Badanie procesów poznawczych na modelu szczurzym. The study ...
Transcript of Badanie procesów poznawczych na modelu szczurzym. The study ...
Badanie procesów poznawczych na modelu szczurzym.
The study of cognitive behavior in a rat model.
MAGORZATA J. WĘSIERSKA
II Konferencja „Zwierzęta w badaniach naukowych” Warszawa, SGGW- 5-7-września 2011
Procesy poznawcze to zdolnośd organizmu do odbioru, przetwarzania i wykorzystywania informacji, w wyniku czego dochodzi do kształtowania własnego zachowania.
Odpowiadają one za funkcjonowanie: Percepcji, Uwagi, Pamięci, Funkcji Wykonawczych = Zarządcze, Myślenie, Mowa (ludzie)
Umożliwiają one ludziom i zwierzętom wypełnianie różnorodnych zadao życiowych poprzez świadome działanie.
W badaniach procesów poznawczych stosujemy testy behawioralne, które angażują percepcję, uwagę, pamięd opisową (deklaratywną), a także pamięd nieopisową.
PFC
Kora nowa asocjacyjna
Kora
przyhipokampalna
Hipokamp DG, CA3, CA1
Kora śródwęchowa
Kora okołowęchowa
Jądra podkorowe
mPFC
Kora przedczołowa
Adaptacja: Simons, Spiers 2003 Nature rev.
Podłożem zachodzenia procesów odpowiadających
za percepcję, uwagę, pamięć opisową, pamięć operacyjną
odpowiedzialne są różnorodne struktury mózgu
Pamięd nieopisowa (niedeklaratywna)
(implicite- niejawna
- nieuświadomiona)
jak?
Pamięd opisowa (deklaratywna)
(explicite - jawna - uświadomiona)
co, gdzie, kiedy?
Pamięd przestrzenna
Pamięć przestrzenna, jest rodzajem pamięci opisowej;
pozwala zapamiętać „co?” się wydarzyło, oraz „kiedy?” i „gdzie?” to miało miejsce
Allotetyczna
Idiotetyczna
• Off line, poprzez trwałe usunięcie lub czasowe wyłączanie struktur, lub procesów na różnych etapach doświadczenia
(badania anatomiczne, biochemiczne, genetyczne)
oraz
• On line, czyli w czasie trwania formowania i funkcjonowania śladów pamięciowych, poprzez porównywanie zachowania na kolejnych etapach doświadczenia, czyli podczas:
nabywania, wygaszania, odzyskiwania.
W badaniach Off line i On line wykorzystuje się metody behawioralne
Wymagają one doboru: a. odpowiedniego testu
b. właściwego gatunku zwierząt
Badanie pamięci prowadzi się metodami:
Testy behawioralne stosowane do oceny pamięci przestrzennej
i towarzyszących jej procesów poznawczych
Ocena pamięci - inteligencji , u szczurów (Hebb, Williams 1946)
labirynty w osłoniętym polu ; uniesiony labirynt HEBB’a i WILLIAMS’a, 1946r; „A method of rating animal intelligence” J.General Psychol.
Testy behawioralne stosowane w badaniach różnych rodzajów pamięci
Labirynt Oltona Basen Morrisa
1. uwagę; 2. czasową organizację odpowiedzi; 3. planowanie strategii; 4. zdolnośd zarządzania informacjami z LTM.
Wykonanie zadania w tych testach angażuje:
Test Unikania Miejsca – nowa metoda badania pamięci
i towarzyszących jej procesów poznawczych
Miary pamięci w TUM 1.Liczba wejśd na miejsce z szokiem ENTR 2. Czas do pierwszego wejścia na miejsce z szokiem T1 3. Maksymalny czas unikania miejsca z szokiem Tmax
Miara fizycznej aktywności Całkowita długośd pokonanej drogi -TPL
Miara skuteczności wykonania reakcji unikania: Liczba wejśd/liczba szoków
a b
Warianty Testu Unikania Miejsca umożliwiają badanie
różnych rodzajów pamięci przestrzennej
i procesów poznawczych
(Adaptacja: Fenton AA, Wesierska M, Kaminsky Yu, Bureš J. 1998. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.95, 11493-11498)
Analiza procesów poznawczych w sytuacji wymagającej koordynacji poznawczej
(Adaptacja: Wesierska M, Dockery C, Fenton AA 2005. J Neurosci. 25:2413-2419)
(Adaptacja: Cimadevilla JM, Wesierska M, Fenton AA, Bureš J. 2001. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol.98, 3531-3536)
Pokój+ Arena- Pokój+ Arena
woda
Udział hipokampa w funkcjonowaniu pamięci przestrzennej i koordynacji poznawczej mierzone liczbą błędów (wejść) na obszar z szokiem
(Pokój i Arena)+
Arena+
Pokój+Arena-
1 2 3 4 dni 1 2 3 dni
1 2 3 dni
40
30
20
10
0
40
30
20
10
0
40
30
20
10
0
TTX
kontrola
(Adaptacja z: Wesierska i inni, J.Neurosci. 2005)
we
jści
a
we
jści
a w
ejś
cia
(Adaptacja: Wesierska, Adamska, Malinowska, 2009, NLM)
Pokój+Arena-
(Pokój i Arena)+
Udział kory retrosplenialnej (tylna kora obręczy) w funkcjonowaniu pamięci przestrzennej i koordynacji poznawczej mierzone liczbą błędów (wejść) na obszar z szokiem
Kora retrosplenialna (tylna częśd kory obręczy)
(Adaptacja: Wesierska M, Klinowska HD, Adamska I, Fresko I, Sadowska J, Albrecht J. 2006. Beh. Brain Research; 171; 70-77)
Analiza procesów poznawczych w sytuacji wymagającej plastyczności poznawczej:
Pokój+ Arena- Arena+
HE – Encefalopatia wątrobowa Control - kontrola
Po
Pokói+Arena-
Dni
We
jści
a
Cza
s d
o p
ierw
szeg
o
w
ejś
cia
(se
c)
Mak
sym
aln
y cz
as
u
nik
ania
(se
c)
(Adaptacja: Wesierska M, Klinowska HD, Adamska I, Fresko I, Sadowska J, Albrecht J. 2006. Beh. Brain Research; 171; 70-77)
GRUPY:
plastyczność poznawcza – przejaw funkcjonowania procesów poznawczych
Brak szoku
Szok
Test Zmiany Miejsca – adaptacja Metody Unikania Miejsca do badania pamięci operacyjnej u szczurów
TZM
25 min
Habituacja
5 min
Trening 1
5 min
Trening 2
5 min.
Test
5 min
odroczenie
5 min
(Adaptacja: Dockery, Wesierska 2010;JNM)
Pokój+Arena-
Sesja 2 Sesja 3 Sesja 4 Re-test 1 dzień 18 dni 1 dzień
Sesja 1 D0 D1 D2 D21D3
Habituacja 1 dzień
Test Zmiany Miejsca test na pamięd operacyjną u szczurów
Podczas kolejnych sesji TZM do formowania reprezentacji miejsca z szokiem użyteczne są odmienne bodźce wzrokowe
(Adaptacja: Dockery, Wesierska 2010;JNM)
Kolejne sesje w Teście Zmiany Miejsca Pamięd mierzona liczbą wejśd na miejsce z szokiem
ha >tr1> tr2 = ts; P<.01
P<.03 *
(Adaptacja: Dockery, Wesierska 2010;JNM)
Pokój+Arena-
Pokój+Arena-
Aktywnośd lokomotoryczna szczurów mierzona dystansem pokonywanym podczas kolejnych sesji TZM
P<.01
(Adaptacja: Dockery, Wesierska 2010;JNM)
Pokój+Arena-
Sprawnośd wykonania reakcji unikania wyrażona współczynnikiem
liczba szoków/liczbę wejśd podczas kolejnych sesji TZM
tr2 dla D1,D2,D3,D21 - ns
D2,D3 <D1, D21, P<.03
ha> tr2 ; tr1 = ts , P<.04;
* P<.04
ns
(Adaptacja: Dockery, Wesierska 2010;JNM)
Pokój+Arena-
Badanie procesów poznawczych na szczurach jest możliwe przy zastosowaniu Testu Unikania Miejsca. Test Unikania Miejsca łączy badanie: przestrzennej pamięci poznawczej, przestrzennej pamięci operacyjnej, sprawności wykonania reakcji.
Zakooczenie