Name: an open-source, fully customizable 5-choice serial reaction time task toolbox for automated behavioral training of rodents
Uploaded: 2022-01-19T14:45:00
Duration: 9 min 39 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Open-Source, Fully Customizable 5-Choice Serial Reaction Time Task Toolbox for Automated Behavioral Training of Rodents at JoVE.com

Эта работа поддерживается DFG WE 5469/3-1.

<ol>
	<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> Nature Protocols. 3 (5), 759-767 (2008).</li><li>Asinof, S. K., Paine, T. 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+5-choice+serial+reaction+time+task:+a+task+of+attention+and+impulse+control+for+rodents.">The 5-choice serial reaction time task: a task of attention and impulse control for rodents.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (90), e51574 (2014).</li><li>Higgins, G. A., Silenieks, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+Test+of+Attention+and+Impulsivity:+The+5-Choice+Serial+Reaction+Time+Task.">Rodent Test of Attention and Impulsivity: The 5-Choice Serial Reaction Time Task.</a> Current Protocols in Pharmacology. 78 (1), 1-34 (2017).</li><li>Humby, T., Wilkinson, L., Dawson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assaying+aspects+of+attention+and+impulse+control+in+mice+using+the+5-choice+serial+reaction+time+task.">Assaying aspects of attention and impulse control in mice using the 5-choice serial reaction time task.</a> Current Protocols in Neuroscience. 31 (1), 1-15 (2005).</li><li>Robbins, T. <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. 163 (3-4), 362-380 (2002).</li><li>Amitai, N., Markou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disruption+of+performance+in+the+five-choice+serial+reaction+time+task+induced+by+administration+of+N-methyl-D-aspartate+receptor+antagonists:+relevance+to+cognitive+dysfunction+in+schizophrenia.">Disruption of performance in the five-choice serial reaction time task induced by administration of N-methyl-D-aspartate receptor antagonists: relevance to cognitive dysfunction in schizophrenia.</a> Biological Psychiatry. 68 (1), 5-16 (2010).</li><li>Fizet, J., Cassel, J. C., Kelche, C., Meunier, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+5-Choice+Serial+Reaction+Time+(5-CSRT)+task+in+different+vertebrate+models.">A review of the 5-Choice Serial Reaction Time (5-CSRT) task in different vertebrate models.</a> Neuroscience &amp; Biobehavioral Reviews. 71, 135-153 (2016).</li><li>Spinelli, S., 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=Performance+of+the+marmoset+monkey+on+computerized+tasks+of+attention+and+working+memory.">Performance of the marmoset monkey on computerized tasks of attention and working memory.</a> Cognitive Brain Research. 19 (2), 123-137 (2004).</li><li>Parker, M. O., 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=Development+and+automation+of+a+test+of+impulse+control+in+zebrafish.">Development and automation of a test of impulse control in zebrafish.</a> Frontiers in Systems Neuroscience. 7, 65 (2013).</li><li>Birtalan, E., B&#225;nhidi, A., Sanders, J. I., Bal&#225;zsfi, D., Hangya, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+training+of+mice+on+the+5-choice+serial+reaction+time+task+in+an+automated+rodent+training+system.">Efficient training of mice on the 5-choice serial reaction time task in an automated rodent training system.</a> Scientific Reports. 10 (1), 1-8 (2020).</li><li>Fischer, B., Wegener, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emphasizing+the+&amp;#34;positive&amp;#34;+in+positive+reinforcement:+using+nonbinary+rewarding+for+training+monkeys+on+cognitive+tasks.">Emphasizing the &amp;#34;positive&amp;#34; in positive reinforcement: using nonbinary rewarding for training monkeys on cognitive tasks.</a> Journal of Neurophysiology. 120 (1), 115-128 (2018).</li></ol>

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Настоящий протокол направлен на разработку и тестирование недорогой и полностью настраиваемой альтернативы стандартному, коммерчески доступному 5-выборному устройству последовательного времени реакции. Как правило, коммерчески доступные типы аппаратов предоставляют ограниченный набор функций по мере необходимости для проведения стандартных исследований 5-CSRTT. Из-за этого нестандартные изменения в конкретном дизайне испытания, такие как изменения в последовательности испытаний или комбинациях целевых стимулов, обычно невозможны. Кроме того, многие из доступных типов аппаратов поставляются со специфическим, закрытым программным обеспечением, которое может не обеспечить доступ ко всем поведенческим данным эксперимента, таким как время и апертурное число преждевременных и персеверативных ответов. В отличие от этого, жизненно важным преимуществом представленного здесь набора инструментов является - помимо его низкой стоимости - возможность реализации многих различных пробных проектов и исследовательских парадигм. В настоящее время набор инструментов поддерживает определение нескольких конструкций стимулов, таких как разрешение затемненных стимулов и использование двух систем доставки гранул и зависимость вознаграждения от времени реакции. Он также поддерживает использование миниатюрного динамика для слуховой обратной связи. Тем не менее, основная цель состоит в том, чтобы позволить легко модифицировать последовательность испытаний в соответствии с целью пользователя, например, введение затемненных освещенных отверстий и полезных графиков для принятия решений задач или интеграция современных подходов к обучению с положительным подкреплением11. Кроме того, все необработанные данные, полученные в ходе сеанса, становятся доступными для дальнейшего анализа. Набор инструментов предоставляет функцию Staircase для автоматизированного поведенческого обучения, которая также полностью настраивается и позволяет пользователю изменять критерии для каждого обновления уровня, количество уровней обучения и параметры, подлежащие обновлению. Кроме того, сам аппарат легко адаптируется, и изменения в конструкции испытания и компоновке камеры легко осуществимы, что позволяет применять парадигму 5-CSRTT к видам животных, которые нуждаются в ином дизайне исследования, чем то, что предлагают коммерчески доступные типы аппаратов.
Определенные части протокола для настройки программного обеспечения имеют решающее значение для обеспечения бесперебойного рабочего процесса: особенно в первый день эксперимента решающее значение имеет подготовка как аппаратного обеспечения, так и программного обеспечения для управления экспериментом (шаги 2 и 3) и конфигурация шага 5.3. Обеспечение правильной работы соединения последовательного порта между оборудованием микроконтроллера, его программным обеспечением и программным обеспечением для управления экспериментом имеет решающее значение для создания полностью функционирующего набора инструментов 5-CSRTT. В начале каждого экспериментального дня рекомендуется повторять три шага, упомянутые выше, чтобы убедиться, что аппаратное обеспечение и сценарии управления экспериментом настроены правильно.
Наконец, текущим ограничением набора инструментов является его реализация на одной эксклюзивной платформе программирования, что, к сожалению, ставит под угрозу его использование в качестве полного набора инструментов с открытым исходным кодом. Тем не менее, в принципе, набор инструментов должен быть легко адаптирован к другим языкам программирования, таким как Python, поскольку ход одного испытания остается неизменным.
По сравнению с существующими альтернативными методами, набор инструментов 5-CSRTT, представленный здесь, позволяет реализовать стандартную парадигму 5-CSRTT и ее модификации, такие как определение заданного временного окна для персеверативных ответов или введение отвлекающих или усиливающих стимулов, таких как динамики или мигающие огни. В дополнение к тому, что он прост в использовании и легко адаптируется, аппарат является недорогим и может быть легко воспроизведен, и он стимулирует исследования с использованием моделей животных, не являющихся грызунами.

5-CSRTT является поведенческим тестом, часто используемым у грызунов для изучения зрительных процессов внимания и импульсивности 1,2,3,4,5,6, таких как определение роли холинергической системы во внимании и влияние ингибиторов обратного захвата норадреналина на импульсивное поведение 7 . Стандартный аппарат позволяет наблюдать различные контрольные меры, такие как точность реакции, время реакции, импульсивное и компульсивное поведение, двигательные способности и мотивация 1,2,3,4,5. Он состоит из горизонтального массива из пяти светодиодных отверстий, пищевого магазина на стенах камеры, противоположных отверстиям, и домашних фонарей 2,5. В типичной задаче свет дома подсвечивается, а начало сеанса отмечается подсветкой пищевого магазина, куда доставляется бесплатная гранула. Пробный курс начинается, когда животное тычет носом в магазин, чтобы извлечь гранулу1. После этого свет пищевого магазина гаснет, и начинается межпроцессный интервал (ITI), во время которого животное должно направить свое внимание на отверстия. По истечении ИТИ в одной из диафрагм 1,2,5 представлена подсветка стимула. Стимул дается для определенной длины, известной как продолжительность стимула (StD). Животное может реагировать на стимул во время его представления или в течение ограниченного временного окна после окончания ЗППП, известного как ограниченное удержание (ЛГ). Чтобы ответить, животное должно тыкать носом в отверстие цели и, если все сделано правильно, награда выпускается в пищевом журнале 1,2,5. В противном случае любая неправильная реакция, а также любые реакции перед представлением стимула (упреждающие или преждевременные) или любая неспособность ответить (упущение) приводят к тайм-ауту (TO), в течение которого домашний свет выключается на определенную продолжительность 1,2,5 (рисунок 1). В целом, дискриминативная точность стимула измеряет функцию внимания, тогда как преждевременные и персеверативные реакции (повторные реакции на отверстиях после представления стимула) считаются мерами импульсивного поведения и компульсивности соответственно 1,4,5,6.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63385/63385fig01.jpg"> Рисунок 1: Возможные пробные последовательности типичного 5-CSRTT. После интертриального интервала индикатор стимула включается на определенное время, а затем выключается во время интервала ограниченного удержания. Крыса может либо ответить правильно и получить награду, либо ответить неправильно и получить тайм-аут в течение этого времени. Если крыса не отвечает вовремя, ее упущение приводит к тайм-ауту. Точно так же, если он реагирует до представления светового стимула, его преждевременная реакция приводит к тайм-ауту. Еще одно испытание начинается после получения вознаграждения или окончания периода тайм-аута. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63385/63385fig01large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.</a>
5-CSRTT широко используется благодаря своей гибкости: изменяя параметры конструкции испытания, можно исследовать различные подкатегории внимания. Например, в то время как животное должно разделить свое внимание на пять различных отверстий (визуально-пространственное внимание), использование нерелевантных стимулов (например, слуховых стимулов) позволяет тестировать селективное или устойчивое внимание 1,2,5,6. Для этого экспериментальная установка может быть расширена за счет включения динамиков, которые могут быть использованы в качестве отвлекающих или даже усиливающих стимулов 1,2,5,6. Кроме того, нагрузка на внимание может быть непосредственно модулирована путем изменения представления стимула или рандомизации длительности ITI10. 5-CSRTT не только используется у грызунов 3,7, но недавно был адаптирован для тестирования нечеловеческих приматов 1,7,8 и рыб 7,9, что еще раз демонстрирует его осуществимость. Полностью настраиваемый набор инструментов 5-CSRTT позволяет легко адаптировать стандартную парадигму грызунов к другим моделям животных. Кроме того, гибкость настройки набора инструментов 5-CSRTT также поощряет исследования с использованием нестандартных конструкций задач.
Полностью настраиваемый набор инструментов 5-CSRTT, представленный здесь, содержит скрипт Arduino для управления оборудованием, запрограммированный в интегрированной среде разработки. Он также состоит из набора инструментов Matlab (версия R2019b или моложе) для управления экспериментом. Следующий протокол объясняет, как настроить набор инструментов 5-CSRTT с широко используемой стандартной парадигмой и показывает дополнительные конфигурации для нестандартных парадигм.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1200 Ohm Resistor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Already available in the lab</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-bit 10 k&#937; digital potentiometer</td>
			<td>Microchip</td>
			<td>MCP42010-I/P</td>
			<td>From Conrad.de: 1083205</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ARD MEGA2560 KIT Arduino - Mega 2560 R3 Lernset</td>
			<td>JOY-IT</td>
			<td>ARD-Set01</td>
			<td>From Reichelt.de: ARD MEGA2560 KIT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ARD SHD MOTOR Arduino Shield - Motor</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>1438</td>
			<td>From Reichelt.de: ARD SHD MOTOR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ARDUINO STACKABLE HEADER KIT - R3</td>
			<td>Sparkfun Electronics</td>
			<td>PRT-11417</td>
			<td>From Antratek.de: PRT-11417</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chow</td>
			<td>Altromin</td>
			<td>1324 N</td>
			<td>Altromin chow products</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Euro-Geh&#228;use</td>
			<td>Hammond Electronics</td>
			<td>1591EBK</td>
			<td>From Conrad.de: 520691</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food pellets</td>
			<td>Bio-Serv</td>
			<td>F0021</td>
			<td>From Bio-serv.com: Dustless Precision Pellets Rodent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fritzing</td>
			<td>Interaction Design Lab Potsdam</td>
			<td></td>
			<td>Fritzing Software download</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integrated Development Environment</td>
			<td>Arduino</td>
			<td></td>
			<td>Arduino IDE download (Freely available)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR Break Beam Sensor - 3mm LEDs</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>2167</td>
			<td>From Mouser.de: 485-2167</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop or Computer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED white round 5mm 2000mcd 20mA</td>
			<td>TruComponents</td>
			<td>1573731</td>
			<td>From Conrad.de: 1573731</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microswitch</td>
			<td>Hartmann</td>
			<td>MBB1 01 A 01 C 09 A</td>
			<td>From Conrad.com: 707243</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NeoPixel Stick - 8 WS2812 5050 RGB LEDs</td>
			<td>Adafruit</td>
			<td>1426</td>
			<td>From Reichelt.de: DEBO LED NP8 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Passive buzzer Speaker</td>
			<td>Conrad Components</td>
			<td>93038c213a</td>
			<td>From Conrad.de: 1511468</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pellet release disk</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Already available in the lab. Similar products depicted below. Keep in mind that some of these products make use of different (and stronger) motors and infrared sensors. The use of the microswitch (row 7) and the&#160; Arduino Motor Shield (row 3) need to be adapted to fit these new specifications. We recommend 3d printing the disk to work with the provided materials and software. 
			Carbatec universal base plate 
			Open Science Framework Open Feeder 
			Open Ephys 3d Model Food Pellet Dispenser 
			Campden Instruments 45mg pellet dispenser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Programming platform</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td>R2019b or younger</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Psychtoolbox Software</td>
			<td></td>
			<td>V3</td>
			<td>Psychtoolbox-3 download</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spur GEAR-MOTOR with DC brush motor</td>
			<td>Micromotors</td>
			<td>B138F.12.208</td>
			<td>Micromotos Series B138F Technical data</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an open-source, fully customizable 5-choice serial reaction time task toolbox for automated behavioral training of rodents

Задача последовательного времени реакции с 5 выборами (5-CSRTT) является поведенческим тестом, часто используемым для изучения зрительно-пространственного внимания и импульсивности у грызунов. Задача требует, чтобы животные выделили внимание на горизонтальный массив из пяти небольших отверстий, оснащенных источниками света, и в течение ограниченного временного окна тыкали носом в одно освещенное целевое отверстие, чтобы получить награду за еду в пищевом магазине, расположенном в противоположной стене камеры. Задача рассматривает поведенческие контрольные меры, такие как точность реакции и время реакции, и позволяет вывести избирательное внимание и импульсивность. Сложность задачи можно контролировать, изменяя продолжительность стимула и дизайн задачи в целом. Коммерчески доступные аппараты обычно состоят из экспериментальной камеры и специального программного обеспечения для задания параметров задачи, но из-за фиксированного аппаратного и программного обеспечения они создают множество ограничений на изменения в общем экспериментальном дизайне и конкретных требованиях к задачам и соответствующему выводу данных. В этой статье объясняется полностью настраиваемая альтернатива, основанная на простом в использовании одноплатном микроконтроллере и стандартных электротехнических компонентах, скрипте Arduino с открытым доступом и наборе инструментов Matlab для аппаратного управления и спецификаций поведенческих задач соответственно. Набор инструментов включает в себя дополнительную процедуру лестницы, позволяющую автоматизировать поведенческое обучение. Полная аппаратная установка, которая может быть установлена в индивидуальных камерах, и свободно адаптируемое программное обеспечение способствуют нестандартизированному проектированию задач и камер. Описана конструкция системы и открытый исходный код для аппаратного управления и экспериментальной настройки.

Watch this Scientific Journal Video about An Open-Source, Fully Customizable 5-Choice Serial Reaction Time Task Toolbox for Automated Behavioral Training of Rodents at JoVE.com

An Open-Source, Fully Customizable 5-Choice Serial Reaction Time Task Toolbox for Automated Behavioral Training of Rodents

Настоящий протокол описывает разработку набора инструментов с открытым исходным кодом с 5-выборным последовательным временем реакции для моделей животных грызунов с использованием Arduino и связанного с ним оборудования и универсального набора инструментов Matlab, включая дополнительный сценарий для автоматизированного обучения поведению. Скрипты настраиваются и облегчают реализацию различных пробных и тестовых проектов.

Набор инструментов с открытым исходным кодом, полностью настраиваемый набор задач по серийному времени реакции с 5 вариантами для автоматизированной поведенческой тренировки грызунов

The 5-choice serial reaction time task (5-CSRTT) is a behavioral test often used to study visuospatial attention and impulsiveness in rodents. The task ...

Протокол предоставляет настраиваемый набор инструментов с открытым исходным кодом для обучения и выполнения задачи последовательного времени реакции с 5 вариантами выбора. Это хорошо зарекомендовавший себя поведенческий тест для изучения визуально-пространственного внимания и импульсивности у грызунов. Основным преимуществом инструментария является его низкая стоимость и настраиваемость.Он обеспечивает высокую гибкость в отношении конкретных параметров стимула и конфигурации вознаграждения и поощряет нестандартные тестовые проекты. Задача 5 вариантов последовательного времени реакции дает представление о процессах внимания, импульсивности и компульсивности у грызунов. Наш набор инструментов позволяет легко адаптироваться к другим моделям животных, не являющихся грызунами.Он также позволяет полуавтоматизировать обучение животных с помощью дополнительной лестничной процедуры. В видео мы предоставляем пошаговое введение в его использование. Процедуру продемонстрирует Ева Стриппельманн, студентка-биолог из нашей лаборатории.Начните с открытия свободно доступной интегрированной среды разработки или программного обеспечения IDE. Перейдите на вкладки Файл и Открыть и нажмите на скрипт для аппаратного управления. Затем подключите микроконтроллер USB к компьютеру.В верхней левой половине экрана перейдите в инструменты, чтобы проверить, соответствует ли автоматически выбранная информация о плате и процессоре подключенной плате микроконтроллера. После подтверждения соответствующей информации о плате и процессоре перейдите на вкладку Порт, чтобы выбрать доступный порт. В верхней левой половине экрана нажмите на кнопку Проверить, чтобы убедиться в отсутствии ошибок скрипта.Когда все будет готово, нажмите на вкладку Загрузить со стрелкой, чтобы загрузить скрипт на плату микроконтроллера. Убедившись, что все четыре скрипта и функции для элемента управления экспериментом расположены в одной папке, откройте платформу программирования и щелкните панель инструментов Главная и Задать путь. Затем перейдите к кнопке Добавить папку, чтобы выбрать папку, содержащую все сценарии управления экспериментом.Когда закончите, нажмите кнопку Сохранить и закройте окно Установить путь. На вкладке Главная панель инструментов нажмите кнопку Открыть, чтобы открыть сценарии и функции. Чтобы подготовить набор инструментов к привыканию, выберите открытый пользовательский скрипт.После подтверждения того, что переменная привыкания в седьмой строке имеет значение true, запишите число в минутах в строке восемь, чтобы установить ограничение по времени для привыкания. В девятой строке напишите число от 0,01 до единицы, чтобы выбрать уровень яркости для стимулирующего света. Чтобы подготовить набор инструментов для сеанса эксперимента, выберите открытый пользовательский сценарий и убедитесь, что переменная в седьмой строке определена как false.В строке 12 введите путь к каталогу, чтобы автоматически сохранить данные эксперимента. Убедитесь, что каталог с точным именем существует. Затем введите идентификацию субъекта в строке 13.Затем убедитесь, что переменные в строках 14 и 15 определены как истинные. Когда это будет сделано, введите число в строке 16, чтобы установить пробную версию, и в строке 17, чтобы установить ограничение по времени в минутах, чтобы автоматически остановить программу. Для настройки параметров для стандартной задачи 5-выборного последовательного времени реакции или парадигмы 5CSRTT введите числовое значение в строке 45, которое соответствует количеству отверстий, которые могут быть освещены.Переменная в строке 46 должна быть определена как псевдослучайная или случайная. Установите длину длительности стимула на линии 47 в секундах. Проверьте, обозначена ли переменная в строке 48 как одинарная, а числовое значение в строке 49 равно единице.В строке 50 определите яркость целевого стимула в числе. Переменная в строке 64 должна быть двоичной, а в строке 65 — независимой. Затем введите числовое значение в строке 71, соответствующее количеству пищевых гранул, которые должны быть выпущены после правильного тычка носом.В качестве альтернативы могут быть определены различные лестничные процедуры, которые позволяют автоматизировать поведенческое обучение. Проверьте, определена ли переменная в строке 26 как истинная. Затем в строке 29 введите название первой или второй группы.Позже выберите функцию открытой лестницы. Введите имя первой группы в четвертой строке и введите имя второй группы в строке 77. Чтобы изменить критерии первой группы для второго уровня обучения, введите один из параметров, рассчитанных в проверке производительности, и выбранное числовое значение в строке 17.Критерии могут быть добавлены или заменены. Чтобы изменить параметры первой группы, подлежащей обновлению на втором уровне обучения, например продолжительность тайм-аута, введите параметр и выбранное числовое значение в строке 19. Действуйте соответственно, если определена вторая группа субъекта.Перед началом занятий по поведенческой дрессировке животные должны привыкнуть к камере. Набор инструментов предоставляет протокол привыкания. Чтобы начать сеанс привыкания, подготовьте оперантную камеру, поместив по две гранулы наградной пищи в каждое из отверстий.Заклейте дверцу магазина, чтобы она оставалась открытой для первого этапа привыкания. На втором этапе привыкания снимите ленту на дверце магазина. Подготовьте оперантную камеру, поместив пять пищевых гранул в дверцу магазина.Перед началом экспериментальных тренировок очистите стены и пол оперантной камеры. Когда установка будет готова, выберите открытый пользовательский скрипт, убедитесь, что описание COM в строке 75 соответствует выбранному доступному порту. Если описание не совпадает, измените числовое значение в экспериментальном управляющем скрипте.Поместите крысу в камеру. В открывшемся пользовательском скрипте нажмите на вкладку панели инструментов Редактора, прежде чем выбрать зеленую кнопку воспроизведения Выполнить. Проверьте, правильно ли работает программа, прочитав информацию командного окна.Затем панель инструментов запустит задачу, как было ранее определено пользователем. Сеанс эксперимента будет автоматически остановлен после указанного пробного или временного ограничения. Если животное достигает заданного уровня производительности до окончания сеанса, и пользователь определил процедуру лестницы, набор инструментов загрузит следующий уровень обучения и продолжит обучение с новыми настройками.Уровень будет автоматически загружаться в начале следующей тренировки. Чтобы остановить эксперимент, нажмите клавишу Escape на клавиатуре компьютера. Когда сообщение появится на экране командного окна, введите Y и нажмите клавишу Enter на клавиатуре компьютера, чтобы остановить текущий сеанс и сохранить полученные данные.Затем автоматически отобразится простой график с обзором сеанса. 10 крыс с капюшоном были обучены с использованием набора инструментов с 5 вариантами задач последовательного времени реакции. Было проанализировано количество занятий, проведенных на каждом уровне обучения каждой крысой, и определено среднее значение по всем предметам.Разница между субъектами была наиболее значительной на начальных уровнях и уменьшилась на более поздних уровнях. На четвертом уровне, когда критерии изменились, чтобы включить порог для показателей производительности, среднее количество проведенных сеансов и дисперсия между крысами увеличились, причем двум крысам потребовалось пять и шесть дней, чтобы завершить уровень. Тем не менее, все крысы достигли восьмого уровня в течение 14-22 сеансов.Репрезентативный анализ показывает среднюю успеваемость по предметам на уровне обучения и за все учебные дни в аппарате 5CSRTT. Были рассчитаны процент точности и процент выбросов, а также определено среднее общее число правильных ответов по всем испытаниям на каждом уровне. Все испытуемые достигли конечной точности на восьмом и заключительном уровнях обучения более 60%Многие испытуемые достигли точности около 80%.Набор задач с последовательным временем последовательной реакции из 5 вариантов полностью настраиваемый и открытый доступ. Он предоставляет множество дополнительных опций для определения конфигурации стимула и дизайна задачи, а также полный набор записанных поведенческих данных. Набор инструментов позволяет исследовать нестандартные версии парадигмы последовательного времени реакции с 5 вариантами, например, чтобы получить более глубокое представление о процессах принятия решений или поведении, связанном с вознаграждением.

Research

JoVE Journal

Behavior

A Fully Automated Rodent Conditioning Protocol for Sensorimotor Integration and Cognitive Control Experiments

Полностью автоматизированная грызунов принадлежности Протокол сенсомоторной интеграции и когнитивных Контрольные эксперименты

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. ...

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

5-Выбор Серийный Время реакции Задача: Задача Внимания и импульсного управления для Грызунов

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

A Dual Task Procedure Combined with Rapid Serial Visual Presentation to Test Attentional Blink for Nontargets

Порядок двойную задачу в сочетании с быстрым серийным визуального представления, чтобы проверить сосредоточения внимания мигать Nontargets

When viewers search for targets in a rapid serial visual presentation (RSVP) stream, if two targets are presented within about 500 msec of each other, the ...

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Экспериментальная оценка мыши Общительность с помощью автоматизированной обработки изображений подход

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

В сочетании Трансфер-Box Обучение с электрофизиологических Cortex записи и стимуляции как инструмент для изучения восприятия и обучения

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

An Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Instigating Depressive Symptoms, Behavioral Changes and Negative Health Outcomes in Rodents

Непредсказуемая Хронический стресс протокол Мягкий за подстрекательство депрессивные симптомы, поведенческие изменения и негативных последствий для здоровья в Грызуны

Chronic, unresolved stress is a major risk factor for the development of clinical depression. While many preclinical models of stress-induced depression ...

Feeding Experimentation Device (FED): Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

Feeding Experimentation Device FED: Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

Кормление экспериментирования устройства (Fed): Строительство и сверка с открытым исходным кодом устройства для измерения, потребление продуктов питания в Грызуны

Food intake measurements are essential for many research studies. Here, we provide a detailed description of a novel solution for measuring food intake in ...

The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats

Ручка супинация задача: Полуавтоматическое метод для оценки функции передних конечностей у крыс

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity ...

The "Motor" in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

«Мотор» в неявных мотор последовательность обучения: время шагать в ногу серийный реакции задачи

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that ...

An Automated T-maze Based Apparatus and Protocol for Analyzing Delay- and Effort-based Decision Making in  Free Moving Rodents

Автоматизированный t-лабиринту на основе аппарата и протокол для анализа задержки и усилий на основе принятия решений в свободного перемещения грызунов

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper ...