We thank G. Pruzzo for his excellent technical assistance and the IIT mechanical workshop for help in building our new apparatus. This research was supported by the Istituto Italiano di Tecnologia, the Marie Curie FP7-Reintegration-Grant N&#176;268247, and by the Italian Ministry of Health Grants for Young Researchers (GR-2010-2315883).

<ol>
	<li>Keeler, J. F., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Translating+cognition+from+animals+to+humans.">Translating cognition from animals to humans.</a> Biochemical pharmacology. 81 (12), 1356-1366 (2011).</li><li>Milner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Different+Brain+Lesions+on+Card+Sorting.">Effects of Different Brain Lesions on Card Sorting.</a> Arch Neurol. 9, 100-110 (1963).</li><li>Roberts, A. C., Robbins, T. W., Everitt, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+intradimensional+and+extradimensional+shifts+on+visual+discrimination+learning+in+humans+and+non-human+primates.">The effects of intradimensional and extradimensional shifts on visual discrimination learning in humans and non-human primates.</a> The Quarterly journal of experimental psychology. B, Comparative and physiological psychology. 40 (4), 321-341 (1988).</li><li>Barnett, J. H., Robbins, T. W., Leeson, V. C., Sahakian, B. J., Joyce, E. M., Blackwell, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+cognitive+function+in+clinical+trials+of+schizophrenia.">Assessing cognitive function in clinical trials of schizophrenia.</a> Neuroscience and biobehavioral reviews. 34 (8), 1161-1177 (2010).</li><li>Hill, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Executive+dysfunction+in+autism.">Executive dysfunction in autism.</a> Trends in Cognitive Sciences. 8 (1), 26-32 (2004).</li><li>Ceaser, A. E., Goldberg, T. E., Egan, M. F., McMahon, R. P., Weinberger, D. R., Gold, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Set-shifting+ability+and+schizophrenia:+a+marker+of+clinical+illness+or+an+intermediate+phenotype.">Set-shifting ability and schizophrenia: a marker of clinical illness or an intermediate phenotype.</a> Biological psychiatry. 64 (9), 782-788 (2008).</li><li>Owen, A. M., Roberts, A. C., Hodges, J. R., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrasting+mechanisms+of+impaired+attentional+set-shifting+in+patients+with+frontal+lobe+damage+or+Parkinson's+disease.">Contrasting mechanisms of impaired attentional set-shifting in patients with frontal lobe damage or Parkinson's disease.</a> Brain. 116 (5), 1159-1175 (1993).</li><li>Head, D., Bolton, D., Hymas, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficit+in+cognitive+shifting+ability+in+patients+with+obsessive-compulsive+disorder.">Deficit in cognitive shifting ability in patients with obsessive-compulsive disorder.</a> Biological Psychiatry. 25 (7), 929-937 (1989).</li><li>Chamberlain, S. R., 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=Translational+approaches+to+frontostriatal+dysfunction+in+attention-deficit/hyperactivity+disorder+using+a+computerized+neuropsychological+battery.">Translational approaches to frontostriatal dysfunction in attention-deficit/hyperactivity disorder using a computerized neuropsychological battery.</a> Biological psychiatry. 69 (12), 1192-1203 (2011).</li><li>Gilmour, G., 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=Measuring+the+construct+of+executive+control+in+schizophrenia:+Defining+and+validating+translational+animal+paradigms+for+discovery+research.">Measuring the construct of executive control in schizophrenia: Defining and validating translational animal paradigms for discovery research.</a> Neuroscience and biobehavioral reviews. , 1-16 (2012).</li><li>Barch, D. M., Braver, T. S., Carter, C. S., Poldrack, R. A., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CNTRICS+final+task+selection:+executive+control.">CNTRICS final task selection: executive control.</a> Schizophrenia bulletin. 35 (1), 115-135 (2009).</li><li>Dias, R., Robbins, T. W., Roberts, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociation+in+prefrontal+cortex+of+affective+and+attentional+shifts.">Dissociation in prefrontal cortex of affective and attentional shifts.</a> Nature. 380 (6569), 69-72 (1996).</li><li>Birrell, J. M., Brown, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medial+Frontal+Cortex+Mediates+Perceptual+Attentional+Set+Shifting+in+the+Rat.">Medial Frontal Cortex Mediates Perceptual Attentional Set Shifting in the Rat.</a> The Journal of Neuroscience. 20 (11), 4320-4324 (2000).</li><li>Bissonette, G. B., Martins, G. J., Franz, T. M., Harper, E. S., Schoenbaum, G., Powell, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Double+dissociation+of+the+effects+of+medial+and+orbital+prefrontal+cortical+lesions+on+attentional+and+affective+shifts+in+mice.">Double dissociation of the effects of medial and orbital prefrontal cortical lesions on attentional and affective shifts in mice.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (44), 11124-11130 (2008).</li><li>Papaleo, F., 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=Genetic+dissection+of+the+role+of+catechol-O-methyltransferase+in+cognition+and+stress+reactivity+in+mice.">Genetic dissection of the role of catechol-O-methyltransferase in cognition and stress reactivity in mice.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (35), 8709-8723 (2008).</li><li>Garner, J. P., Thogerson, C. M., W&#252;rbel, H., Murray, J. D., Mench, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+neuropsychology:+validation+of+the+Intra-Dimensional+Extra-Dimensional+set+shifting+task+for+mice.">Animal neuropsychology: validation of the Intra-Dimensional Extra-Dimensional set shifting task for mice.</a> Behavioural brain research. 173 (1), 53-61 (2006).</li><li>Owen, A. M., Roberts, A. C., Polkey, C. E., Sahakian, B. J., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extra-dimensional+versus+intra-dimensional+set+shifting+performance+following+frontal+lobe+excisions,+temporal+lobe+excisions+or+amygdalo-hippocampectomy+in+man.">Extra-dimensional versus intra-dimensional set shifting performance following frontal lobe excisions, temporal lobe excisions or amygdalo-hippocampectomy in man.</a> Neuropsychologica. 29 (10), 993-1006 (1991).</li><li>Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+5-choice+serial+reaction+time+task:+behavioural+pharmacology+and+functional+neurochemistry.">The 5-choice serial reaction time task: behavioural pharmacology and functional neurochemistry.</a> Psychopharmacology. 163 (3-4), 362-380 (2002).</li><li>Scheggia, D., Bebensee, A., Weinberger, D. R., Papaleo, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ultimate+intra-/extra-dimensional+attentional+set-shifting+task+for+mice.">The ultimate intra-/extra-dimensional attentional set-shifting task for mice.</a> Biological psychiatry. 75 (8), 660-670 (2014).</li><li>Machkintosh, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+overtraining+on+a+reversal+and+a+nonreversal+shift.">The effects of overtraining on a reversal and a nonreversal shift.</a> Journal of Comparative and Physiological Psychology. 55 (4), 555-559 (1962).</li><li>Abraham, N. M., Spors, H., Carleton, A., Margrie, T. W., Kuner, T., Schaefer, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maintaining+accuracy+at+the+expense+of+speed:+stimulus+similarity+defines+odor+discrimination+time+in+mice.">Maintaining accuracy at the expense of speed: stimulus similarity defines odor discrimination time in mice.</a> Neuron. 44 (5), 865-876 (2004).</li><li>Cools, R., Rogers, R., Barker, R. A., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Top-down+attentional+control+in+Parkinson's+disease:+salient+considerations.">Top-down attentional control in Parkinson's disease: salient considerations.</a> Journal of cognitive neuroscience. 22 (5), 848-859 (2010).</li></ol>

The authors declare that they have no financial conflicts of interest.

במחקר זה אנו מציגים רומן אוטומטי מזהה משימת שתי קאמריים / ED &quot;אופרון&quot; לעכברים שהוא מסוגל למדוד גמישות מחשבתית דרך למידת היפוך, היווצרות מערכת קשב והסטה באופן מהימן. פרדיגמה זו היא מקבילה לWCST ומשימות / ED זיהוי נפוץ בקופי אדם ולא אנושי ומתגברת על המגבלות העיקריות של הגרסאות הקודמות למכרסמים. הפרדיגמה אופרון זה יכול לשמש ככלי יעיל לתרופה חדש גדולה ו / או הקרנות גנטיות רלוונטיות לקוגניטיבית (פרע) פונקציות בעכברים עם רלוונטיות גבוהות לרפואת translational. משימה אוטומטית זה יש את היתרונות הבאים על משימה / ED מספר שימש בעבר למכרסמים: (1) יש לה נהלי עבודה אינטנסיבית פחות מהגרסות ידניות (לדוגמא, התוכנה מסדירה את כל השלבים של המשימה, הפחתת התערבויות באופן משמעותי. הנסיין); (2) שהוא מבטל כל מקור של סובייקטיביות בparame המדודters (למשל, הניסוי לא נדרש לשפוט אם או לא בעלי החיים דווקא עשו תגובת בחירה); (3) זה מבטל כל אפשרות שעכברים עלולים לעקוב אחר רמזים הקשורים לחיזוק על מנת להפוך את התגובה (כלומר, את הפרס תמיד נמסר באופן אוטומטי במגזין המרכז); (4) זה ימנע תנאים סביבתיים שרירותיים (למשל, שימוש במבוכים ומכשירים בגדלים / חומרים שונים, שימוש בגירויי אות הוכנו באופן ידני); (5) הוא מאפשר מניפולציה של שלושה ממדים שונים עם מגוון רחב של גירויים שונים, בהתאם למשימות האנושיות שווי ערך בשימוש בהגדרה הקלינית. כאן אנו מציגים נתונים רק מעכברים, אבל יתרונות דומים שניתן היו לצפות גם לחולדות. ישנם צעדים קריטיים במשימה, שהם פרמטרים מבנה-תוקף פנימיים שניתן להשתמש בי כדי לזהות ביצועי הסטה-סט קשב areliable: i) ביצועים פחות טובים בcompar EDSאד לשלבים קודמים ii) שיפור כללי מIDS לIDS2; iii) שיפור מסוים בשלבי היפוך ברציפות, כיותר של בעלי חיים הם אימן בבתוך-סט היפוכים, טוב יותר שהוא צריך לבצע בהמשך ההיפוכים בתוך-סט 20; iv) ביצועים טובים יותר בהשוואה לEDSRe EDS. משימת אופרון זה רומן הזהות / ED מציגה את כל התכונות הללו, עולים בקנה אחד עם מחקרים קודמים בפרימטים באמצעות CANTAB הזהות / משימת ED ובמכרסמים באמצעות המדריך &quot;לחפור&quot; גרסה 12,13. יתר על כן, כל שלב של משימה אוטומטית זה היה למד במספר שווה של ניסויים ללא קשר לממד הרלוונטי / לא רלוונטי בשימוש (כלומר, ריח, מרקם ואור) 19. זה הוכיח שיש את כל הגירויים המשמשים בולטות דומות ומתאימים להגדרת היווצרות ו / או הסטת קשב. הניסויים שלנו מראים כי הקושי בפתרון EDS גם מודגש על ידי הגידול בשיהוי תגובה. זמן עיבודעליות כדי לשמור על דיוק אופטימלי בהבחנות קשה יותר 21. לפיכך, בהתחשב בחביון להגיב כמדד למהירות של עיבוד מידע, קבלת החלטות ופתרון בעיות 18, השיהוי איטי יותר במהלך EDS עשוי לשקף אסטרטגיה אימצה אל הפנים הקושי בפתרון הסט-ההסטה. הראינו כי מנגנון הרומן שלנו ניתן להשתמש ביעילות עם הפרדיגמה יותר &quot;הקלסית&quot; קשב הסטה-סט העסקת שני ממדים בלבד לאורך כל הבדיקה (כלומר, שני-הממד) או עם תקוע-בסט הפרדיגמה, רומז השימוש של שלושה ממדים. בהתאם לתחום הקוגניטיבי של עניין, ניתן לבחור את הפרוטוקול המתאים ביותר. שתי פרדיגמות אלה היו בשימוש בעבר בבני אדם, קופים ומכרסמים 7,12-17. עם זאת, ההליך תקוע-בסט הוא מסוגל להבחין בין מרכיבים השונים של מערכת-הסטה והוא בבוקרבצר מידה סלקטיבית של תפקוד אונה קדמי בחולים אנושיים 7,22. יתר על כן, בעיה אחת שעלולה להתרחש בפרדיגמת שני הממד הוא חוסר הרלוונטיות למדה שאולי להטות את התוצאות. להישרדות רלוונטית למד מתייחסת לחוסר היכולת לטפל וללמוד על מידע שהיה בעבר לא רלוונטי 7. מצב זה יכול להתרחש בשלב EDS של פרדיגמת שני הממד, כנושא נדרש להעביר את תשומת הלב לממד לא רלוונטי בעבר. במקרה זה, זה בעצם בלתי אפשרי להבחין אם גירעון EDS בשל חוסר היכולת להסיט את תשומת לב מממד רלוונטי בעבר ו / או חוסר יכולת החברה להעביר את תשומת הלב לממד לא רלוונטי בעבר. ירידת ערך עשויה אז פשוט משקף את העיכוב הפעיל להגיב לממד שנעשה לא רלוונטי בעבר על ידי העמותה האקראית שלו עם חיזוק משוב. לעומת זאת, בקון להגדיר תקוע ב-תנאי של, כישלון לעבור לממד הרלוונטי החדש לא ניתן לייחס לכל ידע קודם על הממד הזה שכן הוא לא היה חווה בעבר. כישלון, ולכן, משקף להישרדות לממד הרלוונטי בעבר. לסיכום, גם אם בעכברים נורמלים wild-type &quot;תקוע-שנקבע ב&#39;ושני-ממד &#39;קשב פרדיגמות עשויים להניב תוצאות דומות הסטה-סט, אנחנו מעדיפים במפורש תקועים-שנקבע להישרדות לסיבות שנדונו מֵעַל.

סט-הסטת קשב היא מדד של גמישות מחשבתית ופונקציות ביצועיות 1. זה מתייחס ליכולת לעבור בין הכללים פנימיים השרירותיים (&quot;סטי קוגניטיבי-קשב&quot;). משימות נוירו-פסיכולוגיות הנפוצה ביותר למדידת סט-הסטת קשב וגמישות מחשבתית בבני האדם הן מיון המבחן ויסקונסין הכרטיס (WCST) 2 וגרסה האחרונה יותר ומעודנת יותר: התוך וחוץ-ממדי קשב הסטה-סט (זהות / ED) של נוירופסיכולוגיים הבדיקה האוטומטית הסוללה קיימברידג &#39;(CANTAB) 3,4. משימות אלה היו בשימוש כדי לזהות הפרעות קוגניטיביות ספציפיות במגוון רחב של הפרעות נפשיות כוללים אוטיזם 5, 6 סכיזופרניה, הפרעות מחלת פרקינסון 7, הפרעות טורדניות כפייתיות 8 וקשב / היפראקטיביות 9. הרלוונטיות הקלינית וגישה המתודולוגית מוצקה של WCST והזהות / בדיקות ED יש attעניין racted ביישום של בדיקות דומות במחקר פרה-קליני 10,11. משימות אלה מאפשרות למדידה סלקטיבית באותו הנושא של יכולות קוגניטיביות שונות כגון למידה מפלה, למידת היפוך, היווצרות של סט קשב, הסטה של תשומת לב באותו הממד (. כלומר משמרת, תוך-ממדית: IDS) ובין שונה ממדים תפיסתיים (כלומר, שינוי נוסף ממדים:. EDS). זה חיוני כי מעגלים שונים במוח, כמו גם נוירופתולוגיה עשויים לשנות תפקודים קוגניטיביים שונים אלה בדרכים שונות. לדוגמא, דיסוציאציה כפולה או השפעת התמחות פונקציונלית הודגמה בין / המדיאלי לרוחב (בקופים ובני אדם) (במכרסמים) ואזורי ההקפה של PFC במשימות הסטה-סט הקשב. בעוד קליפת orbitofrontal היא יותר מעורבת בשלבי ההיפוך של משימות אלה, אזור PFC הרוחב / המדיאלי מסדיר את שלבי שינוי נוספים-ממדיים12-14. גרסאות של מכרסמים של בדיקות הסטה-סט קשב אלה לפרימטים כבר נוצרו בהצלחה 13-16. עם זאת, כמה היבטים של גרסאות מכרסמים אלו הגבלת היישומים והשימוש בם. לדוגמא, משימות אלה מנוהלות באופן ידני ולכן מאוד עתיר עבודה וקשה לתקנן. יתר על כן, הנוכחות של חיזוקים מזון בתוך הגירויים עלולה לגרום לפרשנות דו-משמעית של תגובות של בעלי חיים והטיה פוטנציאלית בבחירת קבלת 10. מאפיינים אלה מוגבלים התפוקה של בדיקות, וחשוב יותר, היישום שלהם במחקרים גנטיים ו / או הקרנת סמים בקנה מידה גדולה. כדי להתגבר על מגבלות אלה ועל מנת לשפר את היישומים הפוטנציאליים של פרדיגמות משמרת הזהות / ED במכרסמים, אנו מציגים כאן משימה מבוססת אופרנטית שני קאמרי רומן לבדוק גמישות מחשבתית בעכברים. משימת הרומן הזה מחקה את משימת זיהוי / ED משמשת באדם ואינו הדוקהקופי אדם ועוקף את הבעיות של גרסאות מכרסמים קודם לכן.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1386">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Plexiglas walls and aluminum floor</td>
			<td style="width:264px;">Custom made</td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td style="width:744px;">(16 x 16 x 16 cm for each chamber)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Plexiglas door&#160;</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PC</td>
			<td>Dell Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MED-PC IV software&#160;</td>
			<td>(Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td>
			<td>custom made</td>
			<td>Use an operant code in order to automatically control the presentation of the stimuli and the sequence of the stages</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nose-poke hole&#160;</td>
			<td>Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td>
			<td>ENV-314M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Food magazine&#160;</td>
			<td>Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td>
			<td>ENV-303M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pellet dispenser for food reinforcement&#160;</td>
			<td>Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td>
			<td>ENV-203-14P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Houselight&#160;</td>
			<td>Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td>
			<td>ENV-315M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dilution olfactometer&#160;</td>
			<td>(Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td>
			<td>PHM-275</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Liquid odorants</td>
			<td>(Sigma Aldrich, Dorset, UK)</td>
			<td></td>
			<td>(see Table 1)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Mineral oil</td>
			<td>(Sigma Aldrich, Dorset, UK)</td>
			<td>M5904</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Air pump and vacuum</td>
			<td>(Med Associates, St. Albans, VT, USA)</td>
			<td>PHM-280</td>
			<td>Vacuum is recommended for scents removal at the end of each trial</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Light-emitting diodes (LED)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>High-intensity, transparent gem, 3 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Floor textures</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>3x3 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Reinforcement pellets</td>
			<td>TestDiet</td>
			<td>5TUL 14mg</td>
			<td>For mice</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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.

איור 2 מראה דוגמא של משימת זיהוי / ED. זוגות של גירויים (או &quot;אפליה 2 &#39;&#39; אפליית 1 &#39;או) מוצגים באופן אקראי בכל שלב, והעכבר צריך לבחור את הגירוי הנכון בכל זוג. בדוגמא השולחן הזה, המופת הנכונה דיווחה בנועז. בשלב הראשון (SD או אפליה פשוטה), הגירויים שהוצגו בשני חורי האף-השק היו שונים באחד משלושת ממדים (למשל, O1: וניל לעומת O2: לבנדר) והעכבר מתוגמל לבחירת המופת הנכונה (למשל, O1). ברגע שהנושא מגיע לקריטריון בשלב זה, השלב הבא (CD או אפליית מתחם) מתחיל, שבו אותו מופת של הממד הרלוונטי מוצגות מעולפת באקראי על ידי מופת של שנייה, אך ממד לא רלוונטי, הציג כגורם בלבול ( למשל, L1:. vs.L2 אור הכחול: אור צהוב). שתי הבחנות שונות אפשריות בשלב (eithe זהר &#39;אפליית 1 &quot;או&quot; אפליה 2&#39;). בשלב הבא (היפוך CDRe או אפליית מתחם), תלויות הגמול הפוך אבל מופת והממד הרלוונטי הם ללא שינוי: העכבר יש ללמוד כי הגירוי הנכון בעבר הוא עכשיו לא נכון (לדוגמא, ריח לבנדר עכשיו מתוגמלת). בשלב הבא (IDS או שינוי פנים-ממדי), מופת חדשה (שני ריחות ואורות) אבל הם הציגו את הממד הרלוונטי (ריח בדוגמא זו) נשארת זהה (למשל, תות שדה הוא הבחירה הנכונה). בשלב הבא (IDR או היפוך התוך-ממדי), תלויות הגמול הפוך. לאחר שינוי פנים-ממדי שני (IDS2 והיפוכו), מופת חדשה הם הציגו כדי לבחון את השינוי נוסף-ממדי (EDS) שבממד הרלוונטי משתנה. ב&#39;תקוע ב-סט של EDS, העכבר יש להתמקד בממד החדש (למשל, המרקם, T1: נייר זכוכית גסה לעומת T2: sa בסדרndpaper), ואילו הממד הרלוונטי בעבר (במקרה, הריח הזה) הוא החברה הממד לא רלוונטי. ב&#39;דו-הממד של EDS, הממד לא רלוונטי בעבר (במקרה זה, אור) הוא החברה הממד הרלוונטי. בשלב הסופי (היפוך EDSRe או חוץ-ממדי), תלויות הגמול הפוך. על מנת לקבל תוצאות אמינות, ממדי הגירוי המשמשים במשימה צריכים להיות באותה מידה למדו היטב. כפי שניתן לראות באיור 3, נדרשו חזותי, מישוש וריח הבחנות במנגנון הרומן הפעם דומה (F (2,64) = 0.36; p = 0.69) ודומים מספר הניסויים (F (2,64) = 0.059, p = 0.94) כדי להגיע לקריטריון, המצביעים על כך בעלי החיים מסוגלים לבצע הבחנות פשוטות ללא קשר הממד שהוצג. אם סט קשב אמין פותח במשך שלבי הבדיקה של המשימה, עמ &#39;erformance של עכבר רגיל wild-type צריך להיות עני בשלב EDS בהשוואה לשלבים קודמים והבאים, כפי שדווח במחקרים קודמים במכרסמים ויונקים 12,13. בפרט, עלייה חזקה של זמן וניסויים הדרושים כדי להגיע לקריטריונים צריכה להימצא בEDS בהשוואה לשלבי IDS. כפי שמודגם באיור 4, בניסוי שלנו עם הפרוטוקול &quot;תקוע-שנקבע ב&#39;, ניתוח ביצועים של העכברים גילה אפקט אפליה למספר הניסויים (F (8168) = 9.23; p &lt;0.0001) וזמן ( F (8168) = 8.62; p &lt;0.0001) נדרש כדי להגיע לקריטריונים. יותר ניסויים ואכן, עכברי צורך ויותר זמן כדי לפתור את שלב EDS בהשוואה לשלבי CD, IDS, IDS2 וEDSRe (p &lt;0.05; איור 4 א-ב). כמו כן, ניתוח של ביצועים נבדקו עם הפרוטוקול &#39;דו-ממד&#39; (איור 5) הראה השפעה אפליה משמעותית עבור מספר הניסויים (F (8,72) = 3.66; p &lt;0.005) והזמן (F (8,72) = 4.65; p &lt;0.0005) דרוש כדי להגיע לקריטריונים. ואכן, אנו מראים כי יותר ניסויי עכברים נדרשים (p &lt;0.05) ויותר זמן (p &lt;0.05) כדי לפתור את EDS בהשוואה לתקליטורים, IDS, IDS2 וEDSRe (איור 5 א-ב). לא נמצא הבדלים ביכולות הסטה יש לשים לב בין העכברים שנבדקו עם ממדים שונים. בעכבר רגיל wild-type, ההיפוך הראשון לומד (כלומר., CDRe) הוא קשה יותר מהאפליה הראשונית (כלומר, CD). בהסכם, כפי שעולים מאיורים 4 ו -5, עכברים צריכים יותר ניסויים (p &lt;0.05; איור 4-5A) ויותר זמן (p &lt;0.05; איור 4-5B) כדי להשלים שלב זה. יתר על כן, ביצועי היפוך צריכים לשפר מCDRe לIDSRe לIDS2Re, כפי שאנו מראים בניסוי שלנו עם שני פרוטוקולים &quot;תקוע-בסט &#39;ו&#39; דו-הממד&quot;. resul אלהTS לחזק את הראיות של היווצרות מערכת קשב דרך המשימה. לאורך כל המשימה, העכברים צריכים לשפר את המהירות שלהם להגיב על שלבים ברציפות. בהתאם לכך, הניתוח של חביון להגיב הראה השפעה משמעותית אפליה (F (8,200) = 42.59, p &lt;0.0001). בפרט, כפי שהודגם על ידי נציגי תוצאות באיור 4C חביון לתקוע בשלב IDS2 הוא ירד בהשוואה לזה בשלבי IDS, CD ו- SD (p &lt;0.0005). יתר על כן, חביון להגיב עלה במהלך שלב EDS בהשוואה לIDS2 הקודם וIDS2Re ושלבים רצופים EDSRe (p &lt;0.05). גם בקנה אחד עם תוצאות אלה, הניתוח של חביון להגיב במשימה &#39;דו-ממד&#39; הראה השפעה משמעותית של אפליה (F (7,63) = 9.98; p &lt;0.0005). כפי שניתן לראות באיור 5 ג, חביון לעשות בחירה wכעלה במהלך EDS בהשוואה לIDS2 הקודם וIDS2Re וEDSRe רצוף (p &lt;0.05). מאז חביון להגיב כבר נחשב מדד של עיבוד על החלטה, 18, ​​משתמע מתוצאות אלה עוד כי העכברים נתקלו בבעיות עיבוד השלטון המפלה החדש במהלך EDS. בהתבסס על ביצועי ההתנהגות של wild-type עכברים (איור 4-5), שקבענו, כי המספר המינימלי של גודל מדגם (על ידי ניתוח כוח R) עבור כל קבוצת ניסוי צריך להיות 8. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig3.jpg" /> 3. הבחנות פשוט דמותו של אור, ריח ומרקם הן שווה ערך. (א) מספר הניסויים וזמן (ב) נדרש כדי להגיע לקריטריון על הבחנות פשוטות עם גירויי אור היחיד, ריח או מרקם. ערכים מייצגים ממוצע ± SEM ברחבי דמויות 2-4. אורי נתוניםפורסם ginally ב&#39;התוך האולטימטיבי וExtradimensional קשב Set-העברת משימה לעכברים &#39;19. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig4.jpg" /> ביצועי איור 4. C57BL6J פרוע מסוג עכברי זכרים בזמן &quot;תקוע-שנקבע ב&#39;ניסויים זהות / ED operon משימה. (א), (ב) (בדקות) וימים הנדרשים כדי להגיע לקריטריון בשלבים השונים של הזהות / המשימה ED operon באמצעות פרדיגמה &quot;תקועה-שנקבע ב&#39;הזהות / ED. (ג) זמן (בשניות) שחלף בין פתיחת דלת המחיצה ותגובת האף-צק (חביון להגיב) בשלבים השונים של המשימה. סך של 26 עכברים נבדק; 4 עכברים לא נכללו משום שהם לא אמינים תוקעים כדי לאחזר את חיזוק המזון במהלך האימון או לא היו מסוגל לסיים את הדוארהליך ntire. : * P &lt;0.05 לעומת CD, IDS, IDS2, IDS2Re וEDSRe; ב &#39;: * p &lt;0.05 לעומת CD, IDS2, IDS2Re וEDSRe. A ו- B: #p &lt;0.05, ## p &lt;0.005 לעומת CD, IDSRe וIDS2Re. C: * p &lt;0.05 לעומת IDS2, IDS2Re וEDSRe. שים לב שהעכברים הצליחו להשלים את כל המשימות ב5-9 ימים בכל הניסויים שדווחו בדמויות 3-4. נתונים שפורסמו במקור ב&#39;התוך האולטימטיבי וExtradimensional קשב Set-העברת משימה לעכברים &#39;19. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53503/53503fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig5.jpg" /> מספר איור 5. ביצועי עכברי זכרי C57BL6J פרוע מסוג ב &#39;שני-הממד&#39; / EDמשימת operon. ניסויים (), (ב) זמן (בדקות) וימים הנדרשים כדי להגיע לקריטריון בשלבים השונים של זהות המשימה / ED operon באמצעות פרדיגמת שני ממד. (ג) זמן (בשניות) שחלף בין פתיחת דלת המחיצה ותגובת האף-צק (חביון להגיב) בשלבים השונים של המשימה. סך של 13 עכברים נבדק; 3 עכברים לא נכללו משום שהם לא אמינים תוקעים כדי לאחזר את חיזוק המזון במהלך האימון או לא היו מסוגל לסיים את ההליך כולו. A ו- B: #p &lt;0.05 לעומת CD וIDS2Re, * p &lt;0.05 לעומת CD, IDS, IDS2, EDSRe. C: * p &lt;0.05 לעומת IDS2, IDS2Re וEDSRe. נתונים שפורסמו במקור ב&#39;התוך האולטימטיבי וExtradimensional קשב Set-העברת משימה לעכברים &#39;19. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53503/53503fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחצו כאן ל</a>לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/53503/53503fig6.jpg" /> ציר זמן של איור 6. ההליך כולו של הפרוטוקול כדי לבדוק את זהות המשימה / ED. <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שָׁלָב </td><td> תֵאוּר </td><td> הערות נוספות </td><td> אזכור </td></tr><tr><td> אפליה פשוטה (SD) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> מתחם אפליה (CD) </td><td> גירויים שונים בשני ממדים תפיסתיים, כגון צבע וצורה לגירויים חזותיים במשימה האנושית, או בין גירויי מרקם וריח למכרסמים </td><td></td><td></td></tr><tr><td> היפוך למידה (CDRe - IDSRe - IDS2Re - EDSRe) </td><td> שתי מופתים בתוך ממד תפיסתי יש לי תלויות חיזוקם הפוך, כך שמה היה בעבר נכון אז לא נכון ולהיפך) </td><td> במידת היפוך סידורי, ביצועים משתפרים עם רצופות תהפוכות בתוך-סט. לפיכך, שלבי היפוך (כלומר., CDRe, IDSRe, IDS2Re) לא רק להעריך את התפקוד של אזורים בקליפת המוח שונים, אלא גם משרתים 1) כדי ליצור את סט קשב cognitive- לערער על ידי שלב EDS, ו- 2) כדי למנוע אוויר באמונות תפלות ללא מכוון היבטים של הגירוי </td><td> - פצעים של קליפת orbitofrontal בעכברים (Bissonette et al, 2008). וmonkyes למידת היפוך לקוי (Dias et al., 1996) - FMRI במהלך הופעה בלמידת ההיפוך הראה הפעלה של קליפת orbitofrontal (המפשייר ואוון, 2006) </td></tr><tr><td> המשמרת (IDS - IDS2) Intradimensional </td><td> מופת רומן הם הציגו, אבל באותו הממד חיזוק </td><td> IDS של שלביםerve כבקרה פנימית חיונית (כלומר., EDS צריך להיות קשה יותר מIDS), וגם לתרום ליצירת הסט הקוגניטיבי-קשב </td><td> דלדול הדופמין בPFC לקוי היווצרות סט קשב (רובינס ורוברטס, 2007). 6-OHDA קופים lesioned לא הראו ההפחתה הקלסית ההפחתה בטעויות מהראשונה (IDS1) לאפליה האחרונה (IDS5), שאמור לשקף רכישת סט קשב </td></tr><tr><td rowspan="2"> משמרת Extradimensional (EDS) </td><td> &#39;תקוע-שנקבע ב&#39;פרוטוקול: בעבר ממד גירוי רלוונטי הוא הוחלף על ידי ממד גירוי חדש שמייד הופך רלוונטי </td><td> כישלון לעבור לממד הרלוונטי החדש לא ניתן לייחס לכל ידע קודם על הממד הזה שכן הוא לא היה חווה בעבר. כישלון, ולכן, משקף להישרדות לממד הרלוונטי בעבר </td><td> - פצעים של HAV mPFCדואר היה תכנית לפגוע בEDS בעכברים (Bissonette et al., 2008), וmokeys (Dias et al., 1996) - חולי אונה קדמיות לקויים במצב &#39;להישרדות&#39; תקוע-בסט, אך לא במצב &quot;שני ממד &#39;(. Et al אוון, 1993) - דופמין בmPFC מווסת ביצועי EDS בעכברים (Papaleo et al, 2008;.. Scheggia et al, 2014) וחולדות (Tunbridge et al, 2004). </td></tr><tr><td> פרוטוקול &quot;שני ממדים&quot;: הממד לא רלוונטי בעבר חיזוק </td><td> כישלון לכאורה להעביר סט קשב עלול להתעורר כאשר נושא הוא מסוגל להסיט את תשומת לב מממד רלוונטי בעבר (כאשר הוא הופך להיות לא רלוונטי) אבל, בכל זאת, לא הצליח למקד את תשומת לב בממד הרלוונטי החדש </td><td> - נגע של mPFC בחולדות (Birrell ובראון, 2000) לקוי משמרת EDS הפעלת fMRI במהלך הופעה על EDS הוכח של PFC ventro-צדדי (המפשייר ואוון, 2006) -60; </td></tr></tbody></table> טבלה 2: שלבי תיאור הזהות / ED O פרון משימה של השלבים של המשימה, כוללים אזכור של הנגע ומחקרים פרמקולוגיים פונה התפקיד של אזורים במוח המעורבים במבנים השונים שנבדקו במהלך המשימה..

Watch this Scientific Journal Video about An Operant Intra-/Extra-dimensional Set-shift Task for Mice at JoVE.com

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

אופרנטית התוך / Set-משמרת Extra-ממדית המשימה לעכברים

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.

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

an-operant-intra-extra-dimensional-set-shift-task-for-mice

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

12.1K Views.  Istituto Italiano di Tecnologia. 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.

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

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.

תגובת 5-Choice הסידורי זמן משימה: משימה של תשומת לב ודחף בקרה למכרסמים

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. ...

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.

The goal of this protocol is to perform a behavioral assay such as the attentional set shifting task (AST) to assess prefrontal cortex-mediated cognitive flexibility in mice.

המשימה הקשב Set הסטה: מדוד של גמישות קוגניטיבית בעכברים

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

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.

נהלים אופרנטית להערכת גמישות התנהגותית בחולדות

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

A Protocol for Housing Mice in an Enriched Environment

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent studies demonstrate that environmental enrichment decreases adiposity, increases energy expenditure, resists diet induced obesity, and causes cancer remission and inhibition in mice. EE typically consists of larger living space, a variety of &#8216;toys&#8217; to interact with, running wheels, and can include a number of other novel environmental changes. All of this fosters a more complex social engagement, cognitive and physical stimulations. Importantly, the toy location and type of toy is changed regularly, which encourages the mice to adapt to a frequently changing and novel environment. Many variables can be manipulated in EE to promote health effects in mice. Thus these approaches are difficult to control and must be properly managed to successfully replicate the associated phenotypes. Therefore, the goal of this video is to demonstrate how EE is properly set up and maintained to assure a complex, challenging, and controlled environment so that other researchers can easily reproduce the protective effects of EE against obesity and cancer.

Environmental enrichment for mice requires a complex and challenging setup, as well as comprehensive husbandry and handling techniques to assure robust metabolic and anti-cancer effects in the mice. This protocol provides detailed procedures to reproduce the above mentioned effects in mice.

פרוטוקול לעכברי שיכון בסביבה מועשרת

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent ...

Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered shuttle boxes were equipped with two operant levers (left and right) and a food receptacle in one chamber, which was then divided from the second chamber by an automated guillotine door covered by a wire grid. Different stimulus mice, rotated across testing days, served as a social stimulus behind the wire grid, and were only visible following the opening of the guillotine door. Test mice were trained to lever press in order to open the door and gain access to the stimulus partner for 15 sec. The number of lever presses required to obtain the social reward progressively increased on a fixed schedule of 3. Testing sessions ended after test mice stopped lever pressing for 5 consecutive minutes. The last reinforced ratio or breakpoint can be used as a quantitative measure of social motivation. For the second paradigm, test mice were trained to discriminate between left and right lever presses in order to obtain either a food reward or the social reward. Mice were rewarded for every 3 presses of each respective lever. The number of food and social rewards can be compared as a measurement of the value placed upon each reward. The ratio of each reward type can also be compared between mouse strains and the change in this ratio can be monitored within testing sessions to measure satiation with a given reward type. Both of these operant conditioning paradigms are highly useful for the quantification of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior.

This article describes a new protocol for the quantitative measurement of social motivation in mice using operant conditioning for a social reward. The protocol is useful for the measurement of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior.

כימות מוטיבציה חברתית בעכברים באמצעות תניה אופרנטית

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered ...

Measuring Delay Discounting in Humans Using an Adjusting Amount Task

Delay discounting refers to a decline in the value of a reward when it is delayed relative to when it is immediately available. Delay discounting tasks are used to identify indifference points, which reflect equal preference for two dichotomous reward alternatives differing in both delay and magnitude. Indifference points are key to assessing the shape of a delay-discounting gradient because they allow us to isolate the effect of delay on value. For example, if at a 1 week delay and a maximum of $1,000, the indifference point is at $700 we know that, for that participant, a 1-week delay corresponds to a 30% reduction in value. This video outlines an adjusting amount delay-discounting task that identifies indifference points relatively quickly and is inexpensive and easy to administer. Once data have been collected, non-linear regression techniques are typically used to generate discounting curves. The steepness of the discounting curve reflects the degree of impulsive choice of a group or individual. These techniques have been used with a wide range of commodities and have identified populations that are relatively impulsive. For example, people with substance abuse problems discount delayed rewards more steeply than control participants. Although degree of discounting varies as a function of the commodity examined, discounting of one commodity correlates with discounting of other commodities, which suggests that discounting may be a persistent pattern of behavior1.

Delay discounting refers to a decline in the value of a reward when it is delayed relative to when it is immediately available. We outline a computer-based delay discounting task that is easy to implement and allows for the quantification of the degree of delay discounting in human participants.

מדידת עיכוב היוון בבני אדם באמצעות משימות סכום התאמה

Delay discounting refers to a decline in the value of a reward when it is delayed relative to when it is immediately available. Delay discounting tasks ...

Determining Pain Detection and Tolerance Thresholds Using an Integrated, Multi-Modal Pain Task Battery

Human pain models are useful in the assessing the analgesic effect of drugs, providing information about a drug&#39;s pharmacology and identify potentially suitable therapeutic populations. The need to use a comprehensive battery of pain models is highlighted by studies whereby only a single pain model, thought to relate to the clinical situation, demonstrates lack of efficacy. No single experimental model can mimic the complex nature of clinical pain. The integrated, multi-modal pain task&#160;battery presented here encompasses the electrical stimulation task, pressure stimulation task, cold pressor task, the UVB inflammatory model which includes a thermal task and a paradigm for inhibitory conditioned pain modulation. These human pain models have been tested for predicative validity and reliability both in their own right and in combination, and can be used repeatedly, quickly, in short succession, with minimum burden for the subject and with a modest quantity of equipment. This allows a drug to be fully characterized and profiled for analgesic effect which is especially useful for drugs with a novel or untested mechanism of action.

Human pain models are valuable tools used to assess the analgesic potential of novel compounds and predict their clinical efficacy, especially when used in an integrated manner. Although implementation of these models is complex, with proper execution, the pain models described in this protocol can provide predictive and reliable results.

קביעת איתור כאב ספי סובלנות שימוש משולב, רב מודלי סוללת משימות כאב

Human pain models are useful in the assessing the analgesic effect of drugs, providing information about a drug&#39;s pharmacology and identify ...

Task Interruption and Resumption Paradigm for Testing the Activation and Pursuit of an Abstract Thinking Goal

This protocol is based on the task interruption and resumption paradigm, the premise of which is that active goals lead to persistent behavior and thus a higher resumption rate after a period of delay or interruption. The task interruption and resumption protocol described in this research is tailored to test the activation of cognitive goals (e.g., a goal to think more abstractly). Cognitive goals may be pursued even during the interruption period; thus, to prevent this, the protocol involves cognitive distraction. The protocol consists of several stages. Specifically, the initial stage includes the goal activation process, where the treatment (versus control) condition receives a manipulation to activate the cognitive goal being tested by the researcher. In the next stage, participants are presented with the introduction of a task that is perceived to either satisfy or not satisfy the cognitive goal of interest. Importantly, this task is interrupted a few seconds after it begins. The task interruption forces a delay period and introduces a cognitive distraction to prevent the automatic pursuit and fulfillment of the cognitive goal. After the interruption period, participants are given a choice between resuming the interrupted task and abandoning the interrupted task to complete an alternative task instead. Among participants whose cognitive goals had been activated at the earlier stage, the task resumption rate should be higher if the task was perceived as an opportunity to satisfy (versus not satisfy) the goal. Such a finding would provide empirical evidence that the cognitive goal has been activated and pursued. In previous research, this protocol has been used to test whether causal uncertainty activates an abstract thinking goal. Adapting the protocol to test the activation of other cognitive goals is also discussed.

This protocol was designed to test the activation and pursuit of cognitive goals (e.g., an abstract thinking goal) using the task interruption and resumption paradigm. The protocol is suitable for cognitive goals that are automatically pursued once activated, as the distraction procedure prevents goal pursuit during the interruption period.

הפרעה משים ואת פרדיגמה חידוש לבדיקת ההפעלה וחיפוש אחר מטרת חשיבה מופשטת

This protocol is based on the task interruption and resumption paradigm, the premise of which is that active goals lead to persistent behavior and thus a ...

Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches

An operant conditioning paradigm is used to test the song preference of female zebra finches. Finches are placed in a two-chambered cage with a connecting opening and indicate their preference for a song by landing on a perch within each chamber. By interrupting the infrared beam from a photoelectric sensor above each perch, the bird activates the playback of a song through a speaker located on each side of the cage. Freely available software is used to trigger the song playback from each perch. To determine the song preference of each animal, her chamber preference is first identified by triggering no song playback when she lands on each perch. This chamber preference is then compared to her song preference. A minimum activity threshold is set to ensure the preference is real. Using this method, we show that paired females prefer the song of their partner. This method was used to understand the contribution of dopamine to the formation and maintenance of song preference.

We describe a technique to evaluate song preference in zebra finches. Females are placed in a two-chambered cage and song preference is measured by the number of times she triggers the playback of one song by landing on a perch within one chamber, compared with triggering a different song in the second chamber. Perch landings are counted using infrared sensors.

Operant מיזוג משימה כדי למדוד העדפה שיר הזברה פרושים

An operant conditioning paradigm is used to test the song preference of female zebra finches. Finches are placed in a two-chambered cage with a connecting ...

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.

הערכת השפעות הלחץ על גמישות קוגניטיבית באמצעות פרדיגמה של הסטת אסטרטגיה אופרנטית

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