Response inhibition is essential for navigating everyday life. Its derailment is considered integral to numerous neurological and psychiatric disorders, and more generally, to a wide range of behavioral and health problems. Response-inhibition efficiency furthermore correlates with treatment outcome in some of these conditions. The stop-signal task is an essential tool to determine how quickly response inhibition is implemented. Despite its apparent simplicity, there are many features (ranging from task design to data analysis) that vary across studies in ways that can easily compromise the validity of the obtained results. Our goal is to facilitate a more accurate use of the stop-signal task. To this end, we provide 12 easy-to-implement consensus recommendations and point out the problems that can arise when they are not followed. Furthermore, we provide user-friendly open-source resources intended to inform statistical-power considerations, facilitate the correct implementation of the task, and assist in proper data analysis.

ABSTRACT The insula contributes to behavioral control and is disrupted by substance abuse, yet we know little about the neural signals underlying these functions or how they are disrupted after chronic drug self-administration. Here, rats self-administered either cocaine (experimental group) or sucrose (control) for twelve consecutive days. After a one-month withdrawal period, we recorded from anterior insula while rats performed a previously learned reward-guided decision-making task. Cocaine-exposed rats were more sensitive to value manipulations and were faster to respond. These behavioral changes were accompanied by elevated counts of neurons in the insula that increased firing to reward. These neurons also fired more strongly at the start of long delay trials-when a more immediate reward would be expected, and fired less strongly in anticipation of the actual delivery of delayed rewards. Although reward-related firing to immediate reward was enhanced after cocaine self-administration, reward-predicting cue and context signals were attenuated. Significance Statement The insula plays a clear role in drug-addiction and drug-induced impairments of decision-making, yet there is little understanding of its underlying neural signals. We found that chronic cocaine self-administration reduces cue and context-encoding in insula, while enhancing signals related to immediate reward. These changes in neural activity likely contribute to impaired decision-making and impulsivity observed after drug use.

Psilocybin is a serotonergic psychedelic believed to have therapeutic potential for neuropsychiatric conditions. Despite well-documented prevalence of perceptual alterations, hallucinations, and synesthesia associated with psychedelic experiences, little is known about how psilocybin affects sensory cortex or alters the activity of neurons in awake animals. To investigate, we conducted 2-photon imaging experiments in auditory cortex of awake mice and video analysis of mouse behavior, both at baseline and during psilocybin treatment. We found biphasic effects of psilocybin on behavioral and cortical activity. A 2 mg/kg dose of psilocybin initially increased behavioral activity and neural responses to sound. 30 minutes post-dose, mice became behaviorally hypoactive and cortical responses to sound decreased, while neural response variance and noise correlations increased. In contrast, neuronal selectivity for auditory stimuli remained stable during psilocybin treatment. Our results suggest that psilocybin modulates the role of intrinsic versus stimulus-driven activity in sensory cortex, while preserving fundamental sensory processing.

Opioid use by pregnant women is an understudied consequence associated with the opioid epidemic, resulting in a rise in the incidence of neonatal opioid withdrawal syndrome (NOWS), and lifelong neurobehavioral deficits that result from perinatal opioid exposure. There are few preclinical models that accurately recapitulate human perinatal drug exposure, and few focus on fentanyl, a potent synthetic opioid that is a leading driver of the opioid epidemic. To investigate the consequences of perinatal opioid exposure, we administered fentanyl to mouse dams in their drinking water throughout gestation and until litters were weaned at postnatal day (PD) 21. Fentanyl-exposed dams delivered smaller litters, and had higher litter mortality rates compared to controls. Metrics of maternal care behavior were not affected by the treatment, nor were there differences in dams’ weight or liquid consumption throughout gestation and 21 days postpartum. Twenty-four hours after weaning and drug cessation, perinatal fentanyl-exposed mice exhibited signs of spontaneous somatic withdrawal behavior, and sex-specific weight fluctuations that normalized in adulthood. At adolescence (PD 35) they displayed elevated anxiety-like behaviors and decreased grooming, assayed in the elevated plus maze and sucrose splash tests. Finally, by adulthood (PD 55) they displayed impaired performance in a two-tone auditory discrimination task. Collectively, our findings suggest that perinatal fentanyl exposed mice exhibit somatic withdrawal behavior and changes across the lifespan reminiscent of humans born with NOWS.