Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

ラットにおける衝動性の異なる症状を評価するための 3 つの検査

Published: March 17, 2019 doi: 10.3791/59070
Automatic Translation
*1, 2, 1, 1, 1, 1, 3, *1
1Laboratorio de Neurociencias, Universidad Iberoamericana, 2Departamento de Psicología, Universidad Anáhuac México Sur, 3Departamento de Salud, Universidad Iberoamericana
* These authors contributed equally

Summary

ラットおよび他の小さい哺乳類の衝動性の異なった形態を評価する 3 つのプロトコルを提案します。異時点間選択プロシージャは、遅延の結果の価値を軽視する傾向を評価します。低料金と機能否定的な差別の分化強化はそれぞれ不適切な応答のための罰との応答抑制能力を評価します。

Abstract

本稿は、伝導とラットにおける衝動性を評価するための 3 つのエアコン ベース プロトコルの解析ガイドを提供します。それは人間以外の動物における不適応行動と人間の精神医学の条件と関連付けられるために、衝動性、意味のある概念です。衝動性の異なる要素で構成されているといわれています。標準化された自動化された装置を使用してこれらの要因のそれぞれを評価するために考案された実験室のプロトコルがあります。遅延による価値割引は、遅延の結果によって動機を与えられるに無能に関連付けられます。この要因は、個々 を呈した即時報酬と大きいが、遅延報酬を含む選択肢の状況から成っている異時点間選択プロトコルを通じて評価されます。応答抑制赤字は呈示応答を保留する無能に関連付けられます。低料金 (DLR) とプロトコル機能否定的な差別の分化強化衝動応答抑制の赤字要因を評価します。前者は、個々 のモチベーションがほとんどが報われるへの応答のための時間の期間を待機するための条件を課しています。後者を控える食品食品の不在の信号が送信されるときに応答を求めている個人の能力を評価します。これらのプロトコルの目的は、衝動性は、トランスレーショナル ・ リサーチの可能性を許可する、クロス種の比較をするのに役立つの客観的定量的な指標を構築することです。これらの特定のプロトコルの利点には、彼らの容易な組み立ておよび必要な装置の量が比較的少ないとこれらのプロトコルの自動の性質に起因するアプリケーションがあります。

Introduction

衝動性は、不適応結果1に関連付けられた行動の次元として考えることができます。この言葉の普及した使用、にもかかわらず、その正確な定義に普遍的なコンセンサスはありません。実際には、何人かの著者は特徴的な側面、現象を支配する輪郭を描くのではなく、衝動的な行動やその結果の例を与えることによって衝動性を定義しました。例えば、衝動を待って、計画遅延結果2、無感応呈示行動を抑制することができないことを含むと見なされます、それは、中毒性の現象3コアの脆弱性と考えられています。バーリとロビンズ4気質と状況変数、および機能不全抑制プロセスによってトリガーされる、強い衝動の共起性と衝動性の特徴があります。別の定義は、Dalley、ロビンズ、衝動性が適切な洞察力5なし迅速な多くの場合早期のアクションに素因としてみなすことができる人によって提供されました。まだ、サントス6ソーサと dos によって提案された衝動性の別の定義では生物の得られた制御のための利用可能な報酬を最大化から生物を逸脱した行動傾向の応答が刺激によってちなみにこれらの報酬に関連します。

衝動性に関連する行動プロセスのためその神経生理学的基質はやる気のある行動、意思決定と報酬重視のものと共通の構造を含みます。これは昇順のモノアミン神経伝達物質と同様、(例えば、側坐核 [NAc]、[PFC] 前頭前皮質、扁桃体と尾状被殻 [CPU]) 皮質線条体経路の構造が参加を示す研究によってサポートされて衝動的な行動7の式。ただし、衝動性の神経の基質はより複雑です。NAc PFC は、衝動的な行動に関与している、これらの構造体より複雑なシステムの一部である、異なる機能を持つ部分が作曲 (ドキュメントの詳細、Dalley とロビンズ5を参照)。

関係なく、その性質と生物基質についての論争のこの行動ディメンションは個人間で異なるという場合、特性として考えられる、各個人、その場合に考えられる状態8として。衝動性は長い注意欠陥/多動性障害 (ADHD)、薬物乱用、躁病のエピソードの9など、いくつかの精神疾患の特徴として認識されています。衝動性が複数の分離可能な要因で構成されている高のコンセンサスがあるよう待機する気力の無さを含む (遅延割引など)、無能呈示反応 (すなわち、抑制の赤字) を控えるように関連に焦点を当てることが困難情報 (すなわち、不注意) と危険な状況に従事する傾向 (すなわち、感覚を求めて)5,10,11。これらの各要素は通常 2 つのカテゴリに割り当てられている特別な行動課題によって評価できます: 選択と反応抑制 (これらは各間異なるラベルを持つことがあります著者の分類)。このような行動のタスクのいくつかの重要な機能はいくつかの動物の種2で適用できることを制御された実験室で衝動性を勉強できます。

測定、特定の操作行動の傾向の主として (例えば、交絡変数を減らすために研究者を許可する可能性を含む利点の数を持って研究所人間以外の動物の行動ディメンションのモデリング過去の人生イベント4による汚染) 神経病変、または遺伝的操作を実行する、慢性の薬理学的管理など実験的操作を実装します。これらのプロトコルの多くは、比較簡単5を作る人間のアナログ バージョンを持っています。重要なは、人間のこれらの実験室のプロトコルの類似を使用して (特に 1 つ以上のプロトコルが適用される12) 場合 ADHD などの精神状態の診断を支援するために有効です。

他の心理学的測定のような衝動性を評価するための実験室のプロトコルは順番に調査の下で現象に洞察力を提供するという目標を達成するために特定の基準を遵守しなければなりません。衝動的な行動の適切なモデルとして研究室を考慮すべきプロトコル必要があります信頼性の高いし、(ある程度) で、少なくともを持っている顔、コンストラクト、および/または予測的妥当性13。操作が 2 つ以上の時間を行う場合は測定に影響を及ぼす、複製、または時間の経過やさまざまな状況14,15間で測定が一致している信頼性を意味できます。後者だろうが、相関研究14元の機能が実験的研究特に有用となります。顔の妥当性は、されて、たとえば、同じ変数によって影響を受けるかがモデルになっている現象のようなものは測定する度合いを指します。予測的妥当性は、プロトコルは、同じまたは関連の構造を測定する目的で将来のパフォーマンスを予測するための測定の能力を指します。最後に、構成概念妥当性は、プロトコルがプロセスまたはプロセスの調査の下で現象に関与すると考えについて理論的に音は動作を再現するかどうかを指します。しかし、これらは、非常に望ましい機能、1 つべき慎重な純粋16これらの基準に基づいて、プロトコルが有効であることを示すときです。

実験室の設定で衝動性を測定するいくつかのプロトコルがあります。但し、現在の記事を示すこのような唯一の 3 つの方法: 異時点間選択、低料金と機能否定的な差別の分化強化。異時点間の手続き遅延割引 (すなわち、動作を制御する遅延の結果の難易度) を評価するために目指す衝動性の成分。このプロトコルの基本的な理論的根拠は大きさと遅延の両方の17の異なる 2 つの報酬と科目を直面しています。1 つの代替小さな即時報酬 (と呼ばれる小さく早くSS) と他は大きいが、遅延報酬を提供します (と呼ばれる拡大後、 LL)。SS の代わりに応答の割合は、衝動性18のインデックスとして使用できます。低料金の手順の分化強化評価する衝動性の要因は反応抑制 (すなわち、無能呈示応答を保留する) とき不適切な応答時に否定的な罰の偶発事があります。このプロトコルの理論的根拠は、報酬を得る唯一の方法は、彼らの応答19を一時停止、状況に科目をご紹介します。最後に、機能否定的な差別のプロシージャは不適切な応答に明示的な罰がないとき反応抑制を評価します。このプロトコルの理論的根拠 (パブロフ エアコン抑制または A として知られている + AX プロシージャ) 不必要な応答20を保留する被験者の能力を評価することです。

これらの手順で目立つ比較他の人にいくつかの便利な機能を持つものとして。たとえば、ここに記載されている手順は、装備室 (として知られている「スキナー箱」) で行われているに適しています。図 1は、典型的なエアコン室のダイアグラムを示します。室は、多くの利点のための有用な研究道具です。彼らは、比較的大量の時間と空間の21の単一性の評価の科目数を最大化、データの自動収集を許可します。さらに、部屋をエアコンで行動調査は必要最低限の研究員の介入は、時間と努力を投資その他の方法 (例えば、非自動 T-迷路、セット シフト ボックス) とは異なり、研究室のスタッフを削減21. 研究者の介入を最小限に抑えることも研究者の学習曲線の効果を減少させる研究者のバイアスを減らすのに役立つし、の処理による削減ストレス22。典型的な室媒体大きさで分類された齧歯動物、ラット (R. norvegicus) などで使用されるはかなり標準化されてが、有袋類の同様のサイズ (例えばd. albiventris、l. crassicaudata のような他の分類群を研究に用いることができます。23). 商業エアコン室の小さい適応 (例えば、マウス [m. 筋]) もありますより大きい (例えば、ヒト以外の霊長類) 種。設定し、この記事で紹介したプロトコルを行う最小限のプログラミング スキルを必要し、達成可能な入力と出力のデバイスより高度な代替方法 (例えば、5-選択系列反応時間課題 [5-とは異なり非常に低い数を要求CSRTT 】24と符号追跡25)。

Figure 1
図 1: エアコンの図室プロトタイプ。エアコンの部屋のメイン コンポーネントが含まれます: (1) 左のレバー (2) 食品容器 (ヘッド エントリを検出する外側の赤外線ダイオード搭載)、(3) おくべき focalized る光、トーン発光 (背面)、(5) 家光 (背面)、(6) 食品用スピーカー (4)ディスペンサーです。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

このセクションで説明されている 3 つのプロトコルの科目としてラットの使用が必要です。ほとんどの実験室のラットの緊張は適している;たとえば、ウィスター系ロング ・ エヴァンス、Sprague-dawley など。ケアおよび実験動物の使用 (実験動物資源研究所、生命科学委員会、国家研究評議会、1996)、ガイドに従う大学イベロアメリカーナの倫理委員会承認実験室のプロトコル記述されています。

1. 動物飼育と準備

  1. 使用されるラットの数を決定します。これは必要/必要な統計的な検出力調査と研究26の実施時間を実施費用のデザイン選択の種類など、いくつかの要因に依存します。
  2. 識別用消えないマーカー各ラットの尾をラベルします。
  3. 家は、自由に利用できる水と個別に、またはグループ (2-5) をラットします。
  4. プロトコルのそれらに動機を与えるためにラットの食物摂取を制限します。個別に収納されたラットの場合食事制限のための便利な方法は自由摂食 (ラットのみ使用) 重量を量る27の 85% に重量を減らすことです。プロトコルを実施した後、補助食品を提供することによってこの目標体重を維持します。群飼育ラット プロトコル27を実施した後に毎日 60 分のための食糧へアクセス権を付与します。
  5. 音と光の減衰のシェル内にある室を家します。

2. 予備の訓練

注:これらの行動のプロトコルのいずれかを開始する前にラット室及び食品ペレットに慣れる必要があります。また、動物がプロトコルの動作とレスポンスを訓練する重要です。ここで紹介する 3 つのプロトコルは、(例外の選択]28) と他のほとんどの実行可能な代替のタスクのような衝動を示す動作を誘導するために飛び廻る動機を使用します。従来の食品ディスペンサーは両方の商業洗練された穀物や砂糖のペレットを提供に適していますが、29特定の状況下で「生」の粒にも対応可能します。

  1. 慣れ
    1. 食品制限政体を起動した後探索応答を慣らすために、30 分間の任意のプロトコルを開始せずエアコン部屋にラットを紹介します。食品容器で 60 食品ペレットを食品毒物を慣らすためにセッションの冒頭に置きます。
    2. ラットの餌ペレットのすべてが消費するまで毎日繰り返します。
  2. マガジン研修
    1. 慣れの段階の後投入ラット室 2 つ追加 30 分毎 45 食品ペレットを提供する毎日のセッション s。これは、ラットの餌ペレットのソースを識別する役立ちます。
  3. レバー押しトレーニング
    1. 異時点間選択と DRL のプロトコルに対してのみ使用します。
    2. 室に (DRL) の 1 つまたは 2 つのレバー (異時点間選択) のためのプロジェクト、つまり連続強化手順を開始すべてのレバーを押すのための食品ペレットを提供します。この手順は、無料の食事と並行して使用ペレットの配信ごとの 45 s (すなわち、代替 FR1 FT45 のスケジュール強化30の)、前のステージのように。セッションは、30 分の期間を持つことができます。
    3. ラットが 2 日連続 80 報酬を獲得した後を毎日繰り返します。
  4. 連続近似により形成
    1. ラット 4 つのセッションで、基準に到達していない場合は、このメソッドを使います。
    2. エアコン室の分離のシェルを開き、ラットの行動を観察します。ターゲットの応答を近似するすべての応答のための食品ペレットを提供 (すなわち、押すレバー)。これらのおおよその応答の例は、近づいて、スニッフィング、またはレバーに触れます。
    3. ラットは一貫しておおよその回答を実行、彼らに報酬を提供するを停止し、開始目標応答値に近い応答を必要とします。必要に応じて繰り返します。

3. プログラミング プロトコルを自動

注:使用される値 (遅延、報酬金額、数試験、セッション時間、スケジュールの値、タイムアウトの長さ、間の間隔、強制試験のしきい値、刺激を伴うの有無など刺激期間) 発表されました。任意に選択。読者は、適切なパラメーターとその特定の目標を達成するための条件を決定するため、文献を参考に必要があります。MED PC 環境でここに示す 3 つのプロトコルのサンプルを実施するためのコードは次の URL にあるリポジトリに提供される: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-codes。そのようなコードは、自由にダウンロードし、特定のニーズに応じて変更できます。

  1. 異時点間選択
    1. 遅延および報酬の大きさの値を選択します。たとえば、SS の代替選択肢はすぐに 1 つ食品ペレットを提供し、LL の代替選択肢は 20 秒固定遅延の後 5 食品ペレットを提供します。
    2. 仕上げの基準を選択します。いくつかの指定した条件の完了後に自動的にセッションを終了します。たとえば: 40 選択試験後、または 50 分後にセッションを終了します。
    3. 被験者の間で代替の左右差をとるエアコンのチャンバ内レバー (左または右) とそれぞれの選択肢を組み合わせます。
    4. エアコンの部屋にあるレバーを両方のプロジェクトし、SS や LL の代替を可変間隔スケジュール30達成時に使用できるようにします。最初のレバーを押すと一定時間経過後、一度これは関連付けられている代替 (含まれている遅延) をアクティブにします。疑似ランダムな方法でそのような間隔の期間をさまざまな特定の代替のための排他的な好みを防ぎます。
    5. 両方のレバーを撤回し、補強の変数間隔スケジュール終了後 SS や LL の選択肢に関連付けられている結果をアクティブします。
    6. 報酬配信後タイムアウト条件 (光館停電によってシグナル状態) を実行します。両方の選択肢の間の間隔の平均時間を同一視するこの状態のこの期間を調整します。タイムアウトの終了後次の選択試験を開始します。図 2は、異時点間選択プロシージャの 2 つの連続した試験中のイベント図を示します。
    7. 強制試験を実装します。被験者は、2 つの連続した試験の 1 つの代替を選択、プログラムは次の試験の残りの代わりの強制試験になりますを決定します。つまり、次試験両方のレバーがあるが、1 つだけが動作します。これにより、被験者がどちらの選択肢に関連付けられている結果を経験します。
    8. 試行回数が事前指定が完了するたびに、または最大時間が経過するたびには、毎日のセッションを終了します。

Figure 2
図 2: 異時点間選択プロシージャの 2 つの連続した試験で入力と出力のイベントのダイアグラム。SS 代替選択肢と 2 つの連続した試験で、LL 代替選択肢を示す典型的な異時点間選択プロシージャの図。それぞれの行は、特定の出力や入力イベントの発生のタイムラインを示しています。SS タイムラインのスパイクは、小さく早く代替(変数の間隔の達成) 時の選択肢を表します。LL タイムラインのスパイクは (同上)より大きい後代替の選択肢を表します。Rw タイムライン内のアスタリスクを表す配達を報酬します。またはタイムラインで高架の高原は、応答する機会の期間を表す (彼らが通常通知され、その期間は個人に特定の条件を達成するためにかかる時間によって異なります)。タイムアウトの略に報酬配信後開始および次の試験で終了この期間中に両方のレバーが取り消されます。タイムアウト期間が試験 (SS 選択または LL 選択) と同一視間の間隔を維持するための種類によって異なることに注意してください。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

  1. DLR
    1. 報酬になりますどの応答後の最小時間の値を選択します。たとえば、10 s。
    2. セッションの開始後、または任意のレバー押し反応後、選択されている時間値からカウント ダウン タイマーを起動します (例えば、10 s) ゼロに。場合は、被験者は、彼らは報酬を取得する新しい機会を待つ必要があります、タイマー、タイマーがリセットされ、0 の値に達する前に応答を生成します。科目は、タイマー 0 の値に達すると、応答を生成する場合、食品ペレットを提供し、2 の後、タイマーをリセット s (これにより食品を消費する動物、)。図 3では、いくつかの可能な応答のパターンとその対応するプログラムの結果を示しています。
      注:2 s 報酬の間に間隔を取得するには、応答はカウントされません、ラット迅速に十分な食べ物を食べるし、すぐに応答が起こるとき、まれに、バースト応答の割合に影響する可能性がありますその後の食糧の配信を検出に失敗するか。これはシグナリング、2 キューを使用して改善されることができる s 報酬取得間隔31。ただし、以前の研究は、このような応答の量は手がかりをシグナリングの不在でも無視を示しています。
    3. 時間および/またはいくつかの報酬規準後にセッションを終了します。

Figure 3
図 3: 仮説的応答パターンとそのプログラムされた DRL の 15 の手順の図。R タイムラインのスパイク応答件名によって自発的に放出されるタイムラインを表しています。Rw タイムライン内のアスタリスクのタイムラインを表す配達を報酬します。Cl 行の下の数字を表す 15 からカウント ダウンクロックs の時間応答に次の機会までの残りと報酬を獲得します。報酬配信は、15 の最小時間以来の応答が指定された場合にのみ発生します注 s は、最後の応答から経過しました。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

  1. 機能否定的な差別
    1. セッションの刺激期間、時間間の間隔、および終了基準を選択します。たとえば、条件刺激、変数 92 秒間間隔 24 試験の仕上げ条件に 8 s の期間を使用します。
    2. それぞれの回の 50% で A + および AX - 試験の擬似ランダムに 2 種類を提示します。A と X は、刺激の種類を表す、プラスおよびマイナス符号はそれぞれ、料理の有無を表します。+ 試験: 8 s と配信の 2 つの食品ペレット (+) focalized ライト (刺激) のいずれかをオンにします。8 focalized ライト (両側) のいずれかをオンに AX-試験: s と同時にトーン (刺激 X) を提示、食品 (-) を提供しません。図 4は、試験の種類ごとにプログラム イベントの図を示します。
    3. 時間や試験基準の数の後にセッションを終了します。

Figure 4
図 4: 機能否定的な差別の手順で使用される試験の種類のダイアグラム。A タイムラインで標高は、興奮性の刺激のオンセットを表しています。X timeline の高度は、抑制刺激のオンセットを表しています。食糧タイムライン内のアスタリスクは、食品配送を表しています。(A) + 試験には食品配信続いて興奮性刺激のプレゼンテーションが含まれます。(B) AX 試験には食品配信なし抑制刺激を持つ化合物で興奮性刺激のプレゼンテーションが含まれます。試験のランダムに散在しているし、より良い結果を比較的長い間裁判の間隔で離れて設定する必要があることを思い出してください。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

4. プロトコルを実行しています。

  1. 常に同じオペラント商工会議所でラットを配置する標準時にプロトコルを毎日行います。
  2. コンピューター ソフトウェアのプロトコルを設定します。被験者の名、条件、および研究の出力ファイルに適切にラベルを付けることを確認します。
  3. きれいに天井、内壁、前のセッションまたは以前の研究から悪臭を除去するためにエタノールや塩素のソリューションでは、オペラントの部屋の床をグリルします。
  4. すべての重要な入力と出力が手動で活性化し、それらをコンピューターによる監視によって適切に動作することを確認します。
  5. 食品ディスペンサーがセッション全体を提供する十分な食料を保持していることを確認します。
  6. エアコンの部屋に近い中ラットと住宅ケージを移動します。
  7. 住宅ケージを開き、エアコン室と分離シェルを閉じるその対応するエアコン室に各ラットを優しく運ぶ。
  8. プログラムを開始し、プログラムが終了するまで待機します。データを自動的に保存しない場合は、セッションまたは他のコンピューターのドライブの出力ファイルを保存します。
  9. そっと持ち帰るラット対応する住宅ケージにプログラムを完了した後。
  10. 選択した食品制限政体によるとラットに補完食品を与えます。

5. データの収集と分析

注:抽出および MED PC からデータを操作するためのコードは、プロシージャごとに (拡張子 .txt で保存) ファイルは次の URL にあるリポジトリで提供されて出力: https://github.com/SaavedraPablo/MED-PC-to-R-codes。

  1. 異時点間選択
    1. SS 代替と LL 代替レコードのレバーを押します。
    2. 衝撃応答の割合を取得する応答の総数によって SS の別の応答を分割します。また、衝撃応答の比率を計算する LL の別の応答によって SS の別の応答を分割します。分布からの歪みを除去するために比データ ポイントの常用対数を取る。

Figure 5
図 5: DRL 10 のプロトコルの 1 つのセッションで 1 匹のラットの Irt のヒストグラム。分布が非常に短い IRTs (バースト応答) でピークの 1 つで、二元、プロトコル (応答時間) の時間基準近くローカライズ、その他。少数の右に比較的時間指定付き配信 (注意力の衰え) からの応答の蓄積があることにも注意してください。データは、最近出版されていない研究ではラット 6 の DRL プロトコルで 9回のセッションから抽出されました。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

  1. DRL
    1. 各セッションの開始から時間単位で増加プログラムでカウンター変数を設定します。
    2. 彼らがセッション中に発生すると、応答のそれぞれの値のリストにカウンター変数の値を記録します。これは、応答の累積記録を提供します。つまり、各応答の正確な時間は、セッション中に発生しました。
    3. 応答の累積記録を取得し、間の応答を得るために、私、私は-1、前の値からそれぞれの値を減算 (Irt) 回興味の変数を構成します。
    4. データを視覚的に検査するために X 軸に 1 秒間隔で 1 つのセッションで 1 匹のラットの Irt のヒストグラムをプロットします。典型的な経験豊富な件名の場合、データの部分を持つバイモーダル分布を左の蓄積し、DRL プロトコルの選択した時間的要件に近いクラスター化データの別の部分に参照してください。図 5は、単一のセッションで 1 匹のラットの DRL プロトコルの標準的なパフォーマンスの例を示します。
    5. Irt の負荷の種類を分類します。前述のように、典型的な主題の Irt の配分はバイモーダルです。この図形の可能な解釈は別を反映して (少なくとも) 2 つの分布の混合物で構成されている 1 つは、32を処理します。
      1. 注意力の衰えを示す-プレスクールを分類します。
        1. 長すぎる IRTs は注意力の衰えを示すかもしれない (すなわちにはラットはない仕事に従事していた期間)33。これらの手段のための有用な実践、データ32の残りの部分から右端の外れ値を分離します。たとえば、いくつかの任意の定数 (たとえば、3) で右の分布の四分位範囲を乗算し、注意力の衰えとの残りの部分の間の境界を示すカットオフ値を決定するのにはこのディストリビューションの中央にこの番号を追加データ32。
      2. (終了したら外れ値除去32)、左または右の配布のいずれかで応答を分類します。
        1. 左分布またはバースト応答分布は多動性34の指標または注意および/または応答のフィードバックのための35の不足として解釈があまりにも短い irt の負荷によって構成され。その一方で、右の分布や時間応答分布に Irt はプロトコルの32の一時的な狭窄への適応応答の指標としてと見なされます。分布31左側と右方向の境界を分類する任意のカットオフを使用するか、そう32,33,36を行う数学的モデリングを使用します。
      3. タイムアウトの応答分布のパラメーターを決定します。
        1. 通常、Irt のほとんどを取り、データ セットの最も重要な部分として考慮される経験豊富な動物で右向きの分布に細心の注意を支払います。
        2. 関心の 2 つのパラメーターは、そのピークとその広がりのローカリゼーションです。前者は、時期尚早の反応を抑制する能力の指標時間基準の左シフトは、衝動性37の指標として解釈されるかもしれない。後者は時間の見積もりを示すものです。分布が狭いほどよりタイミング精度32,40,43。簡単な記述統計、またはより高度な数学的モデリング40,43,33でこれらのパラメーターを推定します。
        3. サナブリア ・ キリーン33によって提案された理論分布に DRL データをフィッティングする便利なガイドは、これらの著者によって提供される補足資料を参照してください。
      4. グローバルな効率性の測定を取得します。
        1. セッションの終了条件が一時的な場合 (すなわち、セッションの長さを一定になる) 効率の目安を得るため、出力の応答の数によって獲得した報酬の数で割ります。仕上げの基準が特定の数報酬の報酬率を計算する場合、報酬の数分割されているによってセッション時間。これらのグローバルな対策動物の取得またはプロトコルで報酬を失う方法についてちょっとメモ、大まかな目安としてのみ使用する必要があります。
  2. 機能否定的な差別
    1. A + と AX 試験中頻度または応答の期間を記録します。少なくとも 1 つの応答試験の割合や平均応答時間39, 平均応答周波数38調節された応答の尺度があります。
    2. 最寄りの調節された応答測定を選択すると、特定のセッションに各科目の AX 試験中に応答を引いた a + 試験中に応答の値を減算します。これは衝動性40; 負のインデックスを構成します。以下は、両方の値の差が大きいほどの衝動。
      注:このタスクからのデータは、信号検出理論41,42, 単純な減算措置を補完するために使用できますから対策に基づく分析に非常によく貸します。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

この資料に記載されている 3 つのプロトコル行うことができるそれぞれ単独で、または他のプロシージャと組み合わせてこれは研究の質問、研究デザインを決定する順番によって異なります。これらのプロトコルと互換性があるが、研究デザインをいくつかの例です: (1) 時間シリーズ研究は、性能の経年的変化を述べることを目的(2); 対策の信頼性を判断することを目的とする個々 の変動の定量化(1 つのプロトコルのパフォーマンスを使用して、別のプロトコルのパフォーマンスを予測することができるかどうかを評価することを目的とする 3) 断面相関研究実施その後;(1 つのプロトコルのパフォーマンスを同時に実施した別のプロトコルのパフォーマンスを予測する使用ことができるかどうかを確認するためにめざす 4) 縦方向の相関研究(衝撃のパフォーマンスに関して別の集団から、複数の標本が異なるかどうかを評価することを目指して 5) 非実験群の比較(介入するかどうかを決定することを目指して、6) 事前, 事後比較 (など行動薬理学的、外科的) を変えることで有効である (増加、減少、安定など) 衝撃性能;(衝動的なパフォーマンスが、事前の測定を変えることで効果的なが (例えば、大人に影響を与えるものの開発の初期の段階で介入で使用できない場合に介入するかどうかを評価することを目指して 7) 実験の簡単なグループの比較パフォーマンス)。このリストは網羅的なものではありませんし、研究デザインの組み合わせが可能ですしお勧め。

前述のように、異時点間選択プロシージャは衝動性の遅延割引コンポーネントを評価するために設計されています。残りの 2 つのプロトコルは、衝動性のコア コンポーネントの 1 つと見なされます抑制能力を調べるになっています。DRL のプロトコルは、不適切な応答は明示的に報酬省略で罰せられるとき反応抑制を評価します。その一方で、不適切な応答の公称罰不測の事態がない場合機能否定的な差別は反応抑制を評価します。次に、現在の研究室や他の場所からそれぞれのプロトコルの 1 つのいくつかの代表的な結果を説明します。

図 6は、自然発症高血圧ラット (SHR) ラットのサンプルからの異時点間選択プロシージャのパフォーマンスの比較を示しています。前者は、後者は、通常の制御系統の ADHD の広く受け入れられているラットの歪みモデルです。SS 代替 28 s 固定間隔スケジュール (これらの選択肢の最初のスケジュールの達成も承りますがリコールの後 2 秒固定間隔スケジュールと LL 代替配信 4 食品ペレット後単一の食品ペレットに配信強化;この場合は変数間隔 30 秒)。下図のように、SS 代わりに関連付けられたレバー奏効率の対数比は SHR ラットと比較して高いです。これは、SHR の豊富なしかし、遅延の代わりに、高遅延割引関連衝動の兆候を犠牲にして即時の報酬のための好みを示すと解釈できます。

Figure 6
図 6: SHR ラットの異時点間選択手順で代替 SS のための好みの比較。Y 軸には、対数変換 SS/LL 比が表示されます。ひげ 8 SHR のグループおよび Wistar 系ラットを 8 つのグループの最後の 5 つのセッション パフォーマンスの平均からのデータが望まれています。データは、著者の許可を得ての都市37 (図 2および図 3) によって行われた調査から適応されました。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

DRL のプロトコルのパフォーマンスをについては、図 7は、応答に 10 s の時間的拘束を持つ単一のラットの縦断的データを示します。それがわかるように、最初のセッション中に、ラットを発するバースト応答の割合が高いが、以降のセッションに減少があります。それはまた前のセッション プロトコルの時間基準に近いいくつかの応答があること見られるかもしれない。しかし、動物は、タスクでの経験を取得、最終的に学ぶ対応約 10 秒。これは、このプロトコルのパフォーマンスにおける学習の役割の証拠を表します。ただし、10 より低い、Irt のどれも、s が報われました。18thセッションであっても、非効果的な応答の大きい割合があります。このようなパフォーマンスを示すプロトコルの重要な品質: 少なくともこれらのパラメーター タスクはない簡単にマスターは、天井効果に関連付けられている問題を回避するに便利です。

Figure 7
図 7: 1 匹のラットの DRL プロトコルのパフォーマンスの長手方向進行。積み上げのプロットの 18 のセッションに沿って 1 つの主題 (ラット 2) の Irt の確率密度分布の推定値が表示されます。データは、最近の未発表研究から抽出されました。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

DRL パフォーマンスにおける薬理学的効果の例を図 8に示します。10 のターゲット時間と DRL の手順で安定した性能に達した後 s、5 雌ラットの生理食塩水の 1 mL/kg の皮下注射を受けたし、8 日間連続の後で 30 分と同じ手順でテストされました。生理食塩水は、0.05 mg/kg ハロペリドールの等量に置き換えられましたし、六つのより多くのセッションのパフォーマンスを行った。これは D2 受容体拮抗作用を介してこの手順で衝動的なパフォーマンスが減少したかどうかのテストを目的としました。投与量は、ハロペリドール 0.075 mg/kg 以下の動物のモーターの容量を減らさないし、可能性がありますマスク ターゲット行動43副作用を示さないことが知られているために選ばれました。さらに、事実上は受容体 D244以外で 0.048 mg/kg でハロペリドールを干渉することでしたしません。図 8、青密度プロットが生理食塩水の条件の 3 つの最後のセッションでラットの Irt の分布を示す、サーモン色密度プロットが、ハロペリドールの最後の 3 つのセッションで同じ科目の Irt の分布を示す条件です。埋め込みバーのプロットを描く反応率 (上) 間、および両方の条件の同じ期間内の報酬率 (下) の比較 (カラーコード: 青い生理食塩水、サーモンを = = ハロペリドール)。

Figure 8
図 8: DRL パフォーマンスに及ぼすハロペリドール。各パネルは、生理食塩水投与段階 (青) で最後 3 セッションのパフォーマンスとハロペリドール管理段階 (サーモン) の比較を示しています。主のプロット (研究に関係のない原因による死亡したラット 2) 被験者の Irt の密度分布と平均化されたデータ (下右図)。埋め込まれたプロットは、密度プロットに使用したものと同じ色コードの両方のステージで奏効率 (A) と (B) 報酬率の比較を表示します。データは、最近の未発表研究から抽出されました。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

青い密度プロットでわかるように、科目はバースト応答の排出に関する個々 の相違を表示します。一方、ラットの 4、5、および 6 の Irt 分布のラット 1 と 3 バースト応答、実質的ながほとんど生成割合はバースト応答によって構成されました。埋め込みバーのハロペリドールがバースト応答の割合が高いとのそれらの主題のために特別の 5 科目の 3 つの反応率を減らしたことををプロットします。これはハロペリドールが主に非常に短い IRTs、何がピンク密度プロットと確証することができるとこれらの応答の応答速度に影響を与えることを示しています。また、バーが 4 のうち 5 科目の減少率に報酬を与えることを示すプロットされます。平均ハロペリドール管理若干減少応答と報酬率 (右下のパネルを参照してください)、ラット45とヒト以外の霊長類46回別のターゲットを使用して、他の研究で報告されている (しかしによる研究を参照してください。Britton と Koob47報酬率が同じ用量で増加した)。のみグローバル パフォーマンス対策を考えると、この結果は、このプロトコルは明示的に賞低反応率に設計されています (その名の通り)、逆説的な見えるかもしれません。この結果は応答の率が低いがこのタスクで利用可能な報酬の最適な開発をもたらすため不十分であるインスタンス化します。タイムアウトの応答を調べる密度プロットの分布はこの発見の性質に光を当てます。ハロペリドール投与のいずれかの側に時間の分布のピークが体系的にずれたり、広がり大幅に増加。これは48その他の手順を使用して以前報告されている時空間推定の混乱を反映可能性があります。

期待される結果は、衝動性で減少しました。ハロペリドールはシナプスのドーパミン受容体を中心に作用する高親和性選択的ドパミン D2受容体の拮抗薬です。前述のように、ドパミン神経系は、衝動的な行動に重要な役割を果たしています。例えば、高められた衝動49を予測する NAc で D2受容体リガンド結合を報告されています。また、ドーパミン NAc 枯渇衝動性50の応答抑制成分を測定する他のプロトコルの早期応答の頻度は減少します。観察の結果の可能な解釈は、ハロペリドールの使用量は大幅に抑制関連の衝動性を減少し時間推定を中断、まとまりのない応答と報酬の損失を引き起こす不十分であるでしょう。これは以前の報告書が行っている対策を採用する代わりに、データの詳細な解釈を提供するために Irt のより詳細な分析の必要性を強調表示します。

に関する機能否定的な差別、図 9は、16 のセッションを通じて、この議定書の主題のグループの一般的なパフォーマンスを示しています。初期のセッションで、A + 試験と AX - 応答の図で明らかなようが大幅に違いは。いくつかのセッションの後ただし、ラット反応特異的刺激 X は A 刺激による制御反応傾向を打ち消すことを明らかにする試験の両方のタイプの。AX 試験でどんな刑がなければ雑誌反応を被験者に保留に注意してください。重要なは、科目表示 + 試験と AX 試験、両方対応で非常に堅牢な個人差エラー バーで表示されます。さらに、これは図 10の極端な場合にこのプロトコルで表示される応答抑制の程度に関しての個々 の例を示していますでインスタンス化されます。

Figure 9
図 9: ラットのグループの機能否定的な差別のプロトコルのパフォーマンスの長手方向進行。ポイントは、16 セッションのそれぞれで 6 のラットの平均条件反射 (雑誌アプローチ) 期間を表します。ブラック ポイントが a + 試験の応答を識別し、灰色の点は、AX 試験で応答を識別します。誤差範囲は、ブートス トラップ 95% 信頼区間を表しています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

Figure 10
図 10: 機能否定的な差別のプロトコルに関する 2 つの極端な個人の A + と AX 試験応答期間の比較。上部のパネルが高い衝動性個人 (ラット I1) のパフォーマンスを示しています、下のパネルが低衝動主題 (ラット I6) のパフォーマンスを示しています。最後の 4 つのセッションの応答時間の分布を表すヒストグラムグリーン A + 試験の応答を識別し、紫は AX 試験で応答を識別します。ここでは、衝動性は、ディストリビューション間の重複によって示されます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

本稿はその他各種ラットにおける衝動性をスクリーニングするためのプロトコルの説明。それがこれらの特定のプロトコルをプログラミングおよびデータ分析の容易さのために好まれる他の利用可能な選択肢よりも少ない動作と刺激デバイスを必要とすると主張しました。これらのプロトコルは、(1) 研究課題の降伏、(2) 適切な研究デザインの選択、(3) 選択したプロトコルをプログラミング、(4) その研究の実施、(5)、データの収集などの効果的な実施のためのいくつかの重要な手順があります (6)。分析するデータ、およびデータの解釈 (7)。研究の質問を的確に開発トピックにアプローチする可能な方法の範囲を絞り込むことができます。研究の質問は、適切な研究デザイン選択したトピックについて研究者を通知する可能性があります。これらのプロトコルの基本的な機能の 1 つは、彼らの大部分を自動化、です。エアコン室の運用とデータを自動的に収集を完璧なプログラムを生成するために徹底したコードを記述する必要。これらのプロトコルが公正な解像度; の大規模な範囲で解釈できるデータ量を得られるかもしれない (毎日実行、同じ時間に同じ実験者と主要な交絡因子のための会計) も行われている場合たとえばのセッション等の間で分子のファッション (応答によって応答)、セッション ブロック内の個々 の試験方法で。

この記事で紹介したプロトコルは他の場所で検証されています。マラガ37異時点間選択プロシージャのコンカレント チェーン バージョンを使用して、コントロールの動物に比べて不振 adhd モデルラット強力な証拠を発見したたとえば、グループ (図 6を参照)。この結果は、この動物モデルの有効性を支持する強い証拠として撮影することができます、可能性があります、少なくとも、代替の説明。動物は、強力な遅延割引ためではなく、感度不良のためではなく、報酬の大きさに SS の代替を好むことが。この著者によるその後の実験 (実験 2) この可能性は排除され、系統間のパフォーマンスの違いが実際に遅延 (実験 3) を割引の違いによることが最終的に確認します。これはエレガントな大きさの報酬や遅延による価値割引の分離; への感度を評価する同時実行のチェーンを使用して行われましたつまり、報酬期間の遅延の定数を維持することの様々 な量の間の好みを評価します。それは、リコールされることがありますは遅延割引衝動性に直接関連すると見なされます。

衝動性の機能を割引遅延は遅延または内でいずれかの報酬額を操作するプロトコルで広く研究されています。 またはセッションの間ファッション51,52。そのような練習では、研究者は数学的に遅延時間の関数として報酬の価値の崩壊を特徴付けることができます。ただし、遅延または大きさのいくつかの値を使用しての都市37の調査は示した遅延割引でのパフォーマンスの違いを遅延の結果が、その結果のための好みに影響を与える程度を評価するために必要ではありません。プロトコルは、遅延に対する感受性の違いによるものです。さらに、単一の遅延値を使用しては、1 つは簡単な発達段階で複数のプロトコルまたは評価科目を適用することを目的とする場合は望ましいでしょう。本稿は、便利な代替53, 簡単に行うには、プログラムには、遅延による価値割引の関連付けられている衝動を査定するパラダイムの中ではかなり簡単であるとして並立連鎖スケジュールを提示します。解釈します。

DRL プロシージャが経験的に実証されてもいます。たとえば、・ ヴァン ・ デン ブロエクは述べてら54図に一致するタスクのパフォーマンスに基づいて衝動的、非衝撃の女性参加者が選択されています。これらの著者は、DRL タスクのパフォーマンスが低下する傾向がみられた衝撃の参加者がいくつかの状況で非衝撃の参加者と比較することを報告しました。同様に、マラガら31は DRL プロトコルのパフォーマンスが SHR および Wistar のラット間の相違を見つけた。ただし、初期のセッションにおいてのみ観察されました。セッションが渡されると、系統差が消えた。これは、ことを示すプロトコル (または、再度、採用最低の特定パラメーター) だけこれらのラットの系統の定常状態ではなく、学習宿泊料金の違いを検出することは。DRL 文学で目標とする時間の広い範囲が使用されていることに注意してくださいすることが重要です。しかし、別のターゲット時間が異なる精神状態に関連しているようです。通常に使用されてターゲットを短縮モデル衝動制御障害31,32,33、大きいものが使用されているうつ病55,56,57 の画面に.短く、長いターゲット回33の制約の下での動作に影響を与える、さまざまなプロセスの考えを支持するだが。代表結果セクションの時間を 10 秒の目標選択の理由だった。さらより大きい目標時間はプロトコルの持続期間を増加するステップ数を徐々 に導入される必要があります。

また、衝動性を評価するためにプロトコルとして機能否定的な差別の手順を検証する研究があります。たとえば、彼ら58転送テスト (すなわち、合計) でラベルは衝動的で参加者が不完全に行う機能否定的な差別のプロトコルの (見つかっても彼ら59によって別の研究を参照してください)。別の研究では、ブッチら60は SHR ラットの制御系統機能否定的差別パフォーマンスを評価しました。系統間のパフォーマンスの全体的な違いを観察する失敗、これらの著者は、人間で見つけられるそれらをまねる性差を発見しました。すなわち、女性の Shr はタスクの障害性能を示した。これは人間、ADHD と診断された女性が男性61以上の極端な症状を示すと臨床データと比較すること。衝動性のモデルとして機能否定的な差別を検証する証拠の収束線は、マイヤーとブッチの40の調査から来る。これらの著者は、前頭前皮質の病変によって機能否定的な差別のパフォーマンスが損なわれることを報告しました。この頭脳の構造はインパルス制御5に重要な役割を果たすと仮定され、この構造体の病変は、衝動性62, 負の機能を提供するを評価するその他のプロトコルのパフォーマンスを低下させる文書化されています。顔の妥当性と差別のプロシージャ。機能否定的な差別プロトコルは、広くはありませんという事実にもかかわらず他のプロシージャと衝動性をテストするために使用、それは実用的な理由のために含まれていたその顔と妥当性は、大きな体の経験的データと理論のためこの手順63,64のパフォーマンスに関与するメカニズムを文書化している開発。

機能否定的な差別の手順は、抑制を条件として知られている学習現象を誘発する特徴をしています。この現象を明確に示すためには、するためにいわれている (ただし、著者数が必要性を論じられ、それらの十分性テスト66,6765を渡される共同で 2 つの相補的なテストがあります。 ,,6869)。総和テストでそれは (A) と一緒に訓練以外の条件刺激による誘発応答が機能刺激 (現在の表記の X) を減少するでしょう。遅延テストで X を取得刺激はコントロール刺激より遅い応答を完備しました。ただし、これらは X その刺激が調節された抑制の理論的特徴づけによると確かに抑制を示すためのテストです。調節された抑制テストは食品の不作為に関連付けられているキューの存在下で呈示手法応答を保留する個々 の学習能力またはグループを評価するため必要ありません。

この資料で説明する手順は、衝動性の行動テスト バッテリーを実行する研究者を許可可能性があります。前に述べたように、理論と応用の敷地に有用なるプロトコル12の予測力の相乗効果を複数の衝動性テストを組み合わせることが示されています。単一の研究で衝動性の異なる症状を評価するための追加の利点は、内容的妥当性 (構成概念妥当性の特別な種類)、衝動性が多面的な現象であるという仮定の下で提供しています。しかし、そのような練習に関連する問題を記載されている順番にここでは、表示するタスクの 1 つ以上を衝動してテストするときは、注意を行使しなければなりません。例えば、前のタスクで学習するタスクのパフォーマンスを大きく影響ことを意味する持ち越し効果が発生する可能性がこの種の効果は同じタスク70内でさまざまな条件の中でも発生可能性があります。同じ科目で 2 つ以上のタスクを適用する別の不都合な結果、齧歯動物のライフ サイクルを考えると、テスト時だろうが実装される発達段階別71で。対抗 (とにかくとなる相関研究のために面倒ごとの特定のシーケンスを解析のための他の人とグループ化できない可能性があります。 ので) タスクのアプリケーションのシーケンスを見つけることなど、このような結果を最小限に抑えるためのいくつかのアクションがあります。短い期間のプロトコル。

かなり便利な便利なこの記事で紹介したプロトコルはいくつかの制限があります。たとえば、いくつかの研究は衝動性73,74,75 を評価するためにプロトコルの対策別のカテゴリ (または同じカテゴリ72内であっても) 弱い非有意な相関を報告しています。 ,76。このようなプロトコルは、プロトコルの各カテゴリ測定実際には、衝動的な行動5,10、独立した要因を仮定する何人かの著者を求めるの同時的妥当性の課題を見つける77,78しますただし、他のプロトコルの共有機能で強調し、衝動的な行動4,6,20,の異なった形態を考慮するフレームワークの統合を提案する。79,80。相関の有無を示し、イントラ クラス相関レポートまたはその措置14,15の心理特性を定量化するための他のテストを含む研究の疑いのための部屋がある可能性があります。衝動性が多面的であるという説が有力ですが、どの程度で定量化するため確認の統計的検出力のより多くの研究が必要です。別の既知の制限事項は、衝動性とは無関係なプロセスこれらのプロトコルの81のパフォーマンスに貢献するかもしれないことです。たとえば、前述のように、DRL の手順でパフォーマンス決定されます応答抑制機能だけでなく、時間予測も。他の著者は、動機づけと運動も要因はこのプロトコル33,82のパフォーマンスを示唆しています。幸いにも、これらの要因32,73のいくつかを支配する補助的な方法が考案されています。まだ別の制限は、ヒト以外の動物の実験室のプロトコルは通常人間11; で使用されるものの正確な類似ではないことはしたがって、トランスレーショナル ・ リサーチの手法としてその有効性は議論の余地です。通常動物で使用されるそれらに密接に関連してより多くのプロトコルのバージョンの人間のパフォーマンスを評価する研究は、同様の結果83に します。

のみ 3 つのプロトコルが提示されました。ただし、代替オプションのほんの一握りがあります。これらの選択肢には、(あるもビデオ資料利用可能な84) 5 CSRTT、行くかどうかタスク85、停止信号課題86、および記号トラッキング パラダイム87などがあります。5 CSRTT は、ADHD のためのモデルとしても検証されているが (ただし、反応抑制は、性能にも貢献する) この条件の不注意機能に焦点を当てる工夫します。このタスクには、少なくとも 5 入力 5 出力追加のデバイス (よって費用が増大) を必要とするエアコン室の側の壁のいずれかに挿入するカスタマイズされたパネルも必要です。行くかどうか、停止信号のタスクのパフォーマンスは、衝動性88,89,90,91,92を含むいくつかの精神疾患に関連して示されています。これらのタスクはかなり機能否定的な差別のプロトコルに似ていますが、報酬追加の側面、被験者のパフォーマンス20によって配信されます。このような癖は、自動運転データ収集と分析のわずかにより複雑なコーディングを意味します。最後に、サイン トラッキング パラダイムがまた理論的かつ経験的に関連して衝動性79。ただし、最適な結果を得るには、発光デバイスのコストを増やすことができますもレバー76に、添付ファイルが必要です。

ここで説明されているプロトコルはこれらのプロトコルの性能は選択的な繁殖 (図 6を参照)、薬理学的介入 (図 8を参照) などの意味のある生物学的操作に敏感、有望であると見なされる可能性、と脳の病変40。ただし、文献のレビューは多くの場合混合結果の効果の方向を明らかにします。これらのメソッドの将来のアプリケーションは、パラメーターをパラメトリック アプローチを採用することでより強力な効果をもたらす体系的に勉強すべき。これにより、研究者が研究デザインによって与えられたプロトコルのパラメーターを選択します。相関研究で、適切な統計的検出力の高い信頼性の高い個体間変動を必要たとえば、逆に実験的研究対象内分散が低いと措置の恩恵が、状況に敏感であります。操作の14。研究課題は、効率的に衝動性についての知識に貢献するために、これらの事項を検討してください。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

著者が明らかに何もありません。

Acknowledgments

我々 は技術的な支援を提供するためフロレンシア マタ、マリア ・ エレナ チャベス、ミゲル ブルゴス、アレハンドロ ・ タピアを感謝したいです。我々 はまた親切の raw データを提供する公開されたペーパーからのこの記事とウラジミール ・ マラガの以前のドラフトに彼女の有用なコメントのサラ ・ ゴードン フランシスを感謝したいと思います。図 1に図を作成するためクラウディオ Nallen に感謝します。校正・編集サービスとビデオの生産費を資金調達のため大学イベロアメリカーナ シウダ デ メヒコのリオイバニェス ・ デ ・危惧に感謝しております。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
25 Pin Cables Med Associates SG-213F Connect smart control cards to smart control panels
40 Pin Ribbon Cable Med Associates DIG-700C Connects the computer with the interface cabinet
Computer Dell Computer Company T8P8T-7G8MR-4YPQV-96C2F-7THHB For controlling and monitoring protocols’ processes
Conductor Cables Med Associates SG-210CP-8 Provide power to the smart control panels via the rack mount power supply
Food dispenser with pedestal Med Associates ENV-203M-45 (12937) Silently provides 45 mg food pellets 
Head-Entry Detector Med Associates ENV-254-CB Uses an infrared photo-beam to detect head entries into the food receptacle
House Light Med Associates ENV-215M For providing  diffuse illumination inside the chamber  
Interface Cabinet Med Associates SG-6080D Pod that can hold up to eight smart control cards
Med-PC IV Software Med Associates SOF-735 Translate codes into commands for operating outputs and recording/storing input information
Multiple tone generator  Med Associates ENV-223 (597) For controlling the frequency of the tones
Panel fillers Med Associates ENV-007-FP For filling modular walls when devices are not used
Pellet Receptacle Med Associates ENV-200R2M Receives and holds food pellets delivered by the dispenser
Rack Mount Power Supply Med Associates DIG-700F Provides power to the interface cabinet
Retractable Lever Med Associates ENV-112CM (10455) Detects lever-pressing responses; projects into the chamber or retracts as needed
Smart Control Cards Med Associates DIG-716 Controls up to eight inputs and four outputs of a conditioning chamber 
Smart Control Panels Med Associates SG-716 (3341) Connect smart cards to the devices within the conditioning chambers
Speaker  Med Associates ENV-224AM For providing tones inside the chamber
Standard Modular Chambers for Rat Med Associates ENV-008 Made of aluminum channels designed to hold modular devices 
Standard sound-, light-, and temperature isolating shells Med Associates ENV-022MD Serve to harbor each conditioning chamber
Stimulus Light Med Associates ENV-221M For providing a round focalized light stimulus
Three Pin Cables Med Associates SG-216A-2 Connects smart control panel with each of the input and output devices in the conditioning chambers

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Loxton, N. J. The role of reward sensitivity and impulsivity in overeating and food addiction. Current Addiction Reports. 5 (2), 212-222 (2018).
  2. Richards, J. B., Gancarz, A. M., Hawk, L. W. Inhibitory control and drug abuse prevention. Bardo, M. T., Fishbein, D. H., Milich, R. , Springer. (2011).
  3. Gullo, M. J., Loxton, N. J., Dawe, S. Impulsivity: Four ways five fectors are not basic to addiction. Addictive Behaviors. 39 (11), 1547-1556 (2014).
  4. Bari, A., Robbins, T. W. Inhibition and impulsivity: Behavioral and neural basis of response control. Progress in Neurobiology. 108, 44-79 (2013).
  5. Dalley, J. W., Robbins, T. W. Fractionating impulsivity: neuropsychiatric implications. Nature Reviews Neuroscience. 18 (3), 158-171 (2017).
  6. Sosa, R., dos Santos, C. V. Toward a unifying account of impulsivity and the development of self-control. Perspectives in Behavior Science. , 1-32 (2018).
  7. King, J. A., Tenney, J., Rossi, V., Colamussi, L., Burdick, S. Neural substrates underlying impulsivity. Annals of the New York Academy of Sciences. 1008 (1), 160-169 (2003).
  8. Stayer, R., Ferring, D., Schmitt, M. J. States and traits in psychological assessment. European Journal of Psychological Assessment. 8 (2), 79-98 (1992).
  9. Moeller, F. G., Barratt, E. S., Dougherty, D. M., Schmitz, J. M., Swann, A. C. Psychiatric aspects of impulsivity. American Journal of Psychiatry. 158, 1783-1793 (2001).
  10. Evenden, J. L. Varieties of impulsivity. Psychopharmacology. 146 (4), 348-361 (1999).
  11. Winstanley, C. A. The utility of rat models of impulsivity in developing pharmacotherapies for impulse control disorders. British Journal of Pharmacology. 164 (4), 1301-1321 (2011).
  12. Solanto, M. V., et al. The ecological validity of delay aversion and response inhibition as measures of impulsivity in AD/HD: A supplement to the NIMH multimodal treatment study of AD/HD. Journal of Abnormal Child Psychology. 29 (3), 215-218 (2001).
  13. van der Staay, F. J. Animal models of behavioral dysfunctions: Basic concepts and classifications, and an evaluation strategy. Brain Research Reviews. 52, 131-159 (2006).
  14. Hedge, C., Powell, G., Summer, P. The reliability paradox: Why robust cognitive tasks do not produce reliable individual differences. Behavioral Research Methods. , 1-21 (2017).
  15. Nakagawa, S., Schielzeth, H. Repeatability for Gaussian and non-Gaussian data: A practical guide for biologists. Biological Reviews. 85, 935-956 (2010).
  16. Sjoberg, E. Logical fallacies in animal model research. Behavior and Brain Functions. 13 (1), (2017).
  17. Rachlin, H. Self-control: Beyond commitment. Behavioral and Brain Sciences. 18 (01), 109 (1995).
  18. Logue, A. W. Research on self-control: An integrating framework. Behavioral and Brain Sciences. 11 (04), 665 (1988).
  19. Kramer, T. J., Rilling, M. Differential reinforcement of low rates: A selective critique. Psychological Bulletin. 74 (4), 225-254 (1970).
  20. Sosa, R., dos Santos, C. V. Conditioned inhibition and its relationship to impulsivity: Empirical and theoretical considerations. The Psychological Record. , (2018).
  21. Gallistel, C. R., Balci, F., Freestone, D., Kheifets, A., King, A. Automated, quantitative cognitive/behavioral screening of mice: For genetics, pharmacology, animal cognition and undergraduate instruction. Journal of Visualized Experiments. (84), (2014).
  22. Skinner, B. F. A case history in scientific method. American Psychologist. 11 (5), 221-233 (1956).
  23. Papini, M. R. Associative learning in the marsupials Didelphis albiventris and Lutreolina crassicaudata. Journal of Comparative Psychology. 102 (1), 21-27 (1988).
  24. Leonard, J. A. 5 choice serial reaction apparatus. Medical Research Council of Applied Psychology Research. , 326-359 (1959).
  25. Robinson, T. E., Flagel, S. B. Dissociating the Predictive and Incentive Motivational Properties of Reward-Related Cues Through the Study of Individual Differences. Biological Psychiatry. 65 (10), 869-873 (2009).
  26. Charan, J., Kantharia, N. D. How to calculate sample size in animal studies? Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics. 4 (4), 303-306 (2013).
  27. Toth, L. A., Gardiner, T. W. Food and water restriction protocols: Physiological and behavioral considerations. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 39 (6), 9-17 (2000).
  28. Deluty, M. Z. Self-control and impulsiveness involving aversive events. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 4, 250-266 (1978).
  29. Cabrera, F., Robayo-Castro, B., Covarrubias, P. The 'huautli' alternative: Amaranth as reinforcer in operant procedures. Revista Mexicana de Análisis de la Conducta. 36, 71-92 (2010).
  30. Ferster, C. B., Skinner, B. F. Schedules of reinforcement. , Appleton Century Crofts. (1957).
  31. Orduña, V., Valencia-Torres, L., Bouzas, A. DRL performance of spontaneously hypertensive rats: Dissociation of timing and inhibition of responses. Behavioural Brain Research. 201 (1), 158-165 (2009).
  32. Freestone, D. M., Balci, F., Simen, P., Church, R. Optimal response rates in humans and animals. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior and Cognition. 41 (1), 39-51 (2015).
  33. Sanabria, F., Killeen, P. R. Evidence for impulsivity in the Spontaneously Hypertensive Rat drawn from complementary response-withholding tasks. Behavioral and Brain Functions. 4 (1), 7 (2008).
  34. van den Bergh, F. S., et al. Spontaneously hypertensive rats do not predict symptoms of attention-deficit hyperactivity disorder. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 83, 11 (2006).
  35. Topping, J. S., Pickering, J. W. Effects of punishing different bands of IRTs on DRL responding. Psychological Reports. 31 (19-22), (1972).
  36. Richards, J. B., Sabol, K. E., Seiden, L. S. DRL interresponse-time distributions: quantification by peak deviation analysis. Journal of the Experimental Analysis of Behavior. 60 (2), 361-385 (1993).
  37. Orduña, V. Impulsivity and sensitivity to amount and delay of reinforcement in an animal model of ADHD. Behavioural Brain Research. 294, 62-71 (2015).
  38. Harmer, C. J., Phillips, G. D. Enhanced conditioned inhibition following repeated pretreatment with d -amphetamine. Psychopharmacology. 142 (2), 120-131 (1999).
  39. Lister, S., Pearce, J. M., Butcher, S. P., Collard, K. J., Foster, G. Acquisition of conditioned inhibition in rats is impaired by ablation of serotoninergic pathways. European Journal of Neuroscience. 8, 415-423 (1996).
  40. Meyer, H. C., Bucci, D. J. The contribution of medial prefrontal cortical regions to conditioned inhibition. Behavioral Neuroscience. 128 (6), 644-653 (2014).
  41. McNicol, D. A primer of signal detection theory. , Erlbaum Associates. (1972).
  42. Carnero, S., Morís, J., Acebes, F., Loy, I. Percepción de la contingencia en ratas: Modulación fechneriana y metodología de la detección de señales. Revista Electrónica de Metodología Aplicada. 14 (2), (2009).
  43. López, H. H., Ettenberg, A. Dopamine antagonism attenuates the unconditioned incentive value of estrus female cues. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 68, 411-416 (2001).
  44. Schotte, A., Janssen, P. F. M., Megens, A. A. H. P., Leysen, J. E. Occupancy of central neurotransmitter receptors by risperidone, clozapine and haloperidol, measured ex vivo. Brain Research. 631 (2), 191-202 (1993).
  45. van Hest, A., van Haaren, F., van de Poll, N. Haloperidol, but not apomorphine, differentially affects low response rates of male and female wistar rats. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 29, 529-532 (1988).
  46. Finnegan, K. T., Ricaurte, G., Seiden, L. S., Schuster, C. R. Altered sensitivity to d-methylamphetamine, apomorphine, and haloperidol in rhesus monkeys depleted of caudate dopamine by repeated administration of d-methylamphetamine. Psychopharmacology. 77, 43-52 (1982).
  47. Britton, K. T., Koob, G. F. Effects of corticotropin releasing factor, desipramine and haloperidol on a DRL schedule of reinforcement. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 32, 967-970 (1989).
  48. Maricq, A. V., Church, R. The differential effects of haloperidol and metamphetamine on time estimation in the rat. Psychopharmacology. 79, 10-15 (1983).
  49. Dalley, J. W., et al. Nucleus accumbens D2/3 receptors predict trait impulsivity and cocaine reinforcement. Science. 315, 1267-1270 (2007).
  50. Cole, B. J., Robbins, T. W. Effects of 6-hydroxydopamine lesions of the nucleus accumbens septi on performance of a 5-choice serial reaction time task in rats: Implications for theories of selective attention and arousal. Behavior and Brain Research. 33, 165-179 (1989).
  51. Reynolds, B., de Wit, H., Richards, J. B. Delay of gratification and delay discounting in rats. Behavioural Processes. 59 (3), 157-168 (2002).
  52. Evenden, J. L., Ryan, C. N. The pharmacology of impulsive behavior in rats: The effects of drugs on response choice with varying delays of reinforcement. Psychopharmacology. 128, 161-170 (1996).
  53. Autor, S. M. Conditioned reinforcement. Hendry, D. P. , Dorsey Press. (1969).
  54. van den Broek, M. D., Bradshaw, C. M., Szabadi, E. Behaviour of 'impulsive' and 'non-impulsive' humans in a temporal differentiation schedule of reinforcement. Personality and Individual Differences. 8 (2), 233-239 (1987).
  55. McGuire, P. S., Seiden, L. S. The effects of tricyclicantidepressants on performance under a differential-reinforcement-of-low-rates schedule in rats. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 214 (3), 635-641 (1980).
  56. O'Donnell, J. M., Seiden, L. S. Differential-reinforcement-of-low-rates 72-second schedule: Selective effects of antidepressant drugs. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 224 (1), 80-88 (1983).
  57. Seiden, L. S., Dahms, J. L., Shaughnessy, R. A. Behavioral screen for antidepressants: The effects of drugs and electroconvulsive shock on performance under a differential-reinforcement-of-low-rates schedule. Psychopharmacology. 86, 55-60 (1985).
  58. He, Z., Cassaday, H. J., Howard, R. C., Khalifa, N., Bonardi, C. Impaired Pavlovian conditioned inhibition in offenders with personality disorders. The Quarterly Journal of Experimental Psychology. 64 (12), 2334-2351 (2011).
  59. He, Z., Cassaday, H. J., Bonardi, C., Bibi, P. A. Do personality traits predict individual differences in excitatory and inhibitory learning? Frontiers in Psychology. 4, 1-12 (2013).
  60. Bucci, D. J., Hopkins, M. E., Keene, C. S., Sharma, M., Orr, L. E. Sex differences in learning and inhibition in spontaneously hypertensive rats. Behavioural Brain Research. 187 (1), 27-32 (2008).
  61. Gershon, J. A meta-analytic review of gender differences in ADHD. Journal of Attention Disorders. 5, 143-154 (2012).
  62. Mobini, S., et al. Effects of lesions of the orbitofrontal cortex on sensitivity to delayed and probabilistic reinforcement. Psychopharmacology. 160 (3), 290-298 (2002).
  63. Bouton, M. E., Nelson, J. B. Context-specificity of target versus feature inhibition in a negative-feature discrimination. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 20 (1), 51-65 (1994).
  64. Bouton, M. E., Nelson, J. B. Occasion setting: Associative learning and cognition in animals. Schmajuk, N., Holland, P. , American Psychological Association. 69-112 (1998).
  65. Rescorla, R. A. Pavlovian conditioned inhibition. Psychological Bulletin. 72 (2), 77-94 (1969).
  66. Miller, R. R., Matzel, L. D. The psychology of learning and motivation. Bower, G. H. , Academic Press. (1988).
  67. Williams, D. A., Overmier, J. B., Lolordo, V. M. A reevaluation of Rescorla's early dictums about conditioned inhibition. Psychological Bulletin. 111 (2), 275-290 (1992).
  68. Papini, M. R., Bitterman, M. E. The two-test strategy in the study of inhibitory conditioning. Psychological Review. 97 (3), 396-403 (1993).
  69. Sosa, R., Ramírez, M. N. Conditioned inhibition: Critiques and controversies in the light of recent advances. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior and Cognition. , in press (2018).
  70. Fox, A. T., Hand, D. J., Reilly, M. P. Impulsive choice in a rodent model of attention-deficit/hyperactivity disorder. Behavioural Brain Research. 187, 146-152 (2008).
  71. Foscue, E. P., Wood, K. N., Schramm-Sapyta, N. L. Characterization of a semi-rapid method for assessing delay discounting in rodents. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 101, 187-192 (2012).
  72. Brucks, D., Marshall-Pescini, S., Wallis, L. J., Huber, L., Range, F. Measures of Dogs' Inhibitory Control Abilities Do Not Correlate across Tasks. Frontiers in Psychology. 8, (2017).
  73. McDonald, J., Schleifer, L., Richards, J. B., de Wit, H. Effects of THC on Behavioral Measures of Impulsivity in Humans. Neuropsychopharmacology. 28 (7), 1356-1365 (2003).
  74. Reynolds, B., Ortengren, A., Richards, J. B., de Wit, H. Dimensions of impulsive behavior: Personality and behavioral measures. Personality and Individual Differences. 40 (2), 305-315 (2006).
  75. Dellu-Hagedorn, F. Relationship between impulsivity, hyperactivity and working memory: a differential analysis in the rat. Behavioral and Brain Functions. 2 (10), 18 (2006).
  76. López, P., Alba, R., Orduña, V. Individual differences in incentive salience attribution are not related to suboptimal choice in rats. Behavior and Brain Research. 341 (2), 71-78 (2017).
  77. Ho, M. Y., Al-Zahrani, S. S. A., Al-Ruwaitea, A. S. A., Bradshaw, C. M., Szabadi, E. 5-Hydroxytryptamine and impulse control: prospects for a behavioural analysis. Journal of Psychopharmacology. 12 (1), 68-78 (1998).
  78. Sagvolden, T., Russell, V. A., Aase, H., Johansen, E. B., Farshbaf, M. Rodent models of attention-deficit/hyperactivity disorder. Biological Psychiatry. 57, 9 (2005).
  79. Tomie, A., Aguado, A. S., Pohorecky, L. A., Benjamin, D. Ethanol induces impulsive-like responding in a delay-of-reward operant choice procedure: impulsivity predicts autoshaping. Psychopharmacology. 139 (4), 376-382 (1998).
  80. Monterosso, J., Ainslie, G. Beyond discounting: possible experimental models of impulse control. Psychopharmacology. 146 (4), 339-347 (1999).
  81. Burguess, M. A. Methodology of frontal and executive function. Rabbit, P. , Psychology Press. 81-116 (1997).
  82. Watterson, E., Mazur, G. J., Sanabria, F. Validation of a method to assess ADHD-related impulsivity in animal models. Journal of Neuroscience Methods. 252, 36-47 (2015).
  83. Hackenberg, T. D. Of pigeons and people: some observations on species differences in choice and self-control. Brazilian Journal of Behavior Analysis. 1 (2), 135-147 (2005).
  84. Asinof, S., Paine, T. A. The 5-choice serial reaction time task: A task of attention and impulse control for rodents. Journal of Visualized Experiments. (90), e51574 (2014).
  85. Masaki, D., et al. Relationship between limbic and cortical 5-HT neurotransmission and acquisition and reversal learning in a go/no-go task in rats. Psychopharmacology. 189, 249-258 (2006).
  86. Bari, A., et al. Prefrontal and monoaminergic contributions to stop-signal task performance in rats. The Journal of Neuroscience. 31, 9254-9263 (2011).
  87. Flagel, S. B., Watson, S. J., Robinson, T. E., Akil, H. Individual differences in the propensity to approach signals vs goals promote different adaptations in the dopamine system of rats. Psychopharmacology. 191, 599-607 (2007).
  88. Swann, A. C., Lijffijt, M., Lane, S. D., Steinberg, J. L., Moeller, F. G. Trait impulsivity and response inhibition in antisocial personality disorder. Journal of Psychiatric Research. 43 (12), 1057-1063 (2009).
  89. Lawrence, A. J., Luty, J., Bogdan, N. A., Sahakian, B. J., Clark, L. Impulsivity and response inhibition in alcohol dependence and problem gambling. Psychopharmacology. 207 (1), 163-172 (2009).
  90. Dougherty, D. M., et al. Behavioral impulsivity paradigms: a comparison in hospitalized adolescents with disruptive behavior disorders. Journal of Child Psychology and Psychiatry. 44 (8), 1145-1157 (2003).
  91. Rosval, L., et al. Impulsivity in women with eating disorders: Problem of response inhibition, planning, or attention. International Journal of Eating Disorders. 39 (7), 590-593 (2006).
  92. Huddy, V. C., et al. Reflection impulsivity and response inhibition in first-episode psychosis: relationship to cannabis use. Psychological Medicine. 43 (10), 2097-2107 (2013).

Tags

割引、衝動性、自制心、反応抑制、ラットの行動、問題 145、動物モデル、行動テスト、遅延します。
ラットにおける衝動性の異なる症状を評価するための 3 つの検査
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sosa, R., Saavedra, P., Niño de … More

Sosa, R., Saavedra, P., Niño de Rivera, R., Lago, G., Moreno, P., Galicia-Castillo, O., Hernández-Guerrero, C., Buenrostro-Jáuregui, M. Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats. J. Vis. Exp. (145), e59070, doi:10.3791/59070 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter