Procédures d’entraînement comportemental pour la réalité virtuelle fixe chez la souris

Cette recherche explore des méthodologies détaillées pour l’entraînement des souris dans des environnements de réalité virtuelle, en se concentrant spécifiquement sur la navigation linéaire et les tâches complexes du labyrinthe en Y. Il vise à combler les lacunes dans les protocoles d’entraînement en réalité virtuelle et à évaluer la capacité des souris à effectuer des comportements décisionnels complexes dans la réalité virtuelle. Le protocole comble les lacunes dans les méthodologies détaillées de formation en réalité virtuelle pour les souris, y compris l’intégration des procédures chirurgicales, la restriction des fluides et la configuration du système. Il fournit également un cadre pour la mise en œuvre de tâches comportementales complexes, l’amélioration de la cohérence expérimentale et la facilitation de l’adoption de la réalité virtuelle pour des études comportementales et cognitives nuancées chez la souris.

Ce protocole VR permet un contrôle précis des conditions expérimentales et minimise le bruit lié aux mouvements, ce qui permet une analyse comportementale détaillée et des enregistrements neurophysiologiques chez les souris à tête fixe. Il soutient également la complexité progressive des tâches, améliorant l’étude de comportements complexes et de processus cognitifs que d’autres méthodes pourraient ne pas capturer efficacement.

[Narrateur] Pour commencer, établissez les poids de base des souris une semaine à partir du jour de la chirurgie d’implantation de la barre de tête. Les jours un, deux et trois, fournissez aux souris respectivement 15, 10 et cinq millilitres d’eau pour 100 grammes de masse corporelle. Commencez à habituer les souris au tapis roulant sphérique tout en les initiant à la régulation des fluides pour associer le tube de léchage à la récompense grâce à une motivation physiologique correctement synchronisée. Le premier jour, manipulez les souris pendant cinq minutes après les avoir pesées. Saisissez doucement l’implant de la barre de tête pendant qu’ils sont dans leur cage pour les familiariser avec cette manipulation. Introduisez les souris dans la zone où se trouve le système de réalité virtuelle pour leur permettre d’anticiper l’environnement spatial dans lequel se dérouleront les essais expérimentaux. Le deuxième jour, manipulez à nouveau les souris pendant cinq minutes. Fixez la barre de tête sur le support et laissez les souris se familiariser avec le tapis roulant sphérique pendant 5 à 20 minutes, soit sur une piste répétitive à l’infini, soit sans que le logiciel soit activé. Le troisième jour, après avoir manipulé les souris pendant cinq minutes, attachez-les solidement au tapis roulant sphérique à coussin d’air et introduisez-les dans des récompenses liquides à travers le tube de récompense. Avant de positionner la souris, étendez le tube de récompense centré avec une petite gouttelette de récompense à l’extrémité. Élevez le tube de récompense de 5 à 15 millimètres au-dessus du tapis roulant sphérique de sorte que le léchage du bec nécessite une posture naturelle de la tête orientée vers l’avant. Pour fixer la tête de la souris, placez la souris sur le côté dominant du manipulateur du tapis roulant sphérique. À l’aide de la main dominante du manipulateur, tirez la souris par sa barre de tête vers la plate-forme de fixation de la tête. Placez ensuite la barre de tête dans la fente destinée à la fixation et, à l’aide de la main non dominante du manipulateur, enclenchez la barre de tête en place. Alignez maintenant le plan médio-sagittal de la souris avec le centre du tapis roulant sphérique. Assurez-vous que les pattes arrière de la souris ne sont pas à plus de 11 centimètres de l’apex du tapis roulant sphérique et que la tête est derrière l’apex. Vérifiez que les quatre pattes touchent le tapis roulant et que l’abdomen peut toucher le tapis roulant lorsque la souris est au repos. Assurez-vous également que toute préférence latérale observée chez la souris n’est pas due à une asymétrie dans la façon dont l’animal est monté sur la balle. Pour guider la souris vers le tube de léchage allongé, utilisez la méthode kiss-it où la souris est doucement manœuvrée jusqu’à ce que sa bouche touche presque le bout du bec. Lorsque les souris reçoivent des récompenses, réglez la durée du tube de récompense prolongé sur une seconde. Une fois que les souris se sont acclimatées au paradigme expérimental, effectuez une séance quotidienne de 30 minutes où les souris se déplacent le long d’un couloir virtuel linéaire commençant par une longueur d’un mètre. Une fois arrivé à la fin du couloir et ayant reçu la récompense en gouttelettes de sucre, téléportez les souris au point de départ. Documenter les enregistrements quotidiens de données horodatées concernant la récupération des récompenses et la distance parcourue par les souris sur le tapis roulant sphérique pour une analyse plus approfondie. Dans le paradigme du labyrinthe en Y, assurez-vous que les souris naviguent vers un point de choix où deux bras s’étendent à un angle de 45 degrés dans chaque direction, formant une forme en Y. Désactiver la rotation à partir du point de départ du labyrinthe jusqu’à ce que vous atteigniez le point de choix, en ayant deux bras aux caractéristiques visuelles différentes. Activez ensuite la rotation dans la zone de décision pour permettre à la souris de pivoter dans la direction souhaitée. Lors de l’entrée dans le bras menant à la zone de récompense, désactivez à nouveau la rotation. Entraînez les souris à naviguer vers le bras noir pour obtenir une récompense en sucre, chaque essai se terminant par la téléportation des souris à l’endroit de départ. Mélangez aléatoirement l’emplacement de la récompense entre les côtés gauche et droit pour vous assurer que les souris associent la récompense à des repères visuels plutôt qu’à un côté spécifique. Le nombre de récompenses acquises par les souris a augmenté progressivement avec l’apprentissage sur les différentes longueurs de piste dans la tâche VR, avec des vitesses plus rapides observées à mesure que la longueur de la piste augmentait. Une augmentation notable de la vitesse moyenne a été observée à mesure que la longueur de la piste augmentait. Le labyrinthe en Y a montré des performances supérieures au hasard au fil des jours. Cependant, seul un sous-ensemble a réussi à passer aux étapes de discrimination les plus difficiles.