Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Kemirgen Psikomotor teyakkuz Testi (rPVT): Sıçan ve Farelerde Nörodavranışsal Performans değerlendirilmesi için bir yöntem

11.9K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/54629

⸱

29 Aralık 2016

 ,  , 
1Division of Behavioral Biology, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, The Johns Hopkins University School of Medicine, 2Applied Behavior Biology Unit, Institutes for Behavior Resources

Bu makalede

Özet

İnsan psikomotor teyakkuz testinden (PVT) içindeki bir fare versiyonu dikkat erken yanıt, performans doğruluğu, motor hızı, insan uyanıklık yönleri ve ihmaller dahil olmak üzere insan PVT ile ölçülen benzer dikkat yönlerini ölçen açıklanmaktadır.

Özet

insan Psikomotor teyakkuz Testi (PVT) yorgunluk ve sürekli dikkat değişiklikleri ölçmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu makale dikkat benzer yönlerini ölçen -yani PVT soluklu "rPVT" bir kemirgen sürümü açıklanmaktadır (yani, erken performans doğruluğu, motor hızı, dikkat ve ihmaller yanıt). Veriler laboratuvar sıçan ile kullanıldığında rPVT kısa ve uzun vadeli hem de kullanışlılığı göstermektedir ki sunulmuştur. Sıçanlar kolayca rPVT öğrenmek ve temel prosedürü gerçekleştirmek için öğrenme eğitim az iki hafta sürer. Bir kez, rPVT sıçan performansları oturum zaman (yani, insan "zaman-on- genelinde benzerlikler, dikkat süresi geçerse, reaksiyon süreleri, uyanıklık azalmasına da dahil olmak üzere, insan PVT bu aynı performans ölçümlerine benzerlik yüksek derecede göstermek edinilen görev "etkileri), ve insanlar için tarif tepki uyaran aralığı (RSI) etkisi. Böylece rPVT nörodavranışsal fonksiyon bozukluklarının için yeni tedaviler geliştirmek için yararlı olabilir böylece insan PVT performansları oldukça benzer devamlı dikkat değişkenlerin geniş bir yelpazede etkisini değerlendirmek için son derece değerli bir araç olabilir ve.

Giriş

İnsan psikomotor teyakkuz testi (PVT) insanlarda ihtiyat ve sürekli dikkat ölçmek için yaygın olarak kullanılan, iyi valide araçtır ve aslında Dinges ve arkadaşları tarafından geliştirilmiştir. Reaksiyon süreleri ve dikkat istikrarı değerlendirmek için 1-3 (örneğin, erken tepkiler ve dikkat süresi geçerse açısından hataları) bir bütün olarak seans içinde ve bireysel seans içinde zaman içinde hem de. Yıllar geçtikçe, insan PVT değiştirilmiş ve çeşitli yönleri dikkat zamansal değişiklikleri izlemek için 4-11 güncellenir ve uyku yoksunluğu ve yorgunluk değişikliklere duyarlı olduğu kanıtlanmıştır ve uyuşturucu kullanımı ve konuların 12 yaşına kadar etkilenir olmuştur 13. 10 s - PVT bir uyarıcı (tipik bir LED numara ekran) 2 sonra genellikle zaman içinde rastgele göründüğünde bir konu kısaca bir ekran dokunur hangi bir görünüşte basit bir işlemdir. İnsan versiyonda, sayı ekran ms artırılır ve ne zaman t durdurulurO ekran ve böylece kişinin reaksiyon zamanı (RT) gösteren dokunulduğunda. uyanıklık reaksiyon süreleri, 2), insan literatürde "ihmal hatalar" olarak adlandırılan ihmaller artış (ve genellikle uzunluk olarak> 500 ms) olan RTS, S olarak tanımlandığı gibidir, ve 3) bir artış olarak) 1 ile yavaşlatılmış gösterilen gittikçe azaldığı prematüre ( "komisyonu hatalar" ya da insan literatüründe "sahte başlar" olarak adlandırılır) yanıt. Diğer önlemler de cinsiyet ve yaş farklılıkları gibi değişkenleri incelemek için PVT ile elde edilebilir; Bu tedbirlerin bir inceleme için, Basner ve Dinges 4'e bakınız. Son olarak, PVT insan risk değerlendirmesinin genel alanında istihdam edilmiştir ve başarılı gibi NASA'nın Extreme Çevre Misyonları askeri, havacılık ve demiryolu endüstrileri, ilk müdahale ve aşırı ortamlarını içeren operasyonel alanlarda geniş bir yelpazede altında kullanılmaktadır Operasyon (NEEMO), uluslararası Mars500 Projesi 14 ve Uluslararası Spac üzerindee İstasyonu (ISS). ISS, PVT "Tepki Self Test" denir ve bireyselleştirilmiş yorgunluk ilgili geribildirim astronotlar sağlamak için kullanılır (örneğin, RTS veya dikkat süresi geçerse değişiklikler).

(Biraz benzer) basit reaksiyon zamanı görevleri kemirgen sürümlerini insan PVT, yıllardır kullanılmakta olmuştur. Sadece son zamanlarda, ancak, insan PVT doğrudan kemirgen meslektaşı literatürde bildirilmiştir edildiğini. Christie ve arkadaşları sıçanlarda insan PVT bir sürümünü açıklanan ve uyku yoksunluğu 15,16 aşağıdaki teyakkuz azalttılar. Ek son çalışmalar rPVT 17-19 sürümleri bildirdi. Bu raporlar, çeşitli uyku yoksunluğu teknikleri aşağıdaki devamlı dikkat değişiklikleri tanımlamışlardır; (yanıt erken Bununla birlikte, bu çalışmalarda elde edilen veriler de bildirmişlerdir yüksek seviyelerde, örneğin RESPO toplam sayısı, bazı durumlarda, daha fazla% 40nses); Bu tür performansları oldukça insanlarla herhangi PVT performansları benzemez. İnsan performansları nedeniyle PVT kemirgen sürümlerinde vs insan istihdam belirli parametreler farklılıklar muhtemeldir vs kemirgen Böyle büyük bir fark; örneğin, Christie ve diğ. (- 4 s foreperiod. 1 kullanan insan PVT 3 dakika versiyonu için Basner ve arkadaşları: 5 de) 10 s foreperiod - bir insan PVT normalde 2 istihdam ederken, 7 N foreperiod - çalışma rastlantısal olarak değişken 3 kullanılan . Nispeten kısa foreperiod değerlerinin kullanımı genellikle verdikleri yanıtlara "zamanlama" hayvanlarda neden olabilir ve böylece mevcut kemirgen rPVT çalışmalarda rapor edilmiş olarak yanlışlıkla takviye yoluyla, erken yanıtların sayısında artış, teşvik edebilir.

Burada anlatılan rPVT sürümü daha önceden yayımlanmış bir makaleye 20 dayanan ve ilgili teknik ve prosedürlerin ayrıntılı bir açıklama sağlar. Bu farklılıkAşağıdaki açılardan rPVT önceden yayınlanmış sürümlerinden: 1) sıçanlar 3 değişken foreperiod değerleri ile eğitilmiştir - 10 sn ve 2) sıçanlar kısa bir yanıt penceresi içinde sadece yanıtların beri hızla yanıt vermek zorunda (aynı zamanda bir "sınırlı olarak adlandırılan (bu çalışmada 1.5 s takviye edilmiş uyaranın başlangıcından sonra) "tutun; 3,0 sn rPVT önceki yayınlanan sürümleri) içinde. erken yanıt düzeylerini doğruluk önemli gelişmeler gösterilen ve azaltılmış yanlış olarak bu değişiklikleri yanı sıra kısa zaman aşımına uğrayan kullanarak, uyarıcı kontrolü daha yüksek düzeyde sonuçlandı yanıt vermenin. Bu rapor aynı zamanda performans değişkenleri de öngörülebilir değişiklikler açıklanmaktadır (örneğin, dikkat, RTS kopukluklar) inceleyen uyanıklık 21 azaltır, ve ne zaman insanlarda görülen bu paralel insan "görev süresi" etkisi ve Yanıt niteliğinde dahil olmak üzere diğer performans ölçülerini incelerken insan PVT gözlenen uyaran aralığı (RSI) etkisi 22 kadar.

Burada anlatılan rPVT son sürümü bir ev ışık yakarak başlar (Şekil 1). 3 değişken aralığı (foreperiod) sonra - 10 s geçtiğinde, burun-gedikler anahtarı 1.5 sn maksimum aydınlatılır. (Foreperiods sürelerin eşit dağılımını sağlamak için, değerler rastgele 200 ms aralıklarla dayalı, 3 ila 10 s arasında değişen 36 olası değerler listesinden değiştirmeden oluşturulur.) Nosepoke anahtarının aydınlatma için bir hayvan için sinyal cevap ve ışık başlangıcı aşağıdaki 150 1,500 ms 45 mg pelet ile takviye arasındaki meydana gelen bir tepki. güçlendirilmiş bir cevabından sonra, burun-gedikler anahtar ışık ve ev ışık hem de kapatılır ve bir 1 s arası deneme aralığını (ITI; ev ışığı kapalı) ortaya çıkar. Işık başlamasından önce de burun-pokes ev ışık söndürme ile bildirilir deneysel beklenmedik bir 8'in s zaman aşımı (TO) üretirler. no responses 1.5 s res içinde oluşursaponse pencere, nosepoke ışık ve ev ışık hem de kapalı ve ITI ensues 1 s vardır. sonraki duruşma için sonraki zamanlanmış foreperiod değeri başladıktan sonra 1 s ITI ya da önceki yargılama sırasında meydana hangisi 8 s İÇİN, ya. Oturumlar (5 gün / hafta) günlük yapılmaktadır, normalde yaklaşık 200 çalışmaların oluşur ve 30 dakika sonra sona erer. Bu ortalama olarak yaklaşık 7.5 sn süresi, sahip her deneme ile sonuçlanır.

1 ile gerçekleştirilir rPVT stabil bazal performansı) başlangıçta odasında yemek tepsisinden dışarı gıda pelet almak için bir sıçan adapte Şekillendirme, 2) El-şekillendirme finale başarılı tahminler pekiştirerek bir burun gedikler anahtar üzerinde yanıt vermek için bir sıçan burun her sıçan her oturum sırasında ne kadar iyi performans bağlı yanıtı karıştırmak, ve 3), rPVT prosedürü parametreleri (örneğin, foreperiod, ITI, ve anahtar aydınlatma kez) yavaş yavaş bir oturum boyunca ayarlanır İÇİN günlük toplantılar düzenliyor (aşağıda detaylı olarak tarif).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Laboratuvar hayvan bakımı Halk Sağlığı Servisi (PHS) Laboratuar Hayvanlarının İnsani Bakım Politikası ve Kullanım göre oldu. Tüm işlemler, Ulusal Sağlık Enstitüleri Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım Kılavuzu önerileri ile tam uyum içinde gerçekleştirilmiştir. Johns Hopkins Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi protokolü ve tüm prosedürleri onayladı. Johns Hopkins ayrıca Laboratuar Hayvan Bakımı Değerlendirme ve Akreditasyon Derneği (AAALAC) tarafından kendi programının akreditasyonu tutar.

1. Hayvanlar

  1. Diğer suşlar uygun olmasına rağmen inbred sıçanlar dahil olmak üzere, - (davranışsal eğitim başlangıcında 12 haftalık, yaklaşık 10) yetişkin erkek Long Evans sıçanları kullanın.
  2. kolonide girişte nedeniyle gıda kısıtlaması tek başına onaylı caging ve Odalar, ev fareleri, aşağıda tarif gerekiyor. konut duruma hayvanları ACCLIMATE yanı sıra çok sayıda d taşımaays yiyecek kısıtlaması prosedürü (yaklaşık 7 gün) başlamadan önce.
  3. Sıçanlar "özgür-beslenme" ağırlık elde etmek için izin vermek için 2 hafta - 1 için fare yemi ad libitum sağlamak. Serbest besleme ağırlığının% 90 - 85, 2 hafta - bu ağırlıkta bir kez 1 üzerinde, farelerin ağırlıklarını azaltmak için gıda erişimi kısıtlamak. Davranışsal eğitim ve test sırasında serbest besleme ağırlıkları% 90 - 85 hayvanları korumak. 15 ile başlayın - Günde gıda 18 g olup olmadığına bir oran hedef kiloyu korumak olduğu dayanan bu miktarını ayarlamak.
    NOT: Gıda kısıtlama normalde kişinin kurumsal ACUC veya diğer düzenleyici kurum öncesinde kısıtlama başlamadan onayını gerektirmektedir.
  4. günlük hayvanları tartmak ve ağırlığı yaprak ağırlığı kaydedin. Emin olun ağırlığındaki herhangi davranışsal eğitim veya beslenme başlamadan önce her gün aynı anda ve aynı ölçekte yapılır.
    NOT: Yalnızca hayvanların olduğunda (aşağıda) antrenman öncesi başlangıçhedef ağırlık elde. Bu uygulama kapsamında ya da hedef ağırlıkları üzerinden ya olan hayvanlar için gıda miktarları anında düzeltmeler için izin verir. Ayrıca fareler, 24 saat aralıklarla ağırlıkları muhafaza olup olmadığını belirlemek için bir yöntem temin etmektedir. Ayrıca günün farklı saatlerinde sıçan tartı önlemek; ağırlıkça büyük farklar hatalı besleme ve kötü davranış performansları ile sonuçlanacaktır.
  5. lastik tıpa üstleri ve sipper tüpleri cam veya plastik şişe kullanımı ile evde kafes içinde her zaman taze su sağlamak.
  6. Oturumlar (örneğin, hafta sonları, tatiller) yürütülen olmadığı zaman, ağırlık istikrarı korumak için sıçanlar sıçan yemi onların normal tahsis beslenirler. daha fazla gıda bu saatlerde ağırlığı korumak için gerekli olup olmadığını belirlemek için fareler tartılır.

2. Ekipman ve Yazılım

  1. Bir burun gedikler tuşu, bir ev ışık ve pelet dağıtıcı (yani besleyici) ile donatılmış standart modüler edimsel odaları kullanın.
  2. merkezi bir konumda bulunan pelet dağıtıcının her iki tarafında modüler burun gedikler anahtarını yerleştirin; Bu yerleşim, diğer edimsel odalarında ve çalışmaların tutarlı kalmasını sağlamak. Burada, burun dürtüklemek anahtar pelet dağıtıcının sol tarafındadır.
  3. diğer davranışlarla müdahale etmeyecek şekilde odasının arka duvarına yüksek modüler ev ışık yerleştirin.
  4. Kullanım sıçan gıda pelet (örneğin, Noyes 45 mg pelet veya benzeri) takviye için. besleyici modeli gıda pelet boyutunu belirler, ancak çoğu sıçan besleyiciler 45 mg gıda pelet (fare besleyiciler tipik olarak 20 mg gıda pelet) kullanmak. Standart yiyecek pelet kullanın, ancak diğer pelet farklı deneysel manipülasyonlar için (örneğin, sükroz) satın alınabilir.
  5. Kontrol bir bilgisayara bağlı bir arayüz üzerinden sunumlar, burun dürtüklemek yanıt girişlerini, takviye teslimat ve veri toplama uyaran. ile yazılmış davranışsal programları ile ilgili özel bilgiler için yazarları temasaBir programlama dili, özellikle davranışsal testler (Malzeme ve Reaktifler Tablo bakınız) için tasarlanmış.
    NOT: Bu hayvanların tepkisi (örn doğru tepkiler, prematüre tepkiler, özlüyor) türleri, tepki gecikmesi ve sunulan çalışmaların sayısı da dahil olmak üzere bir deneme-by-deneme olarak bağımsız ve bağımlı değişkenler, kaydedilmesi önemlidir. Farklı suşlar, cinsiyeti ya da türler kullanırken, bu değişkenler kolayca kemirgen hemen hemen her tür eğitim maksimize etmek için değiştirilebilir.

3. Antrenman öncesi

  1. bu deney süresince, her gün test edilmiş ve günün yaklaşık olarak aynı anda olacak bir edimsel odasının her hayvan atayın.
  2. Sıçan tartılır ve pelet dağıtıcı gıda pelet ile kendine özgü edimsel odasında yerleştirin. sıçan yemek için hazne 20 gıda pelet - 10 yerleştirin.
  3. Antrenman öncesi, düşük, sabit değerlere aşağıdaki parametreleri ayarlayın:foreperiod değeri = 2 s, zaman aşımı değeri = 2 s, sınırlı tutma = 10 s.
  4. Evin ışık sunumu, nosepoke anahtar aydınlatma ve otomatik gıda pelet teslim kontrol etmek için bilgisayar programını başlatın.
    NOT: burun gedikler anahtarı zaman nispeten uzun bir süre için yanar şekilde hayvan tarafından üretilen yanıtların, çoğunluğu için sık sık takviye sağlayan bir seviyeye ayarlanmış davranışsal programa sahip olmak en iyisidir (örneğin, 10 s) . Bu bilgisayar programı tarafından bir gıda güçlendirici teslim sonuçlanan aydınlatılmış iken sıçan anahtarını sokmak olasılığını artırır.
  5. sıçan gıda pelet tamamlandıktan sonra, gıda depo veya burun gedikler anahtarını yaklaştığında sıçan güçlendirerek şekillendirme işlemini başlatın. Burada, manuel bir deneyci (açık hücre kapıları ses zayıflatıcı bırakarak) sıçan davranışlarını izler ve besleyici pelet teslim anlamına gelir her sıçan, şekilmümkün olduğunca çabuk sıçan istenen davranışı yayar sonra. besleyici kablolu veya arayüz üzerinde uygun çıkış tıklayarak davranışsal beklenmedik kontrol etmek için kullanılan bir bilgisayar yazılımı aracılığıyla bir el anahtarı sayesinde, besleyici kendisini bir düğmeden pelet sunun.
  6. Ardışık yaklaşım ile şekillendirme yöntemi kullanarak, istenen son davranış 23 birbirini takip eden yaklaşık değerler davranış değişiklikleri için bir gıda güçlendirici sağlar. Örneğin, sıçan güvenilir gıda yuvadan gıda pelet almak bir kez, doğru ya da burun gedikler tuşu etrafında sadece hareketi takviye başlar ve artık gıda yuvasına yaklaşımları güçlendirmek. Burun gedikler anahtarı edimsel odaları gıda yuvasına solunda yer almaktadır beri burada, şekil sıçanlar, bir gıda pelet aldıktan sonra sola taşımak için.
    NOT: deneyci pretr başında sırasında gıda reinforcers teslim olsa daTahliye, bilgisayar programı hala çalışıyor ve ev ışık, nosepoke anahtarı ve besleyici kontrol ediyor. Bir sıçan anahtarı uzatıp, bilgisayar programı otomatik olarak güçlendirecektir. Deneyci takviyeli davranışlar yalnızca sıçan lider olan vb tuşu yakın ya da ona karşı hareketli kafa, bu tür anahtar koklama veya çevresinde, ışıklı anahtar sokmak için vardır.
  7. Elle teslim pelet sayısını artı bilgisayar yazılımı tarafından otomatik olarak teslim edilmiş olan herhangi granül sayarak Antrenman öncesi oturumu sırasında kazanılan gıda miktarını belirlemek (sıçan ışıklı anahtar dürttü çünkü yani pelet teslim). Kazanılan toplam gıda (örneğin, 30 pelet x 0.045 g = 1.35 g) belirlemek için 0.045 g çarpın.
  8. Sıçan çıkarın ve kendi ev kafesine geri koyun. Çıkart, elle, gıda miktarı sıçan günlük gıda tahsis davranışsal oturumda (3.7 bakınız) kazandı. sıçan sonra gıda tahsis kalanını Yemdavranışsal eğitim oturumu. nonprodüktif seanstan sonra hemen eve kafes gıda takviyesini engellemek için davranışsal oturumun bitiminden sonra 30 dakika en az besleyin.
  9. Nazik bir dezenfektan (örneğin, sabun ve su) ile günlük edimsel odasına temizleyin. o edimsel odaları zarar verebilir göz önüne alındığında, idareli% 70 EtOH kullanın. gerektiğinde sopa ya da hızlı bir şekilde tamir değilse bir hayvanın performansını bozacak yerde kilitli alır bir anahtar beri, dezenfektan ile uygun çalışma ortamı ve temiz tutmak için günlük burun gedikler anahtarını kontrol edin.
  10. , Işıklı anahtar üzerinde 50 doğru bilgisayar takviyeli (değil manuel veya deneyci takviyeli) yanıtları her gıda pelet alır ve döner ve ek şekillendirme olmadan burun gedikler anahtarını uzatıp - sıçan 40 yayar kadar bu şekilde her sıçan şekillendirin. Tipik haliyle, sıçanlar yaklaşık 2 gerektirir - bu kriterleri ulaşmak için 3 ila 30 dakikalık dönem (bakınız Şekil 2).
    NOT:Gıda pelet Manuel teslim sıçan güvenilir anahtarı alay ve bilgisayar programı tarafından verilen gıda takviyesini aldıktan sonra gerekli değildir.

4. rPVT Eğitimi

  1. Bir kez sabit, nispeten kısa foreperiod aralıklarla sıçan başlatmak ve sıçan 10 üzerinden 8 doğru denemeler tamamlanıncaya kadar sonraki 30 dakika oturumda (örn, 2 s) değer İÇİN, şeklindedir. Eğitim sırasında bu çalışmaların her biri için, bir yanıt yapmak için bir sıçan için yeterince uzun bir süre için burun gedikler anahtarını aydınlatmak. Burada, 9 saniye ışıklı anahtar tutmak; Bu tepki pencere de sınırlı tutma (LH) denir.
  2. Bir erken yanıt için ceza veya burun dürtüklemek anahtarının aydınlatma öncesinde yanıt olarak; nispeten kısa bir zaman aşımı (örneğin, 2 s TO) kullanın. TO boyunca fareler yiyecek kazanmak için hiçbir fırsatı var. Burada, TO ve foreperiod değeri aynı oranda bu eğitim ve değişim sırasında aynı süre vardır.
    3. yani) 0,1 s tarafından LH kısalma ise i> 0.1 sn (yani, 2.1) ile foreperiod ve TO artırmak. Bu otomatik olarak oturumu sırasında bu ayarlamalar yapabilirsiniz bir bilgisayar programı kullanmak en iyisidir.
    NOT: rPVT üzerine fareler eğitim yaparken fareler gıda pelet tüketmeye daha fazla zamana ihtiyaç yana, uzun bir ITI kullanılır. Burada, eğitim ve erkek C57BL / 6J test etmek için bir 30 saniye ITI kullanın. Fare ~ 20 g ağırlığında olabilir çünkü Ayrıca, bir oturum sırasında önemli ölçüde daha az pelet tüketecektir. Bu nedenle, 50 pelet maksimum kazanılır o uca sahip bir tipik oturumu kısaltmak; foreperiod artırılması ve TO için kriter de 0,1 s tarafından foreperiod ve TO artırmadan önce 5 doğru denemeler dışında 4 olarak değiştirildi.
  3. 30 dakika oturumu bittikten sonra, son foreperiod eğitim oturumu (örneğin, 4.2 ler) esnasında ulaşılan sıçan kayıt olarak yapreadsheet veya veri kağıda elle ve doğru çalışmalar sayısını çarpılarak hesaplanır kazanılan Gıda miktarı, 0.045 gr (örneğin, 100 doğru denemeler x 0.045 g = 4.5 g). Sıçan günlük tahsis gelen bu gıda miktarını çıkarmak ve evde kafes içinde siçana kalan gıda yem.
    NOT: Günlük veri dosyaları her sıçanın ulaştığı son foreperiod kaydedin. oturumda kazanılan gıda miktarını belirlemek için hesaplama yukarıdaki denklem kullanılarak bilgisayar programı tarafından veya elle otomatik olarak yapılabilir. Her sıçanın elle çıkarılır kazanılan Gıda günlük gıda tahsis var.
  4. Ertesi gün, sıçan önceki oturumda sona eren değerden 300 ms düşük bir foreperiod ile 30 dakika eğitim oturumunu başlatın. Sıçan 4.2 sn'de sona Örneğin, bu oturumda 3.9 sn başlar. , Sıçan, her foreperiod de 10 üzerinden 8 doğru denemeler tamamlar olarak 0,1 s tarafından foreperiod artan u Devamntil sıçanlar 10 saniyelik foreperiod ulaşır. Bu şekilde, sıçanlar mümkündür foreperiods tüm karşılaşacaklardır.
    NOT: Sıçanlar 9.7 bir foreperiod ulaştıklarında - 10 s, TO 8 s kalır ve LH 1.5 s.
  5. Her oturumun sonunda, doğru denemeler, prematüre denemeler ve özlüyor yüzdesini inceleyerek bu süre içinde sıçan günlük performansını kontrol. Eğitim boyunca giderek artan doğru ortalama yüzde, bu eğitimi sırasında% 90 doğru cevaplar - Sıçanlar yaygın 40 ortalama korumak. Burada, günlük oturum performansını izlemek için bu yüzdeler hesaplayan bir elektronik tabloya her sıçan için günlük veri ihracat.
  6. 10 sn - sıçan 10 saniyelik foreperiod ulaştığında, 7 arası foreperiods ile başlayan, rasgele aralıklarla sunulan foreperiods sonraki müteakip 30 dakika oturumu başlatmak. TO ve LH sırasıyla 8 ve 1,5 s kalmadığından emin olun. Burada, bir bilgisayar programı behaviora kontroll şarta otomatik olarak her sıçan 10 s foreperiod de 10 üzerinden 8 kriterini ulaştığında değişken foreperiods için artan foreperiods sunulması geçer.
  7. sıçan 7 arasında rastgele sunulan foreperiods ile en az% 70 doğru tutar kez - 10 sn - 10 sn, 5 ila foreperiods ile başlayan, rasgele aralıklarla foreperiods sunmak programı değiştirmek. Bu değişiklik genellikle seans içinde olur çünkü bu süre içinde her sıçan günlük performansını inceleyin.
  8. 30 dakika oturumu sırasında rasgele aralıklarla - (10 s 3) sıçan% 70 doğru tutar sonra foreperiods tam kapsamlı sunmak için programı yeniden değiştirin. Bu değişiklik genellikle seans içinde olur çünkü 4.8 benzer bir şekilde, bu süre içinde her sıçan günlük performansını incelemek.
    NOT: otomatik davranış beklenmedik kontrol bilgisayar programı her sıçan performansına dayalı bu değişiklikleri yapar (örneğin, 4,7-4,9).rat'ın başarı oranı yüksek olduğunda sadece 4,9 değişiklik yapmak önemlidir (>% 70 doğru), sıçanlar sıklıkla zaman içinde rasgele yanıt, yerine düzgün bekleyen ve uyarıcı katılıyor stratejisini benimsemek beri. 4.9 - Bir sıçan başarı sıçan düşükse, 4.7 tekrarlayın.
  9. Bir hafta içinde 4 5 üzerinden günlük oturumlar, doğru cevapların farelerin yüzdesi% 75 veya daha fazla bir oturum sırasında ve erken cevapların yüzdesi% 30'dan az olduğu zaman, Toplama Kriterleri, istikrarlı olarak bazal performansları tanımlar.

Temel Tepki Tedbirleri 5. Veri Analizi

  1. edinimi sırasında davranışsal performanslarını değerlendirmek için, aşağıda açıklanan her performans ölçmek için Görev Değeri Zaman Oturumu, ya da Foreperiod Değeri ya tekrarlanan faktörü ile tekrarlayan ölçümler ANOVA kullanın.
    NOT: Burada, çalışmalar onların o tüm hayvanları karşılaştırmak hem kendi içinde ve arasındaki-konular tasarımlar kullanmakwn deneysel koşul sonra taban ve aynı manipülasyon aşağıdaki hayvanları kontrol etmek için deney hayvanları karşılaştırın. kararlı davranış taban elde edildiğinde, tasarımlar tabi içi kullanılması gerekmektedir sıçanların sayısını sınırlayacaktır.
  2. önce anahtar ışığın başlangıcı ya da anahtar ışık olmanın ilk 150 ms içinde yanıtlar erken yanıtları tanımlayın.
  3. key light sonra yapılan tepkiler daha büyük 150 ms az gecikme ve yanıt pencere uzunluğu maksimum gecikme ile geliyor gibi doğru cevapları tanımlayın; Burada, 1500 ms.
  4. konu bir yanıt yapmak için başarısız hangi denemeler olarak özlüyor (veya atlamalar) tanımlayın.
  5. Anahtar karıştırmak burun depresyona ışık başlangıcından (ms) geçen süre olarak tepki gecikmeleri tanımlayın; olarak da adlandırılan, reaksiyon süresi (RT).
  6. Prematüre tepkiler artı doğru cevaplar artı özlüyor sayısı toplam denemeler tanımlayın.
    NOT: İnsan PVT performanslarında, prematüre resdikkat göllenme ve ihmaller oldukça nadir olabilir ve araştırmacılar en sık bu önlemlerin sadece gerçek ham frekansları rapor. Bununla birlikte, bu fareler ile performansları için söz konusu değildir. Literatürde rPVT farklı sürümleri arasında karşılaştırmalar için izin vermek için, farelerin performans ölçütleri toplam çalışmaların bir yüzdesi olarak burada sunulmuştur. Sıçanlar 30 dakika oturumu başına 200'den fazla deneme tamamlayacak ve genellikle başka adıma geçmek için kriterleri karşılayacak beri kayıt ve sonraki analiz için bir deneme-by-deneme olarak bu öğelerin her biri etiketleyebilirsiniz bir bilgisayar programı kullanımı tercih edilir bir seans içinde eğitim prosedüründe.

6. Ek Bilgisayarlı Performans Ölçütleri

  1. 30 dakika davranış oturum için, RT (A oturumdan sonra yapılır) her bir sıçan oturumu iki kez ortalama reaksiyon süresi daha fazla olduğu doğru yanıt olarak sona erdikten tanımlar; Ayrıca hızlandırılmış hesaplamasına cevapsız çalışmalarda bulunmaktadır.
    YOK HAYIRT: insan PVT olarak, ihmaller tipik reaksiyon süreleri (RT)> 500 ms 4 olarak tanımlanır. deneme-by-deneme yukarıda anlatılan analizde elde - - kemirgenler için, her sıçan ortalama oda sıcaklığına post-hoc karşılaştırmalar yapmak en iyisidir yerine nedeniyle bireysel sıçanların RTS değişkenlik için, bir eşik değerine bunları karşılaştırmak. Bu yöntem rPVT 15,16 diğer yayınlanmış sürümlerinde ihmaller benzer. Burada ve diğer yayınlanmış versiyonları, ihmaller de cevapsız dahil denemeler (ihmaller = RTS ile yanıtları> iki ortalama RT oturumda, artı özlüyor için), insan PVT kaçırılan çalışmalar yanı sıra, ihmaller olarak kaydedilir çünkü.
  2. Bir uyarıcı ortaya çıkmış olabilir zaman 10 s aralığında - Gerçek 3 sırasında meydana erken yanıtların yüzdesi hesaplanarak tahmin yanlış alarm oranını belirler.
    NOT: Bu tedbir sadece uyarıcı oluşabilir bir dönemde meydana gelen prematüre tepkilerin bir alt kümesini kullanır,yani 3 içinde meydana erken tepkiler - 10 sn penceresini foreperiod. uyarı ışığı, bu süre içinde aydınlatılacaktır asla, bu ölçüm 3 s önce erken yanıt içermez. Burada, erken tepkilerin bu alt kümesi otomatik bir elektronik tablo bilgisayar programında tüm prematüre yanıtlardan sıralanır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Baseline Rat rPVT Performanslar

Burada ayrıntılı parametreleri ile, 122 erkek sıçanların% 86,7 9.0 ortalama içinde nihai rPVT parametrelerini ulaştı (SD = 10.13; n = 122) 4,1 açıklanan bilgisayar otomatik eğitim seansları (- 4.9 rPVT Eğitimi; deneyimlerimiz, sadece sıçanlarda yaklaşık% 2) rPVT elde olmayacaktır. Geçerli metodolojiyi kullanarak, sıçanlar rPVT standart performans parametreleri altında ilk tam oturumu sırasında yanı...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Burada açıklanan metodoloji insan literatürde tipik PVT performansı birçok açıdan olumlu karşılaştırmak sıçanlarda rPVT performansları ile sonuçlanır. Mevcut tekniklerin kullanılması, bir hızla rPVT gerçekleştirmek için sıçan eğitebilirsiniz ve bu tekniklerle elde edilen performanslar net ayrımcılıklara (yanıt doğru yani, yüksek düzeyde, hem yanıt erken ve süresi geçerse düşük seviyelerde) ile karakterize edilir. Frekansları gibi Ayrıca, rPVT ile elde edilen reaksiyon süresi dağılımı, PVT 12 (bakınız...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

Bu araştırma NASA (CMD'ye NNX15AC17G) ve Ulusal Uzay Biyomedikal Araştırma Enstitüsü ile NASA işbirliği anlaşması NCC 9-58 (CMD, NBPF02802 ve RDH'ye NBPF04201 E000010) tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Paslanmaz çelik ızgara zeminli modüler sıçan çalışma odasıMed AssociatesENV-008Med Associates Inc.
Posta Kutusu 319
St. Albans, Vermont 05478,
ABD
Telefon: (802) 527-2343
Ses azaltma odası Med AssociatesENV-022MDEvler sıçan operant odası
Sıçan için ev lambasıMed AssociatesENV-215M
1 "çaplı sıçan burnu dürtme yanıt anahtarıMed AssociatesENV-119M-1
Pelet haznesi, oluk tipiMed AssociatesENV-200R2M
Sıçan için modüler pelet dağıtıcı, 45 mgMed AssociatesENV-203M-45
8 adede kadar operant odası için PCI İşletim paketiMed AssociatesMED-SYST-8
SmartCtrlMed AssociatesDIG-716P1Bu katalog numarası, rPVT'yi çalıştırmak için gereken minimum 8 çıkışa ve 4 girişe sahiptir; SmartCtrl ayrıca daha fazla esneklik için 16 çıkış ve 8 giriş ile satın alınabilir
Med-PC IV yazılımıMed AssociatesSOF-735
PCI kart yuvalı PC bilgisayarıHerhangi bir üretici (örn., Dell)PCI işletim paketinin kullanımı için PCI kart yuvası olan bir bilgisayar gerekir. PCIe kullanan sistemler mevcuttur. Ayrıntılar için Med Associates ile iletişime geçin.
Tozsuz Hassas peletler 45 mg kemirgen tahıl bazlı diyetBio ServFO165Bio-Serv
One 8th Street, Suite 1
Frenchtown, NJ 08825, ABD
Telefon: (800)-996-9908;     Standart yem peletleri yaygın olarak kullanılır. Bio Serv'den farklı peletler (örn., sakaroz) elde edilebilir.

Kaynaklar

  1. Dinges, D. F., Orne, M. T., Whitehouse, W. G., Orne, E. C. Temporal placement of a nap for alertness: contributions of circadian phase and prior wakefulness. Sleep. 10, 313-329 (1987).
  2. Dinges, D. F., Powell, J. W. Microcomputer analyses of performance on a portable, simple visual RT task during sustained operations. Behav Res Method Inst Comp. 17, 652-655 (1985).
  3. Kribbs, N. B., et al. Effects of one night without nasal CPAP treatment on sleep and sleepiness in patients with obstructive sleep apnea. Am Rev Respir Dis. 147, 1162-1168 (1993).
  4. Basner, M., Dinges, D. F. Maximizing sensitivity of the psychomotor vigilance test (PVT) to sleep loss. Sleep. 34, 581-591 (2011).
  5. Basner, M., Mollicone, D., Dinges, D. F. Validity and Sensitivity of a Brief Psychomotor Vigilance Test (PVT-B) to Total and Partial Sleep Deprivation. Acta Astronaut. 69, 949-959 (2011).
  6. Dinges, D. F., et al. Cumulative sleepiness, mood disturbance, and psychomotor vigilance performance decrements during a week of sleep restricted to 4-5 hours per night. Sleep. 20, 267-277 (1997).
  7. Drummond, S. P., et al. The neural basis of the psychomotor vigilance task. Sleep. 28, 1059-1068 (2005).
  8. Jewett, M. E., Dijk, D. J., Kronauer, R. E., Dinges, D. F. Dose-response relationship between sleep duration and human psychomotor vigilance and subjective alertness. Sleep. 22, 171-179 (1999).
  9. Lim, J., Dinges, D. Sleep deprivation and vigilant attention. Ann N Y Acad Sci. 1129, 305-322 (2008).
  10. Van Dongen, H. P., Dinges, D. F. Sleep, circadian rhythms, and psychomotor vigilance. Clin Sports Med. 24 (2), 237-249 (2005).
  11. Van Dongen, H. P., et al. Caffeine eliminates psychomotor vigilance deficits from sleep inertia. Sleep. 24 (7), 813-819 (2001).
  12. Blatter, K., et al. Gender and age differences in psychomotor vigilance performance under differential sleep pressure conditions. Behav Brain Res. 168 (2), 312-317 (2006).
  13. Lim, J., Dinges, D. F. Sleep deprivation and vigilant attention. Annals of the New York Academy of Sciences. 1129, 305-322 (2008).
  14. Basner, M., et al. Mars 520-d mission simulation reveals protracted crew hypokinesis and alterations of sleep duration and timing. Proc Natl Acad Sci U S A. 110, 2635-2640 (2013).
  15. Christie, M. A., et al. Microdialysis elevation of adenosine in the basal forebrain produces vigilance impairments in the rat psychomotor vigilance task. Sleep. 31, 1393-1398 (2008).
  16. Christie, M. A., McKenna, J. T., Connolly, N. P., McCarley, R. W., Strecker, R. E. 24 hours of sleep deprivation in the rat increases sleepiness and decreases vigilance: introduction of the rat-psychomotor vigilance task. J. Sleep Res. 17, 376-384 (2008).
  17. Oonk, M., Davis, C. J., Krueger, J. M., Wisor, J. P., Van Dongen, H. P. Sleep deprivation and time-on-task performance decrement in the Rat Psychomotor Vigilance Task. Sleep. 38, 445-451 (2015).
  18. Loomis, S., McCarthy, A., Edgar, D., Tricklebank, M., Gilmour, G. Behavioural evidence that modafinil and amphetamine do not produce equivalent qualities of wake promotion in sleep-restricted rats. Sleep Medicine. 14, Supplement 1 185(2013).
  19. Deurveilher, S., Bush, J. E., Rusak, B., Eskes, G. A., Semba, K. Psychomotor vigilance task performance during and following chronic sleep restriction in rats. Sleep. 38, 515-528 (2015).
  20. Davis, C. M., Roma, P. G., Hienz, R. D. A rodent model of the human psychomotor vigilance test: Performance comparisons. J Neurosci Methods. 259, 57-71 (2016).
  21. Lim, J., et al. Imaging brain fatigue from sustained mental workload: an ASL perfusion study of the time-on-task effect. Neuroimage. 49, 3426-3435 (2010).
  22. Tucker, A. M., Basner, R. C., Stern, Y., Rakitin, B. C. The variable response-stimulus interval effect and sleep deprivation: an unexplored aspect of psychomotor vigilance task performance. Sleep. 32, 1393-1395 (2009).
  23. Skinner, B. F. The behavior of organisms: an experimental analysis. , Appleton-Century-Crofts. (1938).
  24. Warm, J. S., Parasuraman, R., Matthews, G. Vigilance requires hard mental work and is stressful. Hum Factors. 50, 433-441 (2008).
  25. Blatter, K., et al. Gender and age differences in psychomotor vigilance performance under differential sleep pressure conditions. Behav Brain Res. 168, 312-317 (2006).
  26. Raymann, R. J., Van Someren, E. J. Time-on-task impairment of psychomotor vigilance is affected by mild skin warming and changes with aging and insomnia. Sleep. 30, 96-103 (2007).
  27. Beijamini, F., Silva, A. G., Peixoto, C. A., Louzada, F. M. Influence of gender on psychomotor vigilance task performance by adolescents. Braz J Med Biol Res. 41, 734-738 (2008).
  28. Davis, C. M., DeCicco-Skinner, K. L., Hienz, R. D. Deficits in Sustained Attention and Changes in Dopaminergic Protein Levels following Exposure to Proton Radiation Are Related to Basal Dopaminergic Function. PLoS One. 10, 0144556(2015).
  29. Stebbins, W. C. Response latency as a function of amount of reinforcement. J Exp Anal Behav. 5, 305-307 (1962).
  30. Stebbins, W. C., Lanson, R. N. Response latency as a function of reinforcement schedule. J Exp Anal Behav. 5, 299-304 (1962).
  31. Christie, M. A., McCarley, R. W., Strecker, R. E. Twenty-four hours, or five days, of continuous sleep deprivation or experimental sleep fragmentation do not alter thirst or motivation for water reward in rats. Behav Brain Res. 214, 180-186 (2010).
  32. Koban, M., Sita, L. V., Le, W. W., Hoffman, G. E. Sleep deprivation of rats: the hyperphagic response is real. Sleep. 31, 927-933 (2008).
  33. Moody, D. B. Animal Psychophysics, The Design and Conduct of Sensory Experiments. Stebbins, W. C. , Appleton-Century-Crofts. 277-302 (1970).
  34. Pfingst, B. E., Hienz, R. D., Kimm, J., Miller, J. M. Reaction-time procedure for measurement of hearing I. Suprathreshold functions. J Acoust Soc Am. 57, 421-430 (1975).
  35. Stebbins, W. C. Auditory reaction time and the derivation of equal loudness contours for the monkey. J Exp Anal Behav. 9, 135-142 (1966).
  36. Hienz, R. D., Weerts, E. M. The Baboon in Biomedical Research. VandeBerg, J. L., Williams-Blanger, S., Tardif, S. D. , Springer. (2009).
  37. May, B. J., Huang, A. Y., Aleszczyk, C. M., Hienz, R. D. Methods of Comparative Acoustics. Klump, G. M., Dooling, R. J., Fay, R. R. , Birkhauser Verlag. 95-108 (1995).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

N rodavran sal Performans De erlendirmesiS rd r lebilir Dikkat l mOperan Oda E itimiYem Peleti Peki tirmesiBurun Sokma Tu u Tepkisin S re Aral AnaliziTepki S resi l mUyan kl k Azalmas TakibiErken Tepki zleme
Kemirgen Psikomotor teyakkuz Testi (rPVT): Sıçan ve Farelerde Nörodavranışsal Performans değerlendirilmesi için bir yöntem
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.