Operante protocollen voor de beoordeling van de kosten-batenanalyse tijdens versterkte besluitvorming door knaagdieren

De besluitvorming is het proces van herkennen en selecteren van keuzes op basis van de waarden en voorkeuren van de beleidsmaker en de gevolgen van de geselecteerde actie¹. Hoewel de besluitvorming is uitgebreid bestudeerd in de verschillende velden (dat wil zeggen, economie, psychologie en neurowetenschap), neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan deze cognitieve vermogens zijn nog niet volledig begrepen. Twee subcategorieën van besluitvorming zijn perceptuele besluitvorming en versterking geleide besluitvorming. Hoewel zij grote overlappende elementen en concepten nemen, perceptuele besluitvorming is afhankelijk van de beschikbare sensorische informatie^1,2, terwijl versterking geleide besluitvorming zich met de relatieve waarde bezighoudt van acties een specifieke tijdschaal-³gewonnen. Een belangrijk aspect van de versterkte besluitvorming is de kosten-batenanalyse die intuïtief door de hersenen wordt uitgevoerd door computing de voordelen van de bepaalde keuzes en de daaraan verbonden kosten voor elke alternatieve¹af te trekken.

De T-maze (of de variant Y-doolhof) is een van de meest gebruikte doolhoven in cognitieve experimenten met knaagdieren. Dieren zijn in het begin arm (de basis van de T) geplaatst en toegestaan om te kiezen van de doel-arm (een van de takken van de zijkant). Taken zoals een gedwongen afwisseling of links-rechts discriminatie worden vooral gebruikt met knaagdieren in de T-maze voor het testen van de referentie- en werkende geheugen⁴. T-doolhoven worden ook veel gebruikt in besluitvorming experimenten^5,6,7. In het eenvoudigste ontwerp, is de beloning in slechts één doel arm geplaatst. De keuze is voorspelbaar en dieren liever de beloning in plaats van niets, ongeacht de waarde van de beloning. Een andere optie is om de plaats van beloningen in beide armen doel en vervolgens laat de dieren maken een keuze van welk pad te nemen afhankelijk van diverse parameters (dat wil zeggen, de natuurlijke voorkeur van het dier, het verschil in de waarde van de beloningen, en de kosten worden betaald). In de waarde gebaseerde ontwerp, wordt de taak meer bemoeilijkt doordat de wegen-scale-eigenschappen. Op deze manier ontvangt een dier anders gewaardeerd beloningen door te kiezen tussen de twee alternatieven, alsmede tussen de kosten van de acties [dat wil zeggen, het bedrag van het wachten (vertraging-gebaseerd) of de hoeveelheid inspanning (inspanning-gebaseerd) die nodig zijn voor het ontvangen van beloningen], elke bij te dragen tot het besluit dat is genomen^5,6.

In traditionele vertraging gebaseerde T-maze besluit-makend, dieren zijn opgeleid om te selecteren van de hoge beloning arm (HRA) en voorkomen het tegenovergestelde lage beloning arm (LRA). De zijkanten van de HRA-server en het LRA blijven onveranderd gedurende het gehele experiment. Hoewel de taak die hierboven beschreven is goed gedocumenteerd in de literatuur, lijdt hij aan verschillende procedurele nadelen. In de eerste plaats doordat de arm van een vaste doel, weet het dier die arm om uit het begin van elke proef te kiezen. In dit scenario kunnen dieren Selecteer de doel-arm gebaseerd op hun geheugen in plaats van op de besluitvorming. Vandaar, in een vertraging gebaseerde besluitvorming paradigma, als een dier de lage beloning door de interventie van de studie selecteert, zal het niet duidelijk of dit te wijten aan een verlies van geheugen of de interventie van de studie is. Een controlegroep geheugen om te scheiden van het waargenomen gedrag van het geheugenprobleem kan worden beschouwd, maar dit bezwaart onderzoekers en dieren zowel vanwege het extra werk⁷. Een tweede punt van zorg is het moment van besluitvorming door het behandelde dier: zodra dieren bereiken de besluit-zone (de kruising van alle drie armen), ze meestal kijken naar links en naar rechts, wegen de kosten en baten met betrekking tot elke arm, en vervolgens hun beslissing. Echter na enkele proeven, ze uitvoeren van een dergelijke berekening vóór aankomst op de beschikking van de zone en simpelweg stormloop rechtstreeks aan de arm van de beloning. Als een resultaat, deze twee nadelen — een pre vooroordeel op één arm en op het moment van besluitvorming — zowel zeer onderbreken de interpretatie van elektrofysiologische en neuroimaging gegevens.

In de methode uitgelegd in deze paper, de voorkeur arm (HRA) is gecued wordt met een auditieve cue en kan variëren van proces naar proces. Dieren starten de proeven door te voeren de test zone (Figuur 1) en de auditieve cue triggering door “neus-prikken” een infrarood poort die is gelegd op de kruising van de drie armen. Het audiosignaal (20 dB, tussen 500 en 1000 ms) wordt gespeeld van een luidspreker aan het einde van de doel-arm.