Waiting
Elaborazione accesso...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Три лаборатории процедуры для оценки различных проявлений импульсивность в крыс

Published: March 17, 2019 doi: 10.3791/59070
Automatic Translation
*1, 2, 1, 1, 1, 1, 3, *1
1Laboratorio de Neurociencias, Universidad Iberoamericana, 2Departamento de Psicología, Universidad Anáhuac México Sur, 3Departamento de Salud, Universidad Iberoamericana
* These authors contributed equally

Summary

Мы представляем трех протоколов, которые используются для оценки различных форм импульсивность в крыс и других мелких млекопитающих. Межвременной выбор процедур оценить тенденции к дисконтным значение задержки результатов. Дифференциальный усиления низких ставок и функция отрицательных дискриминации оценить ингибирование реагирования с и без наказания за неуместным ответы, соответственно.

Abstract

Настоящей статьи Руководство для проведения и анализа трех протоколов на основе принадлежности для оценки импульсивность в крыс. Импульсивность является значимой концепции, потому что это связано с психиатрических состояний в организме человека и неадекватные поведения в не человеком животных. Считается, что импульсивность состоит из отдельных факторов. Существуют протоколы лаборатории разработана для оценки каждого из этих факторов, с использованием стандартизированных автоматизированного оборудования. Дисконтирование задержка связана с неспособности быть мотивированы задержки результатов. Этот фактор оценивается через межвременной выбор протоколов, которые состоят из представления человека с выбор ситуации с участием немедленное вознаграждение и больше, но задержка вознаграждение. Ответ торможение дефиците связан с неспособностью удерживать доминантный ответы. Дифференциальный усиления низких ставок (DLR) и функция отрицательных дискриминации протоколов оценить ответ ингибирование дефицит фактора импульсивность. Бывший вводит условие для мотивированных личности, в котором большинство ждать минимальный период времени для реагирования были вознаграждены. Последний оценивает способности отдельных лиц воздерживаться от пищи, ищут ответы, когда сигнал об отсутствии питания представлен. Цель этих протоколов является построить объективной количественной оценки импульсивность, который служит для проведения сравнений кросс видов, позволяя возможность трансляционного исследования. Преимущества этих конкретных протоколов включают их легко set-up и приложение, которое проистекает из относительно небольшое количество необходимого оборудования и автоматизированных характер этих протоколов.

Introduction

Импульсивность, можно представить как поведенческие измерения, связанные с неадекватные результаты1. Несмотря на широкое использование этого термина нет универсального консенсуса по его точного определения. В самом деле некоторые авторы определили импульсивность, давая примеры импульсивного поведения или их последствия, а не определяющие какие отличительные аспекты регулирования явления. К примеру импульсивность, как предполагается, связаны с невозможностью ждать, план, подавляют доминантного поведения, или нечувствительность к задержки результатов2, и он рассмотрел основные уязвимости аддиктивного поведения3. Бари и Роббинс4 были характерны импульсивность, как сопредседатель возникновение сильных импульсов, будучи вызваны диспозиционной и ситуационных переменных и неблагополучных ингибирующее процессов. Другое определение оказали Далли и Роббинс, который заявил, что импульсивность может рассматриваться как предрасположенность к быстрой, часто преждевременно, действия без необходимости понимания5. Тем не менее еще одно определение импульсивность, предложенный Соса и дос Сантос6, поведение тенденция, что отклоняется организм от максимального доступны награды из-за приобретенных контроль над организма реагирует на раздражители Кстати связанные с эти награды.

Из-за поведенческих процессов, связанных с импульсивностью ее нейрофизиологическим субстратом включает структуры общего с тех мотивированных поведения, принятия решений и оценки вознаграждение. Это поддерживается исследования, которые показывают, что структуры cortico полосатой путь (например, прилежащем ядре [НАК], префронтальной коры [ПФК], миндалины и хвостатого Путамен [процессор]), а также системе восходящий моноаминергических нейромедиатора, участие в выражении импульсивное поведение7. Однако нейронные субстрат импульсивность является более сложным, чем это. Хотя NAc и ПФК участвуют в импульсивное поведение, эти структуры являются частью более сложной системы, а также состоят подструктур, которые имеют различные функции (для получения более подробной документации, Далли и Роббинс5см).

Независимо от споров о его природе и биологического субстрата этот поведенческий аспект, как известно, варьируются от лиц, в этом случае он может рассматриваться как признак, и в людей, в этом случае он может рассматриваться как государство8. Импульсивность давно признана особенность некоторых психиатрических состояний, такие как внимание дефицит/гиперактивности (СДВГ), злоупотребления психоактивными веществами и маньяк эпизодов9. Там, кажется, высокая консенсус, что импульсивность состоит из нескольких несовместимыми факторами, включая нежелание ждать (то есть, задержка дисконтирования), неспособность воздержаться доминантный ответы (т.е., тормозящий дефицита), трудно сосредоточиться на соответствующих информации (то есть, невнимательность) и тенденция к участвовать в рискованных ситуациях (например, поиск острых ощущений)5,10,11. Каждый из этих факторов может оцениваться специальных поведенческих задач, которые обычно назначаются две широкие категории: выбор и реакции торможения (они могут иметь разные этикетки между каждым авторов таксономии). Некоторые важные особенности таких поведенческих задач, что они могут применяться через несколько видов животных2 и что они позволяют изучать импульсивность в контролируемых лабораторных условиях.

Моделирование поведенческие измерения в лаборатории не человеком животных имеет ряд преимуществ, включая возможность измерения конкретных, операционной поведенческих тенденций, что позволяет исследователям в значительной степени уменьшить смешанных переменных (например, загрязнение от прошлых событий жизни4) и для осуществления экспериментальных манипуляций таких хронических фармакологических администрации, выполняющих нейротоксическое поражения, или генетических манипуляций. Большинство из этих протоколов имеют аналоговые версии для людей, которые делают сравнения легко5. Главное с использованием аналогов этих протоколов лаборатории в организме человека является эффективным для помощи диагноз психиатрических состояний, такие как СДВГ (особенно когда более одного протокола прикладной12).

Как другие психологические измерения Лаборатория протоколы для оценки импульсивность должны соответствовать определенным критериям в целях достижения цели обеспечения понимание явления изучаются. Следует рассматривать как соответствующую модель импульсивного поведения лаборатории должен быть надежный протокол и обладают (по крайней мере, в некоторой степени) лицо, конструкции или прогностическую валидность13. Надежности может подразумевать, что эффект после измерения будет повторить, если манипуляция проводится два или более раз, либо что измерение согласуется со временем или через различные ситуации14,15. Бывший функция будет особенно полезным для экспериментальных исследований, в то время как последний бы так для корреляционного исследования14. Действительность лицо относится в той степени, в которой то, что измеряется напоминает феномен, который должен моделироваться, что касается, например, пострадавших от тех же переменных. Прогностическую валидность относится к способности меру для прогнозирования будущих результатов в протоколах, которые призваны измерять же или похожие конструкцию. Наконец конструкция действия относится к ли протокол воспроизводит поведение, которое теоретически звук относительно процесса или процессов, предполагается участие в явление изучается. Однако хотя они весьма желательных функций, одно должно быть осторожным, когда заявив, что протокол действует исключительно на основе этих критериев16.

Существует несколько протоколов для измерения импульсивность в лабораторных условиях. Однако настоящей статьи представлены только три таких методов: межвременной выбор, дифференциальной усиление низких ставок, и функция отрицательных дискриминации. Интертемпорального процедуры призваны оценить задержку дисконтирования (т.е., сложность задержки результатов для управления поведением) компонент импульсивность. Основные смысл настоящего Протокола конфронтирует предметы с две награды, которые отличаются как масштабы, так и задержки17. Один из альтернативных вариантов обеспечивает небольшой немедленное вознаграждение (термин меньше, чем раньше, SS) и другой больше, но задержка вознаграждение (называется больше позже, LL). Доля ответов на альтернатива СС может использоваться как индекс импульсивность18. В дифференциальной подкрепления процедур недорого, фактор импульсивность оцениваться является ингибирование ответ (то есть, неспособность удерживать доминантный ответы) когда есть негативные наказания случай после ненадлежащего реагирования. Обоснование этого протокола вводит субъектов к ситуации, в которой единственным способом получения награды приостановить их ответивших19. Наконец функция отрицательных дискриминации процедура оценивает ответ ингибирование когда нет явного наказания после ненадлежащего реагирования. Обоснование этого протокола (также известный как Pavlovian кондиционером ингибирования или A +/ AX-процедура) – оценить способность испытуемых удерживать ненужные ответы20.

Эти процедуры выделиться в сравнении к другим как имеющие несколько удобных функций. Например процедуры, представленные здесь подходят для проводимых в минимально оборудованной принадлежности камеры (также известный как Скиннер box). На рисунке 1 показана схема типичного кондиционной камеры. Принадлежности камеры являются инструментами полезные исследования из-за ряда преимуществ. Они позволяют автоматизированный сбор относительно большого объема данных, максимальное количество предметов, начисленных за единство пространства и времени21. Кроме того, поведенческие исследования, проведенные в принадлежности камеры требуют минимальной исследователь вмешательство, которое уменьшает время и усилия сотрудников лаборатории, в отличие от других доступных методов (например,-автоматизированная T-лабиринты, набор перенос коробки) 21. сведение к минимуму вмешательства исследователей также помочь в снижении исследователей предвзятости, уменьшение воздействия исследователей кривой обучения, и сокращение обработки индуцированной подчеркнуть22. Типичный принадлежности камер стандартизированы достаточно для использования с среднего размера грызуны, такие как крысы (р. Омар), но могут быть использованы для изучения других таксонов, как аналогичные размера сумчатых (например, D. albiventris и crassicaudata л 23). Существуют также коммерческие принадлежности камеры адаптированные для небольших (например, мышей [м. musculus]) и больше (например, нечеловеческих приматов) видов. Настройка и ведение протоколов, представленных в этой статье требуют минимальных навыков программирования и требуют довольно низкое количество достижимый ввода и устройств вывода, в отличие от более сложных альтернативных методов (например, 5-выбор последовательного время реакции задачи [5- CSRTT]24 и знак отслеживание25).

Figure 1
Рис 1: диаграмма кондиционирования прототип камеры. Основными компонентами кондиционной камеры включают в себя: (1) левый рычаг, сосуд (2) продовольствие (оснащены боковой инфракрасные диоды для обнаружения головы записей), сконцентрированные свет (3), (4) динамик для тон выбросов (вид сзади), дом (5) свет (вид сзади), еда (6) распределитель. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Трех протоколов, описанные в этом разделе требуют использования крыс как субъектов. Большинство лабораторных крыс штаммы являются подходящими; Например, Wistar, Лонг-Эванс, Sprague-Dawley, и т.д. Комитет по этике Универсидад ибероамерикана, после руководство для ухода и использования лабораторных животных (Институт лабораторных животных ресурсов, Комиссия по наук о жизни, Национальный исследовательский совет, 1996), одобрил протоколы лабораторных чтобы описать.

1. стойлового содержания скота и подготовка

  1. Определите количество крыс, которые будут использоваться. Это будет зависеть от нескольких факторов, таких как тип дизайн выбран, статистической мощности желаемого/требуется, расходы на проведение этого исследования и времени, отведенного для проведения исследования26.
  2. Этикетке каждого крысы хвост с несмываемым маркером для целей идентификации.
  3. Дом крысы индивидуально или в группах (2-5) с водой свободно доступны.
  4. Ограничьте потребление пищи крыс для того, чтобы мотивировать их для протоколов. В случае индивидуально размещены крыс удобный метод для питания ограничение является снизить вес до 85% свободных кормления взвешивания (используйте только для взрослых крыс)27. Поддерживайте этот вес цели путем предоставления дополнительного питания после проведения протокол. Для размещается группа крыс дают доступ к пищу для 60 мин ежедневно после проведения протокол27.
  5. Дом принадлежности камеры в звук и свет, смягчающих снарядов.

2. Предварительная подготовка

Примечание: Перед началом любого из этих протоколов, поведенческие крысы должны привыкнуть к принадлежности камеры и гранул пищи. Это также жизненно важное значение для подготовки ответов, с которыми будет действовать животных в протоколе. Три протокола, представленные здесь использовать appetitive мотивации для поведение свидетельствует об импульсивности, как и большинство других доступных альтернативных задачи (с28выбор исключений). Диспенсеры обычных продуктов питания хорошо подходят для доставить обоих коммерческих изысканные зерна и сахара гранулы, но даже может обрабатывать «сырые» зерна при определенных обстоятельствах29.

  1. Привыкания
    1. После запуска режима ограничения продовольственной, ввести крыс в принадлежности камеры без проведения любой протокол для 30 минут, чтобы приучать изучения ответов. Положите 60 пищи окатышей в пищевой сосуда в начале сессии для того, чтобы приучать продовольственной neophobia.
    2. Повторяйте ежедневно до тех пор, пока крысы потребляют все гранул пищи.
  2. Журнал обучение
    1. После стадии привыкания, ввести крыс в принадлежности камеры для двух дополнительных 30 мин ежедневных сеансов, доставку продовольствия Пелле каждые 45 s. Это помогает определить источник питания окатыши крыс.
  3. Рычаг пресс подготовки
    1. Используйте это только для межвременной выбор и Ходовых протоколов.
    2. Проект один (DRL) или два рычагов (для межвременной выбор) в камеры и начать непрерывное укрепление процедуры, то есть, доставить питание Пелле за каждый рычаг пресса. Эта процедура используется одновременно с бесплатное питание Пелле доставки каждые 45 s (т.е., альтернативных FR1-FT45 s расписание подкрепление30), как и в предыдущем этапе. Сеансы могут иметь продолжительность 30 мин.
    3. Повторяйте ежедневно, после того, как крысы зарабатывают 80 награды за два дня подряд.
  4. Формируя последовательных приближений
    1. Этот метод следует используйте в случае, если крысы не достигают критерий в четырех сессиях.
    2. Откройте изоляции оболочки кондиционной камеры и наблюдать поведение крыс. Доставить питание Пелле за каждый ответ, что приближается ответ целевой (то есть, рычаг нажатие). Примеры эти приблизительные ответы приближается, нюхать или прикосновение рычаг.
    3. После того, как крысы последовательно выполнять приблизительные ответы, прекратить доставку награды на них и начать, требующий ответа, который ближе к целевой реакции. При необходимости повторите.

3. Программирование автоматизированные протоколы

Примечание: Используемые значения (например, задержки, суммы вознаграждения, количество испытаний, продолжительность сессии, графики значения, время ожидания, промежуток между пробной интервал, порог для принудительного испытаний, наличие/отсутствие сопутствующих стимулы, стимулы длительности) были представлены произвольно выбранные. Читатели могут хочу проконсультироваться в литературе для определения соответствующих параметров и условий для достижения их конкретных целей. Коды для проведения образцы трех протоколов, представленные здесь в среде MED-PC предоставляются в репозитории, которые могут быть найдены в следующий URL: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-codes. Такие коды могут быть свободно загружены и изменяться в зависимости от конкретных потребностей.

  1. Межвременной выбор
    1. Выберите значения для задержки и величина вознаграждения. Например выбор для альтернативных СС доставить один продовольственной Пелле немедленно и выбор для альтернативных LL доставить пять гранул пищи после 20 s исправлены задержки.
    2. Выберите условие отделки. Конец сессии автоматически после завершения некоторых указанного критерия. Например: конец сессии после 40 выбор испытания или 50 мин.
    3. Объединить каждого варианта с рычагом (слева или справа) в пределах принадлежности камеры противовеса Латеральность альтернатив среди предметов.
    4. Проект оба рычага в принадлежности камеры и сделать доступным после достижения переменный интервал расписания30альтернативы СС и LL. После того, как первый рычаг нажмите по истечении определенного интервала, это активирует связанный альтернатива (с задержкой). Различной продолжительности такой интервал в псевдо-случайной моды предотвращает эксклюзивные предпочтение конкретной альтернативы.
    5. Убрать оба рычага и активировать последствия, связанные с СС или LL альтернатив после достижения переменной интервал расписания арматуры.
    6. Выполните условие ожидания (сигнализируется дом свет затемнения) после доставки вознаграждение. Настройте этот длительность этого состояния приравнять средняя продолжительность интервалов между пробной для обеих альтернатив. Следующий выбор суда начинается после завершения времени ожидания. На рисунке 2 показана схема событий в течение двух последовательных испытаний межвременной выбор процедуры.
    7. Осуществлять принудительный испытания. Если предметы выбрать один из альтернативных вариантов для двух последовательных испытаний, программа определит, что следующее заседание будет принудительного разбирательства оставшиеся альтернативы. То есть в следующем суда оба рычага доступны, но только один будет работать. Это гарантирует, что предметы опыт исходы, связанные с обеих альтернатив.
    8. Закончите день сессии, когда из предварительно заданных количество судебных процессов были завершены или когда максимальное время прошло.

Figure 2
Рисунок 2: схема входного и выходного события в двух последовательных испытаний межвременной выбор процедуры. Диаграмма прототипом межвременной выбор процедуры, иллюстрирующие альтернативный выбор СС и LL альтернативный выбор, в двух последовательных испытаний. Каждая строка описывает Хронология возникновения определенного вывода или события ввода. Шипы на шкале времени SS представляют собой выбор меньше, чем раньше альтернативных (после достижения переменной интервал расписания). Шипы на шкале LL представляют собой выбор более позднее альтернатива (там же). Звездочки в шкале времени Rw представляют награду поставки. Повышенные плато на временной шкале или представляют периоды возможность ответить (обычно они сигнализируются, и его продолжительность варьируется в зависимости от времени, что человек принимает для достижения указанного критерия); СТЕНДЫ для тайм-аута , начинается после родов вознаграждение и заканчивается с следующего судебного разбирательства; в этот период убирается оба рычага. Обратите внимание, что длительность ожидания зависят от типа разбирательства (SS выбор или LL выбор) для того чтобы держать между пробной интервалы приравняли. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

  1. DLR
    1. Выберите значение минимального времени после которого ответ будет производить вознаграждение. Например, 10 s.
    2. После начала сеанса или после любой ответ рычаг пресс, запустить таймер от значения, выбранного времени (например, 10 s) до нуля. Если предметы излучают ответ, прежде чем таймер достигает значение ноль, сбрасывает таймер, так что они должны ждать новую возможность получить награду. Если предметы излучают ответ после того, как таймер достигнет нулевого значения, доставить питание Пелле и сбросить таймер после 2 s (это позволяет потреблять пищу животного). Рисунок 3 показывает некоторые возможные представивших ответы структур и их соответствующих программных последствий.
      Примечание: Во время 2 награды s извлечения интервал, ответы, не учитываются, который может повлиять доля ответов взрыв в редких случаях, когда крысы едят пищу достаточно быстро и произойти немедленно реагировать после этого или не обнаружить доставки продовольствия. Это могут быть смягчены с помощью сигнал сигнализации 2 s вознаградить извлечение интервал31. Однако предыдущие исследования показали, что количество таких ответов является незначительным, даже в отсутствие сигнализации сигналы.
    3. Завершите сеанс после времени и/или количество награды критерий.

Figure 3
Рисунок 3: схема шаблона гипотетический ответ и его запрограммированные последствия в процедуре ДХО 15 s. Шипы на шкале R представляют сроки ответы спонтанно испускаемых предметом. Звездочки в шкале времени Rw представляют Хронология награду поставки. Цифры ниже строке Cl представляют часы , отсчет от 15 s количество времени, оставшегося до следующей возможности реагировать и зарабатывать награду. Обратите внимание, что награда доставки происходит только если ответ дается с минимального времени 15 s прошло от последнего ответа. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

  1. Особенность отрицательных дискриминации
    1. Выберите стимулы длительностей, длительности интервала между судебной и отделки критерий для сессий. Например используйте 8 s длительности для условных раздражителей, переменная 92 s между пробной интервалы и отделки критерий 24 судебных разбирательств.
    2. Настоящий псевдо случайно два типа испытаний, A + и AX-на 50% времени A и X представляют типы стимул и знаки плюс и минус представляют наличие или отсутствие пищи, соответственно. + Испытания: Включите один из сконцентрированные огни (стимул A) для 8 s, а затем доставить два питания окатыши (+). AX-испытания: Включите один из сконцентрированные огни (обе стороны) для 8 s и одновременно представляют тон (стимул X), но не доставить продовольствие (-). На рисунке 4 показана схема запрограммированного события для каждого типа испытаний.
    3. Завершите сеанс после времени и/или количество судебных разбирательств критерием.

Figure 4
Рисунок 4: диаграмма виды разбирательства, используемых в процедуре особенность отрицательных дискриминации. Фасады в A timeline представляют натисков возбуждающих стимулов. Фасады в X timeline представляют натисков ингибирующее стимул. Звездочки в шкале времени пищи представляют доставки продовольствия. (A) + испытания включают презентации возбуждающих стимулов, следуют доставки продовольствия. (B) AX-испытания включают в себя изложение возбуждающих стимулов в комплексе с тормозной стимул без доставки продовольствия. Напомним, что испытания должны перемежаются случайно и отделил, относительно длинный между пробной интервалы для лучших результатов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

4. запуск протоколов

  1. Вести протокол ежедневно, в зимнее время, всегда размещения крыс в той же камере оперантной.
  2. Настройка протоколов в компьютерного программного обеспечения. Убедитесь в том, что надлежащим образом ярлык выходного файла с именами субъектов, состояния и изучения.
  3. Очистите внутренние стены, потолок и гриль этаж оперантной камер с этанолом или хлор решений, чтобы удалить запахи из предыдущих сессий или предыдущих исследований.
  4. Проверьте, что всех важнейших входы и выходы работают надлежащим образом, активации и контроля их с помощью компьютера вручную.
  5. Проверьте, что питание распылитель имеет достаточно продовольствия, чтобы доставить на протяжении сессии.
  6. Приблизьте жилищного строительства клеток с крысами внутри к принадлежности камеры.
  7. Откройте отсек корпус и аккуратно выполнять каждый Крыса его соответствующей принадлежности камеры, закрытие принадлежности камеры и изоляции оболочки.
  8. Инициировать программу и подождите, пока программа завершится. Если данные не сохраняется автоматически, сохраните выходные файлы сессии в диске компьютера или в другом месте.
  9. Аккуратно нести крысы обратно в их соответствующие клетки жилья после завершения программы.
  10. Дать дополнительное питание для крыс согласно режиму ограничения отдельных продуктов питания.

5. сбор данных и анализ

Примечание: Коды для извлечения и манипулирования данными из MED-PC выходные файлы (с расширением .txt) для каждой процедуры предоставляются в репозитории, которые могут быть найдены в следующий URL: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-to-R-codes.

  1. Межвременной выбор
    1. Запись рычаг нажимает в качестве альтернативы СС и альтернативу LL.
    2. Разделите СС альтернативных ответов общее число ответов для получения доли импульсивных реакций. Кроме того разделите СС альтернативных ответов LL альтернативные варианты для вычисления соотношения импульсивных реакций. Возьмите десятичный логарифм коэффициента точек данных для устранения асимметрии распределения.

Figure 5
Рисунок 5: гистограмма ИРТО для одного крыса в течение одного сеанса по протоколу s 10 ДХО. Распределение Бимодальные, с одной из вершин в очень короткие ИРТО (взрыв ответов) и другие локализованные вблизи время критерий протокола (приурочен ответов). Также обратите внимание, что есть накопление небольшое количество ответов, справа и относительно недалеко от приурочен распределения (внимания провалы). Девятая сессия в протоколе ДХО крыса 6 в последние неопубликованные исследования от были извлечены данные. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

  1. DRL
    1. Задайте переменную счетчика в программе, которая увеличивается с каждой единицы времени с самого начала сессии.
    2. Запишите значение переменной счетчика в список значений для каждого из ответов, как они происходят во время сессии. Это обеспечит Накопительный записи ответов; то есть точное время, в котором каждый ответ произошел во время сессии.
    3. Получить совокупные запись ответов и вычитать каждое значение, я, от предыдущего значения, я – 1, для того чтобы получить межучрежденческого реагирования времена (IRT), которые представляют собой переменную интерес.
    4. Участок гистограммы ИРТО для одного крыса в одном сеансе с 1 s интервалы на оси X, чтобы визуально проверить данные. Для типичной опытных субъекта это должны увидеть как бимодальным распределением с частью данных накопили в левом и другая часть данных кластерного возле выбранной временной требование протокола ДХО. Рисунок 5 показывает пример типичного исполнения в протоколе DRL для одного крыса в течение одной сессии.
    5. Классифицируйте виды ИРТО. Как указывалось выше, распределение IRT на типичный предмет Бимодальная. Одно возможное толкование этой формы является, что он состоит из смеси (по крайней мере) два распределений, отражающие отдельные процессы32.
      1. Классифицируйте IERs, указывающее внимания провалы.
        1. Слишком долго ИРТО может свидетельствовать о недостатках внимания (т.е. периоды, на которые крысы не занимались в задаче)33. Полезная практика для этих средств является отделить от остальной части данных32правых останцы. Например умножьте межквартильный диапазон распределения вправо на некоторые произвольные константы (например, 3) и добавьте этот номер медиана распределения определить пороговое значение, которое сигнализирует граница между внимания провалы и на остальной части данные32.
      2. Классифицируйте ответы либо влево, либо вправо распределения (после того, как выбросы были удалены32).
        1. Влево распределения или распределение ответов взрыв является слишком коротким ИРТО, которые интерпретируются как свидетельствует о гиперактивности34 или отсутствием внимания и/или ответ обратной связи35. С другой стороны ИРТО вправо распределения или приурочен ответы распределения считаются показателем реагирования в корректировке временного сужения протокола32. Либо использовать произвольные отсечки для классификации границы влево и вправо дистрибутивов31 или математического моделирования сделать так32,,3336.
      3. Определите параметры распространения своевременной реакции.
        1. Уделять пристальное внимание распространению вправо в опытных животных, который обычно занимает большую часть IRT и рассматривается в качестве наиболее важной частью набора данных.
        2. Два параметра интереса являются локализации своего пика и ее распространения. Первая дает индекс способности ингибировать преждевременной реакции; смены слева от времени критерий может быть истолковано как свидетельствует о импульсивность37. Последний свидетельствует о временной оценки; узкий распределения, тем больше времени точность32,40,43. Оцените эти параметры путем простой описательной статистики или более сложного математического моделирования40,,4333.
        3. Полезное руководство по установке ДХО данных теоретическое распределение, предложенный Санабриа и Килин33см. Дополнительные материалы, представленные этими авторами.
      4. Получения глобальной эффективности мера.
        1. Если отделка критерием сессии является временной (то есть, продолжительность сессии будет постоянным) разделите количество заработанных награды количество ответов создается для получения мера эффективности. Если отделка критерием является определенное количество награды рассчитать уровень вознаграждения, которое количество награды делится на продолжительность сессии. Обратите внимание, что эти глобальные меры мало говорят о как получить или потерять награды в протоколе животных и должна использоваться только как грубый направляющий выступ.
  2. Особенность отрицательных дискриминации
    1. Запись частота или длительность ответов во время A + и AX-испытания. Основным показателем обусловлено реагирования могут быть частот средней ответ38, средняя чувствительность продолжительность39или процент судебных разбирательств с по крайней мере один ответ.
    2. После выбора предпочтительного кондиционером ответивших меру, вычтите значение отвечать во время испытания + минус отвечать во время AX-испытания для каждого предмета в конкретной сессии. Это будет представлять собой отрицательный индекс импульсивность40; то есть, тем меньше разница между оба значения, тем больше импульсивность.
      Примечание: Данные из этой задачи достаточно хорошо кредитовать анализ, основанный на мерах от сигнала обнаружения теория41,42, который может использоваться для дополнения мер простое вычитание.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Трех протоколов, описанные в этой статье может каждый проводиться отдельно или в сочетании с другими процедурами; Это будет зависеть от исследования вопроса, который в свою очередь будет определять дизайна исследования. Некоторые примеры дизайна исследования, которые совместимы с этими протоколами являются: (1) время серии исследований, которые призваны описать продольной изменения в производительности; (2) количественная оценка индивидуальной изменчивости, который призван определить надежность мер; (3) поперечного сечения корреляции, которые стремится оценить производительность в одном протоколе может использоваться для прогнозирования производительности на другой протокол исследования впоследствии; (4) продольной корреляции исследования, с целью выяснить ли производительность в одном протоколе может использоваться для прогнозирования производительности на другой протокол, проведенного одновременно; (5) не экспериментальной группы сравнения, призванных оценить ли два или несколько образцов из разных популяций отличаются относительно импульсивный производительности; (6) предтестовая posttest сравнений, которые призваны определить, является ли вмешательство (например, поведенческих, фармакологические, хирургическое) является эффективным в изменении (например, увеличение, уменьшение, стабилизировать) импульсивный производительности; (7) экспериментальной простой группы сравнения, призванных оценить ли вмешательство, если эффективен в изменяя импульсивный производительность, но предтестовая измерения не доступен (например, в выступлениях на ранних стадиях развития, предназначенных для воздействия в взрослого производительность). Этот список не является исчерпывающим и комбинаций конструкций исследования возможности и поощрять.

Как указывалось выше, межвременной выбор процедура предназначена для оценить задержку дисконтирование компонент импульсивность. Предполагается, что оставшиеся два протокола, рассмотреть тормозной способности, который считается одним из основных компонентов импульсивность. ДХО протоколов оценки реакции ингибирования, когда явно ненадлежащего реагирования наказывается Награды упущение. С другой стороны функция отрицательных дискриминации оценивает ответ ингибирование когда существует не номинальная наказания на случай непредвиденных обстоятельств для неуместным ответы. Далее описаны некоторые представитель результаты одного из каждого протокола от настоящей лаборатории или в другом месте.

Рисунок 6 показывает сравнение производительности в межвременной выбор процедуры выборки спонтанно гипертензивных крыс (ШРМ) и крыс Вистара. Первый представляет собой модель штамм широко признанных крыса СДВГ, в то время как последний является штамм обычного управления. Альтернатива СС доставлены разовое питание Пелле после 2 s фиксированный интервал расписания и гранул пищи LL альтернативные поставки четыре после 28 график s фиксированный интервал (Напомним, что эти альтернативы были доступны после выполнения первоначального перечня армирование; в этом случае переменный интервал 30 s). Как показано, журнал коэффициент рычага ответов, связанных с альтернативой СС в ГТК, по сравнению с крыс Вистара выше. Это может быть истолковано как ШР, представляя предпочтение для мгновенного вознаграждения за счет богаче, но задержка альтернативы, в знак высокой задержки дисконтирование связанных импульсивность.

Figure 6
Рисунок 6: сравнение предпочтение альтернатива СС в межвременной выбор процедуры ШР и крыс Вистара. Ось Y отображает журнал трансформированных СС/LL соотношения. Boxplots состоят из данных от средней производительности последних пяти сессий для группы восьми ШР и группы восьми крыс Вистара. Данные была адаптирована из исследования, проведенного Orduña37 (рис. 2 и рис. 3) с разрешения автора. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Что касается производительности на Ходовых протоколов Рисунок 7 показывает продольных данных одного Крыса с 10 s височной сдержанность ответом на. Как видно, во время первых сессий крыса испускает высокая доля ответов взрыв, но есть снижение на последующих сессий. Также может увидеть, что на предыдущих сессиях есть несколько ответов вблизи временной критерий протокола. Однако, как животное приобретает опыт в решении задачи, он в конечном итоге учится реагировать около 10 s. Это свидетельствует о роли обучения в производительности в этом протоколе. Однако следует отметить, что ни один из ИРТО ниже, чем 10 s были вознаграждены; даже в 18-й сессии существует значительная неэффективных мер. Такое исполнение обозначает важное качество протокола: по крайней мере с этими параметрами, задача не является простой мастер, который помогает избежать проблем, связанных с потолка эффектами.

Figure 7
Рисунок 7: продольной прогрессирования производительности на ДХО протокол для одного крыса. Каждый столбик участков показывает смета распределения плотности вероятности ИРТО для одного предмета (Крыса 2) вдоль 18 сессий. Данные были извлечены из недавнего неопубликованные исследования. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Пример фармакологического эффекта на производительность ДХО показан на рисунке 8. После достижения устойчивый производительность в ДХО процедуры с целевое время 10 s, пять самок крыс получил 1 мл/кг подкожно физиологического раствора и были протестированы в той же процедуре 30 мин спустя восемь дней подряд. Затем солевых был заменен с равным объемом 0,05 мг/кг галоперидол и производительность была протестирована на шесть сессий. Это направлены на тестирование ли импульсивный производительности в этой процедуре была снижена через D2 рецепторы антагонизм. Доза была выбрана потому что известно, что галоперидол 0,075 мг/кг или менее не уменьшает мощность двигателя животных и показывает никаких побочных эффектов, которые могут маскировать поведение целевых43. Кроме того с рецепторами помимо D244галоперидол 0,048 мг/кг практически не вмешивались. На рисунке 8синий плотности участков показывают распределение ИРТО для крыс на трех последних сессиях физиологическим состоянием и лосось цветные плотности участков показывают распределение ИРТО за те же предметы на последних трех сессиях галоперидол состояние. Встроенный бар участки изображают сравнений между ответов (вверху) и ставки вознаграждения (внизу) в те же сроки обоих условий (код цвета: синий = физраствора, лосось = галоперидол).

Figure 8
Рисунок 8: влияние галоперидол на производительность ДХО. Каждая группа показывает сравнение между производительностью 3 последних сессий в стадии физиологическим администрации (синий) и стадии администрации галоперидол (лосось). Основная участки Показать ИРТО плотность распределения для отдельных субъектов (Крыса 2 умер вследствие причин, не связанных с исследования) и среднем данных (внизу справа). Встроенные участки Отображение сравнения ответов (A) и ставки вознаграждения (B) в обоих этапов с один и тот же код цвета, который используется для плотности участков. Данные были извлечены из недавнего неопубликованные исследования. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Как это можно увидеть в голубой плотности участков, темы отображения индивидуальные различия относительно эмиссии всплеска ответов. В то время как крысы 1 и 3 едва производят всплеск ответы, значительная доля крыс 4, 5 и 6 ИРТО распределения была создана всплеск ответы. Встроенный бар сюжеты показывают, что галоперидол сократить общий показатель для трех из пяти предметов, специально для тех субъектов с высокой долей всплеск ответов. Это иллюстрирует, что галоперидол главным образом влияет на скорость реакции этих ответов с очень коротким ИРТО, что можно подтверждены с розовым плотности участков. Кроме того бар сюжеты показывают, что награда курс снизился на четыре из пяти предметов. В среднем галоперидол администрации несколько снизилось как ответ, так и награду ставки (см. справа внизу панели), которые были зарегистрированы в других исследованиях с крысами45 и нечеловеческих приматов46 с использованием различных целевых раз (но см. исследование, проведенное Бриттон и Koob47 в котором награда увеличилась с той же дозы). Если одно считает только глобальные показатели, этот результат может показаться парадоксальным, учитывая, что этот протокол явно предназначен для премии низким коэффициентом ответов (как предполагает его название). Этот результат создает, что низкий уровень реагирования не является достаточным для получения оптимального использования имеющихся призов в этой задаче. Изучение приурочен ответы распределения плотности участков может пролить свет на характер этого вывода. В то время как вершины приурочен дистрибутивов систематически не уделяться обе стороны с администрацией галоперидол, распространение резко увеличилось. Это может отражать нарушения временной оценки, которая уже сообщалось ранее с помощью других процедур48.

Ожидаемый результат был снижение импульсивности. Галоперидол является антагонистом рецепторов2 высокоспецифичные селективного допамина D который действует главным образом в постсинаптической Дофаминовый рецептор. Как упоминалось выше, дофаминергической системы играет важную роль в импульсивное поведение. Например для прогнозирования увеличения импульсивность49сообщалось D2 рецепторов лигандом привязки в Североатлантическом Совете. Кроме того допамина НАК истощения снижает частоту преждевременных реакций в другие протоколы, которые измеряют компонент ингибирование ответ импульсивность50. Возможные интерпретации наблюдаемых результатов бы, что дозы галоперидол используется недостаточно для уменьшения существенно связанных с ингибированием импульсивность нарушая время оценки, вызывая дезорганизованы реагирования и потери вознаграждения. Это подчеркивает необходимость обеспечения более тщательной интерпретации данных, а не просто используя глобальные меры, как это делали предыдущие доклады более подробный анализ ИРТО.

О дискриминации особенность отрицательные, рис. 9 показывает Типичная производительность группы субъектов в этом протоколе через 16 сессий. Как видно на рисунке, отвечая в испытаниях A + и AX - существенно не отличаются в начале сессий. После нескольких сессий однако, крысы ответил дифференцировано в обоих типов исследований, которые показывают, что стимул X является противодействие ответ тенденция контролируется A стимул. Обратите внимание, что предметы удерживать журнал подход ответы без каких-либо наказаний в AX-испытания. Важно отметить, что предметы показывают довольно надежной индивидуальные различия в обеих реагировать + испытания и AX-испытания, как показано погрешностей. Это далее создается Рисунок 10, который изображает отдельные примеры экстремальных случаях относительно степени реакции торможения, отображается в этом протоколе.

Figure 9
Рисунок 9: продольной прогрессирования производительности на дискриминации особенность отрицательный протокол для группы крысы. Очки представляют средний условный рефлекс (журнал подход) длительностью в каждой из 16 сессий шести крыс. Черные точки определить, отвечая в + испытания и серые точки определить, отвечая в AX-испытания. Планки погрешностей представляют загружен 95% доверительных интервалов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 10
Рисунок 10: Сравнение длительности ответ в A + и AX-испытания для двух крайних лиц на дискриминации особенность отрицательный протокол. Верхняя панель показывает производительность высокого импульсивность личности (Крыса I1) и нижней панели показывает производительность низкой импульсивность субъекта (Крыса I6). Гистограммы представляют дистрибутивов ответ длительностей в четырех последних сессий; Зеленый определяет, отвечая в испытаниях A + и фиолетовый определяет, отвечая в AX-испытания. Здесь импульсивность обозначается перекрытие между дистрибутивов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Настоящей статье содержится описание Прочее различных протоколов для скрининга импульсивность в крыс. Утверждается, что эти частности протоколы благоприятствования для их удобства программирования и анализа данных и требуют меньше работы и стимул устройств, чем другие имеющиеся альтернативы. Существует несколько важных шагов для эффективного осуществления этих протоколов, таких как (1) приносит вопрос исследования, (2) выбор дизайна соответствующие исследования, (3) программирование выбранного протокола, (4) проведения исследования, (5) сбор данных, (6). анализ данных и (7) интерпретации данных. Адекватно развивающихся исследований вопрос помогает сужения круга возможных путей подходить к этой теме. Целенаправленные исследования вопрос скорее всего приведет к дизайн соответствующие исследования, которая будет информировать исследователей по выбранной теме. Одна из основных особенностей этих протоколов является, что они во многом автоматизирована. Для того чтобы произвести безупречной программы для эксплуатации кондиционной камеры и сбор данных автоматически, тщательное код необходимо записать. Если хорошо провели, (ежедневно в ведении, в тот же час, же экспериментаторов и учета основных отягощающих факторов), эти протоколы могут уступить ярмарка объемы данных, которые могут быть интерпретированы в большой спектр резолюций; например в молекулярной моды (ответ на ответ), в моде судебного разбирательства, судебного процесса, в рамках сессий блоков, различных сессиях, и т.д.

Протоколы, представленные в этой статье были подтверждены в другом месте. Например, с использованием параллельной цепи версии межвременной выбор процедуры, Orduña37 найденных сильных доказательств того, что крысы модель для лечения СДВГ, низкими по сравнению с животными в элемент управления группы (см. рис. 6). Хотя этот результат может быть принято как сильное подтверждение достоверности этой модели на животных, может быть, по крайней мере, Альтернативное объяснение. Животные могут предпочитают альтернатива СС не из-за сильного задержки дисконтирование, но скорее из-за плохой чувствительностью величины вознаграждения. Последующие опыты этого автора исключил эту возможность (Experiment 2) и в конечном итоге подтвердил, что различия в производительности между штаммов действительно из-за разницы в задержке дисконтирования (эксперимент 3). Это элегантно было достигнуто с помощью параллельных цепей для оценки чувствительности для вознаграждения величины и задержки дисконтирования в изоляции; то есть оценки предпочтений между различное количество наград, поддержание продолжительность задержки константы и наоборот. Как известно, задержки дисконтирование предполагается непосредственное отношение к импульсивности.

Задержки, дисконтирование особенность импульсивность подробно изучена с протоколами, которые управления задержек или в либо в пределах суммы вознаграждения или между сессиями моды51,52. Такая практика позволяет исследователю математически характеризуют распада в награду значение как функция задержки. Однако используя несколько значений задержки или величина не является необходимым для оценки степени, в котором задержка результат влияет на предпочтения для этого результата, как исследование Orduña37 , показало, что различия в производительности в задержке дисконтирования Протокол из-за различия в чувствительности к задержке. Кроме того с помощью одной задержки значение было бы желательно, если один стремится применять несколько протоколов или оценке предметов в рамках краткого стадии развития. Настоящей статьи представляет расписание параллельной цепи как удобный альтернативных53, которая значительно проста среди парадигмы, чтобы оценить задержки дисконтирование связанных импульсивность, это просто программа, проводить и интерпретируйте.

Эмпирически проверялись также процедуры ДХО. К примеру ван ден Брука et al.54 выбран женщина импульсивная и не импульсным участников на основе производительности в задаче Рисунок соответствия. Эти авторы сообщили, что импульсивные участники, как правило, плохо работают в задаче ДРЛ по сравнению с не импульсивный участников в нескольких ситуациях. Аналогичным образом Orduña et al.31 нашли различия между ГТК и Wistar крыс в исполнении по протоколу ДХО. Однако различия наблюдались лишь в начале сессии. Как проходили занятия, штамм различия исчезли. Это означает, что протокол (или, опять же, по крайней мере частности параметры занятых) только способна обнаружить различия в учебных курсов, а не в устойчивый государствах этих штаммов крыса. Важно отметить, что широкий спектр целевых раз были использованы в литературе ДХО. Однако кажется, что различные целевые раз были связаны с различных психиатрических условий; Хотя короче ориентировочное время обычно использовались для модель импульсного управления расстройства31,,3233, были использованы большие экран для депрессии55,56,57 . Это кажется поддержать идею что различные процессы, влияющие на поведение под ограничения короче и более целевой раз33. Это была причина для выбора целевой 10-второй раз в разделе представитель результаты. Кроме того большие цели раз нужно постепенно вводиться через ряд шагов, который увеличивает продолжительность действия протокола.

Существуют также исследования, которые проверяют особенность отрицательных дискриминации процедуры как протоколы для оценки импульсивность. Например, He et al.58 найдено что участники помечены как импульсивный плохо выполняют в тесте передачи (т.е., суммирование) для дискриминации особенность отрицательный протокол (но увидеть еще одно исследование, He et al.59). В другом исследовании Буччи et al.60 оценку производительности функция отрицательных дискриминации ШР и управления штамм крыс. Хотя несоблюдение общие различия в производительности между штаммами, эти авторы нашли различий, которые имитируют те нашли в организме человека. А именно женщины ШРС показал нарушения исполнения в задаче. Это можно сравнить с клинических данных с людьми, где женщины с диагнозом СДВГ Показать более крайних симптомов, чем мужчины61. Сходящиеся линии доказательства того, что проверяет функция отрицательных дискриминации как модель импульсивность приходит из исследования, проведенного Мейер и Буччи40. Эти авторы сообщили, что производительность в особенность отрицательных дискриминации был подорваны поражений в префронтальной коре. Предполагается, что эта структура мозга играть важную роль на импульсного управления5 и, действительно, поражения в этой структуре были задокументированы для ухудшить производительность в другие протоколы для оценки импульсивность62, который обеспечивает особенность отрицательно Процедура дискриминации с лицом действительности. Несмотря на тот факт, что дискриминация функция отрицательный протокол не так широко используется для проверки импульсивность, как другие процедуры, он был включен в силу практических причин, его лицо и конструкции действительности и из-за большого тела данных эмпирической и теоретической события, которые документально механизмы, участвующие в исполнении в этой процедуре63,64.

Особенность отрицательных дискриминации процедура стала визитной карточкой для стимулирования обучения явление, известное как кондиционером ингибирование. Для того, чтобы недвусмысленно продемонстрировать это явление, широко распространено мнение, что две дополнительные испытания должны быть совместно прошло65 (хотя ряд авторов оспорили необходимость и достаточность тех испытаний66,67 ,,6869). В тесте суммирование функция стимул (X в текущем нотации) будет уменьшаться, ответ вызвал на условный стимул помимо подготовку вместе с ним (A). В тесте замедления стимул, который приобретет X кондиционерами, отвечает медленнее, чем управления стимул. Однако эти являются тесты для демонстрации, что стимул X действительно ингибирующее согласно теоретические характеристики кондиционером ингибирование. Тесты для ингибирования кондиционером не являются необходимыми для оценки уроков способности индивидуума или группы отказать ответ доминантный подход в присутствии кий, связанные с бездействием пищи.

Процедуры, описанные в этой статье может позволить исследователи для выполнения тестов, поведенческих импульсивность. Как упоминалось ранее, сочетая несколько импульсивность тестов было показано объединения прогностической силой протоколы12, который будет полезным по теоретической и прикладной сад. Дополнительным преимуществом оценки различных проявлений импульсивность в рамках одного исследования является предоставление контента действительность (Специальный тип конструкции действия), в предположении, что импульсивность является многогранным явлением. Однако следует соблюдать осторожность при последовательно тестирования импульсивность с более чем одной из задач, представленные здесь, как было документально проблемы, связанные с такой практикой. Например переходящий эффектов может произойти, это означает, что производительность в задаче может в значительной степени зависеть от обучения в предыдущих задачах; Этот тип эффекта может даже возникнуть в различных условиях в рамках же задача70. Еще одним следствием неудобно применения более чем две задачи в те же предметы является, что, учитывая жизненный цикл грызунов, тесты иногда будет осуществляться на различных этапах своего развития71. Есть некоторые действия, чтобы свести к минимуму такие исходы, такие как противовеса последовательности применения задач (которые в любом случае будет неприятной для корреляционного исследования, как каждой конкретной последовательности не могут быть сгруппированы с другими для анализа) или Поиск протоколы короткой продолжительности.

Хотя довольно полезным и удобным, протоколы, представленные в этой статье есть некоторые ограничения. Например несколько исследований сообщили слабых не значимые корреляции между мерами из разных категорий (или даже в пределах же категории72) протоколов для оценки импульсивность73,74,75 ,-76. Такой поиск проблемы параллельных действия протоколов, что побудило некоторых авторов предположить, что каждая категория протоколов измерения, на самом деле, независимые факторы, способствующие импульсивное поведение5,10, 77 , 78. Однако, другие подчеркнули в функции общих протоколов и предложил объединить рамок для учета различных форм импульсивное поведение4,6,20, 79,80. Может быть места для сомнений в исследованиях показаны отсутствие корреляции и не включая интра класса корреляции сообщений или другие тесты для количественной оценки психометрических свойств их меры14,15. Хотя возобладало убеждение в том, что импульсивность многогранной, необходимы дополнительные исследования с внушительным статистической мощности для количественного определения, в какой степени. Другое известное ограничение является, что процессы, не связанные с импульсивностью может способствовать производительности в эти протоколы81. Например как описано выше, в процедуре ДХО производительность определяется не только путем ингибирования реагирования, но и по времени оценки. Другие авторы полагают, что мотивации и опорно факторы могут также способствовать производительности в этот протокол33,82. К счастью исключить некоторые из этих факторов32,73разработаны вспомогательные методы. Еще еще одним ограничением является то, что протоколы лабораторных животных не точные аналоги тех, кто обычно используется с людьми11; Таким образом их действия как методы трансляционного исследования является спорным. Исследования, в которых оценивали производительность людей в версии протоколов более тесно связаны с теми обычно используется с nonhumans привести к аналогичные результаты83.

Были представлены только три протокола. Однако несколько альтернативных вариантов доступны. Примерами этих альтернатив являются 5-CSRTT (для которых есть также доступны видео статьи84), go/без задача85, стоп сигнал задачи86и знак отслеживания парадигмы87. 5-CSRTT также подтверждена как модель для лечения СДВГ, но он разработан сосредоточиться на невнимательность особенность этого состояния (хотя реакции ингибирования также способствует эффективности). Эта задача требует также индивидуальные группы вставляется в одной из боковых стен кондиционной камеры, требует по крайней мере 5 входных и 5 дополнительных устройств вывода (что увеличивает расходы). Производительность на go/без стоп сигнала задачи и показали быть связано с несколько психических состояниях, сопровождающихся импульсивность88,,8990,,9192. Эти задачи довольно похожи на особенность отрицательных дискриминации протоколы, но с дополнительным аспектом, которая вознаграждает доставляются в зависимости от субъектов производительность20. Такая особенность подразумевает несколько более сложных кодирования для автоматической работы и сбора данных и анализа. Наконец знак отслеживания парадигмы также были теоретически и эмпирически связанные с импульсивностью79. Однако для достижения оптимальных результатов, он требует вложения разработать светоизлучающих рычаги76, который также может увеличить затраты.

Протоколы, описанные здесь может считаться перспективным как производительность в этих протоколах чувствителен к значимых биологических манипуляций, например селективный разводить (см. рис. 6), фармакологического вмешательства (см. рис. 8) и мозг поражения40. Однако обзор литературы часто показывает смешанные результаты в отношении направления воздействия. Будущего применения этих методов должны систематически изучить которые параметры уступают сильнее эффекты, приняв параметрический подход. Это позволило бы исследователи выбрать параметры данного протокола в зависимости от дизайна исследования. Например корреляционного исследования требуют высокой надежный между индивидуальные вариации для соответствующей статистической мощности, а наоборот экспериментальные исследования пользу от мер с низкой дисперсией внутри предметные чувствительны к ситуационной манипуляции14. Программы исследований следует рассматривать эти вопросы для того чтобы эффективно содействовать знаний об импульсивности.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Мы хотели бы поблагодарить Florencia Мата, Мария Елена Чавес, Мигель Бургос и Алехандро Тапиа для оказания технической помощи. Мы также хотели бы поблагодарить Сара Гордон Фрэнсис за ее полезные комментарии на предыдущий проект этой статьи и Владимир Orduña любезно предоставление исходных данных из опубликованных бумаги. Благодаря Клаудио Nallen для создания схемы на рисунке 1. Мы благодарны Dirección de Investigación Универсидад ибероамерикана Сьюдад де Мехико для корректуры и редактирования услуги и производить расходы видео финансирования.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
25 Pin Cables Med Associates SG-213F Connect smart control cards to smart control panels
40 Pin Ribbon Cable Med Associates DIG-700C Connects the computer with the interface cabinet
Computer Dell Computer Company T8P8T-7G8MR-4YPQV-96C2F-7THHB For controlling and monitoring protocols’ processes
Conductor Cables Med Associates SG-210CP-8 Provide power to the smart control panels via the rack mount power supply
Food dispenser with pedestal Med Associates ENV-203M-45 (12937) Silently provides 45 mg food pellets 
Head-Entry Detector Med Associates ENV-254-CB Uses an infrared photo-beam to detect head entries into the food receptacle
House Light Med Associates ENV-215M For providing  diffuse illumination inside the chamber  
Interface Cabinet Med Associates SG-6080D Pod that can hold up to eight smart control cards
Med-PC IV Software Med Associates SOF-735 Translate codes into commands for operating outputs and recording/storing input information
Multiple tone generator  Med Associates ENV-223 (597) For controlling the frequency of the tones
Panel fillers Med Associates ENV-007-FP For filling modular walls when devices are not used
Pellet Receptacle Med Associates ENV-200R2M Receives and holds food pellets delivered by the dispenser
Rack Mount Power Supply Med Associates DIG-700F Provides power to the interface cabinet
Retractable Lever Med Associates ENV-112CM (10455) Detects lever-pressing responses; projects into the chamber or retracts as needed
Smart Control Cards Med Associates DIG-716 Controls up to eight inputs and four outputs of a conditioning chamber 
Smart Control Panels Med Associates SG-716 (3341) Connect smart cards to the devices within the conditioning chambers
Speaker  Med Associates ENV-224AM For providing tones inside the chamber
Standard Modular Chambers for Rat Med Associates ENV-008 Made of aluminum channels designed to hold modular devices 
Standard sound-, light-, and temperature isolating shells Med Associates ENV-022MD Serve to harbor each conditioning chamber
Stimulus Light Med Associates ENV-221M For providing a round focalized light stimulus
Three Pin Cables Med Associates SG-216A-2 Connects smart control panel with each of the input and output devices in the conditioning chambers

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Loxton, N. J. The role of reward sensitivity and impulsivity in overeating and food addiction. Current Addiction Reports. 5 (2), 212-222 (2018).
  2. Richards, J. B., Gancarz, A. M., Hawk, L. W. Inhibitory control and drug abuse prevention. Bardo, M. T., Fishbein, D. H., Milich, R. , Springer. (2011).
  3. Gullo, M. J., Loxton, N. J., Dawe, S. Impulsivity: Four ways five fectors are not basic to addiction. Addictive Behaviors. 39 (11), 1547-1556 (2014).
  4. Bari, A., Robbins, T. W. Inhibition and impulsivity: Behavioral and neural basis of response control. Progress in Neurobiology. 108, 44-79 (2013).
  5. Dalley, J. W., Robbins, T. W. Fractionating impulsivity: neuropsychiatric implications. Nature Reviews Neuroscience. 18 (3), 158-171 (2017).
  6. Sosa, R., dos Santos, C. V. Toward a unifying account of impulsivity and the development of self-control. Perspectives in Behavior Science. , 1-32 (2018).
  7. King, J. A., Tenney, J., Rossi, V., Colamussi, L., Burdick, S. Neural substrates underlying impulsivity. Annals of the New York Academy of Sciences. 1008 (1), 160-169 (2003).
  8. Stayer, R., Ferring, D., Schmitt, M. J. States and traits in psychological assessment. European Journal of Psychological Assessment. 8 (2), 79-98 (1992).
  9. Moeller, F. G., Barratt, E. S., Dougherty, D. M., Schmitz, J. M., Swann, A. C. Psychiatric aspects of impulsivity. American Journal of Psychiatry. 158, 1783-1793 (2001).
  10. Evenden, J. L. Varieties of impulsivity. Psychopharmacology. 146 (4), 348-361 (1999).
  11. Winstanley, C. A. The utility of rat models of impulsivity in developing pharmacotherapies for impulse control disorders. British Journal of Pharmacology. 164 (4), 1301-1321 (2011).
  12. Solanto, M. V., et al. The ecological validity of delay aversion and response inhibition as measures of impulsivity in AD/HD: A supplement to the NIMH multimodal treatment study of AD/HD. Journal of Abnormal Child Psychology. 29 (3), 215-218 (2001).
  13. van der Staay, F. J. Animal models of behavioral dysfunctions: Basic concepts and classifications, and an evaluation strategy. Brain Research Reviews. 52, 131-159 (2006).
  14. Hedge, C., Powell, G., Summer, P. The reliability paradox: Why robust cognitive tasks do not produce reliable individual differences. Behavioral Research Methods. , 1-21 (2017).
  15. Nakagawa, S., Schielzeth, H. Repeatability for Gaussian and non-Gaussian data: A practical guide for biologists. Biological Reviews. 85, 935-956 (2010).
  16. Sjoberg, E. Logical fallacies in animal model research. Behavior and Brain Functions. 13 (1), (2017).
  17. Rachlin, H. Self-control: Beyond commitment. Behavioral and Brain Sciences. 18 (01), 109 (1995).
  18. Logue, A. W. Research on self-control: An integrating framework. Behavioral and Brain Sciences. 11 (04), 665 (1988).
  19. Kramer, T. J., Rilling, M. Differential reinforcement of low rates: A selective critique. Psychological Bulletin. 74 (4), 225-254 (1970).
  20. Sosa, R., dos Santos, C. V. Conditioned inhibition and its relationship to impulsivity: Empirical and theoretical considerations. The Psychological Record. , (2018).
  21. Gallistel, C. R., Balci, F., Freestone, D., Kheifets, A., King, A. Automated, quantitative cognitive/behavioral screening of mice: For genetics, pharmacology, animal cognition and undergraduate instruction. Journal of Visualized Experiments. (84), (2014).
  22. Skinner, B. F. A case history in scientific method. American Psychologist. 11 (5), 221-233 (1956).
  23. Papini, M. R. Associative learning in the marsupials Didelphis albiventris and Lutreolina crassicaudata. Journal of Comparative Psychology. 102 (1), 21-27 (1988).
  24. Leonard, J. A. 5 choice serial reaction apparatus. Medical Research Council of Applied Psychology Research. , 326-359 (1959).
  25. Robinson, T. E., Flagel, S. B. Dissociating the Predictive and Incentive Motivational Properties of Reward-Related Cues Through the Study of Individual Differences. Biological Psychiatry. 65 (10), 869-873 (2009).
  26. Charan, J., Kantharia, N. D. How to calculate sample size in animal studies? Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics. 4 (4), 303-306 (2013).
  27. Toth, L. A., Gardiner, T. W. Food and water restriction protocols: Physiological and behavioral considerations. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 39 (6), 9-17 (2000).
  28. Deluty, M. Z. Self-control and impulsiveness involving aversive events. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 4, 250-266 (1978).
  29. Cabrera, F., Robayo-Castro, B., Covarrubias, P. The 'huautli' alternative: Amaranth as reinforcer in operant procedures. Revista Mexicana de Análisis de la Conducta. 36, 71-92 (2010).
  30. Ferster, C. B., Skinner, B. F. Schedules of reinforcement. , Appleton Century Crofts. (1957).
  31. Orduña, V., Valencia-Torres, L., Bouzas, A. DRL performance of spontaneously hypertensive rats: Dissociation of timing and inhibition of responses. Behavioural Brain Research. 201 (1), 158-165 (2009).
  32. Freestone, D. M., Balci, F., Simen, P., Church, R. Optimal response rates in humans and animals. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior and Cognition. 41 (1), 39-51 (2015).
  33. Sanabria, F., Killeen, P. R. Evidence for impulsivity in the Spontaneously Hypertensive Rat drawn from complementary response-withholding tasks. Behavioral and Brain Functions. 4 (1), 7 (2008).
  34. van den Bergh, F. S., et al. Spontaneously hypertensive rats do not predict symptoms of attention-deficit hyperactivity disorder. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 83, 11 (2006).
  35. Topping, J. S., Pickering, J. W. Effects of punishing different bands of IRTs on DRL responding. Psychological Reports. 31 (19-22), (1972).
  36. Richards, J. B., Sabol, K. E., Seiden, L. S. DRL interresponse-time distributions: quantification by peak deviation analysis. Journal of the Experimental Analysis of Behavior. 60 (2), 361-385 (1993).
  37. Orduña, V. Impulsivity and sensitivity to amount and delay of reinforcement in an animal model of ADHD. Behavioural Brain Research. 294, 62-71 (2015).
  38. Harmer, C. J., Phillips, G. D. Enhanced conditioned inhibition following repeated pretreatment with d -amphetamine. Psychopharmacology. 142 (2), 120-131 (1999).
  39. Lister, S., Pearce, J. M., Butcher, S. P., Collard, K. J., Foster, G. Acquisition of conditioned inhibition in rats is impaired by ablation of serotoninergic pathways. European Journal of Neuroscience. 8, 415-423 (1996).
  40. Meyer, H. C., Bucci, D. J. The contribution of medial prefrontal cortical regions to conditioned inhibition. Behavioral Neuroscience. 128 (6), 644-653 (2014).
  41. McNicol, D. A primer of signal detection theory. , Erlbaum Associates. (1972).
  42. Carnero, S., Morís, J., Acebes, F., Loy, I. Percepción de la contingencia en ratas: Modulación fechneriana y metodología de la detección de señales. Revista Electrónica de Metodología Aplicada. 14 (2), (2009).
  43. López, H. H., Ettenberg, A. Dopamine antagonism attenuates the unconditioned incentive value of estrus female cues. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 68, 411-416 (2001).
  44. Schotte, A., Janssen, P. F. M., Megens, A. A. H. P., Leysen, J. E. Occupancy of central neurotransmitter receptors by risperidone, clozapine and haloperidol, measured ex vivo. Brain Research. 631 (2), 191-202 (1993).
  45. van Hest, A., van Haaren, F., van de Poll, N. Haloperidol, but not apomorphine, differentially affects low response rates of male and female wistar rats. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 29, 529-532 (1988).
  46. Finnegan, K. T., Ricaurte, G., Seiden, L. S., Schuster, C. R. Altered sensitivity to d-methylamphetamine, apomorphine, and haloperidol in rhesus monkeys depleted of caudate dopamine by repeated administration of d-methylamphetamine. Psychopharmacology. 77, 43-52 (1982).
  47. Britton, K. T., Koob, G. F. Effects of corticotropin releasing factor, desipramine and haloperidol on a DRL schedule of reinforcement. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 32, 967-970 (1989).
  48. Maricq, A. V., Church, R. The differential effects of haloperidol and metamphetamine on time estimation in the rat. Psychopharmacology. 79, 10-15 (1983).
  49. Dalley, J. W., et al. Nucleus accumbens D2/3 receptors predict trait impulsivity and cocaine reinforcement. Science. 315, 1267-1270 (2007).
  50. Cole, B. J., Robbins, T. W. Effects of 6-hydroxydopamine lesions of the nucleus accumbens septi on performance of a 5-choice serial reaction time task in rats: Implications for theories of selective attention and arousal. Behavior and Brain Research. 33, 165-179 (1989).
  51. Reynolds, B., de Wit, H., Richards, J. B. Delay of gratification and delay discounting in rats. Behavioural Processes. 59 (3), 157-168 (2002).
  52. Evenden, J. L., Ryan, C. N. The pharmacology of impulsive behavior in rats: The effects of drugs on response choice with varying delays of reinforcement. Psychopharmacology. 128, 161-170 (1996).
  53. Autor, S. M. Conditioned reinforcement. Hendry, D. P. , Dorsey Press. (1969).
  54. van den Broek, M. D., Bradshaw, C. M., Szabadi, E. Behaviour of 'impulsive' and 'non-impulsive' humans in a temporal differentiation schedule of reinforcement. Personality and Individual Differences. 8 (2), 233-239 (1987).
  55. McGuire, P. S., Seiden, L. S. The effects of tricyclicantidepressants on performance under a differential-reinforcement-of-low-rates schedule in rats. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 214 (3), 635-641 (1980).
  56. O'Donnell, J. M., Seiden, L. S. Differential-reinforcement-of-low-rates 72-second schedule: Selective effects of antidepressant drugs. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 224 (1), 80-88 (1983).
  57. Seiden, L. S., Dahms, J. L., Shaughnessy, R. A. Behavioral screen for antidepressants: The effects of drugs and electroconvulsive shock on performance under a differential-reinforcement-of-low-rates schedule. Psychopharmacology. 86, 55-60 (1985).
  58. He, Z., Cassaday, H. J., Howard, R. C., Khalifa, N., Bonardi, C. Impaired Pavlovian conditioned inhibition in offenders with personality disorders. The Quarterly Journal of Experimental Psychology. 64 (12), 2334-2351 (2011).
  59. He, Z., Cassaday, H. J., Bonardi, C., Bibi, P. A. Do personality traits predict individual differences in excitatory and inhibitory learning? Frontiers in Psychology. 4, 1-12 (2013).
  60. Bucci, D. J., Hopkins, M. E., Keene, C. S., Sharma, M., Orr, L. E. Sex differences in learning and inhibition in spontaneously hypertensive rats. Behavioural Brain Research. 187 (1), 27-32 (2008).
  61. Gershon, J. A meta-analytic review of gender differences in ADHD. Journal of Attention Disorders. 5, 143-154 (2012).
  62. Mobini, S., et al. Effects of lesions of the orbitofrontal cortex on sensitivity to delayed and probabilistic reinforcement. Psychopharmacology. 160 (3), 290-298 (2002).
  63. Bouton, M. E., Nelson, J. B. Context-specificity of target versus feature inhibition in a negative-feature discrimination. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 20 (1), 51-65 (1994).
  64. Bouton, M. E., Nelson, J. B. Occasion setting: Associative learning and cognition in animals. Schmajuk, N., Holland, P. , American Psychological Association. 69-112 (1998).
  65. Rescorla, R. A. Pavlovian conditioned inhibition. Psychological Bulletin. 72 (2), 77-94 (1969).
  66. Miller, R. R., Matzel, L. D. The psychology of learning and motivation. Bower, G. H. , Academic Press. (1988).
  67. Williams, D. A., Overmier, J. B., Lolordo, V. M. A reevaluation of Rescorla's early dictums about conditioned inhibition. Psychological Bulletin. 111 (2), 275-290 (1992).
  68. Papini, M. R., Bitterman, M. E. The two-test strategy in the study of inhibitory conditioning. Psychological Review. 97 (3), 396-403 (1993).
  69. Sosa, R., Ramírez, M. N. Conditioned inhibition: Critiques and controversies in the light of recent advances. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior and Cognition. , in press (2018).
  70. Fox, A. T., Hand, D. J., Reilly, M. P. Impulsive choice in a rodent model of attention-deficit/hyperactivity disorder. Behavioural Brain Research. 187, 146-152 (2008).
  71. Foscue, E. P., Wood, K. N., Schramm-Sapyta, N. L. Characterization of a semi-rapid method for assessing delay discounting in rodents. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 101, 187-192 (2012).
  72. Brucks, D., Marshall-Pescini, S., Wallis, L. J., Huber, L., Range, F. Measures of Dogs' Inhibitory Control Abilities Do Not Correlate across Tasks. Frontiers in Psychology. 8, (2017).
  73. McDonald, J., Schleifer, L., Richards, J. B., de Wit, H. Effects of THC on Behavioral Measures of Impulsivity in Humans. Neuropsychopharmacology. 28 (7), 1356-1365 (2003).
  74. Reynolds, B., Ortengren, A., Richards, J. B., de Wit, H. Dimensions of impulsive behavior: Personality and behavioral measures. Personality and Individual Differences. 40 (2), 305-315 (2006).
  75. Dellu-Hagedorn, F. Relationship between impulsivity, hyperactivity and working memory: a differential analysis in the rat. Behavioral and Brain Functions. 2 (10), 18 (2006).
  76. López, P., Alba, R., Orduña, V. Individual differences in incentive salience attribution are not related to suboptimal choice in rats. Behavior and Brain Research. 341 (2), 71-78 (2017).
  77. Ho, M. Y., Al-Zahrani, S. S. A., Al-Ruwaitea, A. S. A., Bradshaw, C. M., Szabadi, E. 5-Hydroxytryptamine and impulse control: prospects for a behavioural analysis. Journal of Psychopharmacology. 12 (1), 68-78 (1998).
  78. Sagvolden, T., Russell, V. A., Aase, H., Johansen, E. B., Farshbaf, M. Rodent models of attention-deficit/hyperactivity disorder. Biological Psychiatry. 57, 9 (2005).
  79. Tomie, A., Aguado, A. S., Pohorecky, L. A., Benjamin, D. Ethanol induces impulsive-like responding in a delay-of-reward operant choice procedure: impulsivity predicts autoshaping. Psychopharmacology. 139 (4), 376-382 (1998).
  80. Monterosso, J., Ainslie, G. Beyond discounting: possible experimental models of impulse control. Psychopharmacology. 146 (4), 339-347 (1999).
  81. Burguess, M. A. Methodology of frontal and executive function. Rabbit, P. , Psychology Press. 81-116 (1997).
  82. Watterson, E., Mazur, G. J., Sanabria, F. Validation of a method to assess ADHD-related impulsivity in animal models. Journal of Neuroscience Methods. 252, 36-47 (2015).
  83. Hackenberg, T. D. Of pigeons and people: some observations on species differences in choice and self-control. Brazilian Journal of Behavior Analysis. 1 (2), 135-147 (2005).
  84. Asinof, S., Paine, T. A. The 5-choice serial reaction time task: A task of attention and impulse control for rodents. Journal of Visualized Experiments. (90), e51574 (2014).
  85. Masaki, D., et al. Relationship between limbic and cortical 5-HT neurotransmission and acquisition and reversal learning in a go/no-go task in rats. Psychopharmacology. 189, 249-258 (2006).
  86. Bari, A., et al. Prefrontal and monoaminergic contributions to stop-signal task performance in rats. The Journal of Neuroscience. 31, 9254-9263 (2011).
  87. Flagel, S. B., Watson, S. J., Robinson, T. E., Akil, H. Individual differences in the propensity to approach signals vs goals promote different adaptations in the dopamine system of rats. Psychopharmacology. 191, 599-607 (2007).
  88. Swann, A. C., Lijffijt, M., Lane, S. D., Steinberg, J. L., Moeller, F. G. Trait impulsivity and response inhibition in antisocial personality disorder. Journal of Psychiatric Research. 43 (12), 1057-1063 (2009).
  89. Lawrence, A. J., Luty, J., Bogdan, N. A., Sahakian, B. J., Clark, L. Impulsivity and response inhibition in alcohol dependence and problem gambling. Psychopharmacology. 207 (1), 163-172 (2009).
  90. Dougherty, D. M., et al. Behavioral impulsivity paradigms: a comparison in hospitalized adolescents with disruptive behavior disorders. Journal of Child Psychology and Psychiatry. 44 (8), 1145-1157 (2003).
  91. Rosval, L., et al. Impulsivity in women with eating disorders: Problem of response inhibition, planning, or attention. International Journal of Eating Disorders. 39 (7), 590-593 (2006).
  92. Huddy, V. C., et al. Reflection impulsivity and response inhibition in first-episode psychosis: relationship to cannabis use. Psychological Medicine. 43 (10), 2097-2107 (2013).

Tags

Поведение выпуск 145 Животные модели поведенческие тестирования задержки дисконтирование импульсивность самоконтроль ответ ингибирование крысы
Три лаборатории процедуры для оценки различных проявлений импульсивность в крыс
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sosa, R., Saavedra, P., Niño de … More

Sosa, R., Saavedra, P., Niño de Rivera, R., Lago, G., Moreno, P., Galicia-Castillo, O., Hernández-Guerrero, C., Buenrostro-Jáuregui, M. Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats. J. Vis. Exp. (145), e59070, doi:10.3791/59070 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter