مكان والتعلم الاستجابة في فتح الميدان برج المتاهة

الهدف العام من هذا الإجراء هو تدريب الجرذان على مهمة متاهة برج الحقل المفتوح. يتم تحقيق ذلك أولاً من خلال بناء جهاز المتاهة، ثم تتمثل الخطوة الثانية في تزاوج الجرذان وإيوائها والتعامل معها.

بعد ذلك، يتم تكييف الجرذان مع المتاهة وتدريبها عليها تدريباً أولياً. وتتمثل الخطوة النهائية في تنفيذ إجراءات التدريب والاختبار الخاصة بالاستجابة أو المكان. وفي الختام، يتم تسجيل النسبة المئوية لاستجابات الاختيار الأول الصحيحة لكل جرذ لتحديد معدل وحجم التعلم لديه في المتاهة.

تتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالمتاهات الموجودة في أن متاهة برج الحقل المفتوح هي مهمة تكرارية غير منفرة. وبذلك، يتم استبعاد التوتر كمتغير تداخلي محتمل. ويمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على أسئلة جوهرية في مجال العلوم العصبية السلوكية، مثل التأثيرات التي تسببها الهرمونات على عمليات التعلم والذاكرة.

في غياب الإجهاد، ورغم أن هذه الطريقة يمكن أن توفر رؤية متعمقة في الآليات العصبية للتعلم والذاكرة لدى الجرذ البالغ، إلا أنه يمكن استخدامها مع أنظمة نماذج أخرى مثل الفئران والقوارض من مختلف الأعمار. بعد إنشاء المتاهة الدائرية، قم بتزيين السطح الداخلي باستخدام أربعة أنماط متميزة باللونين الأبيض والأسود.

بعد ذلك، قم ببناء أربعة أبراج طعام وثبتها في أرضية المتاهة. بالإضافة إلى ذلك، قم ببناء ثلاثة أبراج للتدريب المسبق وثبتها بالشريط اللاصق في مكانها لاستخدامها. خلال مرحلة التدريب المسبق، قم بلصق أكواب طعام بلاستيكية سوداء في الجزء العلوي من كل برج طعام، وغطِّ كل كوب طعام بغطاء ذي رأس لولبي يحتوي على ثلاثة ثقوب صغيرة للتهوية.

وأخيرًا، قم بتعليق مصباح بقدرة 60 watt لإضاءة غرفة المتاهة بشكل خافت، وثبّت كاميرا فيديو رقمية في السقف لتسجيل الجلسات من أجل تحليلها لاحقًا قبل التدريب. يجب على كل باحث متابعة أداء جميع الجرذان يوميًا لمدة سبعة أيام إجمالاً. ولتحفيز الجرذان على استعادة المكافآت، ضعها على نظام غذائي مقيد يسمح بساعة واحدة من التغذية الحرة يوميًا.

يتم إسكان إناث الجرذان في أزواج طوال مدة التجربة لتعزيز خفض مستويات القلق. لبدء إجراء التدريب المسبق، توضع مكافأة غذائية في كل كوب طعام غير مغطى على الأبراج السبعة. وعند الاستعداد، يوضع الجرذ في المتاهة في موقع عشوائي، ويُترك ليستكشف حتى يجد جميع المكافآت الغذائية السبعة ويستهلكها.

إذا لم يسترجع الجرذ جميع مكافآت الطعام في غضون 10 دقائق، قم بإخراجه من المتاهة وكرر هذا الإجراء في اليوم التالي. وإذا لم يسترجع الجرذ جميع مكافآت الطعام السبع ويتناولها خلال أول يومين، فامنحه جلسات إضافية مدتها 30 دقيقة حتى يتم استرجاع مكافآت الطعام. أولاً، قم بتعيين كل جرذ لموقعين من أربعة مواقع بداية.

قم بموازنة نوع موقع البداية للتعلم، والبرج الصحيح للمتعلمين المعتمدين على المكان، والمنعطف الصحيح للمتعلمين المعتمدين على الاستجابة. في بداية كل يوم تدريبي، قم بتشغيل آلة الضوضاء وفتح برنامج تسجيل الفيديو، ثم ضع الطُعم في جميع الأبراج الأربعة وقم بتغطية ثلاثة من أكواب الطعام الأربعة، مع ترك مكافأة الطعام في البرج الصحيح مكشوفة. وعندما تكون مستعداً، ابدأ بتسجيل الفيديو وضع الجرذ في المتاهة عند موقع البداية المخصص له.

انتقل خلف الستار لمراقبة سلوك الجرذ على شاشة الكمبيوتر فور استعادته للمكافأة. أو بعد ثلاث دقائق، قم بإزالة الجرذ وإيقاف تسجيل الفيديو. يتطلب التعلم حل المتاهة من خلال العثور على موقع محدد.

باستخدام الإشارات المكانية، استخدم دائماً نفس برج الطعام الصحيح وضع الجرذ في أحد موقعي البداية. على سبيل المثال، قم بوضع الطعم في البرج D وأطلق سراح الجرذ من موقع البداية الثاني أو الثالث بالنسبة للجرذان التي تتعلم الاستجابة. قم بتغيير برج الطعام الصحيح بناءً على موقع البداية؛ حيث تحل جرذان تعلم الاستجابة المتاهة من خلال تعلم القيام بانعطاف محدد بغض النظر عن موقع بدايتها في المتاهة.

على سبيل المثال، يتم وضع الطعم في البرج D وإطلاق الجرذ من موقع البداية ثلاثة، أو وضع الطعم في البرج B وإطلاق الجرذ نفسه من موقع البداية اثنين؛ حيث يتم إجراء 48 تجربة تدريبية على مدار 12 يومًا بواقع أربع تجارب يوميًا. وبعد أن تصل جميع الجرذان إلى مستوى الأداء التقاربي، يتم إجراء اختبار تبديل موقع البداية لاختبار مدى استمرار السلوك المتعلم.

أولاً، قم بإجراء الموازنة المقابلة للرواية. حدد مواقع البدء لكل جرذ. ثم اتبع إجراءات كل تجربة تدريب تم عرضها سابقاً باستخدام مواقع البدء الجديدة.

بالنسبة لجرذ تعلم المكان والذي تم إطلاقه في الأصل من الموقع الثاني أو الثالث، ضع الجرذ في أي من مواقع البدء الجديدة، الأول أو الرابع، مع الاستمرار في وضع الطعم في البرج D لانتظار الاستجابة. أما الجرذ الذي تعلم الانعطاف يميناً وكان قد أُطلق في الأصل من الموقعين الثاني أو الثالث، فضع الجرذ في أي من مواقع البدء الجديدة، الأول أو الرابع، وضع الطعم في البرج A أو C على التوالي.

قم بإجراء ثماني تجارب من اختبار تبديل موقع البداية على مدار يومين، بواقع أربع تجارب يومياً. ويجب أن يقوم باحث جديد، لا يعلم بتوزيع مجموعات العلاج، بتقييم تجارب تسجيل الفيديو.

ابدأ بحساب عدد المحاولات التي يقوم بها الجرذ لإيجاد البرج الصحيح في كل تجربة. بعد ذلك، احسب احتمالية أن يجد الجرذ المكافأة من خياره الأول خلال كل يوم تدريب. ثم أنشئ منحنيات التعلم باستخدام هذه النسبة المئوية عبر أيام التدريب.

وأخيرًا، يتم استبعاد الجرذان من التحليل إذا فشل أداؤها عبر التجارب في الوصول إلى مجموعة محددة مسبقاً من المعايير. وقد تطلبت الجرذان التي تلقت تعويضاً دورياً للإستراديول عدداً أقل من التجارب للوصول إلى معايير الاكتساب أثناء تعلم المكان. وبينما كانت معدلات تعلم الاستجابة متشابهة بين مجموعات العلاج، فقد تحسنت مستويات الأداء طوال تجارب التدريب أثناء تدريب المكان لجميع مجموعات العلاج.

ومع ذلك، أظهرت الجرذان التي تلقت علاجاً دورياً بالإستراديول نسباً مئوية أعلى من تجارب الخيار الأول الصحيحة، كما ارتفع الأداء العام طوال فترة التدريب على الاستجابة لجميع مجموعات العلاج. وفي هذه الحالة، لم يكن لنوع العلاج تأثير معنوي على معدل تعلم الاستجابة. وبعد تغيير موقع نقطة البداية، حدث ضعف أولي في قدرة المتعلمين بغض النظر عن نوع العلاج.

ومع ذلك، أصبح الفرق في الأداء بين الجرذان التي عولجت بمادة حاملة (vehicle) وتلك التي عولجت بالإستراديول أكبر. وفي كتلة التجارب الثانية، عادت جميع الجرذان إلى مستويات اختبار Prewitt عندما تم تدريبها لاحقاً على موقع البدء الأصلي. وقد تضرر أداء متعلمي الاستجابة (Response learners) عند إخضاعهم لاختبار تغيير موقع البدء. ومع ذلك، كشفت المقارنات الزوجية أن الأداء في الجرذان المعالجة بالإستراديول قد عاد إلى مستويات Prewitt.

في كتلة التجارب الثانية، استعادت جميع الجرذان مستويات الأداء الخاصة باختبار Prewitt عندما تم اختبارها لاحقاً في موقع البدء الأصلي. وأثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر الحفاظ على ثبات ظروف المتاهة طوال مدة التجربة وتجنب إجهاد الجرذان عند التعامل معها.

بعد اتباع هذا الإجراء، يمكن تنفيذ طرق أخرى مثل الجراحة التجسيمية وإعطاء الأدوية من أجل تحديد مناطق الدماغ المهمة لاكتساب التعبير عن الاستجابة والاحتفاظ بتعلم المكان. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تدريب واختبار الجرذان البالغة في متاهة البرج في المجال المفتوح.