鼠类精神运动警觉测试（rPVT）：一个在大鼠和小鼠的神经行为评估性能的方法
Summary
人类的精神运动警觉测试（PVT）的大鼠的版本描述测量类似于那些与人类PVT，包括如性能准确性，电机转速，过早应对失误在关注人类警惕的各个方面，并测量关注的方面。
Abstract
人类的精神运动警觉测试（PVT）是测量疲劳和持续关注的变化一种广泛使用的程序。本文章介绍了PVT-称为“rPVT”，也就是说措施的关注类似方面啮齿类动物的版本（ 即性能准确性，电机转速，过早的响应，并注意失误）。数据表示当与实验室大鼠使用该证明rPVT的短期和长期的有用性。大鼠轻松学习rPVT，学习执行基本过程需要不到两个星期的培训。收购后，大鼠的表演在rPVT表现出高度的相似性在人类PVT这些相同性能的措施，包括在整个会议时间（即 ，人类的“时间导通的相似之处，注意失误，反应时间，警惕性递减任务“效应），以及对人类所描述的响应刺激间隔（RSI）的效果。因此，第rPVT可用于评估多种上持续关注变量非常类似于人类的PVT性能的效果的极有价值的工具，因此，可用于开发神经行为机能障碍的新的治疗是有用的。
Introduction
人类精神警觉测试（PVT）是一种广泛使用的，用于测量警觉和持续地注意在人类以及验证工具，最初是由丁格斯等人开发的。 1-3评估的反应时间和注意力的稳定性（ 例如 ，在过早反应和注意失误方面的错误）都内的会话作为一个整体和单个进程内的时间。多年来，人类PVT已被修改并更新4-11跟踪在各方面关注的时间变化，并已被证明是在睡眠剥夺疲劳的变化敏感，并且通过使用药物和主体12年龄的影响13。该PVT是一个看似简单的过程，其中一个主题简要介绍了一个画面时的刺激（一般是一个LED号码显示）后2随机及时出现，一般 – 10秒。在人的版本，在编号显示在毫秒递增，并停止在t他触摸屏幕，因此显示拍摄对象的反应时间（RT）。减小在警觉由1表示）减慢反应时间，2）增加的失误（在人类文献称为“遗漏错误”，并且通常定义为在长度> 500毫秒）RT和3）增加过早的响应（称为“委托的错误”或“出师不利”，在人类文学）。也可以与所述PVT用于检查变量如性别和年龄的差异获得的其它措施;对这些措施进行审查，看Basner和丁格斯4。最后，PVT已经在人类风险评估的一般地区采用，并已成功地在大范围，包括军事，航空，铁路等行业，第一反应，以及诸如美国宇航局的极端环境任务极端环境业务领域的使用操作（NEEMO），国际火星500计划项目14，并在国际SPACE站（ISS）。在国际空间站上的PVT被称为“反应自检”，并用来提供个性化的疲劳相关的反馈宇航员（ 例如 ，在RT或注意力失误的变化）。
人类PVT已使用了几十年，作为具有简单的反应时间任务啮齿类版本（这是有些相似）。它已被最近才然而，一个直接啮齿类对应于人PVT已经在文献中报道。佳士得和他的同事描述的版本人类PVT的老鼠，并报告睡眠剥夺15,16的警惕性下降。最近附加的研究已经报道了rPVT 17-19的版本。这些报告描述了以下的各种睡眠剥夺技术持续关注的变化;然而，这些研究中的数据也报道高水平的过早响应（ 例如 ，在一些情况下，respo的总数的40％以上国家科学教育标准）;这样的表现是相当不同的PVT表演与人类。在啮齿动物与人类表演可能是由于在人类与所述PVT的啮齿动物版本使用了特定的参数的差异如此之大的差异;例如，Christie 等。研究采用随机变化的3 – 7秒foreperiod，而一个人的PVT通常采用2 – 10秒foreperiod（虽然见Basner 等 5 3分钟版本人类PVT的一个使用1 – 4秒foreperiod） 。使用相对短foreperiod值常常会导致动物“定时”他们的反应，因此可以促进经由偶然加固，增加的过早响应号码，如已在当前啮齿类rPVT研究的报道。
这里所描述的rPVT的版本是基于我们的先前公布的第20条，并提供所涉及的技术和方法的详细描述。它不同于从在以下几个方面的rPVT的先前公布的版本：1）大鼠用的3可变foreperiod值训练有素 – 10秒，和2）大鼠具有快速响应，因为只有很短的响应窗内的反应（也称为“有限在rPVT以前出版的版本）3.0秒;举办“）刺激开始后进行了加固（1.5秒在本研究中。利用这些修改，以及对不正确简要超时作出答复导致刺激控制的更高水平，通过在准确度显著改进所指示，降低过早响应水平。本报告还描述了在性能变量预测的变化（ 如注意力，即时战略失误）是平行与人类看出，当检查警惕减21，并研究其他性能的措施，包括人类的“时间任务”的效果和响应-当刺激间隔（RSI）是在人类PVT效果观察<s达> 22。
这里所描述的rPVT的最终版本通过打开房子光开始（参见图1）。 3的可变间隔（foreperiod）后 – 10秒过后，鼻子戳键点亮时间最长为1.5秒。 （为了保证foreperiods持续时间的相等分布，而不脱离的，从3至10秒的范围内36个可能值的列表，替换是随机生成的值，是根据200毫秒增量。）的nosepoke键的照明是用于动物的信号响应，并发生之间以下的光发病150至1500毫秒与45毫克沉淀增强的响应。钢筋响应后，无论是鼻子戳按键灯和房子灯被关闭，一个1秒审间的间隔（ITI;房子灯熄灭）随之而来。鼻捅在光前起病产生8秒从被灭火的房子光信号实验的意外超时（TO）。如果1.5秒内资源没有任何反应发生ponse窗口，同时nosepoke光和房子光被断开，并且1秒的ITI接着而来。在随后的审讯中下一个计划foreperiod值开始无论是1秒ITI或8秒TO，现有审判期间发生者为准之后。会话（5天/周）每天进行的，通常由约200次试验，30分钟后结束。这将导致与具有大约7.5秒的时间，平均每次试验。
整形的rPVT稳定的基线性能由1来实现）最初适应大鼠取食物小丸出食物托盘的腔室，2）手工成形大鼠通过加强连续逼近到最终上的鼻子戳键响应鼻子戳反应，以及3）进行日常会话，其中rPVT过程的参数（ 即 foreperiod，ITI，TO，和重点照明倍）正逐渐在一个会议上调整，取决于每个老鼠是如何以及每次会议期间执行（在下面详细描述）。
Protocol
Representative Results
Discussion
本文中所描述的方法导致rPVT演出，在许多方面比较有利，以在人类文献报道的典型PVT性能影响。使用本技术，可以迅速地训练的大鼠进行rPVT，用这些技术获得的性能都受到明确歧视（ 即 ，高水平的正确响应，既过早反应和失效水平低），其特征。另外，在rPVT得到的反应时间分布是十分类似于在人类见到执行PVT 12（ 见图5），因为是的频率既过早响应和失效（ 例如…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This research was supported by NASA (NNX15AC17G to CMD), and by NASA cooperative agreement NCC 9-58 (E000010 to CMD, NBPF02802 and NBPF04201 to RDH) with the National Space Biomedical Research Institute.
Materials
| Modular rat operant chamber with stainless steel grid floor | Med Associates | ENV-008 | Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, USA Phone: (802) 527-2343 |
| Sound attenuating chamber | Med Associates | ENV-022MD | Houses rat operant chamber |
| Houselight for rat | Med Associates | ENV-215M | |
| 1" diameter rat nose poke response key | Med Associates | ENV-119M-1 | |
| Pellet receptacle, trough type | Med Associates | ENV-200R2M | |
| Modular pellet dispenser for rat, 45-mg | Med Associates | ENV-203M-45 | |
| PCI Operating package for up to 8 operant chambers | Med Associates | MED-SYST-8 | |
| SmartCtrl | Med Associates | DIG-716P1 | This catalog number has 8 outputs and 4 inputs which is the minimum needed to run the rPVT; SmartCtrl can also be purchased with 16 outputs and 8 inputs for more flexibility |
| Med-PC IV software | Med Associates | SOF-735 | |
| PC computer with PCI card slot | Any manfacturer (e.g., Dell) | Use of the PCI operating package requires a computer with a PCI card slot. Systems that use PCIe are available. Contact Med Associates for details. | |
| Dustless Precision pellets 45-mg rodent grain-based diet | Bio Serv | FO165 | Bio-Serv One 8th Street, Suite 1 Frenchtown, NJ 08825, USA Phone: (800)-996-9908; Standard chow pellets are commonly used. Different pellets (e.g., sucrose) can be acquired from Bio Serv. |
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