New Variations for Strategy Set-verschuiving in het Rat

Summary

Set-shifting, een vorm van gedrags- flexibiliteit, vereist een attentional verschuiving van de ene stimulus naar de andere dimensie. We verlengden een gevestigde knaagdier set-shifting taak ¹ door te eisen dat de aandacht voor verschillende stimuli op basis van context. De taak werd gecombineerd met specifieke letsels aan neuron subtypen ten grondslag liggen aan een succesvolle verandering te identificeren.

Abstract

Behavioral flexibiliteit is essentieel voor overleving in veranderende omgevingen. In grote lijnen gedefinieerd, behavioral flexibiliteit vereist een verschuiving van behavioral strategie op basis van een verandering in het bestuur van de regels. We beschrijven een strategie-shifting taak die een verschuiving van aandacht van de ene stimulus dimensie naar een andere vereist. Het paradigma wordt vaak gebruikt voor het testen van cognitieve flexibiliteit bij primaten. De knaagdier versie is niet zo uitgebreid ontwikkeld. We hebben onlangs uitgebreid een gevestigde ingestelde verschuiving taak in de rat ¹ door te eisen dat de aandacht voor verschillende stimuli op basis van context. Alle experimentele voorwaarden die dieren ofwel een linker of rechter hendel kiezen. Aanvankelijk alle dieren moesten kiezen op basis van de locatie van de hefboom. Vervolgens werd een verandering in de regel plaatsvond, die een verschuiving in set van locatiegebaseerde regel regel waarin de juiste hefboom bleek uit een lichte cue vereist. We vergeleken de prestaties op thrêe verschillende versies van de taak, waarin het licht stimulus was of nieuw, voorheen relevant of eerder irrelevant. We vonden dat specifieke neurochemische laesies selectief slechtzienden de mogelijkheid om bepaalde soorten set verschuiving te maken, zoals gemeten door de prestaties van de verschillende versies van de taak.

Introduction

Behavioral flexibiliteit is een belangrijke voorwaarde om te overleven in een veranderende wereld. Een van de gevestigde gedragsparadigma's voor het testen van deze mogelijkheid is set-verschuiving, waarbij een verschuiving van de aandacht van een stimulus naar de andere dimensie nodig voor het veranderen handelingsstrategieën na een verandering in regel. Verschillende hersengebieden zoals de prefrontale cortex en striatum zijn betrokken bij set schakelende ^{2, 3, 4, 5.} Neurale mechanismen hiervoor is onderzocht tussen verschillende soorten, waaronder de mens ^{5, 6} apen en ratten ^{1, 7, 8, 9.} Echter, de rat versies van-set verschuivende taken zijn niet zo uitgebreid ontwikkeld. De kosteneffectiviteit van ratten, hun juiste maat voor stereotaxische operatie, en de beschikbaarheid van de recent ontwikkelde genetische methoden ^10, motiveren verdere ontwikkeling van set verschuivende paradigma's voor gebruik bij ratten.

Een typische set verschuivende paradigma voor ratten vereist een verandering tussen twee gedragsstrategieën: bijvoorbeeld, een reactie strategie en een visuele cue-strategie. Ratten aanvankelijk één van twee beschikbare opties (bijvoorbeeld links of rechts hefbomen per operant automatische versie ¹ of links of rechts armen in een T-doolhof versie ^{7, 8, 9, 11)} te selecteren. Na een set shift, ze hebben om over te schakelen naar het gebruik van een visueel-cue strategie, zoals een lamp cue met vermelding van de juiste kant. In deze conventionele set verschuiven taken, is het noodzakelijk om aandacht van de ene stimulus dimensie andere dimensie die voorheen niet relevant was.

NHOUD "> Naast het wijzigen van een afmeting die eerder irrelevant was, is er ook de logische mogelijkheid dat een stimulus voorheen relevant of voordien niet nu nieuwe. werkelijke situaties van aard kan aandacht leiden op een nieuwe, of historisch relevant, maar niet cruciaal cue. Daarom hebben wij deze subtypen van set-shift, in een nieuwe variant van knaagdieren set-shifting op basis van een eerder vastgestelde geautomatiseerde-set verschuiven taak ^1.

We hebben onlangs aangetoond dat het gebruik van de nieuwe versie van ingestelde verschuiving paradigma een experiment om het effect van neurochemisch specifieke letsels van het striatum ¹² bepalen. In onze vorige studie gericht we cholinergische interneuronen vrijgeven van acetylcholine (ACh) van de dorsomediale en ventrale striatum sinds ACh en de subgebieden zijn betrokken bij behavioral flexibiliteit. Alle experimentele omstandigheden eiste dezelfde strategische verschuiving but elke betrokken verschillende soorten aandachtsproblemen shift: een roman, die eerder relevant of eerder irrelevante cue. We beschrijven hier gedetailleerde procedures van de paradigma's, en markeer representatieve resultaten suggereren dat striatum cholinerge systemen een fundamentele rol in set-shifting, die scheidbaar tussen verschillende striatum subregio's, afhankelijk van gedragsproblemen contexten ¹² spelen.

Protocol

Alle procedures voor het gebruik van dieren werden goedgekeurd door de Animal Care en gebruik Comite op de Okinawa Institute of Science and Technology. 1. Dieren Het verkrijgen van mannelijke Long-Evans ratten (250-300 g bij aankomst). Bij aankomst, het huis van een groep van twee of drie ratten samen voor een week en later scheiden ze in afzonderlijke kooien. Merk op dat deze proefopzet betreft voedsel-beperking en moet een dier houden in elke kooi om de hoeveelheid gec…

Representative Results

We gebruikten de set-verschuivende taken hierboven beschreven om de functie van cholinergische interneuronen in behavioral flexibiliteit onderzoeken strategie. We vergeleken het effect op de functie van immunotoxine-geïnduceerde selectieve lokalisatie van cholinerge interneuronen in dorsomediale (DMS), ventrale striatum (VS) en met zoutoplossing geïnjecteerde controle. Alle dieren hadden overschakelen van het kiezen van een hefboom gebaseerd op de zijde (links of rechts), het kiezen op basis van een cue licht boven de…

Discussion

We ontwikkelden nieuwe variaties op de gevestigde-set verschuivende paradigma voor gebruik bij ratten. Het gebruik van deze paradigma's, cholinerge laesies van het striatum bleken set-shifting aantasten, hetgeen duidt op een specifieke rol van striatale cholinerge interneuronen in set-shifting: onderdrukking van een oude regel en faciliteren van onderzoek voor een nieuwe regel. De effecten verschilde dorsomediale en ventrale striatum, overeenkomstig de andere rol van deze structuren bij het leren.

<p class…

Materials

Standard Modular Test Chamber	Med Associates	ENV-008
Low Profile Retractable Response Lever	Med Associates	ENV-112CM
Stimulus Light for Rat	Med Associates	ENV-221M
Switchable Dual Pellet/Dipper Receptacle for Rat	Med Associates	ENV-202RM-S
Head Entry Detector for Rat Receptacles	Med Associates	ENV-254-CB
Modular Pellet Dispenser; 45 mg for Rat	Med Associates	ENV-203M-45
Sonalert Module for Rat	Med Associates	ENV-223AM	4.5 kHz available (ENV-223HAM)
House Light for Rat Chambers	Med Associates	ENV-215M
SmartCtrl Interface Module, 8 input/16 output	Med Associates	DIG-716B
SmartCtrl Connection Panel, 8 input/16 output	Med Associates	SG-716B
45 mg Tablet-Fruit Punch	TestDiet	1811255	Several flavors available