Resumen de Characterization of wheel running in rats as schedule-induced behavior
- español
Resumen Las conductas inducidas por programa son actividades, diferentes a la conducta operante, que surgen de forma excesiva bajo condiciones de refuerzo intermitente, sin que exista ninguna contingencia de reforzamiento explícitamente programada, y que desarrollan una distribución temporal característica, para las que, la polidipsia inducida por programa (PIP) representa el prototipo por excelencia.
Sin embargo, no todas las conductas que se han estudiado en estos términos han conseguido establecer, claramente, su pertenencia a este grupo de conductas. Ejemplo de ello es la actividad inducida por programa (AIP), para la que aún existen visiones contrapuestas sobre su idoneidad como conducta inducida.
Partiendo de dichos antecedentes, el objetivo de esta tesis ha sido estudiar el desarrollo y mantenimiento de la AIP, atendiendo a las características de excesividad, localización y distribución temporal dentro del intervalo entre-reforzadores (IER) mediante la manipulación de las condiciones experimentales, a través de dos estudios principales, recogidos en los Capítulos 2 y 3; un tercer estudio (Capítulo 4), con base en los resultados previos obtenidos, se centró en estudiar otro aspecto de las conductas inducidas, la referencia a su excesividad como rasgo característico en el diagnóstico de trastornos psicopatológicos relacionados con el control de impulsos.
En el Capítulo 2, se estudió, en un primer experimento, el desarrollo de la AIP en ratas bajo programas de reforzamiento de tiempo fijo (TF) de diferente longitud (30-, 60- , 120-, 240-, y 480-s), contrabalanceando el orden de presentación entre los animales, (excepto para TF 480-s, que fue presentado al final para completar el conjunto de datos).
A continuación, se expuso a los sujetos a una condición de control donde los alimentos eran presentados todos juntos al inicio de la sesión, con la intención de estudiar la influencia de la intermitencia en la entrega del reforzador sobre el mantenimiento de la AIP.
Los resultados mostraron que la AIP se desarrollaba bajo un rango de 30 a 240-s, no siendo así para el programa de TF 480-s, con una disminución en la tasa de carrera a medida que la longitud del IER incrementaba. Los datos también muestran que la carrera adopta una posición post-reforzador dentro del IER, presentando una distribución temporal en forma de U-invertida. La introducción de la condición control provocó la reducción de la tasa de carrera.
En su conjunto, estos datos apoyan la idea de que la carrera es una conducta inducida por programa, por lo que en un segundo experimento se procedió a indagar más sobre las condiciones bajo las que se desarrolla la AIP.
En el Experimento 2, los sujetos fueron divididos, de forma aleatoria, en dos grupos. Todos los animales fueron expuestos a los mismos programas de TF que en el Experimento 1, a excepción del TF 480-s, sin embargo, la mitad de los sujetos dispuso de una rueda de actividad en sus jaulas hogar, mientras que, la otra mitad tenía, además de la rueda de actividad, una botella de agua durante la sesión experimental.
La presencia de la rueda de actividad en la jaula hogar provocó una reducción en la tasa de carrera, así como, el desplazamiento de la curva de distribución temporal hacia la derecha para los programas de TF 30 y 60-s. Por otra parte, la disponibilidad de una botella de agua en las cajas de condicionamiento no repercutió sobre la tasa de carrera, aunque el desarrollo de la PIP desplazó la curva de distribución de la carrera hacia una posición más central dentro del IER, expresando una competencia temporal entre las conductas.
Los resultados de este primer estudio sentaron las bases para hablar de AIP. Los resultados fueron discutidos comparándolos con los encontrados para la conducta inducida por excelencia, la PIP.
En el Capítulo 3, se analizó el efecto de contingencias operantes sobre tres conductas, beber, correr y entrar al comedero, conforme a la clasificación de Staddon (1977): conductas de interim, facultativas y terminales, respectivamente. En un primer momento, los animales fueron expuestos a un programa de reforzamiento de TF 60-s para el establecimiento y adquisición de tasas estables de respuesta. Posteriormente, los animales fueron distribuidos aleatoriamente en dos grupos. En ambos casos, la aparición de una contingencia protectora posponía la entrega del reforzador cuando los sujetos realizaban cualquiera de las tres conductas durante los últimos 1, 3, 5, 10, 20, 40 o 58-s del IER, bajo un programa de TF 60-s. Para la mitad de los animales la demora fue señalada mediante la aparición de un tono y el apagado total de las luces, mientras que, para el otro grupo la demora no se señalaba. En una fase final, las demoras fueron eliminadas. Como línea base se tomó la media de las tres últimas sesiones de la condición de adquisición.
Los resultados mostraron que las demoras protectoras afectaban a las tres conductas de forma independiente, en función de su localización temporal dentro del IER.
La bebida fue la conducta que más resistió los efectos disruptivos de las demoras, seguida de la carrera y, finalmente, las entradas al comedero. Las entradas al comedero disminuyeron, desde la demora de 1-s, de forma gradualmente ante el incremento en la duración de la demora, debido a su estrecha relación con el reforzador. La carrera cayó desde la demora de 1-s, pero permaneció relativamente estable con el aumento en la duración de las demoras. Los efectos de la demora sobre la bebida resultaron significativos ante las demoras más largas (40 y 58-s). Las tasas de todas las conductas incrementaron cuando las demoras fueron suprimidas. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas entre las demoras señaladas y no señaladas.
Estos resultados indican que la introducción de demoras contingentes a la respuesta genera gradientes de respuesta que reflejan el efecto de contingencias operantes sobre las respuestas, mostrando diferentes sensibilidades en función de su localización temporal dentro del IER.
En el Capítulo 4, se estudiaron los niveles de impulsividad en ratas sign-trackers (ST) y goal-trackers (GT) mediante su exposición a programas de refuerzo intermitente en el desarrollo de PIP (Experimento 1) y AIP (Experimento 2) utilizando diferentes programas de TF, de 15, 30, 60 y 120 segundos y, de 60 y 120 segundos, respectivamente; la exposición a los programas fue contrabalanceada entre los animales. Posteriormente, en el Experimento 3, los niveles de compulsividad de ambos grupos fueron medidos en una tarea de respuesta de observación operante con refuerzo incierto. Finalmente, en el Experimento 4, los niveles de impulsividad cognitiva de ambos grupos fueron registrados con una tarea de descuento por demora, los valores de la demora para la obtención del refuerzo de mayor magnitud fueron de 5, 10, 20 y 40 segundos.
Los resultados mostraron la adquisición de PIP y AIP en los dos grupos, no obstante, las ratas GT presentaron niveles superiores de bebida y carrera en relación con el grupo ST. Mientras que las ratas ST realizaban más entradas al comedero que las GT.
Los niveles de compulsividad e impulsividad cognitiva no difirieron entre ST y GT.
Estos resultados apuntan a que las conductas inducidas por programa no están relacionadas con los rasgos de impulsividad como se pensaba anteriormente; así como que la PIP y la AIP se comportan como conductas operantes, siendo estas conductas dirigidas a la meta.
En su conjunto, estos tres estudios ofrecen una descripción de la carrera como conducta inducida por programa, presentando la misma naturaleza que la PIP, aunque con diferente sensibilidad a la demora del reforzador.
- English
Abstract Schedule-induced behaviors are distinct from operant behavior that arise excessively under conditions of intermittent reinforcement. They occur without any explicitly programmed contingency of reinforcement and develop a characteristic temporal distribution. Schedule-induced polydipsia (SIP) is generally considered a prototype par excellence.
However, not all behaviors studied in these terms have so clearly been established as being schedule-induced behaviors. On example is schedule-induced wheel running (SIWR). Currently there are conflicting visions about its suitability as schedule-induced behavior.
Based on this background, the aim of this thesis has been to study the development and maintenance of the SIWR, considering the characteristics of excessiveness, location and temporal distribution within the inter-food interval (IFI). This was achieved by manipulating the experimental conditions, to through two main studies, discussed in Chapters 2 and 3. A third study (Chapter 4) was based on the previous results obtained, and focused on studying another aspect of the schedule-induced behaviors. The reference to its excess as a characteristic feature in the diagnosis of psychopathological disorders related to impulse control.
In Chapter 2, the development of the SIWR in rats under fixed-time (FT) schedules of different length (30, 60, 120, 240, and 480 s) was studied in a first experiment. The order of presentation was counterbalanced among the animals, (except for FT 480 s, which was presented at the end to complete the data set). Rats were also exposed to a massed-food control condition. The goal was to investigate the influence of intermittency reinforcement deliveries on maintenance of SIWR.
The results showed that the SIWR was developed under the range of 30-240 s, but not the FT 480 s schedule, with a SIWR was a gradation as a function of inter-food interval (IFI) length. The data also shows that the wheel running adopts a post-reinforcing position within the IFI, presenting a temporary distribution in the form of an inverted Ushaped.
Wheel running reduced in the control condition.
Altogether, these data support the idea that wheel running is a schedule-induced behavior. In a second experiment, we proceeded to investigate more about the conditions under which the SIWR develops.
In Experiment 2, the subjects were randomly divided into two groups. All animals were exposed to the same FT schedules as in Experiment 1, except for the FT 480-s. Half of the rats had a wheel in their home cages, while the other half had, a wheel and water bottle during the experimental session.
The presence of the wheel in the home cage caused the reduction of the wheel running rate, as well as the shift of the temporal distribution curve to the right for the FT 30 and 60 s schedules. On the other hand, the availability of a water bottle in the conditioning chambers did not affect the wheel running rate, although the development of the SIP shifted the wheel running curve to a more central position within the IFI, resulting in temporary competition between behaviors.
The results of this first study laid the groundwork for validating SIWR. The results were discussed by comparing them with SIP.
In Chapter 3, the effect of operant contingencies over three behaviors, drinking, running and magazine entering was analyzed, according to Staddon’s classification (1977): interim, facultative and terminal behaviors, respectively. At first, the animals were exposed to an FT 60 s schedule for the establishment and acquisition of stable response rates. Rats were then randomly distributed in two groups. In both cases, the appearance of a protective contingency postponed the appearance of food when the animals performed any of the three responses during the last 1, 3, 5, 10, 20, 40 or 58 s of the IFI, under an FT 60- s schedule. For half of the animals the delay was signaled by the appearance of a tone and the extinction of the lights, while for the other group the delay was not signaled. In a final phase, the delays were eliminated. The average of the last three sessions of the acquisition condition was used as baseline.
The results showed that the three behaviors are affected by protective delays based on their temporary location within the IFIs. Drinking was the behavior that most resisted the disruptive effects of delays, followed by wheel running and, finally, magazine entries.
Magazine entries decreased, since the 1s delay, gradually due to the increase in the duration of the delay due to its close relationship with the reinforcer. The wheel running fell from the 1s delay but remained relatively stable with the increase in the duration of the delays. The effects of the delay on drinking were significant given the longer delays (40 and 58 s). The rates of all behaviors increased when delays were suppressed.
However, no significant differences were found between signaled and unsignaled delays.
These results indicate that the introduction of contingent delays to the response generates response gradients that reflect the effect of operating contingencies on the responses, showing different sensitivities depending on their temporal location within the IFI.
In Chapter 4, impulsivity levels in sign-trackers (ST) and goal-trackers (GT) rats were studied through exposure to intermittent reinforcement schedules in the development of SIP (Experiment 1) and SIWR (Experiment 2) under different FTs, 5, 30, 60 and 120 s, and, 60 and 120 s, respectively; exposure to schedules was counterbalanced among animals. Subsequently, in Experiment 3, the levels of compulsivity of both groups were measured in an operant observing response task with uncertain reinforcement.
Finally, in Experiment 4, cognitive impulsivity levels of both groups were recorded by a delay discounting procedure, the delay values for obtaining the greatest magnification were 5, 10, 20 and 40 s.
The results showed the acquisition of SIP and SIWR in both groups, however, GT rats presented higher levels of drinking and wheel running than the ST group. While ST rats made more magazine entries than GT. Compulsivity and cognitive impulsivity levels did not differ between ST and GT.
These results suggest that the schedule-induced behaviors are not related to the impulsivity traits as previously thought. Furthermore, SIP and SIWR behave as operant behavior, due to these behaviors being behaviors directed towards the goal.
Together, these three studies offer a description of the wheel running as a schedule-induced behavior, presenting the same nature as the SIP, although with different sensitivity to delay to the reinforcer.
