Name: touchscreen sustained attention task (sat) for rats
Uploaded: 2017-09-15T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Touchscreen Sustained Attention Task SAT for Rats at JoVE.com

We bedank Joy Bergmann, Attilio Ceretti, Sarah Cohen, Nina Duncan, Arron Hall, Hanna Lefebo, en Madeleine Salvatore voor hun hulp bij het gedrag, en Dr. Vinay Parikh, Dr. Brittney Yegla en Rob Cole voor hun advies over de SAT-parameters. We bedank Dr Jill McGaughy voor tips over de procedure van de opleiding. Dit werk werd gesteund door de nationale instituten van gezondheid subsidie NIMH 092438 en National Science Foundation IOS 1552416 toekennen in D.A.B.

alle experimenten werden uitgevoerd overeenkomstig de richtsnoeren van de National Institutes of Health en door de Temple University institutionele dier gebruik en Care Comité zijn goedgekeurd. Dit protocol werd ontwikkeld met volwassene (leeftijd van ~ 60 dagen tijdens het starten van de studie) mannelijke en vrouwelijke Sprague-Dawley ratten (Charles River).
 1. materialen voor Touchscreen SAT <ol><li>Zorg ervoor dat een goede demping kast elke touchscreen kamer omringt en dat kamers zij...

<ol>
	<li>Cornblatt, B. A., Keilp, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+attention,+genetics,+and+the+pathophysiology+of+schizophrenia.">Impaired attention, genetics, and the pathophysiology of schizophrenia.</a> Schizphr Bull. 20 (1), 31-46 (1994).</li><li>Gmehlin, D., 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=Attentional+Lapses+of+Adults+with+Attention+Deficit+Hyperactivity+Disorder+in+Tasks+of+Sustained+Attention.">Attentional Lapses of Adults with Attention Deficit Hyperactivity Disorder in Tasks of Sustained Attention.</a> Arch Clin Neuropsychol. 31 (4), 343-357 (2016).</li><li>Perry, R. J., Hodges, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attention+and+executive+deficits+in+Alzheimer's+disease.+A+critical+review.">Attention and executive deficits in Alzheimer's disease. A critical review.</a> Brain. 122 (Pt 3), 383-404 (1999).</li><li>Sarter, M., Givens, B., Bruno, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cognitive+neuroscience+of+sustained+attention:+where+top-down+meets+bottom-up.">The cognitive neuroscience of sustained attention: where top-down meets bottom-up.</a> Brain Res Rev. 35 (2), 146-160 (2001).</li><li>Smilek, D., Carriere, J. S. A., Cheyne, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Failures+of+sustained+attention+in+life,+lab,+and+brain:+Ecological+validity+of+the+SART.">Failures of sustained attention in life, lab, and brain: Ecological validity of the SART.</a> Neuropsychologia. 48 (9), 2564-2570 (2010).</li><li>Becker, J. B., Prendergast, B. J., Liang, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Female+rats+are+not+more+variable+than+male+rats:+a+meta-analysis+of+neuroscience+studies.">Female rats are not more variable than male rats: a meta-analysis of neuroscience studies.</a> Biol Sex Differ. 7 (1), 34 (2016).</li><li>Cope, Z. A., Young, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Five-Choice+Continuous+Performance+Task+(5C-CPT):+A+Cross-Species+Relevant+Paradigm+for+Assessment+of+Vigilance+and+Response+Inhibition+in+Rodents.">The Five-Choice Continuous Performance Task (5C-CPT): A Cross-Species Relevant Paradigm for Assessment of Vigilance and Response Inhibition in Rodents.</a> Curr Protoc Neurosci. 4, 9-56 (2017).</li><li>Kim, C. H., 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=The+continuous+performance+test+(rCPT)+for+mice:+a+novel+operant+touchscreen+test+of+attentional+function.">The continuous performance test (rCPT) for mice: a novel operant touchscreen test of attentional function.</a> Psychopharmacology (Berl). 232 (21-22), 3947-3966 (2015).</li><li>Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+5-choice+serial+reaction+time+task:+behavioural+pharmacology+and+functional+neurochemistry.">The 5-choice serial reaction time task: behavioural pharmacology and functional neurochemistry.</a> Psychopharmacology (Berl). 163 (3-4), 362-380 (2002).</li><li>McGaughy, J., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+vigilance+in+rats:+task+validation+and+effects+of+age,+amphetamine,+and+benzodiazepine+receptor+ligands.">Behavioral vigilance in rats: task validation and effects of age, amphetamine, and benzodiazepine receptor ligands.</a> Psychopharmacology (Berl). 117 (3), 340-357 (1995).</li><li>McGaughy, J., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+ovariectomy,+192+IgG-saporin-induced+cortical+cholinergic+deafferentation,+and+administration+of+estradiol+on+sustained+attention+performance+in+rats.">Effects of ovariectomy, 192 IgG-saporin-induced cortical cholinergic deafferentation, and administration of estradiol on sustained attention performance in rats.</a> Behav neurosci. 113 (6), 1216-1232 (1999).</li><li>St Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+attention+in+mice:+expanding+the+translational+utility+of+the+SAT+by+incorporating+the+Michigan+Controlled+Access+Response+Port+(MICARP).">Sustained attention in mice: expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP).</a> Behav Brain Res. 225 (2), 574-583 (2011).</li><li>Demeter, E., Sarter, M., Lustig, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rats+and+humans+paying+attention:+cross-species+task+development+for+translational+research.">Rats and humans paying attention: cross-species task development for translational research.</a> Neuropsychology. 22 (6), 787-799 (2008).</li><li>McGaughy, J., Kaiser, T., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+vigilance+following+infusions+of+192+IgG-saporin+into+the+basal+forebrain:+selectivity+of+the+behavioral+impairment+and+relation+to+cortical+AChE-positive+fiber+density.">Behavioral vigilance following infusions of 192 IgG-saporin into the basal forebrain: selectivity of the behavioral impairment and relation to cortical AChE-positive fiber density.</a> Behav neurosci. 110 (2), 247-265 (1996).</li><li>Gritton, H. J., 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=Cortical+cholinergic+signaling+controls+the+detection+of+cues.">Cortical cholinergic signaling controls the detection of cues.</a> Proc Natl Acad Sci. 113 (8), E1089-E1097 (2016).</li><li>Burk, J. A., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociation+between+the+attentional+functions+mediated+via+basal+forebrain+cholinergic+and+GABAergic+neurons.">Dissociation between the attentional functions mediated via basal forebrain cholinergic and GABAergic neurons.</a> Neuroscience. 105 (4), 899-909 (2001).</li><li>Parikh, V., Bernard, C. S., Naughton, S. X., Yegla, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+between+A&#946;+oligomers+and+presynaptic+cholinergic+signaling:+Age-dependent+effects+on+attentional+capacities.">Interactions between A&#946; oligomers and presynaptic cholinergic signaling: Age-dependent effects on attentional capacities.</a> Behav Brain Res. 274, 30-42 (2014).</li><li>Cole, R. D., Kawasumi, Y., Parikh, V., Bangasser, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticotropin+releasing+factor+impairs+sustained+attention+in+male+and+female+rats.">Corticotropin releasing factor impairs sustained attention in male and female rats.</a> Behav Brain Res. 296, 30-34 (2016).</li><li>Wicks, B., 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=Method+for+testing+sustained+attention+in+touchscreen+operant+chambers+in+rats.">Method for testing sustained attention in touchscreen operant chambers in rats.</a> J Neurosci Meth. 277, 30-37 (2017).</li><li>Hvoslef-Eide, M., Nilsson, S. R., Saksida, L. M., Bussey, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+Translation+Using+the+Rodent+Touchscreen+Testing+Approach.">Cognitive Translation Using the Rodent Touchscreen Testing Approach.</a> Curr Top Behav Neurosci. 28, 423-447 (2016).</li><li>Bussey, T. J., 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=The+touchscreen+cognitive+testing+method+for+rodents:+how+to+get+the+best+out+of+your+rat.">The touchscreen cognitive testing method for rodents: how to get the best out of your rat.</a> Learn Mem. 15 (7), 516-523 (2008).</li><li>Mar, A. C., 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=The+touchscreen+operant+platform+for+assessing+executive+function+in+rats+and+mice.">The touchscreen operant platform for assessing executive function in rats and mice.</a> Nat Protoc. 8 (10), 1985-2005 (2013).</li><li>Gill, T. M., Sarter, M., Givens, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+visual+attention+performance-associated+prefrontal+neuronal+activity:+evidence+for+cholinergic+modulation.">Sustained visual attention performance-associated prefrontal neuronal activity: evidence for cholinergic modulation.</a> J Neurosci. 20 (12), 4745-4757 (2000).</li><li>Mazure, C. M., Jones, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Twenty+years+and+still+counting:+including+women+as+participants+and+studying+sex+and+gender+in+biomedical+research.">Twenty years and still counting: including women as participants and studying sex and gender in biomedical research.</a> BMC Womens Health. 15 (1), 94 (2015).</li><li>Toth, L. A., Gardiner, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+and+Water+Restriction+Protocols:+Physiological+and+Behavioral+Considerations.">Food and Water Restriction Protocols: Physiological and Behavioral Considerations.</a> J Am Assoc Lab Anim Sci. 39 (6), 9-17 (2000).</li><li>Nuechterlein, K. H., Luck, S. J., Lustig, C., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CNTRICS+Final+Task+Selection:+Control+of+Attention.">CNTRICS Final Task Selection: Control of Attention.</a> Schizo Bull. 35 (1), 182-196 (2009).</li><li>Burk, J. A., Herzog, C. D., Porter, M. C., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactions+between+aging+and+cortical+cholinergic+deafferentation+on+attention.">Interactions between aging and cortical cholinergic deafferentation on attention.</a> Neurobiol Aging. 23 (3), 467-477 (2002).</li><li>St Peters, M., Demeter, E., Lustig, C., Bruno, J. P., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+control+of+attention+by+stimulating+mesolimbic-corticopetal+cholinergic+circuitry.">Enhanced control of attention by stimulating mesolimbic-corticopetal cholinergic circuitry.</a> J Neurosci. 31 (26), 9760-9771 (2011).</li><li>Turchi, J., Holley, L. A., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+nicotinic+acetylcholine+receptor+ligands+on+behavioral+vigilance+in+rats.">Effects of nicotinic acetylcholine receptor ligands on behavioral vigilance in rats.</a> Psychopharmacology. 118 (2), 195-205 (1995).</li><li>Newman, L. A., McGaughy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attentional+effects+of+lesions+to+the+anterior+cingulate+cortex:+How+prior+reinforcement+influences+distractibility.">Attentional effects of lesions to the anterior cingulate cortex: How prior reinforcement influences distractibility.</a> Behav neurosci. 125 (3), 360-371 (2011).</li><li>Gritton, H. J., Stasiak, A. M., Sarter, M., Lee, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+Performance+as+a+Zeitgeber:+Cognitive+Oscillators+and+Cholinergic+Modulation+of+the+SCN+Entrain+Circadian+Rhythms.">Cognitive Performance as a Zeitgeber: Cognitive Oscillators and Cholinergic Modulation of the SCN Entrain Circadian Rhythms.</a> PLOS ONE. 8 (2), e56206 (2013).</li><li>Newman, L. A., McGaughy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholinergic+deafferentation+of+prefrontal+cortex+increases+sensitivity+to+cross-modal+distractors+during+a+sustained+attention+task.">Cholinergic deafferentation of prefrontal cortex increases sensitivity to cross-modal distractors during a sustained attention task.</a> J Neurosci. 28 (10), 2642-2650 (2008).</li><li>Yu, A., Dayan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uncertainty,+Neuromodulation,+and+Attention.">Uncertainty, Neuromodulation, and Attention.</a> Neuron. 46 (4), 681-692 (2005).</li><li>Bari, A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+application+of+the+5-choice+serial+reaction+time+task+for+the+assessment+of+visual+attentional+processes+and+impulse+control+in+rats.">The application of the 5-choice serial reaction time task for the assessment of visual attentional processes and impulse control in rats.</a> Nat Protoc. 3 (5), 759-767 (2008).</li><li>Bhandari, J., Daya, R., Mishra, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvements+and+important+considerations+for+the+5-choice+serial+reaction+time+task-An+effective+measurement+of+visual+attention+in+rats.">Improvements and important considerations for the 5-choice serial reaction time task-An effective measurement of visual attention in rats.</a> J Neurosci Meth. 270, 17-29 (2016).</li><li>Bangasser, D. A., Shors, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hippocampus+is+necessary+for+enhancements+and+impairments+of+learning+following+stress.">The hippocampus is necessary for enhancements and impairments of learning following stress.</a> Nat Neurosci. 10 (11), 1401-1403 (2007).</li><li>Wiersielis, K. R., 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=Sex+differences+in+corticotropin+releasing+factor-evoked+behavior+and+activated+networks.">Sex differences in corticotropin releasing factor-evoked behavior and activated networks.</a> Psychoneuroendocrinology. 73, 204-216 (2016).</li><li>Parikh, V., 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=Diminished+trkA+receptor+signaling+reveals+cholinergic-attentional+vulnerability+of+aging.">Diminished trkA receptor signaling reveals cholinergic-attentional vulnerability of aging.</a> Eur J Neurosci. 37 (2), 278-293 (2013).</li><li>Prusky, G. T., Harker, K. T., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+visual+acuity+within+pigmented,+and+between+pigmented+and+albino+rat+strains.">Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains.</a> Behav Brain Res. 136 (2), 339-348 (2002).</li><li>Peters, M., Cherian, A. K., Bradshaw, M., Sarter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+attention+in+mice:+Expanding+the+translational+utility+of+the+SAT+by+incorporating+the+Michigan+Controlled+Access+Response+Port+(MICARP).">Sustained attention in mice: Expanding the translational utility of the SAT by incorporating the Michigan Controlled Access Response Port (MICARP).</a> Behav Brain Research. 225 (2), 574-583 (2011).</li><li>Romberg, C., Mattson, M. P., Mughal, M. R., Bussey, T. J., Saksida, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+Attention+in+the+3xTgAD+Mouse+Model+of+Alzheimer's+Disease:+Rescue+by+Donepezil+(Aricept).">Impaired Attention in the 3xTgAD Mouse Model of Alzheimer's Disease: Rescue by Donepezil (Aricept).</a> J Neurosci. 31 (9), 3500-3507 (2011).</li><li>Clayton, J. A., Collins, 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=NIH+to+balance+sex+in+cell+and+animal+studies.">NIH to balance sex in cell and animal studies.</a> Nature. 509 (7500), 282-283 (2014).</li></ol>

Tekorten in de aanhoudende aandacht worden gerapporteerd in neuropsychiatrische, neurologische, en neurodegeneratieve aandoeningen,1,,2,3, maar de processen die tot optimale versus verstoord aandacht bijdragen zijn understudied. Dit is gedeeltelijk omdat gespecialiseerde uitrusting de eenvoudig aan te passen van knaagdier aandacht taken beperkt. Echter zijn touchscreen chambers aanpak van dit probleem door de flexibiliteit voor ...

Stoornissen (ADHD) attention deficit hyperactivity disorder variërend tot aan de ziekte van Alzheimer, schizofrenie aandeel attentional afwaarderingen als een functie1,2,3. Tekorten in de aanhoudende aandacht — de mogelijkheid om een situatie voor intermitterende en onvoorspelbare gebeurtenissen continu volgen — zijn bijzonder storend, want aanhoudende aandacht is van cruciaal belang voor selectieve en verdeelde aandacht, evenals andere cognitieve 4,5verwerkt. Zelfs in gezonde mensen beïnvloedt moeite met behoud van aandacht negatief cognitie, afbreuk te doen aan dagelijkse functie6. Zo kan begrijpen de neurobiologische basis van aanhoudende aandacht en hoe wordt het dysregulated leiden tot interventies ter verbetering van de cognitie die veel mensen zouden profiteren.
Om het af te bakenen circuits en moleculaire processen die tot goede versus verstoord aandacht bijdragen, veel onderzoekers hebben zich tot niet-menselijke diermodellen, waar de manipulatie van specifieke cel populaties en moleculaire processen tijdens aandacht taken is mogelijk. De inspanning heeft geleid tot de ontwikkeling van een aantal taken van de operante aandacht dat de mogelijkheid om aandacht7,,8,,9,10te ondersteunen kunnen beoordelen. Één dergelijke paradigma, ontwikkeld door McGaughy en Sarter (1995), staat bekend als de taak van de aanhoudende aandacht (SAT). Knaagdieren opgeleid in za moeten signaal proeven, waarin een signaal licht kort knippert, onderscheiden van niet-signaal proeven. Attentional eisen kunnen worden verhoogd door de invoering van een visuele afleider (knipperend houselight)10. De parameters die kritisch zijn voor de beoordeling van aandacht in za zijn goed gedocumenteerd en deze taak heeft gevalideerd bij mannelijke en vrouwelijke ratten en muizen10,11,12. Een versie heeft zelfs zijn aangepast voor de mens, het translationeel nut van SAT13markeren. Nog belangrijker is, het gebruik van deze taak geholpen betrekken het basaal reukkolf corticopetal systeem in aanhoudende aandacht4. Specifiek, cholinerge neuronen in de nucleus basalis van Meynert (NBM) / substantia inominata (SI) regio van de basale reukkolf dat project aan de prefrontale cortex zijn van cruciaal belang voor hits, die nauwkeurige antwoorden op signaal proeven14, 15. Daarentegen worden GABAergic neuronen in deze regio verondersteld om de prestaties tijdens de juiste afwijzingen (CRs), die nauwkeurige antwoorden op niet-signaal proeven16bemiddelen. Zodra het fundamentele circuit voor deze taak werd opgericht, zijn factoren die moduleren van dit circuit en afbreuk doen aan aandacht variërend van stresshormonen aan neurotoxische eiwitten geïdentificeerde17,18. Collectief, wijzen deze studies op het nut van de SAT.
Een beperking aan de uitvoering van SAT in het laboratorium is dat de oorspronkelijke procedure operante chambers permanent geconfigureerd voor de taak, met een midden paneel licht en twee uitschuifbare hefbomen, één aangewezen voor hits en één voor CRs10 vereist. Op een signaal proces, het deelvenster licht kort verlicht en vervolgens hefbomen uit te breiden om aan te geven een 4 s reactie venster. Tijdens dat venster, als de aangewezen hit hendel wordt ingedrukt, ontvangt dan de rat een beloning (voedsel of water). Onjuiste hendel persen op signaal proeven, bekend als mist, zijn niet beloond. Niet-gesignaleerd proeven, het deelvenster licht blijft uitgeschakeld en vervolgens hefbomen zijn uitgebreid. Terwijl een CR wordt beloond, zijn onjuiste hendel persen op niet-gesignaleerd proeven, bekend als valse alarmen, niet beloond. Een mislukking om geen antwoord tijdens het antwoord venster telt als een omissie. Uit te breiden van de beschikbaarheid van SAT, bewerkt we onlangs de taak van touchscreen operante chambers, waarin één muur is een touchscreen die kan zowel visuele stimuli en record neus-poke reacties19worden weergegeven. Touchscreen kamers zijn populair vanwege hun veelzijdigheid te lopen van een verscheidenheid van taken (bijvoorbeeldgepaard associate leren, omkering leren, enz.) met een stuk van apparatuur20. Gelijkaardig aan andere procedures touchscreen20,21,22, onze aanpassing van SAT vereist het gebruik van een ondoorzichtig plastic touchscreen cover, een masker, met gaten erin gesneden genoemd. Een centrale, cirkelvormige gat zorgt voor de presentatie van een signaal door de presentatie van een witte stimulans op het scherm achter de rug, en twee vierkante reactie gebieden, een aangewezen voor hits en één voor CRs, toestaan de rat te maken raak reacties19. In de traditionele kamers, de 4-s reactie venster wordt meestal aangeduid met de presentatie van de hefbomen, maar een eerdere studie aangetoond dat een Toon kan ook worden gebruikt om het signaal van de reactie venster23. In touchscreen SAT signaal we ook het antwoord venster met een korte Toon. Andere parameters van de opleiding (bijv., aantal proeven, intertrial interval, etc.) worden gehouden tussen traditionele gelijkaardig en touchscreen zat. Wij eerder beoordeeld prestaties tussen de traditionele en touchscreen SAT-versies en stichten welk op watertje vergelijkbare, suggereren dat touchscreen SAT is een geldige manier om te meten van de aanhoudende aandacht19. De wijziging van de touchscreen maakt SAT veelzijdiger omdat het nu aangepast voor algemeen gebruik in touchscreen operante vakken worden kan.
Dit protocol gegevens het uitvoeren van touchscreen SAT in het laboratorium. De trainingsschema's zijn iets gewijzigd uit ons vorige verslag van de taak19 te optimaliseren acquisitietijd in vrouwelijke ratten, die, in tegenstelling tot mannen, hadden moeilijkheid bevorderen door middel van de eerdere planningen24. Resultaten illustreren typische prestaties bij mannelijke en vrouwelijke ratten worden opgenomen, samen met tips voor het oplossen van problemen met de taak.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bussey-Saksida Rat Touch Screen Chambers Easy-Install System</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80604-20</td>
			<td>Includes: Touch Screen, Chamber base with perforated floors, Large Feeder Reward Area (44.5mm wide x 92.5mm high), Speaker, Houselight, Tone Generator, SAC; Trapezoidal animal working area is 126mm wide at the Feeder, 240mm wide and 332 mm deep at the Screen, and 300 mm in height</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sound Attenuation Cubicles (SAC)</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80604-20</td>
			<td>Attenuation to approximately 35dB; 38kg in weight; External dimensions: 600mm wide x 670mm tall x 352mm deep; Internal dimensions: 540mm wide x 610mm tall x 532mm deep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Abet II Software for Touch Screens</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>89505</td>
			<td>Version 2.19</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whisker Multimedia</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80698-1</td>
			<td>Required for Abet II Touch Operation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pellet Dispenser</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80209-45</td>
			<td>45mg Interchangeable Pellet Size Wheel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>80600-CAM</td>
			<td>Filtered and focused for IR light</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Windows</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td>Windows 7-64 bit recommended</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Controller PC-Touch Screen Chambers</td>
			<td>Lafayette Instrument</td>
			<td>88530</td>
			<td>Dual Core Pentinum Processor; 2.5 GHz or greater; keyboard, mouse, and monitor; Installed PCI card, cable and expansion; Four RS232 ports; Four VGA ports</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dustless Precision Pellets</td>
			<td>BioServe</td>
			<td>F0165</td>
			<td>45 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black Acrylic Mask</td>
			<td>Everything Plastic</td>
			<td>Custom Product</td>
			<td>Black polycarbonate with one matte finish side, 3.18 mm thick; Central circular opening, 28.58 mm diameter, 107.95 mm from the bottom, centered between the left and right side; Two square response areas, 28.57 mm x 28.57mm each positioned below and off center, one 85.725 mm from the left and one 85.725 mm from right side, and both 34.925 mm from the bottom.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Utility Cart</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11-954-754</td>
			<td>30.75 in. x 18.38 in x 33 in</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black towel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Large enough to cover cages for animal transport</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Headlights with red lights</td>
			<td>Energizer</td>
			<td>HDL33A2E</td>
			<td>LED white and red light</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

touchscreen sustained attention task (sat) for rats

Aanhoudende aandacht is de mogelijkheid om te controleren van intermitterende en onvoorspelbare gebeurtenissen over een langere periode van tijd. Dit attentional proces subserves van andere aspecten van cognitie en wordt onderbroken in bepaalde neurologische, neuropsychiatrische, en neurodegeneratieve aandoeningen. Het is dus, klinisch belangrijk om te identificeren van mechanismen die kunnen aantasten en aanhoudende aandacht te verbeteren. Dergelijke mechanismen worden vaak eerst ontdekt met behulp van knaagdier modellen. Daarom zijn verschillende gedrag procedures voor het testen van aspecten van aanhoudende aandacht ontwikkeld voor knaagdieren. Een, voor het eerst beschreven door McGaughy en Sarter (1995), genaamd de aanhoudende aandacht taak (SAT), treinen ratten signaal (dat wil zeggen, korte lichte presentatie) en niet-signaal proeven te onderscheiden. De signalen zijn kort en dus vereisen zorgvuldige aandacht worden waargenomen. Attentional eisen kunnen worden verhoogd verdere door de invoering van een afleider (bijvoorbeeldhet opvlammen van houselight). We hebben deze taak voor touchscreen operante kamers, die zijn geconfigureerd met een touchscreen op een muur die stimuli en record reacties kunt voorstellen bewerkt. Hier detail wij ons protocol voor zat in touchscreen kamers. Daarnaast presenteren wij standaardmaatregelen van prestaties bij mannelijke en vrouwelijke Sprague-Dawley ratten. Vergelijkbare prestaties op deze taak in beide geslachten benadrukt het gebruik ervan voor aandacht studies, temeer daar meer onderzoekers zijn inclusief vrouwelijke knaagdieren in hun experimentele design. Bovendien, de eenvoudige implementatie van SAT voor de kabinetten steeds populairder touchscreen verhoogt het nut ervan.

Voor de meeste aandacht studies, ratten zijn opgeleid om criteria op SAT en vervolgens manipulaties te verstoren of te verbeteren van aandacht worden uitgevoerd. Overname gegevens meestal niet worden aangeboden, maar we doen hier ter illustratie van de tarieven van acquisitie in mannelijke en vrouwelijke Sprague-Dawley ratten. Te dien einde gekwantificeerd we het gemiddelde aantal dagen te bereiken van criteria op SAT (beginnend op de neus Poke fase). Merk op dat een paar ratten nooit het...

Watch this Scientific Journal Video about Touchscreen Sustained Attention Task SAT for Rats at JoVE.com

Touchscreen Sustained Attention Task SAT for Rats

Touchscreen volgehouden aandacht taak ratten (zat)

Aanhoudende aandacht, of onophoudelijk te controleren situaties voor intermitterende en onvoorspelbare gebeurtenissen, is een cruciaal aspect van de cognitie. Hier detail we hoe te testen van aanhoudende aandacht bij ratten met behulp van touchscreen operante kamers. We tonen vergelijkbare prestaties in de mannelijke en vrouwelijke ratten, waardoor deze taak nuttig voor het bestuderen van de aandacht bij beide geslachten.

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

The overall goal of this behavioral task with touchscreen operant chambers is to measure the sustained attention capacity of rats. This method can help uncover the neuro biological mechanisms critical for appropriate sustained attention which is the monitoring of intermittent and unpredictable events over time. The main advantage of this technique is that we have adapted a well validated rodent sustained attention task to the touchscreen operant chamber.An apparatus of growing popularity with programmability to many cognitive tasks. The applications of this technique extend toward the study of neuropsychiatric and neurodegenerative disorders characterized by disrupted attention. Therapies for which, can be tested using the method presented here.Generally, individuals new to this method will struggle with setting up a system to ensure that the rats are being accurately tracked and that the data is being properly recorded. For this experiment, touchscreen chambers must be prepared within sound attenuation cubicles. Equip the chambers with the house light, a tone generator, a camera positioned above, a touchscreen and a pellet dispenser with the feeder reward area.The feeder reward area can be illuminated. Before loading the 45 milligram reward pellets, shake the dust off them using a flour sifter. This dust can clog the feeder.If the rats are outfitted with a head implant, use a feeder with a large aperture. Feed each chamber with a black acrylic mask to limit the response areas on the touchscreen. Leave a central circular hole for the light stimulus and two square response holes below the central hole positioned center.While in use, operate the chamber in a sound attenuation cubicle. This completes the chamber preparations. The text protocol describes how to set the perimeters for the experiment.For this experiment, rats can be housed individually or in groups. Prior to starting a study, handle the rats daily for five minutes per day, for five straight days. Always wear personal protective gear.Start the food restriction three days before starting the behavior shaping. On the first day, record each rats free-feeding weight and calculate their target weight which is 85%of the free-feeding weight. Prior to shaping, pre-expose the rats to 15 food reward pellets in their home cage.After the initial food restriction, adjust the food intake to maintain the target weight, allowing for slight weight gain over time. Prior to starting a new schedule, food restrict the rats a little more than usual, to increase their motivation. On days that rats do not perform the task, increase their food by at least one gram to compensate for not receiving pellet rewards.After each session, wait at least 30 minutes before providing food, to avoid making an association between the testing succession and their feeding time. If the rats are group housed, feed them separately for an hour before regrouping them. In preparation, power up the equipment.Ensure that the pellet dispensers are filled with pellets and ensure that the mask is in position in front of the touchscreen. Then, check the function of each box. Test the pellet dispenser, the screen, the lights and the tone generator.Testing the function of the chambers at the beginning of each day is critical because any one small malfunction can confuse the animals and prevent them from learning the task or performing at a normal level. Next, review the schedule for loading the boxes. Pay close attention to the test group and input the relevant information regarding animal ID, sex, experimental condition, user initials and other notes.With all the preparations made, retrieve the subjects. Generally, test the rats at least 30 minutes into their dark cycle. To work with the rats in the dark, use head mounted red lights.When transporting the rats during the dark cycle, cover their cages with black towels. Once in the behavior room, load the rats into their appropriate box and start the session for the sustained attention task. In the sustained attention task, rats are trained to distinguish signal trials from non-signal trials.Signal trials include a variable duration light flash followed by an audible tone and a four second response window. During the four seconds, if the rat then posed the correct area on the screen. In this case, it is the right response area, the rat is rewarded with a food pellet and this is called, a hit.If the rat pokes the other response area, this is considered a miss and the rat is not rewarded. A non-signal trial does not include the light and the rat must poke a different part of the screen to indicate that no signal was detected to earn a reward. A correct response on a non-signal trial is called, a correct rejection.If the rat pokes the other response area on a non-signal trial, this is considered a false alarm and is not rewarded. The correct response areas for signal and non-signal trials should be counter-balanced between subjects. For signal and non-signal trials, a failure to make any response during the response window counts as a, no mission and is not rewarded.There is also a distracter version of the sustained attention task, where the house light flashes during the second of three blocks of trials. After starting a session, monitor the rats during the first several minutes, to ensure that everything is functioning properly. Then, check their performance intermittently.Once a session is complete, record the summary data and any issues in the notebook. Between trials, wipe down each chamber with 10%ethanol and replace the bedding. After running all the trials for the day, thoroughly clean the chambers with 10%ethanol, making sure the floor grid is as clean as possible.Then, replace the bedding. After every session, it is a good idea to fully update the spreadsheets and back them up to a separate server. The median number of days to reach criteria on SAT was 54.5 days for male rats and 62 days for female rats with no significant difference.Performance measures on the SAT task showed that based on the percentages of hits and correct rejections, males and females were similarly accurate on the signaled and non-signaled trials. An overall measure of intentional performance, the vigilance index or VI, showed similar measures between the sexes as well. Nor were there sex differences in the low percentages of omissions recorded.During the tasks, the visual signal varied between 500, 50 and 25 milliseconds and performance declined with the shorter signals. There was no main effect based on sex. To increase attentional demands, the house light was flashed as a distracter during the second of the three trial blocks, in one subset of rats.As expected, there was a main effect for the trial block. With performance declining in block two and recovering in block three. Unexpectedly, females performed significantly worse than males.After watching this video, you should have a good understanding of how to test sustained attention in rats using touchscreen operant chambers. While attempting this procedure, it's important to remember to keep track of each individual animal's performance and adjust feeding as necessary to ensure that they have acquired the task as quickly as possible. Don't forget, that when working with rodents, protocol should first be approved by IACUC and personal protective equipment should always be worn.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Touchscreen Sustained Attention Task (SAT) for Rats

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

Beoordeling van Ultrasone Spreken Tijdens Drug Zelf-toediening bij ratten

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and ...

Correlating Behavioral Responses to fMRI Signals from Human Prefrontal Cortex: Examining Cognitive Processes Using Task Analysis

Correleren Behavioral Reacties op fMRI-signalen van de Mens prefrontale cortex: Het onderzoeken van cognitieve processen met behulp van Task Analyse

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar ...

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

Een algemene methode voor het evalueren van Incubatie van sucrose Craving in ratten

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Mapping Cortical Dynamics Using Simultaneous MEG/EEG and Anatomically-constrained Minimum-norm Estimates: an Auditory Attention Example

Het in kaart brengen Corticale Dynamics Met Gelijktijdige MEG / EEG en Anatomisch beperkt Minimum-norm Schattingen: een auditieve aandacht Voorbeeld

Magneto- and electroencephalography (MEG/EEG) are neuroimaging techniques that provide a high temporal resolution particularly suitable to investigate the ...

Conducting Concurrent Electroencephalography and Functional Near-Infrared Spectroscopy Recordings with a Flanker Task

Het uitvoeren van gelijktijdige elektro-encefalografie en functionele nabij-infrarood spectroscopie-opnamen met een flanker taak

Concurrent EEG and fNIRS recordings offer an excellent opportunity to gain a full understanding of the neural mechanism of cognitive processing by ...

Event Related Potentials (ERPs) and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD)

Event Related Potentials ERPs and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder ADHD

Event Related Potentials (ERP's) en andere EEG-gebaseerde methoden voor het extraheren van biomarkers van hersendisfunctie: voorbeelden van pediatrisch aandachtstekort / hyperactiviteitsstoornis (ADHD)

Neuropsychiatric diagnoses like ADHD are based on subjective methods like interviews, rating scales and observations. There is a need for more brain-based ...

Preparation of Peripheral Nerve Stimulation Electrodes for Chronic Implantation in Rats

Voorbereiding van perifere zenuwstimulatie elektroden voor chronische implantatie bij ratten

Peripheral nerve cuff electrodes have long been used in the neurosciences and related fields for stimulation of, for example, vagus or sciatic nerves. ...

The Impact of Motor Task Conditions on Goal-Directed Arm Reaching Kinematics and Trunk Compensation in Chronic Stroke Survivors

De impact van motorische taakomstandigheden op doelgerichte arm die kinematica en trunkcompensatie bereikt bij overlevenden van chronische beroertes

Trunk compensation is the most common movement strategy to substitute for upper extremity (UE) motor deficits in chronic stroke survivors. There is a lack ...

Head Implants for the Neuroimaging of Awake, Head-Fixed Rats

Hoofdimplantaten voor de neuroimaging van wakkere, op het hoofd gefixeerde ratten

Anesthetics, commonly used in preclinical and fundamental scientific research, have a depressive influence on the metabolic, neuronal, and vascular ...