Das hier vorgestellte Präparat zur Konditionierung von Schnurrhaaren bei Mäusen mit festem Kopf stimuliert präzise spezifische Schnurrhaare und ermöglicht es Mäusen, auf einem zylindrischen Laufband zu gehen. Eine Whisker-Stimulation, ein konditionierter Stimulus (CS) gepaart mit einem periorbitalen Schock, einem unkonditionierten Stimulus (US), führt zu einem zuverlässigen assoziativen Lernen auf diesem Gerät.
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Methodenartikel
Whisker-signalisierte Eyeblink Klassische Konditionierung in Head-Fest Mäuse
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die Konditionierung von Augenblinzeln ist ein gängiges Paradigma zur Untersuchung der neuronalen Mechanismen, die dem Lernen und dem Gedächtnis zugrunde liegen. Um das umfangreiche Repertoire an wissenschaftlichen Techniken, die zur Untersuchung von Lernen und Gedächtnis auf zellulärer Ebene zur Verfügung stehen, besser nutzen zu können, ist es ideal, eine stabile kraniale Plattform zu haben. Da Mäuse Fesselung nicht ohne weiteres tolerieren, werden sie in der Regel trainiert, während sie sich frei in einer Kammer bewegen. Informationen über konditionierte Reize (CS) und unkonditionierte Reize (US) werden über ein mit dem Kopf der Maus verbundenes Seil übermittelt und Augenblinzelreaktionen aufgezeichnet. In der hier vorgestellten kopffesten Apparatur lässt man die Mäuse laufen, wie sie wollen, während ihre Köpfe gesichert sind, um das Experimentieren zu erleichtern. Mit diesem Trainingsgerät wird eine zuverlässige Konditionierung der Lidschlagreaktion erreicht, die die Abgabe einer Schnurrhaarstimulation als CS, eines periorbitalen Elektroschocks wie der US und eine Analyse der elektromyographischen (EMG) Aktivität des Augenlids zur Erkennung von Blinzelreaktionen ermöglicht.
Einleitung
Eyeblink Anlage ist eine Form der Pawlowschen Konditionierung und ein Modellsystem für die neuronalen Mechanismen des assoziativen Lernens und des Gedächtnisses zu untersuchen. Es wurde in verschiedenen Arten, einschließlich Menschen, Kaninchen, Katzen, Ratten und Mäusen untersucht. Das Paradigma beinhaltet die Präsentation von zwei gepaarte Reize: ein neutrales konditionierten Reiz (CS, zB einen Ton, einen Lichtblitz oder Whisker Stimulation) und einen ausgeprägten unbedingten Reiz (US, zB ein Luftstoß auf das Auge, oder periorbitalen Schock). Die US entlockt einen unbedingten, reflexive eyeblink Reaktion (dh UR). Schließlich, nach mehrere....
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Protokoll
Alle Verfahren an Mäusen wurden in Übereinstimmung mit den Protokollen genehmigt von der Northwestern University Institutional Animal Care und Use Committee basierend auf Richtlinien des National Institute of Health ausgestellt durchgeführt.
1. Zylinder (2A)
- Konstruieren Sie den Zylinder , wie von Chettih et al. Und Heiney et al. Von einem langen Schaumstoffzylinder 14-15. Schneiden Sie ein 10 cm Länge des Zylinders und bohren der Mitte ein Loch durch die Achse passen, einen Metallstab 12,7 mm (0,5 in.) Im Durchmesser. Montieren Sie den Zylinder mit seiner Achse auf eine Metall optischen Steckbrett ....
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Ergebnisse
8-10 Wochen alte männliche C57Bl6 / J-Mäuse wurden auf Spur eyeblink Anlage auf dem Kopf fixierten zylindrischen Laufbandvorrichtung ausgebildet. 8 Mäuse wurden mit gepaart CS-US-Präsentationen geschult (konditioniert Gruppe) und 9 Mäuse wurden mit ungepaarten CS und US-Präsentationen (pseudoconditioned Gruppe) ausgebildet.
Beispiel EMG Aufnahmen eines konditionierten Antwort von einem konditionierten Maus sind in den .......
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Diskussion
Klassische eyeblink Anlage ist eine Form des assoziativen Lernens, das ist ein nützliches Werkzeug für das Verständnis der neuronalen Substrate zugrunde liegenden Lernen und Gedächtnis. Frühere Verfahren zur eyeblink Anlage bei Nagetieren eingesetzt wie Mäuse eine Kammer beteiligt, die für das Tier erlaubt, sich frei zu bewegen. Ein Kopf-Fest Vorbereitung für eyeblink Anlage in Mäusen, wobei die Vorrichtung von Chettih beschriebenen et al. Und Heiney et al. Und zuletzt verwendeten in Licht-evozierte Sp.......
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Offenlegungen
Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde durch das Department of Defense (W81XWH-13-01-0243) und die National Institutes of Health (R37 AG008796) gefördert. Wir danken Alan Baker in der Northwestern University Maschinenhalle für den Bau des kopffesten Zylindervorrichtung. Wir danken Dr. Shoai Hattori für seine Führung in MATLAB und Solidworks. Wir danken Dr. John Power für die LabView-Software, die das Experiment gesteuert.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Exervo TeraNova Schaumstoffrolle 36" x 6" | Amazon | B002ONUM0E | Für Zylinder |
| Plexiglas | Sonderanfertigung; 1 cm dicke | ||
| Metallstangen (12,7 mm Durchmesser) | Sonderanfertigung | ||
| 4-40 Maschinenschraube (.25 in. lang) | Amazon Supply | B00F33Q8QO | Für Zylinder |
| Classic Design Haarkamm | Conair | 93505WG-320 | Für Whisker-Stimulation |
| 2-Layer Rechteckiger Biegeaktor | Piezo Systems | T220-A4-303X | Zur Stimulation der Schnurrhaare |
| Löt- und Flussmittel-Kit | Piezo Systems | MSF-003-NI | Für die Whisker-Stimulation |
| Magnetfuß | Thor Labs | MB175 | Für die Whisker-Stimulation |
| Gewindestange für Magnetfuß | Maßgeschneiderte | ||
| Streifen basierend auf Nylon-Streifenverbindern der Serie 221 von Electronic Connector Corp. | Sonderanfertigung, basierend auf Weiss und Disterhöft, 2008 | ||
| TO-220 Style Transistor | Amazon Supply | B0002ZPZYO | Für Verbinder; für die Flügel |
| Relia-Tac Sockets | Electronic Connector Corp. | 220-S02 | Für Steckverbinder |
| Relia-Tac Pins | Electronic Connector Corp. | 220-P02 | Für Kopfstück |
| 0-80 Edelstahl-Maschinenschraube (1 Zoll lang) | Amazon Supply | B000FN68EE | Feststellschraube |
| 0-80 Edelstahl-Maschinenschrauben-Sechskantmutter (5/32 Zoll dick) | Amazon Supply | B000N2TK7Y | Feststellschraubenkopf |
| Loctite Super Glue-Liquid | Loctite | 1365896 | Cyanoacryl-Kleber; für die Feststellschraube |
| Quick Setting Epoxy | Ace Hardware | 18613 | Für Steckverbinder und Whisker-Stimulationssystem |
| Ethernet-Kabel Drähte | Ethernet-Kabel können zerlegt werden, um die einzelnen Drähte für den Steckverbinder zu verwenden | ||
| Polyimid-beschichtete Edelstahldrähte (2 in. lang, .005 Zoll. diameter) | PlasticsOne | 005sw/2.0 37365 S | Für Kopfstück, EMG und Schockdrähte |
| Unbeschichteter Draht aus rostfreiem Stahl (.005 in. diameter) | AM Systems | 792800 | Für Kopfstück, Erdungsdrähte |
| Tenma Variabler Spartransformator | Tenma | 72-110 | Für die Whisker-Stimulation; Rheostat zur Stromeinstellung für den Biegeaktor |
| Verstärker | A-M Systems | 1700 | Verstärker zum Filtern und Verstärken von EMG-Signalen |
| WPI A385R Stimulus-Isolator | World Precision Instruments | 31405 | Für die elektrischer Schock |
| Isothesie (Isofluran) | Henry Schein: Animal Health | 50031 | Für die Chirurgie; Anästhesie |
| Buprenex Injectable CIII | Reckett Benckiser Pharmaceuticals Inc | NDC 12496-0757-1 | Für die Chirurgie; Analgetikum |
| Akwa Tears: Gleitmittel Ophthalmische Salbe | Akorn | NDC 17478-062-35 | Künstliche Tränensalbe zur Vorbeugung trockener Augen unter Narkose |
| Povidin-Jod-Vorbereitungspads | PDI | NDC 10819-3883-1 | Für die Chirurgie; antiseptische |
| Alkohol-Vorbereitungspads | Können in jeder Standardapotheke gekauft werden Chirurgische | ||
| Skalpellgriffe aus Edelstahl (Nr. 3) | Integra Miltex | 4-7.Für | die Chirurgie |
| Chirurgische Skalpellklingen aus Edelstahl | Integra Miltex | 4-310 oder 4-315 | Für die Chirurgie; Anzahl 10 oder 15 Skalpellklinge |
| 3% Wasserstoffperoxid | Kann in jeder Standardapotheke gekauft werden | ||
| Micro Clip | Roboz | RS-5459 | Für die Chirurgie, um die Haut zurückzuhalten |
| 00-90 Maschinenschraube aus Edelstahl (0,0625 in. lang) | Amazon Supply | B002SG89X4 | Für die Chirurgie, um Erdungskabel zu umwickeln |
| Professionelles Rotationswerkzeug | Walnuss Hollow | 29637 | Handbohrer für die Chirurgie, um Löcher in den Schädel |
| bohren Invertierter Kegelgrat | Roboz | RS-6282C-34 | Invertierter Kegelfräser Größe 34; für die Chirurgie, um Löcher in den Schädel zu bohren |
| Gravierfräser Bohrer | Dremel | 106 | Gravierfräser; 1,6 mm Bohrer; für die Chirurgie, um Löcher in den Schädel zu bohren |
| C& B Metabond - Schnell! Zementsystem "B" Quick Base | Parkell | S398 | Für die Chirurgie; adhäsives Befestigungszementsystem; wichtig zur Vorbeugung von Kopfstückausriss |
| C& B Metabond - Schnell! Zementsystem Klar L-Pulver | Parkell | S399 | Für die Chirurgie; adhäsives Befestigungszementsystem; wichtig zur Vorbeugung von Kopfstückausriss |
| C& B Metabond - Schnell! Zementsystem "C" Universal TBB Katalysator 0,7 ml | Parkell | S371 | Für die Chirurgie; adhäsives Befestigungszementsystem; wichtig zur Vorbeugung von Kopfstückausriss |
| C& B Metabond - Schnell! Zementsystem Keramik-Mischschale mit Temperaturstreifen | Parkell | S387 | Für die Chirurgie; adhäsives Befestigungszementsystem; wichtig zur Verhinderung von Kopfstückausrissen |
| Schweizer Pinzette, Modell #5 | World Precision Instruments | 504506 | Für die Chirurgie |
| Puritanische Applikatoren mit Wattespitze | VWR International | 10806-005 | Für die Chirurgie |
| Dental Caulk Grip Cement Kit | Dentsply | 675570 | Für chirurgische Eingriffe; Zahnzement |
Referenzen
- Clark, R. E., Squire, L. R. Classical conditioning and brain systems: the role of awareness. Science. 280 (5360), 77-81 (1998).
- Thompson, R. F., Kim, J. J. Memory systems in the brain and localization of a memory. PNAS. 93 (24), 13438-13444 (1996).
- Solomon, P. R., Vande....
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Nachdrucke und Genehmigungen
