Name: testing for metacognitive responding using an odor-based delayed match-to-sample test in rats
Uploaded: 2018-06-18T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 6 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Testing for Metacognitive Responding Using an Odor-based Delayed Match-to-Sample Test in Rats at JoVE.com

Vi ringraziamo Rebecca Burwell per l'uso del suo laboratorio durante la registrazione video e Robert Vera per aiuto con una versione precedente di questo manoscritto.

Tutti i metodi descritti qui sono stati approvati dal istituzionale Animal Care e uso Committee (IACUC) di Providence College.
1. creare un apparato di test
<ol><li>Utilizzare una camera di interazione sociale (76.2 x 114,3 cm.), che è diviso in 3 camere separate.<ol>
<li>Dividere la stanza di centro in un campione e ritardo camber utilizzando un inserto di cartone che può essere sollevato facendo scorrere attraverso tracce di metallo attaccate alle pareti laterali.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Utilizzare opaco contatto carta per coprire le pareti chiare per impedire l'accesso visivo ad altre stanze.</li>
	<li>Su un lato della camera-il-il-destra (sala prove; Vedi Figura 1), coprire il pavimento con granuli di sabbia e carta contatto rosso. Questo servirà come visiva e tattile spunto discriminante per l'opzione di declino.</li>
	<li>Sul lato opposto della sala prova, coprire il pavimento con strisce sollevate usando strisce di nastro adesivo per servire come una visiva e tattile discriminativo spunto per il test di scelta. Coprire le strisce con la carta nera di contatto. Lasciare il restante terzo centrale della camera inalterato.</li>
</ol>2. sviluppo di cibo preferito premiare gerarchia/preferenza test
<ol><li>Selezionare ricompense in cibo possibile per il test. Garantire una ricompensa per essere una ricompensa più grande e quindi "preferito" sopra l'altro.<ol>
<li>Usare un pezzo intero di cereali come ricompensa più grande, "preferito" e un pezzo di ¼ di cereali come ricompensa più piccolo, "meno preferito". Nota: Cereali possono includere cereali zuccherati o disidratato, marshmallow. È anche possibile utilizzare due diversi premi (ad es. cereali vs standard roditore pellet (TestDiet, 45 mg)), ma era difficile determinare una preferenza affidabile classifica all'interno e attraverso gli individui quando la qualità piuttosto che la quantità era il fonte di variazione tra ricompense.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Portare i ratti (Evans lungo maschio adulto) in testing scuro stanza 30 min prima del test inizia. Utilizzare l'illuminazione rossa per illuminare la camera di prova, se i ratti sono nella fase scura del ciclo del loro giorno. In caso contrario, come mostrato nel video di prova in condizioni di normale illuminazione.</li>
	<li>Posizionare le due premi, il pezzo intero di cereali e il pezzo ¼ di cereali, in angoli opposti della stanza destra della camera (Vedi Figura 1).</li>
	<li>Posizionare il ratto sul lato opposto della camera, dalla parte opposta le ricompense e consentire il topo a mangiare una delle ricompense. Nota: Per passare il test di preferenza e per garantire che il pezzo più grande di cereali è la ricompensa preferita, il soggetto deve mangiare la ricompensa più grande sulle prove di 4 su 5 (5 prove per sessione) per 2 sessioni consecutive. Eseguire due sessioni al giorno.<ol>
<li>Se, dopo 10 sessioni, il ratto non ha mostrato una preferenza per il pezzo più grande di cereali, introdurre un premio diverso.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Nel corso di test, per garantire che le preferenze dei ratti rimangano costanti, eseguire controlli di preferenza una volta a settimana.<ol>
<li>Preferenza di esecuzione controlli nello stesso modo come preferenza test, con il pezzo intero e 1/4 di cereali su angoli opposti della camera. Nota: 2 prove comprendono un assegno di preferenza.</li>
		<li>Se ratti selezionano la ricompensa meno comodo per entrambe le prove, test ratto su un test di preferenza completo di 5 prove.<ol>
<li>Se ratto passa, può continuare il test.</li>
			<li>In caso di ratto, cessare test e introdurre un diverso tipo o quantità di ricompensa.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. metodi generali
<ol><li>Utilizzare gli sperimentatori coerenti nel corso di test quindi ratti sono completamente abituate al trattamento e sperimentatore odori. Nota: Si presume che prima della prova i ratti sono stati gestiti per almeno 1 settimana dagli esseri umani, che sono abituati a essere prelevati e trasportati dagli sperimentatori.</li>
	<li>Portare i ratti nelle loro gabbie shoebox (casa-gabbia) in camera test 30 min prima di test inizia a loro ambientarsi nella nuova camera.</li>
	<li>Se il test è eseguito durante la fase scura del ciclo dei ratti, mantenere l'ambiente di testing scuro, con l'eccezione di rosso luci per illuminare l'apparecchio.</li>
	<li>Garantire che le tazze di scelta profumate sono disposti nell'ordine corretto come determinato mediante uno script di randomizzazione che include per controbilanciare. Esca la tazza corretta con l'intero pezzo di cereali.</li>
	<li>Consentire solo il topo a scavare in una tazza ed estrarre immediatamente il ratto dall'apparato una tazza è stata selezionata come indicato da scavare. Mettere il topo in casa-gabbia dove il ratto può finire che consumano la ricompensa.</li>
	<li>L'inter-trial-intervallo (ITI) è fissato a 4 min. iniziare il cronometraggio su un cronometro una volta ratto è nella casa-gabbia.<ol>
<li>Durante l'ITI, pulire l'apparato di aspirazione qualsiasi versato sabbia e pulire il pavimento con alcool isopropilico al 70%. Scartare la ricompensa se non è stato consumato durante il periodo di prova precedente. Inoltre, una volta a settimana, pulire tazze di ceramica scartando vecchia sabbia e asciugandosi tazze con alcool isopropilico.</li>
		<li>Preparare le coppe di sabbia per la prossima prova di riorganizzare l'ordine in base al copione di randomizzazione e la tazza corretta il tasso di adescamento.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. formazione per scavare nella sabbia tazze e assuefazione all'apparato di test
<ol><li>Versare circa ½ tazza di sabbia giocare in tazze di ceramica (6,99 cm. di diametro e 8,81 cm di altezza).</li>
	<li>Posto la coppa piena di sabbia con ricompense in cibo in gabbia a casa di ogni ratto durante la notte. Nota: Ratti sono tenuti a scavare nella tazza e mangiare la ricompensa pernottamento per due notti consecutive con successo.</li>
	<li>Habituate ratto a Testers posizionando il soggetto nell'apparecchio per 5 min.<ol>
<li>Diffondere le ricompense in cibo in tutto l'apparato per incoraggiare l'esplorazione apparato e viaggiando attraverso porte aperte. Garantire che ratti non urinare, defecare o congelare all'interno della camera per due giorni di fila.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Trasferimento inodora tazza di sabbia-riempita con ricompensa in cibo all'apparato di test. Assicurarsi che i ratti con successo scavano nella sabbia e recupero la ricompensa almeno due giorni di fila con nessun comportamento di blocco, la defecazione o la minzione. Se necessario, rimuovere le tazze in ceramica e porre i cereali nella camera.</li>
</ol>5. partita a campione (MTS) formazione
<ol><li>Creare 4 diverse profumate mucchi di sabbia mescolando circa 3 tazze di sabbia giocare con ¼ di cucchiaino di profumate spezie (cannella, caffè, paprica e timo). Per controllare per spunti di odore, crollare un pezzo di ricompensa in tazze di scelta errata.<ol>
<li>Remix profumato sabbia una volta a settimana e conservarlo in contenitori di vetro in modo che profumo forza sia coerenza attraverso test giorni.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Versare ½ tazza di ogni sabbia profumata in 4 tazze e organizzare le tazze in un semi-cerchio sulla carta contatto nera (area attività MTS; Figura 1A). Garantire che tutte le tazze sono equidistanti dalla porta di ingresso.<ol>
<li>Organizzare le tazze mettendoli nella posizione assegnata sulla base dell'output dal software di programmazione "R", utilizzando il campionamento senza funzione di sostituzione.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Dalla vista del soggetto, seppellire un pezzo completo di ricompensa nella tazza profumata corretta. Seppellire ½ pezzo di ricompensa in una tazza profumata con lo stesso campione. Seppellire tutti i premi almeno un modo ½ giù l'altezza della sabbia.<ol>
<li>Scegliere in modo pseudo-casuale la Coppa correttamente profumata, l'unico vincolo è che non un profumo è il profumo di campione più di 2 volte di fila.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Posizionare il soggetto nel pozzetto di misurazione e abbassare la Coppa di campione con una spatola piegata (manico-vassoio ad un angolo di 90 gradi). Permettere il soggetto di scavare la Coppa di campione e recuperare la ricompensa di ½ cereali. Rimuovere la Coppa, non appena il soggetto comincia a mangiare la ricompensa.</li>
	<li>Una volta che il soggetto ha finito di mangiare la ricompensa, sollevare il divisorio del cartone e aprire la porta per la camera di prova come il soggetto entra nella stanza di ritardo.</li>
	<li>Permettere al soggetto di "selezionare" una delle tazze scavando. Appena il soggetto fa una scelta e recupera una ricompensa se presente, rimuovere il soggetto dall'aula e posto nella gabbia trasferimento. Ratti possono annusare ogni tazza, ma sono permessi soltanto una scelta come indicato da scavare.<ol>
<li>Durante l'ITI di 4 minuti, pulire la camera con alcool isopropilico al 70%. Qualsiasi sabbia che può avere versato il vuoto e riempire tazze sabbia se necessario.</li>
		<li>Ottenere la prossima Coppa del campione e l'esca il campione e la Coppa di test. Se il soggetto seleziona la Coppa non corretta nella prova precedente, rimuovere e scartare la ricompensa non vengono consumata.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Garantire che soggetti ricevano una seduta MTS 6-prova al giorno. Per poter superare la formazione di MTS, soggetti devono scegliere la tazza corretta tre delle sei prove in due sessioni consecutive. Nota: Questo garantisce che le prestazioni sono sopra la probabilità, ma sotto il soffitto sul test 4-scelta.</li>
</ol>6. ritardo titolazione in partita in ritardo a campione (DMTS)
<ol><li>Continuare come prima formazione soggetti su MTS (a partire con il ritardo di 0 s). Nota: Prestazioni devono rimanere tra il 40 e il 70% corretto, per garantire che le prestazioni sono ben di sopra di possibilità (25%), ma sotto il soffitto. Prestazioni in questa gamma consentono di soggetti di sperimentare istanze quando essi quando ricorda lo stesso e istanze quando si dimentica il campione. Questo crea un'opportunità per l'uso della risposta declino-prova di essere vantaggioso per il soggetto quando prove selezionate vengono introdotti.</li>
	<li>Se le prestazioni superano il 70% corretto per 2 sessioni consecutive di 6-trial, aumentare il ritardo da 0 a 30 s.<ol>
<li>Negli studi in cui il ritardo non è 0 s, uso un cronometro per ogni ritardo temporale. Dopo che il soggetto ha consumato il campione, alzare il muro divisorio del cartone e permettere soggetto di entrare nella camera di ritardo. Chiudere il divisore di cartone e iniziare a cronometrare il ritardo sul cronometro.</li>
		<li>Dopo 30 s è passato, aprire la porta per la sala di collaudo e chiuse la porta, una volta che il soggetto ha entrato la camera di prova.</li>
		<li>Portare avanti il resto della prova come prima.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Se la prestazione continua a rimanere sopra 70% corretto per 2 sessioni consecutive di 6-trial, aumentare ogni ritardo successivo di 1,5 volte il ritardo precedente.</li>
	<li>Se la prestazione scende sotto il 40% per 2 sessioni consecutive, il ritardo viene restituito al precedente uno usato.</li>
	<li>Se prestazioni rimangono tra 40% e 70% per 2 sessioni consecutive, è possibile impostare tale ritardo come l' oggetto specifico ritardo di criterio.</li>
</ol>7. rifiutare la formazione per un uso
<ol><li>Dopo ogni sessione di allenamento DMTS, posizionare un'altra tazza di sabbia martellata e colorata differente, di fronte le tazze sabbia profumate. Esca la Coppa con la ricompensa di meno-preferito, ¼ pezzo del cereale, che sarà la Coppa del declino. Togliere le tazze sabbia profumate dalla camera.</li>
	<li>Eseguire la prova come durante l'allenamento DMTS, permettendo al soggetto di assaggiare una tazza profumata in modo casuale e aspettare che la camera di ritardo per il ritardo di oggetto specifico.</li>
	<li>Permettere il soggetto di scavare nella sabbia tazza senza profumo e recuperare la ricompensa. Quindi rimuovere il soggetto dalla camera. Questa è considerata una prova "forzato declino".</li>
	<li>Effettuare due prove di flessione forzata dopo ogni sessione di allenamento DMTS.</li>
</ol>8. test: Costretto a vs scelta prove
<ol><li>Soggetti per i test su DMTS utilizzando il ritardo di criterio. Prova ogni soggetto su un 12-trial sessione al giorno.<ol>
<li>Selezionare casualmente 8 delle prove per essere "scelta" prove e posizionare il declino di fronte le tazze profumate. Utilizzare script di randomizzazione per determinare l'ordine di prova-tipo con il vincolo che non più di 3 prove di scelta o forzate si verificano in una successione. Nota: 4 prove rimanenti saranno "costretti," con la tazza di declino rimossa dalla camera.</li>
		<li>A seconda del ritardo di criterio del soggetto, è possibile testare 2 o 3 soggetti durante ITI di un ratto. Durante ITI di 1 soggetto, eseguire prova a seconda del soggetto. Assicurarsi di pulire la camera con alcool isopropilico dopo ogni prova.</li>
		<li>Soggetti per i test su dieci sessioni.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Durante ogni prova, una volta che il topo entra la camera di ritardo garantire che egli sia svoltare a sinistra per rifiutare il test o girare a destra per fare il test (vedere Figura 1A; fotografia dall'alto). Registrare se ratto si sposta da un lato della stanza a altro (ad esempio "decide di fare il test" e poi in seguito traversate al lato di declino-prova della camera). Nota: Il ratto, pertanto, fa una scelta di potenziali metamemory come egli sceglie di prendere o rifiutare il test prima di incontrare gli odori di quattro scelta (Vedi risultati carta19 per una discussione approfondita di simultanee vs potenziali metamemory test).</li>
	<li>Calcolare la precisione sulle sperimentazioni forzati continuamente dopo due sessioni di test e monitor declino-test di utilizzo.<ol>
<li>Se precisione supera il 70% corretto nel corso di due sessioni, cessare test e tornare per ritardare la titolazione con un ritardo più lungo.</li>
		<li>Se declino-test utilizzare approcci 0% o 100% costantemente (2 sessioni), sospendere il test e considerare aumentando o diminuendo il valore della risposta declino-test garantendo i tassi di declino per essere compreso tra 10% e il 40%.</li>
		<li>Se precisione è inferiore a 40% corretto per 2 sessioni, cessare test e tornare per ritardare la titolazione con un ritardo più breve.</li>
		<li>Tornare alla prova dopo la precisione sulla sperimentazione forzate rimane tra 40% e 70% corretto per due sessioni consecutive.</li>
		<li>Durante il test, per assicurarsi che le preferenze dei ratti rimangono le stesse, eseguire preferenza controlla (2 prove una sessione) una volta a settimana. Controlli di preferenza sono descritti sopra.</li>
	</ol>
</li>
</ol>9. suggerito generalizzazione test
<ol><li>I test di generalizzazione, come quelle descritte a risultati carta19 può essere utilizzati per determinare se metacognitivo blocca i trasferimenti attraverso circostanze in cui nessun singolo associazione con stimoli esterni è probabile controllare risponde.<ol>
<li>Ratti sulle prove no-sonda, in cui nessuna fase del campione è presentato ma la fase di RI e prova delle prove è identica ai normali processi di test. In modo casuale intermix 4 prove di sonda con 8 prove di campione normale comporta una sessione 12-trial. Soggetti per i test su 10 sessioni. Confronta le tariffe di declino su nessuna prova di campione con i tassi di declino sulle prove normali.</li>
		<li>Test di ratti sulle prove di campione doppio, in cui i soggetti vengono presentati con l'originale profumo campione due volte per aumentare la forza di memoria. In modo casuale intermix sonda prove con prove di campione normale come spiegato sopra. Confronta le tariffe di declino sulle prove di campione doppio con i tassi di declino sulle prove normali.</li>
		<li>Ratti con tre diversi RIs di prova: il ritardo del criterio, un ritardo che è più breve (ad es. 0 s) rispetto al ritardo del criterio e uno che è più lungo (ad esempio 4 min). Per ogni ritardo entro un soggetti presente sessione con prove a scelta di quattro e due costretto prove, tale che le sessioni sono costituite da 18 prove. In modo casuale intermix tutte le prove e test ratti su dieci sessioni. Confronta le tariffe di declino delle prove su tre ritardi, dove forza di memoria dovrebbe essere diminuito e aumentato, rispettivamente.</li>
	</ol>
</li>
</ol>10. analisi dei dati
<ol><li>Al termine del test, calcolare media proporzione corretta per prove forzate e selezionate per ogni soggetto.<ol>
<li>Per trovare la proporzione della corrette sperimentazione forzate, dividere il numero delle prove corrette forzate per il numero totale delle prove forzate.</li>
		<li>Per trovare la proporzione delle prove selezionate corrette, prima di sottrarre le prove è diminuite dal numero totale delle prove di scelta. Dividere il numero di prove di scelta corretta per il numero totale delle prove scelta meno prove rifiutate per ogni ratto.</li>
		<li>Condurre un t-test su dati di gruppo per confrontare la proporzione delle prove corrette forzate alla proporzione delle prove selezionate corrette (vedere la Figura 2).</li>
		<li>Se vengono eseguiti test di generalizzazione, condurre t-test sui tassi di declino sulle prove di studi normale vs sonda come descritto in 9. Per le prove di ritardo misto, come descritto in 9.1.3, confrontare test forzato e selezionate con un misure ripetute ANOVA con ritardo e il tipo di prova come un fattore di entro-oggetto. Inoltre, procedere ad un one-way ANOVA su uso di declino in ritardi per determinare se la precisione varia con RI.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
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S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enriched+environment+increases+neurogenesis+in+the+adult+rat+dentate+gyrus+and+improves+spatial+memory.">Enriched environment increases neurogenesis in the adult rat dentate gyrus and improves spatial memory.</a> J. Neurobiol. 39 (4), (1999).</li><li>Van Praag, H., Kempermann, G., Gage, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+consequences+of+environmental+enrichment.">Neural consequences of environmental enrichment.</a> Nature reviews. Neuroscience. 1 (3), 191 (2000).</li></ol>

Non ci sono nessun informazioni integrative alla relazione.

Presentato qui è un nuovo metodo per la valutazione metacognitivo blocca in ratti facendo uso di un'attività DMTS basati sull'odore. A causa dell'olfatto come senso primario dei roditori, l'uso di odore è preferibile agli indizi visivi presenti in ratti e topi 20,21. L'uso di scavare nella sabbia è un naturale comportamento di foraggiamento dei ratti, rendendo il compito ecologicamente rilevanti per specie di roditori.
Un passo cruciale nel protocollo consiste nel garantire che non esiste una gerarchia delle ricompense in cibo, uno dei quali è chiaramente preferibile rispetto l'altro. Durante le prime fasi dello studio, i ratti erano tenuti a scegliere tra la presunta per essere comodo ricompensa, un pezzo di cereali zuccherati e pellet piccola cibo standard. Tuttavia, test di preferenza ha reso indiscriminato comportamento scelta, causando l'utilizzo di quantità come la fonte di variazione di ricompensa. Ratti ha scelto tra un pezzo intero di cereali e un pezzo di ¼ di cereali e favorito in modo affidabile la quantità più grande. Senza una preferenza, se la qualità del cibo o quantità, non c'è alcun incentivo ad assumere che il test in declino, questo passaggio è cruciale.
Un altro aspetto importante del protocollo è stabilire corretto RIs e ITIs affinché precisione MTS rimane all'interno della gamma del 40-70% corretto. Se i ritardi sono troppo brevi e interferenza è minima-a causa di lunghe ITIs, ratti esperienza mai "dimenticare" il campione. Al contrario, se RIs sono troppo lunghi e l'ITIs è troppo breve, il test diventa troppo difficile e ratti mai ricordare il campione. Tali risposte possono essere individuate non solo dalla precisione sulle sperimentazioni forzate ma per tassi di declino che sono troppo alta o troppo bassa. Soggetti dovrebbero diminuire di circa il 10-50% delle prove di scelta: se un soggetto rifiuta ogni prova o mai declini, dati non possono essere interpretati come positivo o negativo per la presenza di metamemory e il valore relativo della risposta declino-test deve essere rivalutata . In tutto l'esperimento, performance media sulle sperimentazioni forzati costantemente viene calcolato alla fine dei due giorni di test. Come il progresso dei ratti attraverso ulteriori prove della DMTS, può migliorare la loro performance, che avrebbe avviato una titolazione di ritorno ritardo (cfr. Figura 1B) correggere tale che ritardi possono essere opportunamente aumentati tale precisione rimane inferiore al 70%. Se la memoria per l'esempio è costantemente superiore al 70% diminuire l'ITI. Se la memoria per l'esempio è costantemente sotto il 40% considera aumentando l'ITI e/o aumentare la dimensione del campione di odore da quattro a 10-20 gli odori per ridurre le interferenze di memoria.
A seconda del ceppo di ratti utilizzati, habitat e ciclo luce-buio animali sono alloggiati, memoria potrebbe essere più debole o più forte. Rispetto ad altri ceppi di ratti di laboratorio, ad esempio Wistar o Dawleys Sprague, lungo Evans sono noti per l'acquisizione di compiti cognitivi con relativamente meno prove22,23. Potrebbe, pertanto, richiedere ulteriori fasi di assuefazione e più formazione per altri roditori imparare l'attività. Ratti nel presente studio sono stati alloggiati in ambienti altamente arricchiti con accesso ad esercitare quindi è possibile che i loro ricordi erano relativamente forte24,25,26. Ratti utilizzati qui sono stati anche alloggiati su un ciclo luce-buio invertito che può aumentare la prestazione conoscitiva, poiché essi sono stati testati durante il loro ciclo scuro.
Uso adattivo della risposta declino-prova, indicata da prestazioni significativamente più scelta rispetto ai test forzato suggerisce rispondendo metacognitivo. Tuttavia, risponde metacognitivo potrebbe derivare da affidamento su memoria interna segnali o indicazioni esterne8. Per determinare se in realtà uso adattivo della risposta declino-test è il risultato di stecche di memoria interna, sperimentatori dovrebbero mirare ad eliminare le esterno molti spunti come possibili8,14. Indicazioni esterne sono considerati qualsiasi pubblicamente disponibili test specifici stimoli o spunti che soggetti potrebbero utilizzare per guidare il declino-test uso8. Potenziali indicazioni esterne in questa attività includono relativa salienza di odori individuali, durata del campione, latenza di risposta e la durata di RIs. Test di generalizzazione come descritto qui e più dettagliatamente i risultati carta19 sono utili per escludere blocca comportamentale basato su indicazioni esterne come associazioni ambientali cue a causa di incoerenza di cue nei parametri dell'attività attraverso esperimenti.
In questo paradigma, il ratto è necessaria per prendere la decisione di prendere o rifiutare il test prima che il test della memoria è presentato (Vedi 8.2), eliminando in gran parte il potenziale concorrenziale di risposta controllare l'uso della risposta test di declino. Risposta la concorrenza è la propensione a fare il test basato sulla vista o l'odore dell'opzione test corretta quando la scelta metacognitiva è presentata in concomitanza con la memoria principale test8. Che richiedono di ratti a decidere di prendere o rifiutare il test prima di incontrare il test della memoria stessa riduce notevolmente la possibilità che utilizzano controlli di concorrenza risposta della risposta declino-prova. Tuttavia, un miglioramento a questo disegno sarebbe avere ratti scegliere di prendere o rifiutare il test facendo una particolare risposta in una stanza separata dalla memoria del test stesso. Questo aumenterebbe ulteriormente la natura prospettica di questo paradigma, che può consentire l'eliminazione di più successo di indicazioni esterne8,19. Un ulteriore miglioramento per gli studi futuri è quello, se possibile, registrare latenza di risposta al punto quando il topo entra la sala di collaudo per il tempo necessario per il soggetto a svoltare a sinistra o a destra (declino o prendere la prova, rispettivamente). Questo permetterebbe ai ricercatori di determinare se la latenza di risposta serviti come soggetti un'indicazione esterna imparato da associare lavoro straordinario particolare risposte (Vedi8). Inoltre sarebbe illuminante per registrare se e quando soggetti cambiano la loro risposta (v. 8.2; ad es. viaggio dal lato di scelta MTS della camera per l'area di prova di declino o viceversa). Come discusso nel libro risultati, abbiamo osservato questo comportamento solo una volta, che aggiunge alla conclusione che ratti preso la decisione di prendere o rifiutare il test, non appena sono entrati la sala di collaudo e prima hanno incontrato la memoria test stesso, che hanno fatto da sistematicamente il campionamento ogni odore di scelta.
Perché ratti esaminati in questo paradigma trasferito metacognitivo risponde attraverso prove multiple di generalizzazione, è stato concluso che i ratti erano in grado di metamemory - potrebbero monitorare i loro ricordi per il campione19. Sarà importante per altri gruppi di ricerca testare questo paradigma o simili adattamenti di esso come corroborante prova da diversi laboratori è necessaria prima che si può concludere con certezza che i ratti sono in grado di rispondere metacognitivo e che comportamento è controllato da un segnale interno piuttosto che esterno. Test per la presenza di questa importante capacità mnemonica, che peggiorano con l'età, può risultare utile in traslazionali approcci allo studio della disfunzione di memoria, come ad esempio con topi transgenici e modelli del morbo di Alzheimer. Sarebbe particolarmente fruttuosa per i ricercatori ad impiegare questo paradigma comportamentale in collaborazione con le lesioni di cervello, di inattivazione temporanea cervello o attivazioni (ad es. optogenetica, chemogenetics) e con le registrazioni elettrofisiologiche, come Queste indagini possono delucidare i meccanismi neurali alla base di processi metacognitivi.

Metamemory è la capacità di valutare la forza di uno memorie2,3,4. Mentre gli esseri umani hanno costantemente dimostrato questa capacità cognitiva, c'è dibattito circa l'esistenza di metamemory in animali non umani ad esempio5,6. Un metodo comune per il test per la possibilità di metamemory è quello di presentare gli animali non umani con un declino-test opzione, che, se selezionato risultati in una ricompensa garantita, ma più piccola rispetto la ricompensa per una corretta risposta al test. Soggetti in grado di monitorare gli Stati della loro memoria, se essi dovrebbero rifiutare test quando i loro ricordi sono deboli (per recensioni Vedi:7,8,9,10).
Negli ultimi decenni, le procedure sviluppate per primati umani e non umani11 e piccioni12 sono state adattate in diversi modi per testare ulteriormente per la presenza di metamemory scimmie,1,2,13 . Forse lo studio più seminale della metamemory nelle scimmie è stato ritardato1 di Hampton partita a campione test (DMTS). Dopo l'allenamento nell'attività MTS, ritardi tra il campione e la prova sono stati titolati affinché il livello di difficoltà è stato intermedio tale che scimmie ha avuto la possibilità di ricordare e dimenticare il campione. A seguito del ritardo, le scimmie sono stati presentati con l'opzione di rifiutare il test. Risultati hanno mostrato che soggetti hanno eseguito significativamente più accuratamente in prove in cui hanno scelto di fare il test di prove forzate, suggerendo che scimmie monitorata la loro forza di memoria del campione1.
Maggior parte dei paradigmi di metamemory provati finora hanno utilizzato visual o stimoli uditivi, che non è sorprendente dato che la maggior parte ampiamente testato specie sono stati altamente visiva primati non umani per esempio11,14. Della precedente ricerca limitata che esiste su metacognizione nei ratti, la modalità sensoriale utilizzato è stato anche visivo o uditivo15,16,17,18. Data la recente prova robusta per metacognitivo blocca quando un'attività basata su odore è stato usato19, è possibile che i precedenti risultati ambigui in ratti avrebbe potuto essere a causa della mancanza di paradigmi standardizzati utilizzati. Abbiamo progettato un paradigma19 che in maiuscolo il senso primario del ratto, l'olfatto, adattando il paradigma DMTS simile a quella utilizzata nelle scimmie descritti sopra1. L'attività descritta qui coinvolge scavare in tazze riempite di sabbia per ottenere una ricompensa in cibo, approfittando del comportamento naturale di scavatura del roditore.
Metamemory può essere valutata in ratti utilizzando l'attività DMTS basato su odore presentato qui. In primo luogo, è stabilita una gerarchia di ricompense in cibo così soggetti dimostrano una chiara preferenza per un premio più prezioso. I ratti sono quindi preparati a scavare in una tazza di sabbia profumata per ottenere un premio. Dopo la presentazione di una tazza profumata campione, soggetti devono scegliere uno dei quattro tazze distintamente profumate. Una ricompensa è sepolto nella parte inferiore della tazza con lo stesso profumo come il campione. Dopo i ratti sono abili con i test di base MTS, intervalli di ritenzione (RIs) sono titolati per ogni ratto prestazioni cade tra un 40% e un tasso di successo del 70%. 2/3 delle prove, i ratti sono dati la scelta di rifiutare il test della memoria per una ricompensa meno comodo. Capacità metacognitive dei ratti è valutata confrontando la prestazione sulle prove in cui l'opzione declino-test è presentato (prove di scelta) per prove in cui i ratti sono costretti a prendere il test (costretto prove).
Mentre solo lungo Evans ratti sono stati esaminati in questo paradigma, l'attività potrebbe essere utilizzato per verificare altri ceppi di laboratorio ratti e topi per studiare ulteriormente metamemory in specie di roditori. Sarà anche utile testare roditori invecchiati o topi transgenici con patologie di Alzheimer per meglio capire come disturbi della memoria influiscono sui processi metacognitivi.

<table><tbody><tr><td>Froot loops</td><td>Kellogg&#039;s&amp;nbsp;</td><td>B00I8QZ4HM</td><td>Sweetened cereal&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Sociability Chamber&amp;nbsp;</td><td>Noldus Technologies&amp;nbsp;</td><td>46503 / 46553</td><td></td></tr><tr><td>Black Contact Paper&amp;nbsp;</td><td>Con-Tact&amp;nbsp;</td><td>B000KKMO90</td><td></td></tr><tr><td>Cardboard&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ceramic small animal dishes&amp;nbsp;</td><td>Norpro</td><td>B00061N0QO</td><td>7 cm. in diameter and 3.8 cm tall</td></tr><tr><td>Play sand&amp;nbsp;</td><td>ACTIVA</td><td>B004BNBXJ4</td><td>White Sand</td></tr><tr><td>Duct Tape</td><td>3M</td><td>B001HT720O</td><td>Black duct tape</td></tr><tr><td>Cinnamon&amp;nbsp;</td><td>Simply Organic&amp;nbsp;</td><td>FNTR07824</td><td>Amazon&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Coffee</td><td>Folgers&amp;nbsp;</td><td>B016KZTPJU</td><td>Amazon&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Paprika&amp;nbsp;</td><td>Simply Organic&amp;nbsp;</td><td>B06XB9QGVB</td><td>Amazon&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Thyme&amp;nbsp;</td><td>Simply Organic&amp;nbsp;</td><td>579193</td><td>Amazon&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Colored Sand&amp;nbsp;</td><td>Sandtastik Products&amp;nbsp;</td><td>B000Q4O9UW</td><td>Orange sand&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>70% isopropyl alcohol&amp;nbsp;</td><td>Swan</td><td>B00HKDI6WO</td><td>Amazon&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Dust buster (vacuum)&amp;nbsp;</td><td>Black + Decker</td><td>B01DAI5BZ2</td><td>Cordless vacuum&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Metal tracks&amp;nbsp;</td><td>Home Depot&amp;nbsp;</td><td>EC751BA</td><td>Used for door in chamber&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Spatula</td><td>Chef Craft&amp;nbsp;</td><td>B00B0M5LQK</td><td>Bent at a right angle to lower sample cup into testing apparatus</td></tr></tbody></table>

testing for metacognitive responding using an odor-based delayed match-to-sample test in rats

Metamemory coinvolge la capacità cognitiva di valutare la forza dei propri ricordi. Per esplorare la possibilità di metamemory in animali non umani, sono stati creati numerosi compiti comportamentali, molti dei quali utilizzano un'opzione di rifiutare il test di memoria. Per valutare metamemory in ratti, abbiamo utilizzato questo paradigma di opzione declino-prova adattando precedenti test visivi di in ritardo-partita--campione (DMTS)1,2 , sviluppato per specie di primati a un test basato su odore adatto per roditori. In primo luogo, i ratti sono dato un campione da ricordare scavando in una tazza di sabbia profumata. Dopo un ritardo, il ratto è presentato con quattro tazze distintamente profumati, uno dei quali contiene il profumo identico sperimentato durante il campione; Se questa Coppa corrispondente è selezionata, il ratto ottiene quindi una comodo, più grande ricompensa. Selezione di una qualsiasi delle altre tre non corrispondenti pieno di sabbia profumate coppe provoca alcuna ricompensa. Intervalli di conservazione sono titolati individualmente tale che soggetti eseguire tra 40 e 70% correggere, garantendo pertanto ratti a volte a ricordare e a volte dimentico il campione. Qui, la definizione operativa di metamemory è la capacità di distinguere tra la presenza e l'assenza di memoria attraverso meccanismi comportamentali. Verso la fine, sui due terzi delle prove, un'opzione di declino è presentata oltre che le tazze di quattro scelta (prove di scelta). Se l'opzione di declino-prova-una tazza di sabbia colorata senza profumo, è selezionata, il soggetto riceve una ricompensa di meno-preferito più piccola ed evita il test della memoria. Il restante terzo delle prove, l'opzione declino-test non è disponibile (prove forzate), causando soggetti ad indovinare la tazza corretta quando il campione è dimenticato. Il test di scelta, soggetti che sanno quando possano ricordare dovrebbero selezionare l'opzione di declino quando la memoria è debole piuttosto che fare il test e scegliere in modo non corretto. Quindi, significativamente più alta prestazione sulle prove selezionate rispetto ai test di memoria forzata è indicativa dell'uso adattivo della risposta del declino-test e blocca metacognitivo.

Al fine di studiare la risposta metacognitivo del soggetto, la proporzione delle prove corrette forzate (prestazioni di memoria di riferimento) viene confrontata con la proporzione delle prove selezionate corrette, o prove in cui c'è un opzione di declino presente. Risultati positivi sono indicati da significativamente maggiore precisione sulle prove selezionate rispetto alle prove forzate (Figura 2A). Questi risultati indicano che i ratti possono essere monitoraggio loro Stati di memoria e in calo l'attività quando i loro ricordi sono deboli, portando ad un aumento nella precisione quando un'opzione di declino è presente sulle prove selezionate.
Se le prestazioni non sono significativamente più accurata sulle prove selezionate rispetto alle prove forzate, i risultati sono null. Questa ipotetica mancanza di prova per metamemory in ratti (Figura 2B) è indicata dal mancato utilizzo l'opzione declino-test quando sarebbe stato adattivo a farlo: sulle sperimentazioni in cui il campione è stato dimenticato.
Se vengono eseguiti test di generalizzazione, metacognitiva prestazioni sarebbero indicata se soggetti declino no-campione prove significativamente più normale esempio prove e declino doppio campione prove significativamente più di prove campione normale. Uso di declino dovrebbe mostrano una relazione inversa con precisione di memoria come indicato sulla precisione sulle sperimentazioni forzate. Se precisione sui test forzato non varia con le condizioni di prova, modificare i parametri (ad es. aumento RI) come è Impossibile determinare se i soggetti sono o non si comportano metacognitively. Misto test ritardi, precisione sulle prove selezionate dovrebbe essere significativamente superiore di precisione sui test forzato e soggetti dovrebbero essere più probabile a declinare le prove con RIs più lungo e meno probabile di rifiutare le prove con RIs più brevi. Vedere carta risultati per maggiori dettagli sui test di generalizzazione e rispettive interpretazioni19.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57489/57489fig1v2.jpg"> Figura 1 . Fotografia di apparato sperimentale e di processo. A) fotografia di apparecchi concepiti da19 con autorizzazione. B) processo sperimentale. Il primo passo di assuefazione, ratti a scavare in bicchieri riempiti di sabbia, l'insegnamento si svolge in due giorni. Successivamente, i ratti sono abituati al Apparato sperimentale e sono addestrati a scavare nella sabbia-riempito coppe c'. Soggetti sono poi dato la scelta di due ricompense, rappresentato come un triangolo verde e della Mezzaluna rossa (intero pezzo di cereali vs un quarto pezzo di cereali). Dopo ratti mostrano una significativa preferenza per una ricompensa, transizione alla formazione di MTS, in cui tazze sono riempiti con sabbia profumata, rappresentato da immagini di cannella, paprika, timo e caffè. Se il tasso di successo è inferiore al 50% per due sessioni, il soggetto continua formazione. Se il tasso di successo dei ratti è al 50% o superiore, i progressi di soggetto per ritardare la titolazione. Durante la titolazione di ritardo, ratti continuano con formazione di MTS, ma viene introdotto un ritardo tra il campione e la prova (a partire da 0 s). Se l'accuratezza di memoria dei ratti è superiore al 70%, è aumentata la RI. Se precisione scende sotto il 40%, il RI è diminuito e MTS formazione continua. Questo ciclo continua fino a quando la precisione dei ratti cade dal 40% al 70% per due sessioni consecutive. A questo punto, progresso di ratti alla prova sperimentale che consiste di casualmente mescolati prove forzate e scelta. <a href="/files/ftp_upload/57489/57489fig1v2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57489/57489fig2.jpg"> Figura 2 . Risultati positivi che indica blocca metacognitivo e ipotetici risultati nulli che indica mancanza di blocca metacognitivo. A) risultati positivi adattati da 19 con autorizzazione. La proporzione media corretta delle prove costretto e scelto è stata derivata dalle prestazioni dei 9 ratti su 120 prove ogni. * = p <,05 il t-test accoppiato a due code. Una percentuale significativamente più alta di prove ha risposto correttamente sulle prove selezionate rispetto alle prove forzate indica l'uso appropriato della risposta test di declino. B) una proporzione equivalente delle prove ha risposto correttamente costretto e scelto prove indica mancanza delle prove sulla base di forza di memoria in declino. Possibilità, 0.25, è indicato dalla linea tratteggiata. Barre di errore rappresentano errore standard dei mezzi. <a href="/files/ftp_upload/57489/57489fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

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Testing for Metacognitive Responding Using an Odor-based Delayed Match-to-Sample Test in Rats

Questo protocollo descrive un metodo per studiare la possibilità di metamemory, o memoria consapevolezza, nei roditori. Il paradigma di in ritardo-corrispondenza--campione basato su odore è un romanzo, ecologicamente rilevanti del comportamento test utile per la determinazione del limite a cui roditori possono rispondere in modo adattivo basato sul monitoraggio cognitivamente la forza dei loro Stati di memoria.

Test per metacognitivo risponde utilizzando un odore-based ritardato Test Match a campione in ratti

Metamemory involves the cognitive ability to assess the strength of one&#39;s memories. To explore the possibility of metamemory in non-human animals, ...

testing-for-metacognitive-responding-using-an-odor-based-delayed

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

7.1K Views.  Providence College. Questo protocollo descrive un metodo per studiare la possibilità di metamemory, o memoria consapevolezza, nei roditori. Il paradigma di in ritardo-corrispondenza--campione basato su odore è un romanzo, ecologicamente rilevanti del comportamento test utile per la determinazione del limite a cui roditori possono rispondere in modo adattivo basato sul monitoraggio cognitivamente la forza dei loro Stati di memoria.

Video: Testing for Metacognitive Responding Using an Odor-based Delayed Match-to-Sample Test in Rats

A Fully Automated Rodent Conditioning Protocol for Sensorimotor Integration and Cognitive Control Experiments

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. Higher cognitive functions that require precise control over sensorimotor responses such as decision-making and attentional modulation, however, are typically assessed in nonhuman primates. Despite the richness of primate behavior that allows multiple variants of these functions to be studied, the rodent model remains an attractive, cost-effective alternative to primate models. Furthermore, the ability to fully automate operant conditioning in rodents adds unique advantages over the labor intensive training of nonhuman primates while studying a broad range of these complex functions.
Here, we introduce a protocol for operantly conditioning rats on performing working memory tasks. During critical epochs of the task, the protocol ensures that the animal's overt movement is minimized by requiring the animal to 'fixate' until a Go cue is delivered, akin to nonhuman primate experimental design. A simple two alternative forced choice task is implemented to demonstrate the performance. We discuss the application of this paradigm to other tasks.

A fully automated protocol for rodent operant conditioning is proposed. The protocol relies on precise temporal control of behavioral events to investigate the extent to which this control influences neural activity underlying sensorimotor integration and cognitive control experiments.

Un completamente automatizzata Roditore condizionata Protocollo per Sensomotoria Integrazione e esperimenti di controllo cognitive

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. ...

Ricerca

Comportamento

Testing for Odor Discrimination and Habituation in Mice

This video demonstrates a technique to establish the presence of a normally functioning olfactory system in a mouse. The test helps determine whether the mouse can discriminate between non-social odors and social odors, whether the mouse habituates to a repeatedly presented odor, and whether the mouse demonstrates dishabituation when presented with a novel odor. Since many social behavior tests measure the experimental animal&#8217;s response to a familiar or novel mouse, false positives can be avoided by establishing that the animals can detect and discriminate between social odors. There are similar considerations in learning tests such as fear conditioning that use odor to create a novel environment or olfactory cues as an associative stimulus. Deficits in the olfactory system would impair the ability to distinguish between contexts and to form an association with an olfactory cue during fear conditioning. 
In the odor habitation/dishabituation test, the mouse is repeatedly presented with several odors. Each odor is presented three times for two minutes. The investigator records the sniffing time directed towards the odor as the measurement of olfactory responsiveness. A typical mouse shows a decrease in response to the odor over repeated presentations (habituation). The experimenter then presents a novel odor that elicits increased sniffing towards the new odor (dishabituation). After repeated presentation of the novel odor the animal again shows habituation. This protocol involves the presentation of water, two or more non-social odors, and two social odors. In addition to reducing experimental confounds, this test can provide information on the function of the olfactory systems of new knockout, knock-in, and conditional knockout mouse lines.

This manuscript describes a protocol to examine the olfactory system of rodents. The olfactory habituation/dishabituation test will allow investigators to determine whether a mouse habituates to a repeatedly presented odor and whether the mouse demonstrates dishabituation when presented a novel odor.

Test per Odore Discriminazione e assuefazione nei topi

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Olfactory Behavioral Testing in the Adult Mouse

The rodent olfactory system is of increasing interest to scientists, studied, in part, in systems biology because of its stereotyped, yet accessible circuitry. In addition, this area's unique ability to generate new neurons throughout an organism's lifetime makes it an attractive system for developmental and regenerative biologists alike. Such interest necessitates a means for a quick, yet reliable assessment of olfactory function. Many tests of olfactory ability are complex, variable or not specifically designed for mice. Also, some tests are sensitive to memory deficits as well as defects in olfactory abilities, confounding obtained results.
Here, we describe a simple battery of tests designed to identify defects in olfactory sensitivity and preference. First, an initial general health assessment allows for the identification of animals suitable for further testing. Second, mice are exposed to various dilutions of scents to ascertain whether there is a threshold difference. Third, mice are presented with various scents, both attractive and aversive, that allow for the assessment of olfactory preference. These simple studies should make the initial characterization of olfactory behavior accessible for labs of varied resources and expertise.

Fundamental, yet unique properties of the rodent olfactory system have led to its increasing study among biologists. A relatively simple assessment of its function is then also needed. Here we describe sensitive tests for the characterization of mouse olfactory sensitivity and preference.

Olfattivo test comportamentali nel topo adulto

The rodent olfactory system is of increasing interest to scientists, studied, in part, in systems biology because of its stereotyped, yet accessible ...

Biologia

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive decline, such as Alzheimer&#39;s disease (AD), have become a promising tool to elucidate the underlying mechanisms and promote the therapeutic advances. An important step is the validation and characterization of expected behavioral abnormality in the models, in the case of AD, cognitive decline. The long-term behavioral investigations of laboratory animals to study the effect of aging demand substantial efforts from researchers. The IntelliCage system is a high-throughput and cost-effective test battery for mice that eliminates the need for daily human handling. Here, we describe how the system is utilized in the long-term phenotyping of a genetic Alzheimer&#39;s disease model, specifically focusing on the cognitive functions. The experiment employs repeated battery of tests that assess spatial learning and executive functions. This cost-effective age-dependent phenotyping allows us to identify the transient and/or permanent effects of genes on various cognitive aspects.

This paper describes a protocol for cognitive assessments for genetic models of the Alzheimer&#39;s disease using the IntelliCage system, which is a high throughput automated behavioral monitoring system with operant conditioning.

Automatizzato, a lungo termine l'analisi comportamentale per funzioni Cognitive in più modelli di genetici del morbo di Alzheimer, utilizzando IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

The Dig Task: A Simple Scent Discrimination Reveals Deficits Following Frontal Brain Damage

Cognitive impairment is the most frequent cause of disability in humans following brain damage, yet the behavioral tasks used to assess cognition in rodent models of brain injury is lacking. Borrowing from the operant literature our laboratory utilized a basic scent discrimination paradigm1-4 in order to assess deficits in frontally-injured rats. Previously we have briefly described the Dig task and demonstrated that rats with frontal brain damage show severe deficits across multiple tests within the task5. Here we present a more detailed protocol for this task. Rats are placed into a chamber and allowed to discriminate between two scented sands, one of which contains a reinforcer. The trial ends after the rat either correctly discriminates (defined as digging in the correct scented sand), incorrectly discriminates, or 30 sec elapses. Rats that correctly discriminate are allowed to recover and consume the reinforcer. Rats that discriminate incorrectly are immediately removed from the chamber. This can continue through a variety of reversals and novel scents. The primary analysis is the accuracy for each scent pairing (cumulative proportion correct for each scent). The general findings from the Dig task suggest that it is a simple experimental preparation that can assess deficits in rats with bilateral frontal cortical damage compared to rats with unilateral parietal damage. The Dig task can also be easily incorporated into an existing cognitive test battery. The use of more tasks such as this one can lead to more accurate testing of frontal function following injury, which may lead to therapeutic options for treatment. All animal use was conducted in accordance with protocols approved by the Institutional Animal Care and Use Committee.

In this protocol, a novel application of scent discrimination is described. The Dig task is a reasonably inexpensive task that can be used to assess frontally-mediated cognition following brain damage.

Il compito Dig: Un profumo semplice discriminazione rivela deficit in seguito al danneggiamento frontale del cervello

Cognitive impairment is the most frequent cause of disability in humans following brain damage, yet the behavioral tasks used to assess cognition in ...

Neuroscienze

A Low-Cost, Odor-Reward Association Task for Tests of Learning and Memory

Robust and simple behavioral paradigms of appetitive, associative memory are crucial for researchers interested in cellular and molecular mechanisms of memory. In this paper, an effective and low-cost mouse behavioral protocol is described for examining the effects of physiological manipulation (such as the infusion of pharmacological agents) on the learning rate and duration of odor-reward memory. Representative results are provided from a study examining the differential role of tyrosine kinase receptor activity in short-term (STM) and long-term memory (LTM). Male mice were conditioned to associate a reward (sugar pellet) with one of the two odors, and their memory for the association was tested 2 or 48 h later. Immediately prior to the training, a tyrosine kinase (Trk) receptor inhibitor or vehicle infusions were delivered into the olfactory bulb (OB). Although there was no effect of the infusion on the learning rate, blockade of the Trk receptors in the OB selectively impaired LTM (48 h), and not short-term memory (STM; 2 h). The LTM impairment was attributed to the diminished odor selectivity as measured by the length of the digging time. The culmination of the results of this experiment showed that Trk receptor activation in the OB is the key in olfactory memory consolidation.

An odor-reward, associative learning task was used to investigate the differential effects of physiological manipulation on long-term and short-term memory.

Robust and simple behavioral paradigms of appetitive, associative memory are crucial for researchers interested in cellular and molecular mechanisms of ...

An Inescapable Cat Odor Exposure Protocol for Studying Innate and Contextual Threat Conditioning in Rats

Animals respond to threatening situations by exhibiting a number of defensive behaviors, including avoidance, freezing, and risk assessment. An animal model with an ethological approach offers a deeper insight into the biological mechanisms underlying threat responses. This paper describes a methodology to measure defensive behaviors toward both innate and learned aversive stimuli in rats. Animals were individually exposed to predator odor in an inescapable chamber to elicit a measurable, sustained, defensive state. The experimental design involved placing a rat in a familiar chamber for 10 min followed by exposure to cat odor for another 10 min in the same context. The next day, the rats were re-exposed for 10 min to the same context chamber where cat odor exposure occurred. Sessions were video-recorded and defensive behaviors were assessed on both days. 
The behavioral test was coupled with reversible functional inactivation and c-Fos immunohistochemistry techniques to determine the role of the interoceptive cortex in threat responses. Rats exposed to cat odor on the first day and re-exposed to the context chamber on the second day displayed higher levels of defensive behaviors, and that cat odor elicited a robust increase in the neural activity of the interoceptive cortex. Moreover, muscimol inactivation of the interoceptive cortex reduced the expression of defensive behaviors in response to cat odor and impaired contextual threat memory. These results show that this behavioral assay is a useful tool for studying neural mechanisms of defensive behaviors and may offer insight into mechanisms that mediate fear in humans and its related disorders.

Cat skin/fur odor exposure provides a reliable method to investigate neural circuits and mechanisms of defensive responses in rodents and may offer insight into mechanisms that mediate fear in humans. Here, we describe a protocol for investigating the role of the interoceptive cortex in threat responses in rats.

Animals respond to threatening situations by exhibiting a number of defensive behaviors, including avoidance, freezing, and risk assessment. An animal ...

Assessment of Mouse Judgment Bias through an Olfactory Digging Task

Judgment biases (JB) are differences in the way that individuals in positive and negative affective/emotional states interpret ambiguous information. This phenomenon has long been observed in humans, with individuals in positive states responding to ambiguity 'optimistically' and those in negative states instead showing 'pessimism'. Researchers aiming to assess animal affect have taken advantage of these differential responses, developing tasks to assess judgment bias as an indicator of affective state. These tasks are becoming increasingly popular across diverse species and fields of research. However, for laboratory mice, the most widely used vertebrates in research and a species heavily relied upon to model affective disorders, only one JB task has been successfully validated as sensitive to changes in affective state. Here, we provide a detailed description of this novel murine JB task, and evidence of its sensitivity to mouse affect. Though refinements are still necessary, assessment of mouse JB opens the door for answering both practical questions regarding mouse welfare, and fundamental questions about the impact of affective state in translational research.

This article provides a detailed description of a novel mouse judgment bias protocol. Evidence of this olfactory digging task's sensitivity to affective state is also demonstrated and its utility across diverse research fields is discussed.

Valutazione del pregiudizio del giudizio del topo attraverso un'attività di scavo olfattivo

Judgment biases (JB) are differences in the way that individuals in positive and negative affective/emotional states interpret ambiguous information. This ...

A Lateralized Odor Learning Model in Neonatal Rats for Dissecting Neural Circuitry Underpinning Memory Formation

Rat pups during a critical postnatal period (&#8804; 10 days) readily form a preference for an odor that is associated with stimuli mimicking maternal care. Such a preference memory can last from hours, to days, even life-long, depending on training parameters. Early odor preference learning provides us with a model in which the critical changes for a natural form of learning occur in the olfactory circuitry. An additional feature that makes it a powerful tool for the analysis of memory processes is that early odor preference learning can be lateralized via single naris occlusion within the critical period. This is due to the lack of mature anterior commissural connections of the olfactory hemispheres at this early age. This work outlines behavioral protocols for lateralized odor learning using nose plugs. Acute, reversible naris occlusion minimizes tissue and neuronal damages associated with long-term occlusion and more aggressive methods such as cauterization. The lateralized odor learning model permits within-animal comparison, therefore greatly reducing variance compared to between-animal designs. This method has been used successfully to probe the circuit changes in the olfactory system produced by training. Future directions include exploring molecular underpinnings of odor memory using this lateralized learning model; and correlating physiological change with memory strength and durations.

This protocol introduces lateralized early odor preference learning in rats using acute single naris occlusion. Lateralized learning permits the examination of behavioral outcomes and underpinning biological mechanisms within the same animals, reducing variance induced by between-animal designs. This protocol can be used to investigate molecular mechanisms underpinning early odor learning.

Un laterizzazione Odore Learning Modello in ratti neonati per dissezione Formazione Neural circuiti Sostenere la memoria

Rat pups during a critical postnatal period (&#8804; 10 days) readily form a preference for an odor that is associated with stimuli mimicking maternal ...

<meta charset="utf8"></head><body>Progettazione di un olfattometro flessibile ed economico per esperimenti olfattivi sui roditori

Constructing an Olfactometer for Rodent Olfactory Behavior Studies

The use of olfactometers to study rodent behavior and brain activity during olfactory tasks is crucial for understanding brain circuits. These sophisticated devices allow researchers to precisely control and deliver odor stimuli, enabling the investigation of complex olfactory processes in rodents. Although commercially available olfactometers are convenient, they present challenges when technical issues arise, often requiring costly assistance and potentially disrupting research timelines. This article details the construction of a custom olfactometer specifically designed for mouse olfactory behavior experiments, providing a comprehensive list of parts and step-by-step instructions. The olfactometer is controlled through MATLAB, offering a user-friendly interface for researchers. Importantly, the open-source code allows users to modify and adapt the system, tailoring behavioral tasks to meet specific experimental needs. Building a customized olfactometer empowers users with the knowledge and capability to perform custom experimental design and troubleshooting independently, saving both time and resources. This approach not only enhances research flexibility but also fosters a deeper understanding of the equipment's functionality, ultimately leading to more robust and reliable olfactory studies in rodents.

<meta charset="utf8"></head><body>Costruzione di un olfattometro per studi sul comportamento olfattivo dei roditori Spettroscopia nel vicino infrarosso Studio di iperscansione in consulenza psicolo

This protocol describes the construction of an olfactometer for go/no-go olfactory behavior experiments. Step-by-step instructions, along with images, are provided to ensure the successful construction of the olfactometer. Information for troubleshooting issues encountered during the process is also included.