August 1st, 2018
ويرد بروتوكول مفصل لتحليل انتقائية كائن أمامي بريتو الخلايا العصبية المعنية في التحولات فيسوموتور.
يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في علم الأعصاب للأنظمة البصرية والحركية. على سبيل المثال ، كيف تقوم الخلايا العصبية بتشفير الكائنات وأجزاء الكائنات؟ وكيف تتغير التمثيلات العصبية من البصرية إلى الحركية؟
الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي أنه يمكن دراسة الخلايا العصبية باستخدام كائنات من العالم الحقيقي أثناء الوصول والإمساك ، ومع صور الكائنات وأجزاء الكائن المعروضة على الشاشة. ستظهر هذا الإجراء ماريا روميرو ، باحثة ما بعد الدكتوراه ، وإيرين كابرارا ، طالبة دكتوراه من مختبري. ابدأ بموضوع الاختبار الموجود في كرسي الاختبار أمام إعداد الإمساك بالكائن.
اضبط كاميرا الأشعة تحت الحمراء أمام عيني الهدف للحصول على صورة مناسبة للتلميذ وانعكاس القرنية. لتشغيل مهمة الإمساك الموجهة بصريا باستخدام إعداد دائري ، اسمح أولا لقرود المكاك بوضع اليد المقابلة لنصف الكرة المسجل في وضع الراحة في ظلام دامس لبدء التسلسل. بعد فاصل زمني متغير بين المحاكمات من 2 ، 000 إلى 3 ، 000 مللي ثانية ، قم بتطبيق ليزر أحمر كنقطة تثبيت في قاعدة الجسم.
إذا حافظ على نظرته داخل نافذة تثبيت محددة إلكترونيا لمدة 500 مللي ثانية ، فقم بإضاءة الكائن من الأعلى بمصدر ضوء. بعد ذلك ، بعد تأخير متغير من 300 إلى 1 ، 500 مللي ثانية ، قم ببرمجة تعتيم الليزر كإشارة بصرية. اطلب من المكاك رفع اليد من وضع الراحة والوصول إلى الكائن وإمساكه وإمساكه بفاصل زمني متغير عشوائي يتراوح من 300 إلى 900 مللي ثانية.
عندما يقوم المكاك بالتسلسل بأكمله بشكل صحيح ، كافئه بقطرة من العصير. بالنسبة لإعداد الرف الدائري ، دع المكاك يضع اليد المقابلة لنصف الكرة المسجل في وضع الراحة في ظلام دامس لبدء التسلسل. بعد 2 ، 000 إلى 3 ، 000 مللي ثانية ، قم بإضاءة مؤشر LED على الكائن.
مرة أخرى ، إذا حافظ على نظرته داخل نافذة تثبيت محددة إلكترونيا ، فقم بإضاءة الكائن بمصدر ضوء أبيض. بعد التأخير ، قم بإيقاف تشغيل مؤشر LED كإشارة مرئية. مرة أخرى ، يرفع يده من وضع الراحة ويصل إلى الجسم ويمسك به ويمسكه.
كافئ بقطرة من العصير بعد كل تسلسل صحيح. استمر في التدريب بأشياء إضافية. أثناء المهمة ، يجب أن يقيس البرنامج وقت رد الفعل بين إشارة الانتقال وبداية حركة اليد.
ووقت الإمساك بين بدء الحركة ورفع الجسم. بالنسبة للمهام ثنائية الأبعاد، استخدم شاشة LCD قياسية. اعرض جميع المحفزات المرئية على خلفية سوداء.
بالنسبة للاختبارات ثلاثية الأبعاد ، حدد موقع مصاريع الكريستال السائل الكهرومغناطيسية أمام عيني. بالنسبة للاختبار ثلاثي الأبعاد ، حدد موقع مصاريع الكريستال السائل الكهرومغناطيسي أمام عيني. اعرض المحفزات بشكل مجسم عن طريق تبديل صور العين اليمنى واليسرى على شاشة أنبوب أشعة الكاثود المزودة بفوسفور P46 سريع الاضمحلال ، أثناء تشغيل المصاريع عند 60 هرتز مع التزامن مع التتبع الرأسي للشاشة.
ابدأ التجربة بتقديم مربع صغير في وسط الشاشة كنقطة تثبيت. إذا ظل موضع العين داخل نافذة محددة إلكترونيا بدرجة واحدة مربعة لمدة 500 مللي ثانية على الأقل ، فقم بتقديم الحافز البصري على الشاشة لمدة إجمالية قدرها 500 مللي ثانية. عندما يحافظ على تثبيت مستقر حتى يوازن الحافز ، كافئه بقطرة من العصير.
لدراسة انتقائية الشكل، قم بإجراء اختبارات متعددة باستخدام صور ثنائية الأبعاد أثناء مهمة التثبيت السلبي التي تبدأ باختبار البحث. اختبر الانتقائية المرئية للخلية باستخدام مجموعة كبيرة من الصور ، بما في ذلك صور الكائن الذي تم الإمساك به في VGG. بالنسبة لهذا وجميع المهام المرئية اللاحقة ، قارن الصورة التي تثير أقوى استجابة ، تسمى الصورة المفضلة ، بصورة ثانية تستجيب لها الخلايا العصبية بشكل ضعيف ، تسمى الصورة غير المفضلة.
بعد ذلك ، قم بإجراء اختبار كنتوري. من الصور السطحية الأصلية للأشياء الحقيقية ، احصل على إصدارات مبسطة تدريجيا من نفس شكل التحفيز. اجمع ما لا يقل عن 10 تجارب لكل حالة.
لتحديد ما إذا كانت الخلية العصبية تفضل السطح الأصلي أو الصورة الظلية أو المخطط التفصيلي من الشكل الأصلي. ثم قم بإجراء اختبار ميداني استقبالي. اعرض صور الكائنات في مواضع مختلفة على الشاشة ، تغطي المجال البصري المركزي.
يتم استخدام ما مجموعه 35 موقعا بثلاث درجات هنا. أخيرا ، قم بإجراء اختبار تخفيض مع شظايا كفاف معروضة في وسط المجال الاستقبالي لتحديد الحد الأدنى من ميزة الشكل الفعال. حدد الحد الأدنى لميزة الشكل الفعال كأصغر جزء شكل يستحضر استجابة لا تقل عن 70٪ من استجابة المخطط التفصيلي السليمة.
تظهر هذه الصورة استجابات مثال خلية عصبية مسجلة من المنطقة F5p ، تم اختبارها باستخدام كرة ولوحة ، موضحة بحجمين مختلفين. استجابت هذه الخلايا العصبية بالذات ليس فقط للحافز الأمثل للمجال الكبير ، ولكن أيضا للصفيحة الكبيرة. بالمقارنة ، كانت الاستجابة للأجسام الأصغر أضعف.
تظهر الصور التالية نتائج من مثال على الخلايا العصبية المسجلة في المنطقة الأمامية داخل الجدارية ، وتم اختبارها أثناء كل من مهمة الإمساك الموجهة بصريا والتثبيت السلبي. كانت هذه الخلايا العصبية مستجيبة أثناء الإمساك. كانت الخلايا العصبية تستجيب أيضا للعرض المرئي للصور ثنائية الأبعاد للأشياء ، بما في ذلك صور الكائنات المستخدمة في مهمة الإمساك.
لم يكن المفضل هو الكائن الذي يجب الإمساك به ، ولكن صورة ثنائية الأبعاد أخرى لم يكن للحيوان أي خبرة سابقة في الإمساك بها. يظهر هنا مثال على الاستجابات التي تم الحصول عليها في اختبار التخفيض. استجابت هذه النسخة العصبية النموذجية لأصغر الأجزاء في الاختبار.
بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في أقل من 90 دقيقة ، إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية اختبار الخلايا العصبية في التيار البصري الظهري مع كائنات وصور للكائنات لتحديد الميزات الهامة التي تدفع الاستجابات.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تقدم هذه المقالة بروتوكولاً مفصلاً لتحليل انتقائية الأجسام للخلايا العصبية الجدارية-الجبهية المشاركة في التحولات البصرية-الحركية. تستخدم الدراسة إعداداً متخصصًا للسماح بملاحظة الاستجابات العصبية أثناء مهام الوصول والإمساك بالأجسام والصور في العالم الحقيقي. تشمل الأسئلة الرئيسية التي تم تناولها كيفية ترميز الخلايا للأجسام وكيفية تغير تمثيلاتها من المهام البصرية إلى الحركية.
Understanding how neurons encode object features and transform visual input into motor output informs target validation in neurotherapeutic development. This method supports mechanistic de-risking by linking neural selectivity to visuomotor behavior, enhancing predictive confidence in target engagement. It provides a disease-relevant system for probing sensorimotor integration in preclinical models.
The method fits within early discovery workflows by providing neural selectivity data that informs target validation and lead identification in neuroscience drug discovery.