材料和试剂

男性长埃文斯连帽（哈兰，印第安纳波利斯）大鼠，在抵达时重量为250g至500g（约90天龄）
巧克力洒水用于食物奖励。我们的实验室使用厨师的品质品牌
70％乙醇用于清洁日常训练之间的迷宫

设备

木制迷宫由中央杆（117 x 10 x 5厘米），两个目标臂（56.5 x 10 x 5厘米）和两个回弹臂（112 x 10 x 5厘米）组成。迷宫的地板用黑色乙烯基（3毫米厚）（图1）覆盖。
注意：T迷宫是由我们实验室的成员定制的。

图1.用于（A）和（B）可移除屏障的CD任务的两个变体的T-Maze用于在间隔间隔期间将大鼠限制在起始框中
作为启动箱，附着在座椅上的具有塑料碟（直径：38cm）的木凳（高度：69cm）位于迷宫的底部。起始箱通过一个可拆卸的6厘米高的木质障碍物与迷宫分开
三个可移动的木地板插件，一面覆盖着黑色塑料网，另一侧则是平滑木材，作为条件线索（图2）。黑色网格用超滤胶粘在插入物的一侧，由4×4mm的网格正方形组成。对于任务的CDWM变体，中心臂插入物（74 x 8厘米）从启动盒的中间延伸到T形交叉点。对于任务的CD _STANDARD变体，中心臂插入物（117 x 8厘米）覆盖从起始框到T形交叉点的中心臂的整个长度。三个目标臂插入物，一个大插入物（61 x 8厘米）和两个小插入物（26 x 8厘米）放置在奖杯杯旁边的目标臂的末端

图2.可拆卸的木制插入物，用于CDWM（A）和CD _STANDARD （B）任务和关闭插入（C）
的视图
黑色的窗帘，围绕整个行为房间，距离迷宫51厘米远
远端线索录入黑色幕帘，离地板142厘米，位于起始台座后面，左右奖杯（图3）。提示是由彩色胶带制成的粉色三角形（38.1×29.2厘米），红色X（40.6×35.6厘米）和蓝色立方体（43.2×41.9厘米），

图3.远程线索被录入到奖杯（A）和起始框（B）上方的迷宫周围的窗帘
位于每个目标手臂末端的塑料杯（3厘米直径; 1厘米深），巧克力洒上（4-5件）。上限为20盎司。水/苏打瓶盖
一个60瓦的白炽灯附着在靠近天花板的后中间的窗帘轨道上。灯泡朝天花板朝上，因此房间昏暗，无法直接照亮迷宫的任何部分

程序

有关实验程序的流程图，请参见图4

图4.实验过程的流程图，从通过双重任务培训将老鼠驯化到生物群开始 >

将大鼠每笼笼养在温度和湿度控制的动物生物体中，并保持在受控的光周期（早上7:00至晚上7:00）。
在生殖器中经过7天的适应期后，将大鼠单独饲养并每天送至实验室5-7天，并由实验者每天处理15分钟。实验者通过在其膝盖上放置尿布并将动物放置在尿布的顶部来处理大鼠，允许动物自由移动。处理完毕后，实验者将一杯巧克力洒在家笼内。给大鼠20分钟吃掉，20分钟后取出杯子。然后将大鼠放入食物限制（每天4-5个食物颗粒），以将其保持在自由喂养体重的80％至90％之间，并随意获得水。大鼠从开始训练开始（，即处理时间）开始食用，直到测试结束。在处理的第一天记录起始体重，并在实验期间每周称量大鼠。
接下来，老鼠进行门柱训练。在这个阶段，将大鼠带到T迷宫所在的行为室。动物被限制在迷宫上的目标胳膊上，并允许从奖杯中吃巧克力，共进行6次试验（每个目标胳膊3次）。单次试验的持续时间为90秒，ITI为10秒。如果动物在不到90秒的时间内消耗了食物的报酬，试验将被提前终止。一旦老鼠连续两次在每次试验中消耗不到90秒的报酬，他们就会进入强制训练。动物通常需要3到5天才能达到目标箱训练的绩效标准。
强制运行会话由每天12次试验组成，其中6次左侧和6次正确试验以伪随机序列给出。在每次试验之前，实验者在其中一个目标臂的入口处放置一个可移动的木制障碍物。在试验开始时，大鼠被限制在起动箱与第二个木制可拆卸的屏障。强制运行的试验开始时，启动框障碍被删除。鼓励大鼠从启动箱，中臂下降，降低可用的目标手臂，消耗奖励，并通过返回臂返回起动箱。老鼠不要在迷宫的任何一点转过来，用木棍阻挡他的路。该路径修正程序仅在早期训练阶段才需要，之后实验者尽可能地尽可能地与大鼠进行交互。一旦老鼠连续两次在80％的强制运行试验中获得奖励，他们就进入了单一任务阶段的培训。强制训练通常持续6至7天。
大鼠训练CDWM任务（图5）或CD _STANDARD任务（图6）。起始任务变体在大鼠之间平衡，得到两组; CDWM组和CD _STANDARD组。

图5. CDWM任务示意图。 可拆卸的木质插入物，一侧有塑料黑色网眼，另一侧具有光滑的木材，线中央臂的前半部分。见视频1.

图6. CD _STANDARD任务的示意图。 可拆卸的木制插件一侧用塑料黑色网眼覆盖，另一侧的光滑木材覆盖整个中央手臂和目标手臂。见视频2.

注意：
1. 在每次试验之前，实验者将地板插入物放置在T型迷宫的中心杆和两个目标臂上。两个短的左，右目标臂插入物和半尺寸的中心杆插入物将具有相同的颜色/纹理。目标插入物用于帮助大鼠学习和维持条件歧视提示与食物奖励的位置（例如Wood-Right或Mesh-Left）的关联。我们的推理是，缺乏或存在食物会增加有条件歧视的学习，如果伴随着条件提示的呈现。在CDWM任务中，插入是CD _STANDARD插入的大小的一半。中央臂插入物覆盖迷宫中央杆的前半部分。目标臂插入覆盖距离T形交叉点最远的目标臂的最后一半。迷宫插入物的一面被黑色网状物覆盖，另一面是光滑的木材（浅棕色）。我们发现没有必要将可拆卸的插件固定到迷宫。这些插件紧贴在迷宫中，所以每次试验都将它们放在相同的位置。
2. 在这两个任务中，条件提示与T-maze上的食物奖励的位置相关联需要根据地板插入物的纹理和颜色（平滑木或黑色网格）选择左侧或右侧目标。例如，当他们经历光滑的木材和左转时，老鼠学会在迷宫的T形交叉处右转，当他们经历黑色网格时。试验以每场相同数目的网格和木材试验的伪随机序列呈现（Fellows，1967）。奖励意外事件在大鼠间平衡，实验中有一半的老鼠学习在网格试验中选择正确的目标胳膊，而在左侧目标手臂上进行木材试验，另外一半的老鼠学习相反的规则网格，就在木头上）。即使在连续试验中提供相同的提示，每次试验之间都会翻转提示插入。翻转提示插入是为了确保大鼠不能通过使用听觉线索来解决任务。
3. 在每次试验之间，老鼠在起动箱中等待20秒，而实验者准备下一次试验的迷宫。由24个试验组成的典型的训练课程（12个木材12目）从头到尾大约需要30-40分钟。每周给予大鼠CDWM一次会议，直到他们在两个连续会话上至少80％正确选择的标准级别执行任务。
CDWM任务培训（在单任务或双任务培训期间）包括一个附加阶段。老鼠达到CDWM的性能标准后，左侧和右侧目标臂插入物和半尺寸的中心臂插入物，短针臂插入物被移除，大鼠训练没有它们，仅通过中央臂仅留下茎的前半部分插。这个训练阶段使用相同的绩效标准。
接下来，老鼠开始双重任务阶段，学习CDWM或CD _STANDARD任务，同时继续执行其他任务（任务间隔15-20分钟）。在CD _STANDARD中，地板插入物与CDWM地板插入件相同，除了插入件的尺寸。 CD _标准插入跨越T迷宫的中心杆和目标臂的长度。除了动物可用的线索的长度之外，任务都是相同的。大鼠在一天的CD标准和每天一次的CDWM课程中进行培训。双重任务培训期间的任务类型顺序是平衡的。我们发现大鼠能够进行18次CD标准试验（9次木试验和9次试验）和18次CDWM试验（9次木试验和9次试验）的日常训练，总共36次日常试验。典型的双重任务每个大鼠需要1.5小时运行。性能标准再次设置在两个连续双重任务会话上至少80％正确选择的性能级别。

数据分析

为了评估SWM能力，我们比较了单个会话的选择准确性和任务的两个变体之间的所有会话。 CDWM上的选择性绩效准确度赤字表示SWM损害，参见下面的图7从一个示例性双任务会话的性能数据。我们已经使用主题和主题内设计。

图7.双任务会话中一个代表性大鼠的选择准确性示例。 该大鼠对CDWM的CD _标准和12/18正确试验进行了18/18次正确试验。

笔记

所有程序均由特拉华州大学体育动物护理和使用委员会批准。
对于正在进行的实验，我们在两个任务变体上训练了10只大鼠，其中一半的大鼠首先学习CD _STANDARD，然后单独添加CDWM和另一半首先学习CDWM，然后添加CD < STANDARD 。共有18.8次（从11到29次），达到CD标准的标准，51.5（范围从35到78），达到CDWM的标准。第一次接受CD _STANDARD训练的大鼠，则在双重任务阶段增加了CDWM，占用了34.2个会话（范围：12至69次）。首先在CDWM上训练的大鼠然后添加CD _标准平均达到13.8（范围：11至18），达到标准。总之，CDWM比CD _STANDARD需要3-4倍的时间才能学习。此外，在双重任务阶段，在单任务阶段对CDWM进行培养大鼠，并在双重任务阶段添加CD _STANDARD，使我们在学习率上的变化不大，而不是按照相反的顺序对老鼠进行任务训练。 />

致谢

作者感谢Mark Stanton博士就光碟任务的发展进行磋商，并就格雷戈里·彼得斯（Crystal Shaw）和亨利·哈洛克（Henry Hallock）作了详细的工作。这项工作得到了国立卫生研究院（R01 MH102394，AG）和特拉华神经科学研究中心（P20 GM103653）的支持。

参考

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