操作性程序，以评估大鼠的行为灵活性

注：此处描述的被批准的机构动物护理和使用委员会（IACUC）在马里兰州圣玛丽学院，或加拿大议会动物保健在不​​列颠哥伦比亚大学的所有程序。 1.动物使用成年雄性SD或成年雄性Long-Evans大鼠。 注：虽然跨越这两个品系在性能上的差异并没有经过正式测试，Long-Evans大鼠倾向于获取视觉线索的歧视（见下文），比SD大鼠（Floresco，未发表意见）稍快。 抵达后，在集落，房子成年大鼠单独或组，这取决于实验的需要和设施的限制。使用单住房的实验中，动物是食物限制，为客户提供更好的控制食物摄入量。让动物适应环境的殖民地（不处理或食物的限制）的后至少3天到来。 注：最近的一份报告建议，实验者性别可能产生不利影响的痛苦和焦虑的行为24，结果措施，可以延伸到其他应力敏感的行为，包括认知。在我们的研究中，我们并没有观察到老鼠训练的男性与女性处理任何明显的性能差异，虽然我们没有正式评估这一点。 开始行为测试之前每天处理动物为每个约3-5分钟，至少3天。上的处理的第一天，获得一种自由馈送重量每只大鼠。目标重量为食物限制，如果使用的话，将是本自由重量的85-90％。请注意，此目标重量， 例如 ，在实验室笔记本或动物的笼子卡上。在某些情况下，可以不需要食物限制，如果所使用的加强件是非常可口（ 如甜奶），虽然动物可能变得与使用这种加强件的饱足太快。 在EAC小时处理的天，因为每个动物的处理完成后，放置约10-20奖励粒料动物的家笼驯化大鼠（谁通常neophobic），以将在任务中使用的补强内（见第2.1.3节下文）。 在搬运三天，逐步减少动物的日常食物摄入量，以使他们自己的目标权重。务必注明上笼卡或其他文件，这些动物现在对限制饮食。 注：尤其是食品的限制要求IACUC机构或其他监管机构之前的任何程序，就可以开始批准。一般的程序如下批准由作者各自的体制机构;一定要咨询任何适当的地方和/或国家指导方针，在个别机构的其他要求。 每周称量动物至少两次监测健康和确保动物没有大幅下降BELOW目标重量。保证水是免费提供在任何时候。 2.设备和软件使用配有（至少）操作室2伸缩杆，两个激励灯，一houselight，和一个加强分配器对于这些任务。 将杠杆在中央加强交付面积两侧有一个刺激位于每一杆上面。 确保houselight照射而不会与检测的刺激灯， 例如干扰整个室中，放置houselight墙壁上的杠杆和刺激灯对面。 加固用可口的食物（ 如蔗糖颗粒20,21或蔗糖溶液25）。无论它是表示要“加强动物”下面，将一份45毫克蔗糖颗粒或蔗糖溶液1规定的量。 控制刺激呈现，杠杆操作，实际上，并通过与计算机的接口的数据收集。与作者联系，了解有关写入MED-PC软件，专门针对行为测试和数据采集设计了一个计划任务程序的具体信息。 注意：用于行为测试的程序的一个重要特征是，以试验-通过试行关键变量，包括球杆的光的位置上，由动物所选择的控制杆的记录，该动物是否作出了正确的，不正确或无反应（遗漏）和延迟作出选择。这些数据是用于特定类型的过程中的选择顺序的不同部分制成的错误的评估关键的，这将在下面说明。 在训练前开始，分配给每个动物的操作性室在那里将每一天整个实验进行测试。试验动物每天的整个实验在大约相同的时间。 定期清洁操作室（至少每周一次）与SOAp和水和/或抗微生物溶液。 3.训练前注：一旦动物已经达到了他们的目标食物重量的限制，他们可能会开始塑造的操作性商会。训练前的程序通常需要约10-20天，老鼠之间的实质性变化。参见图1C为程序的概述。 形动物杠杆记者。 下一个固定比率（FR）-1加固的时间表， 即列车动物，一个加强被递送给每个控制杆按。整形可以施用或者与两个杆延伸（一按上要么是钢筋），或在一个杠杆在一个时间（ 例如 ，每天一杆）的顺序（左/右）跨越动物和/或实验条件平衡。 对于延长两个杆成形，继续整形会话（1 30分钟的会话每天）直到动物适应至少5的最小标准每节0-60印刷机连续两天。这通常需要大约3-6天。 用于整形各杆独立，继续在第一杠杆会话，直到动物上呈现的第一杆响应至少50-60倍。随后的整形会话应该使用相反的杆，直到老鼠再次达到这一标准。通常情况下，这第二个标准是迅速取得老鼠已经学会后，按第一杆。 注意：每次塑造一个杠杆将需要更长的时间（动物必须符合标准两次，一次为每个杠杆），但将确保动物得到两个杠杆之间的经验响应，并交替，任务的重要组成部分描述如下。 给动物伸缩杆训练会话来与杆的延伸和回缩他们熟悉，并确保将大鼠使得相对少的遗漏（通常<5）的时候，他们继续到任务主要测试阶段。 每次试验，决定延长其杠杆。以伪随机顺序交替杆扩展，有45左杆试验和45右杆试验，但没有连续超过两次试验延长同杆。 扩展选定杠杆。加强动物要按下此杆在10秒内，在此之后，控制杆缩回。 如果动物不能在10秒内作出反应，收回杆和录制遗漏。 开始试验，每20秒在整个会议期间。 注：在伸缩杆训练，预曝光来刺激光（无论是左和右灯的刺激后，每个杠杆延长照明） 可以用来减少的面板灯的新颖性和显着性，并且因此增加了后续的难度设置移任务20。使用此过程将显着增加，以实现标准射孔所需试验次数rmance上的视觉提示的歧视如下所述，和动物可能需要数天来学习这些条件下，这条规则。 继续伸缩杆的培训课程（每天一次30分钟的会议）的固定天数，或者直到动物符合五个或更少遗漏的最低标准，连续两个交易日。这通常需要约5-10天。 对于使用尖锐的操作（ 如药物测试）的研究，使用天固定数量（ 如 5天），以确保所有的老鼠收到类似接触到的杠杆。 评估动物侧偏好。 行为方偏好伸缩杆训练上届会议后立即测试（在同一天，参见图1C）。侧优先任务包括七个试验中，其中的每一个2和8次试验由一个固定的20秒intertrial间隔（ITI）分隔间组成。 上每个子试验中，两杆延伸进入腔室，持续10秒或直到杠杆按下作出响应。在这一阶段的训练不亮的灯光刺激。 加强对各审判的第一子试验要么杆的响应，并记录为“最初的反应。” 不加强对在同一个试验中后续子试验相同的杠杆响应。允许最多一个试验在相同的杠杆六个随后的反应，之后给予强制子的审判。强行子试验仅由相对杆被扩展为10秒或直至反应制成的。 下面就每次试验的初步反应，加强在对面杆的第一反应，然后终止试验。因此，每个试验（含有多达八个子试验）内，将动物在每个杠杆响应至少一次要求的。 定义每个动物的一侧优先的一侧在其上majorit初始反应Ÿ发生（至少有四个七个试验）。 然而，如果动物不成比例响应在整个会话1杆（定义为大于2：1的比例），记录该侧作为动物的偏好。 开始侧偏好测试后，测试在一个连续的一天。 注：在我们的经验，大多数动物没有显示偏强的偏好。对于那些做的，要求他们按在响应辨别训练他们的偏见相反的杠杆确保他们正在学习与杠杆相关的，而不是仅仅响应上首选杠杆的具体回应回报不时之需。 4.测试注：动物可在三个序列，其每一个包括两个不同的任务中的一个进行测试。战略转移是使用评估（1）设置平移从线索响应和/或（2）设置平移的响应提示; řeversal学习使用响应（3）逆转评估。 （第四个可能的序列，提示逆转，不建议在下面讨论的原因。） 关于任务和序列的一般信息。 进行连续数天每个序列。每个序列需要至少两天（初分辨学习，然后转移或反转）。 在一个单一的任务中使用的最大为150至200次试验的，这取决于实验的性质。 （请注意，使用的试验更高的数字将总会话时间一定会增加至60分钟或更大，它可以是一个要考虑的因素，使用化合物与动作的持续时间更短的药理试验。） 对于每一个序列，在一个任务（“设置”）试验动物后跟一个第二任务（“移位”或“逆转”）。试验动物为最多上的每个任务3天（ 即 ，450-600试验），最多6天总。 拆除动物没有在3天内达到标准从实验的第一个任务（“设置”）。 动物不中的第二个任务（“移”或“逆转”）3天到达标准，分配要得高分的试验，以标准表示经历过试验的数量（ 即 450试验的150试验3天每个）。 如果任务参数已经被修改，以便控制动物可以实现单日表现的标准，然后修改任务，使所有大鼠只给出了一个测试环节，并给予那些不审判的分配数内达到标准最高得分（150-200试验，具体取决于任务已配置）。 在转移或逆转的任务，有动物要么启动一个会话不必立即执行新规则，或给他们20“提醒”试验，他们执行的任务利用在训练的第一阶段学到的规则，然后在规则会话期间，22开关。 注意：此后一种方法是对实验评估潜在的促 – 认知化合物可改善柔韧性的，因为它可以用来阐明的换档/逆转时更好的性能是否是由于专门增强的灵活性或受损的先前规则检索特别有用的是可以在换档过程中促进一个新的学习。 设置移：提示任务，以响应任务。 开始对提示任务（ 见图1A），这加强动物为下面的照射刺激光（跳转）的控制杆响应测试动物。提示任务是在这个序列中的“设置”任务。 开始每次试验与缩回两种杠杆。 照亮左或右的刺激光为3秒;然后两杆延伸到室10秒，直到响应发生。 加强对信号杆只有一个正确的回应。当在任杆的响应，收回杠杆。 开始试验，每20秒在整个会议期间。伪随机地确定，使得不连续两个以上的试验发生具有相同的刺激光（左或右）照射试验的顺序。 继续试验，直到动物达到的标准（连续完成10正确的反应），并已完成至少30次试验，或直到150-200试验是在没有达到标准完成。 如果未在第一天达到标准，再次测试第二天上提示任务的动物，但取出的要求完成至少30次试验。如果未在第二天达到标准，测试按照相同的程序在第三天动物。 第二天就提示任务达到标准后，动物转移到</strong>的响应任务（ 见图1B），它强化了无论刺激光（CUE）照明动物就在自己身边的偏好相反的杠杆响应。响应任务是在这个序列中的“移位”的任务。 开始每次试验与缩回两种杠杆。 照亮左或右的刺激光为3秒;然后两杆延伸到室10秒或直至反应发生。 （请注意，刺激光的位置是无关紧要的用于此任务。） 加强仅在正确的位置上杆的响应（左或右，动物的侧偏好对面）。当在任杆的响应，收回杠杆。 开始试验，每20秒在整个会议期间。伪随机地确定，使得不连续两个以上的试验发生具有相同的刺激光（左或右）照射试验的顺序。 继续试验，直到动物已达到标准（完成10个连续正确反应），或直至150试验是在没有达到标准完成。 如果未在第一天达到标准，再次测试的响应的任务的动物上的第二日。如果未在第二天达到标准，测试按照相同的程序在第三天动物。 图1：歧视任务用于设置平移顺序此图显示在提示到响应顺序执行的任务;注意，该任务是相同的，只是在相反的顺序，在响应对提示序列：（A）在视觉线索辨别学习，动物被加强对下照射激励光杠杆的应答。（B）的在反应歧视的学习，一个imals被加强用于对一个杠杆响应（左或右），而不管刺激的光的位置的。（C）的 流程图描绘了一个典型的战略转移的实验，从训练前测试序列的训练阶段。 请点击此处查看该图的放大版本。 设置移：响应克尤。 注意：此序列是一个有利于大多数来自加法的视觉线索光预曝光条件以训练前20,21（参见上述步骤3.2.4）。以往的研究表明在伸缩杆培训预曝光老鼠灯作出反应到提示换挡更加困难，依赖于内侧前额叶皮质。相反，前额叶inactivations不损害这种类型的转变，如果这些训练前程序不雇用20。 <li>开始动物的反应任务，加强动物就在自己身边的偏好相反的杠杆响应测试，无论刺激光（CUE）照明。响应任务是在这个序列中的“设置”任务。 与测试继续详见步骤4.2.2（响应任务）以上。 有动物完成这个任务至少30次试验，因为它是“设置”任务。 上的响应的任务到达标准后的第二天，移动物于提示任务，这加强了动物上下方照射刺激光（跳转）的控制杆响应。提示任务是在这个序列中的“移位”的任务。 与测试继续详见4.2.1步（提示的任务）以上。当该任务是“移”的任务并不需要的30次试验完成的最低要求。 逆转响应。 开始动物测试的响应任务，加强不管刺激光（CUE）照明动物就在自己身边的偏好相反的杠杆响应。响应任务是在这个序列中的“设置”任务。 进行上述测试步骤4.2.2（响应任务）的详细。 有动物完成这个任务至少30次试验，因为它是“设置”任务。 上的响应的任务到达标准后的第二天，对一个反转响应的任务，这加强动物在相对 ​​杆响应作为对所述第一任务的试验动物， 即 ，杆对应于它们的原边的偏好。这个新的响应的任务是在该序列的“反转”的任务。 与测试进行如下详述将在上面步骤4.2.2，所不同的是钢筋杆位置现在等于动物的原方偏好。 5.行为的措施记录试验，以规范双方的“设置”任务和“转移”的任务。试验，以标准的主要测量精度的，被定义为完成10个连续的试验中，包括那些10次试验所需的试验次数。需要注意的是遗漏的数量应被考虑这项措施出来（ 例如 ，如果老鼠需要100试验达到标准，使10遗漏，实际试验，标准是90）。 算上之前的标准做出错误的数量达到双方的“设置”任务和“转移”的任务。误差准则是准确性，可以更灵敏比试验，以规范和不受增加遗漏率的一种辅助措施。 对于转变错误类型，进一步分析错误做出一套移序列的“移位”的任务类型。 指望一个错误，“固着/倒退式”当动物根据，这是正确的前一天的“设置”任务中的规则不正确地响应对“转变”的任务。然后，使用下列准则分别划分这种类型的错误，到固着和倒退。 划分“转移”到会的16个连续完成的试验（不包括省略试验）块。内的每个块中，确定哪些错误适合这种类型的， 即定义，大鼠取得对应于该“设置”任务规则的不正确的响应。将有最大的这种类型中的16项试验的每个块的8个可能的错误。 分数确定错误的固着，直到少于六人在块内进行。 通过任务的端部开始与下一个块并继续进行，得分这种类型是倒退的错误。 如果动物是在为“Sh测试IFT“上超过一天的工作，继续得分错误，犹如该块是连续的。 计数错误“永不增强”当动物响应不正确的“Shift”键的任务与响应，这不是在任的“设置”或“Shift”键的任务是正确的。 逆转的错误类型，进一步分析错误就逆转学习序列的“逆转”的任务类型。 （1）进入固着和倒退的错误，以及（2）到朝向-牵引和外之牵引错误：反转错误沿着两个维度进行细分。 共划分成错误和固着倒退。 划分“逆转”会变成16个连续完成试验块。算误差在每个块（最多16个错误是可能的）。 分数误差为固着，直到少于10人的块内进行。</li> 通过任务的结束与开始的下一个块和继续，比分错误的倒退。 如果动物是在“逆转”任务上超过一天进行测试，继续得分错误，犹如该块是连续的。 共划分成错误朝-分心（刺激光不正确的，按下手柄上面照）和外之分心（刺激光是正确的，未按杠杆上方照射）。 记录省略试验次数，以提供动物的动机水平的广泛的措施。 检查每天的测试环节后，遗漏的分数，以排除设备故障，可以通过高遗漏分数来表示。 在缺乏设备故障，排除动物遗漏数据异常高的数字在任的任务遗漏（一般≥3高于平均标准偏差）的。 记录响应延迟，通过测量时间控制杆延伸和响应之间经过的时间。延迟提供一个粗略的测度运动功能和/或处理的速度。