间刺激间隔对啮齿类动物时间处理评估的力量
Summary
时间处理是一个预先注意的过程, 可能是包括注意力在内的高级认知过程中的缺陷的基础, 通常在神经认知障碍中观察到。利用预脉冲抑制作为范例范例, 我们提出了一种操纵刺激间隔 (ISI) 的协议, 以建立 ISI 函数的形状, 从而提供时间处理的评估。
Abstract
时间处理缺陷被认为是高级认知过程的一个潜在的元素维度, 通常在神经认知障碍中观察到。尽管近年来流行了前脉冲抑制 (PPI), 但目前的许多协议都使用了一定比例的控制措施, 从而排除了对时间处理的评估。本研究使用交叉模态 ppi 和间隙预脉冲抑制 (gap-PPI) 来展示使用一系列刺激间隔 (Isi) 来描述感觉模式、精神刺激暴露和年龄的影响的好处。对感官形态、心理刺激暴露和年龄的评估揭示了一种改变刺激间隔 (ISI) 的方法的效用, 以确定 isi 函数的形状, 包括增加 (更清晰的曲线屈折) 或减少 (扁平化)响应振幅曲线)。此外, 峰值反应抑制的变化, 暗示了对 ISI 操作的不同敏感性, 经常被揭示出来。因此, 对 ISI 的系统操作提供了一个评估时间处理的关键机会, 这可能揭示了神经认知障碍所涉及的潜在神经机制。
Introduction
时间处理缺陷被认为是一种潜在的潜在神经机制, 用于改变神经认知障碍中常见的高级认知过程。前脉冲抑制 (PPI) 的听觉惊吓反应 (ASR) 是一种翻译实验范式, 通常用于检查时间处理缺陷, 揭示了神经认知障碍的深刻变化, 如精神分裂症1,注意力缺陷多动障碍2和 hiv-1 相关神经认知障碍3,4。具体而言, 对 hiv-1 临床前模型中的时间处理的评估揭示了 ppi 的通用性、相对持久性, 并表明 ppi 在大多数动物的功能寿命中的诊断效用 3,4 ,5,6。
使用不同的激励间隔 (ISI;也就是说,在反射修饰分析中, 前脉冲和惊吓刺激之间的时间) 可以追溯到1863年的塞切诺夫.反射修饰的开创性研究, 作为感官运动门控的一种测量, 采用了不同的 isi 方法来评估青蛙 7,8的屈肌反应和听觉, 以及人类的下意识反应 9.反射修饰程序的首次临床应用评估了歇斯底里失明的男性的视觉敏感性10。在第一次反射修改报告发表一个多世纪后, 不同的 isi 方法在一系列开创性的论文11、12、13 中得到了推广。尽管在关于反射修饰的开创性研究 (即物种、实验程序、反射) 方面存在固有差异, 但它们在物种之间建立了惊人相似的时间关系。
与推广百分比控制方法相比, 使用本协议中详细介绍的不同 isi 方法评估预脉冲抑制具有多重优势。首先, 该方法提供了一个机会来建立 isi 函数的形状, 包括增加 (更清晰的曲线屈折) 或减少 (平展响应振幅曲线)3,15在惊吓振幅, 以及在反应抑制的峰值的变化3,5。此外, 当使用不同的 ISI 方法时, 惊吓反应是一个相对稳定的现象1, 这表明该方法在审查神经认知缺陷进展的纵向研究中的潜在效用5,15. 最后, PPI 提供了一个重要的机会, 以了解神经认知障碍所涉及的潜在神经电路16。
在我们的研究中, 我们采用了两种实验范式 (图 1), 包括多模态 pppi 和间隙预脉冲抑制 (gap-ppi), 以评估不同 isi 方法的效用, 以描述感觉模式, 精神兴奋剂暴露的影响,和年龄。跨模性 PPI 实验范式利用了一个额外的刺激 (例如, 音调, 光, 空气吹气) 的表示作为一个离散的预紧力之前, 一个声学惊人的刺激。与之形成鲜明对比的是, 在 gap-PPI 实验范式中, 没有背景 (例如, 去除背景噪声、光线或空气吹气) 是一种离散的预紧力。在这里, 我们描述了评估时间处理的实验范式, 以及分析 ppi 和 gap-PPI 的统计方法。在讨论中, 我们比较了从可变 ISI 方法和推广值控制方法中得出的结论。
Protocol
Representative Results
Discussion
本协议描述了不同 isi 在评估时间处理方面的能力, 用于采用横截面或纵向实验设计的研究。研究感官形态、精神刺激剂暴露或年龄对 ISI 功能形状的影响, 表明其在揭示对 ISI 操作的不同敏感性 (即最大抑制点的变化) 或对 ISI 的操作相对不敏感 (即isi 曲线的更剧烈的屈折, isi 曲线的扁平)。使用两种实验模式, 包括跨模 ppi 和跨模 ppi, 表明 ISI 的效用独立于离散预紧力的添加 (即跨…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了国家卫生研究院 (国家药物滥用研究所 DA013137) 赠款的部分支持;国家儿童健康和人类发展研究所 HD043680;国家心理健康研究所, MH106392;国家神经系统疾病和中风研究所, NS100624) 和由南卡罗来纳大学行为-生物医学接口计划支持的跨学科研究培训计划。Landhing moran 博士目前是 NIDA 临床试验中心网络的科学官员。
Materials
| SR-Lab Startle Response System | San Diego Instruments | ||
| Isolation Cabinet | Industrial Acoustic Company | ||
| SR-Lab Startle Calibration System | San Diego Instruments | ||
| High-Frequency Loudspeaker | Radio Shack | model #40-1278B | |
| Sound Level Meter | Bruel & Kjaer | model #2203 | |
| Perspex Cylinder | San Diego Instruments | Included with the SR-Lab Startle Response System | |
| SR-Lab Startle Response System Software | San Diego Instruments | Included with the SR-Lab Startle Response System | |
| Light Meter | Sper Scientific, Ltd. | model #840006 | |
| Airline Regulator | Craftsman | model #16023 | |
| SPSS Statistics 24 | IBM | Used for Statistical Analyses (Optional) |
References
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