Diese Forschung wurde unterstützt durch Zuschüsse R01-MH090127, P30-MH089868 vom National Institute of Mental Health und Verleihungsnummer UL1TR001120 vom National Center for Advancing Translational Sciences unterstützt. Der Inhalt ist allein in der Verantwortung der Autoren und nicht unbedingt die offizielle Meinung des NIMH oder NCATS. Darüber hinaus möchten wir danken Dr. David Morilak für seine wertvolle Know-how bei der Führung des frühen Methodenentwicklung.

HINWEIS: Tiere in dieser Studie verwendet werden, sind männliche C57BL / 6J-Mäusen zwischen 4 und 6 Monaten für optimale Ergebnisse. Mäuse werden auf einer Umkehrlichtzyklus, um während der aktiven (dunkel) Phase bequem testen sie erhalten. Wenn das Verhalten in einem Raum getrennt vom Gehäuse durchgeführt werden Mäuse erlaubt mindestens 1 Stunde zu folgenden Transport in den Testraum akklimatisieren. Verhaltenstests unter Rotlichtbedingungen durchgeführt Ausfälle zu minimieren die normale Aktivität der Mäuse so wenig wie möglich, solange noch die Versuchsleiter eine ausreichende Beleuchtung, um visuell die Testsitzung überwachen. HINWEIS: Alle Aspekte des hier beschriebenen Versuchsdurchführung wurden in Übereinstimmung mit dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren, 8. Auflage (NRC) durchgeführt und wurden von der Institutional Animal Care und Verwenden Committee an der University of Texas Health Science zugelassen Center in San Antonio. <ol><li> Füllen Keramik Förmchen (nicht-porösen, 1.5 &quot;Tiefe x 2.5&quot; Durchmesser), den inneren Rand mit Graben Medium (ca. 1 &quot;von unten); Filterpapier Runden in zwei Hälften geschnitten und nach innen Rückseite ramekin abgeklebt (Abbildung 1A) </li><li> Brechen leicht gesüßte trockenen Frühstücksflocken (Futterbelohnung) - Honey Nut oder Zucker überzogen Sorten, in etwa 20 mg Stücke für Akklimatisierung, Training und Testphasen. </li><li> Machen Sie ein Aufmerksamkeits Satz Verschiebung Aufgabe (AST) Kammer (1B): Akklimatisieren Zug und testen Sie jede Maus in einzelnen Kammern; empfehlen Produktion von mindestens 8 Kammern. <ol><li> Bauen Sie ein 12 &quot;x 8&quot; x 7 &quot;AST Kammer; Wände und Starttor von Deckweiß Acryl die leicht zu reinigen mit 70% Ethanol ist gemacht. Die Guillotine-Stil, abnehmbare Starttor trennt Kammer in einem Wartebereich (5 &quot;x 8&quot;) und Testbereich (7 &quot;x 8&quot;). </li><li> Beinhalten eine klare 5221; x7 &quot;Trennwand, die zwei Seiten einer Testfläche gleichmäßig trennt; Schnitt drei ¼ &quot;Durchmesser Löcher in unteren Teil der Trennwand, damit Sniffing-Zugang, Abstand 1&quot; auseinander und 1 &quot;von der Vorderseite der Trennwand (1C). </li></ol></li></ol> 2. Verfahren Übersicht (Abbildung 2) <ol><li> Vor der AST, Hausmäuse einzeln und es ihnen ermöglichen, zu einem umgekehrten Lichtzyklus für mindestens eine Woche ein. </li><li> Akklimatisieren, trainieren und testen jedes Tier in den einzelnen Testkammern. Weisen Sie jeder Kammer zu einer Maus und sauber mit 70% Ethanol nach Beendigung der letzten Testtag. Dadurch wird Stress während der Prüfung, indem sie die Kammer Geruch wie &quot;home-Käfig&quot; oder &quot;Selbst&quot; zu minimieren. </li><li> Duft der Testtöpfen 2 Tage vor der Prüfung, damit der Duft zu zerstreuen; Mäuse werden nicht in Töpfen, die einen sehr starken Geruch haben zu graben. Unter Verwendung einer Spritze mit einer 25 G-Nadel, gibt man etwa 0,1 mlätherisches Öl auf die Oberseite des Filterpapiers. </li></ol> 3. Handhabung (Tage 1-8) <ol><li> Hand Mäusen ab 8 Tage vor dem ersten Tag des Nahrungsmittelbeschränkung. Dadurch wird Stress mit der Handhabung während des Tests zu reduzieren. </li><li> Wiegen und Plattenkörpergewicht pro Tag der Behandlung. Fassen Maus 2-3 Minuten pro Tag. </li><li> Wenn mehrere Experimentatoren sind bei der Untersuchung einer Reihe von Mäusen beteiligt sein, sicherzustellen, dass jeder Experimentator beteiligt sich an der Verarbeitungsprozess, um die Vertrautheit mit Experimentatoren zu erhöhen und Stress und Angst erlebt auf die Ausbildung oder Testtagen. </li><li> Weiter Handhabung und Aufzeichnungsgewichte während der gesamten Dauer der Prüfung. </li></ol> 4. Lebensmittelbeschränkung (Tage 9-12) <ol><li> Ab 4 Tage vor dem Beginn der Akklimatisierung, statt Mäuse auf einer eingeschränkten Diät Mäusen bei 80-85% ihrer freien Fütterung Körpergewicht zu halten. Geben Sie 1 Gramm Nahrung pro Maus pro Tag. Wenn das Körpergewicht unterschreitetder angegebene Bereich, wobei 2 Gramm pro Tag, bis sie an den entsprechenden Bereich zurückzukehren. </li><li> Platzieren 2 ramekins an der Vorderseite jedes Heimkäfig, damit Mäusen auf die Testtöpfe akklimatisieren. Dies sind die gleichen Stellen verwendet, um die Maus zu trainieren, um für eine Futterbelohnung zu graben. </li><li> Fügen Sie 2 Gramm Nahrung und ein Stück von Lebensmitteln Belohnung (ein halbes Stück von Getreide in jedem) in den Förmchen jeden Tag für 4 Tage. </li><li> Wenn Verhalten ist in einem separaten Raum als dem, in dem die Mäuse untergebracht sind, ausgeführt werden, beginnend an Tag 1 des Nahrungsmittelbeschränkung und Verkehrs Mäusen auf den Testraum für mindestens 1 Stunde pro Tag vor der Rückkehr in den Gehäuseraum zu ermöglichen, sie auf den Testraum akklimatisieren. </li><li> Am letzten Tag von Lebensmitteln Einschränkung, vor Beginn der Akklimatisierung, ändern Sie den Heimkäfig Betten. Der Käfig Bettwäsche wird erst wieder nach dem Test abgeschlossen ist, um Stress oder Angst erlebt während der Ausbildung und Prüfung (wenn es unbedingt notwendig) zu reduzieren geändert werden. </li><li> PflegenMäuse auf Nahrungsmittelbeschränkung bis zum Ende des Tests. An den Tagen 13-17, geben Mäuse Essen nach Akklimatisierung, Ausbildung oder Prüfung auf der Basis einer Schätzung der Menge der Nahrung Belohnung verbraucht (in der Regel &lt;1 g Futterpellet). </li></ol> 5. Akklimatisierung (Tage 13-14) <ol><li> Ab 2 Tage vor dem Beginn der Ausbildung, führen Akklimatisierung während der Dunkel-Zyklus unter Rotlicht. </li><li> Verteilen Sie eine kleine Menge an schmutzigen Einstreu aus dem Käfig in der Kammer, wird dies den Druck, sich in einer neuen Umgebung, indem eine bekannte &quot;home-Käfig&quot; oder &quot;Selbst&quot; Geruch der Testkammer zu reduzieren (die gleiche Kammer werden für eine einzelne Maus für die Dauer der Ausbildung und Prüfung) verwendet. </li><li> Ein sauberes ramekin mit Wasser im Wartebereich der Kammer; Mäuse sind in der Regel nicht zu essen, wenn sie keinen Zugang zu Wasser. </li><li> Legen Sie die beiden Förmchen, die für die Nahrungsmittelbeschränkung im Testbereich mit einer Futterbelohnung verwendet wurden (~ 20mg Getreide Stück) in jedem. </li><li> Platzieren Sie die Maus im Wartebereich; entfernen Sie das Starttor und lassen Sie die Maus, um die Kammer für 1 Stunde zu erkunden. </li><li> Kontinuierlich hinzufügen Futterbelohnungen (~ 20 mg Getreide Stück), um die leeren Förmchen, um die Mäuse zu ermutigen, den Testbereich und die Töpfe häufig zu erkunden. </li><li> Sicherzustellen, dass die Maus den Experimentator gesamten Akklimatisierungszeit zu sehen, so dass die Anwesenheit des Experimentators nicht ein zusätzlicher Stressor während des Tests. </li></ol> 6. Training (Tag 15) <ol><li> Platzieren Sie die Maus im Wartebereich. </li><li> Legen Sie die leere Förmchen, die jeweils eine Futterbelohnung (~ 20 mg Getreide Stück) enthält, in den Testbereich und heben Sie die Startrampe. Lassen Maus 3 min, beide Essen Belohnungen zu erhalten. Wiederholen Sie diesen Vorgang mehrmals. </li><li> Nach und Sägemehl / Maus Käfig Betten zu den Töpfen in nachfolgenden Studien hinzuzufügen. Lassen Sie die Maus 3 min, um die Futterbelohnung von jedem Topf vor dem Ende der drei abrufenal. Sobald die Maus den Futterbelohnung von jedem Topf abgerufen wird, gehen Sie zum nächsten Versuch. Wenn die Maus Versuche zu graben, wenn der Futterbelohnung wird zum Teil abgedeckt nicht machen kann Hinweise zur Verfügung gestellt werden (dh, streuen Getreidestaub über Bereich der Futterbelohnung, vereinbaren Sie einen Einzug im Sägemehl auf Gebiet der Lebensmittel Belohnung, aufzudecken Teil der Futterbelohnung). </li><li> Weiter Sägemehl / Bettwäsche Zugabe nach jedem Versuch, bis die Futterbelohnung ist komplett abgedeckt und die Maus zuverlässig zeigt die Fähigkeit, in einem vollen Topf zu graben, um die Futterbelohnung zu finden. </li><li> Wenn eine Maus nicht zuverlässig die Fähigkeit gezeigt, eine Futterbelohnung in einem vollen Topf innerhalb von 2 h nach Beginn der Ausbildung zu finden, weiterhin einen zweiten Tag des Trainings. Pflegen Sie die Maus auf Nahrungsmittelbeschränkung und wiederholen Sie den Vorgang am nächsten Tag. </li><li> Wenn die Maus nicht für eine Futterbelohnung nach zwei aufeinanderfolgenden Tagen zu graben, schließt es aus dem Rest des Experiments, und mit Anmerkungen als &quot;ausgefallen zu graben&quot; im experimental Rekord. </li></ol> 7. Prüfung (16-17 Tage): <ol><li> Am ersten Tag, testen Sie einfach Diskriminierung (SD), Verbindung Diskriminierung (CD), Auflösung (R1) und Intra-Dimensionswechsel (IDS). </li><li> Am zweiten Tag, testen Sie die intra-Dimensionswechsel 2 (IDS2), intra-Dimensionswechsel 3 (IDS3), Umkehr 2 (R2; optional), extra-dimensionale Verschiebung (EDS). </li><li> Pair Medien und Düfte, wie in Tabelle 1 dargestellt. </li><li> Zum Zeitpunkt der Behandlung auf Testtag, geben Mäusen eine Futterbelohnung einen Mangel an Konzentration durch Hunger zu vermeiden, während des Tests. Von diesem Punkt bis zum Ende des Testtages, bieten keine Nahrung außer Belohnungen für richtige Entscheidungen. </li><li> Zu Beginn des Tests, mit einer Pinzette (begrenzt die Ausbreitung von Gerüchen zwischen Töpfen), legen Sie ein Stück des Futterbelohnung in den Topf, der eine richtige Wahl anzeigt. Das Essen Belohnung sollten in vollem Umfang von den Medien (siehe Abbildung 3) abgedeckt werden. Um einen Duft Stichwort von der Futterbelohnung zu vermeiden, streuen Getreidestäube over alle Töpfe zu Beginn der Stufe. </li><li> Platzieren Sie die Maus in den Wartebereich mit der Start Tor geschlossen. Stellen Sie die Töpfe auf beiden Seiten der Testkammer. Der Prozess beginnt, wenn das Startgate entfernt und der Timer gestartet. Lassen Sie jede Maus 3 min pro Versuch, eine Wahl zu treffen. Notieren Sie die Wahl (richtig oder falsch) und die Zeit, bis die Maus machte eine Wahl für jeden Versuch. HINWEIS: Eine &quot;Wahl&quot; wird von einem Versuch, in jedem Topf graben angezeigt. Ein Seitenhieb wird nur als Wahl angesetzt, wenn die Maus den Medien verdrängt und steckte seine Nase weit genug in den Raum schafft, um die Nahrung Belohnung oder verdrängt genug von den Medien, um die Futterbelohnung zu entdecken finden. Wenn eine Maus nicht eine Wahl innerhalb von 3 min hergestellt, wird dies als keine andere Wahl (falschen) aufgezeichnet. </li><li> Sobald eine Wahl hat für beide Topf gemacht, entfernen Sie den Topf, die nicht von der Testkammer gewählt. Wenn eine richtige Wahl getroffen wurde, damit die Maus, um die Futterbelohnung, bevor Sie die Maus wieder in beendender Wartebereich. Wenn eine falsche Auswahl getroffen haben, damit die Maus, um den Pot zu erforschen, um zu zeigen, dass es keine Futterbelohnung für diese Wahl vor der Rückkehr mit der Maus in den Wartebereich. </li><li> Am Ende jeder Studie, die Maus wieder in den Wartebereich und ersetzen Sie die Startrampe. </li><li> Sicherzustellen, dass die Maus erfüllt das Kriterium 8 korrekten Versuche nacheinander an die nächste Stufe der AST voranzutreiben. Wenn eine Maus nicht nacheinander erhalten 8 richtigen Entscheidungen innerhalb von 50 Studien, schlägt es dieses Stadium und kann nicht weitergehen, um den Test zu beenden. 6 aufeinanderfolgenden keine Entscheidungen (3 min ohne Wahl) ist ein Ausfall zu beteiligen und verbietet die Maus bewegt auf die nächste Stufe. </li></ol>

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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversal+learning+and+attentional+set-shifting+in+mice.">Reversal learning and attentional set-shifting in mice.</a> Neuropharmacology. 62 (3), 1168-1174 (2012).</li><li>Colacicco, G., Welzl, H., Lipp, H. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attentional+Set-Shifting+in+Rodents:+a+Review+of+Behavioural+Methods+and+Pharmacological+Results.">Attentional Set-Shifting in Rodents: a Review of Behavioural Methods and Pharmacological Results.</a> Curr Pharm Des. , (2013).</li><li>Lapiz-Bluhm, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+assays+to+model+cognitive+and+affective+dimensions+of+depression+and+anxiety+in+rats.">Behavioural assays to model cognitive and affective dimensions of depression and anxiety in rats.</a> J Neuroendocrinol. 20 (10), 1115-1137 (2008).</li><li>Brigman, J. L., Bussey, T. J., Saksida, L. M., Rothblat, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discrimination+of+multidimensional+visual+stimuli+by+mice:+intra-+and+extradimensional+shifts.">Discrimination of multidimensional visual stimuli by mice: intra- and extradimensional shifts.</a> Behav Neurosci. 119 (3), 839-842 (2005).</li></ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Defizite in der kognitiven Flexibilität durch die PFC vermittelt einen wesentlichen Behinderung mit einer Vielzahl von neurologischen und neuropsychiatrischen Störungen verbunden sind, und kann einen großen Einfluss auf die Ergebnisse und die Lebensqualität von Personen, die unter diesen Erkrankungen haben. Optimierung der AST für den Einsatz in Mäusen ist von entscheidender Bedeutung, um die Untersuchung der genetischen Grundlagen von Krankheiten verbunden ist, um kortikale vermittelte kognitive Dysfunktion präf...

Die Aufmerksamkeits Satz Verschiebung Aufgabe (AST) wurde als Maß der Aufmerksamkeit und der kognitiven Flexibilität bei Ratten vor über einem Jahrzehnt 1,2 entwickelt. AST ist nach dem intradimensional / extradimensional Komponente der Cambridge neuropsychologischen Testmated Batterie (CANTAB), die verwendet wird, um die kognitive Dysfunktion bei Menschen und nicht-menschlichen Primaten 3,4 identifizieren modelliert. Während die Fähigkeit, einfache Regeln zu lernen intakt bleibt, Defizite in Lernen, um eine Antwort, wenn die Regeln bei Patienten mit einer Vielzahl von neuropsychiatrischen Störungen (zB, Schizophrenie, Zwangsstörungen, Depressionen) geändert zu finden sind, neurodegenerative Erkrankungen zu modifizieren (dh Parkinson-Krankheit) und bei Patienten mit Verletzungen an den präfrontalen Kortex 5. Ganz allgemein werden diese Patienten mit der Defizite der kognitiven Flexibilität beschrieben. Analog Defizite in sowohl nicht-menschlichen Primaten und Nagetieren, wenn Läsionen t gezeigto präfrontalen Kortex wurden induzierte 1,6-8. Diese Defizite zeigen einen Zustand kognitiver Inflexibilität oder eine gestörte Fähigkeit zur Aufmerksamkeits Satz verschieben. Ein Aufmerksamkeits Satz gebildet wird, wenn ein Thema erfährt, dass ein Satz von Regeln können komplexe Reize, um von irrelevanten Signale unterscheiden relevanten angewendet werden. Zum Beispiel in der AST, Tiere lernen, darauf zu achten und reagieren auf die jeweiligen Cue (dh Graben mittel) und ignorieren eine irrelevante Cue (dh, Geruch), indem Sie nach einer Futterbelohnung mit dem Medium. Diese Zuordnung wird dann in nachfolgenden Aufgaben verstärkt, wo die Art der Graben Medium und Geruchsveränderungen, aber die paarweise Verbindung zwischen Mittel- und Belohnung bleibt. Dies verstärkt Regel bildet eine kognitive Set. Zwei Stufen innerhalb der AST-Protokoll Maßnahme Aspekte der kognitiven Flexibilität: Umkehr und der extraDimensionsWechsel. Am Wendephase der zuvor negativen Impulse innerhalb eines dimension (Medium in diesem Beispiel) ist jetzt positiv, was das Tier herausfordert, die positiven Impulse aus der vorherigen Stufe zu ignorieren. Wenn beispielsweise Filz Graben Medium war die positiven Impulse in der vorherigen Stufe und Papier war die negativen Impulse, nun umgekehrt ist. Das fordert Flexibilität des Tieres, dass es muss die Aufmerksamkeitssatz pflegen (dh ist mittel die entsprechende Dimension), während die Änderung der Regel gelernt, für Anregung und Belohnung Paar innerhalb einer Dimension. Die Bildung einer Aufmerksamkeitssatz am extradimensionalen Schaltstufe, wenn die Dimension irrelevant (Geruch in diesem Beispiel) wird die entsprechende Dimension in Frage gestellt. Ein kehr Antwort, wie durch eine anhaltende Wahl mit Hilfe der zuvor gelernten Regel angegeben ist, an jeder Bühne spiegelt ein Defizit in der kognitiven Flexibilität. Läsionsstudien sowohl in nicht-menschlichen Primaten und Nagern spezifischen Regionen des präfrontalen Cortex nachgewiesen werden kann, die Fähigkeit, Perf zurückzuführenorm bestimmten Phasen des AST 1,9. Läsionen an den orbitofrontalen Kortex (OFC), ein Teilbereich des präfrontalen Kortex (PFC), haben gezeigt, dass Defizite in der Umkehrung Lernen am AST 8 induzieren. Zusätzlich Läsionen an den medialen präfrontalen Kortex (MPFC) führen zu besonderen Schwierigkeiten bei der Durchführung des außerDimensionsWechsel. Während zahlreiche Studien mit dem AST wurden an Ratten und nicht-menschlichen Primaten durchgeführt wurden, sind relativ wenige AST als Maß für kognitive Funktion in Mäusen verwendet. Angesichts der Leichtigkeit der Genmanipulation von Mäusen, und die kritische Notwendigkeit, präfrontalen Kortex-Funktion bei der Untersuchung eine Reihe von Krankheiten, die Anpassung und die Validierung dieses Verhaltensmaßnahme bei Mäusen zu messen, ist eine wichtige Ergänzung der Erforschung von Krankheiten mit PFC Dysfunktion. Die hier aufgeführten Protokoll ist eine Modifikation des Verfahrens von Birrell und Brown 1, die für die Anwendung in Mäusen optimiert ist und spiegelt viele der Maus-spezific Anpassungen, die zuvor berichtet 2,6,10-13 wurden.

<table><tbody><tr><td>Testing Chamber</td><td></td><td></td><td>Fabricated in-house, specifications can be found in protocol</td></tr><tr><td>3 oz. Ramekins</td><td>BIA Cordon Bleu</td><td>900002S12</td><td>Purchased on amazon.com</td></tr><tr><td>Essential Oils:</td><td>Fronteir Natural Products Co-Op</td><td></td><td>Purchased on http://www.frontiercoop.com/prodlist.php?ct=anpceoeo</td></tr><tr><td>Clove Bud</td><td></td><td>191114</td><td></td></tr><tr><td>Red Thyme</td><td></td><td>191140</td><td></td></tr><tr><td>Lemon</td><td></td><td>190810</td><td></td></tr><tr><td>Cinnamon Leaf</td><td></td><td>191111</td><td></td></tr><tr><td>Rosemary</td><td></td><td>191133</td><td></td></tr><tr><td>Citronella Java</td><td></td><td>191112</td><td></td></tr><tr><td>Vanilla in jojoba oil</td><td></td><td>191231</td><td></td></tr><tr><td>Anise Seed</td><td></td><td>191102</td><td></td></tr><tr><td>Ginger</td><td></td><td>191121</td><td></td></tr><tr><td>Nutmeg</td><td></td><td>191161</td><td></td></tr><tr><td>Filter Paper, 9.0 cm diameter</td><td>VWR International</td><td>28310-048</td><td>Purchased on https://us.vwr.com/</td></tr><tr><td>Digging Media</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Raffia</td><td>Ashland 8 oz Raffia</td><td></td><td>Purchased on http://www.michaels.com/&lt;br/&gt; Cut into 1/2&quot; to 1&quot; strips</td></tr><tr><td>Green Felt</td><td>Creatology Basic Felt Forest/Dark Green 36 in x 36 in&amp;nbsp;</td><td></td><td>Purchased on http://www.michaels.com/&lt;br/&gt; cut into 1 cm x 1 cm squares</td></tr><tr><td>Brown foam</td><td>Creatology Fun Foam 18 x 12 in sheets (light brown/tan)</td><td></td><td>Purchased on http://www.michaels.com/&lt;br/&gt; cut into 1/2 cm x 2 cm rectangles</td></tr><tr><td>Crepe paper (yellow)</td><td>Celebrate It Paper Crinkle 4 oz yellow jumbo</td><td></td><td>Purchased on http://www.michaels.com/&lt;br/&gt; Cut into 1/2&quot; to 1&quot; strips</td></tr><tr><td>Ribbon (turqoise)</td><td>Celebrate It Wide Ribbon 4 in x 10 yd 100% polyester&amp;nbsp;</td><td></td><td>Purchased on http://www.michaels.com/&lt;br/&gt; cut into 1 cm x 1 cm squares</td></tr><tr><td>Metallic&amp;nbsp;</td><td>Celebrate It Metallic Crinkle Gold 2 oz</td><td></td><td>Purchased on http://www.michaels.com/&lt;br/&gt; Cut into 1/2&quot; to 1&quot; strips</td></tr><tr><td>Googly Eyes, 4 mm</td><td></td><td>ME4144</td><td>Purchased on http://factorydirectcraft.com/index.php</td></tr><tr><td>Black Sequins, 3 mm</td><td></td><td>8780BK</td><td></td></tr><tr><td>Pink Pom Poms, 1/4 inch</td><td></td><td>1018221</td><td></td></tr><tr><td>Pipe Cleaners, red</td><td></td><td>108430</td><td></td></tr><tr><td>Bedding material/sawdust</td><td></td><td></td><td>Obtained from in-house animal resources</td></tr><tr><td>Timer</td><td>Control Company</td><td>5000</td><td>Purchased on http://www.control3.com/5000p.htm</td></tr><tr><td>Lightly sweetened dry breakfast cereal loops</td><td>HEB&amp;nbsp;</td><td></td><td>Honey nut toasted oats used in the protocol described, any lightly sweet coated breakfast cereal is recommended</td></tr></tbody></table>

the attentional set shifting task: a measure of cognitive flexibility in mice

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many neuropsychiatric and neurodevelopmental disorders, including depression, post-traumatic stress disorder, schizophrenia and autism spectrum disorder. Deficits in cognitive function also represent the most difficult symptom domain&#160;to successfully treat, as serotonin reuptake inhibitors and tricyclic antidepressants have only modest effects. Functional neuroimaging studies and postmortem analysis of human brain tissue implicate the PFC as being a primary region of dysregulation in patients with these disorders. However, preclinical behavioral assays used to assess these deficits in mouse models which can be readily manipulated genetically and could provide the basis for studies of new treatment avenues have been underutilized. Here we describe the adaptation of a behavioral assay, the attentional set shifting task (AST), to be performed in mice to assess prefrontal cortex mediated cognitive deficits. The neural circuits underlying behavior during the AST are highly conserved across humans, nonhuman primates and rodents, providing excellent face, construct and predictive validity.

Die typische abhängig Maßnahme in diesem Test ist die Anzahl der Versuche pro Stufe zu Kriterium (oder 8 aufeinanderfolgenden richtigen Entscheidungen) zu erfüllen. 4A zeigt die durchschnittliche Anzahl von Versuchen, um Kriterium in jeder Phase in unbehandelten C57BL / 6J mit dem AST erfüllen. Mäuse sind ein Aufmerksamkeits Satz auf der entsprechenden Cue Dimension (Geruch oder Medien), wird die Leistung zu verbessern, wie durch eine Verringerung der Versuche angezeigt, um Kriterium in aufeinander...

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The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

Das Ziel des Protokolls ist es, eine Verhaltenstest wie Aufmerksamkeits Satz Schaltaufgabe (AST) und präfrontalen Kortex vermittelten kognitiven Flexibilität bei Mäusen beurteilt auszuführen.

Die Aufmerksamkeits Set Shifting Aufgabe: Eine Messung der kognitiven Flexibilität bei Mäusen

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

the-attentional-set-shifting-task-measure-cognitive-flexibility

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

27.1K Aufrufe.  University of Texas Health Science Center at San Antonio.  Das Ziel des Protokolls ist es, eine Verhaltenstest wie Aufmerksamkeits Satz Schaltaufgabe (AST) und präfrontalen Kortex vermittelten kognitiven Flexibilität bei Mäusen beurteilt auszuführen. 

Serie: The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

Die Kongruenz Crossmodale Aufgabe als ein Mittel zum Ziel Behavioral Messen in der Rubber Hand Illusion Paradigm erhalten

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Forschung

Verhalten

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. Test day challenges, modifications to the standard task, can be used to systematically tax the neural systems controlling either attention or impulse control. Importantly, these challenges have consistent effects on behavior across laboratories in intact animals and can reveal either enhancements or deficits in cognitive function that are not apparent when rats are only tested on the standard task. The variety of behavioral measures that are collected can be used to determine if other factors (i.e., sedation, motivation deficits, locomotor impairments) are contributing to changes in performance. The versatility of the 5CSRTT is further enhanced because it is amenable to combination with pharmacological, molecular, and genetic techniques.

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. Test day challenges, which are modifications of the standard task, increase flexibility of the task and can be combined with other manipulations to more fully characterize behavior.

Die 5-Wahl Serienreaktionszeit-Aufgabe: Eine Aufgabe der Aufmerksamkeit und Impulskontrolle für Nager

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

A Dual Task Procedure Combined with Rapid Serial Visual Presentation to Test Attentional Blink for Nontargets

When viewers search for targets in a rapid serial visual presentation (RSVP) stream, if two targets are presented within about 500 msec of each other, the first target may be easy to spot but the second is likely to be missed. This phenomenon of attentional blink (AB) has been widely studied to probe the temporal capacity of attention for detecting visual targets. However, with the typical procedure of AB experiments, it is not possible to examine how the processing of non-target items in RSVP may be affected by attention. This paper describes a novel dual task procedure combined with RSVP to test effects of AB for nontargets at varied stimulus onset asynchronies (SOAs). In an exemplar experiment, a target category was first displayed, followed by a sequence of 8 nouns. If one of the nouns belonged to the target category, participants would respond &#8216;yes&#8217; at the end of the sequence, otherwise participants would respond &#8216;no&#8217;. Two 2-alternative forced choice memory tasks followed the response to determine if participants remembered the words immediately before or after the target, as well as a random word from another part of the sequence. In a second exemplar experiment, the same design was used, except that 1) the memory task was counterbalanced into two groups with SOAs of either 120 or 240 msec and 2) three memory tasks followed the sequence and tested remembrance for nontarget nouns in the sequence that could be anywhere from 3 items prior the target noun position to 3 items following the target noun position. Representative results from a previously published study demonstrate that our procedure can be used to examine divergent effects of attention that not only enhance targets but also suppress nontargets. Here we show results from a representative participant that replicated the previous finding.&#160;

This paper describes a novel dual task procedure combined with Rapid Serial Visual Presentation to look at attentional blink at varied stimulus onset asynchronies. This experimental procedure differed from others in that it tested attentional blink for nontargets.

Ein Dual-Task Prozedur Kombiniert mit Rapid Serial Visual Presentation zu Aufmerksamkeits Blink für Nontargets Testen

When viewers search for targets in a rapid serial visual presentation (RSVP) stream, if two targets are presented within about 500 msec of each other, the ...

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these processes is the ability to adjust behavior in response to changes in one&#8217;s environment (i.e., behavioral flexibility). These processes are essential to normal human behavior, and may be disrupted in diverse neuropsychiatric conditions, including schizophrenia, alcoholism, depression, stroke, and Alzheimer&#8217;s disease. Understanding of the neurobiology of executive functions has been greatly advanced by the availability of animal tasks for assessing discrete components of behavioral flexibility, particularly strategy shifting and reversal learning. While several types of tasks have been developed, most are non-automated, labor intensive, and allow testing of only one animal at a time. The recent development of automated, operant-based tasks for assessing behavioral flexibility streamlines testing, standardizes stimulus presentation and data recording, and dramatically improves throughput. Here, we describe automated strategy shifting and reversal tasks, using operant chambers controlled by custom written software programs. Using these tasks, we have shown that the medial prefrontal cortex governs strategy shifting but not reversal learning in the rat, similar to the dissociation observed in humans. Moreover, animals with a neonatal hippocampal lesion, a neurodevelopmental model of schizophrenia, are selectively impaired on the strategy shifting task but not the reversal task. The strategy shifting task also allows the identification of separate types of performance errors, each of which is attributable to distinct neural substrates. The availability of these automated tasks, and the evidence supporting the dissociable contributions of separate prefrontal areas, makes them particularly well-suited assays for the investigation of basic neurobiological processes as well as drug discovery and screening in disease models.

The ability to assess executive functions such as behavioral flexibility in rats is useful for investigating the neurobiology of cognition in both intact animals and disease models. Here we describe automated tasks for assessing strategy shifting and reversal learning, which are particularly sensitive to disruptions in prefrontal cortical networks.

Operante Verfahren zur Bewertung der Verhaltensflexibilität bei Ratten

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

An Operant Intra-/Extra-dimensional Set-shift Task for Mice

Alterations in executive control and cognitive flexibility, such as attentional set-shifting abilities, are core features of several neuropsychiatric diseases. The most widely used neuropsychological tests for the evaluation of attentional set-shifting in human subjects are the Wisconsin Card Sorting Test (WCST) and the CANTAB Intra-/Extra-dimensional set shift task (ID/ED). These tasks have proven clinical relevance and have been modified and successfully adapted for research in animal models. However, currently available tasks for rodents present several limitations, mainly due to their manual-based testing procedures, which are hampering translational advances in psychiatric medicine. To overcome these limitations and to better mimic the original version in primates, we present the development of a novel operant-based two-chamber ID/ED "Operon" task for rodents. We demonstrated the effectiveness of this novel task to measure different facets of cognitive flexibility in mice including attentional set formation and shifting, and reversal learning. Moreover, we show the high flexibility of this task in which three different perceptual dimensions can be manipulated with a high number of stimuli cues for each dimension. This novel ID/ED Operon task can be an effective preclinical tool for drug testing and/or large genetic screening relevant to the study of executive dysfunction and cognitive symptoms found in psychiatric disorders.

Attentional set-shifting cognitive abnormalities are a core feature of many psychiatric diseases. Here, we present the development of a novel automatic system for the effective study of attentional set-shifting abilities, executive functions and other cognitive abilities in mice with high translational validity to human studies.

Ein Operante Intra- / Extra-dimensionalen Set-Shift-Aufgabe für Mäuse

Alterations in executive control and cognitive flexibility, such as attentional set-shifting abilities, are core features of several neuropsychiatric ...

The Emotional Stroop Task: Assessing Cognitive Performance under Exposure to Emotional Content

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than to ink colors of neutral words. The difference shows that people are affected by the emotional content conveyed by the carrier words even though they are irrelevant to the color-naming task at hand. The ESE has been widely deployed with patient populations, as well as with non-selected populations, because the emotion words can be selected to match the tested pathology. The ESE is a powerful tool, yet it is vulnerable to various threats to its validity. This report refers to potential sources of confounding and includes a modal experiment that provides the means to control for them. The most prevalent threat to the validity of existing ESE studies is sustained effects and habituation wrought about by repeated exposure to emotion stimuli. Consequently, the order of exposure to emotion and neutral stimuli is of utmost importance. We show that in the standard design, only one specific order produces the ESE.

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than those of neutral words. This report refers to potential sources of confounding and includes a modal experiment that provides the means to control for them.

Die emotionale Stroop Aufgabe: Bewertung der kognitiven Leistung unter Einwirkung von emotionalen Inhalt

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than to ink colors of neutral words. The ...

New Variations for Strategy Set-shifting in the Rat

Behavioral flexibility is crucial for survival in changing environments. Broadly defined, behavioral flexibility requires a shift of behavioral strategy based on a change in governing rules. We describe a strategy set-shifting task that requires an attentional shift from one stimulus dimension to another. The paradigm is often used for testing cognitive flexibility in primates. However, the rodent version has not been as extensively developed. We have recently extended an established set-shifting task in the rat1 by requiring attention to different stimuli according to context. All the experimental conditions required animals to choose either a left or right lever. Initially, all animals had to choose on the basis of the location of the lever. Subsequently, a change in the rule occurred, which required a shift in set from location-based rule to a rule in which the correct lever was indicated by a light cue. We compared performance on three different versions of the task, in which the light stimulus was either novel, previously relevant, or previously irrelevant. We found that specific neurochemical lesions selectively impaired the ability to make particular types of set shift as measured by the performance on the different versions of the task.

Set-shifting, a form of behavioral flexibility, requires an attentional shift from one stimulus dimension to another. We extended an established rodent set-shifting task1 by requiring attention to different stimuli according to context. The task was combined with specific lesions to identify neuron subtypes underlying a successful shift.

Neue Variationen für Strategie-Verschiebung in der Ratte

Behavioral flexibility is crucial for survival in changing environments. Broadly defined, behavioral flexibility requires a shift of behavioral strategy ...

T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in rodents. In our laboratory, we evaluated the two types of memory in more than 30 strains of genetically engineered mice using the automated version of this apparatus. Here, we present the modified T-maze apparatus operated by a computer with a video-tracking system and our protocols in a movie format. The T-maze apparatus consists of runways partitioned off by sliding doors that can automatically open downward, each with a start box, a T-shaped alley, two boxes with automatic pellet dispensers at one side of the box, and two L-shaped alleys. Each L-shaped alley is connected to the start box so that mice can return to the start box, which excludes the effects of experimenter handling on mouse behavior. This apparatus also has an advantage that in vivo microdialysis, in vivo electrophysiology, and optogenetics techniques can be performed during T-maze performance because the doors are designed to go down into the floor. In this movie article, we describe T-maze tasks using the automated apparatus and the T-maze performance of &alpha;-CaMKII+/- mice, which are reported to show working memory deficits in the eight-arm radial maze task. Our data indicated that &alpha;-CaMKII+/- mice showed a working memory deficit, but no impairment of reference memory, and are consistent with previous findings using the eight-arm radial maze task, which supports the validity of our protocol. In addition, our data indicate that mutants tended to exhibit reversal learning deficits, suggesting that &alpha;-CaMKII deficiency causes reduced behavioral flexibility. Thus, the T-maze test using the modified automatic apparatus is useful for assessing working and reference memory and behavioral flexibility in mice.

This article presents the protocol of T-maze tests using a modified automated apparatus for assessing the learning and memory functions in mice.

T-Labyrinth Erzwungener Wechsel und die Links-Rechts-Discrimination Aufgaben für die Beurteilung der Arbeitsbedingungen und Referenz-Gedächtnis bei Mäusen

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

Neurowissenschaften

Assessment of Stress Effects on Cognitive Flexibility using an Operant Strategy Shifting Paradigm

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and duration of the stressor; 2) type of cognitive function under study; and 3) timing of the stressor in relation to learning or executing the cognitive task. Furthermore, sex differences among the effects of stress on cognitive function have been widely documented. Described here is an adaptation of an automated operant strategy shifting paradigm to assess how variations in stress affect cognitive flexibility in male and female Sprague Dawley rats. Specifically, restraint stress is used before or after training in this operant-based task to examine how stress affects cognitive performance in both sexes. Particular brain areas associated with each task in this automated paradigm have been well-established (i.e., the medial prefrontal cortex and orbitofrontal cortex). This allows for targeted manipulations during the experiment or the assessment of particular genes and proteins in these regions upon completion of the paradigm. This paradigm also allows for the detection of different types of performance errors that occur after stress, each of which has defined neural substrates. Also identified are distinct sex differences in perseverative errors after a repeated restraint stress paradigm. The use of these techniques in a preclinical model may reveal how stress affects the brain and impairs cognition in psychiatric disorders, such as post-traumatic stress disorder (PTSD) and major depressive disorder (MDD), which display marked sex differences in prevalence.

Stressful life events impair cognitive function, increasing the risk of psychiatric disorders. This protocol illustrates how stress affects cognitive flexibility using an automated operant strategy shifting paradigm in male and female Sprague Dawley rats. Specific brain areas underlying particular behaviors are discussed, and translational relevance of results are explored.

Bewertung von Stresseffekten auf die kognitive Flexibilität anhand eines operanten Strategiewechsel-Paradigmas

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and ...

Chronic Stress Shifts Effort-Related Choice Behavior in a Y-Maze Barrier Task in Mice

Mood disorders, including major depressive disorder, can be precipitated by chronic stress. The Y-maze barrier task is an effort-related choice test that measures motivation to expend effort and obtain reward. In mice, chronic stress exposure significantly impacts motivation to work for a higher value reward when a lesser value reward is freely available compared to unstressed mice. Here we describe the chronic corticosterone administration paradigm, which produces a shift in effortful responding in the Y-maze barrier task. In the Y-maze task, one arm contains 4 food pellets, while the other arm contains only 2 pellets. After mice learn to select the high reward arm, barriers with progressively increasing height are then introduced into the high reward arm over multiple test sessions. Unfortunately, most chronic stress paradigms (including corticosterone and social defeat) were developed in male mice and are less effective in female mice. Therefore, we also discuss chronic non-discriminatory social defeat stress (CNSDS), a stress paradigm we developed that is effective in both male and female mice. Repeating results with multiple distinct chronic stressors in male and female mice combined with increased usage of translationally relevant behavior tasks will help to advance the understanding of how chronic stress can precipitate mood disorders.

The Y-maze barrier task is a behavior test that examines motivation to expend effort for reward. Here, we discuss testing multiple well-validated chronic stressors including chronic corticosterone and social defeat stress with this behavior, as well as the novel chronic non-discriminatory social defeat stress (CNSDS), which is effective in females.

Chronischer Stress verschiebt aufwandsbezogenes Wahlverhalten in einer Y-Maze Barriere-Aufgabe bei Mäusen

Mood disorders, including major depressive disorder, can be precipitated by chronic stress. The Y-maze barrier task is an effort-related choice test that ...