Tre laboratorierutiner för att bedöma olika manifestationer av impulsivitet hos råttor

Impulsivitet kan vara conceptualized som beteendemässiga dimension associerade med maladaptiv utfall¹. Trots den utbredda användningen av denna term finns det ingen universell konsensus på dess exakt definition. I själva verket har flera författare definierat impulsivitet genom att ge exempel på impulsiva beteenden eller deras konsekvenser, i stället för att avgränsar vilka utmärkande aspekter styr fenomenet. Exempelvis impulsivitet förutsätts för att involvera en oförmåga att vänta, planera, hämmar prepotent beteenden eller en okänslighet för försenade resultat², och det har ansetts vara en kärna sårbarhet för beroendeframkallande beteende³. Bari och Robbins⁴ har präglat impulsivitet som samtidig förekomst av starka impulser, som utlöses av dispositionella och situationsanpassat variabler och dysfunktionella hämmande processer. En annan definition tillhandahölls av Dalley och Robbins, som uppgav att impulsivitet kan betraktas som en predisposition för snabb, ofta för tidigt, åtgärder utan lämpliga insikt⁵. Ändå en annan definition av impulsivitet, föreslagit Sosa och dos Santos⁶, en beteende-tendens som avviker en organism från maximera tillgängliga belöningar på grund av den förvärvade kontroll utövas över organismens svarar av stimuli för övrigt relaterade till dessa belöningar.

På grund av de beteendemässiga processer relaterade till impulsivitet, innebär dess neurofysiologiska substrat strukturer i likhet med de motiverade beteende, beslutsfattande och belöning värdera. Detta stöds av studier som visar att strukturerna för den cortico-striatum vägen (t.ex. kärnan accumbens [NAc], prefrontala cortex [PFC], amygdala och caudatus putamen [CPU]), samt stigande iugr signalsubstans systemet, delta i uttrycket av impulsivt beteende⁷. Den neurala substraten av impulsivitet är dock mer komplex än så. Även om NAc och PFC är involverade i impulsivt beteende, dessa strukturer är en del av ett mer komplext system och också består av underordnade strukturer som har olika funktioner (för mer detaljerad dokumentation, se Dalley och Robbins⁵).

Oavsett kontroverser om dess natur och biologiska substraten, beteendemässiga dimensionen är känt för att variera mellan olika individer, i vilket fall det kan betraktas som ett drag och inom individer, i vilket fall det kan betraktas som en stat⁸. Impulsivitet har länge setts som en funktion i vissa psykiatriska tillstånd, såsom attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD), missbruk och maniska episoder⁹. Det verkar finnas en hög konsensus att impulsivitet består av flera syralöslig faktorer, inklusive ovilja att vänta (dvs, fördröja diskontering), oförmåga att avstå prepotent svaren (dvs hämmande underskott), svårigheter att fokusera på relevanta information (dvs ouppmärksamhet) och en tendens att engagera sig i riskfyllda situationer (dvs sensation söker)^5,10,11. Alla dessa faktorer kan bedömas genom speciella beteendemässiga aktiviteter, som vanligtvis tilldelas till två breda kategorier: val och svar hämning (dessa kan ha olika etiketter mellan varje författares taxonomier). Några viktiga funktioner i sådana beteendemässiga uppgifter är att de kan tillämpas inom flera djurarter² och att de tillåter att studera impulsivitet i kontrollerad laboratoriemiljö.

Modellering en beteendevetenskaplig dimension med laboratorium icke-mänskliga djur har ett antal fördelar, inklusive möjligheten att mäta specifika, operationaliseras beteendemässiga tendenser, vilket gör att forskarna i hög grad minska störande variabler (t.ex. kontaminering av tidigare liv events⁴) och att genomföra experimentella manipulationer såsom kronisk farmakologisk administrering, utför neurotoxiska lesioner eller genetiska manipulationer. De flesta av dessa protokoll har analoga versioner för människor, vilket gör jämförelser lätt⁵. Ännu viktigare, är använda analoger av protokollen laboratorium hos människa effektiv till stöd diagnostik av psykiatriska tillstånd, såsom ADHD (särskilt när flera protokoll är tillämpad¹²).

Som alla andra psykologiska mätning uppfylla laboratorium protokoll för att bedöma impulsivitet särskilda kriterier för att uppnå målet att ge inblick i fenomenet under studien. Betraktas som en lämplig modell av impulsivt beteende ett laboratorium protokollet bör vara tillförlitliga, och besitter (åtminstone i viss mån) ansikte, konstruera eller prediktiva giltighet¹³. Tillförlitlighet kan innebära antingen att en effekt vid mätningen skulle replikera om en manipulation bedrivs två eller fler gånger, eller att mätningen är konsekvent över tid eller mellan olika situationer^14,15. Den tidigare funktionen skulle vara särskilt användbart för experimentella studier, medan den senare skulle vara så för correlational studier¹⁴. Face-validitet avser graden där vad mäts liknar fenomenet som ska modelleras, när det gäller att vara, till exempel påverkas av samma variabler. Prediktiva giltighet hänvisar till möjligheten av en åtgärd att prognostisera framtida prestanda i protokollen, som syftar till att mäta samma eller en liknande konstruktion. Slutligen avser konstruera giltighet om protokollet återger beteendet som är teoretiskt sund angående processen eller processerna antas vara inblandade i fenomenet under studien. Dock även om dessa är mycket önskvärda funktioner, bör man vara försiktig när du anger att ett protokoll är giltig enbart baserat på dessa kriterier¹⁶.

I området i närheten finns det flera protokoll att mäta impulsivitet i laboratoriemiljö. Denna artikel presenterar emellertid endast tre sådana metoder: intertemporala val, differentiell förstärkning av låga priser, och funktionen-negativ diskriminering. Intertemporala förfaranden syftar till att bedöma dröjsmål diskontering (dvs, svårigheten av fördröjd utfall att styra beteende) komponent av impulsivitet. Det grundläggande syftet med detta protokoll är konfrontera försökspersoner med två belöningar som skiljer sig i både storlek och dröjsmål¹⁷. En alternativ ger en liten omedelbar belöning (kallas mindre förr, SS) och den andra ger en större men fördröjd belöning (kallas större senare, LL). Andelen av Svaren till SS alternativet kan användas som ett index av impulsivitet¹⁸. I differentiell förstärkning av låga förfaranden, faktorn för impulsivitet bedömas är svar hämning (dvs oförmåga att hålla inne prepotent Svaren) när det finns en negativ bestraffning beredskapsplaner vid olämpligt svara. Syftet med detta protokoll är att införa ämnen till en situation där det enda sättet att erhålla belöningar är att pausa sin svarar¹⁹. Slutligen utvärderar funktionen-negativ diskriminering förfarande svar hämning när det finns inget uttryckligt straff vid olämpligt svara. Syftet med detta protokoll (även känd som Pavlovsk luftkonditionerade hämning eller A +/ AX-förfarande) är att utvärdera ämnenas förmåga att undanhålla onödiga svar²⁰.

Dessa procedurer sticker ut i jämförelse till andra som har några praktiska funktioner. De förfaranden som presenteras här är exempelvis lämplig för genomförs i minimalt utrustat luftkonditionering chambers (även känd som ‘ den Skinner box’). Figur 1 visar ett diagram över en typisk luftkonditionering kammare. Luftkonditionering chambers är användbar forskningsinstrument på grund av ett antal fördelar. De tillåter automatisk insamling av en relativt stor volym av data, maximera antalet försökspersoner bedömas för enighet av tid och rum²¹. Beteendemässiga studier i luftkonditionering chambers krävs dessutom minimal forskare ingripande, vilket minskar den tid och ansträngning som investerats av laboratoriepersonal, till skillnad från andra tillgängliga metoder (t.ex. icke-automatiska T-labyrinter, set-shifting lådor) ²¹. minimera forskarnas ingripande också bidra till att minska forskarnas bias, minskar effekterna av forskarnas inlärningskurva, och en minskning av hantering-inducerad stress²². Typiska luftkonditionering chambers är ganska standardiserade för att användas med medellång medelstora gnagare, såsom råttor (R. norvegicus), men kan användas för att studera andra taxa, som liknande medelstora pungdjur (t.ex., D. albiventris, och L. crassicaudata ²³). det finns också kommersiella luftkonditionering chambers anpassad för mindre (t.ex. möss [M. musculus]) och större (t.ex. icke-mänskliga primater) arter. Inrätta och genomföra de protokoll som presenteras i denna artikel kräver minimal programmeringskunskaper och kräva ett ganska lågt antal uppnåeliga input och output-enheter, till skillnad från mer sofistikerade alternativa metoder (t.ex. 5-val seriell reaktionstid uppgift [5- CSRTT]²⁴ och tecken-tracking²⁵).

Figur 1: Diagram över en vårdande kammare prototyp. De viktigaste komponenterna i luftkonditionering kammaren inkluderar: (1) vänster spak, (2) livsmedel kärl (utrustad med laterala IR dioder för att upptäcka huvud intrade), (3) focalized ljus (4) högtalare för ton utsläpp (bakifrån), (5) huset ljus (bakifrån), (6) mat dispenser. Klicka här för att se en större version av denna siffra.