Le 5-Choix réaction Série Durée de la tâche: Une équipe de l'attention et du contrôle des impulsions pour rongeurs

Summary

Ce protocole décrit la tâche de temps de réaction de série à 5 choix, ce qui est une tâche en fonction de opérant utilisée pour étudier l'attention et le contrôle des impulsions chez les rongeurs. défis de jour de test, qui sont des modifications de la tâche standard, d'accroître la flexibilité de la tâche et peuvent être combinés avec d'autres manipulations pour mieux caractériser le comportement.

Abstract

Ce protocole décrit la tâche de temps de réaction de série à 5 choix, ce qui est une tâche en fonction de opérant utilisée pour étudier l'attention et le contrôle des impulsions chez les rongeurs. défis de jour de test, des modifications à la tâche standard, peuvent être utilisées pour imposer systématiquement les systèmes neuronaux contrôlant soit attention ou le contrôle des impulsions. Surtout, ces défis ont des effets uniformes sur le comportement à travers des laboratoires sur des animaux intacts et peuvent révéler soit des améliorations ou des déficits de la fonction cognitive qui ne sont pas apparentes lorsque les rats sont testés uniquement sur la tâche standard. La variété des mesures comportementales qui sont collectées peut être utilisé pour déterminer si d'autres facteurs (par exemple., La sédation, les déficits de motivation, les déficiences de l'appareil locomoteur) contribuent à l'évolution de la performance. La polyvalence de la 5CSRTT est encore renforcée parce qu'elle se prête à la combinaison avec des techniques pharmacologiques, moléculaires et génétiques.

Introduction

La série tâche 5 choix de temps de réaction (5CSRTT) a été développé par Trevor Robbins et ses collègues de l'Université de Cambridge afin de comprendre les troubles du comportement affichés par les personnes diagnostiquées avec un trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH) ^1,2. Il est basé sur des tâches de performance continues utilisées pour étudier l'attention chez l'homme ^3; l'attention étant définie comme la capacité d'allouer et de soutenir la mise au point de ressources cognitives sur des stimuli ou des informations spécifiques, tout en ignorant d'autres informations ^4. Bien que la tâche a été conçu à l'origine pour une utilisation avec des rats ^1,2, une version de la souris a également été mis au point ^5,6.

Le 5CSRTT de base nécessite des rats pour numériser un réseau horizontal de cinq ouvertures pour la présentation d'un bref stimulus lumineux (Cue) dans l'une des ouvertures; une fois que le rat détecte le stimulus doit nez pousser dans l'ouverture éclairée de recevoir une récompense de granulés de sucre. Ainsi, La tâche nécessite rats à la fois à diviser leur attention sur les 5 ouvertures distinctes dans l'espace et à maintenir l'attention jusqu'à ce que le stimulus est présenté dans un essai donné et à travers de multiples essais dans une session ^{de 1,7.} Il est généralement évaluée par l'exactitude des réponses. Bien que le 5CSRTT a été initialement conçu pour évaluer l'attention, il est également utilisé pour évaluer le comportement impulsif ou l'inhibition de la réponse ^1,7,8: la capacité de retenir pré-puissant ou inapproprié répondre ^9. Au cours de l'opération, le rat doit répondre pour retenir la durée de l'intervalle d'essai entre (ITI) et seulement une fois de répondre au stimulus est présenté dans l'une des ouvertures ^1. Ainsi réponses prématurés, ceux qui se produisent au cours avant la présentation de stimuli ITI, fournissent un indice utile de comportement impulsif.

Le 5CSRTT est incroyablement souple tâche il ya un certain nombre de modifications de la tâche de base (c'est-à-défis de jour de test)qui peuvent être mises en place pour examiner plus attentivement la façon expérimentale manipulations affectent le comportement. Par exemple, la diminution de la durée de relance ou de raccourcir l'ITI sont différents mécanismes visant à accroître la charge attentionnelle de la tâche et peut être utilisé pour évaluer systématiquement sous-domaines de l'attention ^1,7,10-12. En revanche, l'augmentation de la durée de relance minimise les demandes attentionnelles de la tâche; ceci peut être utilisé pour déterminer si une manipulation interfère avec la capacité à réaliser les conditions de réaction de base de la tâche ^12. L'augmentation de la durée de l'ITI peuvent être utilisés pour déterminer si une manipulation particulière affecte la réponse impulsive ^1,7,8,13-15. En outre, à l'aide de défis quotidiens de test, tels que ceux décrits, peuvent révéler des déficits ^{de 10} ou améliorations ^16,17 de comportement qui ne sont pas observée chez les rats bien formés testé en utilisant des paramètres de test standard.

Surtout, le 5CSRTT se prête to combinaison avec un certain nombre de techniques différentes; par exemple la cognition a été étudiée lésions suivantes des zones discrètes du cerveau ^10,18-20, ou neurotransmetteur sélective Épuisement ^2,21,22. Études pharmacologiques de comportement ont utilisé soit systémique ^16,17,23-28 ou discret administration intracrânienne de médicaments ^29-32. De plus la performance est facilement évaluée après administration aiguë et chronique ^{12,16,17,29-32} médicament ^13,14,23,33. Les effets de l'exécution des tâches sur la libération de neurotransmetteurs ³⁴ et l'activité métabolique ³⁵ dans les zones discrètes du cerveau ont également été évalués. En outre, la performance sur cette tâche peut être utilisée pour séparer les rats en groupes en fonction de la ligne de base de la performance de l'attention ^30,31 ou ^15,32 niveaux de l'impulsivité. Enfin, avec l'avènement d'une version de la souris de la 5CSRTT ^5,6, la tâche a été utilisé pour étudier les contributions génétiques à l'attention et impUlse contrôler ^5,36-39.

Parce que le 5CSRTT évalue plusieurs fonctions cognitives simultanément et se prête à utiliser en combinaison d'une variété d'approches pharmacologiques, génétiques et moléculaires, il a été régulièrement utilisé pour évaluer le dysfonctionnement cognitif dans le cadre de modèles animaux de troubles psychiatriques et neurologiques. Par exemple, la 5CSRTT a été utilisé pour étudier la neurobiologie sous-jacente aux perturbations cognitives dans le trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH) ^{37,40,41, 23,33,42} schizophrénie, toxicomanie ^13,14,43-45, la maladie d'Alzheimer ^{18 , 39,} la maladie de Parkinson ^36, et la maladie de Huntington ^37.

Ce protocole fournit des lignes directrices pour les rats de formation sur la 5CSRTT. Comme un certain nombre de mesures de performance peuvent être recueillis, nous décrivons comment les modèles communs de résults doivent être interprétés. En outre, plusieurs modifications communes au protocole de base, les défis de jour de test, sont décrits.

Protocol

Cette procédure nécessite l'utilisation d'animaux; ces procédures ont été approuvées par l'Oberlin College institutionnel de protection des animaux et l'utilisation comité et sont en conformité avec le Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire 46. 1. 5CSRTT Appareil Un schéma de l'appareil 5CSRTT est fourni à la figure 1. Appareil 5CSRTT consiste en une chambre de conditionnement opérant (…

Representative Results

Manipulations de la 5CSRTT que la sonde Visuospatial Attention Une approche pour varier les demandes attentionnelles de la tâche est de modifier la durée du stimulus. Comme la durée de stimulation diminue,% précision diminue (figure 3A) et% d'augmentation des omissions (figure 3B; adapté de 12). Ainsi courtes durées de relance augmentent les demandes attentionnelles de la tâche et de plus longues durées de stimulation diminuent l…

Discussion

Le 5CSRTT est une tâche largement utilisée pour évaluer l'attention et le contrôle des impulsions chez les rongeurs. Il est le plus souvent mesurée par la précision de répondre ^1,7,10. Parce que la précision de la réponse ne comporte pas d'omissions et parce que les deux réponses correctes et incorrectes ont la même exigence de réponse (c'est à dire., Un nez pousser dans un trou), la précision n'est pas influencée par la capacité locomotrice, la motivation ou la sédat…

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