למידת עמותות בתגובה לגירוי חדשות עוסקת במגוון רחב של תהליכים עצביים המשתקפים סופו של דבר בשינוי תפוקת ספייק של נוירונים בודדים. כאן אנו מתארים פרוטוקול התנהגותי מאפשר רישום הרציף של פעילות היחיד נוירון ואילו בעלי חיים לרכוש, לכבות, ולרכוש מחדש תגובה מותנית בהפעלה ניסיונית אחת.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הקלטת הפוטנציאלים הפעולה 'יחיד נוירונים מחופשיות העברת יונים על פני שלושה שלבים של למידה
* These authors contributed equally
במאמר זה
סיכום
תקציר
בעוד הנושא של למידה משך עניין עצום ממדענים הן התנהגותיות ועצביים, רק מעטים יחסית חוקרים הבחינו בפעילות היחיד נוירון ואילו בעלי החיים רוכשים תגובה מותנית operantly, או כאשר התגובה כי הוא כבה. אבל גם במקרים אלה, תקופות תצפית בדרך כלל להקיף שלב אחד בלבד של למידה, כלומר רכישה או הכחדה, אך לא את שניהם (החריגים כוללים פרוטוקולי העסקת למידת היפוך; לראות Bingman אח' 1 לירושלים.). עם זאת, רכישה והכחדה כרוכה במנגנונים למידה שונים ולכן הם צפויות להיות מלווה בסוגים ו / או לוקוסים של פלסטיות עצבית שונים.
בהתאם לכך, פיתחנו פרדיגמה התנהגותיות שמכונים שלושה שלבים של לימוד בישיבה התנהגותיות יחידה ושהוא גם מתאים להקלטה בו זמנית של פוטנציאל הפעולה בתאי העצב בודד. בעלי חייםמחדש מאומן במשימה בחירה כפויה יחיד מרווח אשר דורשת מיפוי כל אחת משתי תגובות אפשריות לבחירת ההצגה של גירויים שונים רומן חזותי (רכישה). לאחר שהגיע לקריטריון ביצועים מוגדר מראש, אחד משתי תגובות הבחירה הוא כבר לא מחוזק (הכחדה). בעקבות מפחית מסוים ברמת ביצועים, תשובות נכונות חזקו שוב (רכישה מחדש). באמצעות סט חדש של גירויים בכל פגישה, בעלי חיים יכולים לעבור את תהליך רכישת הכחדה-הרכישה מחדש שוב ושוב. כי כל שלושת השלבים של למידה מתרחשים בפגישה התנהגותיות יחידה, פרדיגמה היא אידיאלית לתצפית בו זמנית של פלט spiking של נוירונים בודדים מרובים. אנו משתמשים ביונים כמערכות מודל, אך המשימה יכולה בקלות להיות מותאמת לכל מין אחר מסוגל ללמוד אפליה מותנית.
מבוא
למידת עמותות בתגובה לגירוי-תוצאה חדשות עוסקת במגוון רחב של תהליכי פלסטיות עצביים. תהליכים אלה באים לידי הביטוי בסופו בפלט ספייק המשתנה של נוירונים בודדים. ניתן לטעון, אחת מפרדיגמות הלמידה המועסקות בתדירות הגבוהה ביותר הוא אוויר פחד הפבלובית שנערך עם מכרסמים. בהגדרה זו, הרכישה והכחדה של תגובה מותנית יתקיימו בתוך כמה עשרות ניסויים 2. ההתפתחות המהירה של פחד מותנה יכולה להיות יתרון, כי זה מאפשר הפעלת מספר רב של בעלי חיים בתוך זמן קצר. כמו כן, רכישה והכחדה ניתן לצפות בתוך כמה עשרות ניסויים ביום אחד בבעלי חיים תמימים 3,4 או התפשטו על פני 2 עד 3 ימים 2,5-8. עם זאת, התובנות שנרכשו על השינויים בפעילות עצ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
הצהרת אתיקה
כל הניסויים שנערכו בהתאם להנחיות הגרמנים לטיפול ושימוש בבעלי החיים במדע. הליכים אושרו על ידי ועדת אתיקה ארצית של מדינת צפון ריין ווסטפליה, גרמניה.
סקירת מערכת
אופרנטית בדיקת הלשכה
קאמרי אופרנטית (איור 1) מודד 34 סנטימטר x 34 סנטימטר x 50 סנטימטר. שלושה מפתחות שקופים תגובה (4 ס"מ X 4 סנטימטר, הממוקמים כ 20 ס"מ מעל ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
התנהגות
איור 4 א מציג את הביצועים ההתנהגותיים של בעלי חיים במושב דוגמא אחת. רמת הביצועים של בעלי החיים מגיעה לקריטריון לNS 2 בתוך 180 ניסויים (45 מצגות גירוי) והוא קרוב לNS 1 100% מההתחלה. אסטרטגיה זו - מגיב ראשון אותו המפתח עבור שני הגירויים החדשים, ולאחר מכן התאמת תגובות לאחד מהגירויים - הוא כ נצפה לעתים קרובות כאקראי ראשוני להגיב לשני NS. בפגישה זו, NS 2 נבחר באופן אקראי לעבור הכחדה, כלומר את כל .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
פרוטוקול זה מתאר משימה התנהגותיות מורכבת מתאימה להקלטות יחידה אחת בו זמנית. שתארנו את משימת SIFC ליונים, אבל זה יכול להתאים בקלות למכרסמים ידי דרישה תדחף את האף או מנקר מפתח מנוף לחיצה ולא, והחלפה חזותית על ידי חוש הריח, שמיעה, מישוש או גירויים.
אולי השלבים הקריטיים ביותר במהלך הליך ההכשרה הם 1) הפחתה הדרגתית של שכר והסתברות 2) עלייה במספר משפט. לגבי חיזוק לסירוגין לגירויים המוכרים, החלטנו על הסתברויות גמול החל ........
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
יש המחברים אין לחשוף.
תודות
מחקר זה נתמך על ידי מענקים מקרן המחקר הגרמני (DFG) לMCS (ל1581, STU 544/1-1) ועוג (ל1581, SFB 874). האתר של DFG הוא http://www.dfg.de/en/index.jsp. היו הממנים שום תפקיד בעיצוב מחקר, איסוף נתונים וניתוח, החלטה לפרסם, או הכנה של המחברים manuscript.The תודה תומס סיידנבכר שספק לנו את פרוטוקול זהב ציפוי כמו גם טוביאס אוטו לעזרה עם הגדרת אלקטרו ציוד הקלטה.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חוט התנגדות (לשימוש כאלקטרודות) | California Fine Wire, גרובר ביץ', קליפורניה, ארה"ב | Stablohm 675; חוטי ניכרום מצופים פורמבר (קוטר חיצוני 25 ומיקרו; מ) | |
| מיקרו-מחברים | Ginder Scientific, Nepean, אונטריו, קנדה | GS18PLG-220 (תקע) & GS18SKT-220 (שקע לבניית ראש) | |
| Cannulae | Henke Sass Wolf, טוטלינגן, גרמניה | 0.4 x 20 מ"מ / 27 Gx3/4 אינץ' | |
| לציפוי | Neuralynx, Bozeman, MT, ארה"ב | SIFCO Process זהב שאינו ציאניד, קוד 5355 | |
| פתרון לאמבט קולי | Alconox, Inc., ניו יורק, ארה"ב | 1304 | Tergazyme |
| דבק מוליך | Henkel Loctite | LOCTITE 3888 ברגי נירוסטה במילוי כסף, מוליך, דבק | |
| J.I. מוריס, סאות'ברידג', MA, ארה"ב | F0CE125 ברגים מיניאטוריים עם הקשה עצמית, אורך גוף 1/8 אינץ' | ||
| צמנט שיניים לריפוי קל | ואן דר ון דנטל, דיסבורג, גרמניה | Omniceram Evo Flow A2 | |
| יחידת ריפוי אור | ואן דר ון דנטל, דיסבורג, גרמניה | Jovident Excelled 215 Curing Light (יחידת ריפוי אור LED אלחוטית) | |
| מגברי מסנן | npi אלקטרוני GmbH, גרמניה | DPA-2FS | |
| ממיר A/D | קיימברידג' עיצוב אלקטרוני, קיימברידג', בריטניה | כוח 1401 | |
| תוכנת Spike2 | קיימברידג' עיצוב אלקטרוני, קיימברידג', בריטניה | גרסה 7.06a | |
| MATLAB | The Mathworks, Natick, MA, ארה"ב | R2012a |
מקורות
- Bingman, V. P., Gasser, B. A., Colombo, M. Responses of pigeon (Columba livia) wulst neurons during acquisition and reversal of a visual discrimination task. Behav Neurosci. 122, 1139-1147 (2008).
- Herry, C., Ciocchi, S., Senn, V., Demmou, L., Müller, C., Lüthi, A.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
