应用背景
“过去都是假的，回忆是一条没有尽头的路，一切以往的春天都不复存在。”40岁的马尔克斯在《百年孤独》里写下的这句话成了生命的预言。85岁高龄的马尔克斯患上阿尔茨海默病，再也 无法执笔写作，成了失去记忆的作家，也陷入了孤独的深渊。此前，《柳叶刀·公共卫生》上发布的研究数据显示，我国老年群体的认知障碍患病率为6%。据此推算，2030年我国具有认知障碍的老人将达到 2220万，这个数字在2050年将达到2898万。医学上，认知障碍由于其发生发展的机制不明确，是一种不可治愈的疾病，但在专业 治疗和药物干预下，早期介入可以延缓疾病的发展。
精神分裂症是一组病因未明的慢性疾病，多在青壮年缓慢或亚急性起病，临床上往往表现为症状各异的综合征，涉及感知觉、思维、情感和行为等多方面的障碍以及精神活动的不协调。患者一般意识清楚，智能基本正常，但部分患者在疾病过程中会出现认知功能的损害。
事实证明，设定转移任务是药物测试和基因筛选的有效临床前工具，对健康人和精神分裂症患者具有直接的转化价值。
然而大脑是一个非常复杂的器官，可以细分成 200 多个脑区。在众多的脑区中，前额叶皮质是非常重要的脑区，它占据了大脑额叶（位于脑的前半部分）约 2/3，被认为是人类高级认知功能的中心。该脑区也和多种神经精神疾病相关，包括精神分裂、自闭症、癫痫、阿尔兹海默、强迫症、唐氏综合症等。认知是前额叶执行功能的重要组成部分,其过程主要包括注意定势的组建、维持和转移，而认知的行为学表现结果不仅受到外在的注意定势转移任务(attentional set- shifting task,ASST)检测方法的影响，同时还受到内在特定脑区及特定神经递质的调控。
Ugo Basile Operon
注意定势转移ASST是对认知灵活性和执行功能的衡量，指的是在任意内部规则（“认知-注意集”）之间切换的能力。人体研究中，因为没有语言障碍，ASST已发展出相对完善的测试方法并被广泛应用于相关领域，如威斯康星卡片分类测试(WCST)和CANTAB IE/ED维度内/间注意定势转移任务等。这些任务已被用于确定各种精神障碍中的特定认知异常，包括自闭症、精神分裂症、帕金森、强迫症和注意缺陷/多动症等。
WCST和CANTAB ID/ED试验的临床相关性和坚实的方法学引起了临床前研究的兴趣，重要的是，这些任务允许在同一被试的维度内或维度间选择性测量辨别学习、反转学习和注意力切换等。
意大利Ugo Basile的新型ID/ED Operon系统是一种创新高效的临床前工具，可用于小鼠的注意定势转移ASST实验，可实现药物测试和大型基因相关筛查，以研究精神障碍的执行功能障碍和认知症状。
Operon由2个测试隔间组成，隔间之间通过自动滑门隔开，隔间内均布置有操作墙，双腔设计允许小鼠在执行当前任务时准备后续的任务刺激，从而消除任务间不必要因素造成的影响。每个操作墙包含成对（左和右）自动三维刺激器（视觉、嗅觉和触觉刺激），通过鼻戳（也可用于嗅觉刺激）控制位于中间的食物分配器完成奖励，鼻戳上方各有6种不同颜色 的LED灯作为视觉刺激。另外还有左轮系统、气味传递系统和ANY-maze软件完成对各项刺激的管理以及当动物做出正确的选择时自动给予奖励。
产品特点
①视觉、触觉、气味3个维度，在协议构建和结果获取方面完全自动化。
②可选择3个维度其中的部分维度进行测试，高度自由化。
③系统根据动物的戳鼻表现，不断调整刺激物，无人为影响，避免干扰实验环境。
④在光线和气味之外还提供了一个多达6种的触觉纹理维度，改善啮齿动物视觉差。
⑤辅有强大的ANY-maze软件，实验设置和结果查看都完全自动化。
⑥协议可以灵活改变，结果以数据、图表、统计或原始数据形式显示。
⑦多达10种不同的气味，只在鼻子戳的地方留有气味，腔室保持无味。
系统组成
(A)OPERON ID/ED装置
(B)腔室的细节：
1.颗粒分配器，当小鼠选择正确时，会立即将颗粒送出
2.测试隔间内灯光，选错了就会亮灯
3.颗粒分配器安装插座
4.视觉刺激：发光二极管
5.两个鼻戳的孔，小鼠必须把鼻子伸进去做出选择
6.触觉刺激（触觉纹理）
(C)颗粒分配器
(D)嗅觉刺激系统
(E)改变触觉刺激线索的转轮
备注：
√ 每个孔都与一系列多变的刺激配对，气味自动传递到每个鼻戳的孔里。
√ 具有适合啮齿动物的刺激设计，每个维度都有足够样本量。
√ 在试验开始前，气味、灯光和地板纹理被放置在所需的位置，被测动物在另一个测试隔间。
基本协议：Operon ID/ED testing
（可根据不同需要定制）
√简单辨别(SD)将小鼠引入一对来自一维（气味或光或触觉纹理）的刺激。小鼠必须遵循两种刺激中的一种来获得奖励。
√ 复合辨别(CD)引入了第二个维度（光或纹理或气味），这是不相关的干扰。正确和不正确的刺激与SD相同。
√ 复合辨别逆转(CDRe)，刺激和相关维度不变，但偶然事件颠倒。因此，小鼠知道先前正确的刺激现在是错误的。
√维度内移位(IDS)为相关和不相关维度引入了一组全新的刺激（完全改变设计）。但是，相关维度（与正确响应相关的维度）保持不变。
√ 维度内移位逆转(IDSRe)遵循与CDRe相同的条件。
√ IDS2遵循与IDS相同的条件。这个阶段是可选的，可以引入来增加小鼠所经历的注意力负荷。
√ 维度内移位逆转2(IDSRe2)遵循与CDRe和IDSRe相同的条件。
√ 维度外移位(EDS)切换相关维度和不相关维度的角色，这样以前相关的维度现在变得不相关。新维度有两种可能：
1.“二维范式”，以前不相关的维度成为相关的维度，反之亦然;
2.“嵌套”范式，总共使用三个维度，丢弃之前不相关的维度，让之前相关的维度变得不相关，引入一个新的维度作为相关维度。
√ 维度外移位逆转(EDSRe)遵循与CDRe、IDSRe和IDS2Re相同的条件。
总的来说，人类、猴子、大鼠和小鼠在注意力转移任务中表现出质量上相似的表现模式，解决第一个逆转阶段的初始困难，IDS表现优于EDS，以及在连续逆转学习中的表现逐步改善。
在EDS阶段使用两到三个不同的维度，可以解开不同的皮质依赖性认知改变。
更准确地说，使用三个不同的维度可以应用EDS来测试从相关的感知维度释放注意力的能力。
在只有两个维度的情况下，使用EDS来测试重新吸引注意力到先前不相关维度的能力。
支持协议：使用ANY-maze软件
选择维度数量并给动物分配预设的协议
根据需要设置探索性试验项目的程序位置和测试顺序
通过RESULTS选项灵活绘制测试的结果内容和排序
ID/ED Operon任务的示例结果
(A)测试了28只C57雄性小鼠，其中24只通过测试，4只未通过测试。
(B) 24只小鼠完成试验所需的平均时间(天)。
(C) 24只C57雄性小鼠在任务的每个阶段达到标准的试验次数。
(D) 24只C57雄性小鼠在任务的每个阶段达到标准所需的时间(以分钟为单位)。
统计试验标准:绿色，CDRe比CD p < 0.005, CDRe比IDS2 p < 0.05;
红色，EDS比IDS2 p < 0.01, EDS比CD p < 0.005。
Ugo Basile推出的完全自动化的ID/ED Operon系统任务允许科研人员使用两个或三个不同的维度（即光线、气味和纹理）研究小鼠通过不同规则转移注意力的能力。Scarsi等人的论文为准备和测试小鼠提供了详细的分步方案，包括这种注意力集转移范式所需的所有程序。还提供了使用专用ANY-maze软件的简易操作指南和使其适应不同需求的工具。
Ugo Basile自1963年成立以来，一直致力于专业设备制造和相关知识的积累，长期和努力一直都秉持传统和革新的科学理念。目前Ugo Basile的名字目前已被4万多篇同行评审论文引用，上海玉研科学仪器有限公司作为Ugo Basile中国地区金牌代理，与Ugo Basile保持着长期友好的合作伙伴关系。双方共同保持与各地区科研者合作，将他们的想法转化为成功的工具，并反馈科研者帮助他们获得可靠的实验结果。
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