RuG  
Hersenen & Gedrag
Inleiding voor de Active Shock Avoidance test

De active shock avoidance test is een associatieve leertaak. Tijdens deze leertaak moeten ratten leren om een conditionerings signaal (CS; neutraal signaal), welke geluid of licht kan zijn, met een niet-geconditioneerde stimulus (US), de milde elektrische voetschok te associeren (zie ook syllabus "Algemene leerprincipes"). Door deze associatie te maken, leren de dieren om een juiste gedragsrespons te geven na ontvangst van de CS (de "voorspeller") om zo de elektrische voetschok te vermijden.

De test is uitgevoerd in een zogenoemde shock-box (shuttle-box), welke twee delen (compartimenten) bevat, afgegrensd door een kleine drempel. De elektrische voetschok kan apart in één van de twee delen van de box gegeven worden. De shock-box werkt met behulp van een shock-box operator, hiermee kan de sterkte van de voetschok, in welk deel van de box de schok wordt gegeven en de tijd voor toedienen van de CS en de US ingesteld worden.

Uitvoering van de toets:
Voor deze cursus werd de active schok avoidance als volgt uitgevoerd:
Voor aanvang van de test kregen de experimentele dieren 30 minuten voor de test een subcutane (onder de huid) injectie met de cholinerge antagonist scopolamine, terwijl controle dieren een injectie met fysiologisch zout kregen. 30 minuten later werd de rat getransporteerd naar de testkamer en geplaatst in de shockbox. Ongeveer 30 seconden lang kon de rat de box exploreren (habituatie) en pas daarna begint de test. Eerst werd een geluidssignaal gegeven met behulp van een zoemer (CS), 4 seconden later werd automatisch een milde elektrische schok gegeven. Omdat het niet plezierig is voor de ratten om een voetschok te krijgen zullen ze proberen dat te vermijden. Ze kunnen redelijk snel ontdekken dat als ze naar de andere kant van de box springen, ze geen schok meer krijgen. Wanneer de rat naar het andere deel springt worden zowel geluid als voetschok onmiddellijk gestopt. Als de rat niet direct springt stopt het geluid samen met de voetschok 5 seconden na het begin van de schok (in totaal 9 seconden na het begin van de CS).

Er zijn 3 verschillene responsen tijdens een trial:

  1. 'no response': de rat blijft in het deel van de box waar de milde voetschok wordt gegeven tot het einde van de schok, en de rat probeert niet over te springen naar de andere kant.
  2. 'escape': de rat springt over naar de andere kant van de box na het voelen van de voetschok nog tijdens het toedienen van de schok.
  3. 'active avoidance': de rat springt over naar de andere kant van de box nog vóór de voetschok gegeven wordt, dus direkt na het geluidssignaal.
Deze laatste respons toont ons dat de rat heeft geleerd om het geluidssignaal met de voetschok te associeren (CS-US koppeling) en dat de rat deze kennis kan gebruiken om de voetschok actief te vermijden.

Tijdens de leerfase werden dagelijks 30 trials op deze manier uitgevoerd over een periode van 2 dagen (acquisitie test 1 en 2). De onderzoeker observeerde het gedrag van het dier en hij/zij noteerde welk type response het dier gaf op de voetschok. Wij hebben als criterium dat een dier de test heeft geleerd als het 5 actieve avoidances achter elkaar laat zien.

Op de derde dag is getoetst hoe snel dieren de opgeslagen kennis kunnen vergeten. Dit is de zogenoemde extinctie test (uitdovingstest), en die bevat 30 trials. De dieren werden alleen tijdens de eerste 5 trials op dezelfde manier getrained als tijdens acquisitie test 1 en 2. Daarna werd het schokapparaat uitgeschakeld waardoor geen schok tijdens de verdere trials werd gegeven (dus alleen het geluidssignaal gedurende 9 seconden lang, tenzij het dier eerder naar de andere kant sprong; dan werd het geluid direkt beeindigd. Hier hebben wij weer genoteerd welke respons het dier liet zien (naar de andere kant springen of niet).

Opmerkingen:

  • na iedere test is de shock-box schoongemaakt (om de geursignalen te verwijderen)
  • het intertrial interval tussen de trials is gemiddeld 60 sec en gerandomiseerd
  • houd in de gaten dat deze test aanzienlijk stressvol is (niet door de milde voetshock maar speciaal in het begin als de rat moet leren dat het veilige deel weer onveilig wordt en vica versa)


Opdrachten:

A: Data verzamelen / Observeren

  1. Geef de volgende gedragsresponses aan tijdens het bekijken van de video:
    • no response
    • escape
    • active avoidance
  2. Meet het inter-trial interval
  3. Noteer of het dier poetsgedrag laat zien
B: Data verwerken
  1. Breng de data per dier (acquisitie 1, acquisitie 2 en extinctie) in een Excel file
  2. Maak grafieken over:
    • Het percentage van het aantal avoidances (in blokken van 10 trials voor de eerste twee dagen (acquisitie 1 en 2), en in blokken van 5 trials voor de derde dag)
    • Het totaal aantal avoidances
C: Geef antwoord op het volgende vragen:
  1. Waarom is het intertrial interval variabel?
  2. In welke fase van de test hebben jullie poetsgedrag waargenomen en wat zou het kunnen betekenen?