Name: assessment of stress effects on cognitive flexibility using an operant strategy shifting paradigm
Uploaded: 2020-05-04T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Stress Effects on Cognitive Flexibility using an Operant Strategy Shifting Paradigm at JoVE.com

Yazarlar Hannah Zamore, Emily Saks ve Josh Searle'e Grafe laboratuvarında bu operat strateji değiştirme paradigmasını kurmadaki yardımları için teşekkür etmek istiyor. Ayrıca Analiz için MATLAB koduna yaptığı yardım için Kevin Snyder'a teşekkür etmek istiyorlar.

Bu çalışmadaki tüm prosedürler Bryn Mawr Koleji Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır. Laboratuvar hayvanlarını sipariş etmeden ve deneylere başlamadan önce IACUC veya başka bir şekilde geçerli düzenleyici onay alın.
1. Hayvan hazırlığı
<ol><li>Erkek ve dişi yetişkin Sprague Dawley sıçanları alın. NOT: Sıçanlar 65 günden önce teslim edilebilir, ancak hem erkeklerin hem de kadınların tamamen olgun olmasını sağla...

Protokol, stresin bilişsel işlev üzerindeki etkilerinin nasıl ölçüldük olduğunu gösterir. Özellikle, bilişsel esnekliği ölçen kemirgenlerde değiştirilmiş bir strateji değiştirme paradigması kullanılır (insanlarda Wisconsin Kart Sıralama Görevine benzer)1. Bilişsel esneklik, bilişsel işleme stratejilerini ortamdaki yeni koşullarla yüzleşmeye uyarlama yeteneğini gösterir ve normal günlük işleyiş için çok önemlidir2. Bilişsel esneklik ?...

İnsanlarda, stresli yaşam olayları bilişsel işlevi bozabilir (yani bilişsel esneklik1), bilişsel işleme stratejilerini ortamdaki yeni koşullarla yüzleşmeye uyarlama yeteneğini gösterir2. Bilişteki bozukluk, Travma Sonrası Stres Bozukluğu (TSSB) ve Majör Depresif Bozukluk (MDD)3,4gibi birçok psikiyatrik bozukluğu çökeltir ve şiddetlendirir. Bu bozukluklar kadınlarda iki kat daha yaygındır5,6,7,8, ancak bu eşitsizliğin biyolojik temeli bilinmemektedir. İnsanlarda yönetici işleyişinin yönleri, bilişsel esnekliğin bir göstergesi olan Wisconsin Kart Sıralama Görevi kullanılarak değerlendirilebilir2. Bu görevdeki performans TSSB9 ve MDD10olan hastalarda bozulur, ancak bu değişikliğin sinirsel temeli sadece beyin görüntüleme ile incelenebilir11.
Stresin beyni nasıl etkilediğini anlamadaki gelişmeler, hayvan modellerinin, özellikle kemirgenlerin kullanımıyla yapılmıştır. Strese bağlı hastalıklarda bilişsel esneklik etkilendiği için kemirgenlerde incelemek son derece alakalı bir fenotiptir. Bugüne kadar, çoğu stres nörobiyoloji literatürü alternatif bir bilişsel esneklik paradigması kullanmıştır (bazen kazma görevi olarak adlandırılır)12,13,14,15. Bu görev kapsamlı bir şekilde incelenmiş olsa da, kemirgenleri eğitmek için deneyci tarafından daha fazla zaman ve çaba gerektirir. Burada uyarlanmış ve tanımlanmış, çeşitli stres modelleri kullanan erkek ve dişi Sprague Dawley sıçanlarında bilişsel esnekliği değerlendirmek için iyi kurulmuş bir otomatik set değiştirme protokolü16 , 17,18. Prosedür, deneyci tarafından minimum gözetim gerektirir ve birden fazla sıçanın aynı anda test edilmesine izin verir. Ek olarak, bu otomatik görevin diğer sürümlerinden farklıolarak 19Bu paradigmanın adaptasyonu sadece 3 günlük eğitim gerektirir ve verimli bir programlanmış veri analizi içerir.
Stresin bilişsel işlevi geliştirip geliştirmediği veya bozup bozmadığı, stresörün türüne, yoğunluğuna ve süresine ve bilişsel bir görevin öğrenilip yürütülmesiyle ilgili olarak stresörün zamanlamasına bağlıdır20,21. Bu nedenle, protokol hem operant eğitimden önce hem de sonra stres prosedürlerini içerir. Ayrıca stres çalışmalarından elde edilen temsili sonuçları da inceler. Ek olarak, set kaydırmanın belirli yönlerinin altında kalan beyin bölgeleri iyi belirlenmiştir2,16,22; bu nedenle, rapor ayrıca stres ve strateji değiştirme prosedürleri sırasında veya sonrasında belirli beyin bölgelerinin nasıl hedefleneceğini ve değerlendirileceğini de açıklar.
Bilişsel esneklikteki cinsiyet farklılıklarını doğrudan inceleme konusunda sınırlı araştırma yapıldı18,23.  Protokol, 1) hem erkek hem de dişi sıçanların deneysel paradigmaya nasıl dahil edildirılacağını, daha sonra 2) özgürce bisiklete binen kadınlarda prosedürlerden önce ve sırasında östrous döngülerini izlemeyi açıklar. Önceki çalışmalar, operant eğitimden önceki stresin sıçanlarda bilişsel esneklikte cinsiyete özgü eksikliklere yol açabileceğini belirtmiştir17. Özellikle, dişi sıçanlar stres sonrası bilişsel esneklikte bozulmalar sergilerken, stres sonrası erkek sıçanlarda bilişsel esneklik artar17. İlginçtir ki, insanlarda cinsiyete bağlı bir insidansa sahip olan strese bağlı psikiyatrik bozuklukların önemli bir özelliği bilişsel esneksizliktir. Bu sonuçlar, kadınların bu tür bilişsel bozukluklara karşı erkeklerden daha savunmasız olabileceğini göstermektedir. Bu tekniklerin hayvan modellerinde kullanılması, stresin beyin üzerindeki etkilerine ve insanlarda psikiyatrik bozukluklarda bilişi nasıl bozduğuna ışık tutacaktır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:895px;" width="893">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">3 inch glass pipette eye droppers</td>
			<td style="width:201px;">Amazon</td>
			<td style="width:161px;">4306-30-012LC</td>
			<td style="width:197px;">For vaginal lavage</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Alcohol Wipes</td>
			<td style="width:201px;">VWR</td>
			<td>15648-990</td>
			<td>To clean trays in set shifting boxes between rats</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Biotin-SP-conjugated AffiniPure Donkey Anti-Mouse lgG (H+L), minimal cross reaction to bovine, chicken, goat, guinea pig, hamster, horse, human, rabbit, sheep serum proteins</td>
			<td style="width:201px;">Jackson ImmunoResearch</td>
			<td style="width:161px;">715-065-150</td>
			<td>All other DAB protocol staining materials are standard buffers/DAB and are not specified here, as this is not the main focus of the methods paper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">C-fos mouse monoclonal primary antibody</td>
			<td style="width:201px;">AbCam</td>
			<td>ab208942</td>
			<td>To stain neural activation in brain areas after set shifting</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Dustless Food Pellets</td>
			<td style="width:201px;">Bio Serv</td>
			<td>F0021</td>
			<td>For set shifting boxes (dispenser for reward)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">GraphPad Prism</td>
			<td style="width:201px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>Used for data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Leica DM4 B Microscope and associated imaging software</td>
			<td style="width:201px;">Leica</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>Lots of different parts for the microscope and work station, for imaging lavage and/or cfos</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">MatLab</td>
			<td style="width:201px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>Software; code to help analyze set shifting data, available upon request.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Med-PC Software Suite</td>
			<td style="width:201px;">Med Associates</td>
			<td style="width:161px;">SOF-736</td>
			<td>Software; uses codes to operate operant chambers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Operant Chambers</td>
			<td style="width:201px;">Med PC</td>
			<td>MED-008-B2</td>
			<td>Many different parts for the chamber set up and software to work with it; we also wrote a separate code for set shifting, available upon request.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Rat Bedding</td>
			<td style="width:201px;">Envigo</td>
			<td>T.7097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Rat Chow</td>
			<td style="width:201px;">Envigo</td>
			<td>T.2014.15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Restraint Devices</td>
			<td style="width:201px;">Bryn Mawr College</td>
			<td style="width:161px;">Made by our shop</td>
			<td>For stress exposure; specifications available upon request.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Scribbles 3d fabric paint</td>
			<td style="width:201px;">Amazon</td>
			<td>54139</td>
			<td>For vaginal lavage</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Sprague Dawley Rats</td>
			<td style="width:201px;">Envigo</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>At least D65 Males and Females</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">VWR Superfrost Plus Micro Slide</td>
			<td style="width:201px;">VWR</td>
			<td>48311-703</td>
			<td>For vaginal lavage and/or brain slices/staining for c-fos</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of stress effects on cognitive flexibility using an operant strategy shifting paradigm

Stres bilişsel işlevi etkiler. Stresin bilişsel işlevi geliştirip geliştirmediği veya bozup bozmadığı, 1) tipi, yoğunluğu ve stresörün süresi de dahil olmak üzere çeşitli faktörlere bağlıdır; 2) çalışma altındaki bilişsel işlev türü; ve 3) bilişsel görevin öğrenilir veya yürütülmesi ile ilgili olarak stresörün zamanlaması. Ayrıca, stresin bilişsel işlev üzerindeki etkileri arasındaki cinsiyet farklılıkları yaygın olarak belgelenmiştir. Burada, stresteki değişimlerin erkek ve dişi Sprague Dawley sıçanlarında bilişsel esnekliği nasıl etkilediğini değerlendirmek için otomatik bir operant strateji değiştirme paradigmasının bir uyarlaması açıklanmıştır. Özellikle, kısıtlama stresi, stresin her iki cinsiyette de bilişsel performansı nasıl etkilediğini incelemek için bu operant tabanlı görevde eğitimden önce veya sonra kullanılır. Bu otomatik paradigmadaki her görevle ilişkili belirli beyin alanları iyi belirlenmiştir (yani, medial prefrontal korteks ve orbitofrontal korteks). Bu, deney sırasında hedeflenen manipülasyonlara veya paradigmanın tamamlanmasından sonra bu bölgelerdeki belirli genlerin ve proteinlerin değerlendirilmesine izin verir. Bu paradigma ayrıca stres sonrası meydana gelen ve her biri sinirsel substratları tanımlayan farklı performans hatalarının tespit edilmesine izin verir. Ayrıca tekrarlanan bir kısıtlama stres paradigması sonrası perseveratif hatalarda belirgin cinsiyet farklılıkları tespit edilmiştir. Bu tekniklerin preklinik bir modelde kullanılması, stresin beyni nasıl etkilediğini ve travma sonrası stres bozukluğu (TSSB) ve yaygınlıkta belirgin cinsiyet farklılıkları gösteren majör depresif bozukluk (MDD) gibi psikiyatrik bozukluklarda bilişi nasıl bozar ortaya çıkarabilir.

Yukarıda özetlenen uyarlanmış otomatik operant strateji değiştirme paradigması, tekrarlanan kısıtlama stresinin erkek ve dişi Sprague Dawley sıçanlarında bilişi etkileyip etkilemediğine karar vermek için kullanılmıştır. Temsili davranışsal veriler aşağıdaki Şekil 2'de açıklanmıştır. Kısacası, kontrol ve sürekli kısıtlanan sıçanlar, bir dizi görevden oluşan bu operant strateji değiştirme testini gerçekleştirdi: yan ayrımcılık, yan tersine çevirm...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Stress Effects on Cognitive Flexibility using an Operant Strategy Shifting Paradigm at JoVE.com

Assessment of Stress Effects on Cognitive Flexibility using an Operant Strategy Shifting Paradigm

Stresli yaşam olayları bilişsel işlevi bozarak psikiyatrik bozukluk riskini artırır. Bu protokol, erkek ve dişi Sprague Dawley sıçanlarında paradigmayı değiştiren otomatik bir strateji kullanarak stresin bilişsel esnekliği nasıl etkilediğini göstermektedir. Belirli davranışların altında kalan belirli beyin bölgeleri tartışılır ve sonuçların çevirisel ilgisi araştırılır.

Operant Strateji Değiştirme Paradigması Kullanılarak Bilişsel Esneklik Üzerindeki Stres Etkilerinin Değerlendirilmesi

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and ...

Research

JoVE Journal

Behavior

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

Kauçuk El Illusion Paradigma bir Amaç Davranış Tedbir Alınması Aracı Olarak Crossmodal Congruency Görev

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

Dikkat Seti Değişen Görev: Farelerde Bilişsel Esneklik bir ölçün

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

Investigating the Effects of Antipsychotics and Schizotypy on the N400 Using Event-Related Potentials and Semantic Categorization

Olay-İlişkili Potansiyeller ve Semantik Kategorizasyon kullanma N400 üzerinde Antipsikotikler ve şizotipinin Etkilerinin Araştırılması

Within the field of cognitive neuroscience, functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a popular method of visualizing brain function. This is in ...

A Cognitive Paradigm to Investigate Interference in Working Memory by Distractions and Interruptions

Bir Bilişsel Paradigma Dikkatiniz ve kopukluklar tarafından çalışma hafızasındaki Girişim Araştırma

Goal-directed behavior is often impaired by interference from the external environment, either in the form of distraction by irrelevant information that ...

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Sıçanlar Davranış Esneklik değerlendirilmesi için Edimsel Prosedürleri

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

Assessing the Effects of Music Listening on Psychobiological Stress in Daily Life

Günlük Yaşamda Psikobiyolojik Stres Dinleme Müzik Etkilerinin Değerlendirilmesi

Music listening is associated with stress-reducing effects. However, most of the results on music listening and stress were gathered in experimental ...

New Variations for Strategy Set-shifting in the Rat

Strateji için yeni varyasyonlar Sıçan Set değiştiren

Behavioral flexibility is crucial for survival in changing environments. Broadly defined, behavioral flexibility requires a shift of behavioral strategy ...

Eye Tracking During Visually Situated Language Comprehension: Flexibility and Limitations in Uncovering Visual Context Effects

Göz izleme sırasında görsel olarak yer alan dil anlama: Esneklik ve sınırlamalar ortaya çıkarılması görsel bağlam etkileri

The present work is a description and an assessment of a methodology designed to quantify different aspects of the interaction between language processing ...

Using a Classroom-Based Deese Roediger McDermott Paradigm to Assess the Effects of Imagery on False Memories

Sahte anılar görüntüleri etkilerini değerlendirmek için bir sınıf tabanlı Deese Roediger McDermott paradigması kullanarak

Associated word list procedures can elicit false memories in predictable ways by inducing associative processing, thus making it harder to monitor the ...

Experimental Paradigm for Measuring the Effects of Self-distancing in Young Children

Genç çocuklarda kendini mesafe etkilerini ölçmek için deneysel paradigma

Self-distancing (i.e., creating mental distance between the self and a stimulus by adopting a less egocentric perspective) has been studied as a way to ...