自由移动鸽子穿越三个阶段学习记录单个神经元'动作电位

以下实验的总体目标是描述单个神经元的响应模式。而实验对象执行视觉辨别任务，涉及获取、消光和重新获得反应的条件。首先，一个有经验的受试者被训练在呈现两种不同的视觉刺激之一后发出两种可能的选择反应之一。

在动物可靠地对两个刺激中的随机一个做出反应进行辨别后，它不再紧随其后进行强化。一旦对该刺激的条件反射使反应恶化，再次不断强化，导致反应的快速索取。结果表明，当动物从事学习任务时，单个神经元的反应模式会逐渐发生变化。

与现有方法相比，这种技术的主要优点是可以在几个小时内在单个会话中实现不同的学习阶段。这允许在学习过程中跟踪单个神经元的动作电位。这种方法可以深入了解单细胞水平上适应性作行为的潜在机制。

要开始自动整形，请将鸽子放入已按照随附文本协议中所述设置的测试室中。然后在中心键上呈现一个 5 秒的视觉初始化刺激。在初始化刺激终止或啄一下响应键后（以先到者为准），立即关闭按键照明并通过激活食物料斗两秒钟来提供食物奖励。

保持试验间隔长于刺激呈现。是时候促进学习了。初始化激励将在最终任务中重复使用为初始化确认和选择键。

一旦动物在至少 85% 的试验中做出反应，将试验间隔逐步减少到 10 秒，将呈递时间减少到 2 秒。将强化所需的响应数增加到 3。增加每天的总试验次数，以便动物接受大约 1 小时的训练。

对左右响应键重复这些训练步骤，直到可靠地获得对初始化刺激 For all keys 的响应。左、右和中间键的交替试验现在首先在中心显示初始化激励，在获得响应时，将初始化激励显示在两侧键处。不要强化中心键响应。

交替 在一次试验中随机加强哪些侧键。如果 5 秒后中心键没有响应，请结束试用。此训练阶段在 STI 初始化后大约需要三天时间。

引入两个新的刺激，稍后在最终任务中作为熟悉的刺激，对刺激重复自动塑造步骤，以获得对熟悉刺激的反应。对新刺激的训练通常会在四天内产生正确的反应。仅点亮选择键，该键对于给定的熟悉刺激是正确的。

一旦受试者表现可靠，至少 85% 的对正确的侧键做出反应，这个阶段的训练应该需要大约一周的时间。引入自由选择试用，其中两侧键在选择阶段亮起。对正确一侧的响应通过食物轴加强 2 秒。

不正确的回答之后，屋灯会熄灭两秒钟。如果在 3 秒内没有给出响应，请将程序设置为终止试用并重新启动 inter trial 间隔。这一阶段的培训大约需要两周时间。

在训练过程中，逐渐将自由选择试用的比例从 20% 增加到 100%。如果受试者在自由选择试验中的正确率大于 90%，则将正确响应的奖励概率降低到 0.5，同时将每次会话的试验次数增加到 1000。不要每天更改参数，而是灵活选择它们。

取决于被摄体的表现水平。这个培训阶段持续大约四个星期。鸽子天生就很恐新，不愿意啄食不熟悉的刺激。

因此，对各种不同的视觉刺激重复自动塑形。训练完成后，可以在不同的强化条件下运行具有新刺激的最终单间隔力选择任务。在热身阶段，让受试者使用熟悉的刺激进行 50 次试验。

在所有阶段中，仅将这些刺激的奖励概率设置为小于 1，以防止在获取阶段失去响应的动力。随机交替试验，呈现熟悉和新颖的刺激，为两种新刺激分配不同的反应键作为正确的，并强化每个正确的反应。计算正确响应的百分比作为过去 120 次试验的移动平均值。

在消亡阶段进行了至少 150 次试验后，一旦每种新刺激的性能超过 85%，采集即完成。停止强化、正确和惩罚对随机新刺激的错误反应。正确时开始申请阶段。

对灭绝刺激的反应下降到 60% 以下，并且动物在此阶段总共完成了至少 150 次试验。在重新获取阶段，加强、纠正和惩罚对消光刺激的错误反应，就像在获取阶段所做的那样。当该刺激的性能超过 85% 并且动物在此阶段进行了至少 150 次试验时，终止会话。

植入电极。一旦动物多次完成整个采集消退再获得过程，每次使用一对新的新刺激，并在开始前将电极推进至少 125 微米或驱动螺钉半圈。如果未观察到具有足够信噪比的动作电位，请中止会话并将动物放在主页上，然后在第二天重试。

使用离线分析软件 Ban pass 过滤 500 至 5， 000 赫兹的所有通道，具有陡峭的滚降，提取具有振幅阈值的尖峰，并使用主成分分析手动对其进行排序。用于对结果进行排序的自定义编写的 MATLAB 代码可在 MATLAB 中央文件交换处获得。一个隔离良好的单个单元应该是一个明显分开的集群。

原则上，当所有记录的波长都重叠并绘制为热图时，组件空间没有多个单位的迹象。在整个会话中具有对称分布的峰值波形振幅稳定记录，如在程序的不应期期间不变的峰值振幅没有或很少发生的尖峰事件所示。Spike 和至少 2 的信噪比。

离线检查原始通道中是否存在与移动相关的伪影，并在必要时丢弃任何通道。测试啄键过程中可能发生的电伪影。通过检查相对于每个已注册密钥 Peck 的尖峰计数的时间直方图。

啄食引起的伪影将在 50 毫秒的时间内在直方图中显示为峰值，零显示为额外的检查图。在密钥包的 20 毫秒内分别记录所有尖峰事件的波形，并将它们与在此窗口之外检测到的尖峰波形进行比较。执行单间隔力选择任务的一只动物的行为数据显示，从新刺激 1 的训练开始到达到新刺激 2 的标准表现，在该会话的 180 次试验中，100% 正确，新刺激 2 被随机选择进行灭绝，这意味着该刺激之后的所有选择在灭绝期间不再得到奖励或惩罚。

消光刺激的性能下降，但其他新刺激的性能保持较高。一旦正确和错误的回答在征用期间再次得到强化和惩罚，在试验 370 中达到灭绝的标准水平。在 Trial 402 中达到了 85% 的性能标准。

动物执行时，横向记录针中一个单位的反应模式。该任务显示了新刺激呈现过程中的响应调节。在收购阶段，这些单位对新的刺激反应强烈。二。

在学习的早期，在消光和重新获得阶段，发射几乎没有变化。对新刺激的反应也很少。一次在会议期间。

另一个单位在向右运动但不向左运动时做出反应，这表明感觉运动编码。看完这个视频，你应该对如何一步一步地训练动物来执行最后的单间隔强制选择任务有了很好的了解。这项技术将为学习和记忆领域的研究人员铺平道路，以探索在单细胞水平上不同类型学习期间神经网络的重组。