Name: operant protocols for assessing the cost-benefit analysis during reinforced decision making by rodents
Uploaded: 2018-09-10T13:30:00
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इस अनुसंधान RMH तंत्रिका विज्ञान फाउंडेशन, ऑस्ट्रेलिया द्वारा समर्थित किया गया था; ऑस्ट्रेलियाई ब्रेन फाउंडेशन; RACP Thyne रीड फैलोशिप, ऑस्ट्रेलिया; और संज्ञानात्मक विज्ञान और प्रौद्योगिकी परिषद, ईरान से अब्बास Haghparast को एक परियोजना अनुदान द्वारा ।

यहां सभी प्रक्रियाओं को मंजूरी दी और देखभाल और प्रयोगशाला पशुओं के उपयोग के लिए गाइड के अनुसार किया और Florey संस्थान पशु नैतिकता समिति या तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान केंद्र द्वारा अनुमोदित किए गए थे ।
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<ol>
	<li>Gold, J. I., Shadlen, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+basis+of+decision+making.">The neural basis of decision making.</a> Annual Review of Neuroscience. 30, 535-574 (2007).</li><li>Shi, Z., M&#252;ller, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+perception+and+action:+development,+decision-making,+and+neural+mechanisms.">Multisensory perception and action: development, decision-making, and neural mechanisms.</a> Frontiers in Integrative Neuroscience. 7, 81 (2013).</li><li>Sutton, R. S., Barto, A. 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D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Choice+coding+in+frontal+cortex+during+stimulus-guided+or+action-guided+decision-making.">Choice coding in frontal cortex during stimulus-guided or action-guided decision-making.</a> Journal of Neuroscience. 33, 1864-1871 (2013).</li><li>Rudebeck, P. 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=Frontal+cortex+subregions+play+distinct+roles+in+choices+between+actions+and+stimuli.">Frontal cortex subregions play distinct roles in choices between actions and stimuli.</a> Journal of Neuroscience. 28, 13775-13785 (2008).</li><li>Goshadrou, F., Kermani, M., Ronaghi, A., Sajjadi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+ghrelin+on+MK-801+induced+memory+impairment+in+rats.">The effect of ghrelin on MK-801 induced memory impairment in rats.</a> Peptides. 44, 60-65 (2013).</li><li>Haghparast, A., 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=Intrahippocampal+administration+of+D2+but+not+D1+dopamine+receptor+antagonist+suppresses+the+expression+of+conditioned+place+preference+induced+by+morphine+in+the+ventral+tegmental+area.">Intrahippocampal administration of D2 but not D1 dopamine receptor antagonist suppresses the expression of conditioned place preference induced by morphine in the ventral tegmental area.</a> Neuroscience Letters. 541, 138-143 (2013).</li><li>Esmaeili, M. -. H., Kermani, M., Parvishan, A., Haghparast, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+D1/D2+dopamine+receptors+in+the+CA1+region+of+the+rat+hippocampus+in+the+rewarding+effects+of+morphine+administered+into+the+ventral+tegmental+area.">Role of D1/D2 dopamine receptors in the CA1 region of the rat hippocampus in the rewarding effects of morphine administered into the ventral tegmental area.</a> Behavioural Brain Research. 231, 111-115 (2012).</li><li>Chaleek, N., Kermani, M., Eliassi, A., Haghparast, A. <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+orexin+and+glucose+microinjected+into+the+hypothalamic+paraventricular+nucleus+on+gastric+acid+secretion+in+conscious+rats.">Effects of orexin and glucose microinjected into the hypothalamic paraventricular nucleus on gastric acid secretion in conscious rats.</a> Neurogastroenterology &amp; Motility. 24, e94-e102 (2012).</li><li>Kermani, M., Eliassi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gastric+acid+secretion+induced+by+paraventricular+nucleus+microinjection+of+orexin+A+is+mediated+through+activation+of+neuropeptide+Yergic+system.">Gastric acid secretion induced by paraventricular nucleus microinjection of orexin A is mediated through activation of neuropeptide Yergic system.</a> Neuroscience. 226, 81-88 (2012).</li><li>Kermani, M., Azizi, P., Haghparast, 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+role+of+nitric+oxide+in+the+effects+of+cumin+(Cuminum+Cyminum+L.)+fruit+essential+oil+on+the+acquisition+of+morphine-induced+conditioned+place+preference+in+adult+male+mice.">The role of nitric oxide in the effects of cumin (Cuminum Cyminum L.) fruit essential oil on the acquisition of morphine-induced conditioned place preference in adult male mice.</a> Chinese Journal of Integrative Medicine. , 1-6 (2012).</li><li>Ahmadi, A., 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=Synthesis+and+antinociceptive+behaviors+of+new+methyl+and+hydroxyl+derivatives+of+phencyclidine.">Synthesis and antinociceptive behaviors of new methyl and hydroxyl derivatives of phencyclidine.</a> Current Medicinal Chemistry. 19, 763-769 (2012).</li></ol>

कुतर लंबे समय से विभिंन विषयों के साथ सौदा है कि neuroscientific अध्ययन में इस्तेमाल किया गया है, जैसे सीखने और स्मृति के रूप में संज्ञानात्मक क्षमताओं से2,14 और प्रबलित व्यवहार7,</sup...

निर्णय लेने और निर्णय निर्माता के मूल्यों और वरीयताओं के आधार पर चयन पहचानने और चयन की प्रक्रिया है और चयनित कार्रवाई के परिणाम1। हालांकि निर्णय लेने के बड़े पैमाने पर विभिंन क्षेत्रों में अध्ययन किया गया है (यानी, अर्थशास्त्र, मनोविज्ञान, और तंत्रिका विज्ञान), तंत्रिका ऐसी संज्ञानात्मक क्षमताओं अंतर्निहित तंत्र अभी तक पूरी तरह से समझ नहीं कर रहे हैं । निर्णय लेने के दो उपश्रेणियां है अवधारणात्मक निर्णय लेने और सुदृढीकरण-निर्देशित निर्णय लेने । हालांकि वे काफी अतिव्यापी तत्वों और अवधारणाओं को शामिल करने, अवधारणात्मक निर्णय उपलब्ध संवेदी जानकारी1,2पर निर्भर करता है, जबकि सुदृढीकरण-निर्देशित निर्णय रिश्तेदार मूल्य के साथ सौदों बनाने कार्यों की एक विशिष्ट टाइमस्केल3से अधिक प्राप्त की । प्रबलित निर्णय लेने का एक महत्वपूर्ण पहलू लागत लाभ विश्लेषण जो सहज रूप से दिया विकल्पों में से लाभ कंप्यूटिंग और प्रत्येक वैकल्पिक1के संबद्ध लागत घटाकर द्वारा किया जाता है है ।
टी-भूलभुलैया (या संस्करण Y-भूलभुलैया) कुतर का उपयोग कर संज्ञानात्मक प्रयोगों में सबसे अधिक इस्तेमाल भूलभुलैया में से एक है । पशु शुरू बांह (टी के आधार) में रखा जाता है और लक्ष्य हाथ (पक्ष बाहों में से एक) का चयन करने की अनुमति दी । एक मजबूर अदल-बदल या बाएँ-दाएँ भेदभाव के रूप में कार्य मुख्य रूप से संदर्भ और काम स्मृति4का परीक्षण करने के लिए टी-भूलभुलैया में कुतर के साथ प्रयोग किया जाता है । टी भूलभुलैया भी व्यापक रूप से निर्णय लेने में प्रयोग किया जाता है प्रयोग5,6,7। सरलतम डिजाइन में, इनाम केवल एक लक्ष्य हाथ में रखा गया है । चुनाव पूर्वानुमान है, और पशुओं निश्चित रूप से इनाम के बजाय कुछ भी नहीं, इनाम मूल्य की परवाह करना पसंद करेंगे । एक अंय विकल्प के लिए दोनों लक्ष्य हथियार में पुरस्कार जगह है और फिर जानवरों के एक विकल्प बनाने के लिए जो पथ के कई मापदंडों के आधार पर लेने के लिए (यानी, पशु के प्राकृतिक वरीयता, पुरस्कार के मूल्य में अंतर है, और लागत का भुगतान किया जाना है) । मूल्य आधारित डिजाइन में, कार्य वजनी पैमाने पर गुण होने से अधिक जटिल है । इस तरह, एक जानवर दो विकल्पों के बीच चयन करके अलग से मूल्यवान पुरस्कार प्राप्त करता है, साथ ही साथ कार्यों की लागत के बीच [यानी, प्रतीक्षा की राशि (देरी आधारित) या प्रयास की राशि (प्रयास आधारित) पुरस्कार प्राप्त करने की जरूरतहै, निर्णय है कि5,6बनाया है करने के लिए प्रत्येक योगदान ।
पारंपरिक देरी आधारित टी भूलभुलैया निर्णय लेने में, जानवरों उच्च इनाम हाथ (एचआरए) का चयन करें और विपरीत कम इनाम हाथ (LRA) से बचने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है । एचआरए के पक्ष और LRA पूरे प्रयोग में अपरिवर्तित रहते हैं । हालांकि ऊपर वर्णित कार्य अच्छी तरह से साहित्य में प्रलेखित किया गया है, यह कई प्रक्रियात्मक खामियों से ग्रस्त है । सबसे पहले, एक निश्चित लक्ष्य हाथ होने से, पशु जानता है जो हाथ प्रत्येक परीक्षण की शुरुआत से चुनने के लिए । इस परिदृश्य में, पशु निर्णय लेने के बजाय उनकी स्मृति के आधार पर लक्ष्य आर्म का चयन कर सकते हैं । इसलिए, एक देरी आधारित निर्णय प्रतिमान बनाने में, अगर एक जानवर क्योंकि अध्ययन के हस्तक्षेप के कम इनाम चुनता है, यह स्पष्ट नहीं होगा कि यह स्मृति की हानि के कारण है या अध्ययन के हस्तक्षेप के लिए । एक स्मृति नियंत्रण समूह को स्मृति समस्या से मनाया व्यवहार अलग विचार किया जा सकता है, लेकिन यह बोझ शोधकर्ताओं और जानवरों के एक जैसे अतिरिक्त काम7की वजह से । एक दूसरी चिंता पशु द्वारा निर्णय लेने के क्षण है: एक बार जानवरों के निर्णय क्षेत्र (सभी तीन हथियारों की जंक्शन) तक पहुंचने, वे आम तौर पर छोड़ दिया और सही करने के लिए देखो, लागत और प्रत्येक हाथ के बारे में लाभ वजन, और फिर अपने निर्णय करते हैं । हालांकि, कुछ परीक्षणों के बाद, वे इस तरह के एक अभिकलन प्रदर्शन करने के लिए निर्णय क्षेत्र में पहुंचने से पहले और बस सीधे इनाम हाथ चलाने के लिए । एक परिणाम के रूप में, इन दो कमियां-एक पूर्व एक हाथ से पूर्वाग्रह और निर्णय लेने के क्षण खोजने-दोनों अत्यधिक electrophysiological और neuroimaging डेटा की व्याख्या में बाधा ।
इस पत्र में बताया विधि में, पसंदीदा शाखा (एचआरए) एक श्रवण क्यू द्वारा cued है और परीक्षण के लिए परीक्षण से भिंन हो सकते हैं । पशु परीक्षण क्षेत्र में प्रवेश करके परीक्षण शुरू (चित्रा 1) और "नाक-poking" एक अवरक्त फाटक है कि तीन हथियारों के जंक्शन पर रखा गया है द्वारा श्रवण क्यू ट्रिगर । ऑडियो सिग्नल (20 dB, ५०० और १,००० ms के बीच) लक्ष्य बांह के अंत में एक वक्ता से खेला जाता है ।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>T-maze</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Self made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dustless Precision Sugar Pellets</td>
			<td>TSE Systems Intl. Group</td>
			<td>F0023</td>
			<td>45 mg, Sucrose</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine Hydrochloride Injection, USP</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>6740-87-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>7361-61-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>stereotaxic device</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isofluran</td>
			<td>Santa Cruz Biotechnology</td>
			<td>sc-363629Rx</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PFA-coated stainless-steel wires</td>
			<td>A-M systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>acrylic cement</td>
			<td>Vertex, MA, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(wooden or PVC (polyvinyl chloride)-made)</td>
			<td>local suppliers</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini-Fit Power Connector</td>
			<td>Molex</td>
			<td>15243048</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethannol 70%</td>
			<td>Local suppliers</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>buprenorphine</td>
			<td>diamondback drugs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arduino UNO</td>
			<td>Arduino</td>
			<td></td>
			<td>https://www.arduino.cc/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared emitting diode</td>
			<td>Sharp</td>
			<td>GL480E00000F</td>
			<td>http://www.sharp-world.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chronux Toolbox</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Chronux.org</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arduino codes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>https://github.com/dechuans/arduino-maze</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

operant protocols for assessing the cost-benefit analysis during reinforced decision making by rodents

सुदृढीकरण-निर्देशित निर्णय लेने के लाभ और उनके परिणामों के सापेक्ष मूल्य के आधार पर कार्रवाई की प्रतिस्पर्धा पाठ्यक्रमों के बीच चयन करने की क्षमता है । यह प्रक्रिया सामांय मानव व्यवहार का अभिंन अंग है और इस तरह की लत, एक प्रकार का पागलपन, और अवसाद के रूप में स्नायविक और मनोरोग विकारों द्वारा बाधित किया जा करने के लिए दिखाया गया है । कुतर लंबे समय तक मानव अनुभूति के तंत्रिका जीव विज्ञान को उजागर किया गया है । इस छोर तक कई व्यवहारिक कार्य विकसित किए गए हैं; हालांकि, ज्यादातर गैर स्वचालित रहे है और श्रम गहन हैं । खुले स्रोत microcontroller के हाल के विकास के शोधकर्ताओं सक्षम है operant को स्वचालित करने के लिए संज्ञानात्मक कार्यों की एक किस्म का आकलन करने के लिए आधारित कार्य, उत्तेजना प्रस्तुति मानकीकरण, डेटा रिकॉर्डिंग में सुधार और फलस्वरूप, में सुधार अनुसंधान उत्पादन । यहां, हम एक स्वचालित देरी-आधारित सुदृढीकरण-निर्देशित निर्णय लेने के कार्य का वर्णन करते हैं, जो कस्टम-लिखित सॉफ़्टवेयर प्रोग्रांस द्वारा नियंत्रित एक operant T-भूलभुलैया का उपयोग करते हैं । इन निर्णय लेने के कार्य का उपयोग करना, हम एक चूहे के पूर्वकाल सिंगुलेट प्रांतस्था में स्थानीय क्षेत्र संभावित गतिविधियों में परिवर्तन दिखाने whilst यह एक देरी-आधारित लागत और लाभ निर्णय लेने के काम करता है ।

यहां प्रस्तुत डेटा बाएं orbitofrontal प्रांतस्था (ओएफसी) और पूर्वकाल सिंगुलेट प्रांतस्था के छह पुरुष Wistar (पीएफए-लेपित स्टेनलेस स्टील) द्विध्रुवी इलेक्ट्रोड का उपयोग चूहों की (एसीसी) से दर्ज LFP है । <stro...

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Operant Protocols for Assessing the Cost-benefit Analysis During Reinforced Decision Making by Rodents

Operant प्रोटोकॉल को कुतर द्वारा प्रबलित निर्णय के दौरान लागत लाभ विश्लेषण का आकलन करने के लिए

एक लागत लाभ विश्लेषण एक वजन पैमाने दृष्टिकोण है कि मस्तिष्क निर्णय लेने के दौरान प्रदर्शन करता है । यहां, हम एक operant पर चूहों को प्रशिक्षित करने के लिए एक प्रोटोकॉल का प्रस्ताव आधारित निर्णय प्रतिमान बनाने जहां चूहों 15 के लिए प्रतीक्षा की कीमत पर उच्च पुरस्कार चुनने के लिए उंहें प्राप्त है ।

Reinforcement-guided decision making is the ability to choose between competing courses of action based on the relative value of the benefits and their ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

व्यवहार Endocrinology और प्रायोगिक अर्थशास्त्र मेल: टेस्टोस्टेरोन और सामाजिक निर्णय करना

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

Operant Sensation Seeking in the Mouse

Operant सनसनीखेज माउस की मांग

Operant methods are powerful behavioral tools for the study of motivated behavior.  These 'self-administration' methods have been used extensively in drug ...

Isolating Nasal Olfactory Stem Cells from Rodents or Humans

नाक कृन्तकों या मनुष्य से घ्राण स्टेम सेल को अलग

The olfactory mucosa, located in the nasal cavity, is in charge of detecting odours. It is also the only nervous tissue that is exposed to the external ...

T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

टी भूलभुलैया मजबूर प्रत्यावर्तन और वाम सही काम कर रहे हैं और चूहे में संदर्भ मेमोरी का आकलन करने के लिए भेदभाव कार्य

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

कृन्तकों व्यवहार में बड़े पैमाने पर चल सिलिकॉन जांच से न्यूरॉन्स की रिकॉर्डिंग

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

A Fully Automated and Highly Versatile System for Testing Multi-cognitive Functions and Recording Neuronal Activities in Rodents

मल्टी संज्ञानात्मक कार्य परीक्षण और कृन्तकों में neuronal क्रियाएँ रिकॉर्डिंग के लिए एक पूरी तरह से स्वचालित है और बहुत बहुमुखी प्रणाली

We have developed a fully automated system for operant behavior testing and neuronal activity recording by which multiple cognitive brain functions can be ...

A Polished and Reinforced Thinned-skull Window for Long-term Imaging of the Mouse Brain

लंबे समय तक माउस ब्रेन इमेजिंग के लिए एक पॉलिश और प्रबलित विंडो पतला - खोपड़ी

In vivo imaging of cortical function requires optical access to the brain without disruption of the intracranial environment. We present a method to form ...

Microdialysis of Ethanol During Operant Ethanol Self-administration and Ethanol Determination by Gas Chromatography

इथेनॉल के गैस क्रोमैटोग्राफी द्वारा operant इथेनॉल आत्म - प्रशासन और इथेनॉल के दृढ़ संकल्प के दौरान microdialysis

Operant self-administration methods are commonly used to study the behavioral and pharmacological effects of many drugs of abuse, including ethanol.  ...

Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents

और कृन्तकों में गतिविधि पहिया चल रहा है में circadian लय का विश्लेषण रिकॉर्डिंग

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial के प्रभाव बारी वर्तमान उत्तेजना प्राथमिक मोटर प्रांतस्था पर ऑनलाइन संयुक्त दृष्टिकोण द्वारा Transcranial चुंबकीय उत्तेजना के साथ

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...