用基于气味的延迟配对试验对大鼠元认知应答的测试

这里描述的所有方法都已被普罗维登斯学院的机构动物护理和使用委员会 (IACUC) 批准。 1. 制造测试仪器 使用社会互动室 (76.2 x 114.3 厘米), 分为3个独立的房间。 将中心房间分成一个样本, 用一个纸板插入器来延迟曲面, 可以通过滑动通过附着在侧面墙上的金属轨道来解除。 使用不透明的接触纸覆盖清晰的墙壁, 以防止视觉进入其他房间。 右侧房间的一侧 (测试室; 见图 1), 用沙子颗粒和红色接触纸盖住地板。这将成为视觉和触觉的歧视提示的下降选项。 在测试室的另一侧, 用凸起的条纹覆盖地板, 使用带屏蔽胶带作为选择测试的视觉和触觉的判别提示。用黑色接触纸遮住条纹。保持房间的其余中间第三不变。 2. 制定首选的食品奖励等级/偏好测试 为测试选择可能的食物奖励。确保一个奖励是一个更大的奖励, 因此 “首选” 的其他。 用一整片麦片作为更大的 “首选” 奖赏和一¼的谷物, 作为小的 “不太喜欢” 的奖励。注:谷物可以包括甜麦片或脱水棉花糖。它也可以使用两种不同的奖励 (如谷物与标准啮齿动物颗粒 (TestDiet, 45 毫克)), 但很难确定一个可靠的偏好排名内和跨个人时, 质量, 而不是数量是不同奖励的变化来源。 在测试开始之前, 把老鼠 (成年男性长埃文斯) 带到黑暗的测试室30分钟。使用红色照明照亮测试室, 如果老鼠是在他们的一天的黑暗阶段的周期。如果没有, 在正常光照条件下测试, 如视频中所示。 把这两个奖励, 整个谷物和¼一块麦片, 在房间的右室的相对角落 (见图 1)。 把老鼠放在房间的另一侧, 面对远离的奖赏, 并允许老鼠吃的奖励之一。注:为了通过偏好测试, 并确保更大的谷物是首选的奖励, 该主题必须吃 4 5 试验 (每届5次试验) 的更大的奖励2个连续的会话。每天运行两个会话。 如果在10次疗程后, 老鼠没有表现出对大片谷物的偏爱, 那就引入不同的奖赏。 在整个测试中, 为了确保老鼠的喜好保持一致, 每周进行一次偏好检查。 以与首选项测试相同的方式运行首选项检查, 并将整个和1/4 块谷物放在房间的相对角上。注: 2 项试验包括首选检查。 如果大鼠选择对两种试验都不太喜欢的奖励, 则在5项试验的完全偏爱试验中试验大鼠。 如果老鼠通过, 它可能继续测试。 如果老鼠失败了, 停止测试并引入不同类型或数量的奖励。 3. 一般方法 在测试过程中使用一致的实验, 因此老鼠完全习惯于实验者的气味和处理。注:据推测, 在试验之前, 老鼠已经被人类至少处理了1周, 因此他们习惯于被实验者拾起和携带。 在测试开始使他们适应新的房间前30分钟, 把老鼠放在鞋盒笼子里 (家庭笼子) 里。 如果测试是在大鼠周期的黑暗阶段进行的, 保持测试环境的黑暗, 除了红灯照明设备。 确保有香味的选择杯按适当的顺序排列, 由包括制衡的随机脚本决定。用整块麦片诱饵正确的杯子。 只允许大鼠在一杯中挖, 并立即从仪器中取出的老鼠, 一旦一杯已被选中, 通过挖掘表明。把老鼠放在家里的笼子里, 老鼠可以在那里吃完赏金。 试验间隔时间固定为4分钟, 一旦老鼠在笼子里, 就开始计时秒表。 在使用过程中, 用70% 异丙醇清除所有溢出的沙子并擦拭地板, 清洁设备。如果在上一次试验中没有被吃掉, 就放弃奖励。另外, 每周一次, 用废弃的旧沙子和用异丙醇擦拭杯子来清洁陶瓷杯。 准备下一次试验的砂杯, 根据随机脚本重新排列顺序, 并引诱正确的杯子。 4. 挖掘砂杯和适应测试仪器的培训 倒入大约½杯的打砂成陶瓷杯 (直径6.99 厘米, 8.81 厘米高)。 把满是沙子的杯子放在每个老鼠家笼子里过夜。注:老鼠被要求成功地在杯子里挖, 并且连续两个晚上吃奖励过夜。 习惯鼠在仪器中放置5分钟以检测仪器。 在整个仪器中传播食物奖励, 鼓励仪器的探索和通过敞开的门旅行。确保大鼠不连续两天在室内小便、大便或冷冻。 转移无嗅到的沙子填充杯子与食物报偿到测试仪器。确保老鼠成功地在沙子中挖掘, 并至少在连续两天内获得奖励, 不结冰的行为, 大便, 或排尿。如有必要, 取下陶瓷杯, 将谷物放进室内。 5. 匹配样本 (MTS) 培训 用¼茶匙的香料 (肉桂、咖啡、辣椒粉和百里香) 混合大约3杯沙子, 创建4种不同的香味砂桩。为了控制气味线索, 在不正确的选择杯中粉碎一条奖励。 每星期再混合一次有香味的沙子, 并储存在玻璃容器中, 这样香味强度在测试日是一致的。 将每½杯倒入4杯, 并在黑色接触纸 (MTS 任务区) 的半圆上排列杯子;图 1A)。确保所有的杯子都与门的距离相等。 根据编程软件 “R” 上的输出, 在没有替换功能的情况下, 将杯子放在指定的位置。 出于对主题的看法, 在正确的香味杯中埋葬一整片奖赏。埋葬½的奖励在一个相同的香味样品杯。埋葬所有的奖励至少一个½的方式下来的沙子的高度。 伪随机选择正确的香味杯, 唯一的限制是, 没有人的气味是样品的香味在一排2倍以上。 将主题放在样品室中, 用弯曲的刮刀 (90 度角的手柄托盘) 将试样杯降低。允许在样品杯中挖掘, 并检索½谷物奖励。当主题开始吃奖励的时候, 把杯子取出来。 一旦主题已经结束了吃的奖励, 提起纸板室分流器, 并打开门的测试室作为主体进入延迟室。 允许主题通过挖掘来 “选择” 其中一个杯子。一旦主题作出选择, 并获得奖励, 如果存在, 删除该主题从会议厅和地方在转移笼。老鼠可能嗅到每个杯子, 但他们只允许一个选择, 通过开掘表明。 在4分钟内, 用70% 异丙醇清洗房间。真空的任何沙子, 可能已经溢出和补充砂杯, 如果需要的话。 获得下一个样品杯和诱饵的样品和测试杯。如果主题选择不正确的杯子在早先试验, 去除和放弃未吃的报偿。 确保受试者每天接受一个6试验的 MTS 会话。为了通过 MTS 训练, 受试者必须在连续两个疗程中选择正确的三杯六次试验。注:这可以确保性能高于机会, 但低于4选择测试的上限。 6. 延迟滴定法在延迟匹配样品 (DMTS) 继续与以前的 MTS 进行培训 (从0秒的延迟开始)。注:性能必须保持在40和70% 之间正确, 以确保性能远远高于机会 (25%), 但低于上限。在这个范围内的性能允许受试者在记忆相同的情况下, 当他们忘记样本时, 会遇到实例。这创造了一个机会, 利用下降测试的反应, 有利于这个主题, 当选择试验被引入。 如果连续 2 6 次试验期的性能超过 70%, 则将延迟时间从0增加到三十年代。 在延迟不是0秒的试验中, 用秒表计时每次延迟。在主体消耗完样品后, 提起纸板隔板墙, 允许进入延迟室。关闭纸板隔板, 开始计时秒表的延迟时间。 三十年代后, 打开测试室的门, 门一旦进入测试室就关上门。 像以前一样进行审判的其余部分。 如果连续 2 6 次试验会话的性能继续保持在70% 以上, 则将随后的延迟增加1.5 倍于上一次延迟。 如果连续2个会话的性能低于 40%, 则延迟将返回到以前使用的时间。 如果连续2个会话的性能保持在40% 和70% 之间, 则将该延迟设置为特定于主题的标准延迟。 7. 谢绝使用培训 每届 DMTS 训练后, 再放一杯不同质地和颜色的沙子, 在香味的沙杯对面。用不太喜欢的奖励, ¼的谷物, 这将是下降杯诱饵。从房间里取下香味的沙子杯。 在 DMTS 训练期间进行试验, 允许受试者取样随机的香味杯, 并在延时室等待特定的延迟。 允许在无味的沙杯中挖掘并取回奖励。然后从会议厅中删除该主题。这将被认为是 “被迫下降” 的审判。 在每次 DMTS 训练后进行两次强制下降试验。 8. 测试: 强迫vs选择试验 使用标准延迟测试 DMTS 的对象。每天对每一个12审判的课程进行测试。 随机选择8的试验是 “选择” 的试验, 并把下降杯对面的香味杯。使用随机化脚本来确定试验类型的顺序, 约束条件是不超过3个选择或强制试验连续发生。注:余下的4项试验将被 “强迫”, 而下降的杯子从会议厅中移除。 根据受试者的标准延迟, 可以在一只老鼠的过程中测试2或3个主语。在1主题的过程中, 运行第二个主题的审判。每次试验后确保用异丙醇清洗室。 测试主题十次。 在每次试验中, 一旦老鼠进入延迟室, 确保他要么向左转, 要么拒绝测试, 要么向右转以进行测试 (见图 1A; 自上而下的照片)。记录如果老鼠从房间的一侧移动到另一个 (例如”决定接受测试”, 然后再遍历到房间的下降测试一侧)。注:因此, 在遇到四种选择气味之前, 老鼠会做出一个前瞻性的青少年元记忆选择, 因为他选择接受或拒绝测试 (见结果纸19 , 以便彻底讨论并发与前瞻性青少年元记忆测试)。 在两次测试和监测下降试验使用后连续计算强迫试验的准确性。 如果在两个疗程的过程中准确度提高了70% 以上, 则停止测试并返回延迟滴定, 延迟时间更长。 如果拒绝测试使用的方法始终是0% 或 100% (超过2个会话), 则暂停测试并考虑增加或降低下降测试响应的值, 以确保下降率介于10% 和40% 之间。 如果2次会议的准确度低于 40%, 则停止测试并返回延迟滴定, 延迟时间缩短。 在40% 和70% 之间, 对于连续两次的实验, 在强制试验的准确性上仍然保持正确。 在整个测试过程中, 为了确保老鼠的喜好保持不变, 每周执行偏好检查 (2 次试验)。上面描述了首选项检查。 9. 建议的综合测试 泛化测试 (如结果纸19中所描述的) 可以用来确定元认知响应是否在没有与外部刺激的单个关联可能控制响应的条件下传输。 在无样本探针试验中试验大鼠, 未出现样本阶段, 但试验的 RI 和试验阶段与正常试验相同。随机混合4探针试验, 8 例正常样本试验, 构成12试验期。测试主题10次。将无抽样试验的下降率与正常试验的下降率进行比较。 对大鼠进行双样本试验, 在该实验中, 实验对象与原样品香味两次呈现, 以增加记忆强度。如上文所述, 随机混合探针试验与正常样品试验。比较双样本试验的下降率和正常试验的下降率。 用三种不同的 RIs 测试大鼠: 标准延迟, 一个延迟 (如0 秒) 比标准延迟, 一个更长 (如4 分钟)。在一届会议的每一次延误中, 有四项选择试验和两次强迫试验, 这些会议由18项试验构成。在十疗程中随机混合所有试验和实验鼠。比较试验的下降率在三延迟, 其中记忆强度应该减少和增加, 分别。 10. 数据分析 测试完成后, 为每个科目的强制和选择的试验计算平均比例正确。 为了找出正确的强迫试验的比例, 将正确的强迫试验数量除以强迫试验总数。 为了找出正确选择的试验的比例, 首先从选择试验的总数中减去试验的次数。将正确的选择试验的数量除以选择试验的总数减去每只老鼠的拒绝试验。 对组数据进行 t 检验, 将正确的强制试验比例与正确选择的试验比例进行比较 (见图 2)。 如果运行泛化测试, 则对正常试验与探针试验中的下降率进行 t 检验, 如9所述。对于混合延迟试验, 如9.1.3 中所述, 将强迫和选择的测试与反复测量方差分析与延迟和试验类型作为一个内标因子进行比较。此外, 对下降使用的单向方差分析, 以确定是否准确性随 RI 而变化。