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  • 發布時間:2020-05-11 11:52 原文鏈接: 斯金納箱:研究動物行為的尖端裝備(二)

    模塊功能

     





    所有組件均可根據實驗需求選配安裝

     


     

    箱體功能



     


     

    升級觸屏斯金納箱

     


     

    系統并且提供多種標準范例,包括整套任務所必需的習慣和圖形,可讓動物達到特殊應用中的標準,同時收集和分析數據。所提供的標準任務范例可直接轉化為已建立的猴子和人類觸摸模型*。

     

    到目前為止,市面上有多種界面系統和行為控制軟件包,然而,只有ABET II提供給沒有任何編程經驗的用戶一個可以自定義的軟件系統。


    可以執行的常見任務有:

    雙選擇成對/視覺辨別逆轉 Two-choice Pairwise/Visual Discrimination Reversal (PD) 
    學習認知兩個同時顯示圖形中的一個是正確的。觸摸正確刺激(S+)會被獎勵食物,觸摸錯誤刺激(S-)會被超時懲罰。一旦此任務學習結束,刺激將會顛倒,S+刺激會變為S-刺激,反之亦然。這個逆轉學習過程需要優勢反應的抑制,并且依賴于前額皮質。

    配對聯結式學習 Paired Associate Learning (PAL) 
    在人類中,類似的任務可以用于高效的阿爾茨海默癥早期檢測。在嚙齒動物的PAL任務中,三個空間位置會出現三個物體,動物學習和記憶其中的一個。在給予實驗中,會出現兩個不同的物體,一個位于正確的位置,另一個位于錯誤位置,動物必須選擇位于正確刺激位置的那個。此任務對于膽堿能傳遞很敏感,并且可表現海馬功能障礙,并且能夠區分海馬體中谷氨酸和乙酰膽堿受體的功能。

    視覺運動條件學習 Visuomotor Conditional Learning (VMCL) 
    習慣和刺激反應類任務,嚙齒動物學習這樣一種規則:假如圖形A出現,對左邊區域做出響應;假如圖形B出現,對右邊區域做出響應。這種類型的測試對于背側紋狀體損傷很敏感,因此可與Huntington和Parkinson相關聯。

    消退 Extinction (EXT) 
    此任務簡單但是強大。如同逆轉測試一樣是一種行為抑制測試,但是針對不同的需求。 事實上,一些動物在逆轉測試中形成固定認知,但是無消退,反之亦然。動物一開始需要對中央窗口出現的白色方塊做出響應來獲得獎勵,達到一定標準后,進行響應消退測試,此階段對于動物做出的響應不再提供獎勵。 

    選擇序列反應時 5-Choice Serial Reaction Time (5CSRT) 
    要求嚙齒動物對5個位置中隨機1位置出現的短暫視覺刺激做出響應,此任務對皮質層處理能力敏感,特別是那些涉及到前額皮質和高度依賴膽堿能傳遞的功能方面。

    Trial-Unique Nonmatching-to-Location (TUNL) 
    TUNL可理解為delayed nonmatching-to-place (DNMTP)的另一種版本,在DNMTP中,圖像出現在一個范例位置,緊跟著一個延時,出現在范例位置(incorrect, S-)和一個不匹配位置(correct, S+)。DNMTP被證實易受非空間調解策略傷害。TUNL消除了使用多樣的、trial-unique位置,防止調解策略的使用。當兩個位置挨著一起時,背側海馬體損傷或減少的海馬體神經發生的動物將會受到損害,而離的很遠時則不會。這個特點也精致地呈現出對海馬功能障礙、同時開發海馬體中記憶和模組分離任務的敏感性。

    自行塑成 Autoshaping (AUTO) 
    任務測量對屏幕的巴甫洛夫反應。這是一種快速的簡單經典條件反射執行測試,依賴于集中在腹側紋狀體的獎勵系統。白色垂直矩形出現在獎勵托盤的某一邊,觸摸一邊總是允許給予食物獎勵,另一邊無獎勵。獎勵不依賴于接近屏幕,接近屏幕的途徑通過食物托盤兩邊的紅外線探測器進行測量。

    位置辨別學習 Location Discrimination Learning(LDL) 
    嚙齒動物要求區別屏幕上的兩個白色方塊。對屏幕一邊方塊的響應將會獲得獎勵,而對另一邊的響應將會受到超時期間懲罰。不同試驗中,方塊之間的距離不同。當位置挨著一起時,背側海馬體損傷的動物會受到損害,而離得很遠時則不會。


    適配各類實驗動物

    1、小鼠

     

     

    2、大鼠

     

     

    3、豬

     

     

    4、靈長類

     

     


     

    今年又新發表眾文獻(部分):

     

    AlzheimerDisease 老年癡呆研究

    1.  McKee, S. E., Grissom, N.M., Herdt, C. T., & Reyes, T. M. (2017). Methyl donor supplementationalters cognitive performance and motivation in female offspring from high-fatdiet–fed dams. The FASEB Journal, fj-201601172R.

    2.  Higa, K. K., Young, J. W.,Ji, B., Nichols, D. E., Geyer, M. A., & Zhou, X. (2017). Striatal dopamineD1 receptor suppression impairs reward-associative learning. Behavioural brain research323, 100-110.

    Parkinson’s Disease …帕金森研究

    1.  Wicks, B., Waxler, D. E.,White, K. M., Duncan, N., Bergmann, J., Cole, R. D., ... & Bangasser, D. A.(2017). Method for testing sustained attention in touchscreen operant chambersin rats. Journal of Neuroscience Methods277, 30-37.

    2.  iga, Kerin K., Jared W.Young, Baohu Ji, David E. Nichols, Mark A. Geyer, and Xianjin Zhou."Striatal dopamine D1 receptor suppression impairs reward-associativelearning." Behavioural brain research 323 (2017): 100-110.

    Autism …自閉癥研究

    1. Shin, Y. J. (2017). Increasedneuroinflammatory signaling and memory deficits caused by early-life ethanolexposure and the potential benefits of anti-inflammatory treatment (Doctoral dissertation,The Ohio State University).

    2.  Copping, N. A., Berg, E.L., Foley, G. M., Schaffler, M. D., Onaga, B. L., Buscher, N., ... & Yang,M. (2017). Touchscreen learning deficits and normal social approach behavior inthe Shank3B model of Phelan–McDermid Syndrome and autism. Neuroscience345, 155-165.

    Anxiety …抑郁研究

    1. Khan, A., De Jong, L. A.,Kamenski, M. E., Higa, K. K., Lucero, J. D., Young, J. W., ... & Powell, S.B. (2017). Adolescent GBR12909 exposure induces oxidative stress, disruptsparvalbumin-positive interneurons, and leads to hyperactivity and impulsivityin adult mice. Neuroscience345, 166-175.

    2.  McKee, S. E., Grissom, N.M., Herdt, C. T., & Reyes, T. M. (2017). Methyl donor supplementationalters cognitive performance and motivation in female offspring from high-fatdiet–fed dams. The FASEB Journal, fj-201601172R.


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