Method Article
Bu protokolde, koku ayrımcılık yeni bir uygulaması anlatılmıştır. Dig görev beyin hasarından cepheden-aracılı biliş değerlendirmek için kullanılan bir oldukça ucuz bir iştir.
Kognitif bozukluk beyin hasarı sonrasında insanlarda özürlülüğün en sık nedeni olup, henüz beyin hasarının kemirgen modellerinde biliş değerlendirmek için kullanılan davranışsal görevleri eksiktir. Edimsel literatürden Borçlanma Laboratuvarımızda temel bir koku ayrımcılık paradigma 1-4 yararlanmanın frontal-yaralı sıçanlarda açıkları değerlendirmek amacıyla. Daha önce kısaca Dig görevi açıklanan ve frontal beyin hasarı ile sıçan görevi 5 içinde birden çok testler arasında ciddi eksiklikler olduğu gösterilmiştir. İşte biz bu görev için daha ayrıntılı bir protokol mevcut. Sıçanlar bir odasına yerleştirilir ve bir güçlendiricidir içerir biri iki kokulu kumlar arasında ayırımcılık yapmasına izin verilir. Sıçan ya doğru bir şekilde ayrımcılık sonra deneme yanlış ayrımcılık veya 30 saniye geçtiğinde, (doğru kokulu kum kazma olarak tanımlanır) biter. Doğru ayrımcılık Sıçanlar güçlendiricidir kurtarmak ve tüketmek için izin verilir. Sıçanlar bu diyanlış scriminate hemen odasından çıkarılır. Bu ters ve roman kokular çeşitli yoluyla devam edebilirsiniz. Birincil analiz, her koku eşleştirme (her koku için doğru kümülatif oran) için doğruluğu. Dig görevden genel bulgular tek taraflı paryetal hasar sıçanlara kıyasla bilateral frontal kortikal hasarı olan sıçanlarda açıkları değerlendirmek basit bir deneysel hazırlık olduğunu düşündürmektedir. Dig görev de kolayca varolan bilişsel test bataryası dahil edilebilir. Bu gibi daha fazla görevler kullanımı tedavisi için terapötik bir seçenek yol açabilir ön fonksiyonu şu zedelenmesi, daha kesin test yol açabilir. Tüm hayvan kullanımını Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanan protokoller çerçevesinde gerçekleştirilmiştir.
Travmatik beyin hasarı (TBI) ve inme sonucu beyin hasarı ve ölüm ABD'de sakatlık önde gelen nedenlerinden biridir. Birlikte, ölüm veya sakatlığa 6-7 sonuçlanan yaklaşık 500.000 ile yaklaşık 2,5 milyon insidansı toplamda, bu bozuklukları sonucu. Toplum üzerindeki bu ağır bir otoyol rağmen, çok az sayıda tedaviler TBI veya inme ya tedavi etmek için geliştirilmiştir. Bir dereceye kadar, mevcut tedavi seçeneklerinin yetersizliği yeni ilaçlar ve tedaviler 8 yetersiz davranışsal değerlendirmeler isnat edilebilir. Özellikle, doğru ve hassas preklinik literatüründe beyin hasarı sonrasında çeşitli bilişsel bozukluklar üzerine tedavilerinin etkisini değerlendirmek için bir görev eksikliği var. Şu anda gerçekleştirilir bilişsel değerlendirmelerin çoğunluğu böyle Morris su labirenti 9 gibi bir labirent görev kullanarak uzaysal bellek değerlendirilmesi. Bunun için gereken süreyi de dahil olmak üzere test bu eksikliği için birden çok nedeni vardırtamamen bilişsel, edimsel görevleri kullanmak için pahalı ekipman ve uzmanlığı üzerine ağır güven ve bu değerlendirmeler yapılabilir hızını karakterize ve değerlendirmek. Bu amaçla, biliş aşağıdaki beyin hasarı değerlendirmek için, temel bir koku ayrımcılık görevi, Dig görev adapte var. Dig görevi TBI inme veya bilişsel işlev bozukluğu aşağıdaki beyin hasarı değerlendirmek için ucuz, hızlı ve etkili bir araç olarak tasarlanmıştır.
Dig görevi öğrenme ve karar verme temel edimsel ilkelere dayanır. Sadece iki seçenek karar paradigma olduğu gibi, bu görev yapılabilir basit ayırımların birini temsil eder. Görevi ayarlarken yanı sıra için detayları aşağıda protokolde eğitim metodolojisi tarif edilecektir. Biz tek taraflı paryetal açıkları göre frontal-aracılı bilişsel değerlendirirken bu görevi güçlü olduğunu buldular, fakat bir modeli altında test edilmesi henüzhipokampal hasar 5. İdeal olarak, bu görevi bir yaralanma sonrası frontal açıklarının kurtarma bir tedavi veya tedavinin etkinliğini değerlendirmek için uygun olacaktır. Ancak, değişiklik ile bu görevi aynı zamanda dürtüsellik ve genelleştirilmiş eşleştirme gibi daha karmaşık karar verme davranışı keşfetmek için kullanılan olabileceğini mümkündür.
1. Malzemeler Eğitim ve Test Gerekli
2. Eğitim öncesinde işleme Hayvan
3. Eğitim Dig
Kum kazmak için bir hayvan eğitim zaman, dört günlük bir süre boyunca sekiz seans bir ortalama olarak gerçekleştirilebilir. Dig tra sırasındaining, odası mekanizması / tutucu içine iki koku bardak yerleştirerek ve odasına kokusunu fincan kurulum yerleştirerek kurulmalıdır. Genel prosedür tamamen almak için kum kazma güçlendiricidir tüketen hayvan şekillendirme amacı ile aşağıda detaylandırılmıştır.
4. Ayrımcılık Test
5. Ek Notlar
Doğru / Yanlış ve Gecikme: Kazı görev kaydedilebilir iki ana değişken vardır. Ancak, sigara tepkiler de kaydedildi ve motivasyon dikkate alındığında bunlar önemli olabilir olarak analiz edilebilir. Bunlar doğruluk (# doğru / toplam denemeler), yanıt önyargı 11 ve gecikme gibi analiz için tedbirler oluşturmak için de kullanılabilir. Bu önlemler, deney tasarımı (yukarıdaki ilave notlar bakınız) bağlı öğrenme, birkaç farklı türde, değerlendirmek için de kullanılabilir. Hayvanların ön testin bir araştırmacı öğrendim ayrımcılık için bellek değerlendirmenize olanak sağlar. Öğrenilen ayırımların kalmayan bir araştırmacı bir hayvan değişen kontenjan uyum ne kadar iyi görmek için izin verir. Roman ayırımların Öğrenme araştırmacılar farklı koku eşleşmeleri genelinde yanı sıra roman öğrenme kapasitesini değerlendirmek öğrenme karşılaştırmanızı sağlar.
Çalışma dizaynı (yukarıdaki ilave notlar bakınız) bağlı olarak, bu önlemler olabilir,tekrarlayan ölçümler tasarımı analiz veya tek bir değişken içine çökmüş olabilir. Daha önce, ayrı ayrı 5 adet koku ayrımcılık analiz etmek için doğru kümülatif oran bir ölçü içine doğru çöktü. Bu doğru ayırımların sayısını toplayarak ve her ayrımcılık çalışmalarda toplam sayısına bölerek oluştu. Arası konular varyansları (ANOVA'lar) analizi sonra her post-yaralanma koku ayrımcılık grup farklılıklarını incelemek için kullanılan tek yönlü bir dizi. Bununla birlikte, bu gibi daha fazla güç karışık etkileri gibi ileri modelleme teknikleri kullanılarak istatistiksel analiz için elde edilebilir. Bir diğer alternatif veri analizi için sinyal algılama teorisi kullanmaktır. Bu insan karar verme literatüründe popüler bir yaklaşım olduğunu ve araştırmacı, tek bir grafikte belirli bir konu gelen verilerin çoğu incelemek ve hızlı doğruluk derecesi, önyargı ve açıkları 12 değerlendirmenizi sağlar. Analitik yaklaşım Seçimi la olacakrgely bir öğrenme türleri arasında karşılaştırma isteyip istemediği, deneysel soru tarafından yönlendirilen, öğrenme tek tip değerlendirmek veya verileri bir karar verme yaklaşımı uygulanır.
Bilateral frontal beyin hasarı takiben, bizim laboratuvar fareleri bu görevi öğrenme hemen hemen her türlü altında büyük açıkları muzdarip olduğunu bulmuştur. Frontal-yaralı hayvanlar önceden öğrenilen ayrımcılık yanı sıra zorluk bu kokuyu eşleştirme tersine öğrenme (Şekil 3) için bellekte bir açığı gösterdi. Frontal hayvanlar da zorluk (Şekil 3) romanı ayrımlar öğrenme vardı. Önceki araştırmalar 13 ile uyumlu olarak, frontal yaralı hayvanlarla (Şekil 3) içinde değişkenlik büyük bir artış olduğu belirlendi.
Buna karşılık, bizim laboratuvar tek taraflı paryetal yaralanmalar, bu görevi tüm ayrımcılıklara boyunca hiçbir açıkları göstermiştir. Tek taraflı sıçanlarda içimde hiç açıkları gösterdiÖnceden öğrenilen ayrımcılık mory ve ayrıca (Şekil 4) çok hızlı ters ayrımcılık satın aldı. Onlar (Şekil 4) yanı sıra çok hızlı roman kokusu eşlendirme öğrendim. Buna ek olarak, tek taraflı yaralandı grup içindeki değişkenliği en sıçanlarda görevi en iyi şekilde performans ile, çok düşük oldu.
Şekil 1. Laboratuvarımızda test iki koku bardaklar için yer açmak için üst üste dört kat-barlar kaldırarak bu görev kullanılmak üzere adapte edilmiş standart edimsel odaları (Med Associates Inc) bir banka yapılmıştır.
Şekil 2. Kokusu c olarak PVC boru uç kapaklar (6 cm boyunda ve çapı 5.5 cm) kullanılmıştır laboratuvarımızda testinişler ve koku bardaklık olarak iki delinmiş dairesel delik (çapı 5,5 cm) ile Pleksiglas (10 x 22 cm) bir parçası.
Şekil 3. Bu grafik sham (mavi) vs iki farklı biçimlerde test çeşitli evreleri boyunca frontal-yaralı (kırmızı) sıçanlarda tipik performans gösterir. Panel A, veriler her bir grup içinde bireysel fareler için veri noktalarını temsil eden noktalar ile birlikte beyaz bir çubuk grafik olarak temsil edilir. Panel B, aynı verilerin bir çizgi grafiği de grafikle. Yaralanma öncesi ayrımcılık edinimi ile ilgili bir fark yoktu. Yaralı sıçan doğru 65% kümülatif yüzde gerçekleştirmek Ancak, yaralanma ve aynı ayrımcılık izleyerek, sham sıçan doğru 93% kümülatif yüzde gerçekleştirin. ayrımcılığın bir ters verildi, injsantimetreden sıçanlarda şansı performansının altına bırakın. Benzer şekilde, bir roman koku ayrımcılık frontal-yaralanan sıçanlara zorluk romanın eşleştirme öğrenme vardı ve şans performansının altında kaldı. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .
Şekil 4. Bu grafikte iki farklı biçimlerde test çeşitli evreleri boyunca sham (mavi) vs taraflı parietally-yaralı sıçan (yeşil) tipik performans gösterir. Panel A, veriler her bir grup içinde bireysel fareler için veri noktalarını temsil eden noktalar ile birlikte beyaz bir çubuk grafik olarak temsil edilir. Panel B, aynı verilerin bir çizgi grafiği de grafikle. Ayrımcılıkların herhangi gruplar arasında hiçbir fark yoktur. Tek taraflı olarakjured sıçanlar yaralanmayı takiben plasebo seviyeleri biraz daha yüksek, bazı durumlarda, yapılan ya. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .
Bu videoda, biz Dig görevi biraz tecrübe ile nispeten düşük maliyetli malzeme ve kullanılarak yapılabilir nasıl göstermiştir, test oldukça hızlı yapılmaktadır (~ 10 dk / hayvan). Edilebilir Görev kolayca TBI, inme ve diğer beyin yaralanmaları için mevcut test bataryaları dahil edilmesi için bu sağlar. Dig görevi önceki öğrenme, iptal, ve yeni satın almalar değerlendirmeler (örneğin, set vites) dahil biliş birkaç farklı yönlerini değerlendirmek olduğunu da sağlamdır. En önemlisi, Dig görev beyin hasarını takiben ön fonksiyon bozukluğunu etkili olduğu gösterilmiştir. Buna ek olarak, benzer bir kazı paradigma hipokampal hasar 4 takiben ölçüldü değer transferi incelemek için kullanılmıştır, ve böylece kolayca TBI izlenerek olabilir.
Bu gibi görevleri birincil faydaları genellikle çoğu beyin hasarı damızlık test olandan biliş diğer formları değerlendirmek için yeteneği vardırler. Şu anda beyin hasarı sonrası frontal-aracılı biliş değerlendirmek için basit, hızla elde edilen görevleri eksikliği mevcuttur. Deneysel TBI alanında, biliş 9 tek değerlendirme olarak labirent üzerinde güçlü bir güven mevcuttur. Ayrımcılık ve seçim davranışının aşağıdaki beyin hasarı değerlendirilmesi gerekir cepheden aracılı bilişin önemli yönleri vardır. Bu davranışın deneysel analiz alanında birçok farklı paradigmalar (yanıt, çaba dayalı karar verme, vb oranı düşük gecikmeli eşleme-örnek, diferansiyel takviye) altında ele alınmıştır, ancak beyin hasarı çalışmalarında eksik 14-16. Beyin hasarının tedavisi için yeni terapötik geliştirilmesi duyusal, motor ve kognitif fonksiyonun çoklu modalitelerde doğrulama gerektirir. Bu gibi görevler tam terapötik tedavi altında bilişsel fonksiyon değerlendirmek için hayati hale gelebilir.
Iken Dig görevi yenidenyaralanma sonrası beyin fonksiyonu değerlendirmek için doğru yönde atılmış bir adım sunar, sınırlamalar hala vardır. Bu, inşa yönetmek ve analiz etmek için basit olması amaçlanmıştır, ancak bu ölçebilirsiniz ne üst sınırı vardır anlamına gelmektedir. Şu anda, iki seçenek verilmiştir paradigma altında değerlendirilebilir hepsi vardır. Ayrıca, Dig görevin bir hayvanın karar verme yeteneğinizi etkileyebilir örneğin dürtüsellik gibi frontal disfonksiyon diğer yönleri, işlemek için yeterince duyarlı değildir.
Dig görevi genç hayvanlarda beyin hasarı değerlendirmek bizim için başarılı olmak için gösterilmiş olsa da, hala daha da hassaslaştırmak ve onu geliştirmek için bir görev ile yapılabilecek pek çok şey vardır. Bunlar, bu uyarlanmıştır edimsel paradigmalar doğrudan karşılaştırarak yaralanma sonrası frontal disfonksiyon değerlendirmek diğer görevler ile bu görevi doğrudan bir karşılaştırma yapmadan ve additi keşfetmek, değerlendirmek özel popülasyonlar (yaş, cinsiyet, gerginlik) içerirGörev üretilen verileri analiz etmek ve karşılaştırmak Önal yollar. Bu görev, beyin hasarı sonrasında çeşitli şekillerde frontal işlev test ederek alanımızda bazı sorunları çözmek için tasarlanmıştır. Ancak, bir görev, bir beyin hasarı etkilenen tüm bilişsel süreçler ölçemezsiniz. Böylece, insanlar bu tür daha tam beyin yaralanmaları sonrası fonksiyonel bozukluklar değerlendirmek için bu protokolü açıklanan biri olarak görevleri üzerine geliştirmek ve geliştirmeye devam savunuyoruz. Bunu yaparken, biz birden fazla önlemler genelinde değerlendirilerek beyin hasarı için ilaç ve tedavi geliştirme etkinliğini artırabilir.
Çıkar çatışması ilan etti.
Bu proje için finansman NINDS hibe NS045647 gelen arra fonları tarafından sağlanmıştır.
Malzeme Adı | Şirket | Katalog Numarası | Yorumlar |
EKİPMAN | |||
Edimsel Odası | Med Associates | ENV-008CT | Miktar: 1 Standart edimsel odası, harici aygıtları. |
Pleksiglas | Yerel Hardware Store | N / A | Miktar: 1 yaprak odasına uyacak şekilde uygun büyüklük halinde kesin. |
PVC Boru End Caps | Yerel Hardware Store | N / A | Tutar: 2 / koku fincan kurulum. |
REAKTİFLER | |||
Kum | Yerel Hardware Store | ||
Çeşitli Baharatlar | Yerel Bakkal | ||
Güçlendiricidir | Yerel Bakkal | ||
* Ekipman kamara başına inşaat için listelenir. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır