Wir möchten auf die SAT-Parameter Joy Bergmann, Attilio Ceretti, Sarah Cohen, Nina Duncan, Arron Hall, Hanna Lefebo und Madeleine Salvatore für ihre Unterstützung mit dem Verhalten und Dr. Vinay Parikh, Dr. Brittney Yegla und Rob Cole für ihren Rat danken. Wir möchten Dr. Jill McGaughy Tipps für das Training Verfahren zu danken. Diese Arbeit wurde von den National Institutes of Health Grant NIMH 092438 unterstützt und der National Science Foundation D.A.B. IOS 1552416 gewähren.

alle Experimente wurden im Einklang mit der Leitlinien des National Institutes of Health und wurden vom Temple University institutionelle Animal Use and Care Committee genehmigt. Dieses Protokoll wurde mit Erwachsenen entwickelt (~ 60 Tage alt beim Start der Studiums) männlicher und weiblicher Sprague-Dawley Ratten (Charles River).
 1. Materialien für Touchscreen SAT <ol><li>stellen Sie sicher, dass eine Schalldämpfung Kabine jedes Touchscreen-Kammer umgibt und Kammern, mit einem Haus Licht, Tongenerator, Kamera oberhalb der Kammer und ein Pellet ausgestattet sind Dispenser mit Belohnung Einzugsbereich (das beleuchtet werden kann) an der Wand gegenüber dem Touchscreen.</li>
	<li>Verwenden eine Belohnung Einzugsbereich mit großer Blende, wenn Kanüle oder Elektroden Implantate geplant werden. 45 mg Belohnung Pellets, die gesichtet wurden mit ein Mehlsieb verwenden, um Staub, wodurch den Feeder verstopfen können.</li>
	<li>Passen jede Kammer mit schwarzer Acryl Maske (3,175 mm dick, Matt), Antwort Bereiche auf dem Touchscreen zu begrenzen. Bereiten Sie die Maske mit einem Zentralkreis Eröffnung (28,58 mm Durchmesser, 107,95 mm von unten, mittig zwischen der linken und rechten Seite) für den Lichtreiz und zwei quadratischen Antwort Bereiche (28,57 x 28,57 mm) jeweils unten und aus der Mitte positioniert (ein 85.73 mm von der linken Seite und einem 85.73 mm von der rechten Seite, und beide 34,93 mm von unten). Eine Darstellung der Maske in der Publikation, Dochte, Et Al. finden Sie 19.</li> <li>legen Sie die Maske vor dem Touchscreen mit mattem Finish in Richtung der Kammer positioniert.</li></ol>
 2. Zeitplan Design für Touchscreen SAT Hinweis: die unten Protokoll beschreibt, wie Sie die Parameter für die Gestaltung und Prüfung Zeitpläne für Touchscreen-SAT. Diese Zeitpläne sind ebenfalls auf Anfrage erhältlich. Tabelle 1 zeigt die Zeitplanparameter.
<ol><li>Nase stecken Gestaltung Parameter.
	<ol><li>Programm einstellen, so dass keine Signale vorgestellt werden und die Houselight off bleibt.</li>
		<li>Set Belohnung Einzugsbereich zu beleuchten, um das Vorhandensein eines Pellet- und für dieses Licht ausschalten nach Abruf Pellet Feeder Port Infrarot-Strahl bestimmt.</li>
		<li>Satz so programmieren, dass Nase steckt in beiden Antwortbereich mit Essen Pellets in einem festen Verhältnis 1 (FR1) Verstärkung Geschäftsverteilungsplan belohnt werden (d. h., jede angemessene Reaktion wird belohnt). Jedoch stellen Sie das Programm so, dass wenn die Seite differenziellen für Nase steckt ist fünf oder mehr, die Ratte die Seite nicht begünstigt, um eine Belohnung um die Entwicklung der Seite Neigung zu verhindern stecken muss.</li>
		<li>Legen Sie die Sitzung beenden nach 40 min oder 120 belohnt stochert. Themen zu Training Schedule 1 voraus, wenn sie 120 Nase-stochert in 40 min an zwei aufeinanderfolgenden Tagen abschließen.</li>
	</ol></li> <li>Beschreibung der gemeinsam genutzten Parameter für Training Schedule 1, Training Schedule 2, und Sa.
	<ol><li>Programm Trainingspläne, dass die Houselight weiterhin erhöhen Aufmerksamkeits Anforderungen.</li>
		<li>Jede Sitzung so programmieren, dass es 162 Prüfungen besteht, die in drei Blöcke von 54 Studien pro Block mit intertrial Intervall (ITI) am 9 ± 3 s. unterteilt werden kann</li>
		<li>Sorgen dafür, dass Signal und nicht-Signal Studien pseudorandomized sind, so dass die gleiche Anzahl von Signal und nicht-Signal Studien in jedem der drei Blöcke auftreten.</li>
		<li>Das Programm liefern einen Pellet Essen und Essen Hafen Licht automatisch zu Beginn jeder Sitzung einstellen. Wenn eine Infrarot-Strahl-Pause anzeigt, dass die Ratte den Kopf aus dem Lohn-Bereich entfernt hat, stellen Sie das Programm, schalten Sie das Essen Hafen Licht und beginnen die ersten ITI.</li>
		<li>Nach jeder Prüfung (d.h., Signal- oder nicht-Signal), stellen Sie das Programm an die 4-s Antwort-Fenster mit einer 200 ms, 70 dB Ton (3 kHz).</li>
		<li>Wenn die Ratte richtig reagiert, stellen Sie das Programm, das ITI zu initiieren, wenn die Ratte den Kopf aus dem Lohn-Bereich entfernt. Wenn die Ratte nicht korrekt antwortet, gesetzt das ITI nach der Antwort zu beginnen. Unterlässt die Ratte (d.h., macht keine Antwort), setzen die ITI beginnt nach der Beendigung des Fensters Antwort.</li>
		<li>Für Gegengewicht, entwickeln zwei Versionen diese Zeitpläne, die erste mit der richtigen Antwortbereich vorgesehenen Hits (Version A) und die zweite mit der linken Antwortbereich für Treffer (Version B) bezeichnet.</li>
	</ol></li> <li>Parameter Training Schedule 1.
	<ol><li>Setzen alle Signal-Laufzeiten bis 500 ms</li> <li>auf Signal Prüfungen, stellen Sie das Programm gleichzeitig beleuchten die Antwortbereich für Hits mit 50 % Intensität, zusammen mit dem Signal, die Ratte zu zeichnen &#39; Aufmerksamkeit auf die richtige Antwortbereich.</li>
		<li>Halten Sie den benannten Bereich für korrekte Ablehnungen unbeleuchteten auf nicht-Signal Studien.</li>
		<li>Das Programm so eingerichtet dass Fehlreaktionen Korrektur Studien auslösen in denen früheren Studie Art (d. h., Signal- oder nicht-Signal) wieder dargestellt wird. Stellen Sie sicher, dass eine richtige Antwort oder vier aufeinander folgenden Fehlreaktionen endet die Reihe von Korrektur-Studien. Zählen nicht Korrektur Versuche in Richtung 162 insgesamt Studien, die für die Aufgabenerfüllung erforderlich.</li>
		<li>Themen zu Training Schedule 2 voraus, wenn sie mindestens 70 % Treffer, mindestens 70 % korrekte Ablehnungen und weniger als 20 % Auslassungen an drei aufeinanderfolgenden Tagen haben.</li>
	</ol></li> <li>Training Schedule 2 Parameter.
	<ol><li>Setzen alle Signal-Laufzeiten bis 500 ms</li> <li>im Gegensatz zu Training Schedule 1 Stellen Sie das Programm Antwortbereich für Hits unbeleuchteten auf Signal Studien halten.</li>
		<li>Im Gegensatz zu Trainingsplan 1, das System keine Korrektur Studien ausführen.</li>
		<li>Halten Sie alle anderen Parameter identisch mit Training Schedule 1.</li>
		<li>Themen, SAT voraus, wenn sie mindestens 70 % Treffer, mindestens 70 % korrekte Ablehnungen und weniger als 20 % Auslassungen an drei aufeinanderfolgenden Tagen haben.</li>
	</ol></li> <li>SAT Parameter.
	<ol><li>Set drei signal-Laufzeiten: 25 Ms. 500 ms und 50 ms</li> <li>das Programm, um die Variable Signale in einer pseudozufälligen Mode präsentieren so eingestellt, dass die drei Signaldauern eine gleiche Anzahl von Zeiten während jeweils drei Test-Blöcke dargestellt werden.</li> 
		<li>Kriterien Leistung zu definieren, wie mindestens 70 % der 500 ms Dauer, mindestens 70 % korrekte Ablehnungen und weniger als 20 % Auslassungen an drei aufeinanderfolgenden Tagen trifft.</li>
	</ol></li></ol> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"> <tbody><tr><td>Trainingsphase</td> <td>Max. Studien</td> <td>Signaldauer (ms)</td> <td>Sonderkonditionen</td> <td>Kriterien</td> <td>Median Tage pro Etappe</td></tr> <tr><td>Nase Poke Form</td> <td>120 </td> <td>Keine Ereignisse</td> <td>Houselight auf</td> <td>120 Studien in 40 Minuten</td> <td>Männchen: 2, Hündinnen: 2</td></tr> <tr><td>Training Schedule 1</td> <td>162</td> <td>500</td> <td>Houselight auf; Korrektur-Studien; Antwort-Fenster leuchtet bei 50 % während der Signal Studien</td> <td>&#62; 70 % Hits, &#62; 70 % CR, &#60; 20 % Auslassungen an 3 aufeinander folgenden Tagen</td> <td>Männchen: 19, Weibchen: 25</td></tr> <tr><td>Training Schedule 2</td> <td>162</td> <td>500</td> <td>Houselight auf</td> <td>&#62; 70 % Hits, &#62; 70 % CR, &#60; 20 % Auslassungen an 3 aufeinander folgenden Tagen</td> <td>Männchen: 13, Weibchen: 21</td></tr> <tr><td>SA</td> <td>162</td> <td>500, 50, 25</td> <td>Houselight auf</td> <td>&#62; 70 % trifft bei 500 ms, &#62; 70 % CR, &#60; 20 % Auslassungen für 3 aufeinander folgenden Tagen</td> <td>Männchen: 18 Jahre, Frauen: 12</td></tr></tbody></table> Tabelle 1: Trainingspläne und durchschnittliche Erfassungszeit für jeden Zeitplan.
<ol start="6"> <li>Distraktor SA.
	<ol><li>Halten Sie Parameter für die Blöcke 1 und 3 identisch mit SA.</li>
		<li>Die Houselight so programmieren, dass es bei einer Frequenz von 0,5 Hz in Block 2 blinkt.</li>
		<li>Bei der Analyse der Daten Leistungsvergleich zwischen den Blöcken 1, 2 und 3 Leistung vor, während und nach der Distraktor innerhalb derselben Sitzung analysieren.</li>
	</ol></li> <li>Daten Extraktionsprogramm.
	<ol><li>Extrakt die folgenden Daten für SAT und Distraktor SAT aufgeschlüsselt nach trial Block und jedes signal Dauer (für VI und prozentuale Treffer): <ol><li>berechnen den Prozentsatz der Treffer durch Division der Anzahl der Treffer durch die Gesamtzahl der Treffer und Fehlschüsse und dann Mu Ltiplying von 100.</li>
			<li>Berechnung des Prozentsatzes der korrekten Ablehnungen durch die Anzahl der korrekten Ablehnungen durch die Gesamtzahl der korrekten Ablehnungen und Fehlalarme dividiert und dann multipliziert mit 100.</li>
			<li>Die Wachsamkeit Index (VI), eine allgemeine Maßnahme der Aufmerksamkeitsleistung, mithilfe der folgenden Formel berechnen: <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/56219/56219eq1.jpg" /> wo h und f sind der Anteil der Zugriffe auf Signal Studien und falsche Alarme auf nicht-Signal Prüfungen, beziehungsweise. Die Werte der VI-Bereich von-1 bis + 1 mit einem Wert von 0, die darauf hinweist, dass die Ratte nicht in der Lage, zwischen Signal und nicht-Signal Studien zu unterscheiden ist. Enthalten keine versäumte Prüfungen im Takt VI.</li>
			<li>Berechnung des Prozentsatzes von Auslassungen durch die Bestimmung des Anteil der Studien keine Antwort wo aufgetreten ist.</li>
		</ol></li></ol></li></ol> 3. Verfahren zur laufen Ratten in Touchscreen SAT <ol><li>Reverse hell/dunkel-Zyklus Überlegungen Hinweis: Wir testen unsere Ratten während ihres dunklen Zyklus, aber die Diskussion im Abschnitt Überlegungen in Bezug auf Tests in der Licht-Zyklus.
	<ol><li>Zu Testzwecken während der dunklen Zyklus beginnen Verhalten testen mindestens 30 min nach dem Start des dunklen Zyklus.</li>
		<li>Sobald das Gerät eingerichtet ist, halten die Verhaltens-Testraum in Dunkelheit während alle Trainings und Testverfahren zur Vermeidung von stören die Ratten &#39; Schlaf/Wach-Zyklus.</li>
		<li>Ratte Käfige mit schwarzen Tüchern zu decken, während des Transports zum Lichteinfall minimieren.</li>
		<li>Scheinwerfer mit roten Lichtern eingeschaltet für Freisprech-Arbeit im Dunkeln ohne Unterbrechung der hell/dunkel-Zyklus verwenden.</li>
	</ol></li> <li>Essen Einschränkung Verfahren und Zeitplan Zuordnung <ol><li>Don geeigneten persönlichen Schutzausrüstung (PSA; z.B., Handschuhe, Maske, Mütze, Laborkittel, Überschuhe, etc.) vor dem Umgang mit den Ratten.</li>
		<li>Bei Ratten kommen in den Raum Kolonie Haus Ratten, einzeln oder in Gruppen. Die meisten Ratten in unseren Studien werden schließlich implantiert mit Kanülen, die erfordert individuelle Gehäuse.</li>
		<li>Ratten täglich für 5 min. pro Tag, 5 Tage vor Beginn der Studie zu behandeln.</li>
		<li>Vor dem Essen Einschränkung notieren jede Ratte &#39; s freie Fütterung Gewicht und berechnen Sie ihr Zielgewicht mit 85 % ihres freien Fütterung Gewichts.</li>
		<li>Essen für 3 Tage vor Beginn Gestaltung Ratten einschränken.</li>
		<li>Vor der Gestaltung, Pre aussetzen Ratten zu 15 Essen Belohnung Pellets in ihrem Hause Käfig.</li>
		<li>Nach der ersten Essen Einschränkung Tagesmenge Essen nach Bedarf anpassen, zur Aufrechterhaltung der Leistung auf die Aufmerksamkeit Aufgabe und jede Ratte ~ 85 % &#39; s frei-Fütterung Körpergewicht ermöglicht leichte Gewichtszunahme im Laufe der Zeit (siehe Leitlinien 25). Vor dem Start eines neuen Zeitplans, beschränken Ratten mehr als üblich, um die Motivation steigern.</li>
		<li>Am Tag/die Tage einer Woche, wenn Ratten Verhalten nicht durchführen, erhöhen ihre Nahrung von mindestens 1,0 g, Make-up für die Kalorien, die sie erhalten hätte, während während der behavioralen Aufgabe belohnt.</li>
		<li>Erfassen jede Ratte &#39; s Gewicht nach ihrer Sitzung beendet ist.</li>
		<li>Füttern Sie Ratten nicht bis mindestens 30 min nach Beendigung ihrer Sitzung um eine Zuordnung zwischen Verhaltens-Einstellung testen und Fütterung zu vermeiden. Ratten Gruppe untergebracht sind, jede Ratte für 1 h getrennt zu füttern, wenn Ratten in der Gruppe Gehäuse-Zustand zurückgestellt.</li>
		<li>Vor Beginn der Studie, nach dem Zufallsprinzip zuordnen jede Ratte eine der beiden Versionen der Trainingspläne (A oder B) und pflegen sie ihre benannten Version während der Ausbildung und SAT Verfahren.</li>
	</ol></li> <li>Tägliche Prozedur ausgeführt <ol><li>Don geeignete PSA.</li>
		<li>Operant Kammern und den Computer hochfahren.</li>
		<li>Sicherstellen, dass die Pellet-Spender mit Pellets gefüllt sind und die Maske vor dem Touchscreen eingefügt ist.</li>
		<li>Achten Sie darauf, die jede Box einwandfrei funktioniert, indem Sie überprüfen, dass die Zuführung richtig, Essen und dem Bildschirm, Beleuchtung dosieren ist und Ton arbeiten. Ein einfache Box Test-Zeitplan für diesen Zweck geschrieben werden kann und uns ist auf Anfrage verfügbar.</li>
		<li>Laden die korrekten Zeitplan in jeder Box aufmerksam auf die entsprechende Version (d. h., A oder B). Geben Sie relevante Informationen über Tier-ID, Geschlecht, Versuchsbedingung, Benutzerinitialen und sonstige Hinweise bei Bedarf (z. B. Infusion Tag 1).</li>
		<li>Ratten aus Kolonie Zimmer abrufen und steckte sie in das entsprechende Feld ein.</li>
		<li>Start die Session.</li>
		<li>Watch Leistung über die Video-Kamera-Set-up zu Beginn der Sitzung für einige Minuten, um sicherzustellen, dass alles einwandfrei funktioniert. Überprüfen Sie in regelmäßigen Abständen Leistung.</li>
		<li>Nach eine Sitzung abgeschlossen, Rekord zusammengefasste Daten (z. B. prozentuale Treffer Prozent CRs, Prozent Auslassungen) und Probleme in der Arbeitsmappe ist.</li>
		<li>Wischen jede Kammer mit 10 % Ethanol und ersetzen Sie die Einstreu zwischen den Sätzen von Tieren.</li>
		<li>Nach dem Ausführen des letzten Satzes von Ratten für den Tag, reinigen Sie die Kammern gründlich mit 10 % Ethanol, um sicherzustellen, dass die Bodenraster ist wie möglich reinigen und ersetzen das Bettzeug.</li>
		<li>Sichern Sie Daten auf einem Cloud-Server und alle kritischen Daten zu extrahieren.</li>
		<li>Schalten Sie Geräte.</li>
		<li>Laufen Tiere zur gleichen Zeit in den gleichen Feldern jeden Tag.</li>
		<li>Laufen Ratten 5-6 Tage die Woche (Wir führen unsere Ratten 6 Tage pro Woche).</li>
	</ol></li></ol> 4. Fehlersuche das Verhalten Hinweis: Es ist normal, dass Leistung fallen, wenn Ratten in die nächste Phase Gestaltung (d.h. Nasenform Poke Training Schedule 1, Training Schedule 1 bis Training Schedule 2 umgestellt werden Trainingsplan 2 bis Sa). Aber wenn Leistung im Laufe der Zeit nicht bessert oder wenn eine Ratte gut abschneiden war und dann plötzlich nicht mehr gut abschneiden, in den meisten Fällen liegt ein Problem mit Essen Einschränkung.
<ol><li>Fehlerbehebung Ernährungsfragen Einschränkung <ol><li>Wenn Essen Einschränkung eine vermutete Problem ist, sehen die Ratte, die Aufgabe zu diagnostizieren, wo das Problem liegt und überprüfen Sie die Unterlassung zahlen, vor allem in der Session.</li>
		<li>Wenn eine Ratte hohe Auslassungen, hat vor allem, wenn sie in Block 3 erhöhen und ruhig im Feld nicht auf der Bühne sitzt, Gussasphalte tägliche Nahrung von 1 g betragen und überwachen die Situation um festzustellen, ob die Leistung verbessert wird.</li>
		<li>Wenn eine Ratte hohe Auslassungen hat, ungeduldig den Bildschirm stochert und hin und her mit dem Essen Anschluss während der gesamten Sitzung läuft, Essen Tagesdosis von 1 g zu erhöhen und überwachen die Situation um festzustellen, ob die Leistung verbessert wird.</li>
		<li>In Fällen, wo es ist schwer zu sagen, ob eine Ratte über- oder unterernährt, Essen für 2 Tage erhöhen und Leistung zu überwachen. Wenn Leistung nicht verbessert oder wird schlimmer, Essen für 2 Tage verringern und Leistungsüberwachung</li> <li>Wenn Leistung verbessern bereinigt Essen Einschränkung, bewegt sich nicht die Ratte, ein einfacher geplant als detaillierte weiter.</li>
	</ol></li> <li>Troubleshooting Leistung bei unterschiedlichen Zeitplänen der Ausbildung Hinweis: Drop eine leistungsschwachen Ratte übersteigt die Erfassungszeit zwei Standardabweichungen über die mittlere Anzahl der Tage, die ein Tier von seinen gleichen Geschlechts benötigt Kriterien, termingerecht zu erreichen. Wir haben Vorschläge basierend auf unsere Daten für Cut-Offs für Sprague-Dawley Ratten gemacht, aber diese Zahlen können für verschiedene Stämme angepasst werden müssen.
	<ol><li>Training Schedule 1: Sprague-Dawley Männchen drop für Trainingsplan 1, wenn sie nicht nach 36 Tagen erwerben und Weibchen fallen, wenn sie nicht nach 48 Tagen erworben haben.</li>
		<li>Training Schedule 2: Wenn eine Ratte &#39; s Performance Training Schedule 2 stagniert unter Kriterien für 12 Tage in einer Reihe und hat eine Problem Beschränkung ausgeschlossen wurden, bewegen die Ratte zurück ins Training Schedule 1 bei einem Mindestaufenthalt von 5 Tagen oder bis es Kriterien erreicht. Wenn die Ratte nicht Kriterien auf Training Schedule 1 nach 12 Tagen erreicht, fallen Sie die Ratte aus der Studie. Wenn die Ratte Training Schedule 1 geht und zurück zum Training Schedule 2 verschoben, aber nicht nach 36 und 42 Tage für Männer und Frauen, beziehungsweise verbessert nach dem Start zunächst Training Schedule 2, dann fallen die Ratte aus der Studie.</li>
		<li>SA: Wenn eine Ratte &#39; s Leistung am SA unter Kriterien für 12 Tage in Folge stagniert und hat eine Problem Beschränkung ausgeschlossen wurden, bewegen die Ratte zurück ins Training Schedule 1 bei einem Mindestaufenthalt von 5 Tagen oder bis sie Kriterien erreichen. Wenn die Ratte nicht Kriterien auf Anhang 1 in 12 Tagen erreicht, fallen Sie die Ratte aus der Studie. Wenn die Ratte Training Schedule 1 geht und zurück bis Sa verschoben, aber nicht nach 41 und 28 Tagen für Männer und Frauen, beziehungsweise nach dem Start zunächst SAT verbessert, die Ratte aus der Studie fallen.</li>
	</ol></li> <li>Andere Problembehandlung <ol><li>Wenn eine Ratte eine Seite Vorspannung entwickelt (d.h., konsequent scoring &#62; 70 % Treffer und &#60; 40 % auf korrekte Ablehnungen oder umgekehrt) während des Training Schedule 2 oder SAT, die Ratte zu bewegen Phase 1 die Ausbildung, hat die Korrektur-Studien, die die Ratte auf beide Bereiche Antwort reagieren zu fördern. Halten Sie die Ratte Training Schedule 1 bei einem Mindestaufenthalt von 5 Tagen oder bis sie Kriterien erreichen. Die Ratte aus der Studie fallen, wenn Kriterien auf training Schedule 1 nach 12 Tagen nicht erfüllt ist.</li>
		<li>Aufsuchen mit den Tierärzten, wenn eine Ratte aufhört zu essen, Porphyrin entwickelt oder sonst Anzeichen von Schmerzen und Qualen zeigt.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
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R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sex+differences+in+corticotropin+releasing+factor-evoked+behavior+and+activated+networks.">Sex differences in corticotropin releasing factor-evoked behavior and activated networks.</a> Psychoneuroendocrinology. 73, 204-216 (2016).</li><li>Parikh, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diminished+trkA+receptor+signaling+reveals+cholinergic-attentional+vulnerability+of+aging.">Diminished trkA receptor signaling reveals cholinergic-attentional vulnerability of aging.</a> Eur J Neurosci. 37 (2), 278-293 (2013).</li><li>Prusky, G. T., Harker, K. T., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+visual+acuity+within+pigmented,+and+between+pigmented+and+albino+rat+strains.">Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains.</a> Behav Brain Res. 136 (2), 339-348 (2002).</li><li>Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+attention+in+mice:+Expanding+the+translational+utility+of+the+SAT+by+incorporating+the+Michigan+Controlled+Access+Response+Port+(MICARP).">Sustained attention in mice: Expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP).</a> Behav Brain Research. 225 (2), 574-583 (2011).</li><li>Romberg, C., Mattson, M. P., Mughal, M. R., Bussey, T. J., Saksida, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+Attention+in+the+3xTgAD+Mouse+Model+of+Alzheimer's+Disease:+Rescue+by+Donepezil+(Aricept).">Impaired Attention in the 3xTgAD Mouse Model of Alzheimer's Disease: Rescue by Donepezil (Aricept).</a> J Neurosci. 31 (9), 3500-3507 (2011).</li><li>Clayton, J. A., Collins, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIH+to+balance+sex+in+cell+and+animal+studies.">NIH to balance sex in cell and animal studies.</a> Nature. 509 (7500), 282-283 (2014).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Defizite in der Daueraufmerksamkeit sind im neuropsychiatrischen berichtet, Entwicklungsstörungen, und Neurodegenerative Erkrankungen1,2,3, aber die Prozesse, die zur optimalen versus gestörte Aufmerksamkeit beitragen sind ermöglichen. Dies ist zum Teil, weil spezieller Ausrüstung der einfache Anpassung der Nager Aufmerksamkeit Aufgaben begrenzt. Allerdings sind Touchscreen-Kammern dieses Thema ansprechen, durch die Bereitst...

Störungen von Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung (ADHS) bis hin zu Schizophrenie, Alzheimer-Krankheit Anteil Aufmerksamkeits Beeinträchtigungen als Feature1,2,3. Defizite in der Daueraufmerksamkeit — die Fähigkeit, eine Situation für intermittierende und unvorhersehbare Ereignisse kontinuierlich zu überwachen – sind besonders störend, denn Daueraufmerksamkeit ausschlaggebend für die selektive und geteilte Aufmerksamkeit, sowie anderen kognitiven ist 4,5verarbeitet. Auch bei gesunden Menschen beeinflusst Schwierigkeiten mit der Erhaltung des Aufmerksamkeit negativ Kognition, Beeinträchtigung der täglichen Funktion6. So konnte Verständnis der neurobiologischen Grundlagen der Daueraufmerksamkeit und wie wird es Dysregulated Interventionen führen, Wahrnehmung zu verbessern, die viele Menschen profitieren würden.
Um abzugrenzen, Schaltungen und molekularen Prozesse, die zur ordnungsgemäßen versus gestörte Aufmerksamkeit beitragen, haben viele Forscher wandte sich an nichtmenschlichen Tier-Modellen, wo die Manipulation von bestimmten Zellpopulationen und molekulare Prozesse während der Aufmerksamkeit Aufgaben ist möglich. Der Aufwand führte zu die Entwicklung einer Vielzahl von operanten Aufmerksamkeit Aufgaben, die die Fähigkeit zur Aufmerksamkeit7,8,9,10bewerten können. Ein solches Paradigma, entwickelt von McGaughy und Sarter (1995), ist bekannt als der Daueraufmerksamkeit Task (SAT). Nagetiere, ausgebildet in SAT müssen Signal Studien, in denen eine Signalleuchte kurz blinkt, aus-Signal Studien unterscheiden. Aufmerksamkeits-Anforderungen können durch die Einführung einer visuellen Distraktor (blinkende Houselight)10erhöht werden. Entscheidend für die Beurteilung der Aufmerksamkeit im SAT Parameter sind gut dokumentiert und diese Aufgabe in den männlichen und weiblichen Ratten und Mäuse10,11,12validiert wurde. Eine Version ist auch für Menschen, die Hervorhebung der translationalen Dienstprogramms SA13angepasst worden. Wichtig ist, half die Verwendung dieser Aufgabe der basalen Vorderhirn Corticopetal System in Daueraufmerksamkeit4implizieren. Speziell, cholinerge Neuronen im Nucleus Basalis Meynert (NBM) / Substantia Inominata (SI) Region des basalen Vorderhirns, das Projekt zum präfrontalen Kortex sind kritische Treffer, die genaue Antworten auf Signal Studien14sind, 15. Im Gegensatz dazu werden GABAergen Neuronen in dieser Region gedacht, um Leistung während der korrekten Ablehnungen (CRs), vermitteln die genaue Antworten auf nicht-Signal Studien16sind. Sobald die grundlegende Schaltung für diese Aufgabe gegründet wurde, wurden Faktoren, die diese Schaltung um Aufmerksamkeit von Stresshormonen bis hin zu neurotoxische Proteine beeinträchtigen modulieren identifizierten17,18. Kollektiv, markieren diese Studien den Nutzen der SAT.
Eine Einschränkung für die Umsetzung von SAT im Labor ist, dass das ursprüngliche Verfahren operante Kammern dauerhaft konfiguriert für die Aufgabe, ein Zentrum Instrumentenbeleuchtung mit zwei ausziehbaren Hebel, einer für Hits und eine für CRs10bezeichnet erfordert. Ein Probetraining Signal Licht Panel kurz beleuchtet und dann Hebel verlängern um ein 4 s-Antwort-Fenster anzuzeigen. In diesem Fenster wird der ausgewiesene hit Hebel gedrückt, dann die Ratte erhält einen Lohn (Nahrung oder Wasser). Falschen Hebel drückt auf Signal Studien, bekannt als vermisst, werden nicht belohnt. Auf nicht signalisierten Prüfungen die LED bleibt aus, dann Hebel verlängert. Während eine CR belohnt wird, werden falsche Hebel drückt auf nicht signalisierten Studien, bekannt als Fehlalarme, nicht belohnt. Ein Fehler, keine Antwort während der Antwort-Fenster zu machen gilt als ein Versäumnis. Um die Verfügbarkeit der SAT zu erweitern, haben wir kürzlich modifiziert die Aufgabe für Touchscreen operant Kammern, in denen eine Wand ist ein Touchscreen, der sowohl visuelle Reize und Rekord Nase-Poke Antworten19anzeigen können. Touchscreen-Kammern sind immer beliebt wegen ihrer Vielseitigkeit zu laufen eine Vielzahl von Aufgaben (z. B.gepaart assoziierten lernen, Umkehr lernen, etc.) mit einem Stück der Ausrüstung20. Ähnlich wie bei anderen Touchscreen-Verfahren20,21,22, unsere Anpassung der SAT erfordert den Einsatz einer opaken Kunststoff Touchscreen Abdeckung, rief eine Maske mit Löcher hinein geschnitten. Eine zentrale, kreisrunde Loch ermöglicht die Darstellung eines Signals durch Vorlage eines weißen Reizes auf dem Bildschirm dahinter, und zwei quadratischen Antwort Bereiche, einer benannten für Hits und eine für CRs, erlauben die Ratte zu antworten19berühren. In den traditionellen Kammern Fenster 4-s Antwort ist in der Regel mit der Präsentation der Hebel angegeben, aber eine frühere Studie gezeigt, dass ein Ton auch verwendet werden, kann signalisieren die Antwort Fenster23. In Touchscreen SAT signalisieren wir ebenso das Antwort-Fenster mit einem kurzen Ton. Andere Trainings-Parameter (z.B. Anzahl der Studien, intertrial Intervall, etc.) sind ähnliche zwischen traditionellen gehalten und Touchscreen-SAT. Wir Leistung zwischen der traditionellen und Touchscreen SAT-Version bereits bewertet und festgestellt, dass es vergleichbar war, was darauf hindeutet, dass Touchscreen SAT ist eine gültige Möglichkeit, Daueraufmerksamkeit19messen. Die Touchscreen-Modifikation macht SAT vielseitiger, weil es jetzt für einen breiten Einsatz in Touchscreen operant Boxen angepasst werden kann.
Dieses Protokoll beschreibt, wie Sie Touchscreen laufen SAT im Labor. Die Trainingspläne sind leicht aus unserer früheren Bericht von Task19 , Erfassungszeit bei weiblichen Ratten zu optimieren, die im Gegensatz zu Männern, hatte Schwierigkeiten, die durch die vorherigen Termine24geändert worden. Ergebnisse illustrieren typische Leistung bei männlichen und weiblichen Ratten sind enthalten, zusammen mit Tipps zur Behebung von Problemen mit der Aufgabe.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bussey-Saksida Rat Touch Screen Chambers Easy-Install System</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80604-20</td>
			<td>Includes: Touch Screen, Chamber base with perforated floors, Large Feeder Reward Area (44.5mm wide x 92.5mm high), Speaker, Houselight, Tone Generator, SAC; Trapezoidal animal working area is 126mm wide at the Feeder, 240mm wide and 332 mm deep at the Screen, and 300 mm in height</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sound Attenuation Cubicles (SAC)</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80604-20</td>
			<td>Attenuation to approximately 35dB; 38kg in weight; External dimensions: 600mm wide x 670mm tall x 352mm deep; Internal dimensions: 540mm wide x 610mm tall x 532mm deep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Abet II Software for Touch Screens</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>89505</td>
			<td>Version 2.19</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whisker Multimedia</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80698-1</td>
			<td>Required for Abet II Touch Operation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pellet Dispenser</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80209-45</td>
			<td>45mg Interchangeable Pellet Size Wheel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80600-CAM</td>
			<td>Filtered and focused for IR light</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Windows</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td>Windows 7-64 bit recommended</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Controller PC-Touch Screen Chambers</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>88530</td>
			<td>Dual Core Pentinum Processor; 2.5 GHz or greater; keyboard, mouse, and monitor; Installed PCI card, cable and expansion; Four RS232 ports; Four VGA ports</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dustless Precision Pellets</td>
			<td>BioServe</td>
			<td>F0165</td>
			<td>45 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black Acrylic Mask</td>
			<td>Everything Plastic</td>
			<td>Custom Product</td>
			<td>Black polycarbonate with one matte finish side, 3.18 mm thick; Central circular opening, 28.58 mm diameter, 107.95 mm from the bottom, centered between the left and right side; Two square response areas, 28.57 mm x 28.57mm each positioned below and off center, one 85.725 mm from the left and one 85.725 mm from right side, and both 34.925 mm from the bottom.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Utility Cart</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11-954-754</td>
			<td>30.75 in. x 18.38 in x 33 in</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black towel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Large enough to cover cages for animal transport</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headlights with red lights</td>
			<td>Energizer</td>
			<td>HDL33A2E</td>
			<td>LED white and red light</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

touchscreen sustained attention task (sat) for rats

Anhaltende Aufmerksamkeit ist die Fähigkeit, intermittierende und unvorhersehbare Ereignisse über einen längeren Zeitraum hinweg zu überwachen. Aufmerksamkeits dabei andere Aspekte der Wahrnehmung subserves und wird in bestimmten Entwicklungsstörungen, neuropsychiatrische, gestört und neurodegenerativen Erkrankungen. So ist es klinisch wichtig, Mechanismen zu identifizieren, die beeinträchtigen und anhaltende Aufmerksamkeit zu verbessern. Solche Mechanismen sind oft erst entdeckt mit Nager-Modelle. Daher wurden mehrere Verhalten Verfahren für die Prüfung Aspekte der Daueraufmerksamkeit für Nagetiere entwickelt. Eine erstmals beschrieben von McGaughy und Sarter (1995), genannt den Daueraufmerksamkeit Task (SAT), trainiert Ratten Signal (d.h. kurze leichte Präsentation) und nicht-Signal Studien zu unterscheiden. Die Signale sind kurz und erfordern daher besondere Aufmerksamkeit wahrgenommen werden. Aufmerksamkeits Anforderungen können erhöht werden durch die Einführung einer Distraktor (z. B.blinkende Houselight) weiter. Wir haben diese Aufgabe für Touchscreen operant Kammern, modifiziert, die mit einem Touchscreen an einer Wand konfiguriert sind, die Reize und Rekord Antworten präsentieren zu dürfen. Hier zeigen wir unser Protokoll für Touchscreen Kammern SAß. Darüber hinaus präsentieren wir standard-Maßnahmen der Leistung in männlicher und weiblicher Sprague-Dawley Ratten. Vergleichbarer Leistung auf diese Aufgabe bei beiden Geschlechtern unterstreicht seine Verwendung für Aufmerksamkeit Studien, zumal weitere Forscher weiblichen Nagern in ihrem experimentellen Design inklusive sind. Darüber hinaus erhöht die einfache Implementierung von SAT für die immer beliebter Touchscreen Kammern ihre Nützlichkeit.

Für die meisten Aufmerksamkeit Studien Ratten werden ausgebildet, um Kriterien am SA und dann Manipulationen zu stören oder zu verbessern Aufmerksamkeit durchgeführt werden. Übernahme Daten werden in der Regel nicht dargestellt, aber wir tun hier um Preise des Erwerbs in männlicher und weiblicher Sprague-Dawley Ratten zu veranschaulichen. Zu diesem Zweck quantifizieren wir die mittlere Anzahl der Tage, Kriterien am SA (ab der Nase stochern Phase) zu erreichen. Beachten Sie, dass ein ...

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Touchscreen Sustained Attention Task SAT for Rats

Touchscreen nachhaltige Aufmerksamkeit Aufgabe (SA) für Ratten

Daueraufmerksamkeit oder kontinuierliche Überwachung Situationen für intermittierende und unvorhersehbare Ereignisse, ist ein kritischer Aspekt der Kognition. Hier zeigen wir wie Daueraufmerksamkeit bei Ratten mit Touchscreen operant Kammern zu testen. Wir zeigen vergleichbaren Leistung bei männlichen und weiblichen Ratten, so dass diese Aufgabe nützlich für Aufmerksamkeit bei beiden Geschlechtern zu studieren.

Sustained attention is the ability to monitor intermittent and unpredictable events over a prolonged period of time. This attentional process subserves ...

touchscreen-sustained-attention-task-sat-for-rats

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Touchscreen Sustained Attention Task (SAT) for Rats

9.7K Aufrufe.  Temple University. Daueraufmerksamkeit oder kontinuierliche Überwachung Situationen für intermittierende und unvorhersehbare Ereignisse, ist ein kritischer Aspekt der Kognition. Hier zeigen wir wie Daueraufmerksamkeit bei Ratten mit Touchscreen operant Kammern zu testen. Wir zeigen vergleichbaren Leistung bei männlichen und weiblichen Ratten, so dass diese Aufgabe nützlich für Aufmerksamkeit bei beiden Geschlechtern zu studieren.

Serie: Touchscreen Sustained Attention Task SAT for Rats

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and relapse. Various types of behavioral activity are commonly utilized as measures of drug motivation in animals. However, a crucial component of drug abuse relapse in abstinent cocaine users is "drug craving", which is difficult to model in animals, as it often occurs in the absence of overt behaviors. Yet, it is possible that a class of ultrasonic vocalizations (USVs) in rats may be a useful marker for affective responses to drug administration, drug anticipation and even drug craving. Rats vocalize in ultrasonic frequencies that serve as a communicatory function and express subjective emotional states. Several studies have shown that different call frequency ranges are associated with negative and positive emotional states. For instance, high frequency calls ("50-kHz") are associated with positive affect, whereas low frequency calls ("22-kHz") represent a negative emotional state. This article describes a procedure to assess rat USVs associated with daily cocaine self-administration. For this procedure, we utilized standard single-lever operant chambers housed within sound-attenuating boxes for cocaine self-administration sessions and utilized ultrasonic microphones, multi-channel recording hardware and specialized software programs to detect and analyze USVs. USVs measurements reflect emotionality of rats before, during and after drug availability and can be correlated with commonly assessed drug self-administration behavioral data such lever responses, inter-response intervals and locomotor activity. Since USVs can be assessed during intervals prior to drug availability (e.g., anticipatory USVs) and during drug extinction trials, changes in affect associated with drug anticipation and drug abstinence can also be determined. In addition, determining USV changes over the course of short- and long-term drug exposure can provide a more detailed interpretation of drug exposure effects on affective functioning.

Drug self-administration and ultrasonic vocalizations (USV) are used as behavioral assessments in animal research, but rarely in combination. The purpose of this article is to describe the advantages of recording USVs during drug self-administration procedures to assess affective responses to drug experience.

Beurteilung der Ultraschall-Vocalizations Während Drug Selbstverwaltung in Ratten

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and ...

Forschung

Neurowissenschaften

A Procedure for Studying the Footshock-Induced Reinstatement of Cocaine Seeking in Laboratory Rats

The most insidious aspect of drug addiction is the high propensity for relapse. Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been used extensively to study the neurobiology and phenomenology of relapse to drug use. Although procedural variations have emerged over the past several decades, the most conventional reinstatement procedures are based on the drug self-administration (SA) model. In this model, an animal is trained to perform an operant response to obtain drug. Subsequently, the behavior is extinguished by withholding response-contingent reinforcement. Reinstatement of drug seeking is then triggered by a discrete event, such as an injection of the training drug, re-exposure to drug-associated cues, or exposure to a stressor 1.
Reinstatement procedures were originally developed to study the ability of acute non-contingent exposure to the training drug to reinstate drug seeking in rats and monkeys 1, 2. Reinstatement procedures have since been modified to study the role of environmental stimuli, including drug-associated cues and exposure to various forms of stress, in relapse to drug seeking 1, 3, 4.
Over the past 15 years, a major focus of the reinstatement literature has been on the role of stress in drug relapse. One of the most commonly used forms of stress for studying this relationship is acute exposures to mild, intermittent, electric footshocks. The ability of footshock stress to induce reinstatement of drug seeking was originally demonstrated by Shaham and colleagues (1995) in rats with a history of intravenous heroin SA5. Subsequently, the effect was generalized to rats with histories of intravenous cocaine, methamphetamine, and nicotine SA, as well as oral ethanol SA 3, 6.
Although footshock-induced reinstatement of drug seeking can be achieved reliably and robustly, it is an effect that tends to be sensitive to certain parametrical variables. These include the arrangement of extinction and reinstatement test sessions, the intensity and duration of footshock stress, and the presence of drug-associated cues during extinction and testing for reinstatement. Here we present a protocol for footshock-induced reinstatement of cocaine seeking that we have used with consistent success to study the relationship between stress and cocaine seeking.

Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been used extensively to study the role of stress in relapse to drug seeking. Here, we report on a method for inducing the reinstatement of cocaine seeking in laboratory rats via acute exposures to mild, intermittent electric footshock.

Ein Verfahren zur Untersuchung der Fußschock-Induced Wiedereinsetzung von Kokain suche in Laborratten

The most insidious aspect of drug addiction is the high propensity for relapse.  Animal models of relapse, known as reinstatement procedures, have been ...

Correlating Behavioral Responses to fMRI Signals from Human Prefrontal Cortex: Examining Cognitive Processes Using Task Analysis

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar tasks. Participants' behavior during task performance in an fMRI scanner can then be correlated to the brain activity using the blood-oxygen-level-dependent signal. We measure behavior to be able to sort correct trials, where the subject performed the task correctly and then be able to examine the brain signals related to correct performance. Conversely, if subjects do not perform the task correctly, and these trials are included in the same analysis with the correct trials we would introduce trials that were not only for correct performance. Thus, in many cases these errors can be used themselves to then correlate brain activity to them. We describe two complementary tasks that are used in our lab to examine the brain during suppression of an automatic responses: the stroop1 and anti-saccade tasks. The emotional stroop paradigm instructs participants to either report the superimposed emotional 'word' across the affective faces or the facial 'expressions' of the face stimuli1,2. When the word and the facial expression refer to different emotions, a conflict between what must be said and what is automatically read occurs. The participant has to resolve the conflict between two simultaneously competing processes of word reading and facial expression. Our urge to read out a word leads to strong 'stimulus-response (SR)' associations; hence inhibiting these strong SR's is difficult and participants are prone to making errors. Overcoming this conflict and directing attention away from the face or the word requires the subject to inhibit bottom up processes which typically directs attention to the more salient stimulus. Similarly, in the anti-saccade task3,4,5,6, where an instruction cue is used to direct only attention to a peripheral stimulus location but then the eye movement is made to the mirror opposite position. Yet again we measure behavior by recording the eye movements of participants which allows for the sorting of the behavioral responses into correct and error trials7 which then can be correlated to brain activity. Neuroimaging now allows researchers to measure different behaviors of correct and error trials that are indicative of different cognitive processes and pinpoint the different neural networks involved.

The goal of our research is to correlate behavior to brain activity. Accurate behavioral measures and imaging techniques allow us to elucidate brain-behavior relationships.

Korrelation von Verhaltensreaktionen auf fMRI Signalen von Human präfrontalen Kortex: Untersuchung kognitiver Prozesse mit dem Task Analysis

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar ...

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and relapse to food taking 1. Food craving conceptualized in this way is akin to drug craving in response to drug-paired cues. A rich literature has been developed around understanding the behavioral and neurobiological determinants of drug craving; we and others have been focusing recently on translating techniques from basic addiction research to better understand addiction-like behaviors related to food 2-4.
As done in previous studies of drug craving, we examine sucrose craving behavior by utilizing a rat model of relapse. In this model, rats self-administer either drug or food in sessions over several days. In a session, lever responding delivers the reward along with a tone+light stimulus. Craving behavior is then operationally defined as responding in a subsequent session where the reward is not available. Rats will reliably respond for the tone+light stimulus, likely due to its acquired conditioned reinforcing properties 5. This behavior is sometimes referred to as sucrose seeking or cue reactivity. In the present discussion we will use the term "sucrose craving" to subsume both of these constructs.
In the past decade, we have focused on how the length of time following reward self-administration influences reward craving. Interestingly, rats increase responding for the reward-paired cue over the course of several weeks of a period of forced-abstinence. This "incubation of craving" is observed in rats that have self-administered either food or drugs of abuse 4,6. This time-dependent increase in craving we have identified in the animal model may have great potential relevance to human drug and food addiction behaviors.
Here we present a protocol for assessing incubation of sucrose craving in rats. Variants of the procedure will be indicated where craving is assessed as responding for a discrete sucrose-paired cue following extinction of lever pressing within the sucrose self-administration context (Extinction without cues) or as responding for sucrose-paired cues in a general extinction context (Extinction with cues).

Responding for food or drug-paired cues increases over the course of a period of abstinence and this may relate to an increased susceptibility to relapse behaviors. Here we detail a procedure for evaluating this "incubation of craving" in rats that have self-administered sucrose.

Eine allgemeine Methode zur Bewertung der Inkubation von Saccharose Craving in Ratten

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Mapping Cortical Dynamics Using Simultaneous MEG/EEG and Anatomically-constrained Minimum-norm Estimates: an Auditory Attention Example

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the cortical networks involved in dynamical perceptual and cognitive tasks, such as attending to different sounds in a cocktail party. Many past studies have employed data recorded at the sensor level only, i.e., the magnetic fields or the electric potentials recorded outside and on the scalp, and have usually focused on activity that is time-locked to the stimulus presentation. This type of event-related field / potential analysis is particularly useful when there are only a small number of distinct dipolar patterns that can be isolated and identified in space and time. Alternatively, by utilizing anatomical information, these distinct field patterns can be localized as current sources on the cortex. However, for a more sustained response that may not be time-locked to a specific stimulus (e.g., in preparation for listening to one of the two simultaneously presented spoken digits based on the cued auditory feature) or may be distributed across multiple spatial locations unknown a priori, the recruitment of a distributed cortical network may not be adequately captured by using a limited number of focal sources.
Here, we describe a procedure that employs individual anatomical MRI data to establish a relationship between the sensor information and the dipole activation on the cortex through the use of minimum-norm estimates (MNE). This inverse imaging approach provides us a tool for distributed source analysis. For illustrative purposes, we will describe all procedures using FreeSurfer and MNE software, both freely available. We will summarize the MRI sequences and analysis steps required to produce a forward model that enables us to relate the expected field pattern caused by the dipoles distributed on the cortex onto the M/EEG sensors. Next, we will step through the necessary processes that facilitate us in denoising the sensor data from environmental and physiological contaminants. We will then outline the procedure for combining and mapping MEG/EEG sensor data onto the cortical space, thereby producing a family of time-series of cortical dipole activation on the brain surface (or "brain movies") related to each experimental condition. Finally, we will highlight a few statistical techniques that enable us to make scientific inference across a subject population (i.e., perform group-level analysis) based on a common cortical coordinate space.

We use magneto- and electroencephalography (MEG/EEG), combined with anatomical information captured by magnetic resonance imaging (MRI), to map the dynamics of the cortical network associated with auditory attention.

Mapping Kortikale Dynamics Mit Simultaneous MEG / EEG und anatomisch eingeschränkt Minimum-Norm Schätzungen: ein Auditory Achtung Beispiel

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the ...

Generation of Topically Transgenic Rats by In utero Electroporation and In vivo Bioluminescence Screening

In utero electroporation (IUE) is a technique which allows genetic modification of cells in the brain for investigating neuronal development. So far, the use of IUE for investigating behavior or neuropathology in the adult brain has been limited by insufficient methods for monitoring of IUE transfection success by non-invasive techniques in postnatal animals. 
 For the present study, E16 rats were used for IUE. After intraventricular injection of the nucleic acids into the embryos, positioning of the tweezer electrodes was critical for targeting either the developing cortex or the hippocampus. 
 Ventricular co-injection and electroporation of a luciferase gene allowed monitoring of the transfected cells postnatally after intraperitoneal luciferin injection in the anesthetized live P7 pup by in vivo bioluminescence, using an IVIS Spectrum device with 3D quantification software. 
 Area definition by bioluminescence could clearly differentiate between cortical and hippocampal electroporations and detect a signal longitudinally over time up to 5 weeks after birth. This imaging technique allowed us to select pups with a sufficient number of transfected cells assumed necessary for triggering biological effects and, subsequently, to perform behavioral investigations at 3 month of age. As an example, this study demonstrates that IUE with the human full length DISC1 gene into the rat cortex led to amphetamine hypersensitivity. Co-transfected GFP could be detected in neurons by post mortem fluorescence microscopy in cryosections indicating gene expression present at &ge;6 months after birth.
 We conclude that postnatal bioluminescence imaging allows evaluating the success of transient transfections with IUE in rats. Investigations on the influence of topical gene manipulations during neurodevelopment on the adult brain and its connectivity are greatly facilitated. For many scientific questions, this technique can supplement or even replace the use of transgenic rats and provide a novel technology for behavioral neuroscience.

Generation of Topically Transgenic Rats by In utero Electroporation and In vivo Bioluminescence Screening

Genes can be manipulated during development of the cortex or the hippocampus of the rat via in utero electroporation (IUE) at E16, to enable fast and targeted modifications in neuronal connectivity for later studies of behavior or neuropathology in adult animals. Postnatal in vivo imaging for control of IUE success is performed by bioluminescence of activating co-transfected luciferase.

Erzeugung von Aktuell transgenen Ratten durch<em&gt; In utero</em&gt; Elektroporation und<em&gt; In-vivo-</em&gt; Biolumineszenz Screening

 In utero electroporation (IUE) is a technique which allows genetic modification of cells in the brain for investigating neuronal development. So far, the ...

Unilateral Pyramidotomy of the Corticospinal Tract in Rats for Assessment of Neuroplasticity-inducing Therapies

The corticospinal tract (CST) can be completely severed unilaterally in the medullary pyramids of the rodent brainstem. The CST is a motor tract that has great importance for distal muscle control in humans and, to a lesser extent, in rodents. A unilateral cut of one pyramid results in loss of CST innervation of the spinal cord mainly on the contralateral side of the spinal cord leading to transient motor disability in the forelimbs and sustained loss of dexterity. Ipsilateral projections of the corticospinal tract are minor. We have refined our surgical method to increase the chances of lesion completeness. We describe postsurgical care. Deficits on the Montoya staircase pellet reaching test and the horizontal ladder test shown here are detected up to 8 weeks postinjury. Deficits on the cylinder rearing test are only detected transiently. Therefore, the cylinder test may only be suitable for detection of short term recovery. We show how, electrophysiologically and anatomically, one may assess lesions and plastic changes. We also describe how to analyse fibers from the uninjured CST sprouting across the midline into the deprived areas. It is challenging to obtain &#62;90% complete lesions consistently due to the proximity to the basilar artery in the medulla oblongata and survival rates can be low. Alternative surgical approaches and behavioural testing are described in this protocol. The pyramidotomy model is a good tool for assessing neuroplasticity-inducing treatments, which increase sprouting of intact fibers after injury.

The corticospinal tract, one of the major sensorimotor tracts, can be lesioned unilaterally in the rodent brainstem in order to test neuroplasticity-inducing therapies for the central nervous system. This surgical procedure (&#8220;pyramidotomy&#8221;) and postoperative assessments are described in this protocol.

Einseitige Pyramidotomy der Pyramidenbahn in Ratten für Bewertung der Neuroplastizität treibenden Therapien

The corticospinal tract (CST) can be completely severed unilaterally in the medullary pyramids of the rodent brainstem. The CST is a motor tract that has ...

Conducting Concurrent Electroencephalography and Functional Near-Infrared Spectroscopy Recordings with a Flanker Task

Concurrent EEG and fNIRS recordings offer an excellent opportunity to gain a full understanding of the neural mechanism of cognitive processing by inspecting the relationship between the neural and hemodynamic signals. EEG is an electrophysiological technology that can measure the rapid neuronal activity of the cortex, whereas fNIRS relies on the hemodynamic responses to infer brain activation. The combination of EEG and fNIRS neuroimaging techniques can identify more features and reveal more information associated with the functioning of the brain. In this protocol, fused EEG-fNIRS measurements were performed for concurrent recordings of evoked-electrical potentials and hemodynamic responses during a Flanker task. In addition, the critical steps for setting up the hardware and software system as well as the procedures for data acquisition and analysis were provided and discussed in detail. It is expected that the present protocol can pave a new avenue for improving the understanding of the neural mechanisms underlying various cognitive processes by using the EEG and fNIRS signals.

The present protocol describes how to perform concurrent EEG and fNIRS recordings and how to inspect the relationship between the EEG and fNIRS data.&#160;

Durchführung gleichzeitiger Elektroenzephalographie und funktioneller Nahinfrarot-Spektroskopie-Aufnahmen mit einer Flanker-Aufgabe

Concurrent EEG and fNIRS recordings offer an excellent opportunity to gain a full understanding of the neural mechanism of cognitive processing by ...

Event Related Potentials (ERPs) and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD)

Neuropsychiatric diagnoses like ADHD are based on subjective methods like interviews, rating scales and observations. There is a need for more brain-based supplements. Stimulant medication is the most common treatment for ADHD. Clinically useful predictors of response have so far not been reported. The aim of this paper is to describe the EEG based methods we apply to extract potential biomarkers for brain dysfunction. Examples relate to biomarkers for pediatric ADHD, and prediction of medication response. The main emphasis is on Event Related Potentials (ERPs).
A nineteen channel EEG is recorded during a 3 min eyes-opened task, a 3 min eyes-closed task, and a 20 min cued visual GO/NOGO task (VCPT). ERPs are recorded during this task. The goal of the ERP protocol is to extract biomarkers of assumed brain dysfunctions that significantly differentiate between a patient group and healthy controls. The protocol includes recording during standard conditions and artifact correction. ERP waves can be used or transformed into latent components. The components of the patient group are compared with controls, empathizing components that, when compared, show relatively high effect sizes. Sub-groups of the patients are selected on the basis of the cluster analysis in the space of the components. Treatment procedure (such as medication, tDCS or neurofeedback protocol) can be applied and the changes in components related to treatment in the subgroups are observed, forming the basis for clinical recommendations.
The methods described were applied in a study of 87 pediatric ADHD patients. The index of medication response discriminated significantly between responders and non-responders with a large, and clinically meaningful effect size (d = 1.84). In an ongoing study comparing ADHD children with matched controls, several variables discriminate significantly between patients and controls. The global index will exceed d = .8. The EEG based methods described here could be clinically meaningful.

Event Related Potentials ERPs and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder ADHD

EEG-methods are applied for extracting biomarkers of brain dysfunctions. The focus is on multi-channel event-related potentials (ERPs) recorded in a cued GO/NOGO task. Non-brain artifacts are corrected and ERPs are compared with the normative data. Examples relate to biomarkers for ADHD diagnosis and prediction of medication response.

Ereignisbezogene Potenziale (ERPs) und andere EEG-basierte Methoden zur Extraktion von Biomarkern der Hirnfunktionsstörung: Beispiele aus pädiatrischen Aufmerksamkeitsdefiziten/Hyperaktivitätsstörungen (ADHS)

Neuropsychiatric diagnoses like ADHD are based on subjective methods like interviews, rating scales and observations. There is a need for more brain-based ...

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. Several recent studies have demonstrated the effectiveness of chronic VNS in enhancing central nervous system plasticity to improve motor rehabilitation, extinction learning, and sensory discrimination. Construction of chronically implantable devices for use in such studies is challenging due to rats&#8217; small size, and typical protocols require extensive training of personnel and time-consuming microfabrication methods. Alternatively, commercially available implantable cuff electrodes can be purchased at a significantly higher cost. In this protocol, we present a simple, low-cost method for construction of small, chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in rats. We validate the short and long-term reliability of our cuff electrodes by demonstrating that VNS in ketamine/xylazine anesthetized rats produces decreases in breathing rate consistent with activation of the Hering-Breuer reflex, both at the time of implantation and up to 10 weeks after device implantation. We further demonstrate the suitability of the cuff electrodes for use in chronic stimulation studies by pairing VNS with skilled lever press performance to induce motor cortical map plasticity.

Existing approaches for constructing chronically implantable peripheral nerve cuff electrodes for use in small rodents often require specialized equipment and/or highly trained personnel. In this protocol we demonstrate a simple, low-cost approach for fabricating chronically implantable cuff electrodes, and demonstrate their effectiveness for vagus nerve stimulation (VNS) in rats.

Vorbereitung von peripheren Nervenstimulationselektroden für die chronische Implantation bei Ratten

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...