Rat automatisé Single-Pellet Atteindre avec la reconstruction en 3 dimensions des trajectoires de patte et de chiffres

Cette méthode s’appuie sur des protocoles établis d’atteinte des rats qualifiés pour automatiser la formation et les tests en fournissant un moyen efficace d’acquérir de grands ensembles de données relativement rapidement. Il minimise l’effort de l’expérimentateur tout en permettant la reconstruction tridimensionnelle de la cinématique des membres antérieurs. La cinématique peut être utilisée pour évaluer les effets d’interventions précises ou corrélées avec des enregistrements physiologiques.

Avec quelques ajustements, cette technique peut également être appliquée chez la souris. Commencez par allumer les lumières et placez le rat dans une chambre d’atteinte habile. Utilisez des forceps pour tenir une pastille à travers la fente d’atteinte à l’avant de la boîte.

Laissez le rat manger trois boulettes des forceps. Tirez la pastille en arrière la prochaine fois que le rat essaie de manger la pastille des forceps et répéter jusqu’à ce que le rat atteint pour la pastille avec une patte le plus sur 11 atteint indiquant la préférence de patte. Ensuite, alignez la tige de livraison de granulés avec le côté de la fente d’atteinte contralatérale à la patte préférée du rat.

Déposer une pastille sur la tige de livraison. Ensuite, utilisez des forceps pour appâter le rat avec la pastille, mais dirigez le rat vers la tige de livraison de sorte que sa patte frappe la pastille sur la tige. Après que le rat a tenté 10 atteint la tige de livraison sans être appâté, avancez le rat à la phase suivante.

Ensuite, placez la tige de livraison de granulés en fonction de la préférence du rat pour la patte et réglez-la à la position deux. Réglez la position de hauteur de la tige de livraison de granulés à l’aide de la télécommande de l’actionneur. Une fois que la tige de livraison est à la bonne hauteur, maintenez le nombre désiré jusqu’à ce que la lumière clignote en rouge pour régler.

Ensuite, placez le rat dans la chambre et appâtez le rat à l’arrière avec une pastille. Lorsque le rat se déplace assez loin à l’arrière de la chambre pour briser le faisceau infrarouge si la version automatisée était en cours d’exécution, déplacer la tige de livraison de granulés à la position trois. Enfin, attendez que le rat atteigne la pastille, puis déplacez la tige de livraison de granulés vers la position deux.

Placez une nouvelle pastille sur la tige de livraison si elle est renversée. Répétez ces étapes progressivement appâter le rat de moins en moins jusqu’à ce que le rat commence à un, se déplacer vers l’arrière pour demander une pastille sans être appâté, et deux, se déplacer immédiatement vers l’avant après avoir demandé une pastille dans le dos. Après que le rat a fait cela 10 fois, commencer la formation sur la tâche automatisée.

Pour configurer le système automatisé, allumez les lumières de la chambre et remplissez le réservoir de granulés. Placez la tige de livraison de granulés en fonction de la préférence de patte du rat. Vérifiez que les positions de l’actionneur sont réglées correctement.

Ensuite, allumez l’ordinateur et ouvrez le programme d’atteinte qualifié. Entrez le numéro d’identification de rat sous le sujet et sélectionnez la préférence de patte du menu de dropdown de main. Spécifiez le chemin d’arrêt pour les vidéos.

Réglez ensuite l’heure de la session et le nombre de vidéos max. Réglez également la durée de levage des granulés et activez la pénalité de portée précoce. Ensuite, pour prendre des images d’étalonnage, placez le coup de main à l’intérieur de la chambre d’atteinte et piquez le clip alligator à travers la fente d’atteinte.

Tenez le cube devant la fente d’atteinte avec le clip alligator. Ensuite, placez le cube de sorte que le côté rouge apparaît dans le miroir supérieur, le côté vert dans le miroir gauche, et le côté bleu dans le miroir droit. Dans le programme comportemental, assurez-vous que le seuil de retour sur investissement est fixé à une valeur très importante.

Cliquez sur le bouton d’exécutement et une fois que le bouton initialisé de la caméra devient vert, appuyez sur commencer l’acquisition vidéo. Cliquez sur Cal Mode puis prenez une image en cliquant sur Take Cal Image. Déplacez légèrement le cube et prenez une autre image.

Répétez l’répétition pour un total de trois images. Enfin, arrêtez le programme en cliquant sur arrêter, puis cliquez sur le bouton stop sign. Retirez le coup de main et le cube de la boîte.

Veillez à ne pas cogner quoi que ce soit dans la chambre comportementale après que des images d’étalonnage ont été prises ce jour-là. Tout d’abord, placez le rat dans la chambre d’atteinte habile. Cliquez sur la flèche blanche pour exécuter le programme.

Réglez ensuite la position du retour sur investissement pour la détection des pattes en ajustant x offset, y offset, largeur roi, et hauteur roi. Placez le retour sur investissement dans le rétroviseur latéral qui montre le dorsum de la patte directement en face de la fente d’atteinte et cliquez sur commencer le programme. Bien que le rat n’atteigne pas, ajustez la faible valeur du seuil de retour sur investissement jusqu’à ce que la valeur de déclenchement du retour sur investissement en direct oscille entre zéro et une valeur.

Réglez ensuite le seuil de retour sur investissement pour être significativement supérieur à la valeur de déclenchement du retour sur investissement en direct pendant les pokes du nez et inférieur à la valeur de déclenchement du retour sur investissement en direct lorsque le rat atteint. Réglez jusqu’à ce que les vidéos sont constamment déclenchées lorsque le rat atteint, mais pas quand il pique son nez à travers la fente. Surveillez les premiers essais pour vous assurer que tout fonctionne correctement.

Lorsqu’un rat atteint avant de demander une pastille, observez l’augmentation précoce du nombre atteint. Lorsqu’un rat atteint après avoir demandé une pastille, observez l’augmentation du nombre de vidéos tandis qu’une copie de la vidéo est enregistrée sous forme de fichier bin. Enfin, après l’heure de la session ou le nombre maximum de vidéos est atteint, appuyez sur le bouton stop sign.

Les résultats indiquent qu’après 20 jours, les rats acquièrent la tâche d’atteinte habile. Ici, les trajectoires de portée d’une seule session sont affichées. Ceci ne représente que l’avancement initial de patte pour la facilité de présentation.

De plus, si le déclencheur de détection des pattes n’est pas réglé avec précision, il existe une variabilité importante dans le cadre où la patte dépasse la fente d’atteinte, ce qui peut entraîner une variabilité lorsque des interventions sont déclenchées lors des mouvements d’atteinte. Mis à part une manipulation minutieuse des animaux, aucune précaution ne sera prise dans ce protocole. Il est très important de fixer correctement le seuil de retour sur investissement afin que des vidéos ou d’autres interventions soient déclenchées aux moments appropriés.

Cette méthode peut être jumelée à plusieurs autres techniques telles que l’optogénétique, l’imagerie calcique et les modèles génétiques qui peuvent répondre à des questions allant du contrôle moteur de base à la pathophysiologie des troubles du mouvement. Cette technique permet de mettre en corrélation la portée détaillée et de saisir la cinématique avec des enregistrements physiologiques ou des interventions permettant aux chercheurs de répondre non seulement si, mais comment les mouvements changent avec les changements de circuits neuronaux.