مقالة منهجية

، أشار الطولي Eyeblink تكييف الكلاسيكية في الفئران ثابت رئيس

DOI:

10.3791/53310

⸱

مارس 30, 2016

 ,  , 
1Department of Physiology, Northwestern University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المستحضر المقدم هنا لتكييف وميض العين الذي يشير إلى الشعيرات في الفئران الثابتة بالرأس يحفز بدقة شعيرات معينة مع السماح للفئران بالتجول على جهاز المشي الأسطواني. ينتج عن التحفيز المشروط لتحفيز الشعيرات (CS) المقترن بحافز غير مشروط بالصدمة حول الحجاج (الولايات المتحدة) تعليما ترابطيا موثوقا به على هذا الجهاز.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد تكييف الوميض نموذجا شائعا للتحقيق في الآليات العصبية الكامنة وراء التعلم والذاكرة. للاستفادة بشكل أفضل من الذخيرة الواسعة من التقنيات العلمية المتاحة لدراسة التعلم والذاكرة على المستوى الخلوي ، من المثالي أن يكون لديك منصة قحفية مستقرة. نظرا لأن الفئران لا تتسامح بسهولة مع ضبط النفس ، فعادة ما يتم تدريبها أثناء التحرك بحرية في الغرفة. يتم تسليم معلومات التحفيز المشروط (CS) والتحفيز غير المشروط (US) وتسجيل استجابات وميض العين عبر حبل متصل برأس الماوس. في الجهاز المثبت على الرأس المعروض هنا ، يسمح للفئران بالركض كما يحلو لها بينما يتم تأمين رؤوسها لتسهيل التجريب. يتم الحصول على تكييف موثوق به لاستجابة وميض العين باستخدام جهاز التدريب هذا ، والذي يسمح بتوصيل تحفيز الشعيرات مثل CS ، وهي صدمة كهربائية حول الحجاج مثل الولايات المتحدة ، وتحليل نشاط تخطيط كهربية العضل (EMG) من الجفن للكشف عن استجابات الوميض.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تكييف Eyeblink هو شكل من أشكال تكييف بافلوف ونظام نموذجي للتحقيق في الآليات العصبية للتعلم النقابي والذاكرة. وقد تم التحقيق فيها في مختلف الأنواع، بما في ذلك البشر، والأرانب والقطط والفئران، والفئران. ويشمل نموذج تقديم اثنين من المحفزات المقترنة: حافزا محايد مشروط (CS؛ على سبيل المثال، لهجة، ومضة من الضوء، أو التحفيز الطولي)، والمثير غير الشرطي البارزة (الولايات المتحدة، على سبيل المثال، وهي نفخة الهواء للعين، أو صدمة الحجاج). الولايات المتحدة يتسبب في غير المشروطة، والاستجابة eyeblink انعكاسية (أي اور). في نهاية المطاف، بعد عدة عروض من تقرن CS-الولايات المتحدة، موضوع يتعلم لربط CS مع الولايات المتحدة. هذا التعلم يتجلى في شكل استجابة مشروطة (CR)، وهو eyeblink التي تسببها خدمات العملاء وحدها التي تسبق تقديم الولايات المتحدة.

يتضمن تكييف Eyeblink في شكل أثر فاصل خالية من التحفيز من عدد قليل من حميلي ثانية undred الذي يفصل بين CS والولايات المتحدة (الشكل 1). تكييف أثر هو شكل من أشكال التعلم التعريفي لأنه يتطلب الوعي الطارئة التحفيز 1. الفجوة الزمنية تتطلب الحيوان للحفاظ على العصبية "أثر" من CS في مناطق الدماغ المقدم مثل الحصين من أجل الولايات المتحدة وCS لتصبح المرتبطة 1-6. جنبا إلى جنب مع المناطق الدماغ المقدم، تكييف أثر يعتمد أيضا على المخيخ 7.

تكييف Eyeblink هو، بالتالي، نموذجا مفيدا للتحقيق في جوانب متعددة من الذاكرة، بما في ذلك الاستحواذ، وتوحيد، واسترجاعها. خلال تكييف eyeblink، يتم تقديم مجموعة مراقبة من الحيوانات مع المثيرات المفردة في ترتيب عشوائي لاختبار pseudoconditioning أو محسسة الردود على CS التي قد تكون ناجمة عن عرض الولايات المتحدة وحدها بدلا من جمعية CS-الولايات المتحدة المستفادة.

وappara يشيع استخدامهاطوس للتحقيق في تكييف eyeblink في القوارض هو المجلس الذي يسمح للقوارض على التحرك بحرية أثناء عملية التدريب 8-10. مع هذا النوع من الأجهزة، ويرد على حبل عادة إلى خوذة وهذا هو الملصقة على جمجمة القوارض. حبل يسمح لتسليم الولايات المتحدة (وأحيانا CS) ولنقل استجابة الحيوان إلى تلك المحفزات (أي استجابة eyeblink) 10. ويمكن تعديل حبل نفسها على أساس نوع من المحفزات تسليمها وكيف يتم تسجيل استجابة eyeblink.

سبب استخدام "الحركة بحرية" الفئران المربوطة لتكييف eyeblink هو أن الفئران النضال ضد ضبط النفس. على الرغم من الأنواع الأخرى قد تكون أكثر قابلية للضبط النفس، والميزة الرئيسية لاستخدام الفئران في التجارب تكييف eyeblink هي أن معظم سلالات متحولة المعدلة وراثيا المتاحة هي سلالات الفئران. بالإضافة إلى تكافح، الدقة الكاملةtraint من الفئران يؤدي إلى اكتئاب حاد. ومن شأن إعداد الماوس ثابت رئيس أن يقلل من الإجهاد زيادة المعلومات الفسيولوجية التي يمكن الحصول عليها خلال تكييف eyeblink. على سبيل المثال، أن هذا النظام يسمح التصوير من الخلايا العصبية القشرية مع 2-الفوتون المجهري 11.

وقد استخدمت الاستعدادات الثابتة الرأس في التجارب السابقة للتصوير الضوئي من القشرة من خلال زرع في الجمجمة القابلة للإزالة، في الجسم الحي التسجيلات الكهربية من المخ القوارض مع المصفوفات صمام رباعي، واثنين من الفوتون التصوير الكالسيوم، وأيضا كمنصة للتكييف eyeblink في الفئران 11 -16.

في نظام ثابت الرأس، وضمان تحفيز موثوقة والتسجيلات دون ضبط النفس الكامل من الفأرة (الشكل 2). يتم تثبيتها ونقش مثل تلك المستخدمة في نظام التنقل بحرية لجمجمة الفأر. خلال التدريب، ويتم تثبيتها على خوذة إلى الموصل التي تعلق على القضبان على حلقة مفرغة أسطواني من أجل استقرار رأس القوارض (الشكل 2A). مطحنة أسطواني يسمح الماوس للراحة بشكل مريح، ولكن إذا كان الماوس يريد ذلك، يسمح أيضا لتشغيل أو المشي. مع استخدام هذا النظام، والفئران يمكن تدريب مع اهتزاز الطولي كما CS وصدمة كهربائية خفيفة الحجاج مثل الولايات المتحدة (الشكل 1). يتم تسليم الولايات المتحدة من خلال الأسلاك توضع جراحيا تحت الجلد الجانبي للعين. يتم تسليم CS عبر مشط التي يتم تركيبها على 2-طبقة مستطيلة الانحناء المحرك (الشكل 2B). ثم يتم إرفاق مشط والانحناء المحرك إلى قاعدة المغناطيسية التي يتم نقلها إلى الموقف الصحيح خلال التدريب ويتم تعديل لتسليم الأمثل لكل حيوان على حدة. يتم وضع مشط لتنتشر على شعيرات المحدد. خلال تسليم CS، يتم إرسال إشارة إلى المحرك الانحناء أن يزيح المشط ويؤدي إلى اهتزاز شعيرات 17.

وقد استخدمت = "jove_content"> المحفزات الأخرى مثل نغمة أو ومضة من الضوء والمحفزات مشروطة فعالة في الفئران في 16،18،19 الماضي. يتم اختيار الخط الطولي التحفيز سبب CS في هذا النموذج التجريبي هو اعتماد الحيوانات الفئران على vibrissae من أجل إدخال المعلومات جسدي حسي خلال الاستكشاف. وقد تبين الطولي التحفيز لتكون موثوقة وفعالة CS 20. وعلاوة على ذلك، وبالنظر إلى الركيزة القشرية راسخة والمنظم للنظام vibrissae (أي القشرة برميل)، وتحفيز الطولي كما يوفر CS أداة أنيقة لرسم خرائط التغييرات القشرية واللدونة المرتبط بتعلم تكييف eyeblink 20،21. ويسمح نظام ثابت رئيس لتحفيز الدقيق للشعيرات المحدد إلى مقارنة الاستجابات بين الخلايا العصبية والخلايا العصبية تلقي المدخلات من شعيرات غير حفز حفز. وأخيرا، فإن العديد من سلالات من الفئران يحمل المرتبطة بالعمر فقدان السمع في سن نسبيا الكبار 22، وإغلاق جفن خلال طرفة مكيفة يغير من CS البصرية (على الرغم من أن CS البصرية يفعل تحسين القضايا مع ردود إجفالية 16). لا يتأثر الطولي التحفيز عن طريق أي من هذه المضاعفات.

المقدمة هنا هي تعديلات فريدة وهامة على الاستعدادات الثابتة رأس أخرى لتكييف eyeblink، بما في ذلك أساليب CS والولايات المتحدة تسليم، والاستحواذ على استجابة eyeblink. وتتجلى مصداقية هذا الجهاز ونموذج التدريب في تكييف eyeblink من منحنيات من الفئران مكيفة ومنحنى التعلم مسطح نسبيا من الحيوانات السيطرة pseudoconditioned (الشكل 7A) التعلم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تنفيذ جميع الإجراءات التي تنطوي على الفئران وفقا للبروتوكولات المعتمدة من قبل المؤسسات ورعاية الحيوان جامعة نورث وسترن واستخدام اللجنة استنادا إلى المبادئ التوجيهية الصادرة عن المعهد الوطني للصحة.

1. اسطوانة (الشكل 2A)

  1. بناء الاسطوانة كما وصفها Chettih وآخرون. وHeiney وآخرون من رغوة اسطوانة طويلة 14-15. قطع طول 10 سم من اسطوانة وحفر حفرة من خلال مركز لتتناسب مع المحور، وهو قضيب معدني 12.7 ملم (0.5 بوصة) في قطر. جبل اسطوانة مع المحور لها على اللوح المعدني البصرية كما وصفها Heiney آخرون أو دعم آخر (على سبيل المثال، زجاجي) 15.
  2. إقامة اثنين من قضبان معدنية رأسية من 12.7 ملم وقطرها على جانبي الاسطوانة.
  3. نعلق اثنين يتصاعد الزاوية اليمنى على قضبان معدنية.
  4. تأمين اثنين من أكثر قضبان (5 سم، 12.7 ملم في القطر) من خلال يتصاعد الزاوية اليمنى. عشر شطبةالبريد ينتهي من هذه القضبان ومستوى غاياتهم فوق مركز الاسطوانة (الشكل 2G).
  5. حفر والاستفادة من خلال ثقب الغايات الموجهة من قضبان لتتناسب مع اثنين من 4-40 مسامير الجهاز الذي سيعقد أجنحة الموصل في مكان (الشكل 2G).

2. تجميع نظام تحفيز الشارب (الشكل 2B)

  1. قطع شريحة 10-أسنان المشط من تمشيط الشعر بانتظام.
  2. قطع فتحة حوالي 2-3 ملم واسعة، وحوالي 5 ملم عميق على الجزء العلوي من مشط لقبول 2-طبقة الانحناء مستطيلة المحرك.
  3. لحام سلك واحد على كل سطح من المحرك الانحناء. استخدام لحام وتدفق المقدمة من قبل الشركة المصنعة. تغطية المحرك ولحام مع الشريط الكهربائي لحماية الماوس والمستخدم من التيار الكهربائي.
  4. زلة الشريط المحرك في شق يقتطع من مشط بحيث يجلس الانحناء الشريط المحرك عمودي على الطائرة من المشط. زاوية المشط بحيث يتم إمالتها في 45 درجة وأكثر طبيعية يتبع منحنى وجه الفأر.
  5. تأمين نهاية الشريط المحرك إلى أعلى المشط مع الايبوكسي الإعداد السريع.
    ملاحظة: الأسلاك ملحوم على الانحناء الشريط المحرك يجب أن تكون متصلا إلى مقاومة متغيرة من شأنها أن توفر 40 فولت إلى المحرك. وقد أظهرت التجارب السابقة أن 40 فولت فعالة لتكييف ولكنها لا تثير أي ردود جفل.
  6. وضع المحرك الانحناء والمشط على جبل متحرك. حامل ماصة تعلق على قاعدة مغناطيسية تستخدم عادة لفي المختبر منصات الكهربية يعمل بشكل جيد.

3. تجميع الموصل أن يتصاعد إلى قضبان فوق اسطوانة (الشكل 2C، 2E)

ملاحظة: الرابط هو 3-D المطبوعة الشريط 7 حفرة على غرار من AMPHENOL 221 سلسلة الشريط النايلون المستخدمة في حبل من فايس وDisterhoft وجالفيز آخرون 10،17.

  1. اضغط على أول حفرة في الشريط ل0-80 س 1"آلة المسمار، وهذا سيكون بمثابة المسمار تأمين لترسيخ خوذة إلى الموصل. يلصق جوز 0-80 لرئيس المسمار قفل مع الغراء cyanoacrylic من أجل تسهيل تحول المسمار باليد.
  2. ترك حفرة واحدة فارغة بعد ثقب استغلالها (للسماح غرفة للالجوز 0-80 الجهاز)، ودفع خمسة مآخذ relia تاك مطلية بالذهب من خلال الثقوب الخمسة المتبقية.
  3. تجريد الطلاء من خمسة أسلاك طويلة (الأسلاك التي تم الحصول عليها من كابل إيثرنت) وحام لينتهي من مآخذ.
    ملاحظة: سيتم استخدام الأسلاك الأولين لتسجيل electromyographic إشارات (EMG) التي من شأنها كشف استجابة eyeblink التالية تصفية إشارة والتضخيم من مكبر للصوت. ثاني اثنين سيلقي إشارة صدمة من المعزل التحفيز. سوف السلك الماضي بمثابة اتصال الأرض. وسيتم ربط هذه الأسلاك إلى النظم المستخدمة لتوقيت تسليم CS-الولايات المتحدة.
  4. ضمان الربط الكهربائي بين الأسلاك ومآخذ مع ... المزيد الصورةimeter. وضع المتعدد على الإعداد الاستمرارية وعقد واحد من تحقيقات للدبوس والتحقيق آخرين لينتهي تجريده من السلك. دبابيس والأسلاك هي متصلة كهربائيا عندما المقاومة منخفضة والمتعدد تنبعث هجة.
    1. بدلا من ذلك، إذا لم يكن المتعدد إعداد الاستمرارية، وقياس المقاومة بين المسامير والأسلاك. هناك استمرارية الكهربائية إذا كان هناك مقاومة تذكر جدا قياسها.
  5. إعداد أجنحة للموصل من اثنين TO-220 الترانزستورات الاسلوب. قطع الخيوط باعث، وقاعدة، وجمع من الترانزستور ومستوى السطح حتى أنه يمكن اضافته إلى الموصل.
  6. قطع حافة علامة التبويب متزايدة لاختراق حفرة ذلك علامة التبويب يمكن ان تنزلق تحت رأس المسمار.
  7. الايبوكسي الترانزستورات إلى الموصل. سيتم استخدام ثقب في التبويب متزايدة لتأمين الموصل إلى قضبان فوق الاسطوانة.
  8. تطبيق الايبوكسي لقاعدة الأسلاك العلاقات العامةotruding من مآخذ، والسماح للالايبوكسي لتجف. سوف الايبوكسي عزل وحماية الاتصالات.

4. إعداد غطاء الرأس (الشكل 2D، 2E)

ملاحظة: شريط خوذة هو 3-D المطبوعة الشريط 7 حفرة على غرار من قطاع سلسلة من النايلون AMPHENOL 221 تستخدم لنقش من قبل وايس وDisterhoft وجالفيز آخرون 10،17. لم تعد تصنع هذه القطعة تجاريا. ملف طابعة يمكن تحميلها من موقع هذه المجلة.

  1. اضغط على أول حفرة في الشريط ل0-80 س 1 "آلة المسمار وترك حفرة واحدة فارغة بعد أول حفرة.
  2. دفع خمسة دبابيس مطلية بالذهب من خلال الجزء السفلي من الثقوب الخمسة الباقية (من خلال نهايات أضيق). استخدام ملزمة لتسهيل دفع المسامير في قطاع بالتساوي.
  3. باستخدام متجرد الحراري، وإزالة حوالي 0.5 سم من طلاء بوليميد قبالة نهاية أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ (0.005 في. قطر)، لحام نهاية تجريده من ثغضب لافتتاح واحد من المسامير وقطع الأسلاك إلى 0،6-0،7 سم.
  4. تجريد حوالي 0.2 سم من نهاية السلك للسماح الحالية لتمريرها إلى الحيوان.
  5. كرر الخطوات من 4،3-4،4 للأسلاك الثلاثة المتبقية.
    ملاحظة: سوف السلكين أول تسجيل ردود EMG في حين أن اثنين من الثاني سيعمل على تقديم صدمة للحيوان.
  6. باسم الماضي (الخامس) سلك سيكون بمثابة سلك الأرض، وقطع حوالي 5 سم من غير المصقول أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ (0.005 في. القطر)، وحام إلى دبوس المتبقية.
  7. ضمان استمرارية بين الأسلاك والمسامير مع المتعدد. (في حالة سلك الأرض، وهو غير المصقول، والتحقيق متعدد يمكن وضعها في أي مكان على طول السلك.)

5. إعداد الجراحي (الشكل 2F)

  1. تعقيم جميع الأدوات الجراحية، بما في ذلك خوذة. تعقيم نقش عن طريق نقع في الكحول ثم الشطف بمحلول ملحي معقم.
  2. تخدير الماوس في غرفة الاستقراء مع 3-4٪ ضدaporized الأيزوفلورين مختلطة مع معدل تدفق 1-2 لتر من الأوكسجين في الدقيقة الواحدة.
  3. تأكد من أن هذا الحيوان هو تخدير كامل مع قليل أخمص قدميه. الفأر هو تخدير تماما عندما لا يستجيب بالغريزة لقرصة أخمص قدميه.
  4. وبمجرد أن الحيوان قد تم تخدير كامل، وضخ جرعة من هيدروكلوريد البوبرينورفين بمثابة مسكن (،05-2 ملغم / كغم، SC)، حلاقة الجزء العلوي من رأس الحيوان، وضعه على وسادة التدفئة غطت على قاعدة من الإطار التجسيمي ، والتأكد من أن الحيوان هو تخدير كامل، وتأمين الرأس إلى الإطار. الحفاظ على تدفق الأيزوفلورين تبخيرها للحيوان، والتحول إلى 2٪ في معدل تدفق 1-2 لتر من الأوكسجين في الدقيقة الواحدة. تنطبق على كمية صغيرة من مرهم للعين للقرنية العين.
  5. تطهير فروة الرأس مع بوفيدون اليود والكحول ثلاث مرات لكل منهما، بالتناوب بين البلدين.
  6. بشفرة رقم 10 أو 15 مشرط، وجعل شق على طول خط الوسط من فروة الرأس، كاشفة عن الجمجمة من الأمام رانه العينين إلى الماضي العظم الجداري (~ 1.5-2 سم).
  7. كبح اللوحات من الجلد مع مقاطع صغيرة. وضع مقطع واحد فوق العين، واحدة على طول وسط محور منقاري الذيلية، واحدة في الجزء الخلفي من الجمجمة بشكل ثنائي (أي استخدام ستة مقاطع في كل شيء). من أجل منع خوذة قلعي، كشف أكبر قدر من الجمجمة ممكن، بما في ذلك الجوانب والخلف. سيؤدي هذا إلى زيادة المساحة السطحية للتطبيق الاسمنت لاصقة الملاط.
  8. باستخدام مشرط، كشط على طول الجزء العلوي من الجمجمة لإزالة السمحاق وضمان سطح العمل نظيفة وجافة. تنظيف الجزء العلوي من الجمجمة مع 3٪ بيروكسيد الهيدروجين ثلاث مرات.
  9. حفر اثنين من الثقوب في الجمجمة بحجم 34 مقلوب لدغ مخروط أو 1.6 ملم النقش القاطع مثقاب لقبول 00-90 مسامير (0.0625 في. لفترة طويلة). ومسامير توفر اتصال الأرض الكهربائي. وضع فتحة واحدة أمام Bregma، والآخر أمام لامبدا، يسار خط الوسط عندما تكييف وrighر العين. وضع المسمار واحد في كل حفرة. خفض المسمار 0.28 ملم في الجمجمة لكل بدوره الكامل. لفتين كاملة كافية.
  10. إنشاء عدة ديفوتس صغيرة من حوالي 0.75 ملم في القطر على الجمجمة من أجل زيادة مساحة السطح وقوة قبضة للأسمنت.
  11. اتخاذ خوذة المنجزة والرياح سلك الأرض في تكوين الرقم ثمانية حول المسمارين. تسمح بعض الركود (~ 1.5 سم بين الخوذة والمسمار) في سلك الأرض حتى خوذة يمكن وضعه بشكل صحيح في وقت لاحق.
    ملاحظة: الرقم ثمانية عادة يضمن الربط الكهربائي جيد بين الأسلاك والمسامير الأرض. ويمكن أيضا السلك يكون ملحوم على المسمار لضمان الربط الكهربائي.
  12. تطبيق الاسمنت لاصقة الملاط. اتبع إرشادات الشركة المصنعة لخلط الاسمنت طين لاصق أو مزيج 4 تغرف من مزيج L-مسحوق، 8 قطرات من القاعدة، و 2 قطرات من المحفز في صحن خلط السيراميك البارد (ضمان الشريط درجة الحرارة سن طبق خلط سوداء تماما.) درجة الحرارة الباردة تمتد ساعات العمل من الاسمنت.
    1. معطف الجمجمة ومسامير تحرري مع الاسمنت الملاط وتسمح الاسمنت لتجف. وهذا ينبغي أن يستغرق سوى بضع دقائق.
  13. بعد أن يجف الأسمنت، ووضع خوذة عموديا، مع دبابيس واقفا، فوق الجمجمة. عقد خوذة في مكان مع حامل مشابهة للموصل
    ملاحظة: انظر "3. تجميع رابط" -The حامل تحتاج فقط أن يكون قطاع خمس ثقب مع مآخذ مطلية بالذهب من أجل الحصول على دبابيس من خوذة. يتم إرفاق حامل لذراع على الإطار التجسيمي. استخدام حامل والذراع يسهل تحديد المواقع من خوذة والأسلاك.
  14. بعد أن تم وضع الخوذة، قشر يعود الجلد حول منطقة الحجاج ووضع السلكين صدمة للسماح 0.2 سم تجريده نهاية للراحة تحت الجلد، وحوالي 2-4 ملم الذيلية مباشرة إلى إرنست و يونغه. لا تسمح لطرفي السلكين للمس بعضهم البعض. ضع السلكين EMG على العضلية العين الدويرية فوق محجر العين.
    1. إذا لزم الأمر، وقطع أطراف الأسلاك إذا كانت طويلة جدا ويبدو كما لو أنها قد تخدش مباشرة المدار ويؤدي إلى عدوى. إذا قطع طرفي السلك، تأكد من أن هناك ما يكفي من الأسلاك العارية المكشوفة. بدلا من ذلك، إذا يبدو أن أسلاك طويلة جدا، ثني الأسلاك الظهر في القاعدة، حيث أنها تمتد من خوذة.
    2. تدعيم قاعدة من الأسلاك (أي نهاية قرب خوذة) في مكان على الجمجمة مع انتشار صغير من الاسمنت طين لاصق وتسمح لتجف (استخدام نصف جزء وصفه سابقا).
  15. إزالة مقاطع صغيرة وبلطف أضعاف اللوحات من الجلد إلى أكثر من الاسمنت. سماح للجلد ليستقر بشكل طبيعي لمنع التوتر على أي جزء من الجلد وذلك لتجنب تشويه جفن، والوقاية من الاستجابة eyeblink،والضيق للحيوان.
  16. اغلاق منطقة مكشوفة مع الاسمنت الأسنان، والتي تغطي كل شيء من الجلد المنقوش إلى حافة الجزء العلوي من خوذة مع الاسمنت. اتخاذ مزيد من الحذر لتجنب يقطر الاسمنت على العينين أو دبابيس من خوذة. جزئيا الاسمنت علاجه يمكن ممهدة والتلاعب مع مسحة القطن التي المبلل المذيبات الاسمنت الأسنان. السماح للأسمنت حتى يجف تماما قبل إزالة حامل خوذة.
  17. السماح للحيوان للتعافي من التخدير على سطح استعد قبل استبدال الحيوان مرة أخرى في قفصه. إدارة Metacam (1 ملغ / كغ، SQ) ثم ضع الحيوان مرة أخرى في قفصه.
  18. السماح للحيوان 5-7 أيام من التعافي قبل إجراء الاختبار أو التدريب. الحفاظ على الرعاية القياسية بعد العمليات الجراحية للحيوان وفقا للمبادئ التوجيهية مؤسستكم. يجب فحص الحيوان مرة واحدة يوميا على الأقل بعد أن تعافى من عملية جراحية. لمشاهدة علامات سوء الأكل و / أو الشرب وسلوك فاتر. إذا ألمويشتبه، وتوفير Metacam كل 24 ساعة (الجرعة نفسها كما في نهاية مرحلة ما بعد الجراحة) حتى التخفيف. يدوكائين يمكن تطبيقها محليا على الجرح إذا كان الحيوان هو خدش أو تظهر علامات الانزعاج.

6. وضع الماوس على اسطوانة والتدريب (الشكل 2G)

  1. لوضع الماوس على الاسطوانة، وكبح جماح الماوس مع يد لفترة وجيزة خلال عقد من قبل الذيل مع يد واحدة وبعد ذلك يمسك الماوس وراء الكتفين مع السبابة والإبهام مع الآخر. التفاف الأصابع المتبقية حول البطن الماوس، والجذع.
  2. مع اليد لا يقيد الماوس، ونعلق موصل إلى خوذة على رأسه الماوس، وتحويل المسمار تأمين.
  3. ضع الماوس بلطف على اسطوانة والاحتفاظ بها في المكان في حين ربط موصل إلى الإطار. استخدام المسمارين لربط موصل إلى الحانات فوق الاسطوانة.
  4. مرة واحدة وقد تم تأمين الموصل إلى الإطار اسطوانة، releبورصة عمان قبضتها على الماوس. يعطي الماوس يوم واحد من دورتين من التعود على الاسطوانة. السماح لكل دورة التعود نفس مدة كل دورة تكييف.
    1. سجل معدل وميض عفوية خلال التعود وقبل فضح الفئران إلى اهتزاز الطولي CS من أجل تقليل حدوث ردود إجفالية. تطبيق CS كما حدث خلال جلسة تكييف الفعلية، ولكن من دون الصدمات الكهربائية في الولايات المتحدة.
    2. تطبيق التحفيز الطولي CS عن طريق وضع وثيقة النظام بيزو (حوالي 0.5 سم) إلى جانب مكيفة (الجانب الأيمن) من الفأرة، بينما الانزلاق أسنان المشط على شعيرات فردية. تأكد من أن نفس شعيرات يتم تحفيز يوما بعد يوم من خلال وضع نظام بيزو في نفس الموقف من يوم لآخر.
  5. بدء تدريب الماوس على الإشراط الكلاسيكي. تقديم دورتين للتدريب في اليوم لمدة خمسة أيام. ترك حوالي ساعتين بين كل دورة تدريبية.
    1. إلى مكيفة مجموعة، أطعمة لذيذةالنسخة الثلاثين محاكمات في كل دورة من اهتزاز الطولي 250 ميللي ثانية طويلة CS (60 هرتز) يقترن مع نبضة كهربية 100 ميللي ثانية طويلة في الولايات المتحدة (0.3 مللي أمبير - 3 مللي أمبير، وسلمت من WPI A385R المعزل التحفيز). فصل CS والولايات المتحدة مع 250 مللي ثانية طويلة خالية من التحفيز فترة التتبع لجعل هذه المهمة تعتمد على الحصين (الشكل 1) 23.
    2. ضبط شدة الصدمة الكهربائية لكل حيوان بحيث يتم أثار لمح البصر. محاكمات منفصلة مع فاصل زمني intertrial عشوائي من 30-60 ثانية (المتوسط ​​من 45 ثانية، وإجمالي مدة 30 دقيقة لكل جلسة).
    3. تقديم ثلاثين أونبايريد CS وحده، والتجارب وحدها الولايات المتحدة كل (أي ما مجموعه ستين تجارب) إلى مجموعة pseudoconditioned، باستخدام المعلمات التحفيز نفسها كما جاء لمجموعة مكيفة. ضمان pseudorandomized خدمات العملاء وحده، والولايات المتحدة التجارب وحدها بحيث لا التحفيز يتم تقديم أكثر من مرتين على التوالي. فصل كل محاكمة بمتوسط ​​فترة intertrial 22.5 ثانية.
  6. ديضجيج في الخلفية الكبد في ديسيبل 65 في جميع أنحاء التعود والتدريب من أجل تخفي أي ضجيج والاهتزاز الناتجة عن التحفيز والتشجيع والطولي.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تدريب 8-10 أسبوع من العمر من الذكور C57Bl6 / J الفئران على تكييف أثر eyeblink على جهاز مطحنة أسطواني الثابتة الرأس. تم تدريب 8 الفئران مع إرفاقها العروض CS-الولايات المتحدة (مجموعة مكيفة) و 9 الفئران تم تدريب مع المفردة العروض CS والولايات المتحدة (مجموعة pseudoconditioned).

وتظهر التسجيلات سبيل المثال EMG من استجابة مشروطة من ماوس مشروط في

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تكييف eyeblink الكلاسيكي هو شكل من أشكال التعلم النقابي الذي هو أداة مفيدة لفهم ركائز العصبية الكامنة وراء التعلم والذاكرة. الطرق السابقة المستخدمة لتكييف eyeblink في القوارض مثل الفئران تشارك غرفة التي سمحت لهذا الحيوان للتحرك بحرية. وإعداد ثابت رئيس لتكييف eyeblink في الفئران، وذلك باستخدام جهاز من Chettih وآخرون. وHeiney وآخرون. والأكثر استخداما في الآونة الأخيرة وصفها في تكييف eyeblink أثر أثار خفيفة في سيجل وآخرون، ويقدم العديد من المزايا، مثل السما...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب تعلن أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم تمويل هذا العمل من قبل وزارة الدفاع (W81XWH-13-01-0243)، والمعاهد الوطنية للصحة (R37 AG008796). نشكر آلان بيكر في ورشة ميكانيكا جامعة نورث وسترن لبناء جهاز أسطوانات ثابتة الرأس. نشكر الدكتور Shoai هاتوري لقيادته في MATLAB وسوليدووركس. نشكر الدكتور جون الطاقة للبرنامج ابفيف التي تسيطر على التجربة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
إكسيرفو تيرانوفا رغوة الأسطوانة 36 بوصة × 6 بوصة  أمازونB002ONUM0Eلأسطوانة
زجاج شبكيبسمك 1 سم
(12.7   قطر مم)
برغي آلة 4-40 حسب الطلب (.25 & nbsp ؛ في. طويل)B00F33Q8QO توريد أمازونللأسطوانة
مشط الشعر بتصميم كلاسيكيConair93505WG-320لتحفيز الشعيرات
2 طبقة مستطيلة الانحناء المحركPiezo SystemsT220-A4-303X & nbsp ؛لتحفيز الشعيرات
مجموعة اللحام والتدفقأنظمة بيزوMSF-003-NIلتحفيز الشعيرات
القاعدة المغناطيسيةThor LabsMB175لتحفيز الشعيرات
قضيب ملولب للقاعدةمصنوعة حسب الطلب
تعتمد على موصلات شريط النايلون من سلسلة 221 من Electronic Connector Corp.الطلب ، استنادا إلى Weiss and Disterhoft ، 2008
TO-220 Style TransistorAmazon SupplyB0002ZPZYO  ؛للموصل للأجنحة
شركة Relia-Tac SocketsElectronic Connector Corp.220-S02للموصل
Relia-Tac PinsElectronic Connector Corp.220-P02لغطاء الرأس
0-80 برغي آلة الفولاذ المقاوم للصدأ (1 بوصة)توريدB000FN68EEقفل برغي
0-80 الفولاذ المقاوم للصدأ آلة برغي عرافة الجوز (5/32 بوصة. سميكة)أمازون توريدB000N2TK7Yبرغي
رئيس لوكتايت سوبر الغراء السائللوكتايت1365896الغراء السيانواكريليك. لقفل برغي
الإعداد السريع الايبوكسيالآس الأجهزة18613بالنسبة لنظام تحفيز الموصل والشعيرات
إيثرنتلاستخدام الأسلاك الفردية للموصل
أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ المطلية بالبوليميد (2 & nbsp ؛ في. طويل ، .005 بوصة. القطر)PlasticsOne005sw / 2.0 37365 S-S & nbsp ؛لغطاء الرأس وأسلاك مخطط كهربية العضل والصدمات
سلك الفولاذ المقاوم للصدأ غير المطلي (.005   ؛ في. قطر)AM Systems792800لغطاء الرأس ، الأسلاك الأرضية
Tenma Variable AutotransformerTenma72-110لتحفيز الشعيرات ؛ مقاومة متغيرة لضبط التيار على مشغل الانحناء مكبر
AM 1700مكبر للصوت لتصفية وتضخيم إشارات EMG
WPI A385R عازلالتحفيز World Precision Instruments31405ل الصدمة الكهربائية
Isothesia (Isoflurane)هنري شاين: صحة50031للجراحة ؛ تخدير
Buprenex عن طريق الحقن CIIIReckett Benckiser Pharmaceuticals IncNDC 12496-0757-1للجراحة ؛ مسكن
دموع أكوا: مرهم العيون المزيق   ؛AkornNDC 17478-062-35مرهم اصطناعي للدموع لمنع جفاف العين أثناء التخدير
Povidine-Iodine Prep PadsPDINDC 10819-3883-1للجراحة ؛
وساداتمن أي صيدلية قياسية
مقابض مشرط جراحية من الفولاذ المقاوم للصدأ (رقم 3)Integra Miltex & nbsp ؛4-7.للجراحة
شفرات مشرط جراحية من الفولاذ المقاومللصدأ Integra Miltex4-310 أو 4-315للجراحة ؛ رقم 10 أو 15 شفرة مشرط
3٪ بيروكسيدالهيدروجين يمكن شراؤها من أي صيدلية قياسية
Micro ClipRobozRS-5459للجراحة ، لكبح الجلد
00-90 برغي آلة من الفولاذ المقاوم للصدأ (0.0625 & nbsp ؛ في. طويل)أمازون توريدB002SG89X4 للجراحة ، لف الأسلاك الأرضية حولها
أداة دوارة احترافيةالجوز المجوف29637مثقاب يدوي للجراحة ، لحفر ثقوب في الجمجمة
لدغ مخروطي مقلوبRobozRS-6282C-34مقلوب لدغ مخروطي مقلوب حجم 34 ؛ للجراحة ، لحفر ثقوب في الجمجمة
مثقاب النقش القاطعDremel106النقش ؛ 1.6 مم بت ؛ للجراحة ، لحفر ثقوب في الجمجمة
C & ب ميتابوند سريع! نظام الأسمنت "B" قاعدة سريعةParkellS398للجراحة ؛ نظام الأسمنت اللاصق ؛ مهم لمنع قلع غطاء الرأس
C & ب ميتابوند سريع! نظام الأسمنت Clear L-PowderParkellS399للجراحة ؛ نظام الأسمنت اللاصق ؛ مهم لمنع قلع غطاء الرأس
C & ب ميتابوند سريع! نظام الأسمنت "C" العالمي TBB Catalyst 0.7 ملParkellS371للجراحة ؛ نظام الأسمنت اللاصق ؛ مهم لمنع قلع غطاء الرأس
C & ب ميتابوند سريع! طبق خلط السيراميك بنظام الأسمنت مع شريط درجة الحرارةParkellS387للجراحة ؛ نظام الأسمنت اللاصق ؛ مهم لمنع قلع غطاء الرأس
ملاقط سويسرية ، نمط # 5أدوات الدقة العالمية504506للجراحة
أدوات تطبيق القطن البيوريتانيVWR International10806-005   ؛للجراحة
طقم الأسمنت Toothk CaulkGrip Dentsply675570للجراحة ؛ الأسمنت للأسنان
حسب الطلب ؛ قضبان معدنية المغناطيسية شرائط حسب أمازون قفل ، يمكن تفكيك كابل كابل للصوت أنظمة يمكن شراء تحضير الكحول المطهرة قاطع

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Clark, R. E., Squire, L. R. Classical conditioning and brain systems: the role of awareness. Science. 280 (5360), 77-81 (1998).
  2. Thompson, R. F., Kim, J. J. Memory systems in the brain and localization of a memory. PNAS. 93 (24), 13438-13444 (1996).
  3. Solomon, P. R., Vander Schaaf, E. R., Thompson, R. F., Weisz, D. J. Hippocampus and trace conditioning of the rabbit's classically conditioned nictitating membrane response. Behav Neurosci. 100 (5), 729-744 (1986).
  4. Moyer, J. R., Deyo, R. A., Disterhoft, J. F. Hippocampectomy disrupts trace eye-blink conditioning in rabbits. Behav Neurosci. 104 (2), 243-252 (1990).
  5. Weiss, C., Bouwmeester, H., Power, J. M., Disterhoft, J. F. Hippocampal lesions prevent trace eyeblink conditioning in the freely moving rat. Behav Brain Res. 99 (2), 123-132 (1999).
  6. Weiss, C., Disterhoft, J. F. Exploring prefrontal cortical memory mechanisms with eyeblink conditioning. Behav Neurosci. 125 (3), 318-326 (2011).
  7. Aiba, A., et al. Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice. Cell. 79 (2), 377-388 (1994).
  8. Skelton, R. W. Bilateral cerebellar lesions disrupt conditioned eyelid responses in unrestrained rats. Behav Neurosci. 102 (4), 586-590 (1988).
  9. Takehara, K., Kawahara, S., Takatsuki, K., Kirino, Y. Time-limited role of the hippocampus in the memory for trace eyeblink conditioning in mice. Brain Res. 951 (2), 183-190 (2002).
  10. Weiss, C., Disterhoft, J. F. Evoking blinks with natural stimulation and detecting them with a noninvasive optical device: A simple, inexpensive method for use with freely moving animals. J Neurosci Meth. 173, 108-113 (2008).
  11. Royer, S., et al. Control of timing, rate and bursts of hippocampal place cells by dendritic and somatic inhibition. Nature. 15 (5), 769-775 (2012).
  12. Goldey, G. J., et al. Removable cranial windows for long-term imaging in awake mice. Nature Protoc. 9 (11), 2515-2538 (2014).
  13. Lovett-Barron, M., et al. Dendritic inhibition in the hippocampus supports fear learning. Science. 343 (6173), 857-863 (2014).
  14. Chettih, S. N., McDougle, S. D., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. Adaptive timing of motor output in the mouse: the role of movement oscillations in eyelid conditioning. Front in Integ Neurosci. 5 (72), (2011).
  15. Heiney, S. A., Wohl, M. P., Chettih, S. N., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. Cerebellar-Dependent Expression of Motor Learning during Eyeblink Conditioning in Head-Fixed Mice. J Neurosci. 34 (45), 14845-14853 (2014).
  16. Siegel, J. J., et al. Trace Eyeblink Conditioning in Mice is Dependent upon the Dorsal Medial Prefrontal Cortex, Cerebellum, and Amygdala: Behavioral Characterization and Functional Circuity. eNeuro. , (2015).
  17. Galvez, R., Weiss, C., Cua, S., Disterhoft, J. A novel method for precisely timed stimulation of mouse whiskers in a freely moving preparation: application for delivery of the conditioned stimulus in trace eyeblink conditioning. J Neurosci Meth. 177 (2), 434-439 (2009).
  18. Gruart, A., Sánchez-Campusano, R., Fernández-Guizán, A., Delgado-Garcìa, J. M. A Differential and Timed Contribution of Identified Hippocampal Synapses to Associative Learning in Mice. Cereb Cortex. , (2014).
  19. Weiss, C., et al. Impaired Eyeblink Conditioning and Decreased Hippocampal Volume in PDAPP V717F Mice. Neurobiol Dis. 11 (3), 425-433 (2002).
  20. Galvez, R., Weiss, C., Weible, A. P., Disterhoft, J. F. Vibrissa-signaled eyeblink conditioning induces somatosensory cortical plasticity. J Neurosci. 26 (22), 6062-6068 (2006).
  21. Galvez, R., Weible, A. P., Disterhoft, J. F. Cortical barrel lesions impair whisker-CS trace eyeblink conditioning. Learn & Memory. 14 (1), 94-100 (2007).
  22. Johnson, K. R., Zheng, Q. Y., Erway, L. C. A Major Gene Affecting Age-Related Hearing Loss Is Common to at Least Ten Inbred Strains of Mice. Genomics. 70 (2), 171-180 (2000).
  23. Tseng, W., Guan, R., Disterhoft, J. F., Weiss, C. Trace eyeblink conditioning is hippocampally dependent in mice. Hippocampus. 14 (1), 58-65 (2004).
  24. Joachimsthaler, B., Brugger, D., Skodras, A., Schwarz, C. Spine loss in primary somatosensory cortex during trace eyeblink conditioning. J Neurosci. 35 (9), 3772-3781 (2015).
  25. Boele, H. J. Cerebellar and extracerebellar involvement in mouse eyeblink conditioning: the ACDC model. Front in Cell Neurosci. 3 (19), (2010).
  26. Koekkoek, S. K. E., Den Ouden, W. L., Perry, G., Highstein, S. M., De Zeeuw, C. I. Monitoring kinetic and frequency-domain properties of eyelid responses in mice with magnetic distance measurement technique. J Neurophysiol. 88 (4), 2124-2133 (2002).
  27. Ward, R. L., Flores, L. C., Disterhoft, J. F. Infragranular barrel cortex activity is enhanced with learning. J Neurophysiol. 108 (5), 1278-1287 (2012).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة