Il 5-Choice reazione Serial Attività temporizzata: un lavoro di Attenzione e Impulse controllo per roditori

Summary

Questo protocollo descrive l'attività 5-scelta tempo di reazione di serie, che è un compito basato operante utilizzato per studiare l'attenzione e il controllo degli impulsi nei roditori. Sfide giornata di test, che sono modificazioni della task standard, aumentare la flessibilità del compito e possono essere combinati con altre manipolazioni per caratterizzare più pienamente il comportamento.

Abstract

Questo protocollo descrive l'attività 5-scelta tempo di reazione di serie, che è un compito basato operante utilizzato per studiare l'attenzione e il controllo degli impulsi nei roditori. Sfide Test Day, modifiche alla task standard, possono essere usati per tassare sistematicamente i sistemi neurali che controllano sia l'attenzione o controllo degli impulsi. È importante sottolineare che queste sfide hanno effetti consistenti sul comportamento attraverso laboratori negli animali intatti e possono rivelare sia miglioramenti o deficit nella funzione cognitiva che non sono evidenti quando i ratti sono testati solo sulla task standard. La varietà di misure comportamentali che vengono raccolti possono essere utilizzati per determinare se altri fattori (ad esempio., Sedazione, deficit di motivazione, menomazioni locomotorie) stanno contribuendo a cambiamenti nelle prestazioni. La versatilità del 5CSRTT è ulteriormente migliorata perché è suscettibile di combinazione con tecniche farmacologiche, molecolari e genetici.

Introduction

Il compito 5-scelta tempo di reazione seriale (5CSRTT) è stato sviluppato da Trevor Robbins e colleghi presso l'Università di Cambridge, al fine di comprendere i deficit comportamentali visualizzati da persone con diagnosi di disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD) ^1,2. Si basa su attività continue di performance utilizzati per studiare l'attenzione negli esseri umani ^3; con attenzione è definita come la capacità di allocare e sostenere la messa a fuoco delle risorse cognitive su stimoli o informazioni specifiche, ignorando altre informazioni ^4. Anche se il compito è stato originariamente progettato per l'utilizzo con i ratti ^1,2, una versione topo è stato anche sviluppato ^5,6.

Il 5CSRTT base richiede ratti per la scansione di una matrice orizzontale di cinque aperture per la presentazione di un breve stimolo luminoso (cue) in una delle aperture; una volta che il ratto rileva lo stimolo deve ficcare il naso in apertura illuminato per ricevere una ricompensa pellet zucchero. Così, Il compito richiede ratti sia per dividere la loro attenzione tra i 5 aperture spazialmente distinte e per mantenere l'attenzione fino a quando lo stimolo è presentato in un dato processo e su più prove in una sessione di ^1,7. L'attenzione è tipicamente valutata dalla precisione delle risposte. Anche se il 5CSRTT è stato originariamente progettato per valutare l'attenzione, ma è anche usato per valutare il comportamento impulsivo o inibizione della risposta ^1,7,8: la capacità di trattenere pre-potente o inappropriati rispondere ^9. Durante l'operazione, ratti devono rifiutare di rispondere per la durata dell'intervallo di prova tra (ITI) e solo rispondere una volta lo stimolo è presentato in una delle aperture ^1. Così le risposte premature, quelli che si verificano durante la prima presentazione ITI di stimolo, fornire un utile indice di comportamento impulsivo.

Il 5CSRTT è incredibilmente flessibile task-ci sono una serie di modifiche del compito di base (vale a dire, le sfide giorno di prova)che possono essere implementate per esaminare più attentamente come manipolazioni sperimentali influenzano il comportamento. Ad esempio, diminuendo la durata stimolo o accorciando la ITI sono diversi meccanismi per aumentare il carico attentivo del compito e può essere utilizzato per valutare sistematicamente i sottodomini di attenzione ^1,7,10-12. Al contrario, aumentando la durata dello stimolo riduce al minimo le esigenze di attenzione del compito; questo può essere utilizzato per determinare se una manipolazione interferisce con la capacità di eseguire i requisiti di risposta di base del compito ^12. Aumentare la durata della ITI può essere utilizzato per determinare se un particolare manipolazione colpisce impulsivo rispondere ^1,7,8,13-15. Inoltre, con le sfide giorno di test, come quelli appena descritti, possono rivelare deficit ^{di 10} o miglioramenti ^16,17 di comportamento che non sono evidenti nei ratti allenati testati utilizzando i parametri di prova standard.

È importante sottolineare che il 5CSRTT è suscettibile to combinazione con un numero di tecniche diverse; per esempio, la cognizione è stato indagato seguenti lesioni delle aree cerebrali discrete ^10,18-20, o neurotrasmettitore selettiva svuotamenti ^2,21,22. Indagini farmacologiche comportamentali hanno usato o sistemica ^16,17,23-28 o discreto intracranica somministrazione di farmaci ^29-32. Inoltre le prestazioni sono facilmente valutata dopo somministrazione del farmaco ^{12,16,17,29-32} acuta e cronica ^13,14,23,33. Gli effetti di prestazioni dell'attività di neurotrasmettitore rilascio ³⁴ e l'attività metabolica ³⁵ in aree cerebrali distinte sono state valutate. Inoltre, le prestazioni del compito può essere utilizzata per separare i ratti in gruppi in base al basale ^30,31 prestazione attentiva o livelli di impulsività ^15,32. Infine, con l'avvento di una versione topo di 5CSRTT ^5,6, il compito è stato utilizzato per indagare i contributi genetici per l'attenzione e impUlse controllano ^5,36-39.

Perché il 5CSRTT valuta più funzioni cognitive contemporaneamente ed è suscettibile di utilizzare in combinazione di una varietà di approcci farmacologici, molecolari e genetici è stato utilizzato di routine per valutare la disfunzione cognitiva nel contesto di modelli animali di disturbi psichiatrici e neurologici. Ad esempio, il 5CSRTT è stato utilizzato per studiare la neurobiologia sottostante le interruzioni cognitivi in deficit di attenzione iperattività (ADHD) ^{37,40,41, 23,33,42} schizofrenia, tossicodipendenza ^13,14,43-45, il morbo di Alzheimer ^{18 , 39,} morbo di Parkinson ^36, e la malattia di Huntington ^37.

Questo protocollo fornisce le linee guida per i ratti di formazione sul 5CSRTT. A causa di una serie di misure di performance possono essere raccolti, si descrive come modelli comuni di Results devono essere interpretate. Inoltre diverse modifiche comuni al protocollo di base, le sfide giorno di test, sono descritti.

Protocol

Questa procedura richiede l'uso di animali; queste procedure sono state approvate dal Oberlin College Istituzionale Animal Care and Use Committee e sono in conformità con la guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio 46. 1 5CSRTT Apparato Una schematica dell'apparecchiatura 5CSRTT è fornito in Figura 1. L'apparato 5CSRTT consiste in una camera di condizionamento operante (30,5 x 24,1 x 29,2 centimetri) con 2 pareti la…

Representative Results

Manipolazioni del 5CSRTT che sonda visuospaziale Attenzione Un approccio per variando le richieste attentive del compito è di alterare la durata dello stimolo. Poiché la durata stimolo diminuisce,% di precisione diminuisce (figura 3A) e il% di aumento omissioni (Figura 3B, adattato da 12). Così durate di stimolo più brevi aumentano le richieste di attenzione del compito e durate di stimolo più diminuiscono le richieste di attenzione del…

Discussion

Il 5CSRTT è un compito ampiamente utilizzato per valutare l'attenzione e il controllo degli impulsi nei roditori. L'attenzione è più comunemente misurata con precisione di rispondere ^1,7,10. A causa precisione di risposta non include omissioni e perché entrambe le risposte corrette e non corrette hanno lo stesso obbligo di risposta (ad esempio., Un naso ficcare in una apertura), la precisione non è influenzata dalla capacità locomotoria, motivazione o sedazione. Le omissioni% posson…

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