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이 프로토콜에서 향기 차별의 새로운 응용 프로그램이 설명되어 있습니다. 해봐 작업은 뇌 손상에 따라 frontally로 인한인지를 평가하는 데 사용할 수있는 합리적 저렴한 작업입니다.
인지 장애는 뇌 손상에 따라 인간의 장애의 가장 빈번한 원인이며, 아직 뇌 손상의 쥐 모델에서 인식을 평가하는 데 사용되는 동작 작업은 부족합니다. operant 문학에서 대출은 저희 연구실은 기본적인 향기가 차별 패러다임 1-4 활용 frontally - 부상 쥐의 결손을 평가하기 위해 인치 이전에 우리가 곧 해봐 작업을 설명하고 정면 뇌 손상 쥐의 작업 5에서 여러 테스트에서 심각한 적자를 게재 보여주고 있습니다. 여기 우리는이 작업에 대한 자세한 프로토콜을 제시한다. 쥐가 챔버에 배치하고 reinforcer를 포함 중 하나 두 개의 향수 모래 사장 사이에 차별 할 수 있습니다. 쥐도 제대로 차별 후 재판은 잘못 차별, 또는 30 초 경과, (올바른 향수 모래 속에 파고로 정의) 종료됩니다. 올바르게 차별 쥐가 reinforcer를 복구하고 소비 할 수 있습니다. 쥐 해당 디잘못 scriminate 즉시 챔버에서 제거됩니다. 이 reversals과 소설 인 냄새의 다양한 통해 계속 사용할 수 있습니다. 기본 분석은 각 향기 페어링 (각 향기에 대한 정확한 누적 비율)에 대한 정확성입니다. 해봐 작업에서 일반적으로 결과는 일방적 정수리 손상 쥐에 비해 양자 간 정면 대뇌 피질의 손상과 쥐의 결손을 평가 할 수있는 간단한 실험 준비입니다하는 것이 좋습니다. 해봐 작업도 쉽게 기존의인지 테스트 배터리에 통합 할 수 있습니다. 이와 같은 더 많은 작업의 사용은 치료를 위해 치료 옵션으로 이어질 수있는 정면 기능 다음과 같은 부상의 더 정확한 테스트 될 수 있습니다. 모든 동물의 사용은 기관 동물 케어 및 사용위원회의 승인을 프로토콜에 따라 실시되었다.
외상성 뇌 손상 (외상성 뇌 손상)과 뇌졸중으로 인한 뇌 손상은 죽음과 미국에서 장애의 주요 원인 중 하나입니다. 함께 사망 또는 장애 6-7의 결과로 약 500,000으로 약 2,500,000 상실의 총, 이러한 장애 결과. 사회에서이 무거운 수신자 부담에도 불구하고, 거의 치료는 외상성 뇌 손상이나 뇌졸중 중 하나를 치료하기 위해 개발되었습니다. 어느 정도 가능한 치료 옵션의 부족은 소설 마약과 치료 (8)의 부적절한 행동 평가에 귀속 될 수 있습니다. 특히, 정확하고 민감 잠복기 문학에서 뇌 손상에 따라 다양한인지 적 결손에 대한 치료의 효과를 평가하는 작업의 부족이 있습니다. 현재 수행하는인지 적 평가의 대부분은 모리스 물 미로 9로 미로 작업을 사용하여 공간 메모리를 평가합니다. 가에 걸리는 시간을 포함 테스트의 부족에 대한 여러 가지 이유가 있습니다완전히인지 결손, operant 작업을 사용하는 고가의 장비와 전문 지식에 따라 무거운 의존도,이 평가를 수행 할 수있는 속도를 특성화하고 평가합니다. 이를 위해, 우리는 다음과 같은 인식 뇌 손상을 평가하기 위해, 기본 향기 차별 작업, 해봐 작업을 적응하고 있습니다. 해봐 작업은 외상성 뇌 손상이나 뇌졸중에서인지 기능 장애 다음과 같은 뇌 손상을 평가하기위한 저렴한, 빠른, 그리고 효과적인 도구가 될 수 있도록 설계되었습니다.
해봐 작업은 학습과 의사 결정의 기본 operant 원칙에 의존하고 있습니다. 그것은 단지 두 선택 결정 패러다임으로,이 작업이 될 수있는 간단한 discriminations 중 하나를 나타냅니다. 작업을 설정할뿐만 아니라에 대한 세부 정보 아래에있는 프로토콜에서 교육 방법론이 설명 될 것이다. 우리는 일방적 정수리 적자에 비해 frontally로 인한인지 결손을 평가하는 경우이 작업이 강한 것으로 나타났습니다하지만, 그것은의 모델에서 테스트 할 아직hippocampal 손상 5. 이상적으로,이 작업은 부상 후 정면 결손의 회복에 대한 치료 또는 치료의 효과를 평가하기에 적합 될 것입니다. 그러나 수정이 작업 또한 충동과 일반화 된 검색과 같은 더 복잡한 의사 결정 행동을 탐색하는 데 사용할 수 가능성이 있습니다.
1. 자료 교육 및 시험에 대한 필요
2. 교육에 이전 처리 동물
3. 교육을 파다
모래에 파 동물을 훈련 시간 4 일 기간에서 8 세션의 평균 수행 할 수 있습니다. 파 tra시ining, 챔버는 메커니즘 / 홀더에 두 향기가 컵을 배치하고 챔버에 향기가 컵 설정을 게재하여 설정해야합니다. 일반적인 절차는 완전히 검색 할 모래에 파에 reinforcer을 소모에서 동물을 형성의 목적으로 아래에 설명되어 있습니다.
4. 차별 테스트
5. 추가 정보
올바른 / 잘못된와 지연 시간 : 해봐 작업에 기록 할 수 있습니다 두 가지 변수가 있습니다. 그러나, 비 응답도 기록하고 동기를 고려할 때 사람들이 중요 할 수 있으므로 분석 할 수 있습니다. 이러한 예 정확도 (# 올바른 / 총 시험), 응답 바이어스 11, 및 지연 등의 분석을위한 대책을 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 조치는 실험의 설계 (위 추가 정보를 참조)에 따라 학습의 여러 가지 유형을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 동물의 Pretesting하는 것은 연구자가 배운 차별에 대한 메모리를 평가할 수 있습니다. 배운 discriminations의 Reversals은 연구자가 동물이 변화하는 비상에 적응 할 수있는 방법을 확인할 수 있습니다. 소설 discriminations의 배우는 것은 연구자가 서로 다른 향기 pairings에서뿐만 아니라 소설 학습 능력을 평가 학습 비교할 수 있습니다.
연구의 설계 (위 추가 정보를 참조)에 따라 이러한 조치는 할 수 있습니다반복 측정 설계에서 분석하거나 하나의 변수로 축소 할 수 있습니다. 이전, 우리는 개별적으로 각 5 향기가 차별을 분석하기 위해 올바른 누적 비율의 측정에 정확성을 붕괴. 이 올바른 discriminations의 수를 합산하여 각 차별에 대한 재판의 총 횟수로 나누어 발생했습니다. 사이 - 과목 차이 (ANOVAs)의 분석이 다음 각 포스트 부상 향기 차별에 대한 그룹의 차이를 조사하는 데 사용 된 편도의 시리즈. 그러나, 더 많은 전원이 혼합 효과 모델링과 같은 고급 통계 기법을 이용하여 분석을 위해 얻을 수있다. 또 다른 대안은 데이터 분석을 위해 신호 탐지 이론을 활용하는 것입니다. 이것은 인간의 의사 결정 문학에서 인기있는 접근 방식이며, 연구자가 하나의 그래프에서 주어진 주제에서 데이터의 대부분을 검토하고 빠르게 정확성의 정도, 편견, 그리고 적자 12 평가 할 수 있습니다. 분석 방법의 선택 라합니다rgely 하나가 학습의 유형에서 비교하고 싶어하는지, 실험 질문에 의해 구동, 학습의 하나의 유형을 평가하거나 데이터에 대한 의사 결정 접근 방식을 적용 할 수 있습니다.
양국 정면 뇌 손상 후, 저희 연구실은 쥐가이 작업에 학습의 거의 모든 종류의에서 큰 적자를 겪고있는 발견했다. Frontally - 부상 동물 이전에 배운 차별뿐만 아니라 어려움이 그 향기 페어링의 반전을 학습 (그림 3) 메모리에 적자를 보여 주었다. 정면 동물은 또한 어려움 (그림 3) 소설 discriminations 학습했다. 이전 연구 13에 따라, frontally 부상 동물 (그림 3)의 다양성에 큰 증가도했다.
대조적으로, 저희 연구실에서 일방적 정수리 부상이 작업의 모든 discriminations에서 더 적자를 보이고 없습니다. 일방적 쥐가 날 더 적자를 보여주지이전에 배운 차별에 대한 mory하고도 (그림 4) 매우 빠르게 반전 차별을 취득하였습니다. 그들은 (그림 4)뿐만 아니라 매우 빠르게 새로운 향기 pairings을 배웠습니다. 또한, 일방적으로 - 부상자 그룹 내의 다양성은 대부분의 쥐가 작업에 최적의 수행과 함께 매우 낮은했습니다.
그림 1. 우리 연구실에서 테스트는 두 향기가 컵에 공간을 열 연속 4 층 - 줄을 제거하여이 작업에 사용하기 위해 적응 된 표준 operant 챔버 (메드 어소시에이츠 주식회사)의 은행에서 실시되었다.
그림 2. 향기 C로 PVC 파이프 엔드 캡 (6cm 높이와 직경 5.5 cm)를 활용 저희 연구실에서 테스트팝업과 향기가 컵 홀더 같은 두 교련 원형 구멍 (직경 5.5 cm)와 Plexiglas (10 × 22cm)의 작품.
그림 3.이 그래프는 사기 (파란색) 대 두 개의 서로 다른 형식의 테스트를 몇 가지 단계에 걸쳐 frontally - 부상 (빨간색) 쥐의 전형적인 성능을 보여줍니다. 패널에서 데이터가 각 그룹의 개별 쥐에 대한 데이터 포인트를 나타내는 흰 점과 막대 그래프로 표시됩니다. 패널 B에서 동일한 데이터는 선 그래프에서 그래프입니다. 사전 부상 차별 인수에 아무런 차이가 없었다. 부상당한 쥐가 올바른지 65% 누적 %를하는 동안 그러나, 부상과 같은 차별에 따라 위장 쥐가 정확 93% 누적 %를 수행합니다. 차별의 반전이 실시되었습니다 injured 쥐가 기회의 성능 아래에 놓습니다. 마찬가지로, 새로운 향기 차별에 frontally - 부상 쥐가 어려움 소설 페어링 학습을했고 기회 성능 아래에 머물 렀습니다. 더 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 4는.이 그래프는 두 개의 서로 다른 형식으로 테스트 몇 가지 단계에 걸쳐 사기 (파란색) 대 일방적 parietally - 부상당한 쥐 (녹색)의 전형적인 성능을 보여줍니다. 패널에서 데이터가 각 그룹의 개별 쥐에 대한 데이터 포인트를 나타내는 흰 점과 막대 그래프로 표시됩니다. 패널 B에서 동일한 데이터는 선 그래프에서 그래프입니다. discriminations의의 그룹 사이에 차이가 없습니다. 일방적 인jured 쥐가 부상에 따라 사기 수준보다 약간 높은, 몇몇 경우에,에서 수행 나. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
이 비디오에서는, 우리는 해봐 작업은 경험과 상대적으로 저렴한 비용으로 재료와를 사용하여 수행 할 수있는 방법을 보여 주었다 테스트는 매우 빠른 속도로 진행 (~ 10 분 / 동물). 할 수 있습니다 작업이 쉽게 외상성 뇌 손상, 뇌졸중 및 기타 뇌 부상에 대한 기존의 테스트 배터리에 통합 될 수 있도록이 있습니다. 해봐 작업은 이전의 학습, reversals, 그리고 소설 인수의 평가 (예를 들어, 집합 변화) 등인지의 여러 가지 측면을 평가할 수 있다는 점에서 또한 강력한입니다. 가장 중요한 해봐 작업은 뇌 손상으로 다음과 정면 기능을 평가에 효과 표시되었습니다. 또한, 유사한 파 패러다임은 hippocampal 손상 4 다음 쥐의 가치 전달을 연구하는 데 사용되었습니다, 그래서 쉽게 외상성 뇌 손상에 따라 공부를 할 수있다.
이와 같은 작업의 주요 장점은 일반적으로 대부분의 뇌 손상 스터드에서 테스트 무엇보다인지 다른 형태의 평가 할 수있는 능력 아르이거 야. 현재 뇌 손상으로 다음과 같은 frontally로 인한 인식을 평가하기위한 간단하고 신속하게 획득 작업의 부족이 존재한다. 실험 외상성 뇌 손상의 필드에서인지 9 유일한 평가로 미로에 강한 신뢰가 있습니다. 차별과 선택 동작은 다음과 같은 뇌 손상을 평가해야 frontally로 인한인지의 중요한 측면입니다. 이러한 행동의 실험적 분석 분야의 다양한 패러다임 (응답 노력 기반의 의사 결정 등의 낮은 속도의 지연 매칭 - 투 - 샘플, 차동 보강)에서 연구되었지만 뇌 손상의 연구에 부족 14-16. 뇌 손상의 치료를위한 소설 치료학의 발달은 감각, 모터 및인지 기능의 여러 modalities에서 유효성 검사를 필요로합니다. 이와 같은 작업은 완벽하게 치료 치료에서인지 기능을 평가에 필수적인 역할을 할 수있을 것입니다.
반면 해봐 작업 재부상 후 뇌 기능을 평가하기위한 올바른 방향으로 단계를 제시 거기에 제한은 여전히 있습니다. 그것은, 건설 관리 및 분석하는 방법은 간단하기위한,이는 측정 할 수있는 것과 상한이 있다는 것을 의미합니다. 현재 두 가지가 주어진 패러다임에 따라 평가 될 수 있습니다. 또한 해봐 작업은 동물의 의사 결정 능력에 영향을 줄 수 있습니다 같은 충동과 같은 정면 부전의 다른 측면을, 처리 할 수있을만큼 문자를 구분하지 않습니다.
해봐 작업은 젊은 동물의 뇌 손상을 평가에 우리 성공하기 표시되었지만, 여전히 더 보완하고 개선하기 위해 작업을 수행 할 수 있습니다 몇 가지 있습니다. 이러한, 그것은에서 적응하는 operant 패러다임에 직접 비교 부상에 따라 정면 장애를 평가 다른 작업과이 작업의 직접적인 비교를 수행하고, additi을 탐험 평가 특별 인구 (연령, 성별, 스트레인)을 포함작업에서 생성 된 데이터를 분석하고 비교할 수 onal 방법. 이 작업은 뇌 손상으로 다음과 같은 여러 가지 방법으로 정면 기능을 테스트하여 필드에있는 몇 가지 문제를 해결하기 위해 설계되었습니다. 그러나 한 작업은 뇌 손상에 의해 영향을하는 모든인지 과정을 측정 할 수 없습니다. 따라서, 우리는 사람들이 같은 더 완벽하게 뇌 부상에 따라 기능 장애를 평가하기 위해이 프로토콜에 설명 된 것과 같은 작업에 따라 개발 및 개선을 계속 옹호. 그렇게, 우리는 여러 조치를 통해 평가하여 뇌 손상에 대한 약물 및 치료 개발의 효율성을 높일 수 있습니다.
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
이 프로젝트에 대한 자금 지원은 NINDS 부여 NS045647에서 ARRA 자금에 의해 제공되었다.
재료 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 코멘트 |
장비 | |||
Operant 상공 회의소 | 메드 제휴 | 환경을 - 008CT | 금액 : 1 표준 operant 챔버, 외부 장치. |
Plexiglas | 지역 하드웨어 스토어 | N / A | 금액 : 1 부이 챔버에 맞게 적절한 크기로 자른다. |
PVC 파이프 마개 | 지역 하드웨어 스토어 | N / A | 금액 : 2 / 향기가 컵 설정. |
시약 | |||
모래 | 지역 하드웨어 스토어 | ||
다양한 향신료 | 지역 식료품 점 | ||
Reinforcer | 지역 식료품 점 | ||
* 장비는 챔버 당 건설 나열됩니다. |
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