Il potere di Interstimulus intervallo per la valutazione di elaborazione temporale in roditori
Summary
Elaborazione temporale, un processo preattentive, può essere alla base di deficit nei processi cognitivi più alto livello, tra cui attenzione, comunemente osservata nei disordini neurocognitive. Tramite inibizione del prepulse come un paradigma esemplare, presentiamo un protocollo per la manipolazione di interstimulus intervallo (ISI) per stabilire la forma della funzione ISI per fornire una valutazione della elaborazione temporale.
Abstract
Deficit di elaborazione temporale sono stati implicati come potenziale dimensione elementare di livello superiore processi cognitivi, comunemente osservata nei disordini neurocognitive. Nonostante la divulgazione di inibizione del prepulse (PPI) negli ultimi anni, molti protocolli correnti promuovono utilizzando una percentuale di misura di controllo, quindi precludere la valutazione di elaborazione temporale. Lo studio presente ha utilizzato cross-modale PPI e gap inibizione del prepulse (gap-PPI) per dimostrare i vantaggi connessi all’occupazione di una gamma di intervalli di interstimulus (ISIs) per delineare gli effetti della modalità sensoriale, psicostimolante esposizione ed età. Valutazione delle modalità sensoriale, psicostimolante esposizione ed età rivela l’utilità di un approccio variando l’intervallo di interstimulus (ISI) per stabilire la forma della funzione ISI, compreso aumenta (inflessioni più nitide curva) o diminuisce (appiattimento curva di risposta ampiezza) startle in ampiezza. Inoltre, turni nell’inibizione di risposta di picco, indicativo di una sensibilità differenziale per la manipolazione di ISI, spesso si rivelano. Così, la manipolazione sistematica di ISI permette un’occasione fondamentale valutare elaborazione temporale, che può rivelare i meccanismi neurali coinvolti nei disordini neurocognitivi.
Introduction
Deficit di elaborazione temporale sono stati implicati come un potenziale meccanismo neurale sottostante per alterazioni a livello superiore processi cognitivi comunemente osservati nei disordini neurocognitive. Inibizione del prepulse (PPI) della risposta dello startle uditiva (ASR) è un paradigma sperimentale traslazionale, comunemente usato per esaminare i deficit di elaborazione temporale, rivelando profonde alterazioni nei disordini neurocognitivi quali schizofrenia,1 2 di disordine di iperattività di deficit di attenzione e HIV-1 associati disturbi neurocognitivi3,4. In particolare, valutazioni di elaborazione temporale in modelli preclinici di HIV-1 hanno rivelato le generalità, la relativa permanenza e suggerito l’utilità di diagnostica di PPI in tutta la maggior parte degli animali durata funzionale3,4 ,5,6.
Uso di un approccio variabile intervallo di interstimulus (ISI; cioè, il tempo tra il prepulse e lo stimolo di startle) nell’analisi delle date di modifica riflesso torna a Sechenov nel 18637. Gli studi seminali di modificazione riflessa, una misura di sensorimotoria gating, impiegato un approccio variando ISI per valutare la risposta del flessore e provino in rane7,8, così come le risposte istintive in esseri umani9. La prima applicazione clinica della procedura di modifica riflessa valutate sensibilità visiva in un uomo con cecità isterica10. Oltre un secolo dopo i primi rapporti di modificazione riflessa, l’approccio di ISI variabili è stato reso popolare in tutta una serie di carte seminali11,12,13. Nonostante le differenze inerenti gli studi seminale sulle reflex modifica (cioè, specie, procedure sperimentali, riflessi), hanno stabilito una relazione temporale che era sorprendentemente simile tra specie.
Valutazione dell’inibizione del prepulse utilizzando un approccio variando ISI, come dettagliato nel presente protocollo, ha più vantaggi rispetto la percentuale diffuso di approccio di controllo. In primo luogo, l’approccio offre l’opportunità di stabilire la forma della funzione ISI, compresi gli aumenti (inflessioni più nitide curva) o diminuisce (appiattimento della curva di risposta ampiezza)3,15 nell’ampiezza dello startle, così come si sposta al punto di picco di inibizione di risposta di3,5. Inoltre, quando un approccio che varia ISI è impiegato, risposta dello startle è un fenomeno relativamente stabile1, suggerendo la potenziale utilità dell’approccio longitudinali studi che esaminano la progressione di deficit neurocognitivi5 , 15. Infine, PPI fornisce un’opportunità critica di comprendere circuiti neurali sottostanti coinvolti in neurocognitive disturbi16.
Nel nostro studio, abbiamo impiegato due paradigmi sperimentali (Figura 1), tra cui cross-modale PPI e inibizione del prepulse divario (gap-PPI), per valutare l’utilità di un approccio variando ISI per delineare gli effetti della modalità sensoriale, esposizione psicostimolante, e l’età. Il paradigma sperimentale del PPI di cross-modale utilizza la presentazione di uno stimolo aggiunto (ad es., tono, luce, soffio di aria) come un discreto prestimulus prima di uno stimolo acustico sorprendente. In netto contrasto, nel paradigma sperimentale gap-PPI, l’assenza di uno sfondo (ad es., rimozione del rumore di fondo, luce o aria soffio) serve come un prestimulus discreti. Qui, descriviamo entrambi i paradigmi sperimentali per la valutazione di elaborazione temporale, nonché approcci statistici per l’analisi del PPI e gap-PPI. All’interno della discussione, abbiamo confrontato le conclusioni uno da trarre dalla variabile approccio ISI e la popolare per cento dell’approccio di controllo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il presente protocollo descrive la potenza di ISI variabili per la valutazione di elaborazione temporale per gli studi che impiegano disegni sperimentali o a sezione trasversale o longitudinale. Esaminare gli effetti delle modalità sensoriale, psicostimolante esposizione o età sulla forma della funzione ISI ha dimostrato la sua utilità nel rivelare una sensibilità differenziale per la manipolazione di ISI (cioè, turni nel punto dell’inibizione massima) o un insensibilità relativa alla manipolazione di ISI …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto in parte dalle concessioni dal NIH (National Institute on Drug Abuse, DA013137; National Institute of Child Health e lo sviluppo umano HD043680; Istituto nazionale di salute mentale, MH106392; Istituto nazionale di malattie neurologiche e ictus, NS100624) e il programma di formazione interdisciplinare di ricerca supportati dall’Università della South Carolina comportamentale-biomedica programma di interfaccia. Dr. Landhing Moran è attualmente un collaboratore scientifico presso il centro di NIDA per Clinical Trials Network.
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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