基于触摸屏的二维图像记忆相似性任务在大鼠中的应用：对刺激相似度敏感但未能检测年龄相关记忆辨别缺陷

《Oxford Open Neuroscience》：An Operant-based Touchscreen Morph Discrimination Task Does Not Detect Age-related Mnemonic Similarity Deficits in Rats

　　

摘要

记忆相似性任务（MST）对人类的年龄相关认知衰退具有敏感性，并已采用3D物体形式改编用于啮齿动物，其中老龄动物在区分相似诱饵方面表现出缺陷。为了改善转化对齐并增加自动化程度，我们开发了一种基于触摸屏的大鼠模拟任务，采用形态变化的物体提示空间选择任务，使用2D图像刺激。年轻和老龄的雄性及雌性Fischer 344 × Brown Norway大鼠在Bussey-Saksida触摸屏隔间中接受训练，并使用在特征重叠方面参数化变化的图像对进行测试。在部分动物中，我们还通过评估低重叠和高重叠任务时段后Arc表达来评估梨状皮层的参与程度。两个年龄组都学会了该任务，形态测试显示随着刺激相似度增加，表现系统性地下降，证实了该任务操纵了辨别难度。然而，年轻大鼠和老龄大鼠在重叠条件下表现相似。在Arc实验中，更大的刺激重叠再次降低了辨别准确率，但梨状皮层Arc表达在年龄或重叠条件方面没有可靠的差异。这些发现表明，触摸屏形态任务对刺激相似度具有敏感性，但无法检测到先前使用3D物体为基础的啮齿动物MST范式观察到的年龄相关记忆辨别缺陷。

通俗摘要

在人类中，记忆相似性任务通常用于检测细微的记忆变化，通过要求参与者区分他们以前见过的物体和非常相似的"诱饵"物体。该任务在大鼠中的先前版本使用三维物体，并显示老龄大鼠难以区分相似物体，这与老年时大脑发生的变化有关。为了使任务更加自动化并更接近人类测试，研究人员训练年轻和老龄大鼠使用触摸屏。大鼠学会了在图像之间进行选择，包括逐渐混合在一起的图片，使一些图片容易区分，而另一些则更相似。正如预期，所有大鼠在图像变得越相似时都更加困难，表明任务成功改变了辨别难度。然而，老龄大鼠的表现并不比年轻大鼠更差。研究人员还测量了梨状皮层（一个对物体识别很重要的脑区）的活动相关基因表达，但没有发现明显的年龄相关差异。总体而言，这些发现表明，触摸屏任务可以测量大鼠的视觉相似度处理，但该版本无法捕捉使用更自然的三维物体时观察到的年龄相关记忆缺陷。