הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

אוטומטי, כמותי קוגניטיבי / הקרנת התנהגות של עכברים: לגנטיקה, פרמקולוגיה, בעלי החיים קוגניציה והוראה לתואר ראשון

13.8K צפיות

DOI:

10.3791/51047

26 בפברואר 2014

במאמר זה

סיכום

מערכת אוטומטית לחלוטין למדידת נכסים משמעותיים מבחינה פיזיולוגית של מנגנוני תיווך לוקליזציה המרחבית, לוקליזציה זמנית, משך, קצב והערכת הסתברות, הערכת סיכונים, אימפולסיביות, ואת הדיוק ואת הדיוק של זיכרון, כדי להעריך את ההשפעות של מניפולציות גנטיות ותרופתיות על מנגנונים בסיסיים של הכרה בעכברים.

תקציר

אנו מתארים תפוקה גבוהה, בנפח גבוה, אוטומטית לחלוטין, לחיות ב24/7 מערכת בדיקות התנהגותיות להערכת ההשפעות של מניפולציות גנטיות ותרופתיות על מנגנונים בסיסיים של הכרה ולמידה בעכברים. אמבטיה דיור עכבר פוליפרופילן סטנדרטית מחוברת באמצעות צינור אקרילי לתיבת מבחן סטנדרטי מסחרית עכבר. יש תיבת המבחן 3 מרזבים, 2 מהם מחוברים לגלולת מתקני האכלה. כולם באופן פנימי illuminable עם LED ופיקוח על ערכים בראש על ידי אינפרא אדום (IR) קורות. עכברים חיים בסביבה, אשר מבטלת טיפול בהקרנה. הם להשיג את האוכל שלהם בשתיים או יותר תקופות האכלה יומיות על ידי ביצוע באופרנטית פרוטוקולים (קלאסיים) (אינסטרומנטלי) והפבלובית, שעבורו יש לנו כתב תוכנת פרוטוקול בקרה ותוכנה לניתוח הנתונים וגרפים בזמן אמת מעין. שגרת ניתוח נתונים וגרפים כתובים בשפה המבוססת על MATLAB נוצרה כדי לפשט באופן משמעותי את הניתוח בזמן של גדולמהודק רשומות אירוע התנהגותיות ופיזיולוגיות ולשמר את שביל נתונים מלא מהנתונים גולמיים דרך כל ניתוחי ביניים לגרפים ונתונים הסטטיסטיים שפורסמו בתוך מבנה נתונים יחיד. קוד נתונים ניתוח יבול נתונים מספר פעמים ביום ונושאים אותו לניתוחים סטטיסטיים וגרפיים, שבו מאוחסנים באופן אוטומטי ב" הענן "ועל מחשבים במעבדה. לכן, ההתקדמות של עכברים בודדים היא מדמיין ולכמת יומי. קוד נתונים הניתוח מדבר לקוד פרוטוקול הבקרה, המאפשר את ההתקדמות האוטומטית מפרוטוקול לפרוטוקול של נושאים בודדים. הפרוטוקולים התנהגותי מיושמים הם תואמים, autoshaping, הופר מיתוג מתוזמן, הערכת סיכונים בהופר מיתוג מתוזמן, מדידת אימפולסיביות, ואת הציפייה היממה של זמינות מזון. קוד פתוח פרוטוקול בקרה וקוד נתונים ניתוח הופכים את התוספת של פרוטוקולים חדשים פשוטה. שמונה סביבות בדיקה להשתלב 48 בx 24 בx 78 בקבינט; שתי מונית כזוinets (16 סביבות) עשוי להיות נשלט על ידי מחשב אחד.

מבוא

כדי להביא את הטכניקות רבות עוצמה של גנטיקה, גנטיקה מולקולרית, ביולוגיה מולקולרית, וneuropharmacology לשאת על הבהרת המנגנונים התאיים ומולקולריים הלתווך מנגנונים בסיסיים של הכרה, אנחנו צריכים נפח גבוה, שיטות הקרנת פסיכו גבוה, לשים דרך שלכמת משמעותי מבחינה פיזיולוגית מאפיינים של מנגנונים קוגניטיביים. רכוש psychophysically מדיד, פיסיולוגי משמעותי כמותי של מנגנון הוא נכס שניתן למדוד באמצעים התנהגותיים וגם באמצעים אלקטרו או ביוכימי. דוגמאות לכך הן ספקטרום הספיגה של רודופסין, תקופת הרצה החופשית של השעון הביולוגי, והתקופה עקשן של אקסונים הגמול ב1,2 צרור המוח הקדמי המדיאלי. מדידות פסיכופיסיות שניתן להשוות למדידות תאיות ומולקו....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

שלושה פרוטוקולים אוטומטיים לחלוטין בTSsystem (התאמה, appetitive אוויר אינסטרומנטלי והקלאסי) והפרוטוקול הבורר שאושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי חיים ומתקנים באוניברסיטת ראטגרס בניו ברונסוויק.

1. הקמת המערכת פיסיקלית

  1. להגדיר את סביבות בדיקה בארונות (ראה איור 1).
  2. התקן את תוכנת ניסוי הבקרה מסופקת עם סביבות בדיקה במחשבי פרוטוקול השליטה.
    שימו לב: אין להשתמש במחשבים אלה לכל מטרה אחרת!
  3. <....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

המערכת יכולה וצריכה לשמש כדי להפעיל פרוטוקולים המותאמים למטרותיו של החוקר הפרטי או מורה בכיתה. עם זאת, פיתחנו חבילה של 3 פרוטוקולים שצריכות להיות שימושיים בהקרנה בקנה מידה גדולה של עכברי מניפולציות גנטי ובדיקות תרופתיים בקנה מידה גדולה: פרוטוקול ההתאמה, פרוטוקול autoshaping 2 הופר, ופרוטוקול מיתוג. פרוטוקול ההתאמה מודד את יכולתו של העכבר כדי להעריך הכנסות (כדורי מזון ליחידה זמן) בשני מקומות שונים, לזכור שמיקום תשואות שהכנסה, כדי להתאים את היחס בין משכי זמן הביקור הממוצע שלה ליחס ש.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

השיטה שלנו מניבה מגוון רחב של תוצאות פיסיולוגיות משמעותיות, כמוני על תפקודם של מספר מנגנונים השונים של קוגניציה, למידה וזיכרון, לעכברים רבים בבת אחת, במינימום זמן, עם מינימום של עבודת אדם, וללא טיפול של הנבדקים בניסוי בימים, שבועות או חודשים של בדיקות. תכונות אלה להתאימו לתוכניות סינון גנטיות ותרופתיות. היא משתמשת שונה מינימאלי חומרת ה-off-המדף (תיבות מבחן ואמבטיות קן). הוא מייצר יותר נתונים של יותר עכברים על יותר היבטים של הכרה בסיסית בפחות זמן מאשר שיטות המשמשות כיום אחרות לבדיק.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

יש המחברים אין לחשוף.

תודות

יצירתה של מערכת זו נתמכה על ידי 5RO1MH77027.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
לוח חיבור SmartCtrlMed AssociatesSG-716B (115)לוח בקרה לכניסות / יציאות
מודול ממשק SmartCtrlMed AssociatesDIG-716B (114)כרטיס חכם לכל תא
כבל אוניברסליMed AssociatesSG-210CB (115)כבל מכרטיס חכם ללוח הבקרה
ארון ממשק שולחניMed AssociatesSG-6080C (109)ארון להחזקת כרטיסים חכמים
מתלה הר ספק כוחMed AssociatesSG-500 (112)הספק 28 וולט
תא בדיקת עכבר רחבAssociatesENV-307W (31)תא בדיקה
מילוי פאנל חבילתMed AssociatesENV-307W-FP (32)לוחות בגדלים שונים לתא בדיקה
עכבר רחב רשת מודולרית רצפתMed AssociatesENV-307W-GF (31)רשת רצפת תא בדיקה
גלאי כניסת ראשMed AssociatesENV-303HDW (62)כניסת ראש/כניסת גלולה להופר
מתקן גלולהMed AssociatesENV-203-20 (73)מזין
שקע גלולהMed AssociatesENV-303W (61)הופר
שקע גלולה אורMed AssociatesENV-303RL (62)אור
הופרבית אורMed AssociatesENV-315W (43)בית אור
IR בקר MedAssociatesENV-253B (77)גלאי כניסה לצינור בין קן לבדיקה
FanMed AssociatesENV-025F28 (42)מאוורר פליטה לכל תא
פוליפרופילן קן אמבטיהתיבת קן
אקרילי חיבור צינורחיבור בין הקן ואזורי בדיקה
פלדהלהחזקת תאי בדיקה (78 אינץ' H, 48 אינץ' W, 24 אינץ' D)
מחשבהמריץ תוכנת בקרת ניסוי MedPC
שרתהמריץ Matlab, מקושר למחשב בקרה על ידי
תוכנת
LAN MedPC תוכנת MedPCMed Associatesשפת תכנות בקרת תהליכים קניינית
Matlab w ארגז כלים סטטיסטיניתוח נתונים ותכנות גרפים קנייניתשל Matlab
TSsystemבחומר משלים עם עדכונים מהמחבר הבכירארגז הכלים של Matlab בקוד פתוח
הערה: זהו הציוד הדרוש לארון אחד, המכיל 8 סביבות בדיקה. יש לשכפל חומרה לכל ארון כזה. עם זאת, מחשב אחד יכול לשלוט ב-2 ארונות (16 סביבות בדיקה)
Med חיבור ארון Windows מערכת

מקורות

  1. Gallistel, C. R., Shizgal, P., Yeomans, J. S. A portrait of the substrate for self-stimulation. Psychol. Rev. 88, 228-273 (1981).
  2. Takahashi, J. S. Molecular neurobiology and genetics of circadian rhythms in mammals. Ann. Rev. Neurosci. 18, 531-553 (1995).
  3. M....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

בדיקה התנהגותית אוטומטיתסריקה קוגניטיבית בעכבריםפנוטיפיקה בספיקת גבוההפרוטוקולים של התניה אופרנטיתפרוטוקולים של התניה פבלוביאניתניתוח נתונים ב-MATLABניטור מיכון אינפרה-אדום של מכלי הזנהמערכות הזנת כופתאותמדידת ציפייה צירקדיתפרוטוקולים להערכת אימפולסיביות