O autor estende graças aos membros da Whitman College laboratório de psicologia comparativa por sua ajuda na coleta de dados, incluindo Mark Arand, Michael Barker, Eva Davis, Kuba Jeffers, Brett Lambert, Tara Mah, Theo Pratt, Tvan Trinh, Lyla Wadia e Patricia Xi.

O procedimento descrito aqui é de acordo com o escritório do laboratório Animal Welfare e nos serviço de política de saúde pública no cuidado humano e uso de animais de laboratório e foi aprovado do Whitman College cuidado institucional do Animal e Comitê de uso.
1. reduzir os pesos dos pombos
Nota: Os pesos dos pombos são reduzidos a 80-85% de sua alimentação livre de peso33 para garantir que as aves saudáveis e devidamente motivado para trabalhar por comida.
<ol><li>Aves de ingênuo de casa em gaiolas individuais com acesso ilimitado a água, areia e comida.</li>
	<li>Pese cada pombo aproximadamente ao mesmo tempo cada dia para 2 a 4 semanas, ou até o peso de cada pássaro livre-alimentação se estabilizou.</li>
	<li>Calcule um peso-alvo para cada pombo igual a 85% do seu peso estável livre-alimentação.</li>
	<li>Restringir alimentos para reduzir o peso do cada pombo gradualmente até o peso-alvo seja atingido34. Os pombos devem ainda têm acesso irrestrito a água e o grão. Nota: Publicados experimentos usando este protocolo29,30,31,32 produziram resultados significativos usando entre 4 e 6 pombos por condição. Números semelhantes devem ser adequados para uma replicação direta ou variação sutil. Variações que reduzem a magnitude do efeito de cegueira de mudança poderiam exigir uma amostra maior.</li>
</ol>2. Treine os pombos a bicar estímulos exibidos sobre as chaves de resposta na câmara operante e comer o grão do funil comida
Nota: Sessões de formação e experimentais requerem controle de computador precisa, com resolução temporal de menos de 1 ms. Use uma linguagem de programação flexível (consulte Tabela de materiais) para controlar as câmaras operante através de um i/o relay.
<ol><li>No início da sessão de cada dia, pesa pombos e colocá-los em câmaras operante (ver Tabela de materiais). Ingênua pombos podem precisar de tempo para se aclimatar à manipulação, pesagem e transporte de e para a câmara operante.  Até lá, tome cuidado extra para lidar com aves delicadamente e monitorá-los por sinais de estresse.</li>
	<li>Execute 100 testes por sessão diária. Para cada julgamento:<ol>
<li>Selecione aleatoriamente um elemento de estímulo visual (por exemplo, uma cor ou linha) e uma das três teclas (ver Tabela de materiais) na câmara operante. Iluminar o elemento de estímulo selecionado na chave relevante usando um projetor de estímulo compatível (consulte Tabela de materiais). Nota: Os horários de início e deslocamento das lâmpadas incandescentes que são padrão em muitas câmaras operante são demasiado lentos para ser apropriado para este método. Substituir qualquer incandescentes na câmara operante com um equivalente de LED mais rápido e em seguida, confirme que o exibe aparece conforme o esperado e que o aparecimento de estímulos é nítido (menos de 1 ms de início ao brilho de pico).</li>
		<li>Espere até que um pombo bica a chave em que o estímulo é exibido. Não reconhece pecks a quaisquer outras chaves. Nota: Pombos experientes podem saber imediatamente a bicar as chaves de resposta iluminada. Ingênua ou dar bicadas dos pássaros menos experientes podem ser moldado usando procedimentos de35 handshaping ou autoshaping, como eles seriam para outras tarefas do laboratório.</li>
		<li>Após um único peck para a chave de resposta adequada, limpar o visor de estímulo e fornecer acesso a grão do funil comida por 2-3 segundos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>No final de cada sessão, remover pombos de câmaras operante e pesá-los antes de retorná-los para suas gaiolas em casa. Ajuste o tempo de acesso de alimentos entre sessões para manter pesos de execução individual dos pássaros em 80-85% de seus pesos livres-alimentação.</li>
	<li>Continue as sessões de pré-treinamento até pombos respondem rapidamente e consistentemente para todos os elementos de estímulo individuais a serem incluídos no experimento, em todas as chaves de resposta três.</li>
</ol>3. trem pombos procurem e Peck alterações apresentadas na resposta chaves
<ol><li>No início da sessão de cada dia, pesa pombos e colocá-los em câmaras operante.</li>
	<li>No início de cada um dos 100 ensaios em uma sessão diária, determine os detalhes da tela próximo estímulo. Detalhes para cada julgamento podem ser selecionados aleatoriamente pelo software de controle experimental. Um programa de exemplo para executar uma sessão experimental diária é incluído como um arquivo suplementar (change.cpp); elementos presentes lá também poderia ser usado para executar as ações mais simples no passo 2.<ol>
<li>Escolha aleatoriamente um intervalo entre estímulo (ISI) de 250 ms ou ms 0 (com p = 0,5 para cada um).</li>
		<li>Aleatoriamente, determine o número de repetições de alteração ao presente, ou 1, 2, 4, 8 ou 16 (com p = 0,2 para cada um).</li>
		<li>Defina uma exibição de estímulo original que consiste de um ou mais elementos (a cores ou linhas apresentadas durante pretraining) em cada chave de resposta.</li>
		<li>Altere a exibição de estímulo original para definir uma exibição modificada adicionando, excluindo ou alterando um elemento em uma chave. Veja a Figura 1 para obter exemplos de displays de estímulo original e modificada.</li>
		<li>Certifique-se de que os pombos não verá todos os displays de estímulo possível durante o treinamento. Se necessário, designar um subconjunto de displays para transferência (passo 4) e abster-se de apresentá-las durante o treinamento.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Presente de 5 s julgamento inter intervalo (ITI), com o houselight na e todas as chaves de resposta escuras para separar cada julgamento do julgamento imediatamente precedente.</li>
	<li>Apresente um estímulo usando os valores determinados para o atual julgamento em passo 3.2.<ol>
<li>Ilumine os elementos de estímulo que compõem a exposição original para 250 ms.</li>
		<li>Limpar o visor de estímulo e esperar por um ISI de 0 ou 250 ms.</li>
		<li>Ilumine os elementos de estímulo que compõem a exposição modificada para 250 ms.</li>
		<li>Limpar o visor de estímulo e esperar por um ISI de 0 ou 250 ms.</li>
		<li>Repita as etapas 3.4.1 a 3.4.4 até a conclusão do número de repetições previamente determinada para o julgamento atual. Apresentar todas as repetições na sua totalidade e ignorar qualquer keypecks durante a apresentação do estímulo.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Iluminar-se todas as chaves de resposta três com luz branca e espere até um pombo bica uma das três resposta chaves. Considere o primeiro peck em qualquer chave de resposta após apresentação do estímulo completa para ser a resposta para esse julgamento. Consulte a Figura 2 para uma descrição esquemática de ensaios realizados com ou sem um ISI.</li>
	<li>Limpar todas as chaves e concluir o julgamento com reforço ou um sinal de erro:<ol>
<li>Se a resposta de um pássaro estava na chave que exibida uma mudança, fornecem acesso ao grão do funil comida para 2-3 s.</li>
		<li>Se a resposta de um pássaro não estava na chave que mudou, mude a houselight entre ligado e desligado a cada 0,5 s por 10 segundos para indicar uma resposta incorreta.</li>
	</ol>
</li>
	<li>No final de cada sessão, remover pombos de câmaras operante e pesá-los antes de retorná-los para suas gaiolas em casa. Ajuste o tempo de acesso de alimentos entre sessões para manter pesos de execução individual dos pássaros em 80-85% de seus pesos livres-alimentação.</li>
	<li>Continue a sessões diárias de treinamento até a precisão das respostas dos pombos é estável e confiável melhor precisão de oportunidade de 33%. Um arquivo de exemplo é fornecido (change.xlsx) que analisa os dados brutos para mostrar os efeitos da presença do ISI e número de repetições.</li>
</ol>4. apresentar ensaios romance transferência dentro sessões diárias
<ol><li>Siga o procedimento exatamente como descrito no passo 3, mas sem qualquer potencial exibe excluídos (ver passo 3.2.5). Nota: Com um grande número de potenciais exposições de estímulo, não é necessário excluir potenciais exposições durante o treinamento e apresentá-los mais tarde. Nesses casos, simplesmente continue o treinamento como normal, como nunca-antes-visto exibe ocorrerá naturalmente.</li>
	<li>Analise a precisão na novela, nunca-antes-visto estímulo exibe, excluindo qualquer exibe os pombos têm encontrado anteriormente. Melhor do que a precisão de oportunidade confirmará que pombos aprenderam uma regra de detecção de mudança geral e não dependemos de memorização do estímulo familiar exibe.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Loftus, E. F., Pickrell, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+formation+of+false+memories.">The formation of false memories.</a> Psychiat. Ann. 25 (12), 720-725 (1995).</li><li>Kahneman, D., Tversky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospect+theory:+An+analysis+of+decision+under+risk.">Prospect theory: An analysis of decision under risk.</a> Econometrica. 47, 263-291 (1979).</li><li>Granberg, D., Brown, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Monty+Hall+dilemma.">The Monty Hall dilemma.</a> Pers. Soc. Psychol. B. 21, 711-723 (1995).</li><li>Simons, D. J., Levin, D. 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O autor não tem nada para divulgar.

O método apresentado aqui é inspirado o chamado "paradigma de cintilação", comumente usada pelos psicólogos cognitivos para estudar mudança de cegueira em humanos9. Nesta pesquisa humana, a cegueira de mudança é definida operacionalmente como a deficiência na deteção de mudança produzida pela presença de um ISI que interrompe as transições entre ecrãs de estímulo. O mesmo é verdadeiro para a implementação de pombo descrita aqui. Além disso, os seres humanos tendem a aproximar-...

Psicologia cognitiva demonstrou repetidamente marcantes e muitas vezes surpreendentes imperfeições em nossos próprios processos cognitivos. Alguns dos exemplos mais notáveis incluem mas não estão limitados a falsas memórias1, decisão suboptimal heurística2e raciocínio estatístico com defeito3. Uma adição mais recente para esta lista é o fenômeno da cegueira de mudança. Cegueira de mudança é uma falha consistente de atenção, em que uma falha observar alterações nem proeminentes para o ambiente. Em uma demonstração4, experimentadores tinham um indivíduos de abordagem da Confederação para solicitar instruções. Durante a conversa, trabalhadores carregando uma porta passaram entre os dois, brevemente interromper o contato visual e fornecendo uma oportunidade para trocar os confederados para uma pessoa diferente. Após essa troca sub-reptícia, a maioria das pessoas falharam ao notar que seu parceiro de conversa não era mais a mesma pessoa. Essa falha é surpreendente, porque as alterações de momento a momento parecem ser sinais de eventos potencialmente importantes que deveriam chamar a nossa atenção.
Para melhor compreender como e por que a cegueira de mudança ocorre, pesquisadores têm trazido para o laboratório e desenvolveu vários procedimentos engenhoso5,6,7,8 para estudá-lo sob os mais condições controladas. Uma abordagem particularmente bem sucedida foi apelidada de "a tarefa de cintilação"9. Neste procedimento, os experimentadores edição fotografias através da remoção de um recurso, em em seguida, apresentou as imagens aos participantes, de forma alternada entre as versões originais e modificadas. Os participantes viram rapidamente as diferenças. No entanto, se um campo em branco breve foi inserido entre consecutivos deteção de mudança de imagens (produzindo um display piscando para que o procedimento é chamado) foi muito mais difícil, resultando no pior precisão e tempos de resposta mais lentos. Este procedimento é atraente porque ele fornece uma medida exacta da cegueira de mudança, e é fácil de manipular a aspectos específicos do visor, como o tamanho, saliência ou momento de uma mudança.
O paradigma de cintilação provou para ser uma poderosa ferramenta para o aprendizado sobre a percepção e a atenção em humanos10. O efeito é surpreendentemente poderoso e persistente. Cegueira de mudança pode ocorrer por alterações ao objeto único em um simples animação11e quando olhando diretamente para uma mudança de localização12. Mesmo experiência com a cegueira de mudança e conscientização do fenômeno não elimine-a13. Além disso, a mudança cegueira é bastante diversificada e pode ser induzida por um número de eventos, tais como olho sacadas5, mudsplashes14, filme cortes7ou oclusão visual4. Um fenômeno paralelo ocorre nas modalidades tátil16 , indicando que ele não pode ser exclusivo a estímulos visuais e pode ser um fenômeno mais geral de atenção e auditivo15 .
Os seres humanos, claro, são não é o único animal que faz uso de atenção. Pombos, por exemplo, mostram muitas das mesmas habilidades de atenção que os humanos fazem. Eles podem selecionar características específicas para processamento preferencial (como quando eles usam uma imagem de busca para encontrar alvos específicos de comida)17,18. Eles podem direcionar a atenção em direção a regiões específicas ou localizações espaciais19. Eles podem deslocar sua atenção entre os níveis hierárquicos da organização20,21. Eles também podem dividir a atenção entre os diferentes aspectos de uma exposição de estímulo22,23. Então, parece que os pombos possuem muitos as mesmas habilidades que fazem atenção útil para seres humanos. Se a cegueira de mudança tem a ver com algumas das limitações inerentes de atenção, esperamos ver um efeito de cegueira de mudança paralela em pombos (e talvez outros animais). Além disso, recentemente tem havido vários estudos bem sucedidos da deteção da mudança conduzida usando pombos, implementando amplamente variados métodos24,25,26,27, 28.
Recente pesquisa29,30,31,32 adaptou-se o paradigma de cintilação para investigar a cegueira de mudança em pombos e tem produzido resultados que cegueira humana mudança em paralelo. O presente relatório descreve um método simples para implementar este procedimento em uma câmara operante. Como com versões humanas da tarefa, é fácil de isolar e manipular os aspectos específicos da apresentação de estímulo a fim de investigar a sua influência sobre a deteção da mudança e mudar de cegueira. Assim, o procedimento deve constituir um instrumento valioso para a pesquisa sobre as limitações da atenção aviária e na medida em que eles são semelhantes das limitações da atenção humana.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Small Environment Cublicle</td>
			<td>BRS/LVE</td>
			<td>SEC-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pigeon Intelligence Panel</td>
			<td>BRS/LVE</td>
			<td>PIP-016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grain Feeder</td>
			<td>BRS/LVE</td>
			<td>GFM-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pigeon Pecking Key</td>
			<td>BRS/LVE</td>
			<td>PPK-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulus projector</td>
			<td>BRS/LVE</td>
			<td>IC-901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED Lamp</td>
			<td>Martek Industries, Cherry Hill NJ</td>
			<td>1820</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>I/O module</td>
			<td>Acces IO</td>
			<td>USB-IDIO-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Personal Computer</td>
			<td>Dell</td>
			<td>Optiplex 3040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visual C++</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>White Carneau pigeons</td>
			<td>Double-T Farm</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method for investigating change blindness in pigeons (columba livia)

Cegueira de mudança é um fenômeno de atenção visual, segundo a qual alterações em uma apresentação visual passam despercebidas sob determinadas circunstâncias específicas. Enquanto muitos procedimentos laboratoriais têm sido desenvolvidos que produzem a mudança de cegueira em humanos, o paradigma de cintilação surgiu como um método particularmente eficaz. No paradigma da cintilação, dois displays visuais são apresentados em alternância com o outro. Se sucessivas exposições são separadas por um intervalo curto entre estímulo (ISI), detecção de mudança é prejudicada. A simplicidade do procedimento e a definição operacional clara, baseada no desempenho de cegueira de mudança tornam o paradigma de cintilação well-suited ao investigação comparativa, usando animais não-humanos. Na verdade, uma variante foi desenvolvida que pode ser implementado em câmaras operante para estudar mudança cegueira em pombos. Os resultados indicam que os pombos, como seres humanos, são piores em detectar a localização de uma mudança se dois displays consecutivos são separados no tempo por um ISI em branco. Além disso, a detecção de mudança dos pombos é consistente com um processo de busca ativa, por localização-local que exige atenção seletiva. A tarefa de cintilação, portanto, tem o potencial de contribuir para as investigações da dinâmica de atenção espacial selectivo dos pombos em comparação com os humanos. Ele também ilustra que o fenômeno da cegueira de mudança não é exclusivo de percepção visual dos seres humanos, mas pode ser uma consequência geral da atenção seletiva. Finalmente, enquanto os aspectos úteis da atenção são amplamente apreciados e compreendidos, também é importante reconhecer que eles podem ser acompanhados por imperfeições específicas tais como mudar a cegueira, e que estas imperfeições consequências através de uma ampla variedade de contextos.

O resultado principal de interesse é a diferença de precisão entre os ensaios com e sem um ISI. Em particular, a definição operacional de cegueira de mudança no paradigma da cintilação é precisão de mudança-deteção significativamente reduzida em ensaios com um ISI em relação a julgamentos sem um ISI. Este efeito pode ser visto na Figura 3, que mostra dados publicados anteriormente29. No experimento, pombos detectou alter...

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A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons Columba Livia

Um método para investigar a cegueira de mudança em pombos (Columba Livia)

Cegueira de mudança é um fenômeno de atenção visual, segundo a qual alterações em uma apresentação visual passam despercebidas sob determinadas circunstâncias específicas. Este protocolo descreve uma variação sobre o paradigma de cintilação para investigar a cegueira de mudança que é adequado e eficaz para a investigação com pombos.

Change blindness is a phenomenon of visual attention, whereby changes to a visual display go unnoticed under certain specific circumstances. While many ...

a-method-for-investigating-change-blindness-in-pigeons-columba-livia

Research

JoVE Journal

Behavior

A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons (Columba Livia)

6.3K visualizações.  Whitman College. Cegueira de mudança é um fenômeno de atenção visual, segundo a qual alterações em uma apresentação visual passam despercebidas sob determinadas circunstâncias específicas. Este protocolo descreve uma variação sobre o paradigma de cintilação para investigar a cegueira de mudança que é adequado e eficaz para a investigação com pombos.

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Measuring Sensitivity to Viewpoint Change with and without Stereoscopic Cues

The speed and accuracy of object recognition is compromised by a change in viewpoint; demonstrating that human observers are sensitive to this transformation. Here we discuss a novel method for simulating the appearance of an object that has undergone a rotation-in-depth, and include an exposition of the differences between perspective and orthographic projections. Next we describe a method by which human sensitivity to rotation-in-depth can be measured. Finally we discuss an apparatus for creating a vivid percept of a 3-dimensional rotation-in-depth; the Wheatstone Eight Mirror Stereoscope. By doing so, we reveal a means by which to evaluate the role of stereoscopic cues in the discrimination of viewpoint rotated shapes and objects.

We discuss a novel method forviewpoint-rotation of visual stimuli, and demonstrate using a mirror stereoscopethe three-dimensional percept of rotation-in-depth. The technique can be used to investigate the role of stereoscopic cues in encoding viewpoint-rotated figures.

Medição Sensibilidade à Mudança Viewpoint com e sem Stereoscopic Sugestões

The speed and accuracy of object recognition is compromised by a change in viewpoint; demonstrating that human observers are sensitive to this ...

Comportamento

A Method for Investigating Age-related Differences in the Functional Connectivity of Cognitive Control Networks Associated with Dimensional Change Card Sort Performance

The ability to adjust behavior to sudden changes in the environment develops gradually in childhood and adolescence. For example, in the Dimensional Change Card Sort task, participants switch from sorting cards one way, such as shape, to sorting them a different way, such as color. Adjusting behavior in this way exacts a small performance cost, or switch cost, such that responses are typically slower and more error-prone on switch trials in which the sorting rule changes as compared to repeat trials in which the sorting rule remains the same. The ability to flexibly adjust behavior is often said to develop gradually, in part because behavioral costs such as switch costs typically decrease with increasing age. Why aspects of higher-order cognition, such as behavioral flexibility, develop so gradually remains an open question. One hypothesis is that these changes occur in association with functional changes in broad-scale cognitive control networks. On this view, complex mental operations, such as switching, involve rapid interactions between several distributed brain regions, including those that update and maintain task rules, re-orient attention, and select behaviors. With development, functional connections between these regions strengthen, leading to faster and more efficient switching operations. The current video describes a method of testing this hypothesis through the collection and multivariate analysis of fMRI data from participants of different ages.

This video presents a method of examining age-related changes in functional connectivity of cognitive control networks engaged by targeted tasks/processes. The technique is based on multi-variate analysis of fMRI data.

Um método para investigar diferenças relacionadas à idade na conectividade funcional of Cognitive Controle Networks associados à mudança Dimensional Card Sort Desempenho

The ability to adjust behavior to sudden changes in the environment develops gradually in childhood and adolescence. For example, in the Dimensional ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate drug-seeking behavior and prompt relapse in abstinent drug users. We have developed a procedure to study the behavioral and neural processes that mediate the impact of context on alcohol-seeking behavior in rats. Following acclimation to the taste and pharmacological effects of 15% ethanol in the home cage, male Long-Evans rats receive Pavlovian discrimination training (PDT) in conditioning chambers. In each daily (Mon-Fri) PDT session, 16 trials each of two different 10 sec auditory conditioned stimuli occur. During one stimulus, the CS+, 0.2 ml of 15% ethanol is delivered into a fluid port for oral consumption. The second stimulus, the CS-, is not paired with ethanol. Across sessions, entries into the fluid port during the CS+ increase, whereas entries during the CS- stabilize at a lower level, indicating that a predictive association between the CS+ and ethanol is acquired. During PDT each chamber is equipped with a specific configuration of visual, olfactory and tactile contextual stimuli. Following PDT, extinction training is conducted in the same chamber that is now equipped with a different configuration of contextual stimuli. The CS+ and CS- are presented as before, but ethanol is withheld, which causes a gradual decline in port entries during the CS+. At test, rats are placed back into the PDT context and presented with the CS+ and CS- as before, but without ethanol. This manipulation triggers a robust and selective increase in the number of port entries made during the alcohol predictive CS+, with no change in responding during the CS-. This effect, referred to as context-induced renewal, illustrates the powerful capacity of contexts associated with alcohol consumption to stimulate alcohol-seeking behavior in response to Pavlovian alcohol cues.

A procedure to study the capacity of an alcohol associated environmental context to trigger the renewal of alcohol-seeking behavior in rats is described.

Um procedimento para Observar Renovação induzida por Contexto de pavloviano condicionado Comportamento Álcool-seeking em Ratos

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

A Method for Remotely Silencing Neural Activity in Rodents During Discrete Phases of Learning

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different forms of learning. Specifically, viral-mediated delivery is used to express a genetically modified inhibitory G-protein coupled receptor (the Designer Receptor) into a discrete brain region in the rodent. Three weeks later, when designer receptor expression levels are high, a pharmacological agent (the Designer Drug) is administered systemically 30 min prior to a specific behavioral session. The drug has affinity for the designer receptor and thus results in inhibition of neurons that express the designer receptor, but is otherwise biologically inert. The brain region remains silenced for 2-5 hr (depending on the dose and route of administration). Upon completion of the behavioral paradigm, brain tissue is assessed for correct placement and receptor expression. This approach is particularly useful for determining the contribution of individual brain regions to specific components of behavior and can be used across any number of behavioral paradigms.

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while rats are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different components of learning.

Um método para a atividade neural remotamente Silenciando em Roedores Durante fases distintas de Aprendizagem

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and ...

A Pressure Injection System for Investigating the Neuropharmacology of Information Processing in Awake Behaving Macaque Monkey Cortex

The top-down modulation of feed-forward cortical information processing is functionally important for many cognitive processes, including the modulation of sensory information processing by attention. However, little is known about which neurotransmitter systems are involved in such modulations. A practical way to address this question is to combine single-cell recording with local and temporary neuropharmacological manipulation in a suitable animal model. Here we demonstrate a technique combining acute single-cell recordings with the injection of neuropharmacological agents in the direct vicinity of the recording electrode. The video shows the preparation of the pressure injection/recording system, including preparation of the substance to be injected. We show a rhesus monkey performing a visual attention task and the procedure of single-unit recording with block-wise pharmacological manipulations.

Here, we show the pressure injection of neuropharmacological substances during single-cell recording in an awake, behaving macaque monkey. This procedure allows pharmacological manipulation in the direct vicinity of a cortical recording site.

Um sistema de injeção de pressão para a investigação da neurofarmacologia de Processamento de Informação em Despertai Behaving Macaque Cortex

The top-down modulation of feed-forward cortical information processing is functionally important for many cognitive processes, including the modulation ...

Psychophysical Tracking Method to Measure Taste Preferences in Children and Adults

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to adulthood. The method, which is identical for children, adolescents, and adults, is of short duration (&#60; 15 min), does not rely on sustained attention or place demands on memory (which would yield spurious age differences), and minimizes the impact of language development, making this method amenable to the cognitive limitations of pediatric populations. In this whole-mouth tasting method, subjects are asked to taste (without swallowing) pairs of solutions of different sucrose concentrations and to point to the solution they prefer. Each subsequent pair contains the participant&#39;s preceding preferred concentration and an adjacent stimulus concentration. The procedure continues until the subject chooses either a given concentration of sucrose when paired with both a higher and a lower concentration, or the highest or lowest concentration two consecutive times. Subjects are prevented from reaching response criteria on the basis of first or second position bias by the two-series design of the method, which counterbalances the order of solution presentation within each pair between the series (the weaker concentration is presented first in Series 1, second in Series 2). The geometric mean of the two sucrose concentrations chosen in Series 1 and 2 is an estimate of the participant&#39;s most preferred level of sucrose. Sucrose preference as determined with this laboratory-based measure has been shown to be associated with preference for sugars in foods and beverages and with taste receptor genotype, family history of alcoholism, and race/ethnicity, as well as depressive symptomatology among pediatric populations. The method has real-world relevance and has been applied to determine most preferred level of other tastes (e.g., salt), making it a valuable psychophysical tool.

Sweet taste has powerful hedonic appeal among people of all ages, particularly children. Described herein is a reliable and valid method that can be used to determine the level of sweetness most preferred, making it a valuable psychophysical tool for scientists.

Psicofísica Rastreamento método para medir preferências alimentares nas crianças e adultos

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to ...

Investigating Motor Skill Learning Processes with a Robotic Manipulandum

Skilled reaching tasks are commonly used in studies of motor skill learning and motor function under healthy and pathological conditions, but can be time-intensive and ambiguous to quantify beyond simple success rates. Here, we describe the training procedure for reach-and-pull tasks with ETH Pattus, a robotic platform for automated forelimb reaching training that records pulling and hand rotation movements in rats. Kinematic quantification of the performed pulling attempts reveals the presence of distinct temporal profiles of movement parameters such as pulling velocity, spatial variability of the pulling trajectory, deviation from midline, as well as pulling success. We show how minor adjustments in the training paradigm result in alterations in these parameters, revealing their relation to task difficulty, general motor function or skilled task execution. Combined with electrophysiological, pharmacological and optogenetic techniques, this paradigm can be used to explore the mechanisms underlying motor learning and memory formation, as well as loss and recovery of function (e.g. after stroke).

A paradigm is presented for training and analysis of an automated skilled reaching task in rats. Analysis of pulling attempts reveals distinct subprocesses of motor learning.

Investigação dos processos de aprendizagem motora habilidade com uma Robotic Manipulandum

Skilled reaching tasks are commonly used in studies of motor skill learning and motor function under healthy and pathological conditions, but can be ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors remains poorly understood. In Drosophila melanogaster, environmental cues, such as food availability, affect mating activity offering a tractable system to investigate the mechanisms modulating sexual behavior. In D. melanogaster, environmental cues are often sensed via the chemosensory gustatory and olfactory systems. Here, we present a method to test the effect of environmental chemical cues on mating behavior. The assay consists of a small mating arena containing food medium and a mating couple. The mating frequency for each couple is continuously monitored for 24 h. Here we present the applicability of this assay to test environmental compounds from an external source through a pressurized air system as well as manipulation of the environmental components directly in the mating arena. The use of a pressurized air system is especially useful to test the effect of very volatile compounds, while manipulating components directly in the mating arena can be of value to ascertain a compound's presence. This assay can be adapted to answer questions about the influence of genetic and environmental cues on mating behavior and fecundity as well as other male and female reproductive behaviors.

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

We demonstrate an assay to analyze the environmental and genetic cues that influence mating behavior in the fruit fly Drosophila melanogaster.

Um método para testar o efeito de sugestões ambientais no comportamento de acoplamento em<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity largely use video analysis of reaching or food manipulation. While these tasks are easy to implement and are robust across disease models, they are subjective and laborious for the experimenter. Automating traditional tasks or creating new automated tasks can make the tasks more efficient, objective, and quantitative. Since rats are less dexterous than primates, central nervous system (CNS) injury produces more subtle deficits in dexterity, however, supination is highly affected in rodents and crucial to hand function in primates. Therefore, we designed a semi-automated task that measures forelimb supination in rats. Rats are trained to reach and grasp a knob-shaped manipulandum and turn the manipulandum in supination to receive a reward. Rats can acquire the skill within 20 &plusmn; 5 days. While the early part of training is highly supervised, much of the training is done without direct supervision. The task reliably and reproducibly captures subtle deficits after injury and shows functional recovery that accurately reflects clinical recovery curves. Analysis of data is performed by specialized software through a graphical user interface that is designed to be intuitive. We also give solutions to common problems encountered during training, and show that minor corrections to behavior early in training produce reliable acquisition of supination. Thus, the knob supination task provides efficient and quantitative evaluation of a critical movement for dexterity in rats.

This manuscript describes a semi-automated task that quantifies supination in rats. Rats reach, grasp, and supinate a spherical manipulandum. The rat is rewarded with a pellet if the turn angle exceeds a criterion set by the user. This task increases throughput, sensitivity to injury, and objectivity compared to traditional tasks.

A tarefa de supinação de botão: Um método semi-automático para avaliar a função do Forelimb em ratos

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity ...

A Behavioral Assay for Investigating the Role of Spatial Memory During Instinctive Defense in Mice

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often stereotyped actions elicited in response to innately aversive sensory stimuli, but their success requires enough flexibility for adapting to different spatial environments, which can change rapidly. Here, we describe a behavioral assay to evaluate the influence of learned spatial knowledge on defensive behaviors in mice. We have adapted the widely used Barnes maze spatial memory assay to investigate how mice navigate to a shelter during escape responses to innately aversive sensory stimuli in a novel environment, and how they adapt to acute changes in the environment. This new assay is an ethological paradigm that does not require training and exploits the natural exploration patterns and navigation strategies in mice. We propose that the set of protocols described here are a powerful means of studying goal-directed behaviors and stimulus-triggered navigation, which should be of interest to both the fields of instinctive behaviors and spatial memory.

This protocol describes a behavioral assay, based on the Barnes maze test, to study how instinctive defensive actions are modified by the knowledge of spatial environment.