un procedimiento de Elección intertemporal.
    7. Aplicar ensayos forzados. Si temas seleccionar una alternativa para dos ensayos consecutivos, el programa determinará que el próximo ensayo será una prueba forzada de la alternativa restante. Es decir, en el siguiente ensayo ambas palancas están disponibles, pero sólo funcionará. Esto asegura que los sujetos experimentan los resultados asociados con ambas alternativas.
    8. Terminar una sesión diaria, cada vez un número preespecificado de los ensayos se han completado o cuando haya transcurrido el tiempo máximo.

Figure 2
Figura 2: Diagrama de eventos de entrada y salidas en dos ensayos consecutivos de un procedimiento de restricción presupuestaria. Diagrama de un procedimiento de Elección intertemporal prototípico, ilustrando una opción alternativa de SS y una opción alternativa de LL, en dos ensayos consecutivos. Cada fila representa la línea de tiempo de ocurrencia de eventos entrados o salida especial. Picos en la línea de tiempo de SS representan opciones de la menor antes alternativos (sobre la realización del programa de intervalo variable). Picos en la línea de tiempo LL representan opciones de la alternativa más adelante más grande (idem). Asteriscos en la línea de tiempo de Rw representan recompensa entregas. Elevadas mesetas en la línea de tiempo de OR representan periodos de oportunidad para responder (generalmente están señalizados, y su duración varía dependiendo del tiempo que el individuo lleva a cabo al criterio especificado); REPRESENTA el tiempo de espera comienza después de la entrega de la recompensa y el juicio siguiente; durante este período se retractó de ambas palancas. Tenga en cuenta que las duraciones de tiempo de espera varían dependiendo del tipo de ensayo (SS opción o elección LL) para mantener intervalos inter-ensayos comparados. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

  1. DLR
    1. Seleccione el valor de tiempo mínimo después de que responder producirá una recompensa. Por ejemplo, 10 s.
    2. Después del inicio de una sesión o después de cualquier respuesta de la prensa de palanca, iniciar un temporizador de cuenta atrás desde el valor de tiempo seleccionado (por ejemplo, 10 s) a cero. Si los sujetos emiten una respuesta antes de que el temporizador alcance el valor de cero, el temporizador se restablece, por lo que debe esperar una nueva oportunidad obtener una recompensa. Si temas emiten una respuesta después de que el temporizador alcanza el valor cero, entregar una pelotilla del alimento y el temporizador se restablece después de 2 s (esto permite que el animal consuma el alimento). La figura 3 muestra algunos posibles patrones de respuesta y sus correspondientes consecuencias programadas.
      Nota: Durante la recompensa s 2 recuperación de intervalo, las respuestas no se cuentan, que pueden afectar la proporción de respuestas de la ráfaga en los casos raros cuando las ratas comen la comida con la suficiente rapidez y pasar a responder inmediatamente después o no detecte la entrega de alimentos. Esto podría ser mejorado usando una señal señalando el 2 s recompensa recuperar intervalo31. Sin embargo, investigaciones anteriores han mostrado que la cantidad de esas respuestas es insignificante incluso en ausencia de señalización señales.
    3. Terminar la sesión después de un tiempo o número de criterio de recompensas.

Figure 3
Figura 3: esquema de un patrón de respuesta hipotética y sus consecuencias programadas en un procedimiento de s DRL 15. Picos en la línea de tiempo de R representan la línea de tiempo de las respuestas emitidas espontáneamente por el sujeto. Asteriscos en la línea de tiempo de Rw representan la línea de tiempo de recompensa entregas. Números debajo de la fila Cl representan un reloj de cuenta regresiva de 15 s la cantidad de tiempo restante antes de la próxima oportunidad para responder y ganar una recompensa. Nota que entrega recompensa sólo se produce si una respuesta se da desde un tiempo mínimo de 15 s ha transcurrido desde la última respuesta. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

  1. Característica negativa discriminación
    1. Seleccione duración de los estímulos, duración del intervalo entre ensayos y criterio acabado para las sesiones. Por ejemplo, utilizar 8 s duraciones de estímulos condicionados, variable 92 s intervalos entre juicio y criterio acabado de 24 ensayos.
    2. Presentan pseudo al azar dos tipos de ensayos, A + y AX-, en el 50% de las veces cada uno; A y X representan tipos de estímulo y más y menos signos representan la presencia o ausencia de alimento, respectivamente. + Ensayos: encender una de las luces focalizadas (estímulo A) para 8 s y luego entregar alimentos dos pelotillas (+). AX-ensayos: encender una de las luces focalizadas (ambos lados) durante 8 s y al mismo tiempo presentar un tono (estímulo X) pero no entregan comida (-). La figura 4 muestra un diagrama de los eventos programados para cada tipo de ensayo.
    3. Terminar la sesión después de un tiempo o número de criterio de los ensayos.

Figure 4
Figura 4: Diagrama de los tipos de ensayo utilizados en el procedimiento de discriminación negativa característica. Elevaciones en la línea de tiempo A representan a inicios del estímulo excitatorio. Elevaciones en el X timeline representan los inicios sobre el estímulo inhibitorio. Asteriscos en la línea de tiempo de alimentos representan la entrega de alimentos. (A) A + ensayos incluyen la presentación de los estímulos excitatorios seguido de la entrega de alimentos. (B) AX-ensayos incluyen la presentación del estímulo excitatorio en compuesto con el estímulo inhibitorio sin la entrega de alimentos. Recordemos que ensayos deben ser entremezclados aleatoriamente y aparte por intervalos relativamente largos inter-ensayos para obtener mejores resultados. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

4. ejecución de los protocolos

  1. Llevar a cabo el Protocolo diario, en una hora, siempre coloca las ratas en la misma cámara operante.
  2. Establecer los protocolos en los programas informáticos. Asegúrate de etiquetar adecuadamente el archivo de salida con los nombres de los sujetos, condiciones y estudio.
  3. Limpie las paredes internas, techo y parrilla de piso de las cámaras operante con una solución de etanol o cloro, para eliminar los olores de las sesiones anteriores o estudios previos.
  4. Compruebe que todas las cruciales entradas y salidas debidamente trabajan manualmente activando y monitoreo por medio de la computadora.
  5. Compruebe que el dispensador de comida tiene suficiente comida para entregar a lo largo de la sesión.
  6. Mueva las jaulas de vivienda con las ratas dentro de cerca de las cámaras de acondicionamiento.
  7. Abrir la caja de la vivienda y llevar suavemente cada rata a su correspondiente compartimiento acondicionado, cierre de las cámaras de acondicionamiento y las conchas de aislamiento.
  8. Iniciar el programa y espere hasta que termine el programa. Si los datos no se guardan automáticamente, guardar los archivos de salida de la sesión en el disco o en otro lugar.
  9. Suavemente lleve las ratas detrás en sus correspondientes jaulas de vivienda después de que termine el programa.
  10. Dar alimentos complementarios a las ratas según el régimen de restricción de alimentos seleccionadas.

5. Análisis y recopilación de datos

Nota: Códigos para la extracción y manipulación de datos del MED-PC salida archivos (guardados con la extensión .txt) para cada procedimiento se encuentran en el repositorio que se puede encontrar en la siguiente URL: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-to-R-codes.

  1. Elección intertemporal
    1. Palanca de registro presiona en la alternativa de la SS y en la alternativa LL.
    2. Dividir las respuestas alternativas de SS de las respuestas totales para obtener la proporción de respuestas impulsivas. Por otra parte, se dividen las respuestas alternativas de la SS por las respuestas alternativas va a calcular la proporción de respuestas impulsivas. Tomar el logaritmo común relación de puntos de datos con el fin de eliminar la asimetría de la distribución.

Figure 5
Figura 5: histograma de Riet de una rata en una sola sesión en el protocolo de 10 DRL s. La distribución es bimodal, con uno de los picos en el muy corto Riet (respuestas de explosión) y el otro localizado cerca el criterio de tiempo del Protocolo (tiempo respuestas). Tenga en cuenta también que hay una acumulación de un número pequeño de respuestas a la derecha y relativamente lejos de la distribución de tiempo (atencional decae). Se extrajeron los datos de la 9º período de sesiones en el protocolo DRL de rata 6 en un reciente estudio inédito. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

  1. DRL
    1. Establecer una variable de contador en el programa que aumenta con cada unidad de tiempo desde el inicio de la sesión.
    2. Registre el valor de la variable contador en una lista de valores para cada una de las respuestas que se producen durante la sesión. Esto proporcionará un registro acumulativo de las respuestas; es decir, el momento exacto en que cada respuesta se produjo durante la sesión.
    3. Obtener el registro acumulado de respuestas y restar a cada valor, , desde el valor anterior, i – 1, con el fin de obtener la respuesta entre épocas (Riet), que constituyen la variable de interés.
    4. Trazar un histograma de Riet de una rata en una sesión con intervalos de 1 s en el eje X, para inspeccionar visualmente los datos. Para un típico tema experimentado, esto debe ver como una distribución bimodal con una porción de datos acumulado en la izquierda y otra porción de los datos agrupados junto al seleccionado requisito temporal del protocolo DRL. La figura 5 muestra un ejemplo de un rendimiento típico en el protocolo DRL para una rata en una sola sesión.
    5. Clasificar tipos de Riet. Como se mencionó anteriormente, la distribución de Riet un tema típico es bimodal. Una interpretación posible de esta forma es que se compone de la mezcla de (al menos) dos distribuciones que reflejan distintos procesos32.
      1. Clasificar el IERs indicando fallos atencionales.
        1. Riet demasiado largo puede ser indicativo de lapsos atencionales (es decir, períodos en que las ratas no se dedicaban a la tarea)33. Una práctica útil para estos medios es separar a afloramientos de la extrema derecha del resto de los datos de32. Por ejemplo, el rango intercuartil de la distribución hacia la derecha se multiplican por algunas constantes arbitrarias (por ejemplo, 3) y añadir este número a la mediana de esta distribución para determinar un valor límite que señala el límite entre lapsos atencionales y el resto de datos de32.
      2. Clasificar las respuestas en la distribución hacia la derecha o la izquierda (una vez que los afloramientos han sido eliminado32).
        1. La distribución hacia la izquierda o la distribución de las respuestas de la explosión está constituida por Riet demasiado corto, que se interpreta como indicativos de hiperactividad34 o como una falta de atención o respuesta retroalimentación35. Por otro lado, Riet en la distribución hacia la derecha o la distribución de tiempo de respuestas se considera como indicativos de responder en el ajuste a la constricción temporal del protocolo32. Utilizar un atajo arbitrario clasificar los límites de la izquierda y derecha distribuciones31 o utilizar modelos matemáticos para hacer que32,33,36.
      3. Determinar los parámetros de la distribución del tiempo de respuestas.
        1. Preste especial atención a la distribución hacia la derecha en un animal experimentado, que lleva la mayoría de la Riet y generalmente se considera como la parte más importante del conjunto de datos.
        2. Dos parámetros de interés son la localización de su pico y su propagación. El primero da un índice de la capacidad de inhibir respuestas prematuras; cambios a la izquierda del criterio de tiempo pueden interpretarse como un indicador de impulsividad37. Este último es indicativo de estimación temporal; cuanto más estrecha la distribución, cuanto mayor sea el tiempo precisión32,40,43. Estimar estos parámetros a través de estadísticas descriptivas simples o más sofisticados modelos matemáticos40,43,33.
        3. Para una guía útil para ajuste de los datos a la distribución teórica propuesta por Sanabria y Killeen33DRL, consulte el material adicional proporcionado por estos autores.
      4. Obtener una medida de eficiencia global.
        1. Si el criterio de terminación de la sesión es temporal (es decir, duración de la sesión será constante) dividir el número de premios ganados por el número de respuestas emitidas, para la obtención de una medida de eficiencia. Si el criterio de terminación es un número específico de recompensas calcular tasa de recompensa, que es número de recompensas dividido por duración de la sesión. Nota que estas medidas globales dicen poco acerca de cómo los animales son obtener o perder las recompensas en el protocolo y debe ser utilizado sólo como una guía aproximada.
  2. Característica negativa discriminación
    1. Registrar la frecuencia o la duración de las respuestas durante el A + y AX-ensayos. La medida primaria de respuesta condicionada puede ser la respuesta de frecuencia38, la respuesta media duración39o el porcentaje de ensayos con al menos una respuesta.
    2. Después de elegir el preferido había acondicionado medida respondieron a esta pregunta, reste el valor de responder durante un + ensayos menos responder durante ensayos AX para cada tema en una sesión en particular. Esto constituirá un índice negativo de impulsividad40; es decir, menos la diferencia entre ambos valores, cuanto mayor sea la impulsividad.
      Nota: Los datos de esta tarea prestan bastante bien a análisis basados en medidas de señal detección teoría41,42, que puede utilizarse para complementar las medidas de resta simple.

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Representative Results

Los tres protocolos descritos en este artículo pueden cada uno realizarse sola o en combinación con otros procedimientos; Esto dependerá de la pregunta de investigación, que a su vez determinará el diseño del estudio. Algunos ejemplos de diseños de estudio que son compatibles con estos protocolos son: estudios de series de tiempo (1), que tienen como objetivo describir los cambios longitudinales en su funcionamiento; (2) cuantificación de la variabilidad individual, que tiene como objetivo determinar la fiabilidad de las medidas; (3) correlación transversal, cuyo objetivo es evaluar si rendimiento en un protocolo se puede utilizar para predecir el rendimiento en otro protocolo de estudios (4) estudios de correlación longitudinales, que tienen como objetivo determinar si rendimiento en un protocolo se puede utilizar para predecir el rendimiento en otro protocolo llevado a cabo al mismo tiempo; (5) las comparaciones de grupo no experimental, cuyo objetivo es evaluar si dos o más muestras de diversas poblaciones se diferencian con respecto a la actuación impulsiva; (6) las comparaciones pretest-postest, que tienen por objeto determinar si una intervención (por ejemplo, conductual, farmacológico, quirúrgico) es eficaz en la alteración (p. ej., aumentar, reducir, estabilizar) funcionamiento impulsivo; (7) las comparaciones de grupo simple experimental, cuyo objetivo es evaluar si una intervención si eficaz en alterar funcionamiento impulsivo pero antes de la prueba de medición no está disponible (por ejemplo, en intervenciones realizadas en etapas tempranas del desarrollo pretende impactar en adulto rendimiento). Esta lista no pretende ser exhaustiva y las combinaciones de diseños de estudio posible y animado.

Como se mencionó anteriormente, el procedimiento de Elección intertemporal está diseñado para evaluar el componente de descuento por demora de la impulsividad. Los restantes dos protocolos tienen que para examinar la capacidad inhibitoria, que se supone que es uno de los componentes básicos de la impulsividad. Protocolos DRL evaluación inhibición de respuesta al inadecuado responder explícitamente es castigado por la omisión de la recompensa. Por otro lado, característica negativa discriminación evalúa la inhibición de respuesta cuando no hay ninguna contingencia de castigo nominal para respuestas inadecuadas. A continuación, se describen algunos resultados representativos de uno de cada protocolo de laboratorio presente o en otros lugares.

La figura 6 muestra una comparación de rendimiento en un procedimiento de Elección intertemporal de una muestra de las ratas espontáneamente hipertensas (SHR) y en ratas Wistar. El primero es un modelo de la cepa de ratas ampliamente aceptada del TDAH, mientras que el segundo es una cepa de control habitual. La alternativa de SS entregó un pellet de alimento solo después de un programa de intervalo fijo 2 s y los pellets de alimento LL alternativa cuatro entregado después de un programa de intervalo fijo s 28 (recordemos que estas alternativas están disponibles en la realización de un programa inicial de refuerzo; en este caso un intervalo variable de 30 s). Como se muestra, la relación de registro de la tasa de respuesta de la palanca asociada con la alternativa de SS es mayor en SHR comparado con ratas Wistar. Esto se puede interpretar como SHR presentando una preferencia por la recompensa inmediata a expensas de una alternativa más rica pero retrasada, un signo de alta impulsividad relacionados con descuento de retraso.

Figure 6
Figura 6: comparación de preferencia por la alternativa de SS en un procedimiento de Elección intertemporal de las ratas Wistar y SHR. El eje Y muestra los ratios de SS/LL registro-transformada. Boxplots están constituidas por los datos de la media del rendimiento de las últimas cinco sesiones para un grupo de ocho SHR y un grupo de ocho ratas Wistar. Datos es una adaptación del estudio realizado por Orduña37 (figura 2 y figura 3) con permiso del autor. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

En cuanto a rendimiento en protocolos DRL, la figura 7 muestra datos longitudinales de una rata sola con una restricción temporal de 10 s para responder. Como puede verse, durante las primeras sesiones la rata emite una alta proporción de las respuestas de la explosión, pero hay una disminución en otras sesiones. También puede verse que en sesiones anteriores hay pocas respuestas cerca el criterio temporal del protocolo. Sin embargo, como el animal adquiere experiencia en la tarea, finalmente aprende a responder alrededor de 10 s. Esto representa la evidencia del papel del aprendizaje en el rendimiento en el presente Protocolo. Observe, sin embargo, que ninguno de la Riet inferior a 10 s fueron recompensados; incluso en el 18º período de sesiones, hay una gran proporción de respuestas ineficaces. Tal funcionamiento denota una cualidad importante del Protocolo: por lo menos con estos parámetros, la tarea no es fácil de dominar, que es útil para evitar los problemas asociados a efectos de techo.

Figure 7
Figura 7: evolución Longitudinal del rendimiento de un protocolo DRL para una rata. Cada una de las parcelas apiladas muestra la estimación de la distribución de densidad de probabilidad de Riet para un sujeto (rata 2) a lo largo de 18 sesiones. Se extrajeron los datos de un reciente estudio no publicado. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

En la figura 8se muestra un ejemplo de un efecto farmacológico sobre el rendimiento de DRL. Después de alcanzar un rendimiento constante en un procedimiento DRL con un tiempo de 10 s, cinco ratas recibieron una inyección subcutánea de 1 mL/kg de solución salina y se analizaron en el mismo procedimiento 30 min más tarde durante ocho días consecutivos. Luego, solución salina fue sustituida por un volumen igual de haloperidol de 0.05 mg/kg y rendimiento fue probado para seis sesiones más. Esta dirigido a prueba si funcionamiento impulsivo en este procedimiento fue disminuida a través de antagonismo de los receptores D2. La dosis fue seleccionada porque es sabido que el haloperidol a 0,075 mg/kg o menos no reduce la capacidad del motor de los animales y no muestra efectos secundarios que podrían enmascarar el objetivo comportamiento43. Además, haloperidol a 0,048 mg/kg prácticamente no interfirió con los receptores que no sean D244. En la figura 8, azul densidad parcelas Mostrar la distribución de Riet para las ratas en las tres últimas sesiones de la condición salina y densidad de color salmón parcelas Mostrar la distribución de Riet para los mismos temas en las tres últimas sesiones del haloperidol condición. Bar integrado parcelas representan comparaciones entre las tasas de respuesta (arriba) y entre tipos de recompensa (inferior) dentro del mismo marco de tiempo de ambas condiciones (código de color: azul = solución salina, salmón = haloperidol).

Figure 8
Figura 8: efecto del haloperidol sobre el rendimiento de DRL. Cada panel muestra una comparación entre los resultados de las últimas 3 sesiones en la etapa de la administración de solución salina (azul) y la etapa de la administración de haloperidol (salmón). Las parcelas principales muestran las distribuciones de densidad de Riet para sujetos individuales (rata 2 murieron por causas ajenas al estudio) y un promedio de datos (panel derecho inferior). Parcelas incrustadas mostrarán comparaciones de las tasas de respuesta (A) y recompensa (B) en dos etapas con el mismo código de color que la usada para parcelas de densidad. Se extrajeron los datos de un reciente estudio no publicado. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Como se aprecia en azul densidad parcelas, temas Mostrar diferencias individuales con respecto a la emisión de las respuestas de la explosión. Mientras que la proporción de ratas 1 y 3 apenas producen respuestas de estallido, un substancial de la distribución de ratas 4, 5 y 6 Riet fue constituida por las respuestas de la explosión. El bar incorporado parcelas mostrar que haloperidol redujo la tasa de respuesta general para tres de los cinco temas, específicamente para aquellos sujetos con una alta proporción de las respuestas de la explosión. Esto ilustra que el haloperidol afecta principalmente a la tasa de respuesta de las respuestas con Riet muy corto, lo que puede ser corroborado con los diagramas de densidad de color de rosa. Además, bar parcelas muestran que recompensa la tasa descendió en cuatro de cada cinco sujetos. En promedio haloperidol administración ligeramente disminuido tasas respuesta y recompensa (véase panel inferior derecho), que se han reportado en otros estudios con ratas45 y no humanos primates46 utilizando tiempos diferentes (ver un estudio realizado por Britton y Koob47 en que tipo de recompensa aumentó con la misma dosis). Si uno sólo considera las medidas de rendimiento global, este resultado puede parecer paradójico dado que este protocolo está diseñado explícitamente para las tasas de respuesta bajas de premio (como su nombre lo indica). Este resultado crea que una baja tasa de respuesta no es suficiente para una explotación óptima de recompensas disponibles en esta tarea. Examinar las respuestas de tiempo distribución de las parcelas de densidad puede arrojar luz sobre la naturaleza de este hallazgo. Mientras que los picos de las distribuciones de tiempo no cambiar sistemáticamente a cualquier lado con la administración de haloperidol, la extensión aumentó drásticamente. Esto puede reflejar una alteración de estimación temporal, que se ha divulgado previamente utilizando otros procedimientos48.

El resultado esperado era una disminución de la impulsividad. Haloperidol es un antagonista de receptores de alta afinidad selectiva dopamina D2 que actúa principalmente en los receptores postsinápticos de dopamina. Como se mencionó anteriormente, el sistema dopaminérgico desempeña un papel importante en el comportamiento impulsivo. Por ejemplo, D2 receptor ligando en el NAc se ha divulgado para predecir mayor impulsividad49. Además, NAc el agotamiento de la dopamina disminuye la frecuencia de respuestas prematuras en otros protocolos que miden el componente de inhibición de la respuesta de impulsividad50. Una posible interpretación de los resultados observados sería que la dosis de haloperidol utilizado no era suficiente para disminuir sustancialmente relacionadas con la inhibición de la impulsividad y alterar la estimación del tiempo, causando respuesta desorganizada y la pérdida de la recompensa. Esto pone de relieve la necesidad de un análisis más detallado de la Riet para ofrecer una interpretación más profunda de los datos, en lugar de sólo emplear medidas globales como informes anteriores han hecho.

Respecto a la característica negativa discriminación, figura 9 muestra el funcionamiento típico de un grupo de sujetos en este protocolo a través de 16 sesiones. Como se evidencia en la figura, responder en los juicios de A + y en el AX - no difieren sustancialmente en las primeras sesiones. Después de unas pocas sesiones, sin embargo, las ratas respondieron diferencialmente en ambos tipos de ensayos, que ponen de manifiesto que el estímulo X es contrarrestar la tendencia de respuesta controlada por el estímulo A. Tenga en cuenta que temas retener las respuestas de la revista enfoque sin ningún castigo en AX-ensayos. Lo importante, temas muestran diferencias individuales muy robustas tanto para responder a ensayos y pruebas de AX, como se muestra en las barras de error. Esto es más instancias en la figura 10, que representa a los ejemplos de casos extremos en cuanto al grado de inhibición de respuesta aparece en el presente Protocolo.

Figure 9
Figura 9: progresión Longitudinal del rendimiento de un protocolo de característica negativa discriminación para un grupo de ratas. Puntos representan duraciones media respuesta condicionada (revista enfoque) para seis ratas en cada uno de 16 sesiones. Puntos negros identifican respondiendo en un + ensayos y puntos grises identifican respondiendo en AX-ensayos. Barras de error representan intervalos de confianza del 95% hizo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 10
Figura 10: comparación de duración de la respuesta en A + y AX-ensayos para dos individuos extremos sobre un protocolo de característica negativa discriminación. Parte superior del panel muestra el rendimiento de un individuo de alta impulsividad (rata I1) y el panel inferior muestra el rendimiento de un sujeto de baja impulsividad (rata I6). Histogramas representan las distribuciones de duración de la respuesta en las cuatro últimas sesiones; verde identifica responder en los juicios de A + y púrpura identifica responder en los juicios de AX. Aquí, impulsividad se indica por la superposición entre las distribuciones. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

El presente artículo proporciona una descripción de varios diversos protocolos para la detección de impulsividad en las ratas. Se argumenta que estos protocolos especialmente favorecidos por su facilidad de programación y análisis de datos y requieren dispositivos de funcionamiento y estímulo menos que otras alternativas disponibles. Hay varios pasos cruciales para la aplicación efectiva de estos protocolos, tales como (1) produciendo una pregunta de investigación, (2) seleccionar un diseño de estudio apropiado, (3) programar el protocolo seleccionado, (4) llevar a cabo el estudio, (5) recopilación de datos, (6). Análisis de los datos y (7) interpretación de los datos. Desarrollar adecuadamente la pregunta de investigación ayuda a reducir la gama de posibles formas de abordar el tema. Una pregunta de investigación conducirá probablemente a un diseño de estudio apropiado, que informará a los investigadores sobre el tema seleccionado. Una de las características cardinales de estos protocolos es que son en gran parte automatizados. Para producir un programa perfecto para el funcionamiento de la cámara de acondicionamiento y recolección de los datos automáticamente, un código de fondo necesita ser escrita. Si se realiza bien (todos los días correr, a la misma hora, por los mismos experimentadores y contabilización de los principales factores de confusión), estos protocolos pueden rendir a Feria de volúmenes de datos que pueden ser interpretadas en una amplia gama de resoluciones; por ejemplo, de una manera molecular (respuesta por respuesta), de manera de ensayo por ensayo, dentro de los bloques de sesiones, a través de las sesiones, etcetera.

Los protocolos presentados en este artículo han sido validados en otras partes. Por ejemplo, usando la versión concurrente-cadenas del procedimiento de Elección intertemporal, Orduña37 encontró pruebas sólidas de que un modelo de rata para el TDAH realizado mal en comparación con los animales en un control de grupo (ver figura 6). Aunque este resultado puede ser tomado como evidencia para apoyar la validez de este modelo animal, podría haber, al menos, una explicación alternativa. Animales podrían prefieren la alternativa de SS no debido a un retraso fuerte descuento sino por una pobre sensibilidad a la magnitud de la recompensa. Experimentos posteriores de este autor esta posibilidad (experimento 2) y confirmaron en última instancia que las diferencias en rendimiento entre cepas son de hecho debido a las diferencias de retardo de descuento (experimento 3). Esto elegantemente se logró mediante el uso de las cadenas competidoras para evaluar sensibilidad para recompensar a magnitud y retraso descuento en aislamiento; es decir, evaluar la preferencia entre distintas cantidades de premios, manteniendo la duración de la constante de retardo y viceversa. Como se recordará, retraso descuento asume que es directamente relevante a la impulsividad.

El retardo de descuentos en función de la impulsividad ha sido extensamente estudiado con protocolos que manipulan retrasos o cantidad de recompensa ya sea dentro o entre sesiones de moda51,52. Esta práctica permite al investigador caracterizar matemáticamente la decadencia en el valor de la recompensa en función de la demora. Sin embargo, no es necesario para evaluar el grado en que un resultado retraso afecta la preferencia por ese resultado, como el estudio de Orduña37 mostró que las diferencias en el rendimiento en un descuento de retardo usando varios valores de la demora o la magnitud protocolo son debido a las diferencias en sensibilidad a la demora. Por otra parte, utilizando un valor de retardo solo sería deseable si uno pretende aplicar múltiples protocolos o temas evaluar dentro de una breve etapa de desarrollo. El presente artículo presenta la programación concurrente de cadenas como una conveniente alternativa53, que es considerablemente sencilla entre paradigmas para evaluar impulsividad asociado retraso descuento que es fácil al programa, para llevar a cabo y interpretar.

Procedimientos DRL también han sido validados empíricamente. Por ejemplo, van den Broek et al54 seleccionados a participantes impulsivos y no impulsivos mujer basados en el rendimiento en una tarea de correspondencia figura. Estos autores informaron que los participantes impulsivos tienden a actuar mal en una tarea DRL en comparación con los participantes no impulsivo en varias situaciones. Asimismo, Orduña et al.31 encontraron diferencias entre las ratas SHR y Wistar en el desempeño en un protocolo DRL. Sin embargo, se observaron diferencias sólo en las primeras sesiones. Al pasar las sesiones, desaparecieron las diferencias de tensión. Esto indica que el protocolo (o, una vez más, al menos ciertos parámetros empleados) sólo es capaz de detectar diferencias en las tasas de aprendizaje en lugar de Estados de equilibrio de estas cepas de ratas. Es importante tener en cuenta que una amplia gama de tiempos de destino se han utilizado en la literatura DRL. Sin embargo, parece que tiempos diferentes se han relacionado con diferentes enfermedades psiquiátricas; mientras que tiempos más cortos de destino han sido típicamente usadas para trastornos del control de impulsos modelo31,32,33, más grandes se han utilizado para detectar depresión55,56,57 . Parece apoyar la idea de diferentes procesos que afectan el comportamiento bajo las limitaciones de destino más cortos y más veces33. Fue la razón para la selección de tiempos 10-segundo destino en la sección de resultados de representante. Además, mayores tiempos de destino deban introducirse progresivamente en un número de pasos, que aumenta la duración del protocolo.

También hay estudios que validen procedimientos de discriminación negativa característica como protocolos para evaluar impulsividad. Por ejemplo, He et al.58 encontró que los participantes etiquetados como impulsivos realizan mal en una prueba de transferencia (es decir, suma) para protocolo de característica negativa discriminación (pero ver otro estudio por He et al.59). En otro estudio, Bucci et al.60 evaluó eficacia característica negativa discriminación por SHR y una cepa de control de ratas. Aunque no pudiendo observar general diferencias en rendimiento entre cepas, estos autores encontraron diferencias de sexo que mímico ésos encontrados en seres humanos. Es decir, mujer SHRs demostraron una reducción del rendimiento en la tarea. Esto podría ser comparado con datos clínicos con seres humanos, donde las mujeres diagnosticadas con TDAH muestran síntomas extremos más que varones61. Una línea de convergencia de la evidencia que valida la discriminación negativa característica como modelo de impulsividad proviene de un estudio realizado por Meyer y Bucci40. Estos autores reportaron que desempeño en una función negativa discriminación fue deteriorada por las lesiones en la corteza prefrontal. Esta estructura cerebral se supone que juegan un papel importante en el impulso de control5 y, de hecho, las lesiones en esta estructura se han documentado para impedir su funcionamiento en otros protocolos para evaluar impulsividad62, que proporciona la característica negativa procedimiento de discriminación con la validez de la cara. A pesar del hecho de que la discriminación negativa característica de Protocolo no es tan ampliamente utilizado para probar la impulsividad como otros procedimientos, se incluyó debido a razones prácticas, su validez de cara y de la construcción y debido al gran cuerpo de datos empíricos y teóricos desarrollos que han documentado los mecanismos implicados en la realización de este procedimiento63,64.

El procedimiento de discriminación negativa característica ha sido un sello distintivo para inducir un fenómeno de aprendizaje conocido como inhibición de acondicionado. Para demostrar claramente este fenómeno, se cree que dos pruebas complementarias deben transmitirse conjuntamente65 (aunque varios autores han disputado la necesidad y suficiencia de las pruebas de66,67 ,68,69). En una prueba de sumación, el estímulo de la función (X en la notación actual) disminuiría responder sacados por un estímulo condicionado que entrenó junto con él (A). En una prueba de retraso, el estímulo que x adquiriría condicionada a responder más lentamente que un estímulo de control. Sin embargo, estas son pruebas para demostrar que el estímulo X es en efecto inhibitorio según la caracterización teórica de la inhibición condicionada. Pruebas de inhibición condicionada no son necesarias para evaluar la capacidad aprendida de un individuo o grupo para retener una respuesta prepotente enfoque en presencia de una señal asociada con la omisión de alimentos.

Los procedimientos descritos en este artículo pueden permitir a los investigadores para llevar a cabo una batería de pruebas de comportamiento para la impulsividad. Como se mencionó anteriormente, la combinación de múltiples pruebas de impulsividad ha demostrado para sinergizar el poder predictivo de los protocolos de12, que sería útil en los argumentos teóricos y aplicados. Una ventaja adicional de evaluar diversas manifestaciones de la impulsividad dentro de un solo estudio es proporcionar validez de contenido (un tipo especial de validez de constructo), bajo el supuesto de que la impulsividad es un fenómeno multifacético. Sin embargo, debe ejercerse precaución cuando secuencialmente de ensayo impulsividad con más de una de las tareas que se presentan aquí, se han documentado problemas asociados con esta práctica. Por ejemplo, podrían ocurrir efectos de arrastre, lo que significa que desempeño en una tarea puede ser influenciado por el aprendizaje en tareas anteriores; este tipo de efecto podría surgir incluso en condiciones diferentes dentro de la misma tarea70. Otra consecuencia inconveniente de la aplicación de más de dos tareas en los mismos temas es que, dado el ciclo de vida de los roedores, las pruebas a veces sean implementadas en diferentes etapas de desarrollo71. Hay algunas acciones para reducir al mínimo tales resultados, como contrarrestar la secuencia de aplicación de tareas (que de todos modos sería problemático para los estudios correlacionales, como cada secuencia particular no podría agruparse con otros para el análisis) o encontrar protocolos de corta duración.

Mientras que bastante útil y conveniente, los protocolos presentados en este artículo tienen algunas limitaciones. Por ejemplo, varios estudios han reportado débiles correlaciones no significativas entre medidas de diferentes categorías (o incluso dentro de la misma categoría72) de los protocolos para evaluar impulsividad73,74,75 ,76. Tal búsqueda de retos la validez concurrente de los protocolos, lo que llevó a algunos autores a suponer que cada categoría de protocolos de medida, de hecho, independiente factores que contribuyen al comportamiento impulsivo5,10, 77 , 78. sin embargo, otros hizo hincapié en las características comunes de los protocolos y propuso unificar marcos para tener en cuenta diferentes formas de conducta impulsiva4,6,20, 79,80. Podría haber dudas en los estudios que demuestran la ausencia de correlación y no incluyendo informes de correlación intra-clase u otras pruebas para la cuantificación de las propiedades psicométricas de sus medidas14,15. Aunque la creencia predominante es que la impulsividad es polifacético, se necesita más investigación con un poder estadístico algunos para cuantificar en qué grado. Otra limitación conocida es que procesos no relacionados con la impulsividad pueden contribuir a un rendimiento en estos protocolos81. Por ejemplo, como se describió anteriormente, en el procedimiento DRL rendimiento es determinado no sólo por la capacidad de inhibición de respuesta, sino por la estimación de tiempo. Otros autores han sugerido que los factores motivacionales y motoric así pueden contribuir al rendimiento en este protocolo33,82. Afortunadamente, se han diseñado métodos auxiliares para descartar algunos de estos factores32,73. Sin embargo, otra limitación es que los protocolos de laboratorio para los animales no humanos no son exactamente análogos de los normalmente utilizados con seres humanos11; por lo tanto, es discutible su validez como métodos de investigación traslacional. Estudios que evaluaron el desempeño de los seres humanos en las versiones de los protocolos más estrechamente relacionados con los que se usa generalmente con los no-humanos conducen a similares resultados83.

Se presentaron sólo tres protocolos. Sin embargo, un puñado de opciones alternativas están disponibles. Ejemplos de estas alternativas son el 5-CSRTT (que también hay un vídeo-artículo disponible84), la tarea go/no-go85, la señal de parada tarea86y el paradigma de seguimiento muestra87. 5-CSRTT ha sido también validado como un modelo para el TDAH, pero está diseñado para centrarse en la función de la falta de esta condición (aunque la inhibición de respuesta también contribuye al rendimiento). Esta tarea también requiere de un panel personalizado insertado en una de las paredes laterales de la cámara de acondicionamiento, que requieren al menos 5 entrada y 5 otros dispositivos de salida (que incrementa los costos). Rendimiento de go/no-go y las tareas de la señal de parada han demostrado para ser relacionados con varias condiciones psiquiátricas que implica impulsividad88,89,90,91,92. Estas tareas son bastante similares a los protocolos de función negativa discriminación, pero con el aspecto adicional que recompensa se entregan dependiendo del rendimiento de los sujetos20. Tal particularidad implica un poco más complejo de codificación para operación automática y recogida de datos y análisis. Por último, el paradigma de seguimiento muestra también sido teóricamente y empírico relacionado con impulsividad79. Sin embargo, para obtener resultados óptimos, requiere el acoplamiento de un dispositivo emisor de luz a las palancas,76, que también puede aumentar los costos.

Los protocolos descritos aquí podrían considerarse prometedoras como rendimiento en estos protocolos es sensible a las manipulaciones biológicas significativas, como selectiva crianza (ver figura 6), las intervenciones farmacológicas (ver figura 8) y40de las lesiones del cerebro. Sin embargo, una revisión de la literatura a menudo revela resultados mixtos con respecto a la dirección de los efectos. Futuras aplicaciones de estos métodos deben estudiar sistemáticamente que parámetros de rendimiento a efectos más fuertes mediante la adopción de un enfoque paramétrico. Esto permitiría a los investigadores a seleccionar los parámetros de un protocolo determinado según el diseño del estudio. Por ejemplo, los estudios correlaciónales requieren alta variación interindividual confiable para un adecuado poder estadístico, mientras que por el contrario los estudios experimentales se benefician de las medidas con baja varianza intra sujeta pero son sensibles a la situación manipulaciones de14. Una agenda de investigación debe considerar estas cuestiones con el fin de contribuir eficientemente al conocimiento sobre la impulsividad.

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Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Nos gustaría agradecer a Alejandro Tapia, Florencia Mata, Miguel Burgos y María Elena Chávez por asistencia técnica. También queremos agradecer a Sarah Gordon Frances por sus útiles comentarios sobre un borrador anterior de este artículo y Vladimir Orduña para amablemente proporcionando datos de un artículo publicado. Gracias a Claudio Nallen para crear el diagrama en la figura 1. Agradecemos a la Dirección de Investigación de la Universidad Iberoamericana Ciudad de México para la financiación de servicios de corrección y edición y el video producen gastos.

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

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Tres procedimientos de laboratorio para la evaluación de diversas manifestaciones de la impulsividad en las ratas
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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).

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