ومزدوجة-H المتاهة: اختبار السلوكي قوية للتعلم والذاكرة في القوارض

الهدف العام من التجربة التالية هو التحقيق في الذاكرة العاملة المكانية والقوارض وتقييم استراتيجيتها التعليمية والسلوكية. يتم تحقيق ذلك من خلال إنشاء متاهة H مزدوجة أولا لتقييم أداء التعلم والذاكرة. كخطوة ثانية ، تعتاد على بيئة المتاهة قبل التدريب السلوكي.

بعد ذلك ، يتم تدريب يوميا في المتاهة باستخدام نموذج التعلم الأناني من أجل تطوير استجابة معتادة. بدلا من ذلك ، يمكن استخدام نموذج مركزي لتطوير استجابة المكان. تتمثل الخطوة الأخيرة في تقييم استراتيجية تعلم في تجربة مسبار يتم فيها تغيير وضع البداية وإزالة النمط.

توفر النتائج نظرة ثاقبة لاختيار استراتيجية التعلم المستخدمة في المتاهة بناء على تسجيلات سلوك. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية ، مثل متاهة الراديو ذات الثماني أذرع أو متاهة Morris Water ، هي أنه يمكن الحصول عليها بسرعة في أقل من يومين ، وتسمح للمجرب بتوجيه نوع الإستراتيجية التي يجب أن يتعلمها. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال السلوك ، مثل التفاعل الديناميكي بين أنظمة الذاكرة الإجرائية والتصريحية ، وكيف تتأثر هذه الأنظمة بطرق العلاج المختلفة.

سيوضح هذا الإجراء الدكتور ريتشارد بينيل ، باحث ما بعد الدكتوراه من مختبر الأنظمة الإلكترونية العصبية. الخطوة الأولى هي بناء متاهة H المزدوجة. تتكون المتاهة من زقاق مركزي يتقاطع مع ثلاثة أذرع متوازية.

عرض كل ممر 20 سم وتحيط به جدران زجاجية شفافة عالية. يتم تأمين الجدران بغراء خاص ، على سبيل المثال ، الإصلاح الزراعي والبراغي والمقاومة للماء في جميع الزوايا الداخلية. أولا ، يتم قطع زجاج شبكي حسب الحجم ويتم تشويش المفاصل الداخلية.

تتم إزالة الطلاء البلاستيكي الواقي بالقرب من المفصل المراد لصقه ، وتتم إزالة جميع جزيئات الغبار بمذيب تنظيف. يتم وضع الجانبين في شكل 90 درجة ، ويتم استخدام شريط خاص لإغلاق الأطراف لمنع تسرب الغراء. أثناء عملية المعالجة ، يتم تحضير الغراء عن طريق خلط عامل بلمرة وتقليبه برفق يتم تطبيق غراء Croix باستخدام حقنة تعمل بالهواء.

ثم يتم تثبيت المفصل ومنعزل للماء ويسمح له بالشفاء. يجب وضع منفذ داخل المتاهة للتصريف. ضع المتاهة على طاولة تسمح بالوصول إلى جميع الجوانب.

يجب وضع إشارات متناقضة بشكل جيد على الجدران المحيطة. بعد ذلك ، قم بتسمية الذراعين الشمالين والجنوبيين للتوجيه لاحقا أثناء تحليل الفيديو. أخيرا ، ضع كاميرا فوق المتاهة لتحليل ما بعد الاختبار لسلوك.

قم بتشغيل الكاميرا لتسجيل حركات قبل كل تجربة. للإعداد لمرحلة ما قبل التدريب ، املأ المتاهة بالماء الشفاف بارتفاع تقريبي يبلغ 17 سم. يمكن أن يحدث التدريب المسبق قبل يوم واحد أو في نفس يوم الجلسات التدريبية.

حافظ على درجة حرارة الماء بين 21 إلى 23 درجة مئوية لتوفير حافز للفئران للبحث عن منصة الهروب. املأ المتاهة بالماء في اليوم السابق للاختبار للسماح لدرجة حرارة الماء بالاستقرار. بغض النظر عن موضع البداية ، قم دائما بمنع الدخول إلى الذراع المعاكس بباب مقصلة شفاف.

عندما تصبح جاهزا ، حرر الجرذ من طرف أحد الأذرع المركزية. عند الوصول إلى منصة الهروب ، اسمح للفئران بالراحة ومراقبة محيطها لمدة 15 ثانية تقريبا. إدارة أربع تجارب متتالية مع 10 ثوان على الأقل من الراحة بين التجارب.

لبدء التدريب ، انقل منصة الهروب من وضع ما قبل التدريب إلى الذراع المختار وأضف الماء لغمر المنصة إلى سنتيمتر واحد تحت سطح الماء. بعد ذلك ، اجعل الماء معتما عن طريق خلط 250 جراما من مسحوق الحليب الخالي من الدسم. أولا ، اخلطي مسحوق الحليب والماء في زجاجة منفصلة ووزع هذا الخليط في عدة مواقع حول المتاهة.

سيساعد التحريك على الوصول إلى التجانس في مياه المتاهة بشكل أسرع. حرر الفئران من زقاق مركزي كما هو موضح سابقا ، مع التأكد من حظر الدخول إلى الذراع المعاكسة. بمجرد إطلاقه ، راقب سلوك وسجل أدائه إما يدويا أو بواسطة كاميرا فيديو.

إذا لم يتم الوصول إلى المنصة المستهدفة في غضون 60 ثانية ، فقم بتوجيه الجرذ برفق إلى منصة الهروب واسمح للفأر بالراحة هناك ومراقبة محيطه. لمدة 15 ثانية تقريبا ، تتم إزالة الفئران وتجفيفها بمنشفة قبل التجربة التالية. هذا مهم حتى لا تصبح الفئران تحت التبريد خلال الأيام الأربعة القادمة.

اتبع بروتوكول التدريب الأساسي. حرر الفئران من ذراع البداية الشمالية أو الجنوبية في تسلسل لا يمكن التنبؤ به بحيث يتم استخدام كلا الذراعين مرتين. قم بإزالة منصة الهروب لإجراء تجارب المسبار في اليوم السادس.

حرر الجرذ من ذراع مختلفة عن تلك المستخدمة أثناء التدريب. على سبيل المثال ، إذا تم إطلاقه في الذراع الشمالية من الذراع الشمالية الشرقية مع إغلاق الذراع الجنوبية الشرقية ، اسمح للفأر بالسباحة لمدة أقصاها 60 ثانية. حرر الجرذ من نفس ذراع البداية لكل تجربة من تجارب التدريب الأربع يوميا.

في اليوم السادس ، قم بإزالة منصة الهروب لمحاكمة المسبار. حرر الجرذ من ذراع مختلفة عن المكان الذي تم إطلاق سراحه فيه أثناء المحاكمة. اسمح للفئران بالسباحة لمدة 60 ثانية.

بعد الاختبار. راجع التسجيلات المأخوذة من الكاميرا العلوية ، وتتبع الاستجابة يدويا ، وزمن الانتقال ، والأخطاء الأولية والمتكررة ، والخيارات الأولى وأنواع الاستجابة. أخيرا ، قم بإجراء تحليل إحصائي فيما يتعلق بأخطاء الاستجابة وزمن الانتقال للوصول إلى الهدف والوقت المستغرق في الذراع المستهدف.

في هذا الرسم البياني ، يتم تمييز مناطق خطأ المتاهة باللون الرمادي ، ويتم تمييز الأذرع المغلقة باللون الأسود لكل من موقعي البداية الجنوبية والشمالية. يصور الخط المفرغ مثالا على مسار السباحة الذي يزور فيه الجرذ جميع مناطق الخطأ الأربع. قبل الوصول إلى منصة الهروب ، تصور مسارات السباحة التمثيلية هذه الحركة أثناء تجربة المسبار.

بعد التدريب المحوري ، بعد التدريب الأناني ، تتدرب الفئران على البدء من عرض الذراع الشمالي أو الجنوبي ، بشكل أساسي الاستجابات الإجرائية عندما يتم تحويل موضع البداية إلى اليسار. ومع ذلك ، فإن الفئران التي استدارت ذراعها بزاوية 180 درجة ، أظهرت قدرا أكبر من استجابات المكان. تم تحديد الاستجابات التي تم وضعها أو الاستجابات الإجرائية كمسارات سباحة نموذجية أخرى تظهر لكل من مجموعات آفة الحصين البطنية الوهمية الوزيمة وحديثي الولادة أثناء مرحلة التدريب.

لاحظ الاختلاف في الأداء. بحلول التجربة التدريبية الرابعة خلال جلسة التحقيق ، تم إغلاق ذراع البداية الأصلي وتم إطلاق سراح الفئران من الذراع الجنوبية الغربية. بمجرد إتقانها ، يمكن تنفيذ هذه التقنية في أقل من خمس دقائق إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.

أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر تغيير ماء الحليب كل يوم ، وإلا سيصبح زنخا. منذ التطوير ، مهد هذا الإجراء الطريق للباحثين في مجال السلوك لاستكشاف أنظمة الذاكرة الإجرائية والتصريحية في المستيقظة.