이 연구는 RMH 신경 과학 재단, 호주;에 의해 지원 되었다 호주 두뇌 기초; RACP Thyne 리드 원정대, 호주; 그리고 인지 과학 및 기술 위원회, 이란 압바스 Haghparast에서 부여 하는 프로젝트에 의해.

여기 설명 하는 모든 절차 승인 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 가이드에 따라 실시 하 고 Florey 연구소 동물 윤리 위원회 또는 신경 과학 연구 센터에 의해 승인 했다.
1. 주택, 처리, 및 음식 제한
<ol><li>(일반적으로 8 주 이전) 성인 남성 쥐 (모든 변종)을 사용 하 고 12-h 명암 주기 방에서 그들을 유지.</li>
	<li>작업을 수행 하기 위해 동물을 장려 하기 위해 그들의 음식 액세스를 제한 합니다. 참고: 동물을 유일 하 게 주택은 제안, 각자의 음식 섭취 량의 더 나은 제어를 제공 합니다.</li>
	<li>일 1-3, 약 5 분, 하루 x 2에 대 한 동물을 처리 합니다. 참고: 처리 동물 인간의 접촉에서는 살펴봅니다 및 스트레스와 실험을 통해 동물에 불안의 수준을 감소.</li>
	<li>각 처리 세션 후 동물의 무게. 첫 날의 무게를 사용 하 여 무료 공급 금액으로 하 고 그들의 무료 공급 금액의 약 80-85%에 동물 유지.</li>
</ol>2. 실험 설정
<ol><li>3 파티션 또는 팔, 2 개의 자극 스피커, 5 개폐식 문, 그리고 5 적외선 모션 센서 또는 적외선 빔 (IRB) 센서 T-maze를 사용 합니다. 참고:는 T-maze 중 밀도 섬유판 (MDF) 또는 폴 리 염화 비닐 (PVC)의 건설 수 있습니다.</li>
	<li>여기 Arduino 마이크로컨트롤러에 의해 건설 하는 미로 제어 합니다.</li>
	<li>Arduino 코드를 컴퓨터에 복사 합니다.</li>
	<li>소프트웨어 웹사이트에서 Arduino 소프트웨어를 다운로드 하 고 컴퓨터에 설치 합니다.</li>
	<li>마이크로컨트롤러는 USB 포트를 사용 하 여 컴퓨터에 연결 합니다.</li>
	<li>컴퓨터에서 소프트웨어 아이콘을 클릭 하 고 도구를 서 포트를 선택 합니다.</li>
	<li>드롭 다운 메뉴에서 컴퓨터에 소프트웨어를 연결 COM 포트 (통신 포트)을 선택 합니다.</li>
	<li>도구 에 하 고 보드를 선택 합니다. 드롭 다운 메뉴에서 Arduino는 T-maze 제어 하의 유형을 선택 합니다.</li>
	<li>인터페이스 창 왼쪽 클릭 상단에 업로드 . Arduino 코드를 선택 합니다. 프로세스가 완료 될 때까지 기다립니다.</li>
	<li>상단에 시리얼 모니터 를 클릭 인터페이스 윈도우의 오른쪽. 다음, 새로운 팝업 창에서를 115200 전송 속도 변경 합니다.</li>
</ol>3입니다. 미로에 habituation
<ol><li>Habituation의 각 세션 전에 동물 실험 실 적어도 실험 이전 h 1가지고.</li>
	<li>각 목표 팔에 10 설탕 알갱이 두고 모든 문을 열어 둡니다. 참고:이 단계에서 있다 (그림 1) 동물의 움직임을 추적할 필요가 없습니다.</li>
	<li>일 1-3: 10 분의 기간에 대 한 미로, 금지 없이 미로 탐험 하루 1 x에서 동물을 개별적으로 배치.</li>
	<li>4-5 일: 미로에서 동물을 개별적으로 배치. 각 팔에 2 알 약을 두고 양쪽에서 음식을 하도록 허용. 양쪽에서 펠 릿을 식사 후 즉시 또는 미로에 빠지는의 5 분 후 미로에서 동물을 제거 합니다. 참고:이 단계와 이전 단계 사이의 주요 차이점은 동물 양쪽에서 펠 릿을 식사 후 즉시 미로에서 제거 될 필요가. 이 것이 숙지 동물 시험의 끝에 미로에서 제거 되 고.</li>
	<li>각 세션 후, 70% 에탄올과 미로 바닥을 청소 하 고 에탄올 미로에서 다음 동물을 배치 하기 전에 증발 했다 다는 것을 확인 한다.</li>
</ol>4. 차별 교육
<ol><li>
미로 준비
	<ol>
<li>주 6: 적어도 실험 전에 h 1 실험 동물을 가져.</li>
		<li>Arduino 프로그램을 실행 하 고 14의 처음 4 재판 강제 선택 되며 나머지 선택 재판 될 것입니다 시도 수를 설정 합니다. 참고: 프로그램이 무작위로 왼쪽과 T-maze의 오른쪽에 할당할 재판의 동등한 수를 생성 합니다.</li>
		<li>각 시험이 시작 되기 전에 4 알 약 목표 팔 HRA는 아이라는 다른 팔에 2 알 약으로 감 하는 장소.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
강제 선택 예 심 훈련 (4 재판)
	<ol>
<li>동물 강제로 다른 팔을 선택 하는 의사 무작위로 한 팔 각 재판 전에 차단 합니다. 청각 신호는 HRA의 측면을 강조 하는 동안 참고: 차단된 팔 높은 보상 팔 또는 낮은 보상 팔을 될 수 있습니다.</li>
		<li>시작 상자 (그림 1)에 동물을 배치 합니다. 5-7 s 후 동시에 시작 문 열고 Arduino의 인터페이스 창에서 시작 을 클릭 합니다.</li>
		<li>펠 릿을 식사 직후 또는 미로에 빠지는의 5 분 후 동물을 수집 합니다.</li>
		<li>2 분 동안 홈 장에 동물을 둡니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
선택 예 심 훈련 (10 타석)
	<ol>
<li>각 시험 전에 문-B HRA 하는 소프트웨어에 의해 선택 되는 팔에 닫습니다. 반대 팔 (아이라)에 열려 있는 문-A 둡니다.</li>
		<li>시작 상자 (그림 1)에 동물을 배치 합니다. 5-7 s, 후 동시에 시작 문 열고 시작을 클릭 합니다.</li>
		<li>두 팔을 자유롭게 선택 하는 동물을 보자. 동물을 선택 하는 경우 HRA, 문을 열고 A 동물 챔버, 닥 문-A, 즉시 동물 접근에 게 선택한 음식 잘 오픈 도어 B를 입력 하자.</li>
		<li>만약 동물 아이라, 오픈 도어-B 잘 음식에 동물 액세스를 제공 하기 위해 선택 합니다.</li>
		<li>그것은 잘 선택 된 음식에 있는 모든 음식을 먹은 후 동물을 제거 하 고 2 분에 대 한 홈 장에 그것을 두고.</li>
		<li>각 동물에 대 한 10 선택 실험을 완료 하 고 각 재판에서 동물의 선택 (HRA 또는 아이라)를 기록 합니다.</li>
		<li>각 훈련 세션 후 모든 선택-재판에 대 한 높은 보상 선택 (HRC)의 비율을 계산 합니다.</li>
		<li>14 코스의 완성에 따라 각 적외선 센서에 의해 얻은 개별 시간 Arduino 인터페이스 창에 표시 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 지연 교육
<ol><li>일단 각 동물에는 차별 교육 (4 단계)에서 HRC의 80%에 도달 했습니다, 각 동물에 대 한 하루 10 타석을 실행 하 여 지연 훈련을 시작 합니다. 이 단계에서 문 B 동물 HRA를 선택할 때만 5 s 지연 후 열릴 것 이다.</li>
	<li>동물 5 s 지연 훈련 세션의 끝에는 HRC 80%의 경우, 증가 10 지연 다음 훈련 세션에 대 한 s.</li>
	<li>동물에는 80 %10 s 지연의 HRC에 도달 했습니다, 일단 증가 15 지연 다음 훈련 세션에 대 한 s.</li>
	<li>각 훈련 세션 후 HRC를 계산 하기 위해 각 시도 대 한 동물의 선택을 기록 합니다.</li>
	<li>시험의 완료에 따라 각 적외선 센서에 의해 얻은 개별 시간 Arduino 인터페이스 창에 표시 됩니다. 참고 1: Enter를 클릭 하면 타이머가 시작 됩니다. 'Time_decision'은 IRB-1 코 구멍이 후 시간 이다. 'Time_left_1'은 시간 때 동물 휴식 IRB-1 L 'Time_left_2'는 경우 IRB-2 L 깨졌습니다. 행동 연구는 전기 생리학 또는 신경 영상 결합 하는 경우 (예를 들어, 칼슘 이미징) 방법, 영화 녹음 신경 신호에 동물의 행동의 더 나은 동기화에 대 한 제안.</li>
</ol>6입니다. 생리학 (전극 제조)
<ol><li>단일 또는 바이 폴라 전극을 사용 하 여 로컬 필드 전위 (LFPs)를 기록 하. 참고: 양극 전극의 사용은 권장 볼륨 전도의 영향을 줄이기 위해 로컬 다시 참조할 수 있기 때문에. 따라서, 기록된 LFP는 끝 사이 ~ 200 μ m 거리 2 전극 사이 차동 전압 이다.</li>
	<li>바이 폴라 전극, 텅스텐 전극 2를 함께 접착제 또는 2 스테인리스 와이어를 함께 바람 (일반적으로, 50 μ m 직경 PFA 코팅 스테인레스 스틸 와이어 사용 된다).</li>
	<li>솔더는 접지 및 녹음 녹화 시스템 전기 생리학에 커넥터 될 미니 플러그/소켓에 전선.</li>
</ol>7입니다. 마 취
<ol><li>이식 전극, 케 타 민 (100mg/kg) 및 xylazine (8 mg/kg)의 혼합물의 복 주사 하거나 isoflurane 다음 단계에 설명 된 대로 관리 하 여 쥐를 anesthetize. 참고: Isoflurane 마 취의 깊이의 향상 된 제어로 인해 좋습니다.</li>
	<li>마 취 기계를를 사용 하 여 제어 산소와 마 취 증기 흐름.</li>
	<li>Isoflurane에 의해 동물을 anesthetize를 유도 챔버에 배치 하 고 마 취 기계에 약 4%와 산소에 500-1000 mL/min의 속도로 isoflurane를 설정 합니다.</li>
	<li>동물의 righting 반사 사라질 때까지 유도 계속 합니다.</li>
	<li>컴퓨터에서 1-2.5 %isoflurane 및 300-400 mL/min의 산소에서 마 취 유지 보수 속도 설정 합니다.</li>
	<li>Stereotaxic 장치에 단열재 (탈지 면)와 열 패드를 놓고 동물 stereotaxic 장치에 고정 합니다.</li>
	<li>동물의 발가락을 곤란 하 게 하 여 마 취의 레벨을 측정 합니다.</li>
</ol>8. 수술
<ol><li>Using 전기 면도기 또는 위, 면도 동물의 머리 절 개 만들어질 것 이다.</li>
	<li>Povidone-요오드, 4% 그리고 에탄올과 수술 영역을 문질러.</li>
	<li>눈 수술 하는 동안 동물의 각 막을 보호 하기 위해 윤활제를 적용 합니다.</li>
	<li>동물의 눈과 귀 사이의 피부를 당겨 부드럽게 조직 집게를 사용 하 여. 포 셉 사이 슬쩍가 고는 제거 하는 피부를 잘라가 위를 사용 하 여.</li>
	<li>과산화 수소를 사용 하 여 청소 하 고 소독 두개골.</li>
	<li>Stereotaxic 좌표를 사용 하 여 전극 삽입 포인터의 위치를 찾아서 두개골에 영구 표시와 함께 표시.</li>
	<li>임 플 란 트, 및 기록 전극 당 하나의 구멍을 정박 한 접지 전극에 대 한 하나의 구멍을 휴대용 드릴을 사용 합니다.</li>
	<li>외피와 subcortical 손상을 최소화 하기 위해 매우 느린 속도로 전극을 삽입 합니다.</li>
	<li>작은 나사를 사용 하 여 두개골에 접지 전극을 연결 합니다.</li>
	<li>치과 아크릴 시멘트의 얇은 레이어를 사용 하 여 커넥터 플러그/소켓 장소에 보안.</li>
	<li>Buprenorphine 주사 (15 µ g/k g, 피하) 또는 meloxicam (1-3 mg/kg, 피하) 진통제로.</li>
	<li>복구 하는 온수 매트에에 동물을 둡니다. 그것은 마 취에서 회복 될 때까지 매 30 분 동물을 관찰 합니다.</li>
</ol>9. 수술 후 교육
<ol><li>수술 후 적어도 10 일 복구 기간 허용. 음식에 자유 접근을 개별적으로 동물 및 광고 libitum 물 및 매일 그들을 모니터 (자세한 내용은 Rudebeck, 월튼, Smyth, Bannerman, 및 Rushworth7 참조).</li>
	<li>복구, 다음 무료 공급 금액의 85%로 제한 하는 동물의 다이어트 시작 합니다.</li>
	<li>동물 차별 단계 (4 단계)을 미로에 재교육</li>
	<li>다시 그들은 HRC의 80%를 달성 때까지 쥐를 훈련을 계속 한다.</li>
</ol>

<ol>
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저자는 공개 없다.

설치류 오래 학습 및 메모리2,14 강화 동작7,,1516 등 인지 능력에서 다른 주제를 다루는 neuroscientific 학문에서 사용 된 중앙 제어 기관17,18 및 neuropharmacology19,20하. 제안 된 프로토콜 설명 복잡 한 행동 작업 생리학 및 neuroimaging 관련된 실험에 적합 했다. 우리 지연 기반 강화 가이드에 대 한 작업 쥐, 설명 하지만 이후 쥐 쥐에 대 한 적응 시킬 수 있다 그리고 마우스 육지 작업에 마찬가지로 수행.
우리는 오디오 자극 하는 자극으로 코 파고 사용. 그러나, 레버 누르고 시각 또는 후 각 자극 같은 다른 자극 modalities 수도 있습니다 사용 하 고, 개별적으로 또는 동시에. 제안 된 작동 작업 다양 한 혜택 및 기존의 비 조작 방법에 비해 장점이 있다. 대부분 강력한입니다, 그렇지 않으면, 매우 어려운 동물 들의 의사 결정 과정의 자동 정확한 타임 스탬프입니다. 메서드는 특히 전기 생리학 및 neuroimaging 연구에 적합 합니다. 또 다른 장점은 공간 메모리 제어 그룹을 요구 하는 작업의 공간 구성 요소를 제거 합니다. 매우 까다로운 작업으로 그것은 매우 가능성이 모든 쥐 패러다임에 잘 수행입니다. 경우 5 분 이상에 대 한 결정 영역을 입력 지연 시작 팔에 유휴 상태 유지 또는 높은 오류가 발생 요금 비교 그룹에 있는 다른 동물을 동물을 교체 합니다.
어떤 결정 순간 비용과 어떤 선택의 값 동시에 평가 될 것으로 간주 됩니다. 따라서, HRA 또는 아이라가이 작업에서 선택 하는 것은 비용, 혜택, 인코딩 또는 비용 편 익 계산의 인코딩으로 변경의 결과 수 있습니다. 제안된 된 방법의 하나 주의할 인코딩 프로세스 간을 구별할 수 있게 되고있다.
동물을 훈련 하 고 그들의 electrophysiological 신호를 녹음에 성공을 극대화 하기 위해 취할 수 있는 단계 수가 있습니다. 첫째, 훈련 전에 동물 취급은 중요 합니다. 녹음 세션 시작으로 동물의 머리-무대 녹화 전선 연결, 그들은 당신이 그들의 머리를 잡고 수 있도록 그들을 적응 하려고 합니다. 이것은 매우 중요 하 고, 자주이 절차 동안 불안 하 게 될 동물을 처리 하 고 머리-단계 또는 녹음 케이블 손상 될 수 있습니다. 일반적으로, 잘 처리 동물 덜 스트레스,을 함께 작동 하도록 쉽게 하 고 덜 변수 데이터를 생성 하는 경향이 있다.
둘째, 설치류 (즉, 포함 하는 페로몬 소변과 배설물, 그들의 수염 지역에서 그리고 그들의 발 패드에서 체액에서 페로몬을 분 비) 미로 odorant 신호의 다양 한 뒤에 남겨두고. 따라서, 미로 테스트 결과에 이러한 잔류 odorant 분자의 영향을 최소화 하기 위해 실험의 결론에서 각 개별 사용 후 닦아 해야 합니다. 에탄올 (70%)은 테스트 장비를 청소 하는 데 사용 되는 일반적인 살 균 제 이다. 그러나, 많은 소독 제 처럼 알코올 자체 설치류 동작에 영향을 미칠 수 있는 한 냄새가 있다. 따라서, 미로에서 동물을 배치 하기 전에 완벽 하 게 증발 했다 있는지 확인 합니다.
셋째, LFPs는 스파이크 보다 소음에 덜 민감한, 고체 커넥터와 잘 보안 케이블을 사용 하 여 이동 소음 수준을 감소 합니다. 가볍게 미로 바닥에 물을 분사 하는 것은 동물의 모피와 바닥 표면 사이의 마찰에 의해 만든 모든 정전기 줄일 수 있습니다.
결론적으로,이 문서에서 설명 하는 프로토콜 지연 기반 강화 결정 실험을 디자인 하 고 작업을 수행 하는 동물 동안 electrophysiological 신호를 기록 하는 데 도움이 됩니다.

의사 결정 인식 하 고 선택 값 및 의사 결정자의 선호와 선택 된 작업1의 결과에 따라 선택의 과정입니다. 비록 의사 결정은 기본 같은 인지 능력 (즉, 경제학, 심리학, 그리고 신경 과학), 신경 메커니즘은 아직 완전히 이해 되지 않습니다 다른 분야에서 광범위 하 게 연구 되었습니다. 의사 결정의 두 개의 하위 지 각 의사 결정 및 의사 결정 강화 유도 있습니다. 비록 그들은 상당한 겹치는 요소와 개념을 통합, 지 각 결정 사용 가능한 감각 정보1,2에 의존 하는 증강 기반 의사 결정 상대적인 가치와 거래 하는 반면 작업의 특정 날짜 표시줄3얻었다. 강화 결정의 1 개의 중요 한 양상은 어떤 주어진된 선택의 혜택을 계산 하 고 각 대안1의 관련된 비용을 빼서 하 여 두뇌에 의해 직관적으로 수행 비용-혜택 분석입니다.
T-maze (또는 가변 Y-미로) 설치류를 사용 하 여 인지 실험에서 대부분 사용 미로 중 하나입니다. 동물 시작 팔 (T의 기지)에 배치 되며 목표 팔 (쪽 팔 중 하나)을 선택 하도록 허용. 강제 교체 또는 왼쪽-오른쪽 차별 등의 작업 및 작업 메모리4테스트 설치류는 T-maze에 주로 사용 됩니다. T-미로에서 또한 널리 이용 된다 결정 실험5,,67. 간단한 디자인에서 보상 단 하나의 목표에 배치 됩니다. 선택은 예측 가능한, 그리고 보상 보다 보상 값에 아무것도 동물 확실히 선호. 또 다른 옵션은 두 목표 팔에 보상 하 고 다음 여러 매개 변수 (즉, 동물의 자연 환경, 보상, 고 비용의 값에 차이가 지불)에 따라 데려다 어떤 경로 선택 하는 동물을 해 하 합니다. 값 기반 디자인에서 작업 무게 눈금 속성을 함으로써 더 복잡 합니다. 이 방법에서는, 동물 [즉, 대기 (지연 기반)의 금액, 보상 받을 하는 데 필요한 노력 (노력 기반)의 금액] 작업의 비용 사이 뿐만 아니라 2 개의 대안 사이 선택 하 여 다르게 가치 보상을 받습니다. 각5,6만든 결정에 기여.
전통적인 지연 기반 T-maze 의사 결정, 동물 훈련 높은 보상 팔 (HRA)를 선택 하 고 반대를 피하기 위해 낮은 보상 팔 (아이라). HRA와는 아이라 면 실험을 통해 변경 되지 않습니다. 위에서 설명한 작업을 잘 문학에 문서화 되어있다, 하지만 그것은 몇 가지 절차 단점에서 겪고 있다. 첫째, 고정된 목표 팔을 함으로써, 동물 알고 있는 팔 각 재판의 시작 부분에서 선택. 이 시나리오에서는 동물 그들의 메모리 보다는 의사 결정에 따라 목표 팔을 선택할 수 있습니다. 따라서, 지연 기반 의사 결정 패러다임에서 동물 연구 개입 때문에 낮은 보상을 선택 하는 경우 그것은 되지 않습니다 분명이 손실의 메모리 또는 연구 개입 때문 인지. 메모리 문제에서 관찰 된 행동을 분리 하는 메모리 제어 그룹 간주 될 수 있습니다, 하지만이 추가 작업7때문에 연구자와 동물 모두를 짐. 두 번째 우려는 동물에 의해 의사 결정의 순간: 동물 결정 영역 (모든 3 개의 팔의 접합)에 도달, 그들은 일반적으로 왼쪽 및 오른쪽, 비용과 혜택 각 팔에 관한 무게 모양과 그들의 결정. 그러나, 몇 가지 시도 후 그들은 결정 영역에 도착 하기 전에 같은 계산을 수행 하 고 단순히 보상 팔에 직접 실행. 결과적으로, 이러한 두 가지 단점이-한 팔을 의사 결정의 순간을 찾는 사전 바이어스-둘 다 높은 electrophysiological 해석 인터럽트 및 neuroimaging 데이터.
이 문서에서 설명 하는 방법에서 기본 팔 (HRA) 청각 큐에 의해 재생이 고 재판 재판에서 다를 수 있습니다. 동물 테스트 영역 (그림 1)을 입력 하 고 "코를 파고"에 의해 청각 큐를 트리거링 하 여 시련을 시작 3 무기의 교차점에 위치 하 고 적외선 게이트. 오디오 신호 (20 dB, 500 및 1000 밀리초 사이) 목표 팔의 끝에 스피커에서 재생 됩니다.

<table><tbody><tr><td>T-maze</td><td></td><td></td><td>Self made</td></tr><tr><td>Dustless Precision Sugar Pellets</td><td>TSE Systems Intl. Group</td><td>F0023</td><td>45 mg, Sucrose</td></tr><tr><td>Ketamine Hydrochloride Injection, USP</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>6740-87-0</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>7361-61-7</td><td></td></tr><tr><td>stereotaxic device</td><td>Stoelting</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isofluran</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>sc-363629Rx</td><td></td></tr><tr><td>PFA-coated stainless-steel wires</td><td>A-M systems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>acrylic cement</td><td>Vertex, MA, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>(wooden or PVC (polyvinyl chloride)-made)</td><td>local suppliers</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mini-Fit Power Connector</td><td>Molex</td><td>15243048</td><td></td></tr><tr><td>ethannol 70%</td><td>Local suppliers</td><td></td><td></td></tr><tr><td>buprenorphine</td><td>diamondback drugs</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Arduino UNO</td><td>Arduino</td><td></td><td>https://www.arduino.cc/</td></tr><tr><td>Infrared emitting diode</td><td>Sharp</td><td>GL480E00000F</td><td>http://www.sharp-world.com/</td></tr><tr><td>Chronux Toolbox</td><td></td><td></td><td>Chronux.org</td></tr><tr><td>Arduino codes</td><td></td><td></td><td>https://github.com/dechuans/arduino-maze</td></tr></tbody></table>

operant protocols for assessing the cost-benefit analysis during reinforced decision making by rodents

증강 기반 의사 결정 혜택 및 그들의 결과의 상대적 가치에 따라 행동의 경쟁 과정 사이 선택 하는 기능입니다. 이 과정은 정상적인 인간의 행동에 필수적인 고 중독, 정신 분열 증, 우울증 등 신경 정신 장애에 의해 중단 될에 게 표시 되었습니다. 오랫동안 설치류 인간 인식의 신경 생물학을 밝히기 위해서 사용 되었습니다. 이 위해, 몇 가지 행동 작업 개발 되었습니다; 그러나, 대부분은 비 자동화 되며 노동 집약. 오픈 소스 마이크로컨트롤러의 최근 개발 인지 작업을 표준화 하는 자극 프레 젠 테이 션의 다양 한 평가 대 한 조작-기반 작업을 자동화 하는 연구원 활성화 데이터 녹음을 개선 하 고 따라서, 개선 연구 출력입니다. 여기, 우리는 T-maze 사용자 작성 소프트웨어 프로그램에 의해 제어 되는 기사를 사용 하 여 자동화 된 지연 기반 증강 기반 의사 결정 작업을 설명 합니다. 이러한 의사 결정 작업을 사용 하 여, 우리 표시 변경 내용을 로컬 필드 잠재적인 활동 쥐의 전방 대상 피 질에에서 지연 기반 비용-이익 결정 작업 수행 하는 동안.

여기에 제시 된 데이터 왼쪽된 orbitofrontal 외피 (OFC)를 전방 대상 피 질 (ACC) 6 남성 Wistar 쥐 바이 폴라 전극 (의 PFA 코팅 스테인레스 스틸)를 사용 하 여 기록된 LFP입니다. 표 1 각 교육 단계에 대 한 행동 인수 길이 보여준다. 좌표 대상 위치는 쥐에서 결정 했다 두뇌 지도 책9 와 다음과 같습니다: AAC, 중간, 그리고 2 밀리미터 두개골;을 복 부에 0.8 m m 측면 bregma에 앞쪽 1.2 m m에 대 한 그리고 OFC에 대 한 3.5 m m는 bregma에 앞쪽, 2.3 m m 옆 중간, 그리고 두개골에 복 부 5.4 m m.
녹음 대역 통과 필터링 (0.01-250 Hz) LFPs를 추출 하 고 1000 Hz 샘플링. 스펙트럼 분석 다 테이퍼10를 사용 하 여 LFPs에서 수행 되었다. 5 Slepian 테이퍼와 3 시간-대역폭 제품 최적의 스펙트럼 농도 달성 하기 위해 사용 되었다. 시간-주파수 스펙 창을 사용 하는 슬라이딩-300 ms 5 ms 단계에서 데이터 이동 되었다는 추정 했다. 작업-종속 변조 스펙트럼 능력의 고 감쇠 1/f 파워 스케일링 문제, 모든 스펙 기준 표준화 및 데시벨 dBtf 를 사용 하 여 변환 했다의 더 나은 관측 = 10log10 (Stf/mSf), Stf 가 시간 t 와 주파수 f 와 mSf 스펙트럼 주파수 밴드11내 기준에서 모든 시간 점의 평균 스펙트럼 이다. 스펙트럼 능력 기준 (300 ms 코 파고 전에), 자극 (100 ms), 사전 챔버 (약 실에 들어가기 전에 300 ms), 및 챔버 (600 ms) 시간 창에 대 한 계산 했다. 통계 분석 비패라메트릭 순열 기반 t를 사용 하 여 수행 되었다-테스트.
그림 2A의 맨 위 행에 표시 된 대로 거기는 감소가 했다 낮은 (4-12 Hz)에 높은 (45-85 Hz) 주파수 힘 자극의 끝에 발병에서 ACC에. 챔버에 시간 챔버 밖에 서 보낸 시간을 비교, 스펙트럼 분석이 보였다 진동 활동 변경 (로 본 그림 2B의 맨 위 행)는 ACC.에서
동물 IR 게이트; 접근 하는 동안 OFC에서 낮은 주파수 진동 또한 스펙트럼 능력에 있는 감소를 보여주었다 그러나,이 이전 (-80 ms) 나타나고 오래 지속 ACC (50-420ms)에 낮은 주파수 진동에 비해. OFC에 중간/높은 주파수 밴드 활동 (23-100 Hz) 자극 증상 (그림 2A, 맨 아래 행)에 따라 증가. 아니 중요 한 변화에서에서 관찰 되었다 사전 챔버와 챔버 시간 윈도우 때 비해 함께 (그림 2B, 아래쪽 행). 이러한 결과 치 죠 OFC와 ACC는 모두 가치를 기반으로 의사 결정2,,1213에 참여 하는 이전 연구 결과 맞춰.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57907/57907fig1.jpg"> 그림 1: 선택 재판 지연 기반 의사 결정 작업에의 도식. 미로 측정 60 cm x 10 cm x 40 cm. 시작 상자 개폐식 문을 통해 시작 팔에 연결 된다. 다른 2 개의 개폐식 문 (문 A 문 b) 각 목표 팔에와 함께 게재 됩니다 그들은 보상에 대 한 동물의 액세스 지연 챔버 확인. 문-A 각 팔에 진입점에서 12.5 cm 놓이고 문 B 배치 됩니다 바로 전에 음식을 잘, 팔의 끝에서 5 cm. 올려진된 금속 음식 잘, 3 cm 직경, 각 목표 팔, 미로 바닥 위에 2 cm의 맨 끝에 배치 됩니다.
동물 시작 상자에 배치 되 고 접근 하 고이 패널, 오른쪽 팔 코-구멍이 적외선 게이트 (IRB-1)는 HRA 단서 청각 자극 하는 수 있습니다. IRB-2 L과 IRB 2R 타임 스탬프 동물의 선택. 동물 권리, 문 A 경우 동물 팔 (챔버)를 입력 하도록 열리고 동물 입력 후 즉시 닫힙니다. 15 후 s, 문 B 보상에 게 동물 액세스 열립니다. 동물, 좌회전 하는 경우 (문 A 왼쪽에 있는 열), 문 B 왼쪽된 챔버를 입력 한 후에 즉시 열립니다. IRB-3 L과 IRB 3R 타임 스탬프 챔버에 동물의 입구.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57907/57907fig2.jpg"> 그림 2: ACC 및 OFC 신경 활동의 일시적인 스펙트럼 역학. (A)이이 패널 ACC (맨 윗줄)과 성공적인 높은 보상 차별 동안 OFC (아래쪽 행) 신경 활동의 시간-주파수 구획을 보여줍니다. 스펙트럼 능력 기준 시간 창에서 후 파고 시간 창 빼서 기준선 정규화는. 값 0은 abscissa 청각 자극의 발병을 나타냅니다. 동물 약 실에 들어갈 때 (B)이이 패널 신경 활동 ACC (위쪽 행)와 OFC (아래쪽 행)의 시간-주파수 플롯을 표시 합니다. 실 시간 창 사전 챔버 시간 창에 의해 정규화 됩니다. 값 0은 abscissa 나타냅니다 문 A를 열기의 시간을 색상 가방 데시벨 스케일에서 스펙트럼 변화의 정도 묘사. 검은 사각형 기회 수준에서 상당한 편차를 보여 (p < 0.05 두-양면된 순열 테스트). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57907/57907fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="699"><colgroup>
<col span="2">
<col>
<col>
<col>
<col>
<col>
</colgroup>
<tbody>
<tr height="77">
<td height="77" style="height:77px;width:88px;"></td>
			<td style="width:88px;">습관 들 임</td>
			<td style="width:107px;">차별 교육</td>
			<td style="width:112px;">지연 훈련 (5)</td>
			<td style="width:109px;">지연 훈련 (10 초)</td>
			<td style="width:107px;">지연 교육 (15)</td>
			<td style="width:88px;">총</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:88px;">쥐 1</td>
			<td style="width:88px;">3 일</td>
			<td style="width:107px;">15 일</td>
			<td style="width:112px;">8 일</td>
			<td style="width:109px;">6 일</td>
			<td style="width:107px;">5 일</td>
			<td style="width:88px;">37 일</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:88px;">쥐 2</td>
			<td style="width:88px;">3 일</td>
			<td style="width:107px;">18 일</td>
			<td style="width:112px;">9 일</td>
			<td style="width:109px;">6 일</td>
			<td style="width:107px;">5 일</td>
			<td style="width:88px;">41 일</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:88px;">쥐 3</td>
			<td style="width:88px;">3 일</td>
			<td style="width:107px;">13 일</td>
			<td style="width:112px;">7 일</td>
			<td style="width:109px;">5 일</td>
			<td style="width:107px;">6 일</td>
			<td style="width:88px;">34 일</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:88px;">쥐 4</td>
			<td style="width:88px;">3 일</td>
			<td style="width:107px;">15 일</td>
			<td style="width:112px;">9 일</td>
			<td style="width:109px;">6 일</td>
			<td style="width:107px;">6 일</td>
			<td style="width:88px;">39 일</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:88px;">쥐 5</td>
			<td style="width:88px;">3 일</td>
			<td style="width:107px;">17 일</td>
			<td style="width:112px;">8 일</td>
			<td style="width:109px;">7 일</td>
			<td style="width:107px;">5 일</td>
			<td style="width:88px;">40 일</td>
		</tr>
<tr height="21">
<td height="21" style="height:21px;width:88px;">쥐 6</td>
			<td style="width:88px;">3 일</td>
			<td style="width:107px;">16 일</td>
			<td style="width:112px;">7 일</td>
			<td style="width:109px;">6 일</td>
			<td style="width:107px;">6 일</td>
			<td style="width:88px;">38 일</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: 행동 변화 및 6 쥐에 대 한 학습의 시간 과정

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Operant Protocols for Assessing the Cost-benefit Analysis During Reinforced Decision Making by Rodents

설치류에 의해 강화 결정 시 비용-이익 분석을 평가 하기 위한 작동 프로토콜

비용-이익 분석은 의사 결정의 과정에서 수행 하는 두뇌 무게 규모 접근 이다. 여기, 우리 제안 훈련 프로토콜 쥐 한 조작-기반 의사 결정 패러다임 쥐 15 대기 비용으로 더 높은 보상을 선택 하는 곳에 그들을 받을 s.

Reinforcement-guided decision making is the ability to choose between competing courses of action based on the relative value of the benefits and their ...

operant-protocols-for-assessing-cost-benefit-analysis-during

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

5.9K 조회수.  The University of Melbourne. 비용-이익 분석은 의사 결정의 과정에서 수행 하는 두뇌 무게 규모 접근 이다. 여기, 우리 제안 훈련 프로토콜 쥐 한 조작-기반 의사 결정 패러다임 쥐 15 대기 비용으로 더 높은 보상을 선택 하는 곳에 그들을 받을 s.

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A Fully Automated Rodent Conditioning Protocol for Sensorimotor Integration and Cognitive Control Experiments

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. Higher cognitive functions that require precise control over sensorimotor responses such as decision-making and attentional modulation, however, are typically assessed in nonhuman primates. Despite the richness of primate behavior that allows multiple variants of these functions to be studied, the rodent model remains an attractive, cost-effective alternative to primate models. Furthermore, the ability to fully automate operant conditioning in rodents adds unique advantages over the labor intensive training of nonhuman primates while studying a broad range of these complex functions.
Here, we introduce a protocol for operantly conditioning rats on performing working memory tasks. During critical epochs of the task, the protocol ensures that the animal's overt movement is minimized by requiring the animal to 'fixate' until a Go cue is delivered, akin to nonhuman primate experimental design. A simple two alternative forced choice task is implemented to demonstrate the performance. We discuss the application of this paradigm to other tasks.

A fully automated protocol for rodent operant conditioning is proposed. The protocol relies on precise temporal control of behavioral events to investigate the extent to which this control influences neural activity underlying sensorimotor integration and cognitive control experiments.

감각 운동 통합 및인지 제어 실험을 위해 완전 자동화 된 설치류 컨디셔닝 프로토콜

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. ...

연구

행동분석학

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these processes is the ability to adjust behavior in response to changes in one&#8217;s environment (i.e., behavioral flexibility). These processes are essential to normal human behavior, and may be disrupted in diverse neuropsychiatric conditions, including schizophrenia, alcoholism, depression, stroke, and Alzheimer&#8217;s disease. Understanding of the neurobiology of executive functions has been greatly advanced by the availability of animal tasks for assessing discrete components of behavioral flexibility, particularly strategy shifting and reversal learning. While several types of tasks have been developed, most are non-automated, labor intensive, and allow testing of only one animal at a time. The recent development of automated, operant-based tasks for assessing behavioral flexibility streamlines testing, standardizes stimulus presentation and data recording, and dramatically improves throughput. Here, we describe automated strategy shifting and reversal tasks, using operant chambers controlled by custom written software programs. Using these tasks, we have shown that the medial prefrontal cortex governs strategy shifting but not reversal learning in the rat, similar to the dissociation observed in humans. Moreover, animals with a neonatal hippocampal lesion, a neurodevelopmental model of schizophrenia, are selectively impaired on the strategy shifting task but not the reversal task. The strategy shifting task also allows the identification of separate types of performance errors, each of which is attributable to distinct neural substrates. The availability of these automated tasks, and the evidence supporting the dissociable contributions of separate prefrontal areas, makes them particularly well-suited assays for the investigation of basic neurobiological processes as well as drug discovery and screening in disease models.

The ability to assess executive functions such as behavioral flexibility in rats is useful for investigating the neurobiology of cognition in both intact animals and disease models. Here we describe automated tasks for assessing strategy shifting and reversal learning, which are particularly sensitive to disruptions in prefrontal cortical networks.

쥐의 행동 유연성을 평가하기위한 조작 적 절차

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered shuttle boxes were equipped with two operant levers (left and right) and a food receptacle in one chamber, which was then divided from the second chamber by an automated guillotine door covered by a wire grid. Different stimulus mice, rotated across testing days, served as a social stimulus behind the wire grid, and were only visible following the opening of the guillotine door. Test mice were trained to lever press in order to open the door and gain access to the stimulus partner for 15 sec. The number of lever presses required to obtain the social reward progressively increased on a fixed schedule of 3. Testing sessions ended after test mice stopped lever pressing for 5 consecutive minutes. The last reinforced ratio or breakpoint can be used as a quantitative measure of social motivation. For the second paradigm, test mice were trained to discriminate between left and right lever presses in order to obtain either a food reward or the social reward. Mice were rewarded for every 3 presses of each respective lever. The number of food and social rewards can be compared as a measurement of the value placed upon each reward. The ratio of each reward type can also be compared between mouse strains and the change in this ratio can be monitored within testing sessions to measure satiation with a given reward type. Both of these operant conditioning paradigms are highly useful for the quantification of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior.

This article describes a new protocol for the quantitative measurement of social motivation in mice using operant conditioning for a social reward. The protocol is useful for the measurement of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior.

조건화를 사용하여 마우스 사회적 동기 부여를 정량화

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered ...

A Fully Automated and Highly Versatile System for Testing Multi-cognitive Functions and Recording Neuronal Activities in Rodents

We have developed a fully automated system for operant behavior testing and neuronal activity recording by which multiple cognitive brain functions can be investigated in a single task sequence. The unique feature of this system is a custom-made, acoustically transparent chamber that eliminates many of the issues associated with auditory cue control in most commercially available chambers. The ease with which operant devices can be added or replaced makes this system quite versatile, allowing for the implementation of a variety of auditory, visual, and olfactory behavioral tasks. Automation of the system allows fine temporal (10 ms) control and precise time-stamping of each event in a predesigned behavioral sequence. When combined with a multi-channel electrophysiology recording system, multiple cognitive brain functions, such as motivation, attention, decision-making, patience, and rewards, can be examined sequentially or independently.

In this report, we present a fully automated and highly versatile system capable of simultaneously testing multi-cognitive behaviors and recording neuronal activities for rodents.

여러인지 기능을 테스트 및 설치류에의 연결 활동을 녹음하기위한 완전 자동화된 고도 다목적 시스템

We have developed a fully automated system for operant behavior testing and neuronal activity recording by which multiple cognitive brain functions can be ...

신경과학

Testing for Metacognitive Responding Using an Odor-based Delayed Match-to-Sample Test in Rats

Metamemory involves the cognitive ability to assess the strength of one&#39;s memories. To explore the possibility of metamemory in non-human animals, numerous behavioral tasks have been created, many of which utilize an option to decline memory tests. To assess metamemory in rats, we utilized this decline-test option paradigm by adapting previous visual delayed-match-to-sample tests (DMTS)1,2 developed for primate species to an odor-based test suitable for rodents. First,&#160;rats are given a sample to remember by digging in a cup of scented sand. After a delay, the rat is presented with four distinctly scented cups, one of which contains the identical scent experienced during the sample; if this matching cup is selected, then the rat obtains a preferred, larger reward. Selection of any of the other three non-matching sand-filled scented cups results in no reward. Retention intervals are individually titrated such that subjects perform between 40 and 70% correct, therefore ensuring rats sometimes remember and sometimes forget the sample. Here, the operational definition of metamemory is the ability to distinguish between the presence and absence of memory through behavioral responding. Towards this end, on two-thirds of trials, a decline option is presented in addition to the four choice cups (choice trials). If the decline-test option- an unscented colored sand cup, is selected, the subject receives a smaller less-preferred reward and avoids the memory test. On the remaining third of trials, the decline-test option is not available (forced trials), causing subjects to guess the correct cup when the sample is forgotten. On choice tests, subjects that know when they remember should select the decline option when memory is weak rather than take the test and choose incorrectly. Therefore, significantly higher performance on chosen tests as compared to forced memory tests is indicative of the adaptive use of the decline-test response and metacognitive responding.

This protocol describes a method for investigating the possibility of metamemory, or memory awareness, in rodents. The odor-based delayed-matching-to-sample paradigm is a novel, ecologically-relevant behavioral test useful for determining the extent to which rodents can adaptively respond based on cognitively monitoring the strength of their memory states.

쥐에 일치 샘플 테스트 지연 Metacognitive 냄새 기반을 사용 하 여 응답에 대 한 테스트

Metamemory involves the cognitive ability to assess the strength of one&#39;s memories. To explore the possibility of metamemory in non-human animals, ...

An Automated T-maze Based Apparatus and Protocol for Analyzing Delay- and Effort-based Decision Making in  Free Moving Rodents

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper understanding of the neurobiological causes underlying the decision-making problems. A cost-benefit based T-maze task is used for measuring decision making in which rodents choose between a high reward arm (HRA) and a low reward arm (LRA). There are two paradigms of the T-maze decision-making task, one in which the cost is a time delay and the other in which it is physical effort. Both paradigms require a tedious and labor-intensive management of experimental animals, multiple doors, pellet reward, and arm choice recordings. In the current work, we invented an apparatus based on traditional T-maze with full automation for pellet delivery, door management and choice recordings. This automated setup can be used for the evaluation of both delay- and effort-based decision making in rodents. With the protocol described here, our lab investigated the decision-making phenotypes of multiple genetically modified mice. In the representative data, we showed that the mice with ablated medial habenular showed aversions of both delay and effort and tended to choose the immediate and effortless reward. This protocol helps to decrease the variability caused by experimenter intervention and to enhance experiment efficiency. In addition, chronic silicon probe or microelectrode recording, fiber-optic imaging and/or manipulation of neural activity can be easily applied during the decision-making task using the setup described here.

This article introduces an automated T-maze apparatus that we invented, and a protocol based on this apparatus for analyzing delay-based decision making and effort-based decision making in free moving rodents.

자동화 된 T-maze는 무료 이동 설치류에 의사 결정 지연 및 노력 기반 분석에 대 한 장치 및 프로토콜을 기반으로

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper ...

Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats

The present article provides a guide for the conduction and analysis of three conditioning-based protocols to evaluate impulsivity in rats. Impulsivity is a meaningful concept because it is associated with psychiatric conditions in humans and with maladaptive behavior in non-human animals. It is believed that impulsivity is composed of separate factors. There are laboratory protocols devised to assess each of these factors using standardized automated equipment. Delay discounting is associated with the incapacity to be motivated by delayed outcomes. This factor is evaluated through intertemporal choice protocols, which consist&#160;of presenting the individual with a choice situation involving an immediate reward and a larger but delayed reward. Response inhibition deficit is associated with the incapacity to withhold prepotent responses. Differential reinforcement of low rates (DLR) and feature-negative discrimination protocols assess the response inhibition deficit factor of impulsivity. The former imposes a condition to a motivated individual in which most wait a minimum period of time for a response to be rewarded. The latter evaluates the capacity of individuals to refrain from food seeking responses when a signal of the absence of food is presented. The purpose of these protocols is to construct an objective quantitative measure of impulsivity, which serves to make cross-species comparisons, allowing the possibility of translational research. The advantages of these particular protocols include their easy set-up and application, which stems from the relatively small amount of equipment needed and the automated nature of these protocols.

We present three protocols that assess different forms of impulsivity in rats and other small mammals. Intertemporal choice procedures evaluate the tendency to discount the value of delayed outcomes. Differential reinforcement of low rates and feature-negative discrimination evaluate response inhibition capacity with and without punishment for inappropriate responses, respectively.

Impulsivity 쥐에서의 다른 발현을 평가 하기 위한 3 개의 실험실 절차

The present article provides a guide for the conduction and analysis of three conditioning-based protocols to evaluate impulsivity in rats. Impulsivity is ...

A Conflict Model of Reward-seeking Behavior in Male Rats

The present protocol describes a novel conflict task as a model of inhibitory control in rats. In this model, a natural rewarding stimulus (sexual stimulus) that represents a high-value reward, and the aversive stimuli (pins), are concurrently presented. The male rats have to climb or jump over the obstacle full of pins to approach and investigate the sexual partner. If the animal persists in their approaching behavior regardless of the aversive stimuli, it is considered as a maladaptive or risky reward-seeking behavior. The conflict task permits the evaluation of deficit in inhibitory control resulting from exposure to abused drug, such as morphine, or a stressful event. 
The main advantage of this model is that it provides a simple and quick way to discover the deficit in inhibitory control after exposure to opiate drugs or other stressful events. In addition to opiates, this behavioral model would also be useful for quickly discovering the inhibitory control deficits induced by other addictive drugs. However, the limitation is that the male rats' performance may be subject to exercising effects with repeated testing under this conflict task. In the future, one can hope that the individuals with the compulsive phenotype of reward-seeking behavior after exposure to opiates will be identified based on modifying this conflict model.

This conflict model is used to measure the impairment of inhibitory control after exposure to addictive drugs, or other factors that may influence inhibitory control. A sexual stimulus and an aversive obstacle are concurrently presented, thus male rats have to conquer the obstacle to approach the sexual reward.

남자 쥐에서 보상 찾는 행동의 충돌 모델

The present protocol describes a novel conflict task as a model of inhibitory control in rats. In this model, a natural rewarding stimulus (sexual ...

Assessment of Stress Effects on Cognitive Flexibility using an Operant Strategy Shifting Paradigm

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and duration of the stressor; 2) type of cognitive function under study; and 3) timing of the stressor in relation to learning or executing the cognitive task. Furthermore, sex differences among the effects of stress on cognitive function have been widely documented. Described here is an adaptation of an automated operant strategy shifting paradigm to assess how variations in stress affect cognitive flexibility in male and female Sprague Dawley rats. Specifically, restraint stress is used before or after training in this operant-based task to examine how stress affects cognitive performance in both sexes. Particular brain areas associated with each task in this automated paradigm have been well-established (i.e., the medial prefrontal cortex and orbitofrontal cortex). This allows for targeted manipulations during the experiment or the assessment of particular genes and proteins in these regions upon completion of the paradigm. This paradigm also allows for the detection of different types of performance errors that occur after stress, each of which has defined neural substrates. Also identified are distinct sex differences in perseverative errors after a repeated restraint stress paradigm. The use of these techniques in a preclinical model may reveal how stress affects the brain and impairs cognition in psychiatric disorders, such as post-traumatic stress disorder (PTSD) and major depressive disorder (MDD), which display marked sex differences in prevalence.

Stressful life events impair cognitive function, increasing the risk of psychiatric disorders. This protocol illustrates how stress affects cognitive flexibility using an automated operant strategy shifting paradigm in male and female Sprague Dawley rats. Specific brain areas underlying particular behaviors are discussed, and translational relevance of results are explored.

패러다임을 바꾸는 오페라 전략을 사용하여 인지 유연성에 대한 스트레스 영향 평가

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and ...

Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits

Behavioral testing in rat models is frequently utilized for diverse purposes, including psychological, biomedical, and behavioral research. Many traditional approaches involve individual, one-on-one testing sessions between a single researcher and each animal in an experiment. This setup can be very time consuming for the researcher, and their presence may impact the behavioral data in unwanted ways. Additionally, traditional caging for rat research imposes a lack of enrichment, exercise, and socialization that would normally be typical for the species, and this context may also skew the results of behavioral data. Overcoming these limitations may be worthwhile for several research applications, including the study of acquired brain injury. Here, an example method is presented for automatically training and testing individual rat behavior in a colony cage without the presence of humans. Radio frequency identification can be utilized to tailor sessions to the individual rat. The validation of this system occurred in the example context of measuring skilled forelimb motor performance before and after stroke. Traditional characteristics of post-stroke behavioral impairments and novel measures enabled by the system are measured, including success rate, various aspects of pull force, bout analysis, initiation rate and patterns, session duration, and circadian patterns. These variables can be collected automatically with few limitations; though the apparatus removes experimental control of exposure, timing and practice, the validation produced reasonable consistency in these variables from animal to animal.

A system for acquiring data from self-initiated individual behavior sessions within a social colony cage setting is presented. The efficacy of this system is demonstrated using an automated skilled reach assessment, enabling the characterization of post-stroke motor impairments, potential behavioral alterations related to motivation, circadian variations, and other innovative dependent variables.