Name: the dig task: a simple scent discrimination reveals deficits following frontal brain damage
Uploaded: 2013-01-04T13:00:00
Duration: 11 min 16 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Dig Task: A Simple Scent Discrimination Reveals Deficits Following Frontal Brain Damage at JoVE.com

מימון לפרויקט זה סופק על ידי קרנות ערות ממענק NINDS NS045647.

1. חומרים הדרושים להכשרה ובחינה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקה קאמרית. בכל מכל גדול מספיק כדי להכיל את בעל חיים אחד ושתי כוסות ריח. המעבדה שלנו מנוצלת תאים אופרנטית שונים (מד Associates Inc) עם סורגי קומה הוסרו כדי לפנות מקום לכוסות ריח (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוסות ריח ומחזיק כוסות. כוסות מספיק רחב ועמוק כדי לאפשר לחפירה וחלק בעל מנגנון / לייצב אותם (איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חולות ריחניות. פרוטוקול הבדיקה שלנו השתמש בניחוחות הוקמו בעבר לא להראות הטית תגובה בחולדות (קקאו, בזיליקום, כמון, קפה) 4. כל חול הריחני היה מעורב בכל יחס של 1 גרם לodorant גרם חול 110 unscented, נקי שעשועים &quot;חול קופסה&quot; וניתן לאחסן במכל אטום עד 6 חודשים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחזקת. אנו מנוצלים חתיכות דגני לולאת פרות כמחזקת. אנו ממליצים לחשוף את בעלי חיים למחזקת (דרך מיקום בכלובים הביתיים שלהם) 3 עד 5 ימים לפני training להתגבר על תגובות neophobic. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עצור שעון או טיימר. </li></ol> 2. בעלי חי טיפול לפני אימון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טיפול. כפי שהונחו בחיות והוסרו מהתאים שוב ושוב לאורך אימון / בדיקות, אנו ממליצים טיפול בבעלי חיים שלושה עד חמישה ימים לפני אימונים כדי להכיר אותם עם מגע אנושי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניע. על מנת להניע את בעלי חיים כדי לבצע את התפקיד הזה, רמה מסוימת של מניעת מזון היא צורך. הגבלת מזון צריכה להיות יזם לפחות שלושה ימים לפני שני אימונים ובדיקות וחיות עשויות להישמר ברמה של 90% ממשקל האכלה חופשיה. בדרך כלל סכומים של 15-20 גרם צ&#39;או ליום מספיקים, אבל משקולות בעלי חיים צריכות להיות מסומנות בכל יום אחר בזמן אוכל הגבלה. </li></ol> 3. לחפור אימון אימון חיה לחפור בחול יכול להתבצע בממוצע שמונה מפגשים במשך ארבעה ימים של זמן. במהלך החפירות training, התא צריך להיות מוגדר על ידי צבת שתי כוסות ריח לתוך המנגנון / בעל והצבת התקנת כוס הריח לבית הבליעה. הנוהל הכללי שיפורט להלן, במטרה לעצב את הבהמה מכלה מחזקת כדי לחפור לחלוטין בחול כדי להחזיר אותו. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מפגש 1 - התרגלות קאמרית ואימוני מגזין. לחלוטין למלא את הכוסות עם ריח המחזקת (ללא חול). הנח את החיה במנגנון למשך 30 דקות ומאפשרות לבעלי החיים לצורכי המחזקת בחופשיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מפגש 2 - הרגלת חול. לחלוטין למלא את הכוסות עם ריח המחזקת ויוצק כמות קטנה של חול בלי בושם לכל כוס, ממלאים לא יותר מחצי של הכוס. הנח את החיה במנגנון למשך 30 דקות ומאפשרות לבעלי החיים לצורכי המחזקת בחופשיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מושב 3 - חפירת פני שטח. מלא את הכוסות עם ריח תערובת של אף מחזקת וחול בלי בושם, עוזב חיזוקים רבים שנחשפו. הנח את החיה למנגנון30 דקות ומאפשרות לבעלי החיים לצורכי המחזקת בחופשיות. בתהליך של צריכת החיזוקים שנחשפו, בעלי החיים צריכים לחשוף חיזוקים נוספים מתחת לפני השטח של החול. בעלי החיים צריכים לעבור ממשתמשים בפה שלה לשימוש בכפותיו הקדמיות כדי להסיר כל מחזקת מהחול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מפגש 4 - לחפור. מלא את כוסות הריח בתערובת של מחזקת חלק 1-3 חלקי חול בלי בושם, והשאיר 1-2 חיזוקים נחשפו. הנח את החיות לחדר למשך 30 דקות ומאפשרות לבעלי החיים לצורכי המחזקת בחופשיות. בעלי החיים צריכים להתחיל לחפור בכפותיו הקדמיות לחשוף חיזוקים נוספים ולהסיר אותם מהחול. בעלי חיים שלא מתחילים לחשוף מחזקת לאחר תקופת 10 דקות של זמן צריכים להיעזר (החוקר צריך לחשוף מחזקת אחד בכל פעם עד שהחיה לומדת). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מפגש 5 - חפירה מלאה. מלא את כוסות הריח בתערובת של מחזקת חלק 1-3 חלקי חול בלי בושם, ולא השאיר אחרי חיזוקים שנחשפו. Plaספירת בעלי החיים במנגנון למשך 30 דקות ומאפשרות לבעלי החיים לצורכי המחזקת בחופשיות. בעלי חיים צריכים להיעזר במידת צורך. בעלי חיים מסוימים ייתכן שיצטרכו מופעים מרובים של פגישה זו על מנת להדגים התנהגות לחפור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מושב 6 - התרגלות מבנה משפט. מקום 3 חיזוקים בעמדות עמוקות, באמצע, ורדודות בחול בכל כוס ריח. הנח את החיה לתוך התא עד שכל שלושה אחזור מכל כוס, סיוע במידת צורך. ברגע שכולם יוחזרו, הצב את בעל החיים לתוך מנגנון מחזיק עבור 15-30 שניות ולאפס את כוסות ריח כמתואר בשלב זה. לאחר מכן, הנח את בעלי החיים בחזרה לתא וחזור על התהליך עד שהחיה השלימה ארבעה ניסויים בסך הכל. בעלי החיים צריכים להיות מורגלים שיוצב במנגנון ההחזקה ולהתחיל לחפור באופן מיידי, כאשר הניחו לבית הבליעה. בעלי החיים צריכים גם להפגין התנהגות חפירה מלאה ואחזור המחזקת בתחתית כוס הריח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl">מפגש 7 - חיזוקים בודדים. הנח מחזקת אחת במחצית מהעומק של החול בכל כוס. הנח את החיה לתוך התא ולאפשר לו לשלוף שני החיזוקים, ואז למקם אותו לתוך המכשיר מחזיק למשך 30 שניות. חזור על תהליך זה עבור ארבעה ניסויים בסך הכל. בעלי החיים צריכים להתחיל לחפור מהר יותר וזקוק לסיוע מינימאלי מהחוקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מושב 8 - בדיקת אפליה מדומה. מלא כוסות כמתוארות במושב 7. תן את חית 30 שניות כדי לאחזר שני החיזוקים. הנח את החיה במנגנון מחזיק כאשר שניהם יוחזרו או 30 שניות חלפו. חזור על פעולה זו עבור מספר הניסויים שישמש בשלב הבדיקה. בעלי חיים צריכים ללמוד לחפור במהירות כאשר הניחו בחזרה לתא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מפגשים נוספים. בהתאם לבדיקת אפליה ראשונית, הנסיינית ייתכן שתרצה לבצע פגישות נוספות כדי להכיר את החיה עם ריחות שניתנו. חולדות נוטות בתחילה להציג neophobia ומעדיפיםריחות מוכרים נקשרו בעבר עם חיזוק 10. </li></ol> 4. בדיקת אפליה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החוקר צריך לבחור זיווג ריח, כולל שריח יהיה פיתיון המחזקת (אפליה נכונה) ושלא יהיו. החלטות נוספות, כגון מספר ההבחנות והתהפוכות, מספר ימים מרבי וניסויים, ואם מבחן מקדים לפני פציעה תהיינה מבוססות במידה רבה על שאלה ניסיונית (ראה הערות נוספות בהמשך). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חולדות, ניתן לבדוק ונתונים נרשמו ביד על ידי החוקר. החוקר צריך להקליט לכל ניסוי: בחירה נכונה או שגויה, מיסות ליזום לחפור, וניסויים שבפעמים מתוך עכברושים ב. <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מספר הניסויים צריך להיות מנוהלים על פי שיקול דעתו של החוקר (ראה הערות נוספות בהמשך). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אורכו של המשפט צריך להיות בשיקול דעתו של החוקר (ראה הערות נוספות בהמשך). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Researcher צריך randomize מבנה המשפט (מיקום של שמאל וימין של כוסות ריח), בתנאי שלא יותר משלושה משפטים ברציפות הם בצד מסוים. זה יעזור להפחית הטית צד. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי ליזום כל ניסוי, הנח את החיה לתוך התא מול אחורי, במרחק שווה מכל כוס. הצבת בעלי חיים קרובים יותר לכוס אחת עשויה להגדיל את הסיכוי ללקות בהטיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם בעל החיים בצורה נכונה מפלים, לאפשר לו לשלוף ולצרוך המחזקת, ולאחר מכן להסיר אותו למכשיר מחזיק למשך 30 שניות. אם זה פעמים מתוך או בוחר באופן שגוי, להסיר אותו מייד, לפני שהוא &quot;מתקן&quot; את עצמו, ולמקם אותו לתוך המכשיר מחזיק למשך 30 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על תהליך זה למספר הנבחר של ניסויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שבעלי חיים משיגים קריטריון שנקבע מראש (כלומר דיוק&gt; 80% ליום במשך שלושה ימים רצופים), בעלי החיים עשויים לעבור לצד אפליה / היפוך וחזרו על התהליך לעיל. </li></ol&gt; 5. הערות נוספות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקה במעבדה שלנו מצאה כי עבודת הדרכה ובדיקה טובה ביותר באמצעות מחצית מדגני חתיכת לולאת פרי כדי להימנע מתחושת שובע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהלך אימון, חלק מבעלי החיים עשויים להזדקק לעזרה יותר מאחרים. אנחנו ממליצים לעשות את מה שצריכים כדי להשיג לחפור התנהגות. עם זאת, ברגע שמתחילה בדיקה, אנחנו לא מנסים להתערב ולשפר את ההתנהגות של חולדה לחפור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משנה את המספר הכולל של ניסויים עשויים להיות מספיק למעבדות שונות. בדיקה במעבדה שלנו השתמשה 6, 8, 12 וניסויים בכל הפעלה, חיבור 1 ליום, וגילו העדפה להתקנת המשפט 8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משנה את אורכו של המשפט ייתכן שיהיה צורך בכמה setups הניסיוני (למשל, חיות תחת הפרדיגמה לחץ יזדקק זמני משפט מוגברים או ניסויים כלל פחות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קריטריון מראש צריך לשמש כדי לקבוע מתי חיה שולטת אפליה. בדיקה במעבדה שלנו יש חובת accuracy של יותר מ 80% (5/6 ניסויים, ניסויים 7/8 או 10/12 ניסויים) ליום במשך 3 ימים רצופים. עם זאת, קריטריון גבוה יותר (85%) יכול לשמש גם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש להשתמש ספים / המרביים קבועים מראש למספר המרבי של ימים שבילו בניחוח נתון. זה יהיה מוכתב במידה רבה על ידי שאלת מחקר. לדוגמה, המחקרים במעבדה שלנו וTBI, כתוצאה משל הפרוגרסיביות של חולדות, TBI שלא פגעו בקריטריון הם עברו לאפליה / היפוך רומן לאחר 12 ימים של בדיקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלטה אם מבחן מקדים או סתם posttest היא שאלה שנקבעת במידה רבה על ידי כיוון ניסיוני. Pretesting מאפשר לבצע הערכת זיכרון על פגיעה פוסט בעלי החיים, שיכול להיות רלוונטי בהתאם לסוג הפציעה. עם זאת, בדיקה שלאחר מאפשרת לאדם לבחון את ההבדלים בקצב רכישה על ההבחנות בין קבוצות. המעבדה שלנו יש ותמשיך להשתמש בשניהם. </li></ol>

<ol>
	<li>Birrell, J. M., Brown, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medial+frontal+cortex+mediates+perceptual+attentional+set+shifting+in+the+rat.">Medial frontal cortex mediates perceptual attentional set shifting in the rat.</a> J. Neurosci. 20, 4320-4324 (2000).</li><li>Bunsey, M., Eichenbaum, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conservation+of+hippocampal+memory+function+in+rats+and+humans.">Conservation of hippocampal memory function in rats and humans.</a> Nature. 379, 255-257 (1996).</li><li>Eichenbaum, H., Fagan, A., Cohen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+olfactory+discrimination+learning+set+and+facilitation+of+reversal+learning+after+medial-temporal+damage+in+rats:+Implications+for+an+account+of+preserved+learning+abilities+in+amnesia.">Normal olfactory discrimination learning set and facilitation of reversal learning after medial-temporal damage in rats: Implications for an account of preserved learning abilities in amnesia.</a> J. Neurosci. 6, 1876-1884 (1986).</li><li>Kaiser, D. H., Means, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Value+transfer+across+odor+stimuli+using+probability+of+reinforcement+in+the+rat.">Value transfer across odor stimuli using probability of reinforcement in the rat.</a> Behav. Processes. 73, 164-169 (2006).</li><li>Martens, K. M., Vonder Haar, C., Hutsell, B. A., Hoane, 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=Additional+options+for+behavioral+testing+in+rodent+models+of+traumatic+brain+injury:+A+simple+discrimination+task+used+as+a+novel+method+of+testing+decision-making+behavior.">Additional options for behavioral testing in rodent models of traumatic brain injury: A simple discrimination task used as a novel method of testing decision-making behavior.</a> J. Neurotrauma. , (2012).</li><li>Writing Group Members. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Executive+summary:+Heart+disease+and+stroke+statistics+-+2012+update.">Executive summary: Heart disease and stroke statistics - 2012 update.</a> Circulation. 125, 188-197 (2012).</li><li>Narayan, R. 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=Clinical+trials+in+head+injury.">Clinical trials in head injury.</a> J. Neurotrauma. 19, 503-557 (2002).</li><li>Fujimoto, S. T., Longhi, L., Saatman, K. E., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+and+cognitive+function+evaluation+following+experimental+traumatic+brain+injury.">Motor and cognitive function evaluation following experimental traumatic brain injury.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 28, 365-378 (2004).</li><li>Mitchell, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experiments+on+neophobia+in+wild+and+laboratory+rats:+A+reevaluation.">Experiments on neophobia in wild and laboratory rats: A reevaluation.</a> J. Comp. Physiol. Psychol. 90, 190-197 (1976).</li><li>Baum, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+two+types+of+deviation+from+the+matching+law:+Bias+and+undermatching.">On two types of deviation from the matching law: Bias and undermatching.</a> J. Exp. Anal. Behav. 22, 231-242 (1974).</li><li>Swets, J. A., Dawes, R. M., Monahan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Psychological+science+can+improve+diagnostic+decisions.">Psychological science can improve diagnostic decisions.</a> Psychological Science in the Public Interest. 1, 1-26 (2000).</li><li>Stuss, D. T., Murphy, K. J., Binns, M. A., Alexander, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Staying+on+the+job:+The+frontal+lobes+control+individual+performance+variability.">Staying on the job: The frontal lobes control individual performance variability.</a> Brain. 126, 2363-2380 (2003).</li><li>Burkett, E. E., Bunnell, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Septal+lesions+and+the+retention+of+DRL+performance+in+the+rat.">Septal lesions and the retention of DRL performance in the rat.</a> J. Comp. Physiol. Psychol. 62, 468-471 (1966).</li><li>Porter, M. C., Burk, J. A., Mair, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+the+effects+of+hippocampal+or+prefrontal+cortical+lesions+on+three+versions+of+delayed+non-matching-to-sample+based+on+positional+or+spatial+cues.">A comparison of the effects of hippocampal or prefrontal cortical lesions on three versions of delayed non-matching-to-sample based on positional or spatial cues.</a> Behav. Brain Res. 109, 69-81 (2000).</li><li>Walton, M. E., Bannerman, D. M., Alterescu, K., Rushworth, M. F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+specialization+within+medial+frontal+cortex+of+the+anterior+cingulate+for+evaluating+effort-related+decisions.">Functional specialization within medial frontal cortex of the anterior cingulate for evaluating effort-related decisions.</a> J. Neurosci. 23, 6475-6479 (2003).</li></ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

בסרטון הזה, שהראינו איך משימת Dig יכולה להתבצע תוך שימוש בחומרים זולים יחסית, ועם קצת ניסיון, בדיקה יכולה להתבצע במהירות יחסית (~ 10 דקות / בעלי חיים). זה מאפשר למשימה שיש לשלב בקלות לתוך סוללות לבדיקה קיימות, פציעות TBI מוח שבץ, ואחרים. משימת Dig היא גם חזקה בכך שהוא יכול להעריך כמה היבטים שונים של הכרה, כולל הערכות של למידה קודמת, היפוכים, ורכישות חדשות (למשל, להגדיר משתנה). והכי חשוב, את משימת Dig הוכחה כיעיל בהערכת תפקוד חזיתי בעקבות ניזק מוחי. בנוסף, הפרדיגמה חפירות דומה נעשתה שימוש כדי ללמוד העברת ערך בחולדות לאחר הניזק ביפוקמפוס 4, ולכן בקלות ניתן יהיה לבחון לאחר TBI. היתרונות העיקריים של משימות כגון זה הם היכולת להעריך צורות אחרות של הכרה ממה שנבדק בדרך כלל ברוב הרבעת פגיעה מוחיתies. בימינו קיימים מחסור במשימות פשוטות, שנרכשה במהירות להערכת קוגניציה חזיתית בתיווך בעקבות ניזק מוחי. בתחום TBI הניסיוני, יש הסתמכות חזקה על מבוכים כהערכה הבלעדית של הכרה 9. אפליה והתנהגות בחירה הן היבטים חשובים של הכרה חזיתית בתיווך אשר צריכים להיות מוערכים ניזק מוחי הבא. אלה נחקרו תחת פרדיגמות שונות (מתעכב התאמה לדוגמה, חיזוק הפרש של שיעור נמוך של קבלה להגיב, מאמץ מבוססת החלטה, וכו &#39;) בתחום הניתוח הניסויי של התנהגות, אבל חסרים במחקרים של פגיעה מוחית 14-16. פיתוח התרופות חדשות לטיפול בניזק מוחי דורש אימות פני שיטות מרובות של, מנוע חושי, ותפקוד הקוגניטיבי. משימות כגון זה יכול להיות חיונית להערכת תפקוד הקוגניטיבי באופן מלא תחת טיפול רפואי. בעוד מחדש משימת Digמציג צעד בכיוון הנכון להערכת תפקוד מוח לאחר פציעה, עדיין יש מגבלות לזה. היא נועדה להיות פשוט לבנות, לנהל ולנתח, אבל זה אומר שיש גבול העליון למה שהיא יכולה למדוד. נכון לעכשיו, שתי אפשרויות הן כל מה שניתן להעריך על פי הפרדיגמה הנתונה. בנוסף, משימת Dig אינה רגישה מספיק כדי להתמודד עם היבטים אחרים של תפקוד חזיתית, כגון אימפולסיביות, שעשוי להפריע ליכולת קבלת החלטות של בעל חיים. בעוד משימת Dig הוכחה כמוצלחת עבורנו בהערכת ניזק מוחי בבעלי חיים צעירים, עדיין יש כמה דברים שאפשר לעשות עם המשימה לחדד ולשפר אותו. אלה כוללים אוכלוסיות מיוחדות הערכה (גיל, מין, זן), משווים אותו ישירות לפרדיגמות אופרנטית הוא הותאם מ, ביצוע השוואה ישירה של משימה זו עם משימות אחרות שהערכת תפקוד חזיתי בעקבות פציעה, ולחקור additiדרכי onal כדי לנתח ולהשוות את הנתונים המופקים מהמשימה. משימה זו נועדה לטפל בכמה בעיות בתחום שלנו על ידי בדיקת פונקציה חזיתית בדרכים מרובות בעקבות ניזק מוחי. עם זאת, משימה אחת לא יכולה למדוד את כל התהליכים הקוגניטיביים המושפעים מפגיעה מוחית. לפיכך, אנו מציעים כי אנשים ממשיכים לפתח ולשפר את משימות כגון זו שתוארה בפרוטוקול זה כדי להעריך ליקויים תפקודיים באופן מלא יותר בעקבות פגיעות מוחיות. בעשותנו כך, אנו יכולים להגביר את היעילות של פיתוח תרופה וטיפול לפגיעה מוחית על ידי הערכה פני אמצעים מרובים.

ניזק מוחי כתוצאה מפגיעת מוח טראומטי (TBI) ושבץ הוא אחד הגורמים המובילים של מוות ונכות בארצות הברית. יחד, אלה תוצאת ההפרעות בסך של כמעט 2,500,000 מקרים, עם כמעט 500.000 שגורמים למוות או לפגיעה 6-7. למרות מחיר כבד זה על החברה, מעט מאוד טיפולים פותחו לטיפול או TBI או שבץ. במידה מסוימת, חוסר אפשרויות טיפול זמינות ניתן לייחס להערכות התנהגות בלתי מספקות של תרופות וטיפולים חדשניים 8. בפרט, יש חוסר של משימות בצורה מדויקת ורגיש כדי להעריך את ההשפעות של טיפולים על הליקויים קוגניטיביים השונים בעקבות פגיעה מוחית בספרות הקלינית. כרגע רוב ההערכות קוגניטיביות המבוצעות להעריך זיכרון המרחבי באמצעות משימת מבוך כמו מבוך המים של מוריס 9. ישנן סיבות רבות לחוסר בדיקות, כוללים הזמן שנדרש כדילאפיין באופן מלא ולהעריך בעיות קוגניטיביות, הסתמכות כבדה על ציוד וידע יקר לנצל משימות אינסטרומנטאלית, והמהירות שבה ניתן לבצע הערכות אלה. לשם כך, יש לנו משימה בסיסית מותאם ניחוח אפליה, משימת Dig, כדי להעריך פגיעה מוחית קוגניציה הבאה. משימת Dig נועדה להיות כלי זול, מהיר ויעיל להערכת פגיעה מוחית הבאה קוגניטיבי התפקוד מTBI או שבץ. משימת Dig מסתמכת על העקרונות הבסיסיים של למידה אופרנטית וקבלת החלטות. כפי שהוא רק פרדיגמה החלטת שתי בחירה, משימה זו מייצגת את אחד מהאפליות הפשוטות ביותר שניתן לעשות. בפרוטוקול להלן הפרטים להגדרת המשימה, כמו גם את המתודולוגיה אימונים שתפורט. אנחנו גילינו שמשימה זו היא חזקה ביותר כאשר הערכת ליקויים קוגניטיביים חזיתית בתיווך בהשוואה לגירעונות הקודקודית חד צדדיים, אולם זה עדיין לא נבדק במודל שלניזק ביפוקמפוס 5. באופן אידיאלי, משימה זו תהיה מתאימה להערכת היעילות של טיפול או טיפול בהתאוששות של גירעונות קדמיים בעקבות פציעה. עם זאת, ייתכן שעם שינויי משימה זו יכולה לשמש גם כדי לחקור התנהגות קבלת החלטות מורכבות יותר כגון אימפולסיביות והתאמה כללית.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tr><td> שם חומר </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> ציוד </td></tr><tr><td> לשכת אינסטרומנטאלית </td><td> איגודי מד </td><td> ENV-008CT </td><td> כמות: 1 קאמרית אופרנטית רגיל, אין התקנים חיצוניים. </td></tr><tr><td> פרספקס </td><td> חנות מקומית </td><td> N / </td><td> הסכום: 1 גיליון חותך לגודל נכון כדי להתאים את האולם. </td></tr><tr><td> Caps End צנרת PVC </td><td> חנות מקומית </td><td> N / </td><td> כמות: 2 כוס התקנה / ריח. </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> ריאגנטים</td></tr><tr><td> חול </td><td> חנות מקומית </td><td></td><td></td></tr><tr><td> תבלינים שונים </td><td> חנות מכולת מקומית </td><td></td><td></td></tr><tr><td> מחזקת </td><td> חנות מכולת מקומית </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> * ציוד רשום לבנייה לקאמרית. </td></tr></table>

the dig task: a simple scent discrimination reveals deficits following frontal brain damage

ליקוי קוגניטיבי הוא הסיבה השכיחה ביותר לאובדן כושר בבני אדם לאחר פגיעה מוחית, עדיין המשימות התנהגותיות להערכה קוגניציה במכרסמים של פגיעה מוחית חסרות. הלוואות מהספרות אופרנטית המעבדה שלנו מנוצלות הפרדיגמה אפלית ריח בסיסית 1-4 כדי להעריך את הגירעונות בחולדות פצועות-חזיתית. בעבר שתארנו בקצרה את המשימה לחפור והוכחנו כי חולדות עם ניזק מוחי קדמי להראות גירעונות חמורים ברחבי בדיקות מרובות במשימה 5. כאן אנו מציגים פרוטוקול מפורט יותר למשימה זו. חולדות הוכנסו לחדר ואפשרו להיפלות בין שתי חולות ריחניות, שהאחד מהם מכילות מחזקת. המשפט מסתיים אחרי העכברוש או מפלה בצורה נכונה (מוגדר כחופר בחול הריחני הנכון), באופן שגוי מפלה, או 30 שניות חולפת. חולדות שכהלכה מפלות מותר להתאושש ולצרוך המחזקת. חולדות שדיscriminate שגוי יוסר מייד מהחדר. זה יכול להימשך באמצעות מגוון רחב של היפוכים וניחוחות חדשים. הניתוח הראשוני הוא דיוק לכל זיווג ריח (פרופורציה נכונה לכל ריח מצטבר). הממצאים הכלליים ממשימת Dig מראים כי הוא הכנת ניסוי פשוט שיכול להעריך את הגירעונות בחולדות עם ניזק לקליפת מוח קדמי דו צדדי בהשוואה לחולדות עם ניזק הקודקודית חד צדדי. משימת Dig גם ניתן לשלב בקלות לתוך סוללת מבחן הקוגניטיבי קיימת. השימוש במשימות נוספות כגון זה יכול להוביל לבדיקות מדויקות יותר של פגיעה חזיתית פונקציה הבאה, שעלול להוביל לאפשרויות טיפוליות לטיפול. כל השימוש בבעלי החיים היה מתנהל בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי הטיפול בבעלי החיים המוסדיים ועדה ושימוש.

ישנם שני משתנים עיקריים שניתן שנרשמו במשימת Dig: מיסות נכונות / לא נכונות ו. עם זאת, אינם יכולות-תשובות גם תוקלטנה ותנותחנה כפי שהם יכולים להיות חשובים כאשר שוקלים את המוטיבציה. אלה יכולים לשמש ליצירת אמצעים לניתוח כגון דיוק (ניסויים # נכונים / סה&quot;כ), הטית תגובה 11, והשהיה. צעדים אלה יכולים לשמש כדי להעריך כמה סוגים שונים של למידה, תלוי בעיצוב של הניסוי (ראה הערות נוספות לעיל). Pretesting של בעלי חיים מאפשר חוקר להעריך זיכרון לאפליה למדה. תהפוכות של פלייה למדה לאפשר חוקר כדי לראות כיצד גם בעלי חיים יכולים להסתגל לשינוי מגיר. למידה של אפליות רומן מאפשרת לחוקרים להשוות לימוד ברחבי זיווגי ריח שונים, כמו גם להעריך את היכולת ללמידת רומן. בהתאם לתכנון של המחקר (ראה הערות נוספות לעיל), צעדים אלה יכולים להיותנתח בעיצוב אמצעים חוזרים או ניתן התמוטט לתוך משתנה אחד. בעבר, התמוטט דיוק למידה של פרופורציה נכונה מצטברת כדי לנתח כל אפלית ריח בנפרד 5. זה קרה על ידי סיכום מספר ההבחנות נכונות וחלוקה במספר הכולל של ניסויים עבור כל אפליה. סדרה בכיוון אחד בין נושאי ניתוח הסטיות (ANOVAs) היו אז בשימוש כדי לבחון הבדלים בין קבוצות לכל אפלית ריח לאחר פציעה. עם זאת, יותר כוח, ניתן לקבל לניתוח על ידי שימוש בטכניקות סטטיסטיות מתקדמות כגון דוגמנות השפעות מעורבת. חלופה השנייה היא לנצל את תאורית אות זיהוי לניתוח נתונים. זוהי גישה פופולרית בספרות האנושית קבלת החלטות ומאפשר לחוקר לבחון את מרבית הנתונים מנושא נתון בגרף בודד ולהעריך את מידת הדיוק, הטיות, וגירעונות 12 במהירות. בחירה של גישה האנליטית תהיה להמונע על ידי השאלה rgely ניסיונית, אם אחד לא רוצה להשוות בין סוגים של למידה, להעריך סוג אחד של למידה, או להחיל גישת קבלת החלטות לנתונים. בעקבות פגיעה מוחית דו צדדית קדמית, המעבדה שלנו מצאה כי חולדות סובלות גירעונות גדולים בכמעט כל סוגי הלמידה במשימה זו. חיות פצועות-חזיתית הראו גירעון בזיכרון לאפליה למדה בעבר, כמו גם קושי ללמוד היפוך שזיווג הריח (איור 3). חיות הפרונטליות גם מתקשים ללמוד אפליות רומן (איור 3). על פי מחקרים קודמים 13, הייתה גם עלייה גדולה בהשתנות בחיות הפצועות חזיתית (איור 3). בניגוד לכך, פציעות הקודקודית חד צדדיות במעבדה שלנו הראו שום גירעונות פני כל האפליות במשימה זו. חולדות לא הראו חד צדדיות הגירעונות בMory לאפליה למדה בעבר וגם רכש את אפלית ההיפוך בקצב מהיר מאוד (איור 4). הם גם למדו זיווגי ריח חדשניים במהירות רבה (איור 4). בנוסף, ההשתנות בתוך הקבוצה נפגעה באופן חד צדדי, הייתה נמוכות מאוד, עם רוב חולדות ביצוע אופטימלי על עצם את המשימה. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig1.jpg" /> האיור 1. בדיקה במעבדה שלנו נערך בבנק של תאים אופרנטית סטנדרטיים (המד בע&quot;מ Associates) שהותאמו לשימוש במשימה זו על ידי הסרת הארבעה ברי רצפה רצופים כדי לפתוח את המקום לשתי כוסות ריח. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig2.jpg" /> איור 2. בדיקה במעבדה שלנו מנוצלת צינור PVC קצה כובעים (6 סנטימטר ו5.5 סנטימטרי קוטר) כג הריחעליות וחתיכת פלסטיק שקוף וקשיח (10 22 סנטימטרים) עם שני חורים שנקדחו עגולים (5.5 סנטימטרי קוטר) כמחזיק כוסות הריח. <img alt="איור 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50033/50033fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig3.jpg" /> איור 3. גרף זה מציג את ביצועים אופייניים מזויף (כחול) לעומת חזיתית-נפצעו חולדות (אדום) על פני מספר שלבים שונים של בדיקה בשני פורמטים שונים. בפנל, הנתונים מיוצגים כגרף עמודות עם נקודות לבנות המייצגות נקודתי נתונים לחולדות בודדות בכל קבוצה. בפנל ב &#39;, אותו הנתונים בגרף בגרף קו. לא היה הבדל ברכישת האפליה טרום פציעה. עם זאת, בעקבות פציעה ועל אותה האפליה, חולדות מזויפות לבצע באחוזים במצטבר 93% נכונים בעוד חולדות פצועות לבצע באחוזים במצטבר 65% נכונים. כאשר היפוך של האפליה היה מנוהל, injחולדות ured לרדת אל מתחת ל ביצועי סיכוי. בדומה לכך, על אפלית ריח רומן חולדות פצועות-חזיתית התקשו ללמוד זיווג הרומן ונשארו בהמשך ביצועי סיכוי. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50033/50033fig3large.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.</a> <img alt="איור 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50033/50033fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig4.jpg" /> איור 4. גרף זה מציג את ביצועים אופייניים מזויף (כחול) לעומת חולדות חד צדדיות parietally-פצועות (ירוק) על פני כמה שלבים שונים של בדיקה בשני פורמטים שונים. בפנל, הנתונים מיוצגים כגרף עמודות עם נקודות לבנות המייצגות נקודתי נתונים לחולדות בודדות בכל קבוצה. בפנל ב &#39;, אותו הנתונים בגרף בגרף קו. אין הבדל בין הקבוצות בכל אחד מהאפליות. באופן חד צדדי, בחולדות jured מבוצעות באו, במקרים מסוימים, מעט גבוהה יותר מרמות מזויפות לאחר פציעה. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50033/50033fig4large.jpg" target="_blank">לחצו כאן לצפייה בדמות גדולה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about The Dig Task: A Simple Scent Discrimination Reveals Deficits Following Frontal Brain Damage at JoVE.com

The Dig Task: A Simple Scent Discrimination Reveals Deficits Following Frontal Brain Damage

בפרוטוקול זה, יישום רומן של אפלית ריח מתואר. משימת Dig היא משימה זולה למדי שניתן להשתמש בו כדי להעריך את ההכרה חזיתית בתיווך בעקבות ניזק מוחי.

משימת Dig: פשוט אפלית ניחוח חושפת גירעונות בעקבות ניזק מוחי פרונטלי

Cognitive impairment is the most frequent cause of disability in humans following brain damage, yet the behavioral tasks used to assess cognition in ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

The Vermicelli and Capellini Handling Tests: Simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice

אטריה ו בדיקות Capellini טיפול: מדדים כמותיים פשוט פונקציה של מיומנות בכפו אצל חולדות ועכברים

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended ...

Chromatin Immunoprecipitation from Dorsal Root Ganglia Tissue following Axonal Injury

הכרומטין immunoprecipitation מרקמות השורש הגבי הגרעינים בעקבות פציעה axonal

Axons in the central nervous system (CNS) do not regenerate while those in the peripheral nervous system (PNS) do regenerate 
to a limited extent after ...

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

מוריס מבוך המים מבחן גירעונות למידה וזיכרון במודל של מחלת אלצהיימר עכברים

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury

חקירות על שינויים בתפקוד המעגל היפוקמפוס בעקבות פגיעה מוחית טראומטית קלה

Traumatic Brain Injury (TBI) afflicts more than 1.7 million people in the United States each year and even mild TBI can lead to persistent neurological ...

A Simple Alternative to Stereotactic Injection for Brain Specific Knockdown of miRNA

חלופה פשוטה להזרקת stereotactic למציאה ספציפית המוח של מירנה

MicroRNAs (miRNAs) are key regulators of gene expression.  In the brain, vital processes like neurodevelopment and neuronal functions depend on the ...

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

דרך פשוטה למדוד שינויים בהתנהגות שוחרת זכה שימוש<em&gt; תסיסנית</em

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We ...

High Resolution Quantitative Synaptic Proteome Profiling of Mouse Brain Regions After Auditory Discrimination Learning

גבוהה פרופיל Proteome Synaptic החלטה כמותי של אזורים במוח העכבר לאחר למידה אפליה שמיעתית

The molecular synaptic mechanisms underlying auditory learning and memory remain largely unknown. Here, the workflow of a proteomic study on auditory ...

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

צעד-אחד פשוט פרוטוקול לנתיחה עבור כל הר הכנה למבוגרים<em&gt; תסיסנית</em&gt; Brains

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

הקלטה הפלסטיות הסינפטית בפרוסות בהיפוקמפוס חריפה, בהשתתפות של מיחזור - בנפח מצומצם, זלוף- ומערכת ועלייתו-סוג תא

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...