تطوير صندوق سلوكي لتقييم تثبيط النبضات والنشاط العصبي في النماذج الحيوانية النفسية

يحدد هذا البروتوكول طريقة مباشرة لتقييم النماذج الحيوانية لمرض انفصام الشخصية المصممة للباحثين السلوكيين دون خبرة في البرمجة أو الإلكترونيات. أنشأنا صندوقا سلوكيا فعالا من حيث التكلفة لتقييم تثبيط النبض في الفئران المتأثرة بمشاكل النمو العصبي الناجمة عن ضائقة الحياة المبكرة. تركز التطورات الحديثة في نماذج النفسية باستخدام اختبار تثبيط النبض على فهم عجز البوابات الحسية الذي يظهر في اضطرابات مثل الفصام.

يتضمن ذلك التعديلات الجينية والتصوير العصبي والتدخلات الدوائية للتحقيق في اضطرابات تثبيط النبضات ، مما يؤدي في النهاية إلى تحسين التشخيص والعلاجات. نأمل أن يقوم بروتوكولنا بتعميم دراسة تثبيط النبضات في النماذج الحيوانية لمرض انفصام الشخصية ، ويمكن للمختبرات التي تدرس الجوانب الجزيئية والسلوكية والفسيولوجية للمرض استخدامه للمساهمة في فهم هذا الاضطراب النفسي المعقد. للبدء ، اصنع صندوقا شفافا من الأكريليك لاستيعاب فأر يتصرف بحرية ومجهز بمسرح سلكي للرأس.

استخدم وسادات مطاطية ذاتية اللصق لعزل صندوق الأكريليك عن الاهتزازات وتأمين مقياس التسارع أدناه دون ملامسة الأجزاء الأخرى. باستخدام مكواة لحام ، قم بلحام كابل الشريط مباشرة بالثقوب الأربعة الموجودة على لوحة مقياس التسارع. VCC و GND و SCL و SDA.

نظف مركز الأكريليك ولوحة الوجه المسطحة لمقياس التسارع. بعد ذلك ، قم بتوصيل الطرف الآخر من كابل الشريط بالمتحكم الدقيق عن طريق توصيل VCC ب 3.3 فولت ، و GND ب GND ، و SCL إلى SCL ، و SDA ب SDA. بعد ذلك ، قم ببناء غرفة عازلة للصوت بباب أمامي باستخدام حواف 80 سم من اللوح الليفي متوسط الكثافة بسمك 15 ملم.

ضع مكبر صوت على ارتفاع 20 سم فوق صندوق الأكريليك ، مما يضمن أن المسرح الأمامي والكابل لهما نطاق كامل من الحركة. قم بتوصيل الصوت من الكمبيوتر بلوحة المتحكم الدقيق. باستخدام كابل ناقل تسلسلي عالمي ، قم بتوصيل لوحة المتحكم الدقيق بالكمبيوتر.

بعد ذلك ، افتح برنامج بيئة التطوير المتكامل للوحة المتحكم الدقيق على الكمبيوتر. بعد تحديد لوحة المتحكم الدقيق المقابلة ومنفذ COM ومعدل الباود ، افتح رسم الملف ، وقم بتجميع التعليمات البرمجية وتحميلها إلى لوحة المتحكم الدقيق. انقر فوق المنفذ التسلسلي للشاشة للتحقق من البيانات الواردة.

ثم أغلق برنامج بيئة التطوير. الآن ، ضع مقياس مستوى الصوت الرقمي داخل صندوق الأكريليك حيث سيتم وضع. قم بتشغيل المحفزات الصوتية واضبط نطاق الكشف على مقياس مستوى الصوت لمعايرة مستويات التحفيز التي يرسلها الكمبيوتر.

بعد ذلك ، افتح البرنامج المفضل مفتوح المصدر للحصول على البيانات وحفظها من المنفذ التسلسلي. قم بتكوين إعدادات البرنامج، بما في ذلك منفذ COM ولوحة المتحكم الدقيق ومعدل الباود. انقر فوق اتصال لقراءة البيانات الأولية أو عرض المخطط.

ثم انقر فوق حفظ لبدء تسجيل بيانات التجارب. بعد زرع مصفوفة الأقطاب الكهربائية في دماغ الفئران ، قم بتوصيل المسرح الرأسي بعناية بغرسة الموصل على جمجمة الفئران. بعد ذلك ، قم بتشغيل نظام الحصول على البيانات العصبية وتأكد من أنه يتلقى البيانات من المحفزات الصوتية من خلال المتحكم الدقيق أو مولد TTL المتصل بكاشف الصوت أو الميكروفون.

قم بتشغيل مسجل المنفذ التسلسلي مفتوح المصدر الذي تم إعداده مسبقا. الآن ، استخدم برنامج اكتساب الفيزيولوجيا الكهربية لجمع بيانات الفيزيولوجيا الكهربية ومقياس التسارع. قم بتعريض لضوضاء الخلفية البيضاء لمدة سبع دقائق ، مع عرض عشوائي لجميع أنواع النبضات ، وتكرار كل نوع نبضة 10 مرات.

في نهاية جلسة التسجيل ، قم بإيقاف تشغيل برنامج الاكتساب. بعد ذلك ، افصل موصل المسرح بعناية عن الغرسة الموجودة على جمجمة. لإجراء التحليل الفيزيولوجي الكهربي والسلوكي ، قم باستيراد البيانات الأولية التي تحتوي على نشاط الدماغ والتسارع والمحفزات الصوتية إلى منصة معالجة الإشارات.

استخرج EPICS تتمحور حول كل محفز صوتي. بعد ذلك ، قم بتطبيع الوسائل لتمكين المقارنة بين. اضبط الاستجابة على نبضة واحدة كأقصى استجابة وقم بتطبيع الاستجابات الانعكاسية للنبضات الأخرى بالنسبة لهذه القيمة.

أخيرا ، حدد سعة الذهول للنبضة 5 على أنها 100٪ ومثل الاستجابات للنبضات الأخرى كدالة لسعة النبضة 5. أشار تحليل إمكانات المجال المحلي إلى عدم وجود تعديل كبير للطاقة في القشرة قبل الحوفية وتحت الحوفية بعد التحفيز ، بينما أظهرت مناطق مثل المنطقة السقيفية البطنية ، واللوزة ، والنواة المتكئة ، والحصين انخفاضا في كثافة طيف الطاقة في نطاقات دلتا وثيتا وألفا ، مع تعديل بيتا ملحوظ. أظهر كل من مقاييس التسارع التجارية وبيانات DIY اتساعا متسقا وبيانات قائمة على الوقت ، مع قراءات خط الأساس وسعات الاستجابة المذهلة التي تظهر محاذاة قريبة عبر الأجهزة.