5 seçmeli Seri Reaksiyon Süresi Görev: Kemirgenler için Dikkat Görev ve Dürtü Kontrol
Summary
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.
Abstract
Bu protokol dikkat ve kemirgenlerde dürtü kontrolü incelemek için kullanılan bir edimsel dayalı bir iştir 5-seçim seri reaksiyon süresi görevi anlatılmaktadır. Test gün zorluklar, standart görev değişiklikler, sistematik dikkat ya da dürtü kontrolü ya kontrol nöral sistemler vergi için kullanılabilir. Önemlisi, bu sorunlar sağlam hayvanlarda laboratuvarlar boyunca davranışları tutarlı etkileri vardır ve fareler sadece standart görev üzerinde test zaman belirgin değildir bilişsel işlev ya geliştirmeleri ya da açıkları ortaya çıkarabilir. Toplanır davranış ölçümlerinden çeşitliliği, diğer faktörlerin (yani., Sedasyon, motivasyon bozuklukları, lokomotor bozukluklar) performansındaki değişikliklere katkıda olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir. Bu, farmakolojik moleküler ve genetik teknikleri ile kombinasyon için uygun olduğu 5CSRTT çok yönlülüğü daha da iyileşir.
Introduction
5-seçim seri reaksiyon zamanlı görev (5CSRTT) dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu (DEHB) 1,2 tanısı insanlar tarafından görüntülenen davranışsal açıkları anlamak için Cambridge Üniversitesi'nde Trevor Robbins ve arkadaşları tarafından geliştirilmiştir. İnsanlarda 3 dikkat incelemek için kullanılan sürekli performans görevleri dayanmaktadır; dikkat diğer bilgileri 4 görmezden belirli uyaranlara veya bilgi bilişsel kaynakların odak tahsis ve sürdürmek yeteneği olarak tanımlanır. Görev başlangıçta sıçan 1,2 ile kullanım için tasarlanmış olmasına rağmen, bir fare versiyonu da 5,6 geliştirilmiştir.
Temel 5CSRTT deliklerin birinde kısa bir ışık uyarısının (işaret) 'nin sunumu için beş delik yatay bir dizi tarama fareleri gerektirmektedir; sıçan uyaran algılar kez burun şeker pelet ödül almak için ışıklı diyafram karıştırmak gerekir. Böylece, Görev 5 uzamsal olarak ayrı açıklıklar karşısında onların dikkatini bölmek hem uyaran bir oturumda 1,7 belirli bir deneme ve çoklu deneme karşısında sunulana kadar dikkati sürdürme fareleri gerektirir. Dikkat tipik yanıtların doğruluğu değerlendirilir. Önceden güçlü veya uygunsuz 9 yanıt vermeme yeteneği: 5CSRTT başlangıçta dikkatini değerlendirmek için tasarlanmış olsa da, dürtüsel davranışlar ya da cevap inhibisyonu 1,7,8 değerlendirmek için kullanılır. Görev sırasında, sıçanlar arası çalışma aralığının süresi (ITI) boyunca yanıt vermemek ve uyaran deliklerin 1 ila sunulmuştur sadece bir kez yanıt vermek zorundadır. Böylece erken tepkiler, ITI önceki uyarıya sunum sırasında meydana gelenlerden, dürtüsel davranış yararlı bir dizin sağlar.
5CSRTT inanılmaz esnek bir görevdir orada temel görevin değişiklikler bir dizi (yani, test günü zorlukları)O daha dikkatli manipülasyonlar davranışlarını nasıl etkiler deneysel incelemek için uygulanabilir. Örneğin, uyarıcı süresini azaltarak veya ITI kısaltılması görevin dikkat yükünü artırmak için farklı mekanizmalar ve sistematik dikkat 1,7,10-12 alt etki alanlarını değerlendirmek için kullanılabilir. Buna karşılık, artan uyaran süresini görevin dikkat talepleri en aza indirir; Bu manipülasyon görev 12'nin temel müdahale gereklerini yerine getiren engelliyor olmadığını belirlemek için kullanılabilir. ITI süresini arttırılması, belirli bir işleme yanıt 1,7,8,13-15 itici etkisi olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir. Ayrıca, bu tür önce tarif edilenler gibi kullanarak test günü zorluklar, iyi eğitilmiş olan sıçanlarda belirgin değildir, standart test kullanılarak test parametreleri açıkları davranış 10 veya 16,17 geliştirmeler ortaya çıkarabilir.
Önemli olarak, müsait 5CSRTT t,Farklı bir takım teknikler ile kombinasyon O; örneğin, biliş için ayrı beyin bölgelerinin 10,18-20 takiben lezyonlar araştırıldı, ya da seçici nörotransmiter 2,21,22 tükenişleri olmuştur. Davranış farmakolojik araştırmalarında kullanılan iki ilacın 29-32 sistemik 16,17,23-28 veya ayrık intrakranial yönetim var. Ayrıca kolay performans 12,16,17,29-32 akut ve kronik ilaç uygulaması 13,14,23,33 sonra değerlendirilir. Ayrık beyin bölgelerinde nörotransmitter salınımı 34 ve metabolik aktivite 35 görev performansı etkileri de değerlendirilmiştir. Buna ek olarak, görev performans temel performansı dikkat 30,31 ya da 15,32 dürtüsellikle düzeylerine göre gruplara sıçanları ayırmak için kullanılabilir. Son olarak, 5CSRTT 5,6 bir fare versiyonu gelişine, görev dikkat ve imp genetik katkıları araştırmak için kullanılır olmuşturulse 5,36-39 kontrol eder.
5CSRTT aynı anda birden fazla bilişsel fonksiyonları değerlendirir ve rutin psikiyatrik ve nörolojik bozukluklara sahip hayvan modelleri bağlamında bilişsel işlev bozukluğu değerlendirmek için kullanılmıştır, farmakolojik moleküler ve genetik yaklaşımların çeşitli kombinasyon halinde kullanmak için uygun olduğu için. Örneğin, 5CSRTT dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu (ADHD) 37,40,41, 23,33,42, şizofreni, ilaç bağımlılığı 13,14,43-45, Alzheimer hastalığı, bilişsel 18 bozulmaları yatan nörobiyolojisine araştırmak için kullanılmıştır , 39, Parkinson hastalığı 36, Huntington hastalığı 37.
Bu protokol 5CSRTT eğitimi fareler için yönergeler sağlar. Performans bir dizi önlem alınabilir, çünkü biz resul arasında nasıl ortak desenleri tanımlamakts yorumlanmalıdır. Ayrıca birden fazla temel protokol ortak modifikasyonlar olarak, test günü zorluklar tarif edilmektedir.
Protocol
Representative Results
Discussion
5CSRTT kemirgenlerde dikkat ve dürtü kontrolü değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan bir iştir. Dikkat en sık 1,7,10 yanıt doğruluğu ile ölçülür. Eksiklikleri içermez yanıt ve hem doğru ve yanlış cevapların çünkü doğruluk aynı cevap gereksinimi var, çünkü doğruluk lokomotor yeteneği, motivasyon veya sedasyon ile etkilenmez (yani., Bir burun, bir delikten sokmak). Iyi eğitimli kemirgenler genellikle bir yanıt vermemek yerine onlar belirli bir deneme 1,10</s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma TAP ödüllendirildi Sağlık hibe Ulusal Enstitüleri (R15MH098246) tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Five Hole Nose Poke Wall Chamber Package | Med-Associates | MED-NP5L-D1 | Alternatively one could use the standard package (Catalog #:MED-NP5L-B1) Deluxe |
| Dustless Precision Pellet | Bio-Serv | F0021 | 45 mg Purified |
References
- Robbins, T. The 5-choice serial reaction time task: behavioural pharmacology and functional neurochemistry. Psychopharmacology (Berl). 163, 362-380 (2002).
- Carli, M., Robbins, T. W., Evenden, J. L., Everitt, B. J. Effects of lesions to ascending noradrenergic neurones on performance of a 5-choice serial reaction task in rats; implications for theories of dorsal noradrenergic bundle function based on selective attention and arousal. Behav. Brain. Res. 9, 361-380 (1983).
- Leonard, J. A. 5 choice serial reaction apparatus. Med. Res. Council. Appl. Psychol. Res. , 326-359 (1959).
- Muir, J. L. Attention and stimulus processing in the rat. Brain. Res. Cogn. Brain. Res. 3, 215-225 (1996).
- Humby, T., Laird, F. M., Davies, W., Wilkinson, L. S. Visuospatial attentional functioning in mice: interactions between cholinergic manipulations and genotype. Eur. J. Neurosci. 11, 2813-2823 (1999).
- Humby, T., Wilkinson, L., Dawson, G. Assaying aspects of attention and impulse control in mice using the 5-choice serial reaction time task. Curr. Protoc. Neurosci. (8), (2005).
- Bari, A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. The application of the 5-choice serial reaction time task for the assessment of visual attentional processes and impulse control in rats. Nat. Protoc. 3, 759-767 (2008).
- Dalley, J. W., Mar, A. C., Economidou, D., Robbins, T. W. Neurobehavioral mechanisms of impulsivity: Fronto-striatal systems and functional neurochemistry. Pharm. Biochem. Behav. 90, 250-260 (2008).
- Evenden, J. L. Varieties of Impulsivity. Psychopharmacology (Berl). 146, 348-361 (1999).
- Amitai, N., Markou, A. Comparative effects of different test day challenges on performance in the 5-choice serial reaction time task. Behav. Neurosci. 125, 764-774 (2011).
- Chudasama, Y., Passetti, F., Rhodes, S. E., Lopian, D., Desai, A., Robbins, T. W. Dissociable aspects of performance on the 5-choice serial reaction time task following lesions of the dorsal anterior cingulate, infralimbic and orbitofrontal cortex in the rat: differential effects on selectivity, impulsivity and compulsivity. Behav. Brain. Res. (146), 105-119 (2003).
- Asinof, S. K., Paine, T. A. Inhibition of GABA synthesis in the prefrontal cortex increases locomotor activity but does not affect attention in the 5-choice serial reaction time task. Neuropharmacology. 65, 39-47 (2013).
- Dalley, J. W., Lääne, K., Pena, Y., Theobald, D. E., Everitt, B. J., Robbins, T. W. Attentional and motivational deficits in rats withdrawn from intravenous self-administration of cocaine or heroin. Psychopharmacology (Berl). 182, 579-587 (2005).
- Dalley, J. W., et al. Cognitive sequelae of intravenous amphetamine self-administration in rats: evidence for selective effects on attentional performance. Neuropsychopharmacology. 30, 525-537 (2005).
- Moreno, M., et al. Divergent effects of D2/3 receptor activation in the nucleus accumbens core and shell on impulsivity and locomotor activity in high and low impulsive rats. Psychopharmacology (Berl). (228), 19-30 (2013).
- Lambe, E. K., Olausson, P., Horst, N. K., Taylor, J. R., Aghajanian, G. K. Hypocretin and nicotine excite the same thalamocortical synapses in prefrontal cortex: correlation with improved attention in rat. J. Neurosci. 25, 5225-5229 (2005).
- Navarra, R., et al. Effects of atomoxetine and methylphenidate on attention and impulsivity in the 5-choice serial reaction time test. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 32, 34-41 (2008).
- Maddux, J. M., Holland, P. C. Effects of dorsal or ventral medial prefrontal cortical lesions on five-choice serial reaction time performance in rats. Behav. Brain. Res. 221, 63-74 (2011).
- Inglis, W. L., Olmstead, M. C., Robbins, T. W. Selective deficits in attentional performance on the 5-choice serial reaction time task following pedunculopontine tegmental nucleus lesions. Behav. Brain. Res. 123, 117-131 (2001).
- Baunez, C., Robbins, T. W. Bilateral lesions of the subthalamic nucleus induce multiple deficits in an attention task in rats. Eur. J. Neurosci. 9, 2086-2099 (1997).
- Cole, B. J., Robbins, T. W. Effects of 6-hydroxydopamine lesions of the nucleus accumbens septi on performance of a 5-choice serial reaction time task in rats: implications for theories of selective attention and arousal. Behav. Brain. Res. 33, 165-179 (1989).
- Harrison, A. A., Everitt, B. J., Robbins, T. W. Doubly dissociable effects of median- and dorsal-raphé lesions on the performance of the five-choice serial reaction time test of attention in rats. Behav. Brain. Res. 89, 135-149 (1997).
- Paine, T. A., Tomasiewicz, H. C., Zhang, K., Carlezon, W. A. Sensitivity of the five-choice serial reaction time task to the effects of various psychotropic drugs in Sprague-Dawley rats. Biol. Psychiatry. 62, 687-693 (2007).
- Paine, T. A., Carlezon, W. A. Effects of antipsychotic drugs on MK-801-induced attentional and motivational deficits in rats. Neuropharmacology. 56, 788-797 (2009).
- Grottick, A. J., Higgins, G. A. Assessing a vigilance decrement in aged rats: effects of pre-feeding, task manipulation, and psychostimulants. Psychopharmacology (Berl). 164, 33-41 (2002).
- Hahn, B., Shoaibm, M., Stolerman, I. P. Nicotine-induced enhancement of attention in the five-choice serial reaction time task: the influence of task demands. Psychopharmacology (Berl). 162, 129-137 (2002).
- Pattij, T., Schetters, D., Schoffelmeer, A. N., van Gaalen, M. M. On the improvement of inhibitory response control and visuospatial attention by indirect and direct adrenoceptor agonists. Psychopharmacology (Berl). 219, 327-340 (2012).
- Mirza, N. R., Bright, J. L. Nicotine-induced enhancements in the five-choice serial reaction time task in rats are strain-dependent. Psychopharmacology (Berl). 154, 8-12 (2001).
- Pezze, M. A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. Remediation of attentional dysfunction in rats with lesions of the medial prefrontal cortex by intra-accumbens administration of the dopamine D2/3 receptor antagonist sulpiride. Psychopharmacology (Berl). 202, 307-313 (2009).
- Granon, S., Passetti, F., Thomas, K. L., Dalley, J. W., Everitt, B. J., Robbins, T. W. Enhanced and impaired attentional performance after infusion of D1 dopaminergic receptor agents into rat prefrontal cortex. J. Neurosci. 20, 1208-1215 (2000).
- Paine, T. A., Neve, R. L., Carlezon, W. A. Attention deficits and hyperactivity following inhibition of cAMP-dependent protein kinase within the medial prefrontal cortex of rats. Neuropsychopharmacology. 34, 2143-2155 (2009).
- Besson, M., et al. Dissociable control of impulsivity in rats by dopamine d2/3 receptors in the core and shell subregions of the nucleus accumbens. Neuropsychopharmacology. 35, 560-569 (2010).
- Amitai, N., Markou, A. Chronic nicotine improves cognitive performance in a test of attention but does not attenuate cognitive disruption induced by repeated phencyclidine administration. Psychopharmacology (Berl). 202, 275-286 (2009).
- Dalley, J. W., Theobald, D. E., Eagle, D. M., Passetti, F., Robbins, T. W. Deficits in impulse control associated with tonically-elevated serotonergic function in rat prefrontal cortex. Neuropsychopharmacology. 26, 716-728 (2002).
- Barbelivien, A., Ruotsalainen, S., Sirviö, J. Metabolic alterations in the prefrontal and cingulate cortices are related to behavioral deficits in a rodent model of attention-deficit hyperactivity disorder. Cereb. Cortex. 11, 1056-1063 (2001).
- Peña-Oliver, Y., et al. Deletion of alpha-synuclein decreases impulsivity in mice. Genes. Brain. Behav. 11, 137-146 (2012).
- Trueman, R. C., Dunnett, S. B., Jones, L., Brooks, S. P. Five choice serial reaction time performance in the HdhQ92 mouse model of Huntington’s disease. Brain. Res. Bull. 88, 163-170 (2012).
- Pattij, T., Janssen, M. C., Loos, M., Smit, A. B., Schoffelmeer, A. N., van Gaalen, M. M. Strain specificity and cholinergic modulation of visuospatial attention in three inbred mouse strains. Genes Brain Behav. 6, 579-587 (2007).
- Romberg, C., Mattson, M. P., Mughal, M. R., Bussey, T. J., Saksida, L. M. Impaired attention in the 3xTgAD mouse model of Alzheimer’s disease: rescue by donepezil (Aricept). J. Neurosci. 31, 3500-3507 (2011).
- Paterson, N. E., Ricciardi, J., Wetzler, C., Hanania, T. Sub-optimal performance in the 5-choice serial reaction time task in rats was sensitive to methylphenidate, atomoxetine and d-amphetamine, but unaffected by the COMT inhibitor tolcapone. Neurosci. Res. 69, 41-50 (2011).
- Puumala, T., Ruotsalainen, S., Jäkälä, P., Koivisto, E., Riekkinen, P., Sirviö, J. Behavioral and pharmacological studies on the validation of a new animal model for attention deficit hyperactivity disorder. Neurobiol. Learn. Mem. (66), 198-211 (1996).
- Amitai, N., Markou, A. Disruption of performance in the five-choice serial reaction time task induced by administration of N-methyl-D-aspartate receptor antagonists: Relevance to cognitive dysfunction in schizophrenia. Biol. Psychiatry. 68, 5-16 (2010).
- Winstanley, C. A., et al. Increased impulsivity during withdrawal from cocaine self-administration: role for DeltaFosB in the orbitofrontal cortex. Cereb. Cortex. 19, 435-444 (2009).
- Shoaib, M., Bizarro, L. Deficits in a sustained attention task following nicotine withdrawal in rats. Psychopharmacology (Berl). 178, 211-222 (2005).
- Semenova, S., Stolerman, I. P., Markou, A. Chronic nicotine administration improves attention while nicotine withdrawal induces performance deficits in the 5-choice serial reaction time task in rats. Pharmacol. Biochem. Behav. 87, 360-368 (2007).
- . National Academy Press. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. National Academy Press. , (1996).
- Nemeth, C. L., et al. Role of kappa-opioid receptors in the effects of salvinorin A and ketamine on attention in rats. Psychopharmacology (Berl). 210, 263-274 (2010).
- Rowland, N. E. Food or fluid restriction in common laboratory animals: balancing welfare considerations with scientific inquiry. Comp. Med. 57, 149-160 (2007).
- Carr, K. D. Chronic food restriction: enhancing effects on drug reward and striatal cell signaling. Physiol. Behav. 91, 459-472 (2007).
- Auclair, A. L., Besnard, J., Newman-Tancredi, A., Depoortère, R. The five choice serial reaction time task: comparison between Sprague-Dawley and Long-Evans rats on acquisition of task, and sensitivity to phencyclidine. Pharmacol. Biochem. Behav. 92, 363-369 (2009).
- Patel, S., Stolerman, I. P., Asherson, P., Sluyter, F. Attentional performance of C57BL/6 and DBA/2 mice in the 5-choice serial reaction time task. Behav. Brain Res. (170), 197-203 (2006).
- Higgins, G. A., Breysse, N. Rodet model of attention: The 5-choice serial reaction time task. Current Protocols in Pharmacology. (5), (2008).
