Desactivaciones reversibles inducida por enfriamiento a estudiar contribuciones corticales a la memoria de obstáculo en el gato caminando

El objetivo general del uso de desactivaciones inducidas por enfriamiento en este estudio es evaluar las contribuciones corticales a la memoria de obstáculos en el gato que camina. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo del control locomotor, como si la corteza parietal está involucrada en la evitación de obstáculos guiada por la memoria. La principal ventaja de esta técnica es la capacidad de revertir la desactivación.

Esto permite que cada animal sirva como su propio control. Para comenzar, construya el aparato que se muestra aquí como se describe en el protocolo de texto adjunto. A continuación, coloque al animal en el aparato de prueba mientras usa el arnés de prueba, para aclimatar al animal a la configuración.

Esta orientación de la correa permite que el animal camine a lo largo de la parte central del aparato sin ninguna tensión, fomentando así que el animal permanezca dentro de esta parte del aparato. Establecer tales límites es útil cuando se trabaja con un sujeto de prueba en movimiento. Coloque comida blanda en la plataforma de comida y luego coloque al animal en la pasarela, permitiéndole comer de la plataforma.

Asegúrese de que el animal se sienta cómodo con el manejo, incluidos los casos en que el animal deba trasladarse al área de inicio de la pasarela. Para evaluar la memoria visual de obstáculos, eleve el obstáculo a la pasarela y coloque la plataforma en el lado más alejado del obstáculo. A continuación, coloque al animal en la zona de inicio de la pasarela y permita que el animal se acerque a la comida, pasando por encima del obstáculo sólo con sus patas delanteras para comer desde la plataforma.

A medida que el animal continúa comiendo, baje el obstáculo de manera que quede al ras de la pasarela para evitar más entradas visuales o táctiles. Después de un período de retraso variable, mueva la comida hacia adelante nuevamente para alentar al animal a reanudar la marcha. También realizar ensayos en los que el obstáculo esté ausente para evitar la habituación al obstáculo y el desarrollo de una respuesta de evitación aprendida.

Observe los pasos de las patas traseras en ensayos de presencia y ausencia de obstáculos para verificar los comportamientos locomotores típicos y la memoria visual intacta de los obstáculos antes del enfriamiento. Asegúrese de que el animal pueda superar el obstáculo sin contacto y que el paso de las cuatro patas se eleve significativamente en las pruebas de presencia de obstáculos en comparación con las pruebas de ausencia de obstáculos. Para evaluar la memoria táctil de obstáculos, comience por asegurarse de que el obstáculo no se eleve a la pasarela.

Luego coloque al animal al comienzo de la pasarela y déjelo caminar hacia la plataforma de comida ubicada en el lado más alejado de la ranura de obstáculos. A medida que el animal come, levante el obstáculo hacia el pasillo debajo del plato de comida, evitando cualquier entrada visual del obstáculo. Luego mueva la comida hacia adelante.

A medida que la comida se mueve hacia adelante, el animal debe entrar en contacto con el obstáculo con sus patas delanteras antes de pasar por encima de él. Permita que el animal continúe comiendo mientras se sienta a horcajadas sobre el obstáculo entre sus patas delanteras y traseras. Durante este tiempo, baje el obstáculo para que quede al ras de la pasarela para evitar más entradas visuales o táctiles.

Después de un período de retraso variable, mueva la comida hacia adelante una vez más para alentar al animal a reanudar la marcha. En las pruebas táctiles sin obstáculos, haga que el animal se acerque y coma de la plataforma de comida. Sin embargo, suba y baje el obstáculo antes de mover la comida hacia adelante con un retraso variable.

Realizar ensayos en los que el obstáculo esté ausente y no se produzca contacto con las patas delanteras, para evitar la habituación a la presencia del obstáculo o el desarrollo de una respuesta de evitación aprendida. Observe el paso de la pata trasera en las pruebas de obstáculo presente y ausencia de obstáculo para verificar los comportamientos locomotores normales y la memoria de obstáculos intacta antes de comenzar el enfriamiento cortical. Para desactivar regiones discretas del cerebro y evaluar sus contribuciones a la evitación de obstáculos guiada por la memoria, implante CryoLoops bilateralmente sobre las áreas cinco y siete de acuerdo con los procedimientos quirúrgicos informados anteriormente, como se describe en el protocolo de texto adjunto.

Antes de la prueba, prepare el circuito de enfriamiento combinando 200 mililitros de metanol con 500 cc de hielo seco para formar un baño de hielo. Conecte el tubo de admisión del depósito de metanol a la bomba. Conecte el tubo de salida que va al baño de hielo al otro lado de la bomba.

Conecte los extremos de los tubos a un CryoLoop ficticio y asegúrese de que los extremos encajen perfectamente sobre los tubos de entrada y salida para completar el circuito de refrigeración. A continuación, conecte el enchufe del termopar a un termómetro digital para un control continuo de la temperatura. Asegúrese de que la longitud de este cable y el tubo sean suficientes para llegar a la cabeza del animal cuando esté conectado.

A continuación, encienda la bomba de pistón con el interruptor y compruebe que todas las conexiones estén ajustadas y que no haya fugas. Asegúrese de que el ajuste de la bomba, la longitud de la tubería dentro del baño de hielo y la longitud de la tubería desde el baño de hielo hasta los bucles ficticios sean óptimas, de modo que la temperatura del CryoLoop ficticio pueda alcanzar un estado estable por debajo de los 5 grados Celsius. Una vez que esté satisfecho con la configuración inicial, apague la bomba y retire el CryoLoop ficticio.

Coloque al animal en el aparato de prueba y abroche el arnés. A continuación, asegure la correa y coloque la correa. A continuación, retire la tapa protectora del CryoLoop implantado para exponer los tubos de entrada y salida.

Coloque los extremos de los tubos cómodamente sobre los tubos de entrada y salida del CryoLoop y conecte el enchufe del termopar al termómetro digital. Comience la sesión de prueba con una prueba de memoria de obstáculos visual o táctil. Después de la prueba inicial, siga con ensayos adicionales de los cuatro tipos de manera aleatoria.

A continuación, encienda la bomba de pistón y espere uno o dos minutos para que el CryoLoop alcance una temperatura de tres grados centígrados. A continuación, ejecuta un bloque genial de pruebas. Durante las pruebas, asegúrese de que la temperatura del CryoLoop se mantenga en torno a los tres grados centígrados.

A continuación, apague la bomba de pistón y espere a que el CryoLoop vuelva a su temperatura original. Ejecute un último bloque de pruebas de recalentamiento después de que se haya apagado la bomba de pistón. Cuando concluya la prueba de comportamiento, retire el tubo de los tubos de entrada y salida y asegúrese de reemplazar las tapas protectoras.

Tenga en cuenta el metanol residual que puede gotear de los extremos de los tubos y puede irritar al animal. Retire la correa y el arnés y luego devuelva al animal a la colonia. Finalmente, use un cortador de tubos para recortar los extremos de los tubos para evitar fugas en las conexiones el próximo día de prueba.

Cuando el área cinco del cerebro del gato se enfría bilateralmente, el paso de las patas traseras se atenuó significativamente en las pruebas de presencia de obstáculos tanto para las patas traseras delanteras como para las traseras. La altura máxima del escalón de las patas delanteras en las pruebas de presencia de obstáculos y todas las patas en las pruebas de ausencia de obstáculos no se vieron afectadas por la desactivación del área cinco. De manera similar, la altura máxima del escalón para cualquier pierna en las pruebas con o sin obstáculo no difirió de la condición cálida cuando se desactivó el área siete.

En comparación con las condiciones cálidas y enfriadas del área siete, el espacio libre del escalón se redujo en el escalón de la pata trasera delantera y en el escalón de la pata trasera trasera para la condición enfriada del área cinco. Además, la trayectoria del paso de la pata trasera arrastrada se vio afectada por la desactivación del área cinco, ya que el pico se produjo antes del obstáculo, a diferencia del paso tanto en condiciones cálidas como en condiciones frías del área siete. Al intentar este procedimiento, es importante recordar monitorear la temperatura de los bucles de enfriamiento durante todo el experimento para garantizar una desactivación adecuada.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo desactivar reversiblemente regiones de la corteza con enfriamiento en un animal que se comporta.