Summary
Magnetisk resonanstomografi (MRI) på ohämmade vakna hundar är en ny metod med flera fördelar jämfört med avbildning med fysisk eller kemisk återhållsamhet. Detta protokoll introducerar en kostnadseffektiv utbildningsmetod som minimerar utbildning i MRI-miljön, vilket kan vara dyrt, och maximerar den ämnespool som är tillgänglig för hörntand funktionell MRI.
Abstract
Vi presenterar en hund funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) utbildnings protokoll som kan göras på ett kostnadseffektivt sätt, med hög energi hundar, för förvärv av funktionella och strukturella data. Denna metod för utbildning hundar för vaken, ohämmad fMRI sysselsätter en generalisering förfarande för stationering i flera olika platser för att underlätta överföring av stationering beteende till Real MRI Scan miljö; Det gör det utan behov av omfattande träningstid i MRI skannings miljö, vilket kan vara dyrt. Vidare, denna metod delar utbildningen av en stationering (dvs, haka vila) beteende från desensibilisering till MRI miljön (dvs., 100 + decibel Scan Audio), den senare fulländad under särskilda auditiva exponering Conditioning sessioner. Det kompletta utbildnings-och testnings protokollet krävde 14 timmar och resulterade i omedelbar överföring till nya platser. Vi presenterar också exempel på hundfmri data som har erhållits från visuell ansiktsbehandling och lukt diskriminering paradigms.
Introduction
Magnetisk resonanstomografi (MRT) utförs på ohämmade vaken hundar är en ny metod, vilket skapar ett nytt sätt att undersöka funktion och struktur i hunden hjärnan. Den första publicerade räkenskaperna för Mr image förvärv från ohämmade vaken hundar publicerades i 2009 (strukturell) och 2012 (funktionell)1,2. Det finns flera fördelar med funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) för att studera hjärnans funktion i ohämmade vaken hundar. För det första är datainsamlingen liknande den hos människor, och därför mer lätt generaliserbart mellan arter3. För det andra, det finns inget behov av anestesi, eliminera eventuella oönskade efterverkningar. Tredje, hjärnaktivitet ändras genom anestesi och därmed kognitiv funktion kan bedömas bättre utan anestesi4. Fjärde, medan vätska/mat deprivation och fysisk återhållsamhet gör det möjligt för forskare att söka nonsedated djur (t. ex. gnagare, aviär och primater modeller), dessa djur kan vara i mycket olika kognitiva tillstånd från sina icke-berövade och ohämmade motsvarigheter 3.
För närvarande finns det fem laboratorier runt om i världen som skannar vaken hundar (Atlanta, USA; Auburn, USA; Budapest, Ungern; Querétaro, Mexiko; Wien, Österrike), och det finns ingen standardiserad metod för utbildning av hundar att avsiktligt genomgå en MRI-undersökning5,6,7. Alla utbildningsmetoder dela det gemensamma målet att utbilda hundar att förbli fortfarande under längre tid, vilket är nödvändigt för kvalitet hjärnskanningar. Medan alla metoder fungerar via principerna för förstärknings inlärning, hur exakt det implementeras varierar, och vi vet ännu inte effekten av denna avvikelse på resultaten. Därför, om en föreslagen utbildningsmetod accepteras och kommer att användas i stor utsträckning, kan det minska en viss mängd oönskad avvikelse i data. I den här artikeln fokuserar vi på Utbildningsmetoden för stationering i MRI-skannern. MRI-skanning är dyrt, och den föreslagna metoden vi utvecklat har som syfte att vara kostnadseffektiv och därmed generaliserbar till utbildare runt om i världen utan regelbunden tillgång till en MRI-scanner för utbildning.
Metoden består av två huvudkomponenter: utbildning och testning. Utbildningen består av två faser. Fas ett är utbildning hunden att haka Target (dvs. Station) i en öppen miljö och fas två är utbildning hunden till stationen i en mock MRI. Desensibilisering till MRI uppstår under hela träningsfaserna, under separata, dedikerade auditiva exponerings sessioner. Testning består av stationering i en bärbar mock MRI, i fem olika testplatser. Nyttan av denna test fas är att generalisera stationering beteende, underlätta överföring till den verkliga MRI miljön. Det övergripande protokollet sammanfattas i figur 1.
Bild 1: protokollets tidslinje. Protokollets tidslinje är uppdelad i två komponenter, utbildning och testning. Utbildningen är vidare uppdelad i två faser, öppen miljö och håna MRI. Separata auditiva exponerings sessioner sker även under träningen. Testning består av stationering i en bärbar mock MRI, i fem olika överföringslägen (T1-T5). En gång hunden har generaliserat den stationering beteende till kriterium i fem distinkt flytta lokaliseringarna, hunden är klar för datan insamling i verklig MRI miljö. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Beroende på fas, utbildning och testning tar 25 till 75 minuter per vecka, per hund: 1 10-minuters auditiv exponering session och två eller flera 5 till 30-minuters Stationing sessioner. Detta protokoll kan slutföras på 25 veckor. Under överföring provande, hund utföra flera anfall av en 5-minut orörlig ned/stanna och haka vila i en transportabel håna MRI (tråka, radiofrekvent spolen, 90 + dB Audio, öra stoppning) i fem olik lokaliseringarna. Överföringssessioner inträffar en gång per vecka under 30-60 minuter, under fem på varandra följande veckor. Under MRI-testning, hundar utföra flera anfall av den slutliga stationering beteende under en 60-minuters session strukturella och funktionella datainsamling i en riktig MRI scanner.
Under utbildning och testning, är en haka vila beteendet i fokus. En haka resten är hunden röra hakan till ett objekts yta efter några Cue till målet (dvs vila hakan) till den ytan. Den Cue till Target kan vara fysisk (t. ex. gest, locka), verbal (t. ex. talat ord "vila"), eller ett objekt (t. ex. tillgång till hakan vila själv). Flytande prestanda för hakinriktning beteendet är avgörande för att begränsa Head motion. I detta protokoll är hakan resten beteende konditioneras, underhållas och generaliserad inträffa i flera sammanhang (olika rest apparaturer, på flera platser) med ökande måltid (upp till fem minuter). Dessutom tränare villkor och upprätthåller stark prestanda beteenden ner och stanna, samt god stimulans kontroll över release cue "Okej," Den konditionerade förstärkaren och beteendemässiga händelsemarkör "klick" och hålla igång signalen (KGS) "bra" 8. under protokollets gång introduceras flera stimuli och apparaturar vid specifika stadier och för specifika intervaller. Dessa material är lätt och billigt upphandlas. För fullständig information, se material tabellen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Etiskt godkännande för dessa metoder erhölls från Auburn University institutionella djuromsorg och användning kommittén och alla metoder utfördes i enlighet med sina riktlinjer och förordningar. För auditiv exponering, progression genom sessionerna baseras på veckonummer. För stationering sessioner, en specifik session-specificerade Prestandakriteriet (t. ex. minst elva-sekunders varaktighet hakan inriktning), måste uppfyllas innan tränaren kan avancera hunden till nästa session i den träningsfasen. I annat fall upprepas det steget.
1. auditiv exponering sessioner
Obs: dessa sessioner utgör passiv exponering och aktiv klassisk motkonditionering av en positiv betingat känslomässiga svar (CER) till MRI Scanner buller; skannern buller är etablerad som en stimulans förutsäga tillgång till Toy Play eller mat belöningar. Exponeringssessioner inträffar en gång per vecka under ca 10 min.
- Passiv exponering (PE) sessioner är Ambient, 40-70 decibel (dB) exponering för MRI Scanner ljud. Transportera hunden till en bekant öva areal och tillåta hunden till gå runt fördriva tiden audio avspelningen är stilla hörbar på det session-specificerat volym igenom en transportabel Bluetooth talaren (se bord av materialen). Genomför tre PE-sessioner på 10 min uppspelning av skanner brus, en gång per vecka i tre veckor (PE1 40-60 dB, pe2 65 db, PE3 70 dB).
- Aktiv exponering (AE) sessioner använda en standard klassisk konditionering paradigm och genomförs efter de tre PE sessioner. Transportera hunden till ett välbekant inomhus träningsrum och Spring genom tio prövningar av den klassiska konditioneringsproceduren med kort fördröjning (se figur 2).
- Spela upp skannings ljud vid den sessionsspecificerade volymen i 10 s.
- Efter 10 s har förflutit, engagera sig i 20 s av Toy-Play (eller kontinuerlig mat belöning) med hunden medan skannern buller är fortfarande hörbar.
- Efter 20 s av spel, Hämta leksaken från hunden och pausa bullret. Vänta med hunden (i tystnad, hund utan leksak/mat) för 10 s.
- Efter denna fördröjning, starta nästa testperiod. Genomföra tio försök per session.
- Volymen ökas stegvis över sessioner. Genomföra en AE-session en gång per vecka i tolv veckor (AE1 45 dB, ae2 50 db, AE3 55 dB, AE4 60 dB, AE5 65 dB, AE6 70 dB, ae7 75 DB, AE8 80 dB, AE9 85 dB , AE10 90 dB, ae11 100 dB, AE12 > 100 dB).
Figur 2: aktiv exponering. Aktiv exponering (AE) är en kort fördröjning klassisk konditioneringsprocedur. 10 s CS (dvs Skanna ljud som presenteras av sig själv), 20 s CS + US (dvs boll och skanna ljud presenteras tillsammans), 10 s fördröjning (ingen boll, ingen skanning ljud). Efter denna fördröjning startar rättegången över. Det finns tio försök per session, med inkrementell volymökning över sessioner. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Obs: samla följande ljud: MRI Scanner baslinje, shim, Localizer (Scout), MPRAGE, GRE Field, EPI, Multiband EPI, DTI, och lösa DTI, med till exempel en smartphones ljudinspelning app genom öppna dörren till en 3T MRI Svit under Phantom Scans. Bestäm volymnivån för ljuduppspelning under träningspassen via en decibel meter telefon app.
2. stationering sessioner
Obs: dessa sessioner är indelade i två faser: öppen miljö och mock MRI. När hakan till objekt-målet har lärt sig, ökas varaktigheter på ett percentilschema med 10% ökar. Som nya beståndsdelar och lappar av utrustning tillfogas in i utbildnings sammanhanget, är bestämda kriterier av uppförandet (e.g., varaktighet) tillfälligt avslappnad:
1) i stationering sessioner, tränar tränare en näsa-touch beteende till en vikta handduk och sedan en haka vila på en vikta handduk. Det haka resten beteende är generaliserad att inträffa i en skum hakan vila och successivt byggts till en 5 min bout varaktighet.
2) samtidigt, robust ner och stanna beteenden byggs och underhålls.
3) dessa beteenden är sedan konditioneras att inträffa i ett slutet utrymme (dvs., tunnel) och vid en 3 höjd.
4) hunden är sedan ackliperat till huvudet inhägnad (håna mänskliga extremiteten RF Coil).
5) öron stoppning introduceras, och skanna ljud är (åter) infördes i samband med stationering beteende.
Hunden kommer i slutändan att kunna utföra en robust haka vila med huvud och kropp inneslutna vid en 3 ' höjd, med öron stoppning och skanna ljud spelar på 90 + decibel (dB), för minst 5 min skjutningar. På förstärkning-vissa hundar är till sin natur mer motiverad av mat, medan andra är mer motiverad av lek eller beröm9. I "klick-då-behandla" (C/T), den T inte nödvändigtvis snål mat trakteringen, hellre den hänskjutar till belöning procedur, vad som kan vara för så pass särskild hund på så pass särskild sätta upp i dess bildning. Även om mat belöningar lånar sig till higher klassar, och Stiller upprepningar av uppförande, allt vad förfölja föredrar kan användas initialt, om även den är High-motion lek (e.g., kula, bogserbåt). Eftersom hakan mål beteendet blir mer motståndskraftig mot distraktion och varaktighet, övergång till att använda mat belöningar. Så småningom kan Toy Play sparas för lång varaktighet eller kedjade anfall av hakan vila prestanda.
- Fas 1-öppen miljö
- Ladda klickern. Bygga en förening emellan den ' Tic-TOC ' om klickern och hunden ' primär belöning (e.g., mat) fördriva tiden erövrare uppmärksamhet. Genomföra snabba repetitioner av C/T händelser för uppmärksamhet (kropps orientering mot och/eller ögonkontakt); kasta trakteringen till lägga rätt hunden ' position. Genomföra denna session en gång.
Obs: denna session tar vanligtvis inte mer än 3 min. Det kan vara längre eller upprepas om tränare inte ser tecken på att klickern är etablerad som en betingad förstärkare-orientering mot tränare och utsläpp av belöning-söker beteenden på att höra Klicka är bra indikationer på att klickern är att bli en meningsfull signal till hunden. - Fånga haka mål till handduk. Med hunden stående, sittande, eller i en ner, C/T för att titta på, sedan undersöka (dvs sniffa) handduken. När det sker på ett tillförlitligt sätt, C/T för någon näsa-till-handduk, och sedan haka-till-handduk kontakt. Bygg hand duks kontakt varaktighet till 2 s.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för 2 s; varje session ska pågå i ungefär 5 minuter.
MÄRKA om en hund kämpar med den här steg, den tränad maj (en) gnida en behandla på det handduk till få beteende startat via en mat lukt lura och/eller (b) undervisa hunden en näsa måltavlan (näsa-till-Handflatta), då en haka måltavlan (haka-till-Handflatta), och då Cue för en haka måltavlan över den handduk
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för 2 s; varje session ska pågå i ungefär 5 minuter.
- Haka-till-handduk mål med kort varaktighet och tillägg av Cue. Med hunden stående, sittande, eller i en ned, C/T för 1-2 s av haka kontakt med handduken. Säg "vila" medan hunden vidrör eller rör vid handduken. Efter många repetitioner av 1-2 s skjutningar, C/T efter 3, sedan 4, sedan 5, sedan 7 s.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för 7 s; varje session ska pågå i ungefär 5 minuter.
Notera: variera skjutlängderna för varje hak vila så att nästa upprepning inte alltid är längre än den föregående upprepningen (dvs. 1 ", 1", 3 ", 1", 5 ", 2", 6 ", 4", 1 ", 2", 7 ", istället för, 1", 1 ", 1", 1 ", 2", 2 ", 3", 4 ", 5", 6 " , 7 ").
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för 7 s; varje session ska pågå i ungefär 5 minuter.
- Haka vila på handduk i en ner och tillägg av distraktion. Med hunden i en ner, Cue "vila" och C/T för 1-5 s av haka-till-handduk kontakt. Gradvis lägga till visuella och akustiska distraktioner i form av tränare flytta hennes händer och fötter (t. ex. Knacka på marken, vicka fingrar, shuffle fot, etc.). Bygg hakan-till-handduk kontakt varaktighet till 11 s. steg kan vara 1 "-5", 6 "-7", 8 ", 9-10", 11 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för 11 s; varje session ska pågå i ungefär 5 minuter.
- Haka vilar på handduk med avstånd. Med hunden i en ner bredvid en vikta handduk eller bunt vikta handdukar, Cue "vila" och C/T för 1-3 s av haka-till-handduk kontakt. Cue beteendet från successivt längre bort (dvs sittande på marken, knäböja, stående). Bygga haka-till-handduk kontakt varaktighet till 16 s. steg kan vara 1 "-3", 4 "-8", 9 "-11", 12 "-14", och sedan 16 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för minst 16 s; varje session bör pågå mellan 5 och 10 min.
- Haka vilar på handduk med ökande längd och avstånd. Med hunden i en ner bredvid en vikta handduk eller bunt vikta handdukar, Cue "vila" och C/T för 1-11 s av haka kontakt. Bygga haka-till-handduk kontakt varaktighet till 26 s. steg kan vara 1 "-11", 12 "-16", 17 "-19", 21 "-23", 26 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för minst 26 s; varje session bör pågå mellan 5 och 10 min.
- Introducera skum hakan vila. C/T för alla undersökningar (t. ex. sniffning, närhet, orientering mot) av skumhakens vilo apparat. Efter flera förstärkta utredningar av apparaturen, Cue "vilar" och C/T för 1-10 s av haka kontakt. Bygg varaktighet till 40 s. steg kan vara hakan vila för 1 "-10", 11 "-21", 23 "-31", 40 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för minst 40 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
MÄRKA bygga den rullat skum haka vila apparaten till anfall var individuell hund ' nosparti; för en Labrador-storlek hund, göra en skum haka vila mättande 6 "bred med en 4" vid 2,5 "djup skåran skära ute om den mellersta. Detta material är säkert att ta in i MRI-miljön.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för minst 40 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
- Hakan vilar i skum hakan vila med ökande distraktion och varaktighet. Med hunden i en ner bredvid skum hakan vila, Cue "vila" och C/T för 1 "-23" av haka kontakt. Gradvis lägga till visuella och akustiska distraktioner. Bygg varaktighet till 73 s, med och utan distraktion. Steg kan vara 1 "-23", 26 "-31", 34 "-45", 50 "-60", och 73 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för minst 73 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
- Ladda klickern. Bygga en förening emellan den ' Tic-TOC ' om klickern och hunden ' primär belöning (e.g., mat) fördriva tiden erövrare uppmärksamhet. Genomföra snabba repetitioner av C/T händelser för uppmärksamhet (kropps orientering mot och/eller ögonkontakt); kasta trakteringen till lägga rätt hunden ' position. Genomföra denna session en gång.
- Fas 2-mock MRI.
Obs: för att montera den stationära mock MRI, sammanställa en tunnel (proxy MRI Bore, 70 cm diameter kartong betong form röret skärs till en längd av sex meter och förhöjda på en tre meter hög fällbord), en plywood plattform, en akryl mock radiofrekvens (RF) mottagare spole , skum haken och ett högtalarsystem (seTabell över material). Stabilisera mock Bore på bordet med två plywood hängslen. Fästa buffert kuddar anbringas på insidan av mock RF-spole för att ge stoppning mot Hundarnas öron och ytterligare kranial stabilisering/placering feedback.- Införa borrning och höjd med reducerad varaktighet. Genomför hela första sessionen med håna hål på marken. Cue hunden att komma in i tunneln och ligga ner på plattformen, C/T. cue hunden att "vila" och C/T för någon varaktighet av haka inriktning på skum hakan vila inuti hålet på marken.
- Utföra efterföljande sessioner med den Mock Bore förhöjda 3 '. Inbjuda hunden till hoppa eller lyfta hunden in i lyftat upp Bore, C/T.
- Cue hunden att ligga ner, C/T.
- Cue hunden att "vila" och C/T för 1-12 s av hakan kontakt med skum hakan vila i den upphöjda hålet.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för minst 16 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15.
- Förhöjd hak vila med ökande varaktighet. Inbjuda hunden till hoppa eller lyfta hunden in i håna hål. Cue hunden att ligga ner, C/T.
- Cue hunden att "vila" och C/T för 1-12 s av hakan inriktning på skum hakan vila i den upphöjda hålet.
- Build-varaktighet till 60 SS. steg kan vara 1 "-12", 16 "-23", 26 "-45", 60 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för minst 60 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
- Introducera mock radiofrekvent (RF) spole utan höjd och reducerad varaktighet. När du sitter på marken bredvid mock RF-spole och skum hakan vila, C/T hunden för någon utredning (dvs sniffa, närhet, orientering mot) av apparaten.
- Stickrepliken hunden till "vila" och använda en näsa beröring eller mat lockbete till leda hunden ' huvud in i och igenom den håna RF spolen onto den skum haka vila och C/T för 1-5 s av haka komma i kontakt med.
- Build varaktighet till 30 s. steg kan vara hakan vila för 1 "-5", 6 "-12", 16 "-26", 30 "+.
- Upprepa den här session till hunden vilja haka måltavlan igenom den håna RF spolen för 30 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
- Förhöjt hakstöd i MOCK RF-spole. Med det mock RF spolen och skum haka vila insida den håna hål, inbjuda hunden till hoppa eller lyfta hunden in i tråkmåns.
- Cue hunden att ligga ner och "vila", och C/T för 1-5 s av haka kontakt.
- Bygg varaktighet till 50 s. steg kan vara 1 "-5", 6 "-12", 16 "-26", 28 "-37", 50 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål till skum hakan vila genom mock RF-spole i den upphöjda hålet för 50 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
- Förhöjd haka vila i MOCK RF-spole med ökande distraktion och varaktighet. Med det mock RF spolen och skum haka vila insida den håna hål, inbjuda hunden till hoppa eller lyfta hunden in i tråkmåns.
- Cue hunden att ligga ner och "vila", och C/T för 1-12 s av haka kontakt.
- Gradvis lägga till visuella och akustiska distraktioner. Bygg varaktighet till 100 s (1 ' 40 ") med och utan distraktion.
- Steg kan vara 1 "-12", 16 "-37", 41 "-60", 66 "-88" (1 ' 6 "-1 ' 28"), 100 "+ (1 ' 40" +).
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål för 100 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
- Införa öronstoppning, varaktighet initialt reducerad. Lyft eller bjuda in hunden att hoppa in i hålet, Cue "down", utrusta honom med öron stoppning, och C/T för varaktigheten av tolererar örat stoppning utan överdriven rörelse.
- Cue "rest" och C/T för 1-5 s av hakan kontakt. Bygg varaktighet till 60 s. steg kan vara 1 "-5", 6 "-26", 28 "45", 60 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål i mock Bore med öronstoppning för 60 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
- Förhöjd haka vila i MOCK RF-spole med öronstoppning och ökande varaktighet och distraktion. Lift eller inbjuda hunden till hoppa in i tråkmåns, stickrepliken "ned" och "vila," utrusta honom med öra stoppning, och C/T för 1-12 s av haka kontakt.
- Gradvis lägga till visuella och akustiska distraktioner. Bygg varaktighet till 107 s. steg kan vara 1 "-12", 16 "-37", 41 "-60", 66 "-88", 107 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål i mock Bore med öronstoppning för 107 s; varje session bör pågå mellan 5 och 15 min.
- Introducera skanner brus. Lyft eller bjuda in hunden att hoppa in i hålet, Cue "down" och "vila" och utrusta den med öron stoppning.
- Spela Skanna ljud på en knappt hörbar volym mellan 0-40 dB och C/T för 1-12 s av haka kontakt.
- Bygg varaktighet till 107 s. steg kan vara 1 "-12", 16 "-37", 41 "-60", 66 "-88", 107 "+.
- Upprepa den här session till hunden vilja haka måltavlan i den håna tråka med öra stoppning och upp till 40 dB avsöka Audio för 107 s; varje session bör pågå mellan 15 och 30 min.
- Bygg varaktighet till 2 min 30 s med ökande avstånd. Lyft eller bjuda in hunden att hoppa in i hålet, Cue "down" och "vila" och utrusta honom med öron stoppning.
- Spela Skanna ljud mellan 41 och 70 dB och C/T för 1-37 s av haka kontakt. Gradvist tillägga distans, flyttanden runt omkring den håna hål, ute om sikta då rygg in i syn om hund.
- Bygg varaktighet till 142 s. steg kan vara 1 "-37", 41 "-88", 97 "-107", 117 "-129", 142 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål i mock Bore med öron stoppning och 41-70 dB Scan Audio för 142 s, med och utan distraktion och avstånd; varje session bör pågå mellan 15 och 30 min.
- Bygg varaktighet till 4 min. Lyft eller bjuda in hunden att hoppa in i hålet, Cue "down" och "vila" och utrusta honom med öron stoppning.
- Spela Skanna ljud mellan 60 och 90 dB och C/T för 1-107 s av haka kontakt.
- Bygg varaktighet till 240 s. steg kan vara 1 "-107", 117 "-142", 156 "-189", 208 "-229", 240 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål i mock Bore med öron stoppning och 60-90 dB Scan Audio för 240 s, med och utan distraktion och avstånd; varje session bör pågå mellan 15 och 30 min.
- Bygg varaktighet till 5 min. Lyft eller bjuda in hunden att hoppa in i hålet, Cue "down" och "vila" och utrusta den med öron stoppning.
- Spela Skanna ljud mellan 80 och 110 dB och C/T för 1-120 s av haka kontakt.
- Bygg varaktighet till 300 s. steg kan vara 1 "-120", 129 "-189", 208 "-229", 252 "-277", 300 "+.
- Upprepa denna session tills hunden kommer haka mål i mock Bore med öron stoppning och 80-110 dB Scan Audio för 300 s, med och utan distraktion och avstånd; varje session bör pågå mellan 15 och 30 min.
- Införa borrning och höjd med reducerad varaktighet. Genomför hela första sessionen med håna hål på marken. Cue hunden att komma in i tunneln och ligga ner på plattformen, C/T. cue hunden att "vila" och C/T för någon varaktighet av haka inriktning på skum hakan vila inuti hålet på marken.
3. överför
Anmärkning: 1) vid uppnående av det slutliga kriteriet för stationering beteende i mock MRI Training plats (5 min ner-stanna och haka vila i mock Bore och mock RF Coil medan du bär öron stoppning, med skanner buller spelar på 80-110 dB), genomgår hunden fem distinkta plats överföring (generalisering) sessioner. Under dessa överföring sessioner hunden stationer till ovanstående kriterier i flera inomhus och utomhus platser som är så unika som möjligt, med olika sevärdheter, ljud och grader av sociala distraktion över inställningar (t. ex., avskilt gräs fält, tyst akademisk byggnad Hall, upptagen akademiska byggnaden lobby, trångt busshållplats, högljudd vattenrening anläggning)8.
- För att montera den bärbara mock MRI som används för överföring, sammanställa en tunnel (förordning Agility tunnel, stabiliserad med sandsäckar), en plywood plattform, en akryl mock RF-mottagare spole, skum hakan resten apparater, och en bärbar högtalarsystem (se tabell över Material). Fästa buffert kuddar anbringas på insidan av mock RF-spole för att ge stoppning mot Hundarnas öron och ytterligare kranial stabilisering/placering feedback.
- Stå eller sitta bredvid (Portable) mock Bore med mock RF-spole och haka vila inuti. Gest hunden att komma in i hålet, Cue "ner" och "vila" och utrusta den med öron stoppning.
- Spela Skanna ljud på 80-110 dB och C/T för 1-30 s stationering på den nya platsen.
- Nästa, sond för kriterium varaktigheten (förstärka på 5 min eller när hunden brytarna).
- Genomföra upprepade anfall av 1-5 min hakan vila repetitioner för 30-60 min.
- Genomför en 30-60 min-session på varje plats. En gång hunden har generaliserat den stationering beteende till kriterium i fem distinkt flytta lokaliseringarna, hunden är klar för datan insamling i verklig MRI miljö.
4. MRT
- En MRT datainsamling session tar mellan 30 och 60-min. börja datainsamling session med en Localizer, följt av förvärv av högupplösta anatomiska bilder att fungera som en recept referens med hjälp av 3D magnetization-beredda snabb gradient ECHO (MPRAGE) sekvens. Efter den anatomiska skanningen, utföra de funktionella magnetisk resonanstomografi skanningar (t. ex., stimulus presentation och viloläge). Detta MRI-protokoll representerar exempel från tidigare arbete och är endast suggestivt (se Jia et al.4 och Thompkins et al.10 för hur protokollet ska utföras).
- Ge hundarna cirka 1 min raster med sin belöning utanför skannern mellan skanningar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Genomsnittligt antal repetitioner av varje sessionsnivå anges i tabell 1. Den kompletta utbildning och provning protokoll som krävs 14 h (M = 13,55 h, Range 12-16 h) och bestod av 90 sessioner (Range 87-93 sessioner). Öppen miljöutbildning varade 4,38 h (Range 3-5 h), Mock MRI utbildning varade 5,4 h (Range 4.2-6.5 h), och överföring var 2,5 h uppdelad i 5 30 min sessioner. Underhålls sessioner på nivå 19 genomfördes under överföringen och återspeglas i den kompletta träningstiden ovan.
| Sessionsnivå | Kriterier | Varaktighet | Sessionrepetitioner (M, SE) | |
| Öppen miljö | 1. Ladda klickern | Bygga en förening emellan den ' Tic-TOC ' om klickern och hunden ' primär belöning (e.g., mat) fördriva tiden capturingattention. | 3 minuters | 1,0 |
| 2. fånga haka mål till handduk | Bygg haka-till-handduk kontakt till 2 + sekunder. * | 5 min | 3,75,. 75 | |
| 3. haka-till-handduk mål med kort varaktighet och tillägg och en cue | Haka kontakt i 7 + sekunder. * | 5 min | 8,25, 2,8 | |
| 4. haka vila på handduk i en ner och tillägg av distraktion | Haka kontakt för 11 + sekunder, med och utan distraktion. | 5-10 min | 2,75,. 25 | |
| 5. haka vila på handduk med avstånd | Haka kontakt för 16 + sekunder, cued från successivt längre bort (dvs sittande på marken, knä, stående). | 5-10 min | 3,5,. 87 | |
| 6. haka vila på handduk med ökande varaktighet och avstånd | Haka kontakt i 26 + sekunder. | 5-10 min | 5,5, 1,5 | |
| 7. införa skum hakan vila, varaktighet initialt reducerad | Haka kontakt för att skumma hakan vila i 40 + sekunder. | 5-15 min | 4,75,. 75 | |
| 8. haka vila i skum hakan vila med ökande varaktighet och distraktion | Hakkontakt i 73 + sekunder. | 5-15 min | 6, 1,2 | |
| Mock MRI | 9. införa borrning och höjd med reducerad varaktighet | Hakkontakt i hålet på bordet i 16 + sekunder. ** | 5-15 min | 2,5,. 5 |
| 10. förhöjd haka vila med ökande varaktighet | Hakkontakt i hålet på bordet i 60 + sekunder. | 5-15 min | 3,0 | |
| 11. införa mock radiofrekvent (RF) spole utan höjd och reducerad varaktighet | Haka kontakt i RF-spole på marken i 30 + sekunder. | 5-15 min | 2,75,. 25 | |
| 12. förhöjd haka vila i mock RF-spole | Haka kontakt för att skumma hakan vila genom mock RF-spole i den förhöjda hålet i 50 + sekunder. | 5-15 min | 2,0 | |
| 13. förhöjd haka vila i mock RF-spole med ökande distraktion och varaktighet | Haka kontakt i 100 + sekunder, med och utan distraktion. | 5-15 min | 2,5,. 29 | |
| 14. införa öronstoppning, varaktighet initialt reducerad | Haka kontakt i mock Bore och RF Coil (mock MRI) med öronstoppning i 60 + sekunder. | 5-15 min | 3,. 41 | |
| 15. förhöjd haka vila i mock RF-spole med öronstoppning och ökande varaktighet och distraktion | Haka kontakt för 107 sekunder, med och utan distraktioner. | 5-15 min | 2,5,. 29 | |
| 16. introducera skanner brus | Haka kontakt i mock MRI med öronstoppning och upp till 40 dB skannings ljud i 107 + sekunder. | 10-30 min | 2,5,. 5 | |
| 17. Build varaktighet till 2 minuter 30 sekunder med ökande avstånd | Chin kontakt i mock MRI med öronstoppning och 41-70 dB Scan ljud för 142 + sekunder, med och utan distraktion och avstånd. | 10-30 min | 2,5,. 5 | |
| 18. Bygg varaktighet till 4 minuter | Chin kontakt i mock MRI med öronstoppning och 60-90 dB Scan Audio för 240 + sekunder, med och utan distraktion och avstånd. | 10-30 min | 2,75,. 75 | |
| 19. Bygg varaktighet till 5 minuter | Chin kontakt i mock MRI med öronstoppning och 80-110 dB Scan Audio för 300 + sekunder, med och utan distraktion och avstånd. | 10-30 min | 10, 1,8 | |
| Överföra | 20. fem olika sessioner för plats överföring (generalisering) | Under dessa transfersessioner hunden stationer till ovanstående kriterier i flera inomhus och utomhus platser som är så unika som möjligt, med olika sevärdheter, ljud och grader av sociala distraktion över inställningar. | 30 min | 5,0 |
| Alla | Slutligt uppförande (s) | Hunden utför en haka vila med huvud och kropp sluten på en 3 ' höjande, med öra stoppning och avsöka audio leker på 90 + dB, för det vill si fem minuterna. | 12-16 h (M = 13.55, SE = 0,94) | 87-93 sessioner (M = 90, SE = 1.5) |
Tabell 1: sessionsnivåer. * Se anmärkning i manuskript. * * Utför första sessionen med mock Bore på marken.
Stationering utbildning och testning
Figur 3 visar den längsta varaktigheten av fyra hundar som tränats i protokollet under de senaste tre sessionerna i slutet av träningen och de olika utbildningsplatserna. Prestanda var stabil i slutet av stationering utbildning, F(2, 6) < 1, och över 5 min (M = 311 sekunder, SEM = 1,9). Alla hundar överförs till mock Training platser med en maximal varaktighet motsvarar utbildning, F(1,3) < 1. Tre av hundarna överfördes till MRI-skannern och demonstrerade upprepade anfall av Max möjlig varaktighet (206 s). Den en hund så pass gjorde inte flytta till MRI avsökare har en storer huvud än den annan hund och kunde inte bekväm anfall inom spolen. Detta obehag sannolikt ledde till att hunden inte villigt deltar i skanningar.
Figur 3: maximal varaktighet på fyra hundar som tränats i protokollet under de senaste tre sessionerna i slutet av träningen och de olika utbildningsplatserna. Alla hundar överförs till mock Training platser och tre av hundarna överförs till MRI-skannern visar maximal möjlig varaktighet (206 s). Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Representativa fMRI stimulus driven skanningar
I dessa skanningar, visuella eller lukt stimuli presenterades för hunden medan hunden fortfarande. Visuella stimuli projicerades på en skärm som ligger i hålet på skannern. Varje skanning varade i 140 s och innehöll 12 olika bilder (t. ex. mänskliga och hund ansikten). En stimulans presenterades för 5 s följt av en variabel 3-11 s Inter-stimulus intervall (se figur 4 för visuell skildring och Thompkins et al. 2018 för ytterligare detaljer)10.
Figur 4: visuella stimuli. Den övre panelen visar ett exempel på en körning av hund ansikten. Den nedre panelen visar ett exempel på en körning av mänskliga ansikten. Face stimuli visades för 5 s, med 3-11 s Inter-stimulus intervaller. Tolv ansikte stimuli visades per Run. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Attentional check
Till avgöra huruvida hund var gå till den visuell stimuli, oberoende bedömare sett video av hunden ' öga insida den bar om MRI avsökare synkroniserat upp med det stimulus presentation. Baserat på om hunds ögon var öppna och deras elever synliga, bedömare tilldelade en lämplig Poäng för varje stimulans (figur 5). fMRI-data användes endast när det fanns perfekta Inter-rater-avtal.
Figur 5: Attentional check. Till tillförsäkra var hund sett på var stimulus förvisat under avsökningen, stimulus-Synchronized video om hund ' öga insida den avsökare var analyserat vid två bedömare post hoc; för varje rättegång, om hundens öga var synligt öppen, tilldelade betyg en poäng av "Ja" och om hundens öga var stängd, bedömare tilldelade en poäng av "No." fMRI data användes endast när det fanns perfekt Inter-rater avtal. Denna siffra har modifierats från Thompkins et al.10vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Hund och mänsklig ansiktsbehandling
Figur 6 visar angränsande men olika hjärnområden av temporala cortex i hunden hjärnan är aktiva för bearbetning av hund och mänskliga ansikten. Gröna regioner representerar områden i hjärnan mer aktiva för mänskliga ansikten kontrasteras med hund ansikten (p < 0,05, FDR (false Discovery Rate korrigeras)). Röda regioner representerar områden i hjärnan mer aktiv för hund ansikten kontrasteras med mänskliga ansikten (p < 0,05, FDR).
Figur 6: resultat av människans och hundens ansikte kontraster. Regioner i grönt representerar områden som är betydligt mer aktiva under bearbetning av mänskliga ansikten jämfört med hund ansikten (dvs., mänskligt ansikte område, HFA). Regioner i rött representerar områden som är betydligt mer aktiva under bearbetning av hund ansikten jämfört med mänskliga ansikten (dvs, hund ansikte område, DFA). Denna siffra har modifierats från Thompkins et al.10vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Lukt stimuli
Lukt stimuli levererades genom en olfactometer (figur 7); hög (0,16 mm) och låg (0,016 mm) koncentrationer av lukt etylbutyrat användes för att söka parametrisk modulering av lukt områden av luktkoncentrationen. Varje skanning varade 200 s och innehöll 5 block av 10 s lukt stimulering, vardera följt av en 30 s Inter-stimulus intervall (se figur 8 för visuell skildring och Jia et al. 2014 för ytterligare detaljer)4.
Figur 7: system för Olfactory-avbildning. Komponenter i hunden lukt Imaging system utanför MRI rummet visar lukt ande applikator, luft tank, rörelse parameter inspelning handdator, videomonitor, laptop med VT-8 programvara, och ingången porten till MRI rummet. Denna siffra har modifierats från Jia et al.4vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 8: Odorant leverans. Odorant leverans kontrollerades av VT-8 Warner timer programvara i en fMRI block design. Den första raden visar lukt leveransen sekvens med gröna pilar som indikerar stimulans debut och röda pilar som indikerar stimulans offset. Den andra raden visar clearance av lukt, med gröna pilar som indikerar uppkomsten av lukt clearance och röda pilar som indikerar offset av lukt clearance. Den tredje raden visar fMRI block design, matchar den första raden, med "0" och "1" betecknar lukt "off" och "på" villkor, respektive. Denna siffra har modifierats från Jia et al.4vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Forskarna levererade höga (0,16 mm) och låga (0.016 mm) koncentrationer av en etylbutyratlösning till sex utbildade detekterings hundar (labradorer) medan vaken och sövda. Den parametriska ökningar av omfattningen av aktiveringen till låga och höga koncentrationer av lukt i lukt regioner (lukt glödlampa, bilaterala Piriform lobes, cerebellum) var i enlighet med Webers lag (trefaldig upplevd ökning för en tiofaldig koncentrations ökningen). Dessutom, medan luktbulben, periamygdala, främre lukt barken, entorhinal cortex, och Piriform loberna var aktiva i både vaken och sövda hundar, regioner som ifrågasätter högre ordningens kognitiv behandling (överlägsen, mediala och orbital frontala cortex) aktiverades huvudsakligen i vakna hundar (figur 9).
Figur 9: grupp aktiverings kartor för sövda hundar. Tre ortogonala vyer visas i varje del figur. Colormap används för aktiveringsintensitet och viktiga områden indikeras med pilar med etiketter (övergripande FDR = 0,05, kluster tröskel = 15 voxels med AlphaSim, t-Contrast). A: anterior, P: posterior, S: överlägsen, I: sämre, L: vänster, R: höger. Subfigur (a) motsvarar låg koncentration lukt (0,016 mm), subfigur (B) motsvarar hög koncentration lukt (0,16 mm), subfigur (C) motsvarar sövda hund lukt bearbetning, och subfigur (D ) motsvarar vaken hund lukt bearbetning. Denna siffra har modifierats från Jia et al.4vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Protokollet som över beskrivas, avskiljer utbildningen av stationering (haka vilar) uppförande från desensibilisering till MRI-miljön. Vidare använder det ett generaliserings förfarande för stationering i flera olika platser, för att bistå i överföringen av stationering beteende till Real MRI Scan miljö; Det gör det utan behov av omfattande träningstid i MRI skannings miljö, vilket kan vara dyrt. Sammantaget avslutades utbildningen och testningen på 14 timmar och resulterade i omedelbar överföring till nya platser. Även om det är svårt att jämföra metoder mellan laboratorier på ett meningsfullt sätt vid denna tid, presenterar vi en hund fMRI utbildning protokoll som kan slutföras på ett kostnadseffektivt sätt, med hög energi hundar.
Angående den generalisering av den här bildning protokoll till annan tränad, fördriva tiden vi Använd kenneled syfte-bred upptäckten hund, den här protokoll skulle bådar brunn för annan hund populationerna. Upptäckten hund är typiskt återanvända Amerikanen fältprov, jaga prov, och Upland spel hund med egen hög kraft och "hög driva"11. Termen "driva", hänvisande till hunden ' inneboende motivation till verk, är båda besvärlig till operationalisera och mått, och utbredd i dess använda till karakterisera hund den där er mest passande för upptäckten verk; branschen gynnar och väljer för fet, retbara, hög energi hundar, med högre baslinjenivåer av upphetsning (dvs., spänning, ångest) än andra typer av arbetande hundar och husdjur12. Om sådana hundar kan utbildas till stationen, andra populationer bör vara framgångsrik också. Vidare, hund var duglig till station i en omväxling av lokaliseringarna, inklusive den verklig MRI avsökare. Som för sällskapsdjur hund, huruvida den bildning protokoll kanna bli framgångsrik är en empirisk fråga. Särskilt, med ordentlig instruktion, alla utbildnings steg kan genomföras i hemmiljö med den bärbara mock Bore.
Klickern utbildning, successiva tillnärmning, och klassisk-Counter konditionering är metoder som används för att villkora beteende i ett varierat utbud av arter, från laboratoriemöss till vilda djur i fångenskap8. Metoderna är förlåtande med hänsyn till små misstag som gjorts under hela utbildningsprocessen (t. ex., märkning och förstärkning av fel beteende, bristande intresse för belöningen)13. Samma dimensioner som gör metoderna mer förlåtande för nybörjare lärare också göra dem mer universella för de djur inlärare; vid ökande framgången hastighet av mer hund i utsätta för pool och mer typen av hund (e.g., speciell befolkning upptäckten hund), en kanna börja till kamp en inneboende välja bias på grund av utsätta för och potential reducera datan attrition. Denna bias drabbar experimentella prover och härstammar från en oförmåga av metoden att anpassa sig till individuell variation i temperament och spårbarhet för en apparat-orienterad uppgift som kräver höga nivåer av tålamod och impulskontroll, vilket krävs för stationering för MRI. För att minska bortfall, denna metod ger stöd för två av de tre R: s (ersättning, reduktion, och förfining) för bästa praxis i experimentell design med djur försökspersoner14. Färre försökspersoner behövs när färre av den upphandlade ämnesgruppen förväntas attrite av utbildning, och färre genomsöknings sessioner behövs med mindre av data måste censureras på grund av hög amplitud eller frekvent rörelse artifacting, en potentiellt anmärkningsvärd minskning. Utbildningen minimerar smärta och ångest hos djuret eleven att förvärva denna uppgift, en potentiellt anmärkningsvärd förfining.
Utbildningsmaterialen är lätt och anskaffas billigt. Den klassiska Counter Conditioning och generalisering element av denna metod minska stress och nyhet i skannern miljön, utan att det behövs flera dyra träningstimmar i en hyrd skanner miljö. Utan utbildning i MRI-miljön kan tränaren inte replikera det statiska magnetfältet inom skanner hålet eller de ovanligt höga/låga frekvenserna för ljud från skannersekvenserna; Denna begränsning kan åtgärdas eftersom teoretiskt, dessa dimensioner klumpas in i en "variation" komponent från att utföra beteendet i olika inställningar under träning.
En annan begränsning är att detta protokoll inte är optimerat för hastighet. Det stationering uppförandet kan villkoras i tretton timmar av utbildning, som över halvår motsvarar till ungefärligt 80 5 till femton-minuten utbildningssessioner. Metodiskt tillvägagångssätt är "långsamt och korrekt" i stället för "fast och Fix it later". En mentalitet av "snabb och fixa det senare" leder till potentiell sensibilisering av skannings miljön, och efterföljande bortfall av data eller hela ämnen. I en studera av lexikal bearbetningen i hund, forska var duglig till samla datan med ett framgång hastighet av 80% på en givit hund ' första försöka. Om en hund behövde ett andra försök, föll framgång till 16%, och bara 4% om hunden behövde ett tredje försök, vilket tyder på att dessa hundar blev negativt sensibiliserade till skannings miljön med upprepad exponering15. Protokollet som beskrivs ovan kommer sannolikt inte att fungera på alla hundar, och metodologiska alternativ inkluderar att använda en näsa-till-mål Stick beteende i stället för en haka resten beteende, genomföra längre träningspass, och öka frekvensen av utbildningen Sessioner. Man kan pre-Screen för mer lämpade ämnen (t. ex., spårbarhet, temperament, huvudstorlek), även om avvägningen med val bias kvarstår, och vidare, de svårare att utbilda hundar kan vara modell patologier av intresse: störda ångest, aggression, särskilda befolkning arbetande hundar (t. ex., de som valts för High-Drive/energi). För att bättre jämföra metoder för acklikning och utbildning för stationering i MRI, skulle vi behöva fler hundar och fler utbildare. En styrka av det arbete som utförs vid Auburn University är forskarens tillgång till "Auburn hund" befolkningen genom Canine Performance Sciences (CPS). Upptäckten hundar som används i dessa studier har liknande genetik och nästan identiska uppfödning och utbildning historier.
Oberoende av utbildningsmetod, vissa tekniska förbättringar kan öka trohet av hundarnas MRI-data, inklusive förbättrad radiofrekvent spole design för att underlätta avbildning av hundarnas kraniala anatomi, samt förbättrad hårdvara och sekvenser för att tysta skannern under datainsamling7. Vaken, ohämmad fMRI har gett kognitiva insikter i Hundarnas psyke med avseende på multimodalt lärande, verkställande funktion, stimulans bearbetning och belöning bearbetning6,16,17,18 ,19,20,21,22,23,24,25,26,27 ,30,31. Komparativa och translationella forskare kan undersöka flera sensoriska modaliteter med denna avbildningsteknik. Tekniken kan användas för att söka efter informationsbearbetning i särskilda arbets populationer (t. ex. signalbehandling i servicehundar och parametrisk lukt bearbetning i detekterings hundar)4,28. Dessa tekniker har translationella nytta när det gäller att fastställa operativa potential och lämplighet för en fungerande roll; som en konvergent teknik vid sidan av genetiska och beteendemässiga analyser, information som erhållits från Mr stimulus-presentation paradigm kan informera val av lämpliga arbetande hund fenotyper för avel ändamål.
Många utbildningsstrategier kommer från Marina däggdjur och djurparks utbildning metoder, anpassade från Skinner, till ungefärlig djurhållning förfaranden via förstärkning-baserade berikning och utbildning8. Rutinmässiga veterinära förfaranden (vikt tagande, Nagel klippning, blod dragning), eller något obehagligt eller ångest-provocerande, kan underlättas med förstärkning genom successiva approximering efter en särskild utbildningsplan, modellerad efter en antyd här för hund-fMRI. Vaken, ohämmad MRI har även diskuterats som har klinisk nytta i sin egen rätt för epileptiska hundar29.
Sammanfattnings, Hundarnas fMRI är i sin begynnande stadier. Vi har presenterat ett humant utbildningsprogram som kan genomföras med framgång på ett kostnadseffektivt sätt. Framtiden är lovande för fortsatt användning av "människans bästa vän" i förståelsen, hjärn beteende relationer som området kognitiv neurovetenskap fortsätter att utvecklas.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inget att avslöja.
Acknowledgments
Vi är tacksamma för hundarnas Performance Sciences och Auburn University avdelningar psykologi och elektriska & datateknik. Detta arbete stöddes av Association of Professional hund utbildare.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acrylic Mock Radiofrequency Coil | Menards | TU59018594 | Mock Radiofrequency (RF) Coil: 8" diameter x 4' Concrete Form Tube. Makes four mock RF coils; cut form tube in four even lengths for four 8" diameter x 1' mock RF coils. |
| Agility Tunnel | J&J Dog Supplies | TT053 | Open Agility Training Tunnel |
| Bluetooth Speaker | Sharkk | SP-SK896WTR-GRY | Portable Scan Audio Playback: Waterproof Bluetooth Speaker Sharkk 2O IP67 Bluetooth Speaker Outdoor Pool Beach and Shower Portable Wireless Speaker |
| Cardboard Concrete Form Tube | Menards | TU10120014 | Stationary Mock MRI Bore: Sonotube 24" diameter x 12' Standard Wall Water-Resistant Concrete Form. Makes two mock bores; cut form tube in half for two 24" diameter x 6' bores. |
| Chuckit Ball | Chuckit! | 17030 | Toy Reward: Chuckit! Ultra Ball |
| Decibel X | Skypaw | Decibel meter phone app | |
| Exercise Mat | Foam chin rest: cut mat in half lengthwise. Roll up, and secure roll with hot glue. Cut chin-size notch in center with X-ACTO knife. Hot-glue velcro to bottom surface. | ||
| Folding Table | 3' x 6' folding table | ||
| Microfiber Car Wax Applicator Pad | Viking Car Care | 862400 | Viking Car Care Microfiber Applicator Pads |
| Natural Balance Treat Log | Natual Balance | 236020 | Food Reward: E.g., Chicken Formula Dog Food Roll, 3.5-lb roll |
| Plywood | Platform: 2"x4"x6' length of wood affixed to 3'x6' plywood board. Hot glue exercise mat on plywood board for traction. Braces: 3 4x4x4" cubes cut at 45-degree angle affixed to ends of 1"x4"x3' lengths of wood. Makes 3 braces. | ||
| Sand Bags | J&J Dog Supplies | AG155 | J&J Professional Quality Sandbags x 2 |
| Speaker System | Pioneer Electrics | HTD645DV | Stationary Scan Audio Playback: Pioneer HTD645DV 5 Disk DVD Home Theater System with Wireless Surround Speakers. Operating Instructions. |
| Towel | standard towel |
References
- Tóth, L., Gácsi, M., Miklósi, Á, Bogner, P., Repa, I. Awake dog brain magnetic resonance imaging. Journal of Veterinary Behavior. 4 (2), (2009).
- Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M. Functional MRI in awake unrestrained dogs. PLoS One. 7 (5), e38027 (2012).
- Bunford, N., Andics, A., Kis, A., Miklosi, A., Gacsi, M. Canis familiaris As a Model for Non-Invasive Comparative Neuroscience. Trends in Neurosciences. 40 (7), 438-452 (2017).
- Jia, H., et al. Functional MRI of the Olfactory System in Conscious Dogs. Plos One. 9 (1), e86362 (2014).
- Thompkins, A. M., Deshpande, G., Waggoner, P., Katz, J. S. Functional Magnetic Resonance Imaging of the Domestic Dog: Research, Methodology, and Conceptual Issues. Comparative Cognition & Behavior Reviews. 11, 63-82 (2016).
- Berns, G. S., Cook, P. F. Why Did the Dog Walk Into the MRI? Current Directions in Psychological Science. 25 (5), 363-369 (2016).
- Huber, L., Lamm, C. Understanding dog cognition by functional magnetic resonance imaging. Learning & Behavior. 45 (2), 101-102 (2017).
- Ramirez, K. Animal training: successful animal management through positive reinforcement. , Shedd Aquarium Chicago. (1999).
- Gerencser, L., Bunford, N., Moesta, A., Miklosi, A. Development and validation of the Canine Reward Responsiveness Scale -Examining individual differences in reward responsiveness of the domestic dog. Scientific Reports. 8 (1), 4421 (2018).
- Thompkins, A. M., et al. Separate brain areas for processing human and dog faces as revealed by awake fMRI in dogs (Canis familiaris). Learning & Behavior. 46 (4), 561-573 (2018).
- Lazarowski, L., et al. Investigation of the Behavioral Characteristics of Dogs Purpose-Bred and Prepared to Perform Vapor Wake® Detection of Person-Borne Explosives. Frontiers in Veterinary Science. 5 (50), (2018).
- Lazarowski, L., Waggoner, P., Katz, J. S. The future of detector dog research. Comparative Cognition & Behavior Reviews. 14, 77-80 (2019).
- Leidinger, C., Herrmann, F., Thone-Reineke, C., Baumgart, N., Baumgart, J. Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice. Journal of Visualized Experiments. (121), e55415 (2017).
- Council, N. R. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , 8th ed, The National Academies Press. (2011).
- Andics, A., Gábor, A., Faragó, T., Szabó, D., Miklósi, Á Neural mechanisms for lexical processing in dogs. Science. 353 (6303), 1030-1032 (2016).
- Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M. Scent of the familiar: An fMRI study of canine brain responses to familiar and unfamiliar human and dog odors. Behavioural Processes. 110, 37-46 (2015).
- Berns, G. S., Brooks, A., Spivak, M. Replicability and Heterogeneity of Awake Unrestrained Canine fMRI Responses. PLoS One. 8 (12), e81698 (2013).
- Cook, P., Prichard, A., Spivak, M., Berns, G. Jealousy in dogs? Evidence from brain imaging. Animal Sentience. 117, 1-15 (2018).
- Cook, P. F., Brooks, A., Spivak, M., Berns, G. S. Regional brain activations in awake unrestrained dogs. Journal of Veterinary Behavior-Clinical Applications and Research. 16, 104-112 (2016).
- Cook, P. F., Prichard, A., Spivak, M., Berns, G. S. Awake canine fMRI predicts dogs' preference for praise vs food. Social Cognitive and Affective Neuroscience. 11 (12), 1853-1862 (2016).
- Cook, P. F., Spivak, M., Berns, G. Neurobehavioral evidence for individual differences in canine cognitive control: an awake fMRI study. Animal Cognition. 19 (5), 867-878 (2016).
- Cook, P. F., Spivak, M., Berns, G. S. One pair of hands is not like another: caudate BOLD response in dogs depends on signal source and canine temperament. PeerJ. 2, e596 (2014).
- Dilks, D. D., et al. Awake fMRI reveals a specialized region in dog temporal cortex for face processing. PeerJ. 3, e1115 (2015).
- Prichard, A., Chhibber, R., Athanassiades, K., Spivak, M., Berns, G. S. Fast neural learning in dogs: A multimodal sensory fMRI study. Scientific Reports. 8 (1), 14614 (2018).
- Prichard, A., Cook, P. F., Spivak, M., Chhibber, R., Berns, G. S. Awake fMRI Reveals Brain Regions for Novel Word Detection in Dogs. Frontiers in Neuroscience. 12, 737 (2018).
- Ramaihgari, B., et al. Zinc Nanoparticles Enhance Brain Connectivity in the Canine Olfactory Network: Evidence From an fMRI Study in Unrestrained Awake Dogs. Frontiers in Veterinary Science. 5, 127 (2018).
- Robinson, J. L., et al. Characterization of Structural Connectivity of the Default Mode Network in Dogs using Diffusion Tensor Imaging. Scientific Reports. 6, 36851 (2016).
- Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M., Levy, K. Functional MRI in Awake Dogs Predicts Suitability for Assistance Work. Scientific Reports. 7, 43704 (2017).
- Berns, G. S., Spivak, M., Nemanic, S., Northrup, N. Clinical Findings in Dogs Trained for Awake-MRI. Frontiers in Veterinary Science. 5, 209 (2018).
- Jia, H., et al. Enhancement of odor-induced activity in the canine brain using zinc nanoparticles: A functional MRI study in fully unrestrained conscious dogs. Chemical Senses. 41 (1), 53-67 (2016).
- Kyathanahally, S. P., et al. Anterior-posterior dissociation of the default mode network in dogs. Brain Structure and Function. 220 (2), 1063-1076 (2015).
