Name: Tâches cognitives visuels automatisés pour lenregistrement de neurones activité en utilisant une projection au sol Maze (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-20T22:45:00.000+00:00
Duration: 11 min 15 s
Description: Découvrez des tâches cognitives visuelles automatisées pour l'enregistrement d'activité neuronale chez le rat en utilisant le Floor Projection Maze. Cette méthode intègre le suivi vidéo et l'électrophysiologie pour étudier les mécanismes neuronaux de l'apprentissage et de l'attention.

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Toutes les procédures étaient conformes aux lignes directrices du Comité de l&#39;Université Brown institutionnel de protection et d&#39;utilisation des animaux. Une. Aperçu des systèmes Un système de suivi vidéo interagit avec un système de contrôle du comportement de surveiller les progrès du rat dans une tâche donnée, d&#39;évaluer les comportements cibles, la présentation du stimulus de contrôle et de livrer des récompenses basées sur les progrès du rat. Un système d&#39;enregistrement électrophysiologique in vivo recueille des données de neurones pour les analyses d&#39;événements liés. (Figure 1A). <ol><li> La projection au sol Maze <ol><li> La projection au sol Maze 2 est un champ ouvert sans murs (147,3 cm x 111,8 cm) avec un plexiglas incolore plancher libre (0,6 cm d&#39;épaisseur). Le dessous de la chaussée est un gain unité d&#39;écran Dual Vision Tissu qui est étiré sur un second rectangle de pièces en plexiglas (147,3 cm x 111,8 cm x 1,25 cm) pour la projection arrière à l&#39;aide d&#39;un projecteur à focale courte. </li><li> Connectez le projecteurde la carte vidéo dans le système de comportement PC. Tenez le plexiglas, le tissu de l&#39;écran, et le projecteur en utilisant un cadre en aluminium anodisé. </li><li> Installez un cadre anodisé en tête de monter une caméra de tête et un système de poulie pour interfacer les ICS et headstage attaches pour le rat. Remarque: Branchez le cadre de maintien de la Maze de projection au sol et le cadre généraux pour assurer la continuité électrique et la terre au préamplificateur. </li></ol></li><li> suivi de la vidéo <ol><li> Enregistrer, suivre et analyser des vidéos en temps réel avec une seule caméra de tête décrite à l&#39;étape 1.2.2. </li><li> Monter une caméra aérienne (VGA standard, 80 fps) sur un cadre en aluminium anodisé en tête de surveiller le rat </li><li> Utiliser soit des diodes électroluminescentes (DEL) attachés à la headstage du rat pour surveiller la position du rat, ou de suivre le centroïde du contour du rat avec un système de suivi automatisé. </li><li> Utilisez le module de comportement Cineplex base pour analyser les données de position ONLine et également sauvegarder le fichier de données pour une analyse ultérieure hors ligne. Remarque: Nous utilisons le système de recherche comportementale Cineplex 3.4.1 pour l&#39;enregistrement, le suivi et l&#39;analyse de la position du rat. Le module de suivi Cineplex est utilisé pour le suivi du rat. Pour un suivi efficace de la progression de l&#39;animal, utilisez le module de comportement Cineplex base pour créer des zones dans l&#39;espace à deux dimensions à des positions pertinentes du labyrinthe qui ont une signification dans la tâche. Les zones peuvent être combinés en séquences, et des événements logiques Cineplex (tels que les entrées dans les zones et la réalisation des séquences) sont attribués de telle sorte que si le rat répond aux critères de la manifestation, cet événement devient vrai. Attribuer des événements avec sorties numériques et interface via une carte d&#39;entrée de superport au système comportemental. </li></ol></li><li> Un système de commande de comportement entièrement automatisé <ol><li> Arène de test comportemental: Utilisez une arène de test en forme de appropriée pour la tâche comportementale sur la projection au sol Maze. Construire le sontna utilisant acrylique mat blanc et le placer directement sur la projection au sol Maze. Note: Les dimensions peuvent être personnalisés pour la tâche comportementale utilisée. Les murs sont généralement 45-50 cm de hauteur. Ici, nous utilisons les arènes de test double-face (nœud papillon labyrinthe 12) afin de maximiser le nombre d&#39;essais effectués dans une session (figure 1B pour les dimensions du labyrinthe de nœud papillon). L&#39;arène de test dispose de quatre zones désignées définies dans le logiciel de suivi: la région de l&#39;Est de l&#39;image, à l&#39;ouest de la région de l&#39;image, un prêt de la région de l&#39;Est de première instance, et une zone de préparation de l&#39;Ouest de première instance (figure 1C). </li><li> Système comportemental: Un système d&#39;interface comportement contrôlé par le logiciel MED-PC IV gère des programmes écrits en interne dans MEDstate de notation (voir l&#39;annexe). Utilisez les événements de Cineplex système comportemental de suivre les progrès d&#39;un rat au cours de la tâche, de contrôler la présentation de l&#39;image, de fournir des signaux audio et offrir une récompense. <ol><li> Interface de la carte de sortie de superport à l&#39;entrée numérique Omniplex pour acquérir le temps stAmped occurrences d&#39;événements de comportement dans l&#39;environnement logiciel PlexControl pour déconnecté analyses. Émettre des signaux sonores en utilisant un générateur audio programmable. Remarque: Les événements du comportement de l&#39;appareil présenté ici peuvent utiliser de l&#39;équipement de tiers (par exemple laser pour la stimulation optogenetic) via une carte de transfert de données si nécessaire. </li><li> Maison superport carte de sortie, carte d&#39;entrée de superport et générateur audio programmable dans une armoire d&#39;interface de table. Interfacer les cartes avec une carte DIG-704PCI-2 PCI installée dans un ordinateur personnel (PC) en utilisant une carte de décodeur DIG-700F installé dans l&#39;armoire de table. </li><li> Livrer bipolaires ICS d&#39;ondes carrés chez le rat en utilisant une autostimulation intracrânienne stimulateur programmable. Connectez l&#39;unité de stimulateur au PC via une carte PHM152 COM. Paramètres recommandés de l&#39;ICS: Pulse 1 et 2 Durée: 500 ps; délai entre impulsions 1 et 2: 500 ps; Fréquence: 100 Hz. Remarque: livraison ICSest automatisé au cours de la tâche, mais peuvent être livrés manuellement à l&#39;aide d&#39;une boîte de bouton programmable interfacé avec un module SmartCtrl. </li></ol></li></ol></li><li> Neural système d&#39;acquisition des données <ol><li> S&#39;assurer que le système de projection au sol de cadre de Maze et ICS est fondée à le préamplificateur de la Neural Data Acquisition System Omniplex pour minimiser le bruit électrique dans les enregistrements de neurones. </li><li> Simultanément la collecte de données de neurones, les coordonnées de position de Cineplex et drapeaux d&#39;événements comportement du système comportemental dans le fichier de données hors connexion analyses. </li></ol></li></ol> 2. Préparation des animaux <ol><li> Animaux <ol><li> Obtenir naïfs vieux 22 jours des rats mâles Long-Evans. </li><li> Paire loger les rats et leur permettre de s&#39;acclimater à la vivarium pendant une semaine. </li><li> Poignée rats quotidien pour ~ 5 min. </li><li> Une fois les rats atteignent 250-275 g, commencer horaires alimentaires maintenir leur poids corporel à 85-90% de leur poids d&#39;alimentation libre. nous cibleroits sont augmentés de 10 g / mois jusqu&#39;à rats atteignent 350 g. </li><li> Maison individuelle les rats et poursuivre le programme alimentaire pour au moins une semaine avant le début de la chirurgie pour implanter stimulation et d&#39;enregistrement des électrodes. </li></ol></li><li> Implantation chirurgicale Effectuer des procédures chirurgicales dans des conditions aseptiques standard et conformément aux directives institutionnelles et réglementaires. <ol><li> Anesthésier les rats avec de l&#39;isoflurane. </li><li> Faire une incision dans le cuir chevelu pour révéler le crâne pour le nettoyage et l&#39;identification des bregma et lambda. </li><li> Faire craniotomies les coordonnées pertinentes. </li><li> Fixez les vis d&#39;ancrage du crâne. </li><li> Abaissez la pointe d&#39;une électrode de ICS dans le MFB en utilisant les coordonnées suivantes: antéro-postérieur, -2,7 mm de bregma; latérale, ± 1,8 mm; dorso-ventral, -8,5 mm de la surface du crâne. Une deuxième électrode de ICS peut être implanté dans l&#39;hémisphère opposé comme une sauvegarde en cas de mauvais fonctionnement de l&#39;électrode. </li><li> Fixez les électrodes de l&#39;ICS à tes crâne et d&#39;ancrage des vis à ciment osseux. Ne pas cimenter le socle (de boîtier en matière plastique sur l&#39;électrode de stimulation) des électrodes. </li><li> Abaissez les électrodes d&#39;enregistrement dans le site d&#39;intérêt et fixer le dispositif avec du ciment osseux. </li><li> Placez le piédestal ICS loin de l&#39;appareil d&#39;enregistrement et de sécuriser les électrodes de l&#39;ICS et les appareils d&#39;enregistrement pour les vis d&#39;ancrage avec du ciment osseux. </li><li> Permettre la récupération d&#39;au moins sept jours avant le début de l&#39;accoutumance au protocole de mise en forme. </li></ol></li></ol> 3. Façonner comportemental: général Shaping compose de trois étapes: précoce, intermédiaire et tardive Shaping (Figure 2). Remarque: L&#39;objectif de mise en forme précoce et intermédiaire est de former le rat de maintenir une «position d&#39;attente» fixe dans la zone de Prêt pour chaque essai, et effectuer de nombreux essais dans une session. Semi-automatiser mise en forme de comportement si la formation peut être adaptée aux rythmes individuels d&#39;un rat. Oncea rat maintient une «position d&#39;attente» réussie, passez à la tâche de mise en forme spécifique (mise en forme tardive) dans le but de transférer le rat sur ​​un protocole entièrement automatisé pour le contrôle du comportement précis et impartial (Figure 2). <ol><li> Mise en forme précoce (figure 2A) <ol><li> Jour 1: habituer le rat à la salle de comportement pendant 10 minutes avec l&#39;équipement sous tension, puis revenir à la colonie. </li><li> Jour 2: Répétez l&#39;étape 1, puis habituer l&#39;animal à l&#39;arène d&#39;essai pendant 10 min. </li><li> Jour 3: Connecter les ICS et les attaches de headstage chez le rat, et habituer le rat à la scène d&#39;essai pendant 10 min. </li><li> Jour 4: Déterminer le plus faible amplitude de ICS pour établir une préférence de place en utilisant un protocole préférence de conditionnement de lieu informel. Titrer Pulse 1 et 2 amplitudes. Des valeurs d&#39;amplitude typiques sont de 20 à 80 uA. </li><li> De jour 5: Livrer ICS récompense pour former les rats à associer la zone de préparation et présentations de l&#39;est et de l&#39;image à l&#39;ouest avec IRécompense CS. Continuez jusqu&#39;à ce que le rat est alternée entre l&#39;Est et l&#39;Ouest parties de l&#39;image. </li></ol></li><li> Mise en forme intermédiaire (Figure 2B). <ol><li> Introduire un bruit blanc (50 dB) pour signaler le début d&#39;un procès. Désactiver le bruit blanc lorsque le rat entre dans la zone de préparation. </li><li> Automatiser la livraison ICS d&#39;entrée dans la zone de préparation, et pour terminer «positions» prêts succès. Ajustez la probabilité de livraison ICS à l&#39;entrée et réussi »position d&#39;attente&quot; pour renforcer les comportements. Remarque: Réglez les probabilités de récompense manuellement en fonction de la performance du rat individu pendant le façonnage. Diminuer les probabilités de récompense d&#39;entrée dans la zone de préparation et le maintien de positions prêtes succès. Probabilité finale recommandée de récompense pour l&#39;accomplissement de «positions prêts succès est de 5-10%. Les rats sont récompensés pour tous les bons choix. </li><li> Commencez par de courtes durées &quot;de position prête» (par exemple 200 ms). Augmentez graduellement la durée &quot;position d&#39;attente&quot;tions de 100 msec. </li><li> Allumez le bruit blanc si le rat brise prématurément la «position d&#39;attente» de sorte que le rat doit redémarrer le procès. </li><li> Déplacer à la fin de mise en forme quand rat est maintenant dans la «position prête» pour un maximum de 1200 ms. </li></ol></li><li> Mise en forme tardive (figure 2C). Remarque: La formation dans l&#39;élaboration tardive est spécifique pour la tâche dans laquelle le rat va effectuer. Automatiser la formation dans cette étape de mise en forme pour un contrôle précis et impartial de tous les paramètres de la tâche, mais de maintenir la flexibilité de livrer manuellement récompenses de l&#39;ICS. protocoles de formation pour les deux tâches sont décrites. <ol><li> Discrimination biconditional visuelle (vBCD) tâche: Utilisez stimuli visuels distincts pour former les rats sur une forme simple et luminance discriminence. <ol><li> Commencer le procès en tournant sur le bruit blanc. </li><li> Hasard imposer «prêts de position« temps de latence de 700 - 1200 ms. </li><li> Livrer ICS manuellement si nécessaire de renforcer succès &#39;po prêtsitions ». </li><li> Présenter une paire d&#39;images dans la zone de présentation de l&#39;image. Présenter pseudo-aléatoire la bonne image sur le côté gauche ou droit de la zone de l&#39;image. </li><li> Livrer ICS pour une réponse correcte et effacer le sol. Une réponse correcte est enregistrée lorsque le rat entre dans la zone dans laquelle l&#39;image correcte est situé. Le premier jour de la formation seulement, émettre une salve de 75 dB de bruit blanc comme un moyen de dissuasion pour une mauvaise réponse. </li><li> Émettre un jugement de correction après un procès incorrect. essais de correction ont des paramètres identiques (côté gauche ou droit et latence &quot;de position d&#39;attente») que le procès incorrect précédente. </li><li> Une fois que les rats sont capables de réaliser avec succès la discrimination simple, présenter les différents modèles de sol pour former la règle de discrimination biconditional. </li><li> Présenter une nouvelle paire d&#39;images et de deux modèles de sol distinctes pour servir de contexte. L&#39;image correcte est subordonnée à la structure du sol, par exemple la station noirr est correcte lorsque le sol est gris et le cercle blanc est correcte lorsque le sol est rayé (figure 3C). </li><li> Pseudo-affecter le modèle de sol et la position (gauche ou droite) de l&#39;image correcte pour chaque essai veiller à ce que les essais sont compensées. </li><li> Mettre en œuvre des essais de correction après un procès incorrect dans lequel les paramètres de l&#39;essai sont identiques à l&#39;essai précédent. </li></ol></li><li> Attention visuo-spatiale (VSA) tâche: cercles blancs présents à des endroits éclairés spatiales définies dans l&#39;arène pour former les rats d&#39;aborder la localisation spatiale du cercle de cible. Remarque: Pour cette tâche, l&#39;arène a des cercles gris à différents emplacements spatiaux dans les parties de l&#39;image de l&#39;Est et de l&#39;Ouest. Après une «position d&#39;attente» de succès, le cercle cible s&#39;allume (tourner blanc), et le rat doit aborder cet emplacement cible (figure 3B). <ol><li> Imposer au hasard latences &quot;de position&quot; prêt de 1,000-1,600 ms sur un procès à titre d&#39;essai. </li><li> Livrer ICS manuellement si nécessaire de renforcer les positions «prêts» à succès. </li><li> Après l&#39;achèvement de la «position d&#39;attente», s&#39;allumer de façon aléatoire l&#39;un des cercles gris. </li><li> Livrer ICS lorsque le rat pénètre dans la zone du cercle éclairé. </li><li> Désactiver l&#39;éclairage et de commencer l&#39;essai suivant sur la (Est ou Ouest) côté opposé. </li><li> Au début de mise en forme tardive, éclairer le cercle jusqu&#39;à ce que le rat s&#39;approche ou jusqu&#39;à ce que le procès se termine (5 sec après éclairer le cercle). Note chaque procès soit correct ou un essai d&#39;omission. Pour les essais d&#39;omission, éclairer tout l&#39;étage (plancher blanc présenté) et aucune récompense sera disponible jusqu&#39;à la prochaine épreuve. </li><li> Lorsque la performance du rat atteint 80% de réponses correctes, diminuer la quantité de temps le cercle reste allumé à 1 sec. Le rat a 5 secondes pour faire un choix. </li><li> Ne pas récompenser des essais incorrects. Lancer l&#39;essai suivant. </li><li> Si un tri omissional, éclairer le sol et commencer un nouveau procès. </li><li> À 80% de réponses correctes diminuer encore le temps le cercle de cible est illuminée à 500 ms. </li><li> Choisissez l&#39;emplacement des cibles au hasard avant chaque essai. Le rat continuera d&#39;avoir 5 secondes à faire un choix avant tout l&#39;étage s&#39;allume pour signaler la fin de ce procès. </li><li> Ne pas récompenser des essais incorrects ou omission. Le rat doit engager un nouveau procès sur le côté opposé de l&#39;arène. </li><li> Remarque: les cercles supplémentaires peuvent être ajoutés dans chaque zone de l&#39;image pour augmenter encore la difficulté des tâches. </li></ol></li></ol></li></ol>

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Nous décrivons formellement des protocoles de former des rats à des tâches complexes visuels cognitives entièrement automatisées sur la projection au sol Maze. La projection au sol Maze a été utilisée avec succès pour établir corrélats neuraux de conjonctions objet-localisation et des signaux d&#39;erreur dans le cortex postrhinal pendant l&#39;exécution d&#39;une tâche de discrimination visuelle 2 choix 1. Le protocole de mise en forme du comportement est conçu pour être flexible de sorte qu&#39;il puisse être adapté en fonction du taux d&#39;apprentissage d&#39;un rat individuel. code personnalisé écrit pour le système comportemental permet à l&#39;expérimentateur de contrôler la probabilité de livraison ICS automatisé lors des étapes cruciales lors de la formation, par exemple la formation de la «position d&#39;attente». Le code devrait aussi permettre la livraison manuel d&#39;ICS en utilisant une boîte de bouton programmable cours. L&#39;objectif de mise en forme précoce est d&#39;établir stimulation ICS efficace pour la livraison de récompense pour renforcer les comportements. Lorsque cela est possible, nous vous recommandons l&#39;implantation stimuler électrodes bilatérale dans MFB en cas de stimulation inefficace dans un hémisphère. Notre expérience, cependant, est que la quasi-totalité des électrodes implantées de l&#39;ICS ont été fonctionnels pour fournir un stimulus gratifiant. L&#39;étape de mise en forme intermédiaire est essentiel pour la formation du rat à maintenir une «position d&#39;attente» dans la zone de préparation. Dans la «position d&#39;attente», le rat doit être immobile avec son nez pointant vers les parties de l&#39;image où les images de choix vous sera présenté. La «position d&#39;attente» contrôle le moment où les images apparaissent, la direction d&#39;où le rat s&#39;approche des images et la distance à laquelle le rat voit les images. Nous vous recommandons de suivi LED montés sur le headstage du rat de surveiller la direction dans laquelle la tête du rat pointe pour un meilleur contrôle du comportement et un contrôle plus précis de la présentation de l&#39;image cible. Livraison manuelle des ICS peut être délivré à former des rats de maintenir la «position &amp; # prêt approprié8217;. Lorsque le rat est de maintenir «positions» prêts satisfaisants dans chaque essai, la formation dans l&#39;élaboration tardive est une tâche spécifique. Dans l&#39;élaboration tardive rats sont formés pour apprendre les règles spécifiques à effectuer une tâche donnée. Nous utilisons ICS tant que notre méthode de livraison de récompense que cette méthode fournit une rétroaction instantanée au rat traduit par un apprentissage plus rapide au cours du formage de comportement, et plus d&#39;essais terminée en une séance lors de la collecte des données de neurones dans la tâche automatisée. livraison ICS, cependant, se traduit par des objets électriques dans les enregistrements de neurones, et peut être problématique pour l&#39;analyse LFP continue ou plusieurs unités de données. L&#39;intervalle autour de l&#39;artefact électrique peut être retiré hors ligne à partir du fichier de données d&#39;enregistrement neural avant l&#39;analyse des données en continu. Objets stéréotypés de ICS dans les données de pic passe-haut filtré peuvent être facilement enlevés en ligne sans affecter seul pic analyses. Optimisation future de protocoles pour la projection au sol Maze comprend l&#39;utilisation optogenoutils étique à offrir une récompense interne pour réduire et éliminer les artefacts associés à une stimulation électrique. La projection au sol Maze est optimisée pour les capacités visuelles de rats et est donc mieux adaptée pour des tâches comportementales guidées visuellement. Il convient de noter que les comparaisons directes ne peuvent être faites entre paradigmes expérimentaux dans le labyrinthe de projection au sol et chambres opératoires en raison des différents protocoles expérimentaux utilisés et des définitions différentes de critère pour l&#39;acquisition réussie d&#39;une tâche donnée. Nous avons précédemment montré, cependant, que les rats ont acquis une tâche de discrimination visuelle 2-choix simple à ~ 50 essais dans la projection au sol Maze 2 par rapport à&gt; 300 essais dans d&#39;autres études où les images ont été présentées à la verticale dans les chambres opérant 3,10. La tâche VSA a été modelé après le 5 choix tâche de réaction classique de série 13 (5-CSRT) conçu pour évaluer attentionnel visuelprocédés. Typiquement, le 5-CSRT est effectuée dans une chambre opérant et besoin de l&#39;animal pour faire un sac de nez dans le trou de nez poussée approprié indiqué par un flash de lumière, ici la tâche VSA est réalisée dans un espace ouvert où les animaux doivent rester fixe à un endroit précis dans l&#39;arène, diriger leur attention sur les endroits cibles et attendre le stimulus lumineux apparaisse. Dans notre expérience, les rats doivent ~ 3200 essais pour atteindre le critère (75% sur deux jours consécutifs) dans le 5-CSRT 14 par rapport à ~ 800 essais à la tâche VSA dans la projection au sol Maze. Un autre avantage de tâches comportementales effectuées sur la projection au sol Maze est que les tâches sont effectuées dans un grand espace ouvert, qui exploite la tendance naturelle du rat à explorer son environnement, par opposition à des tâches qui nécessitent l&#39;animal de fixer son regard sur un cible fixe. Un avantage majeur de l&#39;utilisation de rats se déplaçant librement dans un espace ouvert et# 160; dans l&#39;appareil de Maze de projection au sol, c&#39;est que l&#39;information spatiale à la fois allocentré et égocentrique peut être recueilli de l&#39;information visuelle. Un autre avantage de notre modèle est que les tâches ne doivent pas se limiter à la présentation d&#39;images statiques. Position et caractéristiques des stimuli visuels qui sont dynamiques peuvent être utilisés dans les tâches futures. Utilisation des capacités de suivi du système de recherche comportementale Cineplex, les tâches peuvent être développés pour une compréhension fonctionnelle plus détaillée d&#39;une structure donnée du cerveau. La combinaison des enregistrements électrophysiologiques simultanées avec des tâches cognitives visuellement guidées, des questions fondamentales sur la façon dont l&#39;activité du cerveau est liée à des processus cognitifs tels que la prise de décision et la discrimination visuelle peuvent être explorées. Utilisation des tâches guidées visuellement, les résultats des études de rat peuvent être mieux traduits de l&#39;homme dans le but ultime de fournir des thérapies pour les maladies cognitives humaines.

Tâches visuelles sont couramment utilisés dans les études de l&#39;homme et le singe d&#39;examiner les mécanismes d&#39;apprentissage sous-jacente et de la mémoire. modèles de rongeurs, cependant, sont plus facilement accessibles aux chercheurs pour une plus grande échelle, des études mieux contrôlées, et ont l&#39;avantage de permettre des techniques électrophysiologiques plus envahissantes. En combinaison avec d&#39;autres approches, telles que les manipulations génétiques, les enregistrements électrophysiologiques en se déplaçant librement rats constituent un modèle utile pour les mécanismes et les circuits des processus cognitifs sous-jacents ciblant précisément. Tâches visuelles primates exigent les sujets de diriger le regard à des stimuli visuels sur un écran, tandis que les tâches rat exigent les sujets d&#39;interagir avec un environnement. La projection au sol Maze utilise la tendance naturelle des rats à explorer activement l&#39;environnement tout en traitant simultanément à des stimuli visuels. Les tâches cognitives à l&#39;aide d&#39;appareils à écran tactile conçu spécifiquement pour les rongeurs ont permismeilleure traduction des résultats des modèles de rongeurs à l&#39;homme 3. Tâches à écran tactile sont généralement effectuées dans une chambre avec deux stimuli visuels dimensions présentées verticalement sur ​​les murs 3-7. Ces tâches nécessitent écran tactile le sujet à l&#39;arrière vers le stimulus visuel de cible et de briser un photobeam infrarouge ou appuyez sur un tapis de pression pour enregistrer sa réponse. Les preuves anatomiques et comportementales, cependant, suggèrent que les rats traitent l&#39;information visuelle dans le hémichamp visuel inférieur plus efficace pour orienter les comportements 8-10. Notre laboratoire a mis au point des tâches cognitives utilisant la projection au sol Maze 2, dans lequel des stimuli visuels en deux dimensions sont de retour projetées sur le sol de l&#39;arène de test. Dans la projection au sol rats Maze peuvent être suivis lors de l&#39;exécution des tâches dans un grand espace ouvert par rapport aux appareils à écran tactile. Ainsi, l&#39;information spatiale dans l&#39;activité neuronale enregistrée peut être obtenu en plus des corrélats neuronaux de l&#39;information visuelle uned la prise de décision. Nous livrons stimulation intracrânienne (ICS) pour l&#39;ensemble du cerveau antérieur médian (MFB) comme une récompense 11. Cette méthode de livraison de récompense a des avantages sur les récompenses alimentaires et des boissons. Aliments et boissons récompenses peuvent conduire à satiété, même chez les rats privés de nourriture, ce qui limite le nombre d&#39;essais un animal exécutera et potentiellement ralentir le processus de formation. ICS offre une récompense instantanée fournir une rétroaction immédiate sur l&#39;exécution des tâches. Les résultats de récompense immédiate de mise en forme plus rapide et l&#39;acquisition et réduit sensiblement la durée des protocoles de formation. En outre, un plus grand nombre d&#39;essais peut être complété en une séance, l&#39;augmentation de la quantité de données recueillies et donne un échantillon plus fiable du comportement lié à la tâche. En utilisant le labyrinthe de projection au sol, nous allons décrire un protocole général de façonner le comportement des rats à effectuer des tâches cognitives complexes. This protocole général fournit un cadre pour la formation des rats à travers une variété de tâches actuellement employés pour l&#39;enregistrement corrélats neuronaux de l&#39;attention et la discrimination visuelle 1. Ainsi, la projection au sol Maze est optimisée pour les capacités visuelles de rats et permet des comparaisons plus solides avec les tâches visuelles chez les humains et les primates non humains.

<table><tbody><tr><td>Système d’acquisition de données neuronales OmniPlex D</td><td>Plexon Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DigiAmp Amplificateur de numérisation</td><td>Plexon Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cadre pour labyrinthe de projection au sol 80</td><td>/20 Inc</td><td></td><td>Série 15 Cadrage à rainure en T</td></tr><tr><td>Projecteur à courte focale</td><td>NEC Display Solutions</td><td>WT610E</td><td></td></tr><tr><td>Da-Lite Écran à dentelle et œillet</td><td>Da-Lite Screen Company</td><td>81326C</td><td></td></tr><tr><td>Plexiglas</td><td>Modern Plastics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SuperPort Carte</td><td>d’entrée Med Associates Inc</td><td>DIG-713A</td><td></td></tr><tr><td>SuperPort Carte</td><td>de sortie Med Associates Inc</td><td>DIG-726</td><td></td></tr><tr><td>SmartCtrl Module d’interface</td><td>Med Associates Inc</td><td>DIG-716B</td><td></td></tr><tr><td>Carte décodeur</td><td>Med Associates Inc</td><td>DIG-700F</td><td></td></tr><tr><td>Carte PCI</td><td>Med Associates Inc</td><td>DIG-704Générateur audio programmable PCI-2</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Med Associates Inc</td><td>ANL-926</td><td></td></tr><tr><td>Stimulateur d’autostimulation intracrânien programmable</td><td>Med Associates Inc</td><td>PHM-150B</td><td>Actionné par une carte PHM-152COM</td></tr><tr><td>Électrode à 2 canaux</td><td>Plastiques1</td><td>MS303/13/SP</td><td>Coupe 15-20 mm sous le socle</td></tr><tr><td>Logiciel</td> <td>MED-PC IVMed Associates Inc</td><td>SOF-735</td><td></td></tr><tr><td>Logiciel OmniPlex</td><td>Plexon Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Logiciel CinePlex : Modules de suivi et de comportement de base</td><td>Plexon Inc</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

tâches cognitives visuels automatisés pour l&#39;enregistrement de neurones activité en utilisant une projection au sol maze

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Tâches neuropsychologiques utilisés chez les primates pour étudier les mécanismes de l&#39;apprentissage et de la mémoire sont généralement visuellement guidés tâches cognitives. Nous avons développé des tâches cognitives visuels pour les rats à l&#39;aide de la projection au sol Maze 1,2 qui sont optimisés pour les capacités visuelles des rats permettant des comparaisons solides de résultats expérimentaux avec d&#39;autres espèces. Afin d&#39;étudier les corrélats neuronaux de l&#39;apprentissage et de la mémoire, nous avons intégré les enregistrements électrophysiologiques dans des tâches cognitives entièrement automatisées sur la projection au sol Maze 1,2. Logiciel comportemental interfacé avec un système de suivi des animaux permet de contrôler le comportement de l&#39;animal avec un contrôle précis de la présentation de l&#39;image et de récompenser les éventualités pour animaux mieux formés. Intégration d&#39;un système d&#39;enregistrement électrophysiologique in vivo permet d&#39;examiner les corrélats comportementaux de l&#39;activité neuronale à des époques choisies d&#39;une tâche cognitive donnée. &lt;/ P&gt; Nous décrivons les protocoles pour un système modèle qui combine la présentation visuelle automatique des informations pour les rongeurs et récompense intracrânienne avec des approches électrophysiologiques. Notre système de modèle offre un ensemble sophistiqué d&#39;outils comme un cadre pour d&#39;autres tâches cognitives pour mieux isoler et identifier des mécanismes spécifiques qui contribuent à certains processus cognitifs.

L&#39;objectif des mesures générales de mise en forme est de s&#39;acclimater le rat à l&#39;arène de test, de former le rat à rester dans une &#39;position d&#39;attente&#39; fixe pour la présentation des stimuli visuels cibles, et l&#39;approche de l&#39;emplacement du stimulus visuel correct. Après l&#39;accoutumance à la salle d&#39;examen, arène, et des attaches, mise en forme précoce nécessite généralement 100-150 essais jusqu&#39;à ce que les rats sont alternées entre les côtés est et ouest de l&#39;arène. Au cours de l&#39;élaboration précoce les rats courent généralement à travers la zone de préparation au centre de l&#39;arène et passent la plupart du temps à explorer le périmètre de l&#39;arène (figure 4A). Rats à l&#39;étape de mise en forme intermédiaire apprennent progressivement à maintenir une «position d&#39;attente» fixe dans la zone de Prêt nécessitant 600-700 essais. À ce stade, les chemins des animaux sont stéréotypés boucles de la zone de préparation de la zone de l&#39;image avec moins de temps passé à explorer le périmètre du labyrinthe. Cependant, les rats ne maintiennent pas un &quot;po prêt fixetion », indiquée par la vitesse à laquelle les rats traversent le centre zone de préparation (figure 4B). À la fin de mise en forme intermédiaire, rats maintenir une «position d&#39;attente» fixe dans la zone de Prêt avant d&#39;aborder le stimulus visuel cible. Le rat déclenche alors l&#39;essai suivant de l&#39;autre côté de l&#39;arène (figure 4C). L&#39;intégration du logiciel de suivi et le système d&#39;acquisition de données de neurones d&#39;un système de contrôle comportemental permet des analyses de données de neurones associés aux événements. Matrices d&#39;électrodes pouvant être entraînés peuvent être placés stratégiquement pour enregistrer une seule unité et champ local activité potentielle. Les enregistrements ont été effectués dans le cortex postrhinal effectuées lorsque les rats vBCD la tâche. Perievent histogrammes et des diagrammes de trame montrent que les cellules dans le cortex postrhinal réagissent à l&#39;apparition du stimulus visuel cible et à l&#39;apparition du motif de fond (Figure 5A). Dans cortex pariétal postérieur de rats d&#39;effectuer les tâches VSA cellules répondent à la présentation de l&#39;image, et lorsque le choix a été fait en entrant la zone qui définit l&#39;image de la cible (figure 5B). Champ activité potentielle locale cortex pariétal postérieur pendant le rendement à la tâche VSA montre une forte puissance dans la gamme de thêta (~ 8 Hz) lorsque les rats sont dans la «position d&#39;attente» avant la présentation d&#39;image (figure 5C). <img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig1.jpg" width="400" /> Figure 1. Dispositif expérimental. A. Schéma des chambres de comportement et de contrôle. La projection au sol Maze est logé dans la chambre de comportement. Les rats sont surveillés par l&#39;intermédiaire d&#39;une caméra au-dessus. La salle de contrôle abrite les équipements à contrôler la tâche et de recueillir des données de neurones. B. Dimensionsle nœud papillon labyrinthe. C. Capture d&#39;écran de Cineplex Studio. Les zones sont définies par l&#39;utilisateur. Événements logiques sont envoyés en sorties numériques Cineplex au système de contrôle du comportement (Med Associates) pour suivre les progrès du rat. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig1highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig2.jpg" /> Figure 2. Schéma des étapes de mise en forme. R. Au début façonnent le rat reçoit ICS pour entrer dans la zone de préparation, et qui entrent dans les zones Est et Ouest de l&#39;image. L&#39;objectif est de former le rat à associer ces domaines avec ICS récompense. Mise en forme B. intermédiaire met l&#39;accent sur ​​la formation des rats de maintenir une «position d&#39;attente» fixe dans la zone de Prêt. Les images sont présentées ONLy après le maintien d&#39;un «position d&#39;attente» réussie. Les rats continuent à recevoir ICS pour aborder l&#39;image dans la zone de l&#39;image. C. A la fin de mise en forme, le rat est de maintenir avec succès un «position d&#39;attente» fixe. La formation est la tâche spécifique, et le rat est formé pour apprendre les règles spécifiques à effectuer une tâche donnée. Foudre indique livraison ICS. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig2highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig3.jpg" /> Figure 3. A. Schéma de la tâche vBCD Lorsque le sol est gris, l&#39;étoile noire est récompensé;.. Quand le sol est rayé, le cercle blanc est récompensé B. Schéma de la tâche VSA. Les cercles gris indiquent les emplacements cibles dans les domaines de l&#39;image.Le stimulus cible est une brève (500 ms) éclairage (blanc) de l&#39;un des cercles. Les rats sont récompensés pour approcher l&#39;emplacement cible correcte. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig3highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig4.jpg" /> Figure 4. chemins Exemples pendant le façonnage des données. Position de deux segments minute d&#39;un rat effectuer aux différentes étapes de mise en forme. Vitesse de l&#39;animal est représenté par la carte de chaleur. Les couleurs froides représentent plus lentes vitesses et les couleurs chaudes représentent les plus rapides des vitesses. A. Pendant précoce façonner rats explorer et à l&#39;arrière sur les parois extérieures des zones d&#39;image Est et Ouest et ne s&#39;arrêtent pas dans le Prêt zone. B. Un chemin stéréotypée commence à émerger dans sh intermédiairesingerie. Chemins forment une boucle vers les zones de l&#39;image vers la zone de préparation. Les rats commencent à maintenir avec succès un «position d&#39;attente» dans la zone de Prêt. C. Quand les rats progressent sur ​​mise en forme tardive, rats maintenir «positions prêts&quot; fixes et les chemins des rats sont plus stéréotypée. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig4highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig5.jpg" /> Figure 5. Des exemples d&#39;analyses de perievent liées A.. Les cellules enregistrées à partir du cortex postrhinal au cours de la tâche vBCD avec des réponses différentes à la présentation de l&#39;image cible (à gauche), et la présentation de l&#39;étage (à droite). B. Cellules enregistrées dans le cortex pariétal postérieur pendantVSA la tâche avec des réponses différentes à l&#39;illumination du cercle (à gauche). Augmentation de tir après avoir choisi l&#39;emplacement spatial dans lequel le cercle cible éclairée (à droite). C. Spectrogramme montrant la puissance thêta forte dans le cortex pariétal postérieur au cours de la «position d&#39;attente». La ligne verticale rouge indique la fin du succès &quot;position d&#39;attente&quot; et la présentation des images. La ligne bleue verticale indique la présentation du Etage 1 au procès démarre dans la tâche vBCD. La ligne verticale verte indique que le choix a été enregistrée dans la tâche VSA. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig5highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a>

Nous décrivons les protocoles pour la formation des rats pour les enregistrements électrophysiologiques chroniques dans des tâches cognitives entièrement automatisées sur une projection au sol Maze.

Tâches cognitives visuels automatisés pour l&#39;enregistrement de neurones activité en utilisant une projection au sol Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

L'objectif général de ce protocole est de démontrer des procédures optimisées de modelage et d'entraînement pour des tâches cognitives visuelles entièrement automatisées, ainsi que l'acquisition simultanée de données neuronales chez des rats à l'aide d'un labyrinthe à projection au sol. Cela est réalisé en intégrant des systèmes de suivi vidéo et d'acquisition de données neuronales à un système de contrôle comportemental capable de délivrer des stimuli pertinents pour la tâche et des récompenses intracrâniennes en fonction du comportement de l'animal. Une fois que les rats ont appris à maintenir une position stationnaire prête au centre de l'arène, des images cibles apparaissent, nécessitant une réponse comportementale appropriée selon les règles de la tâche.Les données neuronales horodatées pour les analyses péri-événementielles montrent des corrélats neuronaux liés à la position prête, au début de la présentation de l'image cible et à d'autres événements pertinents pour la tâche. Ce qui distingue cette technique, c'est que la course avec projection au sol exploite des preuves comportementales et anatomiques indiquant que les rats traitent l'information visuelle dans leur hémichamp visuel inférieur. De plus, les tâches conçues avec cet appareil tirent parti de la tendance naturelle du rat à explorer l'environnement.Enfin, une grande variété de tâches cognitives guidées par des stimuli visuels peut être conçue pour explorer la fonction cognitive chez les modèles rongeurs. Nous avons mis au point le labyrinthe à projection au sol afin d'obtenir une meilleure validité et une plus grande pertinence translationnelle pour les études menées chez l'humain et les primates non humains. Cette technique présente une application plus adéquate pour comprendre les troubles humains de la mémoire et de l'attention, car ces troubles impliquent le traitement de l'information visuelle.Le labyrinthe par projection au sol est un espace ouvert sans murs. Un écran de projection arrière sert de plancher à l'appareil. N'importe quelle forme d'arène de labyrinthe peut être placée sur le sol, ou des limites visuelles virtuelles peuvent être projetées.Le sol de l'écran de projection arrière est constitué de trois couches. Un tissu à double vision est tendu sur une épaisse plaque rectangulaire en plexiglas. Une fine couche de plexiglas est placée au-dessus du tissu pour protéger le matériau de l'écran en sandwich. Le matériau d'écran situé entre la plaque épaisse en plexiglas située en dessous et la plaque fine en plexiglas située au-dessus permet une projection d'image efficace. En dessous et sur le côté du labyrinthe se trouve un projecteur à courte focale qui projette des images en contre-jour sur la face inférieure du plancher du labyrinthe. Une caméra suspendue, reliée à un ordinateur équipé du module comportemental de base Cineplex, assure le suivi vidéo et l'analyse en temps réel des données de position. Pour suivre la position du rat, fixez soit des LED sur la monture crânienne du rat, soit suivez l'OID du contour du rat. L'arène d'essai destinée aux tâches comportementales, placée sur le plexiglas, doit être constituée d'un matériau mat.Lors de l'utilisation du système d'acquisition de données neuronales, assurez-vous que le labyrinthe avec projection au sol et le système ICS sont reliés à la masse du préamplificateur afin de minimiser le bruit électrique. Habituez d'abord le rat à la salle de comportement pendant 10 minutes avec l'équipement allumé, puis ramenez le rat à la colonie le jour suivant. Répétez cette procédure.Le troisième jour, reliez les câbles du CSI et de la tête à la rate et habituez l'animal à l'arène de test pendant 10 minutes. Le quatrième jour, déterminez l'amplitude minimale du CSI nécessaire pour établir une préférence de lieu, en utilisant un protocole conditionnel informel de préférence de lieu.Augmentez lentement les amplitudes de l'impulsion un et de l'impulsion deux jusqu'à ce que le rat soit conditionné à l'endroit où la récompense par SIC se produit. Les valeurs typiques d'amplitude se situent entre 20 et 80 microampères. À partir du cinquième jour, délivrez une récompense par SIC pour entraîner les rats à la zone prête et à l'entrée dans les zones d'image est et ouest.Poursuivez l'entraînement jusqu'à ce que le rat alterne entre les deux zones d'image. Il est essentiel d'entraîner les rats à maintenir une position prête stationnaire dans la zone prête. La position prête contrôle la direction depuis laquelle le rat s'approche des images cibles ainsi que les distances depuis lesquelles le rat observe les images présentées.Pour la phase intermédiaire, introduisez 50 décibels de bruit blanc afin de signaler le début d'un essai. Éteignez le bruit blanc lorsque le rat pénètre dans la zone prête. Automatisez l'administration d'une récompense ICS au rat lorsqu'il entre dans la zone prête et lorsqu'il effectue avec succès les positions prêtes.Réduisez progressivement les probabilités de récompense pour l’entrée dans la zone prête et pour la réussite des positions prêtes à une valeur comprise entre 0 et 10 %. Parallèlement, réduisez progressivement le temps de latence par paliers de 100 millisecondes afin d’entraîner le rat à s’arrêter et à attendre dans la position prête. À ce stade de l’entraînement, il est important de ne pas trop récompenser les rats en position prête, car un entraînement excessif entraînerait un retard dans la transition vers la phase finale de modelage et vers les règles spécifiques à la tâche.Si le rat quitte prématurément la position prête, activez le bruit blanc. Le rat doit recommencer l'essai du côté opposé de l'arène. Passez à la phase de modelage tardif lorsque le rat est capable de maintenir de façon fiable la position prête pendant jusqu'à 1200 millisecondes par essai.Une nouvelle durée de position prête détermine combien de temps le rat doit rester immobile avant l'apparition des images cibles. L'entraînement durant la phase finale de modelage est spécifique à la tâche et automatisé pour tous les paramètres de la tâche. Grâce à la possibilité de délivrer manuellement des récompenses ICS lors de l'entraînement initial dans la tâche de discrimination conditionnelle visuelle, entraînez les rats à une discrimination simple de forme et de luminance.Commencez l'essai en activant le bruit blanc. Faites varier la durée requise pour que le rat reste en position prête entre les essais. Si un rat ne maintient pas de manière fiable une position prête stationnaire, délivrez une récompense par SIC.Présentez manuellement une paire d'images dans la zone de présentation des images, en affichant de façon pseudo-aléatoire l'image correcte à gauche ou à droite de la zone d'image. Délivrez une récompense ICS lorsque le rat s'approche de l'image correcte le premier jour de l'entraînement.Émettez uniquement une rafale de bruit blanc de 75 décibels comme dissuasion en cas de réponse incorrecte. Effectuez un essai de correction après un essai incorrect. Les essais de correction sont réalisés du côté opposé de l'arène.Utilisez le même côté gauche ou droit correct et la même latence de position prête que lors de l'essai incorrect précédent. Une fois que le rat a réussi à effectuer la discrimination de luminance simple, introduisez la tâche de discrimination conditionnelle bicon. N'émettez pas d'impulsions sonores pour les essais incorrects.Pour la tâche de discrimination bi-conditionnelle, l'image correcte est déterminée par le motif du sol. Par exemple, l'étoile noire est correcte lorsque le sol est rayé, et le cercle blanc est correct. Lorsque le sol est gris, les essais alternent entre les côtés est et ouest, l'image correcte étant présentée.De manière pseudo-aléatoire sur le côté gauche ou droit de la zone d'image, présenter des essais de correction après les essais incorrects. Pour la tâche d'attention spatiale visuelle, présenter des cercles gris à des emplacements spatiaux définis. Commencer l'essai avec un bruit blanc et l'arrêter lorsque le rat entre dans la zone prête.Une fois que le rat maintient la position prête pendant la durée requise, illuminez le cercle cible en le passant au blanc. Les emplacements corrects sont attribués de manière pseudo-aléatoire. Après que le rat a correctement terminé la position prête, illuminez un cercle cible et délivrez une récompense par stimulation corticale intracérébrale (ICS).Lorsque le rat s'approche du cercle correct dans les cinq secondes, s'il s'approche d'un cercle différent, aucune récompense n'est délivrée. Le rat commence un nouvel essai du côté opposé de l'arène. Si le rat ne s'approche d'aucun cercle dans les cinq secondes, comptabilisez cela comme un essai d'omission.Illuminez tout le sol et ne délivrez pas de récompense au départ. Maintenez l'illumination du cercle cible jusqu'à ce que le rat s'en approche. Au fur et à mesure de l'apprentissage, diminuez progressivement la durée pendant laquelle le cercle cible reste éclairé.Lorsque le rat atteint une précision de 80 %, réduisez le temps d'illumination du cercle cible à une seconde sans apporter d'autres modifications. Lorsque le rat atteint 80 % de réponses correctes dans la condition d'illumination d'une seconde, diminuez le temps du signal à 500 millisecondes. La phase initiale d'apprentissage nécessite généralement de 100 à 150 essais pour que les rats alternent entre les zones est et ouest de l'arène.Au cours de la phase initiale d'apprentissage, les rats parcourent généralement la zone prête située au centre de l'arène et passent la majeure partie de leur temps à explorer le périmètre de l'arène. Pour l'apprentissage intermédiaire, les rats nécessitent de 600 à 700 essais pour maintenir de façon fiable la position stationnaire requise. Leurs trajectoires forment des boucles stéréotypées allant de la zone prête à la zone d'image.Avec moins de temps passé à explorer le périmètre de l'arène. À la fin de la phase de dressage intermédiaire, les rats maintiennent de manière fiable une position stationnaire prête dans la zone prête. Avant de s'approcher du stimulus visuel cible, le rat initie ensuite le prochain essai du côté opposé de l'arène.À la fin de la phase de modelage tardif, l'activité unitaire unique et les potentiels de champ locaux ont été enregistrés par le système d'acquisition de données neuronales. Dans le cortex postal de rats réalisant la tâche VBCD, les cellules augmentaient leur fréquence de décharge au début de la présentation de la cible et diminuaient au début de la présentation du motif de sol. Dans le cortex pariétal postérieur de rats réalisant la tâche VSA, les cellules augmentaient leur fréquence de décharge en réponse à l'illumination du cercle.Et lorsque le rat s'approchait du cercle cible dans la tâche VSA, pendant que les rats étaient en position prête avant l'illumination du cercle, l'activité du potentiel de champ local dans le cortex pariétal postérieur. Pendant l'exécution de la tâche VSA, on observait une forte puissance dans la bande thêta d'environ huit hertz. En suivant ces protocoles d'acquisition progressive et d'entraînement, on peut concevoir une multitude de tâches pour explorer les fonctions cognitives et le traitement visuel chez les modèles rongeurs.Cette technique offre un paradigme comportemental sophistiqué aux chercheurs dans le domaine de l'apprentissage, de la mémoire et de l'attention, permettant une meilleure pertinence translationnelle des résultats obtenus chez les modèles rongeurs pour l'humain.

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La dégénérescence neuronale dans les yeux et le cerveau à la suite du diabète peut être observée grâce à des tests comportementaux effectués sur des rongeurs. Le labyrinthe Y, une mesure de la cognition spatiale, et la réponse optomotrice, une mesure de la fonction visuelle, fournissent tous deux un aperçu des diagnostics et des traitements potentiels.

Évaluation comportementale de la fonction visuelle via la réponse optomotrice et de la fonction cognitive via Y-Maze chez les rats diabétiques

L’objectif était de concevoir, construire et piloter une nouvelle tâche de réalité virtuelle pour détecter et caractériser la négligence spatiale unilatérale, un syndrome affectant 23 à 46% des survivants d’avc aigus, élargissant le rôle de la réalité virtuelle dans l’étude et la gestion des maladies neurologiques.

Outils de réalité virtuelle pour évaluer la négligence spatiale unilatérale : une nouvelle occasion de collecte de données

Le présent protocole décrit un labyrinthe reconfigurable, un système unique pour tester la navigation spatiale et les phénotypes comportementaux chez les rongeurs. L’adaptabilité de ce système de labyrinthe permet l’exécution de diverses expériences dans un seul environnement physique. La facilité du réarrangement structurel génère des résultats expérimentaux fiables et reproductibles.

Utilisation d’un système de labyrinthe reconfigurable pour améliorer la reproductibilité des tests de navigation spatiale chez les rongeurs

La plupart des expériences de comportement pour les rongeurs ont été conçues à l’origine pour les rats. En raison des différences de comportement entre les rats et les souris, des modifications sont parfois nécessaires pour les souris. Nous présentons une méthode pour tester la mémoire de travail spatiale chez la souris, en minimisant le stress pendant la tâche de mémoire de travail.

Une tâche de mémoire de travail spatiale appétitive pour des souris dans un labyrinthe radial semi-automatisé à 8 bras, réduisant l’association de mémoire effrayante dans le labyrinthe

Découvrez des tâches cognitives visuelles automatisées pour l'enregistrement d'activité neuronale chez le rat en utilisant le Floor Projection Maze. Cette méthode intègre le suivi vidéo et l'électrophysiologie pour étudier les mécanismes neuronaux de l'apprentissage et de l'attention.

Tâches cognitives visuels automatisés pour l'enregistrement de neurones activité en utilisant une projection au sol Maze

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