注意力定势转移（IDED）室

一般来说，注意力集转移任务包括五个判别阶段/条件：简单判别 （SD）、复合判别 （CD）、CD 反转 （CDR）、维内移位 （IDS） 和超维移位 （EDS）。

• 在简单辨别 （SD） 阶段，动物必须在一个维度内选择一种媒介而不是另一种媒介。例如，在测试气味维度时，关注肉豆蔻气味可能会比迷迭香气味更重要。动物学会了一个简单的规则;注意肉豆蔻的气味会得到奖励。

• 在化合物鉴别 （CD） 阶段，引入了第二个维度，但相关维度和正确的媒介保持不变。因此，动物必须关注并回应前一个相关的维度和媒介，同时忽略一个不相关的维度。例如，在测试气味维度时，受试者可能会因关注肉豆蔻培养基而忽略不相关的培养基迷迭香以及不相关的挖掘介质（例如，引入的毛毡或纸张）而获得奖励。被试者学会了保持在 SD 任务中学到的规则，同时忽略了第二个维度。

• 在 CD 的反转 （CDR） 中，所有维度和媒介与 CD 阶段相同，但维度中先前正确的媒介现在不正确。例如，在气味维度中，关注肉豆蔻气味不再获得奖励。主题现在必须注意迷迭香的气味（挖掘介质在这里仍然是一个无关紧要的维度）。因此，对象必须颠倒它之前学到的关于维度内媒介的规则。

• 在维度内移动 （IDS） 阶段，挖掘介质和气味发生了变化，但相关维度与以前相同。例如，现在挖掘媒介可能是绒球和序列，气味可能是肉桂和丁香，但主体仍然会因为关注与以前相同的维度而获得奖励;气味维度。在气味维度中，一种气味介质将优于另一种气味介质，这里是肉桂。

• 在超维度转移 （EDS） 阶段，挖掘介质和气味会发生变化。例如，现在挖掘介质可能是拉菲草和泡沫，气味可能是香茅和茴香。在这个阶段，动物必须将注意力转移到以前不相关的维度上。例如，现在媒介的维度与气味维度相关。例如，现在主题将因挖掘拉菲草而获得奖励。

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实验步骤：

5.1. 准备处理（第 1-8 天)

1. 在实验的前 8 天，您只是在处理受试者。该程序使他们习惯于处理行为，从而减少测试过程中可能发生的任何相关压力。注意： 食物限制从这个 8 天阶段结束时开始。

2. 每天测量并记录受试者的体重。您还必须让主题习惯于在陶瓷罐中挖掘，以取回食物奖励。为了确保受试者将特定的挖掘介质与食物相关联，受试者需要在小跑中寻找食物八次，而不会执行任何错误。

5.2. 食物限制期（第 9-12 天）

1. 实验开始前四天，将两个陶瓷罐放入受试者的盒子中，并将小食物颗粒放入陶瓷罐中，以开始使受试者逐渐习惯于在罐子上进食。注意：每天给受试者喂 1 克食物。受试者的体重应该保持在处理前 8 天的 80-85%。如果它的重量低于 80%，那么可以将分配的食物比例增加到 2 克。

2. 笼子的垫料只能在适应阶段前一天更换;在测试程序完成之前，不得再次更换床上用品。

5.3. 适应期（第 13-14 天）

1. 为了减轻在新笼子（ID/ED 室）中的压力，请从受试者的笼子中取出一些床上用品并洒在实验室中。熟悉的气味有助于安慰新环境的主题并保持较低的压力水平。

2. 在 ID/ED 室中，将一个装满水的陶瓷罐放在等候区的中央，将两个以前用于喂食的陶瓷罐放在测试区的角落。在两个陶瓷罐中，将重约 20 毫克的食物放入每个罐中（总共 40 毫克）。

3. 将受试者从其家笼转移到 ID/ED 室的等待区。

4. 在等候区停留一段时间后，起跑门将敞开一小时，以便探索新设置。经常在陶瓷罐中放入小食物奖励，以鼓励探索和与陶瓷罐互动。

5. 实验者必须待在房间附近，并在整个适应期间保持对受试者的可见。受试者将习惯实验者若隐若现的存在，从而降低实验者的存在在测试期间造成额外压力的可能性。

5.4. 训练（第 15 天）

测试期开始很简单，然后逐渐随着刺激和提示而建立。

1. 将食物放入每个陶瓷罐中，将受试者放在等候区，最后掀起起跑门，让受试者获得奖励。只给对象 3 分钟的时间来找到并获得奖励。

2. 3 分钟后，关闭启动门，再次将受试者放入等候区。

3. 重复这个简单的过程几次。

4. 渐渐地，为了灌输挖掘的习惯，将干净的床上用品添加到食物顶部的陶瓷罐中。每次运行放置越来越多的位置。分配的时间范围仍为 3 分钟。这样做，直到对象可以持续挖掘并找到食物。

5.5. 测试期（第 16-17 天）

1. 从简单判别阶段 （SD） 开始：只向主题展示一个提示。比方说，挖掘介质。用两种不同的挖掘介质填充陶瓷罐，确保食物奖励被覆盖。将谷物粉撒在每个挖掘基质上，以避免食物奖励的气味提示。

2. 将受试者放在等候区。移除启动门后，启动计时器。同样，每次试用允许 3 分钟。

3. 请记住，您必须记录主题的行为。记录被试的挖掘尝试是正确还是错误。受试者的行为也可以用架空的 TOP-ATPX 来记录。

4. 如果 3 分钟后受试者仍未做出选择，则试验将记录为错误选择。

5. 如果主题做出选择并去探索特定的陶瓷罐，您必须立即移除未选择的罐子。如果对象选择了一个没有食物奖励 （-） 的罐子，请移走另一个罐子，让对象探索笼子直到时间流逝，这样它就会明白没有与该特定挖掘介质相关的奖励。

6. 对于所有剩余的试验和条件（CD、Rev、IDS 和 EDS），将连续重复相同的程序。提前创建一张图表是有帮助的，该图表准确概述了每种情况将使用哪些气味和挖掘介质。

注意： 添加气味时，请给一些时间让强烈的气味稍微散发出来，因为强烈的气味会让啮齿动物排斥。气味需要稍微消散，然后才能被添加到测试室中。

药理学研究

已知人类神经退行性疾病和其他神经系统疾病对形成、维持和转移注意力集的认知过程有显着影响，这些影响由哺乳动物的额叶皮层介导，并且可以通过药理学作进行调节（Kesner 和 Churchwell 2011;Chudasama 2011 年;Dalley 等人，2004 年;罗宾斯 2000 年;Miller 和 Cohen 2001）。

了解人类神经精神疾病（如精神分裂症、注意力缺陷/多动障碍和成瘾）和神经退行性疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）引起的功能障碍的原因和影响，对于开发有效的治疗方法以恢复认知能力至关重要。尽管功能障碍在表面上看起来相似，但与每种疾病相关的病理学不同。因此，成功的评估和治疗应该在全面了解病理学、认知灵活性的特定功能障碍方面以及对受影响的认知过程的敏锐判断的基础上量身定制（Brown 等人，2016 年）。

以下是如何使用 IDED 室研究给药行为的一些示例。

5-HT₆ 受体拮抗剂：SB-399665

在 Hatcher 等人 2005 年的一项研究中，证明与对照组相比，在大鼠中施用 5-HT₆ 受体拮抗剂 SB-399665 可大大减少他们的错误量。此外，5-HT₆ 受体拮抗剂在完成实验的 ED 部分时几乎消除了任何延迟或错误，这表明该药物影响该注意力系统的潜力。

地昔帕明

当大鼠长期服用地昔帕明 （DMI） 时，大鼠在注意力转移试验中的表现显着改善。接受治疗的大鼠显示总误差减少，它们在任务的超维成分上的表现明显更好。

DMI 是一种抗抑郁药物，可作为选择性去甲肾上腺素再摄取抑制剂。除了进行标准实验外，还对这些大鼠进行了微透析，以测量内侧前额叶皮层中神经递质去甲肾上腺素的细胞外水平。

多亏了DMI，细胞外去甲肾上腺素水平的增加与通过大鼠的表现测量的认知灵活性平行（Lapiz， Bondi， & Morilak， 2007）。

氯胺酮和Ro 25-6981

氯胺酮因其对学习至关重要的 NMDA 受体的拮抗作用而干扰学习。氯胺酮通过增加动物的错误和每项任务的时间来持续损害动物的表现。

通过施用 Ro 25-6981 可以逆转归因于氯胺酮的缺陷，使动物的性能与对照组相当（Kos等人，2011 年）。

托卡朋

如前所述，前额叶皮层是成功注意力的主要贡献者。一个特定的基因，儿茶酚-O-甲基转移酶 （COMT） 基因，通过介导相关酶来影响前额叶皮层。然而，即使很明显存在儿茶酚胺能参与，COMT 基因与随后的行为表现之间的神经传递机制仍不清楚。

为了研究 COMT 基因、药物和性能之间的关系，对需要完成 IDED 任务的大鼠进行了一项研究。

服用托卡朋（一种通常用于帕金森病患者的药物）可以提高大鼠的 ED 组移位性能，否则由于 COMT 基因功能不佳，这种表现会继续受损。在对给予托卡朋的大鼠进行微透析后，内侧前额叶皮层中多巴胺的细胞外水平显着升高（Tunbridge等人，2004 年）。

舍吲哚 & 莫达非尼

2008 年，Goetghebeur 和 Dias 进行了一项实验，比较了各种药物对苯环利定 （PCP） 治疗大鼠的影响，这些大鼠可作为精神分裂症的模型。该研究有四个不同的组，每组被分配到不同的药物。在多种情况中，只有给予舍吲哚或莫达非尼的 PCP 诱导的大鼠在逆转 ED 缺陷方面表现出改善。

烟碱乙酰胆碱受体激动剂

尼古丁诱导的认知功能不同方面（包括记忆力和注意力）的改善已在涉及人类和实验动物的研究中成功证明。由于据说前额叶皮层明显参与认知过程和执行功能的调节，因此一直在努力了解尼古丁如何通过作用于烟碱乙酰胆碱受体来增强注意力过程。

在 Allison 等人 2013 年进行的实验中，观察到当受试者急性注射尼古丁和反复预暴露后，任务中的维度内 （ID） 和维度外 （ED） 设置偏移性能都有显着改善。不同剂量的尼古丁给药 （0.05 mg/kg、0.1 mg/kg 和 0.2 mg/kg） 也显示注意力灵活性是剂量依赖性的。

在另一项研究中，旨在了解使用选择性烟碱受体激动剂激活 nAChRs 治疗精神分裂症中观察到的认知缺陷的有效性（Wood 等人，2016 年），作为上述研究的延伸，结果显示靶向 nAChRs 增强认知灵活性的优势，尤其是 α7 和 β2* 受体亚型。化合物 A （α7 nAChR 激动剂） 显示可增强受试者选择性地在 ED 组转换之间切换的能力，而 α7 nAChR 激动剂 SSR180711 在较小剂量 （3 mg/kg） 下测试时显示 EDS 有所改善。另一方面，选择性 β2* nAChR 激动剂 5IA-85380 和尼古丁在 ED 和 ID 集转移之间显示出认知改善。

阳性变构调节剂和 α7 烟碱乙酰胆碱受体部分激动剂

当与 α7 nAChR 受体 DMXBA 和 A-582941 一起测试促认知活动时，阳性变构调节剂 3-呋喃-2-基-N-对-甲苯基-丙烯酰胺 （PAM-2） 被证明是治疗认知障碍的潜在候选者（Potasiewicz 等人，2015 年）。事后分析，在注意力转移任务后，发现受试者的认知灵活性通过急性给药 DMXBA （1.0 mg•kg-1）、A-582941 （0.3 和 1.0 mg•kg-1） 和 PAM-2 （1.0 mg•kg-1） 得到特别增强。还观察到 PAM-2 与 DMXBA 或 A-582941 的共同给药促进了认知能力。PAM-2 还被证明可以逆转东莨菪碱诱导的物体识别障碍。

注意力转移任务的常见测量方法包括：

• 达到标准的试验： 许多研究以条形图格式绘制了“达到标准的试验”，每列表示不同的条件。