Strateji için yeni varyasyonlar Sıçan Set değiştiren

Özet

Set-vites, davranışsal esneklik biçimi, başka bir uyarıcı boyuttan bir dikkat kayması gerektirir. Biz kurulu bir kemirgen set değişen duruma göre farklı uyaranlara dikkat gerektiren görevi ¹ uzatıldı. Görev, başarılı bir değişim temel nöron alt tipi tespit etmek spesifik lezyonlar ile bir araya getirilmiştir.

Özet

Davranış esneklik değişen ortamlarda hayatta kalmak için çok önemlidir. Genel olarak davranışsal esneklik kurallarını düzenleyen bir değişime dayalı davranış stratejisinin bir değişim gerektirir, tanımlanmış. Biz set değiştiren başka bir uyaran boyuttan bir dikkat değişim gerektirir görev bir strateji açıklar. paradigma genellikle primatlar bilişsel esneklik test etmek için kullanılır. Ancak, kemirgen versiyonu olarak yaygın geliştirilememiştir. Biz son zamanlarda duruma göre farklı uyaranlara dikkat gerektiren sıçan ¹ kurulmuş bir dizi değişen görev artırdık. Bütün deneysel koşullar sol veya sağ kolu seçeneklerinden birini hayvanların gerekli. İlk olarak, tüm hayvanlar kolunun konumu temelinde seçmek zorunda kaldı. Daha sonra, kural değişikliği doğru kolu hafif ipucu ile gösterilir edildiği bir kural konum tabanlı kuraldan sette bir kayma gerekli olan oluştu. Biz thre performansını karşılaştırıldığındae ışık uyaran, daha önce ilgili, ya da daha önce ilgisiz ya roman olduğu görevin farklı sürümleri. Biz belirli nörokimyasal lezyonlar seçici görevin farklı sürümleri performans ile ölçülen set vardiya belirli türleri yapma yeteneğine engelli bulundu.

Giriş

Davranış esneklik değişen bir dünyada hayatta kalmak için önemli bir gerekliliktir. Bu yeteneği test etmek için kurulan davranışsal paradigmalar biri olan başka bir uyarıcı boyut ilgi kayması kural değişikliğinden sonra eylem stratejilerini değiştirmek için gerekli olan, değişen ayarlanır. Böyle prefrontal korteks ve striatum gibi çeşitli beyin bölgeleri ^{2, 3, 4, 5} set-değişen sorumlu tutulmaktadır. Bu işlev için sinir mekanizma insanlarda ^5, maymunlar ⁶ ve sıçanlar ^{1, 7, 8, 9} dahil olmak üzere çeşitli türler arasında incelenmiştir. Ancak, set-değişen görevler sıçan versiyonları olarak yaygın geliştirilmiş değil. sıçanların maliyet-etkinliği, bunların uygun stereotaksik cerrahi için boyut ve son zamanlarda geliştirilen genetik yöntemler ¹⁰ kullanılabilirliği, sıçanlarda kullanmak için set-değişen paradigmalar daha da geliştirilmesi motive.

fareler için tipik bir set-değişen paradigma iki davranış stratejileri arasında bir değişiklik gerektirir: Örneğin, bir yanıt stratejisi ve görsel-işaret stratejisi. Sıçanlar başlangıçta (örneğin T-labirent sürüm ^{7, 8, 9, 11} bir edimsel otomatik sürüm ^1'de sol veya sağ kolu veya sol veya sağ kollar gibi) mevcut şu iki seçenekten birini seçmek zorunda. Bir dizi vardiyadan sonra, böyle doğru yüzünü gösteren bir ışık ipucu olarak görsel-işaret stratejisi kullanarak geçmek zorunda. Bu geleneksel set değişen görevleri, daha önce ilgisiz olmuştu başka bir boyuta bir uyarıcı boyut dikkatini kaydırmak için gereklidir.

Daha önce alakasız olmuştu boyuta değiştirmenin yanı sıra ontent ">, bir uyarıcı, daha önce ilgili, ya da daha önce eksik ve şimdi doğada roman. Gerçek hayat durumları tarihsel bir roman dikkat gerektirebilir, ya da olabilir olduğuna mantıklı bir olasılık da var ilgili ancak önemli değil işaret. bu nedenle, kemirgen, yeni bir varyasyon set-kaydırmaya önceden kurulmuş otomatik ayar değiştiren görevi ¹ dayalı, set-shift bu alt tiplerine düşündü.

Biz son zamanlarda striatum ¹² nörokimyasal spesifik lezyonlar etkisini belirlemek için bir deney seti değiştiren paradigmaların yeni sürümü kullanımını göstermiştir. Daha önceki çalışmamızda, biz ACh ve bu alt bölgeler davranışsal esneklik suçlanmıştır beri dorsomedial veya ventral striatum asetilkolin (ACh) serbest kolinerjik internöronlardan hedef. Tüm deneysel koşullar aynı stratejik vardiya met talept dikkat vardiya her yer farklı türleri: Daha önce ilgili ya da önceden ilgisiz işaret roman, için. Biz burada striatal kolinerjik sistemler davranış bağlamlarda ¹² bağlı olarak farklı striatal altbölgeler arasında dissociable olan set-değişen, temel bir rol oynadığını düşündürmektedir temsilcisi sonuçları paradigmaların detaylı prosedürlerini tanımlar ve vurgulayın.

Protokol

hayvanların kullanımı için tüm prosedürler Bilim ve Teknoloji Okinawa Enstitüsü'nde Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından kabul edildi.

1. Hayvanlar

1. erkek Long-Evans fareleri elde (vardıklarında 250-300 gr).
2. Girişte, bir hafta boyunca iki veya üç sıçan bir grup ev ve daha sonra tek tek kafeslere bunları ayırın. Bu deneysel tasarım gıda kısıtlama içerir ve tüketilen miktar yiyecek kontrol etmek için her kafeste bir hayvan tutmak gerektiğini unutmayın.
3. (23 ° C'de, 12 saat / 12 saat ışık / karanlık döngüsü) yiyecek ve su ad libitum tüm hayvanları sağlamak ve standart koşullar altında ev.
4. 5 gün davranışsal deneyler başlamadan önce, deneyler boyunca suya ücretsiz erişim yaklaşık ortalama ağırlığının% 85 hayvan gıda kısıtlamak.
5. t tanımak amacıyla deneyler başlamadan önce 5 gün en az 5 dakika bir gün hayvanları işlemekBir deneyci ile Hem.

Davranışsal Testler ve Analizler 2. Donanım ve Yazılım

1. Donanım
   1. Bir ses zayıflatıcı kutusu ile donatılmış bir edimsel odasına kullanın.
   2. bölme birkaç ek ekleri ile kurulmuştur: İki kap kolu ön paneldeki, sadece kolu üzerinde iki ışık ipuçları, iki kolu arasında baş girişi, bir gıda dağıtıcı, bir saf ses jeneratörü ve bir tespiti için bir sensör ile bir dergi nokta arka paneldeki ev ışık.
2. Yazılım
   1. Trans IV yazılım tarafından yazılmış bir programlanmış kodu altında kontrolü tüm davranışsal olaylar. sinyal ve eğitim ve test sırasında tüm davranış olaylarını tespit etmek için Med-PC IV yazılımı kullanın.
   2. davranış testi için kod yazma Trans IV kullanın. yazmak için yeni bir dosya açın.
   3. Program yazıldıktan sonra, tercüme ve yazılımı içinde derlemek. hatalar olup olmadığını kodunu değiştirmektespit ve yeniden deneyin.
   4. Kullanıcının kod deneyleri gerçek başlamadan önce bir deneme-run yaparak düzgün çalışıp çalışmadığını bir programın başarılı bir şekilde hata ayıklama üzerine, kontrol edin.
   5. MED-PC IV kullanarak, davranışsal deneyler çalıştırın. yazılımını açın, "açık oturum" linkine tıklayın ve her kutuya tek bir program atayın.
   6. Tüm programlar düzgün her kutuya atandıktan sonra, deneyler başlatmak için gerekli sinyalleri göndermek.
   7. görevin tamamlanmasının ardından, otomatik olarak (detaylar için MED-PC IV programcının kılavuzuna bakın) verileri kaydetmek için "Kaydet Verileri" veya yazma kodu tıklayarak olarak verileri kaydetmek.
   8. veri belirli bir klasöre ihraç edildikten sonra, daha sonra kullanılmak üzere iktisap tarihinden ve hayvan kimlik numaraları gibi verileri yeniden adlandırın. Toplanan veriler (Protokol 3.7) aşağıda açıklanan davranışsal analizler için Matlab aktarılır.

3. Davranış Eğitimi ve Test

1. Alışma ve Dergi eğitimi.
   1. Bu aşamaları sırasında hayvanlara hiçbir kolları sunun.
   2. alışkanlık aşamasında, 20 dakika bir gün için bir edimsel odasında hayvanları yerleştirin. Aynı gün, sukroz ödül tanıtır kendi kafes evlerinde hayvanlara 10 sukroz pelet (45 mg) vermek.
   3. Sonraki, dergi eğitime başlamak. odasında hayvanları yerleştirin ve pelet gıda tepsisi ve satın alma yerini öğrenmek için bir fırsat sağlayarak, hayvanlara 20 sükroz pelet (bir dakikada 1 topak) vermek.
      NOT: Bu aşamalar nedeniyle bir edimsel yanıt olmadan bir pelet elde hayvanların potansiyel karışıklığa atlanabilir, biz bir odaya aşina ve bir gıda tepsiden yiyen hayvanlar yapmalarını kabul olsa bile.
2. Sürekli takviye planı
   1. Bir kolu basarak bir ödül elde etmek için sürekli bir takviye programa hayvanlar eğitin. 60 pelet arı kadar bu eğitimin bir oturum sürern aldı (60 kolu presler) ya da 40 dakika geçtikten.
   2. Mevcut ya ikinci yarısında karşıt kolu sunumu takiben (30 pelet elde edilinceye kadar) bir oturumun ilk yarısı boyunca sola veya sağa kolu. Sipariş günlük bazda olarak değiştirildiği.
   3. hayvanlar başarıyla en az 2 gün üst üste 60 ödülleri almış kadar bu takviye programı devam ediyor. ilk kol-basın yapmak ve bu takviye ilerlemesini etkileyebilir ne kadar hızlı hayvanlar arasında yüksek değişkenlik olabileceğini unutmayın. Bu durumda, herhangi bir yanıt ilk oturumunda üzerinde yapılmış kolu doğru yaklaşım onları motive etmek için sunulan kolu üzerinde birkaç sükroz pelet koydu.
      NOT: olası bir alternatif kolu önce hızlı Bu aşamanın tamamlanması hale getirmek için, hayvanlara sunulmuştur sükroz peletler koymaktır.
3. Kol-pres eğitim ve test deneme için zaman çizelgesi.
   1. 3 sn (ler) tonu ile tek denemeye başlayın.
   2. sesi sona ermesinden sonra 2 sn, mevcut iki kolları ve izin hayvanların 10 saniye içinde kolu ya basın. yanıt 10 saniye içinde yapılır durumda, her iki kolu geri çekin ve bir ihmal deneme olarak bu deneme saymak.
   3. Kol basın eğitimi, her iki tarafta mevcut tek bir kolu durumunda.
   4. Deneysel koşullar çoğunda, kollardan biri üzerinde ışık stimulusu oldu. sesi durur hemen sonra hafif ipucu açın ve hayvanlar yanıt yapıldığında ya bir yanıt vermedi ya da kol takıldıktan sonra 10 saniye içinde olduğunda kapatın.
   5. 20 ~ 30 saniyede arası deneme aralıklarını ayarlayın.
4. Kol-pres eğitim
   1. Bu eğitim aşamasında, hayvanlara hiçbir ışık sunuyoruz.
   2. Aşağıda açıklanan test oturumları gibi bir deneme için aynı zamanda program ile 5-8 seans için kolu basın eğitimi altında hayvanların eğitin.
   3. theğitim, mevcut sol veya sağ kolu rastgele ve kol kolu sunulmuştur sonra 10 saniye içinde basılmalıdır, ya da deneme bir yanıt olmadan bir ihmal olarak sayılır. Kol basın eğitimi için bir oturum 80 çalışmaların oluşuyordu.
   4. Hayvanlar 80 çalışmaların dışında ihmaller az% 10 puan almış sonra aşağıdaki yan önyargı testi taşıyın.
5. Yan önyargı testi
   1. Sol veya sağ kolu ¹ birine hayvanın tercihini belirlemek için bir yan önyargı testi yapın. Bir deneme her iki tarafta iki kolu-presler gerektirir.
   2. bir edimsel odasında hayvanları yerleştirin ve onları ya kolu seçmenizi sağlar. Bir sonraki denemede, hayvanlar bir ödül elde etmek için karşıt kolu seçmek zorunda. Hayvanın ikinci girişimi ilk tepki aynı tarafta ise, hiçbir ödül vermek ve bir cevap karşı tarafta yapılıncaya kadar denemeye devam edin.
   3. 7 çalışmaların toplam DavranışHayvanın yan tercihini belirlemek için.
6. Test yapmak.
   1. Bir günlük oturumu 80 çalışmaların oluşur.
   2. Şekil 1'de gösterildiği gibi set değişen prosedürler için üç farklı koşullar hazırlayın.
   3. Benzer doğru tarafı (Faz 2, görsel işaret stratejisi) gösteren bir ışık ipucu aşağıdaki aynı tarafta sürekli olan bir kolu (Aşama 1, tepki stratejisi) seçerek davranış stratejilerini değiştirmek için tüm üç koşul hayvanlar gerektirir.
   4. hayvanlar kollarını yere göre bir kolu basın sahip olduğu 4 seans, bir yanıt stratejisi (Faz 1) ilk öğrenme ile başlayın. Bu aşamada, örneğin yukarıda belirtildiği gibi bir ön yan öngerilim testine göre kendi tercihine göre kolu karşısında doğru yan ayarlayın.
   5. Ardından, 10 seans için görsel işaretin öğrenme (Faz 2) başlayacak. Her iki kolu üzerinde ışıklı bir ışık işaret doğru kolu gösterir. Bu faz kayması üç di(3.3.6-3.3.8) aşağıda tarif edildiği gibi dikkat vardiya fferent desenler üç deneysel koşullar arasında mukayese edilebilir.
   6. Set-shift koşulu 1 (Şekil 1A), 1. evrede hiçbir ışık verir, ama hafif bir işaret koşulu 1'de 2. evrede doğru yüzünü gösterir, bu nedenle, hayvanların yeni bir uyarana katılmak gerekir.
   7. Set-shift koşulu 2 (Şekil 1B), 1. evrede doğru kolu üzerinde hafif bir ipucu sunmak, ve yine bu durumda 2. evrede, hafif işaret, ilgili olmuştu, ama mutlaka fazda bir seçim yapmak için gerekli değildir 1. Böylece hayvanlar önceden ilgili ipucu katılmak zorunda.
   8. Set-shift koşulu 3 (Şekil 1C) olarak, rastgele Böylece faz 1 ya sol ya da sağ kolu göz ardı edilmelidir yukarıda hafif bir işaret açın. fazda 2 hayvan daha önce ilgisiz olmuştur ışık uyarısına dikkat etmek gerekmektedir.
7. Davranış analizi.
   1. oturumlar boyunca ihmal denemeleri hariç günlük bazda doğru cevaplar, yüzdesini ölçmek.
   2. Bir önceki çalışmada ¹ açıklandığı gibi, gerici ya da hiç takviyeli hataları görsel işaret öğrenme 10 oturumları sırasında biriken hataları saymak ve perseveratif içine sınıflandırır. Orada, hata türleri ayrıntılı bir analiz set-kaymasına ayrı işlevleri göstermektedir.
   3. Hayvanın performans şans seviye ^{4, 6, 13, 14, 15} altında hala iken önceden doğru kolu yanlış yanıt olarak perseveratif hatalar tanımlayın. Benzer kriterler önceki çalışmalarda ^{1, 3, 7, 11} kullanılmıştır.
   4. ilkeli bir şekilde dayanarak, kriterini belirlemekHayvan ilk 10 denemeler hareketli pencerede 10 yanlış yanıtların (Kümülatif binom dağılımına göre 8/10 hataları veya daha fazla = 0.054, yapma olasılığı) üzerinden az 8 puan noktadan olarak perseveratif ve gerici hatalar arasında ayrı .
   5. Bu noktayı bulmak için, ^1. deneme 10 deneme penceresinin hareketli ortalama hesaplanırken başlatın ve sonra <8/10 hataları ölçülür kadar bir seferde bir deneme bunu ilerlemek. hafif bir ipucu görsel işaret stratejisi sırasında önceden yanlış kolu üzerinde ışıklı olduğu tüm çalışmalar boyunca bu analiz yapmak.
   6. gerici hataları olarak bu noktadan sonra işlenen tüm sonraki hataları tanımlayın.
   7. hayvanlar ışık işaret yanmaz edildiği önceden yanlış kolu cevap zaman görsel işaret öğrenme sırasında asla takviyeli hataları saymak. öğrenme aşamasında dayalı bir erken ya da geç bölümü bölün; 10 seans ilk yarısında (sess yapılan hatalariyon 1-5) erken kabul edilir ve ikinci yarısı (seansta 6-10) bu geç olanlar olarak kabul edilmektedir.

Sonuçlar

Biz set değişen davranış esnekliği kolinerjik internöron rolünü araştırmak için yukarıda açıklanan görevi stratejisini kullandı. Biz dorsomedial (DMS) kolinerjik internöronlar bir immünotoksin kaynaklı seçici lezyonun görev etkisi, ventral striatum (VS) ve serum fizyolojik enjekte edilen kontrol karşılaştırıldı. Bütün hayvanlar Doğru kolu üzerinde bir işaret ışığı dayalı seçmenin için yan dayalı bir kolu seçerek, (sol veya sağ) geçmek zorunda kaldı. (1) roman, (2) daha önce ilgili (doğru kolunu gösteren), ya da (3) daha...

Tartışma

Biz sıçanlarda kullanılmak üzere kurulan set-değişen paradigma üzerinde yeni varyasyonlar geliştirdi. Yeni bir kural için eski bir kural ve keşif kolaylaştırılması bastırılmasını: Bu paradigmalar kullanarak, striatum kolinerjik lezyonlar, belirli bir set-kaymasına striatal kolinerjik internöronlar rolü olduğunu düşündürmektedir, set-vites bozduğu bulundu. etkileri öğrenme bu yapıların farklı bir rol uygun olarak, dorsomedial ve ventral striatum arasındaki farklılık.

Bir dizi-değiştirme...

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Standart Modüler Test Odası	Med Associates	ENV-008
Düşük Profilli Geri Çekilebilir Tepki Kolu	Med Associates	ENV-112CM
Rat Med Associates için Uyarı Işığı		ENV-221M
Med Associates	için Değiştirilebilir Çift Pelet/Kepçe Yuvası	ENV-202RM-S
Fare Yuvaları için Kafa Giriş Dedektörü	Med Associates	ENV-254-CB
Modüler Pelet Dispenseri; Rat	Med Associates	ENV-203M-45
Med Associates	için Sonalert Modülü	ENV-223AM	4.5 kHz mevcut (ENV-223HAM)
Sıçan Odaları için Ev Işığı	Med Associates	ENV-215M
SmartCtrl Arayüz Modülü, 8 giriş/16 çıkış	Med Associates	DIG-716B
SmartCtrl Bağlantı Paneli, 8 giriş/16 çıkış	Med Associates	SG-716B
45 mg Tablet-Meyve Punch	TestDiet	1811255	Çeşitli tatlar mevcuttur