4 Şubat 2016
Burada, sıçanlarda Pavlovian koşullu yaklaşım davranışını ortaya çıkarmak için bir protokol sunuyoruz. Bu prosedür, ödülle ilgili ipuçlarına yaklaşma ve teşvik belirginliği atfetme eğilimindeki bireysel farklılıkları ölçmek ve bağımlılık savunmasızlığını araştırmak için kullanılabilir.
Bu prosedürün genel amacı, sıçanlarda Pavlovyen koşullu yaklaşma davranışını ortaya çıkarmaktır. Bu prosedür, bazı bireylerin ödül ipuçlarını takip etme isteğine neden karşı koyabildiği, bazılarının ise koyamadığı gibi davranışsal nörobilim alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu prosedürün temel avantajı, ipuçlarının teşvik edici motivasyonel değerini, öngörücü değerlerinden ayrı olarak ölçmemize olanak sağlamasıdır.
Bu prosedürü, laboratuvarımdan sinirbilim alanında lisansüstü öğrencisi olan Christopher Fitzpatrick uygulamalı olarak gösterecektir. Bu protokol, ortam gürültüsü sağlamak için havalandırma fanlarına sahip, ses yalıtımlı kabinler içindeki ticari operant koşullandırma odalarını kullanmaktadır. Her odanın içinde, baş girişleri için kızılötesi sensörle donatılmış bir pelet haznesi yerleştirin.
Bunu her bölmenin ön duvarına, zeminden üç santimetre yukarıya yerleştirin ve 45 mg muz aromalı yem peleti vermek için bir dispenser takın. Ardından, karşı dengeli bir şekilde, geri çekilebilir bir kolu haznenin her iki yanına yaklaşık 2,5 santimetre mesafeye ve zeminden yaklaşık 3 santimetre yukarıya yerleştirin. Kolun, daha çekici hale getirmek için bir LED uyarı ışığına sahip olması gerekir.
Kolu kalibre etmek için üzerine 10 gramlık bir ağırlık yerleştirin ve ağırlık kolu aşağı itene kadar kalibrasyon vidasını ayarlayın. Ardından, haznenin üzerindeki oda tavanına kırmızı bir ışık takın. Bu işlem, aydınlatılmış kolun görünürlüğünü artıracaktır.
Bu işlemle oda hazırlıkları tamamlanmış olur. 250 ile 300 gram arasında ağırlıkta olan yetişkin erkek Sprague Dawley sıçanlar sipariş edin ve geldiklerinde çiftli olarak barındırın. Sıçanların adaptasyon sağlaması için barınma kolonisinde en az iki gün boyunca rahatsız edilmeden kalmalarını sağlayın.
Koloni 12 saatlik ışık-karanlık döngüsünde tutulmalı ve sıçanların yiyecek ile suya ad libitum erişimi olmalıdır. İlk aklimatizasyon döneminin ardından, birkaç gün boyunca her sıçanı günde en az bir dakika boyunca tutun. Ön eğitimden önceki iki gün boyunca, her sıçana günlük 15 adet muz aromalı pelet verin.
Bu peletleri ev kafesinin ayrı yanlarına eşit şekilde paylaştırın. Bu protokol için bir eğitim öncesi programı oluşturun. Programlama, MEDState Notasyonu ile yapılır.
Kılavuz çevrimiçi olarak mevcuttur. Programın başlamasından beş dakika sonra, değişken zamanlı 30 saniyelik bir programla 50 adet yem peleti verecek bir program yazın. Aralık ortalama 30 saniyedir ancak sıfır ile 60 saniye arasında rastgele değişir.
Bu süre boyunca kırmızı ev ışığı açık olmalı, ancak geri çekilebilir kol program süresince geri çekilmiş halde kalmalıdır. Ön eğitimi, PCA eğitiminden bir gün önceki ışık döngüsünde gerçekleştirin. Her bir sıçanı bir operant hazneye yerleştirin.
Hazne kapısını kapatın ve mandalını çekin. Ses yalıtımlı kabin kapısını kapatın ve programı hemen çalıştırın. Program tamamlanır tamamlanmaz sıçanları haznelerden çıkarın.
Tüketilen pellet sayısını kaydedin. Pelletlerin tamamını tüketmeyen sıçanlar sonraki testlerin dışında tutulmalıdır. Yazılımda, programın başlamasından bir dakika sonra başlayacak şekilde, yaklaşık 40 dakika boyunca 25 deneme gerçekleştiren bir eğitim programı yazın.
Her deneme sırasında, kolun sekiz saniye boyunca aydınlanmasını ve hazneye doğru uzanmasını sağlayın. İçerideki kırmızı ışık her zaman açıktır. Kol geri çekildiğinde, sıçanın tepkisinden bağımsız olarak bir adet yem peleti verilmesini sağlayın.
Her bir denemeyi değişken zamanlı 90 saniyelik bir programla ayırın. Aralık ortalama 90 saniyedir ancak 30 ile 150 saniye arasında rastgele değişir. PCA programını tıpkı ön eğitimde yapıldığı gibi çalıştırın.
Sıçanlar çıkarıldıktan sonra, tüketilen pelet sayısını kaydedin ve peletlerin tamamını tüketmeyen sıçanları hariç tutun. Şimdi, program tarafından toplanan verileri kullanarak PCA indeks skorlarını hesaplayın. Erkek sıçanlar; hazne girişlerinin ve manivela basımlarının sayısının, gecikme süresinin ve olasılığının kaydedildiği beş PCA eğitim oturumuna tabi tutulmuştur.
Her günlük PCA eğitim oturumu için, bu değişkenlerden PCA indeks skorları hesaplanmıştır. Son iki eğitim oturumundan elde edilen PCA indeks skorları, sıçanları işaret takipçileri (sign trackers), hedef takipçileri (goal trackers) veya ara fenotipe sahip olanlar olarak kategorize etmek için kullanılmıştır. İşaret takipçileri, öncelikle ödülle ilişkili kaldıraç ipucuna yaklaşmış ve davranışlarını bu yönelendirmişlerdir.
PCA indeksinde, puanları 5 ile 1 arasında değişti. Buna karşılık, hedef takipçileri öncelikle ödül teslim kaynağı olan pelet haznesine yöneldiler ve davranışlarını buraya odakladılar. PCA indeksinde, puanları 5 ile 1 arasında değişti.
Ara fenotip, her iki davranışı da etkilememektedir. Bu videoyu izledikten sonra, sıçanlarda Pavlovyen koşullu yaklaşımı nasıl tetikleyeceğiniz konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu protokol, sıçanlarda Pavlovyen koşullu yaklaşma davranışını ortaya çıkararak araştırmacıların ödülle ilişkili ipuçlarına yaklaşma eğilimindeki bireysel farklılıkları ölçmelerine olanak tanır. Bağımlılık yatkınlığı ve ipuçlarının motivasyonel değeri hakkında bilgiler sağlar.
Sıçanlarda Pavlovyen koşullu yaklaşım (PCA) eğitimi, biyofarma ekiplerinin ödülle ilişkili ipuçlarının motivasyonel özelliklerini analiz etmelerine olanak tanıyarak nöropsikiyatrik ve bağımlılık araştırmalarında mekanistik risk azaltmaya destek sağlar. İpucu güdümlü davranışlardaki bireysel farklılıkları nicelleştiren PCA, hedef doğrulaması ve translasyonel model seçimi için öngörücü güvenilirlik sunar. Bu yaklaşım, MSS ve davranış bozuklukları programları için erken keşif kararlarını ve portföy önceliklendirmesini bilgilendirir.
PCA eğitimi, hipotez odaklı davranışsal araştırmalar ile translasyonel model geliştirme arasında bir köprü kurarak, erken keşif ile preklinik doğrulama arasındaki ara yüzle konumlandırılmıştır.