This study was supported by Human Frontier Science Program and the Sasakawa Scientific Research Grant from the Japan Science Society.

Tutte le procedure per l&#39;uso di animali sono stati approvati dalla cura degli animali e del Comitato Usa presso l&#39;Istituto di Okinawa di Scienza e Tecnologia. 1. Gli animali <ol><li> Ottenere ratti maschi a lungo Evans (250-300 g all&#39;arrivo). </li><li> All&#39;arrivo, alloggiare un gruppo di due o tre ratti insieme per una settimana e poi separarli in gabbie individuali. Si noti che questo disegno sperimentale comporta alimentare restrizione e deve tenere un animale in ogni gabbia di controllare la quantità di cibo consumato. </li><li> Fornire tutti gli animali con cibo e acqua ad libitum, e ospitare in condizioni standard (12 ore / 12 ore di luce / buio ciclo, a 23 ° C). </li><li> 5 giorni prima dell&#39;inizio degli esperimenti comportamentali, alimentare limitare animali a circa l&#39;85% del loro peso medio con libero accesso a acqua durante gli esperimenti. </li><li> Maniglia animali per 5 minuti al giorno per un minimo di 5 giorni prima dell&#39;inizio degli esperimenti, al fine di conoscere torlare con uno sperimentatore. </li></ol> 2. Hardware e software per test comportamentali e analisi <ol><li> Hardware <ol><li> Utilizzare una camera operante dotato di una scatola attenuante suono. </li><li> La camera è integrata con diversi allegati aggiuntivi: due leve ricettacolo sul pannello frontale, due stecche luce appena sopra le leve, una macchia rivista con un sensore per il rilevamento di entrata testa tra due leve, una struttura di mangiatoia, un generatore di tono puro e luce casa sul pannello posteriore. </li></ol></li><li> Software <ol><li> Controllo tutti gli eventi comportamentali sotto un codice programmato scritto da software Trans IV. Utilizzare il software Med-PC IV per segnalare e rilevare tutti gli eventi comportamentali durante l&#39;allenamento e un test. </li><li> Utilizzare Trans IV per la scrittura di codice per il test comportamentale. Aprire un nuovo file per la scrittura. </li><li> Una volta che il programma è scritto, tradurre e compilarlo all&#39;interno del software. Modificare il codice se errori sonorilevato e riprovare. </li><li> Al momento il debug di un programma di verificare se il codice utente funzioni correttamente effettuando una prova di conduzione prima di effettivo inizio della sperimentazione. </li><li> Utilizzando MED-PC IV, eseguire esperimenti comportamentali. Aprire il software, cliccare su &quot;sessione aperta&quot; ed assegnare un unico programma per ogni casella. </li><li> Dopo che tutti i programmi sono stati correttamente assegnati a ciascuna casella, inviare segnali necessari per avviare esperimenti. </li><li> Dopo il completamento del compito, salvare i dati come cliccando su &quot;Save Data&quot; o scrivere il codice per salvare automaticamente i dati (per i dettagli, consultare il manuale del programmatore per MED-PC IV). </li><li> Una volta che i dati vengono esportati in una cartella designata, rinominare i dati come data di acquisizione e numeri di identificazione degli animali per un uso successivo. I dati raccolti vengono importati in Matlab per analisi comportamentali descritti di seguito (protocollo, 3.7). </li></ol></li></ol> 3. Behavioral Training e Testing <ol><li> Adattamento e addestramento Magazine. </strong&gt; <ol><li> Presentare nessun leve per animali durante quelle fasi. </li><li> Durante la fase di assuefazione, posizionare animali in una camera operante per 20 minuti al giorno. Lo stesso giorno, dare 10 pellet di saccarosio (45 mg) per animali nel loro gabbia a casa, che li familiarizzare alla ricompensa di saccarosio. </li><li> Successivamente, iniziare l&#39;allenamento rivista. Posizionare animali nella camera e dare 20 pellet di saccarosio (1 pellet per un minuto) agli animali, fornendo la possibilità di conoscere la posizione del vassoio cibo e acquisizione dei pellets. NOTA: Queste fasi possono essere saltati a causa della potenziale confusione di animali su come ottenere un pellet senza una risposta operante, anche se abbiamo adottato loro di fare gli animali familiarizzato con una camera e mangiare da un vassoio di cibo. </li></ol></li><li> Programma di rinforzo continuo <ol><li> Addestrare gli animali su un programma di rinforzo continuo per ottenere una ricompensa premendo una leva. Una sessione di questa formazione dura fino a 60 pellet hanno apen ricevuto (60 leva-presse) o 40 minuti è trascorso. </li><li> Present sia la leva di sinistra o destra durante la prima metà di una sessione (fino a 30 pellet sono ottenuti), seguita dalla presentazione della leva opposto durante la seconda metà. L&#39;ordine alternato su base giornaliera. </li><li> Continuare questo programma di rinforzo fino a quando gli animali hanno ottenuto con successo 60 ricompense per almeno 2 giorni consecutivi. Si noti che ci possono essere elevata variabilità tra gli animali di quanto velocemente si fanno la prima leva-press e questo può influenzare il progresso di rinforzo. In questo caso, mettere un paio di pellet di saccarosio su una leva presentato per motivarli ad avvicinarsi verso la leva quando nessuna risposta è stata fatta nel corso della prima sessione. NOTA: Una possibile alternativa è quella di mettere pellets saccarosio quando la leva viene prima presentata agli animali in modo da rendere il completamento di questa fase più veloce. </li></ol></li><li> Tempistica per una prova a leva-press di formazione e test. </strong&gt; <ol><li> Avviare un singolo trial con un tono di 3 sec (s). </li><li> 2 sec dopo la cessazione del tono, presentano due leve e consentire agli animali di premere o leva entro 10 sec. Nel caso in cui nessuna risposta viene effettuato entro 10 s, ritrarre entrambe le leve e contare questo processo come un processo omissione. </li><li> Nel caso della formazione pressa a leva, presente solo una singola leva su entrambi i lati. </li><li> Nella maggior parte delle condizioni sperimentali, c&#39;è stato un stimolo luminoso sopra una delle leve. Accendere la luce sulla stecca subito dopo il segnale cessa e si spegne quando gli animali hanno effettuato una risposta o in 10 secondi dopo l&#39;inserimento della leva quando è stata fatta alcuna risposta. </li><li> Impostare gli intervalli tra le prove a 20 ~ 30 sec. </li></ol></li><li> Formazione Leva-press <ol><li> In questa fase di formazione, presentare luce per animali. </li><li> Addestrare gli animali sotto la leva-press di formazione per 5-8 sessioni con lo stesso calendario per una prova, come sessioni di test descritto di seguito. </li><li> in thè la formazione, la leva a destra oa sinistra presente in modo casuale, e la leva deve essere premuto entro 10 secondi dopo la leva viene presentata, o il processo è contato come un&#39;omissione senza una risposta. Una sessione per la formazione premere la leva compone di 80 prove. </li><li> Una volta che gli animali hanno segnato meno del 10% di omissioni di 80 prove, spostarli alla seguente prova lato-bias. </li></ol></li><li> Test Side-bias <ol><li> Eseguire un test side-bias per determinare la preferenza dell&#39;animale a uno leva di sinistra o di destra 1. Una prova comporta due leva-presse su entrambi i lati. </li><li> Posizionare gli animali in una camera operante e consentire loro di scegliere o leva. Nel tentativo successivo, animali devono selezionare la leva opposta per ottenere un premio. Se il secondo tentativo di animale è sullo stesso lato della prima risposta, invia nessun premio e continuare il processo fino a risposta viene fatta sul lato opposto. </li><li> Condurre un totale di 7 proveper determinare la preferenza lato dell&#39;animale. </li></ol></li><li> Testing. <ol><li> Una sessione giornaliera si compone di 80 prove. </li><li> Preparare tre condizioni diverse per le procedure di set-cambio come mostrato in Figura 1. </li><li> Tutte le tre condizioni richiedono animali simile cambiare strategie comportamentali da scegliendo una leva che è sempre sullo stesso lato (fase 1, strategia di risposta) a seguito di una stecca luce che indica un lato corretto (fase 2, visiva strategia cue). </li><li> Iniziare con l&#39;apprendimento iniziale di una strategia di risposta (fase 1) per 4 sessioni, in cui gli animali hanno a premere una leva in base alla posizione di leve. In questa fase, impostare il lato corretto alla leva opposta alla loro preferenza sulla base di un test preliminare side-bias come menzionato sopra. </li><li> Successivamente, iniziare segnale visivo di apprendimento (fase 2) per 10 sedute. Una stecca luce illuminato sopra o leva indica una leva corretta. In questo sfasamento, tre dimodelli fferent di turni attentivi possono essere confrontati fra tre condizioni sperimentali come descritto di seguito (3.3.6-3.3.8). </li><li> In condizione di set-shift 1 (Figura 1A), dare nessuna luce nella fase 1, ma uno spunto di luce indica il lato corretto nella fase 2. In condizione 1, di conseguenza, gli animali hanno bisogno di partecipare ad un romanzo di stimolo. </li><li> In condizione di set-shift 2 (Figura 1B), presenta una stecca luce sopra la leva corretta nella fase 1, e di nuovo nella fase 2. In questa condizione, la stecca luce era stato rilevante, ma non necessariamente richiesto per effettuare una scelta in fase di 1. In tal modo gli animali devono partecipare ad uno spunto in precedenza rilevanti. </li><li> In condizione di set-shift 3 (Figura 1C), accendere un segnale di luce in modo casuale sopra sia la leva a destra oa sinistra nella fase 1. Così deve essere ignorato. Nella fase 2 animali sono tenuti a prestare attenzione allo stimolo della luce che sia già stato irrilevante. </li></ol></li><li> Analisi comportamentale. <ol><li> Nel corso della sessione, misurare la percentuale di risposte corrette su base giornaliera, esclusi gli studi omissione. </li><li> Conte errori accumulati durante le 10 sessioni di apprendimento segnale visivo e classificarli in perseverative, errori regressive o mai-rinforzate come descritto in un precedente studio 1. C&#39;è, un&#39;analisi dettagliata dei tipi di errore suggerisce funzioni separate in set-shifting. </li><li> Definire errori perseverative come risposte non corrette alla leva precedentemente corretto mentre le prestazioni dell&#39;animale era ancora sotto il livello del caso 4, 6, 13, 14, 15. Criteri analoghi sono stati utilizzati in studi precedenti 1, 3, 7, 11. </li><li> Sulla base di una via di principio, determinare il criterioper separare perseverative ed errori regressive come il punto in cui l&#39;animale prima ottenuto meno di 8 su 10 risposte errate (probabilità di commettere errori 8/10 o più = 0,054, in base alla distribuzione binomiale cumulativa) in una finestra mobile di 10 prove . </li><li> Per trovare questo punto, avviare il calcolo di una media mobile della finestra 10 di prova dal 1 ° prova e poi avanzare di un processo alla volta fino a &lt;8/10 errori sono misurati. Condurre questa analisi in tutte le prove in cui un segnale chiaro è illuminato sopra la leva in precedenza non corretta durante strategia segnale visivo. </li><li> Definire tutti gli errori successivi commessi dopo questo punto come errori regressive. </li><li> Durante l&#39;apprendimento segnale visivo, contare gli errori non-rinforzati quando gli animali hanno risposto ad una leva in precedenza non corretto, che lo spunto luce non era illuminata. dividerli in una porzione anticipo o in ritardo in base alla fase di apprendimento; errori nella prima metà del 10 sessioni (sessione 1-5) sono considerati precoce e quelli della seconda metà (sessione 6-10) sono considerati come quelli in ritardo. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Floresco, S. B., Block, A. E., Tse, M. T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inactivation+of+the+medial+prefrontal+cortex+of+the+rat+impairs+strategy+set-shifting,+but+not+reversal+learning,+using+a+novel,+automated+procedure.">Inactivation of the medial prefrontal cortex of the rat impairs strategy set-shifting, but not reversal learning, using a novel, automated procedure.</a> Behavioural Brain Research. 190, 85-96 (2008).</li><li>Nicolle, M. M., Baxter, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glutamate+receptor+binding+in+the+frontal+cortex+and+dorsal+striatum+of+aged+rats+with+impaired+attentional+set-shifting.">Glutamate receptor binding in the frontal cortex and dorsal striatum of aged rats with impaired attentional set-shifting.</a> European Journal of Neuroscience. 18, 3335-3342 (2003).</li><li>Ragozzino, M. E., Ragozzino, K. E., Mizumori, S. J. Y., Kesner, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+dorsomedial+striatum+in+behavioral+flexibility+for+response+and+visual+cue+discrimination+learning.">Role of the dorsomedial striatum in behavioral flexibility for response and visual cue discrimination learning.</a> Behavioral Neuroscience. 116, 105-115 (2002).</li><li>Dias, R., Robbins, T. W., Roberts, A. 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E., Jih, J., Tzavos, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Involvement+of+the+dorsomedial+striatum+in+behavioral+flexibility:+role+of+muscarinic+cholinergic+receptors.">Involvement of the dorsomedial striatum in behavioral flexibility: role of muscarinic cholinergic receptors.</a> Brain Research. 953, 205-214 (2002).</li><li>Witten, I. B., 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=Recombinase-Driver+Rat+Lines:+Tools,+Techniques,+and+Optogenetic+Application+to+Dopamine-Mediated+Reinforcement.">Recombinase-Driver Rat Lines: Tools, Techniques, and Optogenetic Application to Dopamine-Mediated Reinforcement.</a> Neuron. 72, 721-733 (2011).</li><li>Floresco, S. B., Magyar, O., Ghods-Sharifi, S., Vexelman, C., Tse, M. T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+Dopamine+Receptor+Subtypes+in+the+Medial+Prefrontal+Cortex+of+the+Rat+Regulate+Set-Shifting.">Multiple Dopamine Receptor Subtypes in the Medial Prefrontal Cortex of the Rat Regulate Set-Shifting.</a> Neuropsychopharmacology. 31, 297-309 (2006).</li><li>Aoki, S., Liu, A. W., Zucca, A., Zucca, S., Wickens, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Striatal+Cholinergic+Interneurons+in+Set-Shifting+in+the+Rat.">Role of Striatal Cholinergic Interneurons in Set-Shifting in the Rat.</a> The Journal of Neuroscience. 35, 9424-9431 (2015).</li><li>Dias, R., Aggleton, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+selective+excitotoxic+prefrontal+lesions+on+acquisition+of+nonmatching-+and+matching-to-place+in+the+T-maze+in+the+rat:+differential+involvement+of+the+prelimbic-infralimbic+and+anterior+cingulate+cortices+in+providing+behavioural+flexibility.">Effects of selective excitotoxic prefrontal lesions on acquisition of nonmatching- and matching-to-place in the T-maze in the rat: differential involvement of the prelimbic-infralimbic and anterior cingulate cortices in providing behavioural flexibility.</a> European Journal of Neuroscience. 12, 4457-4466 (2000).</li><li>Hunt, P. R., Aggleton, J. 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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+blockade+of+muscarinic+cholinergic+receptors+disrupts+affective+and+attentional+set-shifting.">Central blockade of muscarinic cholinergic receptors disrupts affective and attentional set-shifting.</a> European Journal of Neuroscience. 20, 1081-1088 (2004).</li><li>Bradfield, L. A., Bertran-Gonzalez, J., Chieng, B., Balleine, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+thalamostriatal+pathway+and+cholinergic+control+of+goal-directed+action:+interlacing+new+with+existing+learning+in+the+striatum.">The thalamostriatal pathway and cholinergic control of goal-directed action: interlacing new with existing learning in the striatum.</a> Neuron. 79, 153-166 (2013).</li><li>Okada, K., 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=Enhanced+flexibility+of+place+discrimination+learning+by+targeting+striatal+cholinergic+interneurons.">Enhanced flexibility of place discrimination learning by targeting striatal cholinergic interneurons.</a> Nat Commun. 5, (2014).</li><li>Ragozzino, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acetylcholine+actions+in+the+dorsomedial+striatum+support+the+flexible+shifting+of+response+patterns.">Acetylcholine actions in the dorsomedial striatum support the flexible shifting of response patterns.</a> Neurobiology of Learning and Memory. 80, 257-267 (2003).</li><li>Ravizza, S. M., Carter, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shifting+set+about+task+switching:+Behavioral+and+neural+evidence+for+distinct+forms+of+cognitive+flexibility.">Shifting set about task switching: Behavioral and neural evidence for distinct forms of cognitive flexibility.</a> Neuropsychologia. 46, 2924-2935 (2008).</li><li>Rushworth, M. F. S., Hadland, K. A., Paus, T., Sipila, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+Human+Medial+Frontal+Cortex+in+Task+Switching:+A+Combined+fMRI+and+TMS+Study.">Role of the Human Medial Frontal Cortex in Task Switching: A Combined fMRI and TMS Study.</a> Journal of Neurophysiology. 87, 2577-2592 (2002).</li><li>Bissonette, G. B., Roesch, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rule+encoding+in+dorsal+striatum+impacts+action+selection.">Rule encoding in dorsal striatum impacts action selection.</a> European Journal of Neuroscience. 42, 2555-2567 (2015).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

<html> Abbiamo sviluppato nuove variazioni sul paradigma set-shifting per l&#39;uso in ratti. Utilizzando questi paradigmi, lesioni colinergici dello striato sono stati trovati a mettere in pericolo set-shifting, suggerendo un ruolo specifico di interneuroni colinergici striatali in set-shifting: soppressione di una vecchia regola e la facilitazione di esplorazione per una nuova regola. Gli effetti differivano tra striato dorsomediale e ventrale, secondo il diverso ruolo di queste strutture nell&#39;apprendimento. <p...

la flessibilità comportamentale è un requisito fondamentale per la sopravvivenza in un mondo che cambia. Uno dei paradigmi comportamentali stabilite per testare questa capacità è set-shifting, in cui uno spostamento di attenzione da una dimensione di stimolo ad un altro è necessario per cambiare le strategie di azione dopo una variazione di regola. Diverse regioni del cervello come la corteccia prefrontale e il corpo striato sono implicati in set-shifting 2, 3, 4, 5. Meccanismi neurali per questa funzione sono stati studiati tra diverse specie, tra cui gli esseri umani 5, scimmie e ratti 6 1, 7, 8, 9. Tuttavia, le versioni di ratto di attività di set-shifting non sono stati come ampiamente sviluppata. Il rapporto costo-efficacia dei ratti, la loro adeguata<html> formato per la chirurgia stereotassica, e la disponibilità di metodi genetici recentemente sviluppati 10, motivare ulteriormente lo sviluppo di paradigmi set-shifting per l&#39;uso in ratti. Un tipico paradigma set-shifting per i ratti richiede un cambiamento tra due strategie comportamentali: ad esempio, una strategia di risposta e una strategia visiva-cue. I ratti hanno inizialmente di scegliere una delle due opzioni disponibili (come ad esempio le leve a sinistra oa destra in una operante automatizzato versione 1 o le braccia a destra oa sinistra in una versione T-labirinto 7, 8, 9, 11). Dopo uno spostamento insieme, devono passare ad usare una strategia visivo-cue, ad esempio una stecca di luce che indica il lato corretto. In tali operazioni di settaggio spostamento convenzionali, è necessario spostare l&#39;attenzione da una dimensione stimolo un&#39;altra dimensione che prima era irrilevante. ontent &quot;&gt; Oltre a modificare a una dimensione che in precedenza era stato irrilevante, c&#39;è anche la possibilità logica che uno stimolo in precedenza era rilevante, o precedentemente assente e ora romanzo. situazioni di vita reale in natura può comportare l&#39;attenzione su un romanzo, o storicamente rilevante ma non determinante spunto. Pertanto, abbiamo considerato questi sottotipi di set-shift, in una nuova variante di roditore set-shifting sulla base di un compito set-shifting automatizzato precedentemente stabilito 1. Abbiamo recentemente dimostrato l&#39;utilizzo della nuova versione di paradigmi set-shifting in un esperimento per determinare l&#39;effetto di lesioni neurochimico specifici dello striato 12. Nel nostro studio precedente, abbiamo mirato interneuroni colinergici rilasciando acetilcolina (ACH) dello striato ventrale dorsomediale o da ACh e quelli sub-regioni sono stati implicati in termini di flessibilità comportamentale. Tutte le condizioni sperimentali hanno richiesto gli stessi bu cambiamento strategicot ciascuno coinvolto diversi tipi di spostamento di attenzione: per un romanzo, in precedenza rilevanti o precedentemente spunto irrilevante. Siamo qui descriviamo le procedure dettagliate dei paradigmi, ed evidenziare i risultati rappresentativi suggeriscono che i sistemi colinergici striatali svolgono un ruolo fondamentale nel set-shifting, che è dissociabile tra le diverse sub-regioni striatali a seconda dei contesti comportamentali 12.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="687">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Standard Modular Test Chamber</td>
			<td style="width:97px;">Med Associates</td>
			<td style="width:119px;">ENV-008</td>
			<td style="width:189px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Low Profile Retractable Response Lever</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-112CM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stimulus Light for Rat</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-221M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Switchable Dual Pellet/Dipper Receptacle for Rat</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-202RM-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Head Entry Detector for Rat Receptacles</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-254-CB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Modular Pellet Dispenser; 45 mg for Rat</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-203M-45</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sonalert Module for Rat</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-223AM</td>
			<td>4.5 kHz available (ENV-223HAM)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">House Light for Rat Chambers</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-215M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SmartCtrl Interface Module, 8 input/16 output</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>DIG-716B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">SmartCtrl Connection Panel, 8 input/16 output</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>SG-716B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">45 mg Tablet-Fruit Punch</td>
			<td>TestDiet</td>
			<td>1811255</td>
			<td>Several flavors available</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

new variations for strategy set-shifting in the rat

flessibilità comportamentale è cruciale per la sopravvivenza in diversi ambienti. In senso lato, la flessibilità comportamentale richiede un cambiamento di strategia comportamentale basata su un cambiamento nel governo regole. Descriviamo una strategia di set-shifting compito che richiede uno spostamento dell&#39;attenzione da una dimensione di stimolo ad un altro. Il paradigma è spesso usato per testare la flessibilità cognitiva nei primati. Tuttavia, la versione roditore non è stato come ampiamente sviluppata. Abbiamo recentemente esteso un compito set-shifting stabilita nel ratto 1 richiedendo attenzione a stimoli diversi a seconda del contesto. Tutte le condizioni sperimentali tenuti gli animali a scegliere una sinistra o la leva destra. Inizialmente, tutti gli animali dovevano scegliere in funzione della posizione della leva. Successivamente, un cambiamento nella regola verificato, che ha richiesto uno spostamento in set dal dominio di localizzazione per una regola in cui la leva corretta è stato indicato da un segnale di luce. Abbiamo confrontato le prestazioni su three diverse versioni del compito, in cui lo stimolo della luce era o romanzo, in precedenza rilevanti, o precedentemente irrilevante. Abbiamo trovato che le lesioni neurochimici specifici selettivamente compromessa la capacità di fare particolari tipi di spostamento impostato come misurato dalle prestazioni sulle diverse versioni del compito.

Abbiamo usato la strategia di set-shifting compito sopra descritto per studiare il ruolo di interneuroni colinergici in termini di flessibilità comportamentale. Abbiamo confrontato l&#39;effetto sul compito di una lesione selettivo immunotossina indotta di interneuroni colinergici in dorsomediale (DMS), striato ventrale (VS) e il controllo salina-iniettato. Tutti gli animali hanno dovuto passare da scegliere una leva basata sul lato (destro o sinistro), alla scelta sulla base di una luce cue sopra la leva corretta. Abb...

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New Variations for Strategy Set-shifting in the Rat

Set-shifting, una forma di flessibilità comportamentale, richiede uno spostamento dell&#39;attenzione da una dimensione di stimolo all&#39;altro. Abbiamo esteso set-shifting compito 1 richiedendo attenzione a stimoli diversi a seconda del contesto di un roditore stabilita. Il compito è stato combinato con lesioni specifiche per identificare i sottotipi di neuroni sottostanti un cambiamento di successo.

Nuove Variazioni per strategia Set-shifting nel ratto

Behavioral flexibility is crucial for survival in changing environments. Broadly defined, behavioral flexibility requires a shift of behavioral strategy ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

8.1K Views.  Okinawa Institute of Science and Technology.  Set-shifting, una forma di flessibilità comportamentale, richiede uno spostamento dell'attenzione da una dimensione di stimolo all'altro. Abbiamo esteso set-shifting compito 1 richiedendo attenzione a stimoli diversi a seconda del contesto di un roditore stabilita. Il compito è stato combinato con lesioni specifiche per identificare i sottotipi di neuroni sottostanti un cambiamento di successo. 

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A Procedure to Study the Effect of Prolonged Food Restriction on Heroin Seeking in Abstinent Rats

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during abstinence. Moreover, various environmental challenges can exacerbate this effect, as well as increase ongoing drug intake.
The procedure we describe here highlights the impact of a common environmental challenge, food restriction, on drug craving that is expressed as an augmentation of drug seeking in abstinent rats.
Rats are implanted with chronic intravenous i.v. catheters, and then trained to press a lever for i.v. heroin over a period of 10-12 days. Following the heroin self-administration phase the rats are removed from the operant conditioning chambers and housed in the animal care facility for a period of at least 14 days. While one group is maintained under unrestricted access to food (sated group), a second group (FDR group) is exposed to a mild food restriction regimen that results in their body weights maintained at 90% of their nonrestricted body weight. On day 14 of food restriction the rats are transferred back to the drug-training environment, and a drug-seeking test is run under extinction conditions (i.e.&#160;lever presses do not result in heroin delivery).
The procedure presented here results in a highly robust augmentation of heroin seeking on test day in the food restricted rats. In addition, compared to the acute food deprivation manipulations we have used before, the current procedure is a more clinically relevant model for the impact of caloric restriction on drug seeking. Moreover, it might be closer to the human condition as the rats are not required to go through an extinction-training phase before the drug-seeking test, which is an integral component of the popular reinstatement procedure.

A procedure that allows a demonstration of robust augmentation of drug seeking in food-restricted rats is described. Following heroin self-administration training, rats go through an abstinence period, in a drug-free environment, during which they are mildly food restricted. Drug seeking is then tested in the drug-associated environment.

Una procedura per studiare l&#39;effetto della prolungata restrizione alimentare sulla Cerco eroina nei ratti in astinenza

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during ...

Ricerca

Comportamento

The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many neuropsychiatric and neurodevelopmental disorders, including depression, post-traumatic stress disorder, schizophrenia and autism spectrum disorder. Deficits in cognitive function also represent the most difficult symptom domain&#160;to successfully treat, as serotonin reuptake inhibitors and tricyclic antidepressants have only modest effects. Functional neuroimaging studies and postmortem analysis of human brain tissue implicate the PFC as being a primary region of dysregulation in patients with these disorders. However, preclinical behavioral assays used to assess these deficits in mouse models which can be readily manipulated genetically and could provide the basis for studies of new treatment avenues have been underutilized. Here we describe the adaptation of a behavioral assay, the attentional set shifting task (AST), to be performed in mice to assess prefrontal cortex mediated cognitive deficits. The neural circuits underlying behavior during the AST are highly conserved across humans, nonhuman primates and rodents, providing excellent face, construct and predictive validity.

The goal of this protocol is to perform a behavioral assay such as the attentional set shifting task (AST) to assess prefrontal cortex-mediated cognitive flexibility in mice.

La Task attenzionale Set Shifting: una certa flessibilità cognitiva nei topi

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

Moderate Prenatal Alcohol Exposure and Quantification of Social Behavior in Adult Rats

Alterations in social behavior are among the major negative consequences observed in children with Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). Several independent laboratories have demonstrated robust alterations in the social behavior of rodents exposed to alcohol during brain development across a wide range of exposure durations, timing, doses, and ages at the time of behavioral quantification. Prior work from this laboratory has identified reliable alterations in specific forms of social interaction following moderate prenatal alcohol exposure (PAE) in the rat that persist well into adulthood, including increased wrestling and decreased investigation. These behavioral alterations have been useful in identifying neural circuits altered by moderate PAE1, and may hold importance for progressing toward a more complete understanding of the neural bases of PAE-related alterations in social behavior. This paper describes procedures for performing moderate PAE in which rat dams voluntarily consume ethanol or saccharin (control) throughout gestation, and measurement of social behaviors in adult offspring.

The goal of the protocol presented here is to describe procedures to expose rats to moderate levels of alcohol during prenatal brain development and to quantify resulting alterations in social behavior during adulthood.

Moderata esposizione prenatale di alcool e quantificazione di comportamento sociale in ratti adulti

Alterations in social behavior are among the major negative consequences observed in children with Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). Several ...

Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral and temporal changes that are characteristic of human language. These abilities lay the foundation for effective language acquisition; allowing infants to hone in on the sounds of their native language. Invasive procedures in animals and scalp-recorded potentials from human adults suggest that simultaneous, rhythmic activity (oscillations) between and within brain regions are fundamental to sensory development; determining the resolution with which incoming stimuli are parsed. At this time, little is known about oscillatory dynamics in human infant development. However, animal neurophysiology and adult EEG data provide the basis for a strong hypothesis that rapid auditory processing in infants is mediated by oscillatory synchrony in discrete frequency bands. In order to investigate this, 128-channel, high-density EEG responses of 4-month old infants to frequency change in tone pairs, presented in two rate conditions (Rapid: 70 msec ISI and Control: 300 msec ISI) were examined. To determine the frequency band and magnitude of activity, auditory evoked response averages were first co-registered with age-appropriate brain templates. Next, the principal components of the response were identified and localized using a two-dipole model of brain activity. Single-trial analysis of oscillatory power showed a robust index of frequency change processing in bursts of Theta band (3 - 8 Hz) activity in both right and left auditory cortices, with left activation more prominent in the Rapid condition. These methods have produced data that are not only some of the first reported evoked oscillations analyses in infants, but are also, importantly, the product of a well-established method of recording and analyzing clean, meticulously collected, infant EEG and ERPs. In this article, we describe our method for infant EEG net application, recording, dynamic brain response analysis, and representative results.

High-density electroencephalography (dEEG) is being used increasingly to study brain development and plasticity in the early years of life. Here we present an application of sophisticated analysis techniques that builds on traditional EEG recording to understand the oscillatory dynamics of rapid auditory processing in the infant brain.

Infant elaborazione uditiva e oscillazioni cerebrali eventi correlati

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral ...

Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A challenging illness to treat, due to the lack of understanding of the underlying neurobiology, AN has the highest mortality rate among psychiatric illnesses. To address this need, neuroscientists are using an animal model to study how neural circuits may contribute toward vulnerability to AN and may be affected by AN. Activity-based anorexia (ABA) is a bio-behavioral phenomenon described in rodents that models the key symptoms of anorexia nervosa. When rodents with free access to voluntary exercise on a running wheel experience food restriction, they become hyperactive &#8211; running more than animals with free access to food. Here, we describe the procedures by which ABA is induced in adolescent female C57BL/6 mice. On postnatal day 36 (P36), the animal is housed with access to voluntary exercise on a running wheel. After 4 days of acclimation to the running wheel, on P40, all food is removed from the cage. For the next 3 days, food is returned to the cage (allowing animals free food access) for 2 hr daily. After the fourth day of food restriction, free access to food is returned and the running wheel is removed from the cage to allow the animals to recover. Continuous multi-day analysis of running wheel activity shows that mice become hyperactive within 24 hr following the onset of food restriction. The mice run even during the limited time during which they have access to food. Additionally, the circadian pattern of wheel running becomes disrupted by the experience of food restriction. We have been able to correlate neurobiological changes with various aspects of the animals&#8217; wheel running behavior to implicate particular brain regions and neurochemical changes with resilience and vulnerability to food-restriction induced hyperactivity.

Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa.

Utilizzando il per attività Anoressia roditore modello per studiare le basi neurobiologiche di Anoressia Nervosa

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A ...

The Social Dimension of Stress: Experimental Manipulations of Social Support and Social Identity in the Trier Social Stress Test

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations supportive behavior of other people as well as positive social relationships can act as powerful resources to cope with stress. In order to study the interplay between these variables, this protocol describes two effective experimental manipulations of social relationships and supportive behavior in the laboratory. In the present article, these two manipulations are implemented in the Trier Social Stress Test (TSST)&#8212;a standard stress induction paradigm in which participants are subjected to a simulated job interview. More precisely, we propose (a) a manipulation of the relationship between different protagonists in the TSST by making a shared social identity salient and (b) a manipulation of the behavior of the TSST-selection committee, which acts either supportively or unsupportively. These two experimental manipulations are designed in a modular fashion and can be applied independently of each other but can also be combined. Moreover, these two manipulations can also be integrated into other stress protocols and into other standardized social interactions such as trust games, negotiation tasks, or other group tasks.

Previous research on the social dimension of stress has focused on two important variables: social identity and social support. This protocol introduces an effective experimental manipulation of these two social variables and describes their implementation in a standard stress induction paradigm (Trier Social Stress Test).

La dimensione sociale dello stress: manipolazioni sperimentali di sostegno sociale e identità sociale nella Trier Social Stress Test

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations ...

Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children &#8211; Working Memory (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of working memory in young school-age children. Working memory deficits have been identified in children with language-based learning disabilities, including dyslexia1,2 and language impairment3,4, but it is not clear whether these children exhibit deficits in subcomponents of working memory, such as visuospatial or phonological working memory. The CABC-WM is administered on a desktop computer with a touchscreen interface and was specifically developed to be engaging and motivating for children. Although the long-term goal of the CABC-WM is to provide individualized working memory profiles in children, the present study focuses on the initial success and utility of the CABC-WM for measuring central executive, visuospatial, phonological loop, and binding constructs in children with typical development. Immediate next steps are to administer the CABC-WM to children with specific language impairment, dyslexia, and comorbid specific language impairment and dyslexia.

Working memory predicts a significant amount of variance for a variety of cognitive tasks, including speaking, reading, and writing. However, few tools are available to assess working memory in children. We present an innovative, computer-based battery that comprehensively assesses different components of working memory in school-age children.

Valutazione della memoria di lavoro nei bambini: la batteria di valutazione completa per i bambini - memoria di lavoro (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of ...

Ultrasound Images of the Tongue: A Tutorial for Assessment and Remediation of Speech Sound Errors

Diagnostic ultrasound imaging has been a common tool in medical practice for several decades. It provides a safe and effective method for imaging structures internal to the body. There has been a recent increase in the use of ultrasound technology to visualize the shape and movements of the tongue during speech, both in typical speakers and in clinical populations. Ultrasound imaging of speech has greatly expanded our understanding of how sounds articulated with the tongue (lingual sounds) are produced. Such information can be particularly valuable for speech-language pathologists. Among other advantages, ultrasound images can be used during speech therapy to provide (1) illustrative models of typical (i.e.&#160;&#34;correct&#34;) tongue configurations for speech sounds, and (2) a source of insight into the articulatory nature of deviant productions. The images can also be used as an additional source of feedback for clinical populations learning to distinguish their better productions from their incorrect productions, en route to establishing more effective articulatory habits.
Ultrasound feedback is increasingly used by scientists and clinicians as both the expertise of the users increases and as the expense of the equipment declines. In this tutorial, procedures are presented for collecting ultrasound images of the tongue in a clinical context. We illustrate these procedures in an extended example featuring one common error sound, American English /r/. Images of correct and distorted /r/ are used to demonstrate (1) how to interpret ultrasound images, (2) how to assess tongue shape during production of speech sounds, (3), how to categorize tongue shape errors, and (4), how to provide visual feedback to elicit a more appropriate and functional tongue shape. We present a sample protocol for using real-time ultrasound images of the tongue for visual feedback to remediate speech sound errors. Additionally, example data are shown to illustrate outcomes with the procedure.

Ultrasound imaging can be used to display the shape and movements of the tongue in real time during speech. The images can be used to determine the nature of speech sound errors. Visual feedback of the tongue can be used to facilitate improvements in speech sound production in clinical populations.

Ultrasuoni Immagini della lingua: un tutorial per la valutazione e la bonifica degli errori Discorso del suono

Diagnostic ultrasound imaging has been a common tool in medical practice for several decades. It provides a safe and effective method for imaging ...

A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is no existing format for studying the mechanism of action, prevention, containment, and treatment of contagious depression. The purpose of this study, therefore, was to establish the first animal model of contagious depression.
Healthy rats can contract depressive behaviors if exposed to depressed rats. Depression is induced in rats by subjecting them to several manipulations of chronic unpredictable stress (CUS) over 5 weeks, as described in the protocol. A successful sucrose preference test confirmed the development of depression in the rats. The CUS-exposed rats were then caged with na&#239;ve rats from the contagion group (1 na&#239;ve rat/2 depressed rats in a cage) for an additional 5 weeks. 30 social groups were created from the combination of CUS-exposed rats and na&#239;ve rats.
This proposed depression-contagion protocol in animals consists mainly of cohabiting CUS-exposed and healthy rats for 5 weeks. To ensure that this method works, a series of tests are carried out - first, the sucrose preference test upon inducing depression to rats, then, the sucrose preference test, alongside the open field and forced-swim tests at the end of the cohabitation period. Throughout the experiment, rats are given tags and are always returned to their cages after each test.
A few limitations to this method are the weak differences recorded between the experimental and control groups in the sucrose preference test and the irreversible traumatic outcome of the forced swim test. These may be worth considering for suitability before any future application of the protocol. Nonetheless, following the experiment, na&#239;ve rats developed contagion depression after 5 weeks of sharing the same cage with the CUS-exposed rats.

This protocol describes a new model by which healthy rats could contract depression over a given time periodthrough contagion by exposure to chronic unpredictable stressed (CUS) rats.

Un nuovo metodo per indurre un comportamento depressione-come in ratti

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is ...

Efficiently Recording the Eye-Hand Coordination to Incoordination Spectrum

The objective analysis of eye movements has a significant history and has been long proven to be an important research tool in the setting of brain injury. Quantitative recordings have a strong capacity to screen diagnostically. Concurrent examinations of the eye and upper limb movements directed toward shared functional goals (e.g., eye-hand coordination) serve as an additional robust biomarker-laden path to capture and interrogate neural injury, including acquired brain injury (ABI). While quantitative dual-effector recordings in 3-D afford ample opportunities within ocular-manual motor investigations in the setting of ABI, the feasibility of such dual recordings for both eye and hand is challenging in pathological settings, particularly when approached with research-grade rigor. Here we describe the integration of an eye tracking system with a motion tracking system intended primarily for limb control research to study a natural behavior. The protocol enables the investigation of unrestricted, three-dimensional (3D) eye-hand coordination tasks. More specifically, we review a method to assess eye-hand coordination in visually guided saccade-to-reach tasks in subjects with chronic middle cerebral artery (MCA) stroke and compare them to healthy controls. Special attention is paid to the specific eye- and limb-tracking system properties in order to obtain high fidelity data from participants post-injury. Sampling rate, accuracy, permissible head movement range given anticipated tolerance and the feasibility of use were several of the critical properties considered when selecting an eye tracker and an approach. The limb tracker was selected based on a similar rubric but included the need for 3-D recording, dynamic interaction and a miniaturized physical footprint. The quantitative data provided by this method and the overall approach when executed correctly has tremendous potential to further refine our mechanistic understanding of eye-hand control and help inform feasible diagnostic and pragmatic interventions within the neurological and rehabilitative practice.&#160;

Cerebral injury can damage both ocular and somatic motor systems. Characterization of motor control post-injury affords biomarkers that assist in disease detection, monitoring, and prognosis. We review a method to measure eye-hand movement control in health and in pathologic incoordination, with look-and-reach paradigms to assess coordination between eye and hand.

Registrazione in modo efficiente la coordinazione occhio-mano allo spettro di incoordinazione

The objective analysis of eye movements has a significant history and has been long proven to be an important research tool in the setting of brain ...