Name: the 5-choice serial reaction time task: a task of attention and impulse control for rodents
Uploaded: 2014-08-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
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この作品は、（R15MH098246）をタップし授与国立衛生研究所の助成金によってサポートされていました。

この手順は、動物の使用を必要とする。これらの手順は、オベリン大学施設内動物管理使用委員会によって承認され、実験動物の46の管理と使用に関する指針に従っているた。 1 5CSRTT装置<ol><li> 5CSRTT装置の概略を図1に提供される。 <ol><li> 5CSRTT装置は2プレキシグラス側壁と、ステンレス製の格子床とオペラント条件付け室（30.5 X 24.1 X 29.2センチメートル）で構成されています。 </li><li>アルミフロント壁は丸められ、5鼻突く穴（2.5×2.2×2.2センチメートルそれぞれ）が含まれている。各開口部は、発光ダイオード（LED）及びラットの鼻の挿入を検出可能な赤外線センサを備えている。 </li><li>アルミ後壁は、食品の雑誌が含まれています。このペレットディスペンサーに接続されており、赤外線センサ、小さなincandescenが装備されているトン軽い。 </li><li>チャンバ全体を照明することができる白熱ハウス光は、後壁の上部に固定されている。 </li></ol></li><li>ハウス換気の内5CSRTT装置は、弱毒化したオペラント条件付けチャンバーを鳴らす。 </li><li>オペラントチャンバーを制御し、データを収集するためにPCコンピュータを使用。 </li></ol> 2。アニマル住宅と準備<ol><li>手順は、実験動物の使用を必要とする;いずれの実験を開始する前に、施設内動物管理使用委員会（IACUC）から認可を受けなければならない。 </li><li>ペアでハウスラット。 <ol><li> 22±1℃の一定温度で部屋の中（午前7:00に点灯）14時10明/暗サイクルでのラットを維持</li><li>ラットのホームケージ内の水しばらくへの無料アクセスを許可しますが、食べ物はそれらを制限します。 </li><li>フードマガジンの先頭に2〜5日の前に、それらの自由給餌重量の85〜90％にしたラットを制限し、5CSRTTのトレーニングとテストを通して。毎日のトレーニングセッションの後、ラットをフィードし、彼らが（〜5グラム/週）体重が増えていることを確認する毎日それらを比較検討する。 </li></ol></li></ol> 3 5CSRTT手順<ol><li>一般的な5CSRTTトレーニングの考慮事項<ol><li>一日の標準時間週5日以上での鉄道ラット;訓練は、多くの段階を介して行われます（ 表1を参照）、数週間かかります。 </li><li>同じオペラントチャンバー内の電車と試験ラット（セクション下の3.2から3.5を参照）。ラットの環境での小さな偏差は、彼らのパフォーマンスに影響を与えることができます。 </li><li> （あなたの獣医と相談した後、または別の消毒）消毒液の次亜塩素酸ナトリウムを含有する水とチャンバーのクリーンな各セッションの最後に、すべての表面。 </li></ol></li><li>マガジン<ol><li>最初のセッションの前に彼らのホームケージにラットへの糖ペレット（45 mg）を導入する。これは新奇恐怖症を最小化し、ラットはretになり確実にフードマガジンからrieve砂糖ペレット。 </li><li>開口穴と（上のファン）が閉塞しオペラントチャンバー内にラットを置きます。ラットは5分間チャンバーに馴化させます。 </li><li>固定インターバル20秒（FI-20、1日目）スケジュールまたはFI-30のスケジュール（2日目）のいずれかにマガジン60砂糖ペレットを配信。 注：セッションの期間や雑誌光はペレット配送時に点灯しますと、ペレットが取得されるまで点灯したままできるためにhouselightが点灯したままにすることができます。 </li><li>セッションノートの最後に砂糖ペレットが消費されているかどうか;少なくとも2日間、またはペレットがすべて消費されるまで訓練を続ける。 </li></ol></li><li> 5CSRTTトレーニング<ol><li> 図2は 、単一の5CSRTT試験の概略図を提供しています。 </li><li>上のファンとオペラントチャンバー内に各ラットを置きます。ラットは5分間チャンバーに馴化させます。 </li><li>馴化期間の終了時に、雑誌の光を照射するとoを提供NE砂糖ペレット。このペレットを取り出した時に最初に審理が開始されます。 </li><li>唯一の家のライトが点灯されている間の間トライアル間隔（ITI）とそれぞれの試行を開始します。 ITIの終了時に、擬似ランダムに所定の刺激持続時間のための開口光の一方を照らす。刺激提示に対応するため、ラットの時間を許可する。ラットを応答するように許可されている時間は、限られたホールド（LH）である。 </li><li>鼻は、雑誌の光の雑誌や照明への糖ペレットの配信で照明絞り結果への応答を突く。そのような応答は、正しい応答と見なされます。雑誌の光を消すと、ペレットの取得の際に次の試行を開始します。 </li><li>鼻はタイムアウト（TO）になる（不正解の回答）と故障がLH（不作為）の間に対応するために点灯していない開口部に対応を突く。 TO中にhouselightを消す。 houselightを照射することにより、TOの終了時に次回の公判の開始を知らせる。 </li><li>早期の応答としてITI中に鼻突く応答をスコア。 TO周期でこれらの応答を罰する。早期の応答に起因TO後に同じ裁判を再開。 </li><li>いずれか早い方、90試験は、30分後に、各セッションを終了します。 </li><li>訓練の第一段階では30秒、30秒にLH、2秒、には2秒ITIに刺激持続時間を設定します。 （ 表1参照）刺激持続時間は1秒であり、LH、ITIとTOはすべて5秒になるように訓練を越え、これらのパラメータを調整します。彼らが提案され、訓練の基準に達していたら、次のトレーニングの段階にラットを移動します。試験ラットは、彼らは最終段の安定した性能を発揮した後。 注：週5日の訓練を受けた場合は、SDラットは、通常、4〜8週間以内に基準性能（〜65％の精度、&lt;20％の欠落）に達する。ラットの異なる株は、しかし、タスクを実行するための異なる能力を持っている。例えば、リスターフーデッドラットは高レベルを達成することができる（。。; Mizraブライト、2001 例 、バーリら 、2008）、短い刺激持続時間（0.5秒）を使用して、より少ない不作為（&lt;20％）と精度（&gt; 80％）。これは、使用される研究者がラット（またはマウス）の歪みを反映するように刺激パラメータと基準の性能を調整することをお勧めします。 </li></ol></li><li> 5CSRTTテスト<ol><li>最後の3-5セッション間で各メジャーのパフォーマンスを平均化することにより、ベースラインパフォーマンス（％の精度、％省略、時期尚早の応答）を計算（下記参照）。 （必要な場合）のグループにラットを分割するためにこれらのデータを使用するか、個別のラットのベースラインとして。 </li><li>さらに行動を調べるために試験日の課題（ 表2）を使用します。 </li><li>被験者のデザインの中では、試験日チャレンジセッションのある研修をまき散らす。 注：試験日の課題は、標準的なタスクに行動試験を補完するために使用することができる。これらの操作は、広範囲の後に明らかにならない行動の微妙な変化を明らかにすることができます標準タスクおよび/または性能不足の本質をよりよく理解するために使用することに関する訓練。 </li></ol></li><li> 5CSRTTパフォーマンス対策<ol><li>業績指標を計算するために、コンピュータを使用してください。 </li><li> （％精度）、応答の精度：正しいと誤った応答の合計によって、正しい応答の数を割ります。これは注意の主要な尺度である。 [＃正答/（＃正答+＃誤った応答）]×100 </li><li>脱漏：ラットが完了した試験の総数で応答しませんでした試行回数で割ります。 ％の省略は注意を反映することができ、またこのように遺漏の解釈は、他の業績指標に依存して、鎮静、モチベーションと運動能力に影響されます。 [＃の省略が/（＃抜け+＃正答+＃誤った応答）]×100 </li><li>正解：トライアルカンプの総数で、正しい応答の数を割りleted。 [＃正答/（＃抜け+＃正答+＃誤った応答）]×100 </li><li>不正解の回答：完了した試験の総数で誤った応答の数を割ります。 [＃不正解の回答/（＃抜け+＃正答+＃誤った応答）]×100 </li><li>早期の応答：ITI中に行われた応答の数を決定します。これは衝動的行動の主要な尺度である。 </li><li>固執応答：ラットが正しい応答をしたが、砂糖ペレットの回収の前にした後、任意の開口部に鼻突く応答の数を決定します。これは強迫的行動の尺度である。 </li><li>マガジンエントリ：マガジンに鼻突く応答の数を決定します。これはモチベーションの尺度である。 </li><li>待ち時間は、応答を修正するには：正しい応答に刺激の開始から平均時間を計算します。処理速度や意思決定の尺度。 </li><li>遅く不正なレスポンスへNCY：間違った応答に刺激の開始から平均時間を計算する。処理速度や意思決定の尺度。 </li><li>検索レイテンシ報酬：砂糖ペレットの報酬を取得するために、ラットの平均時間を計算し;モチベーションを反映することができます。 </li></ol></li></ol>

著者らは、開示することは何もない。

5CSRTTはげっ歯類で注目を集め、衝動制御を評価するために広く使用されているタスクです。注意が最も一般的1,7,10応答の精度で測定される。遺漏が含まれていない応答の両方正しいと誤った応答があるため精度が同じ応答要件を持っているため、精度が運動能力、動機や鎮静の影響を受けない（ すなわち 、鼻は開口部に突く）。よく訓練されたげっ歯類は、多くの場合、応?...

5の選択肢のシリアル反応時間課題（5CSRTT）は注意欠陥多動性障害（ADHD）と診断された1,2人が表示する行動障害を理解するためにケンブリッジ大学のトレバー·ロビンスらによって開発されました。それは、人間の3で注目を研究するために使用される連続パフォーマンス·タスクに基づいている。注意を払って他の情報4を無視して特定の刺激や情報に認知資源の焦点を割り当て、維持する能力として定義される。タスクが最初にラットを1,2で使用するために設計されたが、マウスバージョンは、5,6開発されている。 基本5CSRTTは開口部の1の短い光刺激（キュー）のプレゼンテーションのための5つの開口部の水平アレイをスキャンするラットが必要です。ラットが刺激を検出すると、それは鼻砂糖ペレット報酬を受け取るために点灯開口に突く必要があります。このようにして、タスクは5空間的に別個の開口部を横切って彼らの注意を分割し、刺激が与えられた裁判で、セッション1,7内の複数の臨床試験全体で提示されるまで、注意を維持するために両方にラットを必要とします。注目は、典型的には、反応の正確さによって評価される。事前強力なまたは不適切な9応答保留する能力：5CSRTTは、もともと関心を評価するために設計されていますが、それはまた、衝動的行動や反応阻害1,7,8を評価するために使用されている。タスクの間に、ラット間トライアル間隔の期間（ITI）の応答を差し控えると刺激が開口部1の1で提示された後のみ応答する必要があります。このように早期の応答は、ITI前刺激へのプレゼンテーション中に発生するものは、衝動的行動の有用な指標を提供する。 5CSRTTは信じられないほど柔軟性があり、タスクがあり、基本的なタスクの多くの変更がある（ すなわち 、試験日の課題）それはより慎重に操作が行動にどのような影響を与えるか実験的な検討するために実施することができる。例えば、刺激持続時間を減少させるか、ITIを短くすると、タスクの注意負荷を増加させる別のメカニズムであると系統的に注目1,7,10-12のサブドメインを評価するために用いることができる。これとは対照的に、刺激持続時間を増加させると、タスクの注意需要を最小化する。これは、操作は、タスク12の基本的な応答の要求を実行する能力を妨げるかどうかを決定するために使用することができる。 ITIの持続時間を増加させると、特定操作が1,7,8,13-15応答衝動に影響するかどうかを決定するために用いることができる。さらに、そのようなちょうど記載されたような試験日の課題を使用して、よく訓練されたラットでは明らかにならない行動の障害10または強化16,17を明らかにすることができる標準的な試験パラメータを用いて試験した。 重要なことは、5CSRTTは従順tとする多数の異なる技術とOの組み合わせ;例えば認知は、離散の脳領域10,18-20の病変、以下検討されている、または選択的神経伝達物質は、2,21,22を枯渇。行動薬理学的研究は、医薬品29-32の全身16,17,23-28または個別のどちら頭蓋内投与を使用している。さらに性能を容易に12,16,17,29-32急性および慢性の薬物投与の13,14,23,33後に評価される。離散脳領域における神経伝達物質の放出34および代謝活性35上のタスクのパフォーマンスの影響も評価されている。また、タスクのパフォーマンスは、ベースライン注意性能30,31または15,32衝動性のレベルに基づいてグループにラットを分離するために使用することができる。最後に、5CSRTT 5,6のマウスバージョンの出現により、タスクは注意およびimpに対する遺伝的寄与を調査するために使用されているulseコントロール5,36-39。 5CSRTTは、同時に複数の認知機能を評価し、それが日常的に精神及び神経疾患の動物モデルの文脈において認知機能障害を評価するために使用されている、薬理学的および分子遺伝学的アプローチの多様な組合せで使用することが適しているからである。例えば、5CSRTTは、注意欠陥多動性障害（ADHD）37,40,41、統合失調症23,33,42、薬物嗜癖13,14,43-45、アルツハイマー病18における認知混乱の根底にある神経生物学を研究するために使用されている、39、パーキンソン病36、及びハンチントン病37。 このプロトコルは、5CSRTTトレーニングラットのためのガイドラインを提供します。性能尺度の数を収集することができるので、私たちはresulの方法共通のパターンを記述tsが解釈されるべきである。さらに、いくつかの基本的なプロトコルに共通する変形例では、試験日の課題は、記載されている。

<table><tbody><tr><td>Five Hole Nose Poke Wall Chamber Package</td><td>Med-Associates</td><td>MED-NP5L-D1</td><td>Alternatively one could use the standard package (Catalog #:MED-NP5L-B1)&lt;br/&gt; Deluxe</td></tr><tr><td>Dustless Precision Pellet</td><td>Bio-Serv</td><td>F0021</td><td>45 mg Purified</td></tr></tbody></table>

the 5-choice serial reaction time task: a task of attention and impulse control for rodents

このプロトコルは、げっ歯類で注目を集め、衝動制御を研究するために使用さオペラントベースのタスク5の選択肢のシリアル反応時間課題について説明します。試験日の課題、標準タスクへの変更は、体系的に注意や衝動制御のいずれかを制御する神経システムに課税するために使用することができます。重要なことは、これらの課題は、無傷の動物での研究室全体で行動に一貫性のある効果を持っており、ラットを、標準タスクでテストしたとき明らかにならない認知機能のいずれかの機能強化や財政赤字を明らかにすることができます。収集された行動測定のさまざまな他の要因（ すなわち 、鎮静、動機付け障害、運動障害）が性能の変化に寄与しているかどうかを決定するために使用することができる。それは、薬理学的分子、および遺伝子技術との組み合わせに適しているので、5CSRTTの汎用性がさらに向上する。

5CSRTTプローブ視空間注意の操作は タスクの注意要求を変化させるための1つのアプローチは、刺激の持続時間を変えることである。 （; 12から適応図3B）刺激持続時間が減少すると、％精度（ 図3A）および不作為％の増加を減少させる。このように短い刺激期間は、タスクの注意需要を増加させ、より長い刺激期間は、タスクの注意?...

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The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

このプロトコルは、げっ歯類で注目を集め、衝動制御を研究するために使用さオペラントベースのタスク5の選択肢のシリアル反応時間課題について説明します。標準タスクの変形例である試験日の課題は、タスクの柔軟性を高め、より完全に行動を特徴付けるために他の操作と組み合わせることができる。

5  - 選択肢シリアル反応時間タスク：げっ歯類のための注意のタスクや衝動調節

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

45.9K ビュー.  Oberlin College. このプロトコルは、げっ歯類で注目を集め、衝動制御を研究するために使用さオペラントベースのタスク5の選択肢のシリアル反応時間課題について説明します。標準タスクの変形例である試験日の課題は、タスクの柔軟性を高め、より完全に行動を特徴付けるために他の操作と組み合わせることができる。 

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

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

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

感覚統合と認知制御実験のための完全に自動化されたげっ歯類エアコンプロトコル

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

行動学

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have developed visual cognitive tasks for rats using the Floor Projection Maze1,2&#160;that are optimized for visual abilities of rats permitting stronger comparisons of experimental findings with other species.
In order to investigate neural correlates of learning and memory, we have integrated electrophysiological recordings into fully automated cognitive tasks on the Floor Projection Maze1,2. Behavioral software interfaced with an animal tracking system allows monitoring of the animal's behavior with precise control of image presentation and reward contingencies for better trained animals. Integration with an in vivo electrophysiological recording system enables examination of behavioral correlates of neural activity at selected epochs of a given cognitive task.
We describe protocols for a model system that combines automated visual presentation of information to rodents and intracranial reward with electrophysiological approaches. Our model system offers a sophisticated set of tools as a framework for other cognitive tasks to better isolate and identify specific mechanisms contributing to particular cognitive processes.

We describe protocols for training rats for chronic electrophysiological recordings in fully automated cognitive tasks on a Floor Projection Maze.

フロアプロジェクション迷路を用いた記録神経活動のための自動化された視覚認知課題

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical components. Both anxiety and fear can be studied in the laboratory by measuring the potentiation of the startle reflex. The startle reflex is a defensive reflex that is potentiated when an organism is threatened and the need for defense is high. The startle reflex is assessed via electromyography (EMG) in the orbicularis oculi muscle elicited by brief, intense, bursts of acoustic white noise (i.e., &#8220;startle probes&#8221;). Startle potentiation is calculated as the increase in startle response magnitude during presentation of sets of visual threat cues that signal delivery of mild electric shock relative to sets of matched cues that signal the absence of shock (no-threat cues). In the Threat Probability Task, fear is measured via startle potentiation to high probability (100% cue-contingent shock; certain) threat cues whereas anxiety is measured via startle potentiation to low probability (20% cue-contingent shock; uncertain) threat cues. Measurement of startle potentiation during the Threat Probability Task provides an objective and easily implemented alternative to assessment of negative affect via self-report or other methods (e.g., neuroimaging) that may be inappropriate or impractical for some researchers. Startle potentiation has been studied rigorously in both animals (e.g., rodents, non-human primates) and humans which facilitates animal-to-human translational research. Startle potentiation during certain and uncertain threat provides an objective measure of negative affective and distinct emotional states (fear, anxiety) to use in research on psychopathology, substance use/abuse and broadly in affective science. As such, it has been used extensively by clinical scientists interested in psychopathology etiology and by affective scientists interested in individual differences in emotion.

Potentiation of the startle reflex is measured via electromyography of the orbicularis oculi muscle during low (uncertain) and high (certain) probability electric shock threat in the Threat Probability Task. This provides an objective measure of distinct negative emotional states (fear/anxiety) for research on psychopathology, substance use/abuse, and broad affective science.

脅威の確率タスクを使用すると、不確実かつ特定の脅威の間に不安と恐怖を評価するために

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical ...

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.

注意のセットシフトタスク：マウスにおける認知の柔軟性の測定

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

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

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

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

ラットの行動の柔軟性を評価するためのオペラント手順

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

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

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

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

マルチ認知機能のテストとげっ歯類の神経活動を記録するための完全に自動化された汎用性の高いシステム

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

神経科学

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive decline, such as Alzheimer&#39;s disease (AD), have become a promising tool to elucidate the underlying mechanisms and promote the therapeutic advances. An important step is the validation and characterization of expected behavioral abnormality in the models, in the case of AD, cognitive decline. The long-term behavioral investigations of laboratory animals to study the effect of aging demand substantial efforts from researchers. The IntelliCage system is a high-throughput and cost-effective test battery for mice that eliminates the need for daily human handling. Here, we describe how the system is utilized in the long-term phenotyping of a genetic Alzheimer&#39;s disease model, specifically focusing on the cognitive functions. The experiment employs repeated battery of tests that assess spatial learning and executive functions. This cost-effective age-dependent phenotyping allows us to identify the transient and/or permanent effects of genes on various cognitive aspects.

This paper describes a protocol for cognitive assessments for genetic models of the Alzheimer&#39;s disease using the IntelliCage system, which is a high throughput automated behavioral monitoring system with operant conditioning.

アルツハイマー病、IntelliCage を使用しての複数の遺伝モデルにおける認知機能の長期的な行動のアッセイの自動化

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats

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

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

ラットにおける衝動性の異なる症状を評価するための 3 つの検査

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

An Open-Source, Fully Customizable 5-Choice Serial Reaction Time Task Toolbox for Automated Behavioral Training of Rodents

The 5-choice serial reaction time task (5-CSRTT) is a behavioral test often used to study visuospatial attention and impulsiveness in rodents. The task requires animals to allocate attention to a horizontal array of five small apertures equipped with light sources and, within a limited time window, nose-poke one illuminated target aperture to get a food reward at the food magazine located in the opposite wall of the chamber. The task considers behavioral control measures such as response accuracy and reaction times and allows to infer selective attention and impulsivity. Task difficulty can be controlled by modifying the stimulus duration and task design in general. Commercially available apparatus usually consists of an experimental chamber and particular software to specify task parameters, but due to fixed hard- and software, they pose many limitations on changes in the general experimental design and specific task requirements and the related data output. This article explains a fully customizable alternative based on an easy-to-use single-board microcontroller and standard electrotechnical components, an open-access Arduino script, and a Matlab-toolbox for hardware control and behavioral task specifications, respectively. The toolbox includes an optional staircase procedure, enabling automated behavioral training. The complete hardware setup, which can be installed in customized chambers, and the freely adaptable software encourage non-standardized task and chamber design. The design of the system and the open-source code for hardware control and experimental setup are described.

The present protocol describes the development of an open-source 5-choice serial reaction time task toolbox for rodent animal models, using Arduino and related hardware and a versatile Matlab toolbox, including an optional script for automated behavioral training. The scripts are customizable and facilitate the implementation of different trial-and-test designs.

げっ歯類の自動行動トレーニングのためのオープンソースの、完全にカスタマイズ可能な5択シリアル反応時間タスクツールボックス

The 5-choice serial reaction time task (5-CSRTT) is a behavioral test often used to study visuospatial attention and impulsiveness in rodents. The task ...

Touchscreen Sustained Attention Task (SAT) for Rats

Sustained attention is the ability to monitor intermittent and unpredictable events over a prolonged period of time. This attentional process subserves other aspects of cognition and is disrupted in certain neurodevelopmental, neuropsychiatric, and neurodegenerative disorders. Thus, it is clinically important to identify mechanisms that impair and improve sustained attention. Such mechanisms are often first discovered using rodent models. Therefore, several behavior procedures for testing aspects of sustained attention have been developed for rodents. One, first described by McGaughy and Sarter (1995), called the sustained attention task (SAT), trains rats to distinguish between signal (i.e., brief light presentation) and non-signal trials. The signals are short and thus require careful attention to be perceived. Attentional demands can be increased further by introducing a distractor (e.g., flashing houselight). We have modified this task for touchscreen operant chambers, which are configured with a touchscreen on one wall that can present stimuli and record responses. Here we detail our protocol for SAT in touchscreen chambers. Additionally, we present standard measures of performance in male and female Sprague-Dawley rats. Comparable performance on this task in both sexes highlights its use for attention studies, especially as more researchers are including female rodents in their experimental design. Moreover, the easy implementation of SAT for the increasingly popular touchscreen chambers increases its utility.

Touchscreen Sustained Attention Task SAT for Rats

Sustained attention, or continuously monitoring situations for intermittent and unpredictable events, is a critical aspect of cognition. Here we detail how to test sustained attention in rats using touchscreen operant chambers. We demonstrate comparable performance in male and female rats, making this task useful for studying attention in both sexes.

タッチ スクリーンの持続的注意課題 (土) ラット

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

5 - 選択肢シリアル反応時間タスク：げっ歯類のための注意のタスクや衝動調節

要約

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この動画の章

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フロアプロジェクション迷路を用いた記録神経活動のための自動化された視覚認知課題

脅威の確率タスクを使用すると、不確実かつ特定の脅威の間に不安と恐怖を評価するために

注意のセットシフトタスク：マウスにおける認知の柔軟性の測定

ラットの行動の柔軟性を評価するためのオペラント手順

マルチ認知機能のテストとげっ歯類の神経活動を記録するための完全に自動化された汎用性の高いシステム

アルツハイマー病、IntelliCage を使用しての複数の遺伝モデルにおける認知機能の長期的な行動のアッセイの自動化

ラットにおける衝動性の異なる症状を評価するための 3 つの検査

げっ歯類の自動行動トレーニングのためのオープンソースの、完全にカスタマイズ可能な5択シリアル反応時間タスクツールボックス

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