5 seçmeli Seri Reaksiyon Süresi Görev: Kemirgenler için Dikkat Görev ve Dürtü Kontrol
August 10th, 2014
Bu protokol dikkat ve kemirgenlerde dürtü kontrolü incelemek için kullanılan bir edimsel dayalı bir iştir 5-seçim seri reaksiyon süresi görevi anlatılmaktadır. Standart görev modifikasyonları olan Test gün zorluklar, görevin esnekliğini arttırmak ve daha tam olarak davranışını karakterize etmek üzere diğer manipülasyonlar ile kombine edilebilir.
Bu prosedürün genel amacı, fareleri beş seçenekli seri reaksiyon süresi görevi veya uzaysal dikkat ve dürtü kontrolünün beş CS RTTA görevi üzerinde eğitmek ve test etmektir. Bu, bir gıda dergisinden şeker peletlerini almak için ilk eğitim fareleri tarafından gerçekleştirilir. İkinci adımda, fareler, dergiden bir şeker peleti ödülü almak için ışıklı bir açıklığa burun sokmak üzere eğitilir.
Daha sonra, uyaranın süresi kısaltılarak ve denemeler arasındaki süre artırılarak görevin zorluğu artırılır. Sonuç olarak, belirli görev parametrelerinin performansındaki değişiklikler, dikkat veya dürtü kontrolünün belirli bir manipülasyondan etkilenip etkilenmediğini belirlemek için yorumlanabilir. Bu görevin temel avantajı, bu faktörlerin dikkat ve dürtü kontrolünün düzenlenmesinde nasıl rol oynadığını daha iyi anlamak için nörokimyasal, genetik veya nöro anatomik manipülasyonlarla birleştirilebilmesidir.
Gösterim amacıyla, ses azaltma odasının kapılarını açık bırakıyoruz. Farelerinizi eğitirken, kapıları kapatmak isteyeceksiniz. Beş CS RTT cihazı, iki pleksiglas yan duvar ve paslanmaz çelik ızgara zemine sahip, havalandırmalı, ses yalıtımlı bir edimsel koşullandırma odası içine yerleştirilmiştir.
Alüminyum ön duvar yuvarlaktır ve her biri ışık yayan bir DDE ve farenin burnunun sokulmasını algılayabilen bir kızılötesi sensör ile donatılmış beş burun dürtme açıklığı içerir. Alüminyum arka duvar, bir pelet dağıtıcısına bağlı olan ve bir kızılötesi sensör ve küçük bir akkor lamba ile donatılmış gıda dergisini içerir. Arka duvarın üst kısmına yakın bir yere sabitlenmiş akkor ev lambası, tüm odayı aydınlatabilir.
Ve beş CS RTT cihazı, işlem odasını kontrol eden ve verileri toplayan bir bilgisayara bağlanır: Beş seçenekli seri reaksiyon süresi göreviyle ilgili eğitim, tabloda belirtildiği gibi birkaç aşamada gerçekleşir ve birkaç hafta sürer. Hayvanları haftada en az beş gün boyunca her gün standart bir saatte eğitin. Aynı ameliyat odasında İlk seanstan önce, farelere ev kafeslerinde 45 miligram şeker topağı verin.
Neo fobiyi en aza indirmek ve hayvanların gıda dergisinden şeker peletlerini almasını sağlamak. Eğitimi başlatmak için, önce fareleri fanlar açık ve açıklık delikleri kapalı olacak şekilde ameliyat odasına yerleştirin. Farelerin beş dakika boyunca odaya alışmasına izin verin.
Ardından, günlük bir dergi eğitim oturumunun sonunda uygun deney programına göre şeker peletlerini dergiye teslim edin. Şeker peletlerinin tüketilip tüketilmediğine dikkat edin. Hayvanlar pelet alımında ustalaştıktan sonra.
Beş CS RTT eğitimine başlayın. İlk olarak, hayvanın az önce gösterildiği gibi fanlar açıkken odaya alışmasına izin verin. Ardından magazin ışığını aydınlatın ve bir şeker peleti verin.
Eğitimin ilk birkaç gününde, deliklerin her birine şeker topakları yerleştirerek açıklıklara burun sokmayı teşvik etmek gerekebilir. İlk duruşma, temyiz başvurusunun alınmasıyla başlar. Her denemenin başında, yalnızca ev ışığının yandığı bir denemeler arası aralık vardır.
Denemeler arası aralığın sonunda, açıklık ışıklarından biri, öngörülen uyaran süresi boyunca sözde rastgele aydınlatılır ve sıçanın sınırlı tutma süresi boyunca yanıt vermesine izin verilir. Işıklı açıklığa yapılan burun dürtmelerinin deneme yanıtları, bir yiyecek peletinin verilmesi ve derginin aydınlatılması ile ödüllendirilir. Pelet alındıktan sonra, bir sonraki denemeyi başlatmak için şarjör ışığını söndürün.
Burnun yanlış deneme yanıtları, aydınlatılmamış açıklıklara ve eksikliklere neden olur. Diğer bir deyişle, sınırlı bekletme sırasında yanıt vermemeler, evin ışığını bir zaman aşımı için söndürerek cezalandırılır. Zaman aşımının sona erdiği ve bir sonraki denemenin başladığı evin aydınlatılmasıyla bildirilir. Işık.
Denemeler arası aralık sırasındaki yanıtlar, erken yanıtlar olarak puanlanır ve bir zaman aşımı süresi ve 90 deneme veya 30 dakika sonra (hangisi önce gerçekleşirse) her eğitim seansı ile cezalandırılır. Çeşitli eğitim aşamalarından geçmek birkaç hafta sürer. Sıçanlar, yalnızca o eğitim aşaması için kriter performansa ulaştıklarında bir eğitim aşamasından diğerine mezun olurlar.
Test günü zorluklarıyla yapılan testler ancak hayvanlar istikrarlı bir performansa ulaştıktan sonra başlayabilir. Eğitimin son aşamasında, tabloda belirtildiği gibi test günü zorluklarını kullanın. Hayvanın davranışını daha fazla araştırmak için, son üç ila beş seanstaki performansın ortalamasını alarak farenin temel performansını hesaplayın.
Görevin dikkat taleplerini değiştirmeye yönelik bir yaklaşım, uyaranın süresini değiştirmektir. Uyaran süresi azaldıkça, doğruluk yüzdesi azalır ve ihmal yüzdesi artar. Bu nedenle, daha kısa uyaran süreleri görevin dikkat taleplerini artırır ve daha uzun uyaran süreleri görevin dikkat taleplerini azaltır.
Başka bir yaklaşım, hayvanın performansını araştırmaktır. Denemeler arası aralığı değiştirerek, denemeler arası aralığın azaltılması, yüzde doğruluğu azaltır ve denemeler arası aralığın kısa süresi nedeniyle yüzde ihmalleri artırır. Erken yanıtların sayısı da bu grafiklerde gösterildiği gibi azalma eğilimindedir.
Yanıt inhibisyonu veya dürtüsellik, denemeler arası aralığın süresini artırarak beş CS RTT'de sistematik olarak da sorgulanabilir. Denemeler arası aralığın arttırılması, diğer performans ölçümleri üzerinde sistematik bir etkiye sahip olmadan işlenen erken yanıtların sayısını güvenilir bir şekilde artırır. Bu veriler, glutamik asit dekarboksilaz inhibitörü L allo glisinin intra prefrontal korteks infüzyonları ile kortikal GABA sentezinin bloke edilmesinin, artan ihmallere katkıda bulunan faktörlerin daha iyi anlaşılmasını sağlamak için standart beş CS RTT'deki doğruluk yüzdesini etkilemediğini göstermektedir.
Bu deneyde, örneğin, hayvanın performansı ilk olarak, uyaran süresinin 1.0 saniyeden 0.5 saniyeye düşürüldüğü görevin daha zor bir versiyonunda değerlendirildi. Performans daha sonra, uyaran süresinin 1.0'dan beş saniyeye çıkarıldığı görevin daha kolay bir versiyonunda değerlendirildi. Görevin her üç versiyonunda da ihmaller aynı derecede arttığından ve doğruluk, görevin her üç versiyonunda da ll o glisin infüzyonlarından etkilenmediğinden, ihmallerdeki artışın muhtemelen bir dikkat eksikliğini yansıtmadığı belirlenebilir.
İhmallerdeki değişikliğin motivasyondaki bir azalmayı yansıtma olasılığı da göz ardı edildi, çünkü ödül alma gecikmesi l alle glisin infüzyonlarından sistematik olarak etkilenmedi. Sıçanların beş seçenekli seri reaksiyon süresi görevinin son aşamasında kriter performansına ulaşması birkaç hafta sürse de. Hayvanlar görevi öğrendikten sonra, performansları genellikle oldukça stabildir.
Sonuç olarak, bireysel konuları tekrar tekrar test etmek mümkündür. Bu, herhangi bir deney için gereken hayvan sayısını azaltabilir.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Genel Bakış
Bu protokol, dikkat ve dürtü kontrolünü incelemek için kullanılan, kemirgenlerde uygulanan operant temelli 5-seçenekli seri reaksiyon süresi görevini tanımlar. Görev, esnekliği artırmak ve davranışı daha iyi karakterize etmek için test günü zorluklarıyla değiştirilebilir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Davranış Psikolojisi
- Kemirgen Modelleri
Arka Plan
- 5-seçenekli seri reaksiyon süresi görevi, uzamsal dikkat ve dürtü kontrolünü değerlendirir.
- Sıçanlar ödül almak için eğitilir, bu da davranışsal tepkilerin ölçülmesine olanak tanır.
- Görevin zorluğu, dikkat ve dürtü kontrolünün farklı yönlerini değerlendirmek için ayarlanabilir.
- Bu görev, altta yatan nörokimyasal ve genetik faktörleri araştırmak için çeşitli manipülasyonlarla birleştirilebilir.
Çalışmanın Amacı
- Sıçanları 5-seçenekli seri reaksiyon süresi görevinde eğitmek ve test etmek.
- Farklı manipülasyonların dikkat ve dürtü kontrolü üzerindeki etkilerini araştırmak.
- Bu davranışları düzenleyen nörobiyolojik mekanizmalar hakkındaki anlayışı geliştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Sıçanların bir yem dergisinden şeker peletleri almak üzere eğitilmesi.
- Sıçanların ödüller için aydınlatılmış açıklıklara burnunu sokmaları için eğitilmesi.
- Stimül süresi ve denemeler arası aralıklar gibi görev parametrelerinin değiştirilmesi.
- Görevin nörokimyasal ve genetik manipülasyonlarla birleştirilmesi.
Ana Sonuçlar
- Görev performansındaki değişiklikler, belirli manipülasyonların dikkat ve dürtü kontrolü üzerindeki etkisini gösterir.
- Görev, kemirgenlerde davranışsal tepkilerin ayrıntılı analizini sağlar.
- Görev tasarımındaki esneklik, karmaşık davranışsal özelliklerin anlaşılmasına yardımcı olur.
- Elde edilen bilgiler, dikkatle ilgili bozukluklar üzerindeki gelecekteki araştırmaları bilgilendirebilir.
Sonuçlar
- 5-seçenekli seri reaksiyon süresi görevi, kemirgenlerde dikkat ve dürtü kontrolünü incelemek için değerli bir araçtır.
- Görevin modifikasyonları, davranışsal araştırmalarda yararlılığını artırır.
- Bu görevin diğer manipülasyonlarla birleştirilmesi, nörobiyolojik mekanizmaların anlaşılmasına derinlik kazandırabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
The 5-choice serial reaction time task (5CSRTT) provides a quantitative behavioral assay for evaluating attention and impulse control in rodent models, supporting target validation in neuropsychiatric drug discovery. By enabling systematic manipulation of task parameters, the assay facilitates mechanistic de-risking of compounds affecting cognitive domains relevant to disorders such as ADHD and schizophrenia. Its compatibility with pharmacological, genetic, and neurochemical interventions allows integration into early discovery workflows to improve predictive confidence in target engagement and functional outcomes.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to attentional and inhibitory control pathways through quantifiable behavioral readouts.
- Operational Value: Supports biological de-risking by isolating effects on specific cognitive domains independent of confounding factors like sedation or locomotor changes.
- Predictive Value: Enhances portfolio triage by distinguishing attention-specific from impulse control-specific effects of pharmacological manipulations.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Generates standardized, reproducible performance metrics including accuracy, omissions, and premature responses for compound screening.
- Scalability: Compatible with high-throughput behavioral testing when automated data collection is implemented.
- Quantitative Output: Delivers multidimensional data streams that allow discrimination between attentional deficits, impulsivity, and motivational confounds.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models cognitive endophenotypes associated with attention deficit/hyperactivity disorder and schizophrenia, supporting translational biomarker alignment.
- Preclinical Continuity: Enables longitudinal assessment of cognitive stability in rodents, facilitating risk-adjusted advancement decisions.
- Mechanistic De-risking: Reveals whether observed behavioral changes reflect true cognitive effects or secondary motivational or motor impairments.
Pipeline & Workflow Integration
The 5CSRTT functions as a discovery-phase behavioral assay that informs lead identification by providing early insight into cognitive liability or efficacy of novel compounds targeting attention and impulse control networks.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of neurochemical targets involved in cortical regulation of attention and response inhibition.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative behavioral outputs suitable for assay standardization across laboratories.
- Analytics: Generates multiple dependent variables (accuracy, omissions, premature responses, latency) enabling multivariate analysis of cognitive domains.
- Translational Research: Aligns with clinical cognitive endpoints through construct validity in modeling attentional and impulsive traits.
- Enterprise Reuse: Represents a validated, transferable platform for cross-project cognitive assessment in CNS drug development.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Provides predictive confidence in target validation by isolating attentional and impulse control mechanisms from nonspecific performance confounds.
- Operational Value: Ensures reproducibility through standardized training protocols and automated data collection, reducing inter-laboratory variability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making by identifying cognitive liabilities early, reducing late-stage attrition in CNS programs.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of compounds based on domain-specific cognitive profiles rather than global behavioral suppression.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent behavioral neuroscience and operant conditioning techniques.
- Dependent on sound-attenuated operant chambers equipped with nose-poke detectors, stimulus lights, and pellet dispensers.
- Necessitates cross-team standardization of training schedules and performance criteria to ensure data comparability.
- Involves adaptation considerations when translating protocols across rodent strains or species.
- Limited by the extended training duration (several weeks) required to achieve stable baseline performance before test day challenges can be administered.
