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Algunas partes del laberinto reconfigurable utilizaron construcciones de laberinto estándar descritas en estudios previos 3,4,7,26,27. Aquí, los laberintos de pista lineal, en forma de T, en forma de W y en forma de ocho se reconfiguraron en el mismo entorno físico (Figura 4A-D). Para demostrar que el laberinto reconfigurable podría implementar sin problemas la prueba de comportamiento deseada mediante un escalado gradual y rápido, el protocolo utilizado para resultados representativos incluyó cuatro fases de entrenamiento (Figura 5A).
En las fases I y II, las recompensas se recibieron al empujar Feeder R después de pinchar Feeder A. En las fases III y IV, la recompensa se recibió al empujar Feeder R después de pinchar Feeders A y B, en ese orden. En la fase IV, el pinchazo del alimentador A activó la rotación de la cinta de correr, y solo se podía acceder al alimentador B después de 5 s de carrera forzada. En la fase de prueba (tarea de alternancia retrasada), el procedimiento fue similar al de la fase IV, pero el alimentador R estaba en los brazos en cada borde del laberinto en forma de T, y las ratas fueron recompensadas empujando el comedero opuesto de la fase anterior. Las ratas pudieron moverse en respuesta a la longitud y forma de la vía de extensión y los sitios de alimentación cambiantes (Figura 5B). Todas las fases se realizaron en 30 ensayos, y cada ensayo se definió como una instancia de la rata que alcanzó el alimentador R. La duración de la tarea empleada por las tres ratas que completaron 30 ensayos en cada fase se muestra en la Figura 6A. El ANOVA de medidas repetidas confirmó que el tiempo de finalización de la tarea de las ratas difería entre las fases (F (4, 8) = 16.98, p < 0.05, Greenhouse-Geisser corregido28). Las ratas pudieron adaptarse de manera flexible a los cambios en la longitud de la vía y las condiciones de recompensa. En la fase de prueba, que se llevó a cabo al día siguiente, todas las ratas se acercaron asintóticamente a los altos porcentajes de respuestas de elección correctas dentro de los 3 días (Figura 6B).
Varios experimentadores construyeron los laberintos para confirmar que tal expansión escalonada del laberinto podría realizarse rápidamente (Figura 6C). En este artículo, el tiempo de las partes acompañantes (cinta de correr, alimentadores) se agregó al tiempo de transformación de la vía en el informe anterior22 para medir el tiempo de construcción del laberinto de manera práctica. Usando el procedimiento para la tarea de alternancia retardada (Figura 5A), cinco experimentadores cambiaron el laberinto de la forma de la fase II a la forma de la fase de prueba. El tiempo convergió a 67,80 ± 3,03 s (media ± EE) en el tercer ensayo. La prueba incluyó experimentadores que habían usado este sistema de laberinto durante varios años y aquellos que rara vez lo habían usado.

Figura 1: Elementos del laberinto reconfigurable. (A-E) Torre con placa base y partes correspondientes para ratas. (F,G) El método de fijación de la placa base es diferente para ratas y ratones. Las flechas indican protuberancias (blanco) y pernos (azul). (H) Entrada/salida de señal a través del controlador para tareas totalmente automatizadas. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Conexión de la tabla de perforar con la placa base. (A) Vista lateral de la placa base, la tabla de perforar y una foto en primer plano de una protuberancia. (B) Vista superior de la placa base y la tabla de perforación, y una foto en primer plano de los agujeros. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Proceso de ensamblaje de laberinto en forma de T para la tarea de alternancia retardada. (A-E) Imágenes del laberinto reconfigurable tomadas desde arriba. Las imágenes del proceso de montaje están ordenadas de izquierda a derecha. Las flechas rojas indican las posiciones de la cinta de correr recién ensamblada (C), los alimentadores (D) y las paredes móviles (E). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Varias formas de laberinto en un solo entorno. Imágenes del laberinto reconfigurable. (A-D) Prueba de laberinto reconfigurable para ratas. Las partes de la vía se reconfiguraron en varias formas en un solo entorno, con referencia a la ubicación de las partes de la vía encerradas en rojo en (A). (E-F) Prueba de laberinto reconfigurable para ratones. Estos laberintos se colocaron con alimentadores (flechas rojas) y paredes móviles (flechas verdes) en cualquier lugar. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Expansión del laberinto y trayectorias de una rata. (A) La forma del laberinto cambia gradualmente durante las fases de tren y prueba de la tarea de alternancia retrasada. El tipo de alimentador utilizado en la tarea se indica mediante un cuadro de color. (B) Trayectorias de carrera de una rata representativa. Cada trayectoria corresponde a la fase en (A). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: Realización de experimentos de laberinto. (A-B) El rendimiento conductual durante 4 días, desde el inicio del entrenamiento hasta el final de la prueba. (A) Tiempo de finalización de la tarea para cada fase de capacitación y el primer día de la fase de prueba (n = 3). (B) Los porcentajes de respuestas correctas de elección (media ± EE) en la prueba de alternancia diferida. Las líneas punteadas indican niveles de azar. SE: error estándar de la media. (C) Tiempo de montaje del laberinto reconfigurable. La pista lineal se modificó en un laberinto en forma de T (arriba). La modificación incluyó la adición de caminos (cuadrado blanco), alimentadores (cuadrado negro) y una cinta de correr (cuadrado verde). Cinco experimentadores realizaron tres ensayos cada uno (abajo). Antes de la prueba, el usuario experto (Experimentador 1) realizó una prueba como ejemplo. Todos los ensayos se realizaron el mismo día. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.