מאמר שיטה

זיף-אותת התניה קלסית ומצמץ בעיניה עכברי ראש הקבועות

DOI:

10.3791/53310

⸱

30 במרץ 2016

 ,  , 
1Department of Physiology, Northwestern University

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

התכשיר המוצג כאן למיזוג מצמוץ עם סימן שפם בעכברים מקובעים בראש מגרה במדויק שפם ספציפי תוך מתן אפשרות לעכברים לנוע על הליכון גלילי. גירוי מותנה לגירוי שפם (CS) בשילוב עם גירוי לא מותנה של הלם פריאורביטלי (US) מביא ללמידה אסוציאטיבית אמינה על מכשיר זה.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

התניה של מצמוץ היא פרדיגמה נפוצה לחקירת המנגנונים העצביים העומדים בבסיס הלמידה והזיכרון. כדי לנצל טוב יותר את הרפרטואר הנרחב של טכניקות מדעיות הזמינות לחקר למידה וזיכרון ברמה התאית, אידיאלי שתהיה פלטפורמה גולגולתית יציבה. מכיוון שעכברים אינם סובלים בקלות איפוק, הם בדרך כלל מאומנים כשהם נעים בחופשיות בתא. מידע על גירוי מותנה (CS) וגירוי לא מותנה (US) מועבר ותגובות מצמוץ נרשמות באמצעות קשירה המחוברת לראש העכבר. במנגנון קבוע הראש המוצג כאן, עכברים מורשים לרוץ כרצונם בעוד ראשיהם מאובטחים כדי להקל על הניסויים. התניה אמינה של תגובת המצמוץ מתקבלת באמצעות מכשיר אימון זה, המאפשר מתן גירוי שפם כ-CS, שוק חשמלי פריאורביטלי כמו ארה"ב, וניתוח פעילות אלקטרומיוגרפית (EMG) מהעפעף כדי לזהות תגובות מצמוץ.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מיזוג מצמוץ מקרי הוא צורה של מיזוג הפבלובית ומערכת מודל לחקירת המנגנונים העצביים של למידה וזיכרון אסוציאטיביים. זה נחקר במינים שונים, כולל בני אדם, ארנבות, חתולים, חולדות ועכברים. הפרדיגמה מקריא שני גירויים לזווג: גירוי מותנה ניטראלי (CS; למשל, בטון, בזק של אור, או גירוי זיף), וכן גירוי מותנה בולט (ארה"ב, לדוגמה, שרבוב אוויר לעין, או הלם periorbital). ארה"ב מעוררת תגובת מצמוץ מקרית מותנית, הרפלקסיבית (כלומר, UR). בסופו של דבר, לאחר כמה מצגות של CS-US לזווג, הנושא לומד לקשר בין CS עם ארה"ב. למידה זו באה לידי ביטוי בצורה של תגובה מותנית (CR), מצמוץ מקרי שהושר על ידי CS לבד שמקדים את המצגת של ארה"ב.

מיזוג מצמוץ מקרי בצורת עקבות כולל מרווח ללא גירוי של כמה שעותאלפיות undred שמפריד בין CS ובארצות הברית (איור 1). מיזוג Trace הוא צורה של למידה הצהרתית שכן הוא דורש מודעות של תלויות גירוי 1. הפער הזמני דורש החיה לשמור על "זכר" עצבי של CS באזורי מוח קדמיים כגון ההיפוקמפוס מנת שארה"ב ואת CS לקיים קשרים 1-6. יחד עם אזורי המוח הקדמיים, מיזוג עקבות תלוי גם המוחון 7.

מיזוג מצמוץ מקרי הוא, אם כן, הפרדיגמה שימושי לחקירה את הרב הגוני של זיכרון, לרבות רכישה, איחוד, ויחזור. במהלך מיזוג מצמוץ מקרי, קבוצת ביקורת של חיות מוצגת עם גירויים מזווגים בסדר אקראי כדי לבדוק תגובות pseudoconditioning או מרוגשים אל CS כי עלול להיגרם על ידי מצגת בארה"ב לבדה יותר מאשר בקשר CS-ארה"ב למד.

Appara נפוץtus לחקירת מיזוג מצמוץ מקרי במכרסמים הוא חדר שבו מכרסם רשאי לנוע בחופשיות במהלך תהליך ההכשרה 8-10. עם סוג זה של מכשירים, לקשור מצורף בדרך כלל כיסוי ראש כי היא מודבקת הגולגולת של המכרסם. את הרצועה מאפשרת המשלוח של ארה"ב (ולפעמים CS) ו להעברת התגובה של החיה לגירויים אלה (כלומר, תגובת המצמוץ המקרית) 10. לקשור עצמו עשוי להיות שונה בהתאם לסוג של גירויים נמסרו ואיך תגובת המצמוץ המקרית נרשמת.

הסיבה לשימוש "בחופשיות-נעו" עכברים קשורים למיזוג מצמוץ מקרי היא שעכברים להיאבק איפוק. למרות מינים אחרים עשויים להיות נוחים יותר לקבל איפוק, היתרון העיקרי של שימוש בעכברים בניסויי מיזוג מצמוץ מקריים הוא כי הרוב המכריע של זנים מוטנטים זמינים מהונדסים גנטי הם זני עכבר. בנוסף נאבק, מיל מלאtraint של עכברי תוצאות במצוקה חריפה. תכשיר עכבר קבוע ראש ממזער לחץ יגדיל את המידע הפיזיולוגי שניתן להשיג במהלך מיזוג מצמוץ מקרי. לדוגמה, מערכת זו תאפשר הדמיה של נוירונים בקליפת המוח עם מיקרוסקופיה 2-פוטון 11.

ראש-קבוע הכנות שמשו בניסויים קודמים עבור הדמיה אופטית של הקורטקס באמצעות שתלים גולגולתי נשלפים, הקלטות אלקטרו vivo של המוח המכרסם עם מערכי tetrode, שני פוטוני הדמית סידן, וגם כפלטפורמת מיזוג מצמוץ מקרי בעכברים 11 -16.

במערכת קבועת הראש, גירוי והקלטות אמינים מובטחים ללא ריסון מלא של העכבר (איור 2). כיסוי ראש כמו זה המשמש במערכת לנוע בחופשיות מודבקת הגולגולת של העכבר. במהלך אימונים, לא את הקצה העליון מודבק מחבר מחובר ברים מעל הליכון גלילי על מנת לייצב את ראשו של המכרסמים (איור 2 א). הליכון הגלילי מאפשר לעכבר לנוח בנוחות, אבל אם העכבר מעוניין בכך, גם מאפשר את זה כדי לרוץ או ללכת. עם השימוש במערכת זו, עכברים יכולים להיות מאומנים עם רטט זיף כמו CS לבין התחשמלות periorbital קלה כמו ארה"ב (איור 1). ארה"ב היא מועברת דרך חוטים להציב בניתוח מתחת לרוחב העור לעין. קל CS מועבר באמצעות מסרק המחובר מפעיל כיפוף מלבני 2 שכבתי (איור 2 ב). את מסרק הינע כיפוף ואז מחוברים בסיס מגנטי כי הוא עבר במקום הנכון בזמן אימון והוא מותאם בגין משלוח אופטימלי עבור כל חית פרט. מסרק ממוצבת שהיא רוכבת עליו השפם שנבחר. במהלך מסירת CS, אות נשלחת הינע כיפוף כי מחליף את המסרק מוביל הרטט של שפם 17.

= "jove_content"> גירויים אחרים כגון בטון או בזק של אור שמשו גירויים מותנים יעילים עכברי 16,18,19 בעבר. הגירוי זיף הסיבה נבחר עבור CS ב פרדיגמה ניסויית זה היא התלות של חיות בעכברים על vibrissae שלהם עבור קלט מידע חושי במהלך חיפושים. גירוי זיף הוכח להיות CS אמין ויעיל 20. יתר על כן, בהתחשב המצע ומבוסס ומאורגן קליפת המוח של מערכת vibrissae (כלומר, בקליפה לחבית), גירוי זיף כמו CS מספק כלי אלגנטים למיפוי שינויים הקורטיקלית פלסטי הקשורות למידת מצמוץ מקרי מיזוג 20,21. מערכת קבועת ראש מאפשרת גירוי המדויק של שפם שנבחר להשוות תגובות בין הנוירונים מגורים ונוירונים קבלה תשומות מפאות הלא מגורה. לבסוף, זנים רבים של עכברים להפגין אובדן שמיעה כתוצאה מהזדקנות כמבוגר צעיר יחסית 22, וסגירת עפעף במהלך כהרף המותנה משנת CS ויזואלית (למרות CS ויזואלי עושה לשפר בעיות עם תגובות בהלה 16). גירוי זיף אינו מושפע משני של סיבוכים אלה.

מתפרסמים כאן שינויים ייחודיים וחשובים על הכנות קבועות ראש אחרות למיזוג מצמוץ מקרי, כוללים שיטות למסירת CS וארה"ב, ורכישת תגובת המצמוץ המקרית. המהימנות של המנגנון הזה ואת הפרדיגמה הכשרת מיזוג מצמוץ מקרי מודגמת על ידי הלימוד עקום מעכברים ממוזגים עקומה למידה שטוחה יחסית מחיות מלאות pseudoconditioned (איור 7 א).

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

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל הנהלים הקשורים עכברים בוצעו בהתאם הפרוטוקולים שאושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים של אוניברסיטת נורת'ווסטרן ועדת שימוש סמך הנחיות שהוציא המכון הלאומי לבריאות.

1. צילינדר (איור 2 א)

  1. Construct הצילינדר כפי שתואר על ידי Chettih et al. ו Heiney et al. ממיכל קצף ארוך 14-15. חותכים באורך 10 סנטימטרים של גליל לקדוח חור דרך המרכז כדי להתאים את הציר, מ"מ 12.7 מוט מתכת (0.5 ב.) קוטר. הר הגליל עם הציר שלה על גבי קרש חיתוך אופטי מתכת כפי שתואר על ידי Heiney et al. או תמיכה אחרת (למשל, פרספקס) 15.
  2. להקים שתי מוטות מתכת אנכיות של 12.7 מ"מ קוטר צידיו של הגליל.
  3. צרף שני כני בזווית ישרה על מוטות מתכת.
  4. Secure שני מוטות יותר (5 ס"מ אורך, 12.7 מ"מ קוטר) דרך mounts בזווית ישרה. ה Bevelדואר מסתיים של מוטות אלה ואת רמת מטרותיהם מעל מרכז הגליל (איור 2G).
  5. מקדחה והקש חור הקצוות המפולסים של המוטות כך שייכנס שני 4-40 ברגים במכונה כי יקיימו כנפיים למחבר במקום (האיור 2G).

2. הרכבת מערכת גירוי זיף (איור 2 ב)

  1. חותכים מקטע 10-שן של המסרק מן מסרק שיער רגיל.
  2. חותכי חריץ על 2-3 מ"מ רחב כ -5 מ"מ עמוק על החלק העליון של המסרק לקבל מפעיל כיפוף מלבני 2 שכבתי.
  3. הלחמת חוט אחד לכל שטח של מפעיל הכיפוף. השתמש הלחמה השטף שסיפק היצרן. מכסה את המפעיל לרתך עם הקלטת חשמל להגן על העכבר ממשתמש הזרם החשמלי.
  4. סליפ רצועת ההינע לתוך החריץ וחותך המסרק כך שפס הינע הכיפוף יושב בניצב למישור של המסרק. זווית המסרק כך הוא נוטה 45 ° ועוד טבעי עוקב אחרי הקשת של פניו של העכבר.
  5. Secure סוף רצועת הינע לראש המסרק עם אפוקסי מהיר הגדרה.
    הערה: חוטים מולחמים לרצועת הינע כיפוף צריך להיות מחובר אל עמוד המספק 40 וולט אל הינע. ניסויים קודמים הראו כי 40 וולט הוא יעיל מיזוג אך אינו מעורר כל התגובות בהלה.
  6. מניח את הינע הכיפוף המסרק על הר נייד. בעל פיפטה מצורף בסיס מגנטי המשמש בדרך כלל לכלי אסדות אלקטרופיזיולוגיה במבחנה עובד היטב.

3. רכבת המחבר שמתגבר על מוטות מעל הצילינדר (איור 2C, 2E)

הערה: המחבר הוא רצועת 3-D מודפס 7-חור דגם מרצועת ניילון Amphenol 221 סדרה המשמשת את הרצועה על ידי וייס דיסטרהופט וליד גאלווס ואח 10,17.

  1. קש על החור הראשון ברצועה עבור-1 x 0-80"בורג במכונה. זה יהווה בורג נעילה לעגן כיסוי הראש למחבר. מוספית אגוז 0-80 אל ראש בורג הנעילה עם דבק cyanoacrylic כדי להקל סיבוב הבורג ביד.
  2. השאר אחד חור ריק אחרי חור הטפח (כדי לאפשר מקום אגוז 0-80 מכונה) ולדחוף חמש ארובות מצופות זהב relia-טק דרך חמשת החורים שנותרו.
  3. להפשיט את הציפוי מעל חמישה חוטים ארוכים (חוטים המתקבלים כבל Ethernet) הלחמה עד קצה הארובות.
    ההערה: שני החוטים הראשונים ישמשו כדי להקליט את אותות electromyographic (EMG) כי יאתרו תגובת מצמוץ מקרי באי אות סינון והגברה מן מגבר. השני השני יספוק את האות בהלם מבודד גירוי. החוט האחרון ישמש הארקה. חוטים אלה יחוברו למערכות בשימוש עבור משלוח CS-US מתוזמן.
  4. ודא קישוריות חשמל בין חוטי הארובות עם multimeter. שים את מודד על הגדרת המשכיות הלחיצה ארוכה על אחד החלליות לפין ואת החללית האחרת עד הקצה גנב לי את החוט. הפינים ואת החוטים הם חשמליים מחובר בעת ההתנגדות נמוכה ואת מודד פולט צליל.
    1. לחלופין, אם מודד אין הגדרת המשכיות, למדוד את ההתנגדות בין הפינים לחוטים. יש משכיות חשמל אם יש למדוד התנגדות קטנה מאוד.
  5. הכן את הכנפיים למחבר פי שניים עד פי-220 טרנזיסטורים בסגנון. חותך את הפולט, בסיס, מוביל אספן של טרנזיסטור ואת רמת פני השטח, כך שהוא יכול להיות מודבק למחבר.
  6. חותך את הקצה של כרטיסיית ההרכבה לפרוץ את החור כך על הכרטיסייה יכולה להחליק מתחת ראש הבורג.
  7. אפוקסי הטרנזיסטורים למחבר. חור כרטיסיית ההרכבה ישמש להבטחת המחבר אל מוט מעל הגליל.
  8. החל אפוקסי לבסיס של החוטים protruding מארובותיהן לאפשר אפוקסי להתייבש. אפוקסי יהיה לבודד ולהגן על קשרים.

4. הכנת כיסוי הראש (2D איור, 2E)

הערה: רצועת כיסוי הראש היא 3-D מודפס רצועת 7-חור דגם מרצועת ניילון סדרת Amphenol 221 המשמשת כיסוי הראש על ידי וייס דיסטרהופט וליד גאלווס ואח 10,17.. היצירה הזאת היא כבר לא מיוצרת באופן מסחרי. קובץ המדפסת ניתן להוריד מאתר האינטרנט של כתב העת הזה.

  1. קש על החור הראשון ברצועה עבור בורג במכונה "0-80 x 1 ולהשאיר אחד חור ריק לאחר החור הראשון.
  2. Push חמש סיכות מצופות זהב הדרך התחתונה של חמשת חורי הנותרים (דרך הקצוות הצרים). השתמש במלחציים כדי להקל דוחפים את הסיכות לרצועה שווה.
  3. שימוש חשפנית תרמית, להסיר כ 0.5 ס"מ של ציפוי polyimide את קצה חוט נירוסטה (0.005 ב. קוטר), לרתך את סוף הפשיטו של wזעמם לפתיחת אחד סיכות לחתוך את החוט כדי 0.6-0.7 ס"מ.
  4. להתפשט על 0.2 סנטימטר מן הקצה של החוט כדי לאפשר נוכחי להעביר לבעל החיים.
  5. חזור על שלבים 4.3-4.4 עבור שלושה חוטים הנותרים.
    ההערה: שני החוטים הראשונים ירשמו תגובות EMG ואילו השניים השניים ישמשו כדי להעביר הלם חשמלי לבעל החיים.
  6. כאחרון (חמישי) התיל ישמש חוט קרקע, לחתוך כ -5 סנטימטרים של חוט נירוסטה ללא ציפוי (0.005 ב. קוטר), הלחמה לפין הנותר.
  7. להבטיח את המשכיות בין חוטי הסיכות עם מודד. (במקרה של חוט הקרקע, שהוא ללא ציפוי, החללית המודדת ניתן למקם בכל מקום לאורך החוט.)

5. הכנת כירורגים (איור 2F)

  1. לעקר את כל הכלים כירורגיים, כולל כיסוי הראש. לעקר כיסוי ראש על ידי השריית זה באלכוהול ולאחר מכן שטיפה עם תמיסת מלח סטרילית.
  2. להרדים את העכבר בתא אינדוקציה עם נ 3-4%aporized isoflurane מעורבב עם קצב זרימה של 1-2 ליטר של חמצן לדקה.
  3. לוודא כי בעל החיים הוא בהרדמה מלאה עם קמצוץ הבוהן. העכבר הוא בהרדמה מלאה, כאשר לא להגיב באופן רפלקסיבי על קמצוץ הבוהן.
  4. ברגע החיה כבר בהרדמה מלאה, להזריק מנה של hydrochloride עצירות כמשכך כאבים (0.05-2 מ"ג / ק"ג, SC), לגלח את הראש של החיה, ומניחים אותו על כרית חימום מכוסה על בסיס מסגרת stereotaxic , לוודא כי בעל החיים הוא בהרדמה מלאה, ולאבטח את הראש למסגרת. לשמור על זרימת isoflurane מתאדה לבעל החיים, מעבר 2% בקצב זרימה של 1-2 ליטר של חמצן לדקה. למרוח כמות קטנה של משחת עיניים כדי הקרניות.
  5. לחטא את הקרקפת עם יוד povidone וזמן אלכוהול שלוש כל אחת, לסירוגין בין השניים.
  6. עם להב סכין מנתחים מספר 10 או 15, עושה חתך לאורך קו האמצע של הקרקפת, חשיפת הגולגולת מחזית tלו עיניים לעבר העצם interparietal (~ 1.5-2 ס"מ).
  7. להתאפק סגר היטב את העור עם קליפים מיקרו. מניח קליפ אחד מעל העין, אחד לאורך באמצע הציר המקורי-זנב, ואחד בחלק האחורי של הגולגולת בילטרלי (כלומר, להשתמש שישה קליפים בכל). על מנת למנוע avulsion כיסוי ראש, לחשוף כמה שיותר הגולגולת ככל האפשר, לרבות הצדדים והגב. זה יהיה להגדיל את שטח הפנים של היישום של מלט דבק luting.
  8. באמצעות אזמל, לגרד לאורך החלק העליון של הגולגולת כדי להסיר את periosteum ולהבטיח משטח עבודה נקי ויבש. נקה את החלק העליון של הגולגולת עם מי חמצן 3% שלוש פעמים.
  9. מקדחה שני חורים לתוך הגולגולת עם בר חרוט הפוך 34 גודל או מקדח חותך חריטת 1.6 מ"מ לקבל 00-90 ברגים (0.0625 ב. ארוך). הברגים יספקו את הארקת החשמל. מניחים חור אחד מול גבחת, והשני מול למבדה, השמאלי של קו האמצע כאשר התניית righעין t. מניח בורג אחד בכל חור. מנמיכים את הבורג 0.28 מ"מ לתוך הגולגולת עבור כל סיבוב מלא; שני סיבובים מלאים מספיקים.
  10. צור מספר divots הקטן של כ 0.75 מ"מ קוטר על הגולגולת כדי להגדיל את שטח הפנים וכוח אחיזה עבור הבטון.
  11. קח את הקצה העליון הושלם בסופו של חוט הקרקע בתצורת דמות ושמונה סביב שני ברגים. אפשר רפוי כמה (~ 1.5 ס"מ בין כיסוי ראש ואת הבורג) ב חוט הקרקע כך את הקצה העליון ניתן למקם כראוי לאחר מכן.
    ההערה: הספרה שמונה בדרך כלל מבטיחה חיבור חשמלי טוב בין התיל את ברגי הקרקע. החוט יכול גם להיות מולחם את הבורג כדי להבטיח חיבור חשמל.
  12. החל את מלט הדבק luting. פעל על פי הוראות היצרן לערבוב מלט הדבק luting או לערבב 4 כפות של תערובת L-אבקה, 8 טיפות של הבסיס, ו -2 טיפות של הזרז בצלחת ערבוב קרמיקה קרה (להבטיח את o רצועת הטמפרטורהn מנת הערבוב היא שחורה לגמרי.) הטמפרטורה הקרה מרחיבה את זמן העבודה של המלט.
    1. מעיל הגולגולת ואת הברגים בנדיבות עם מלט luting ולאפשר הבטון להתייבש. זה אמור לקחת רק כמה דקות.
  13. אחרי המלט התייבש, מקם את הקצה העליון אנכי, עם הסיכות בעמידה, מעל הגולגולת. החזק את הקצה העליון במקום עם בעל דומה למחבר
    הערה: ראה "3. רכבת המחבר" ​​-The בעל צריך להיות רק רצועת חמישה חור עם שקעים מצופי זהב על מנת לקבל את הסיכות של כיסוי הראש. בעל מחוברת זרוע על מסגרת stereotaxic. השימוש של הבעל וזרוע מקל על המיצוב של הכיסוי הראש לחוטים.
  14. לאחר כיסוי ראש כבר ממוצבת, לקלף את העור מסביב לאזור periorbital ולמקם שני החוטים הלם כדי לאפשר בסופו של דבר 0.2 ס"מ הפשיטו לנוח מתחת לפני העור וכ 2-4 מ"מ הזנב ישירות EYדואר. אל תאפשר את הקצוות של שני חוטים לגעת זה בזה. מקם את שני חוטים EMG על muscularis orbicularis oculi מעל ארובת העין.
    1. במידת הצורך, לחתוך את הקצוות של החוטים אם הם ארוכים מדי ונראים כאילו הם עשויים ישירות לשרוט את במסלול לגרום לזיהום. אם ניתוק קצות החוט, להבטיח כי יש חשוף חוט חשוף מספיק. לחלופין, אם החוטים נראים ארוכים מדי, לכופף את החוט בחזרה בבסיס, שם הם להאריך מתוך כיסוי הראש.
    2. מלט בבסיס החוטים (כלומר, בסופו של הדבר ליד כיסוי הראש) במקום על הגולגולת עם התפשטות קטנה של מלט דבק luting ולאפשר לו להתייבש (חצי שימוש של החלק שתואר קודם לכן).
  15. הסר את קליפים מיקרו בעדינות לקפל את קפלי עור לאחור על מלט. אפשר העור להתיישב באופן טבעי כדי למנוע מתיחות על כל חלק של העור על מנת למנוע עיוות של העפעף, מניעת תגובת המצמוץ המקרית,ומצוקה לבעל החיים.
  16. חותם את האזור החשוף במלט שיניים, מכסה כל דבר, מן העור החרות לקצה העליון של כיסוי הראש במלט. לנקוט משנה זהירות כדי למנוע טפטוף מלט על העיניים או לפיני של כיסוי ראש. חלקית מלט נרפא יכול להיות מוחלק מניפולציות עם מקלון צמר גפן שהוטבל ממס דבק דנטלי. אפשר הבטון להתייבש לחלוטין לפני הסרת בעל כיסוי הראש.
  17. אפשר החיה להתאושש מההרדמה על משטח מחומם לפני החלפת החיה לכלוב שלו. נהל Metacam (1 מ"ג / ק"ג, SQ) ולאחר מכן למקם את החיה לכלוב שלו.
  18. אפשר החיה 5-7 ימים של התאוששות לפני הבדיקה או הכשרה. לשמור על רמה שלאחר ניתוח טיפול לבעל החיים על פי הנחיות המוסד שלך. החיה צריכה להיבדק לפחות פעם ביום לאחר שהוא התאושש מניתוח. Watch עבור סימנים של אכילה גרועה ו / או שתייה והתנהגות אדישה. אם כאבעל פי החשד, לספק Metacam כל 24 שעות (באותו מינון כמו בסוף שלאחר הניתוח) עד הקלה. לידוקאין ניתן ליישם באופן מקומי על הפצע אם בעל החיים הוא מגרד או מראה סימני אי נוחות.

6. הצבת העכבר על צילינדר והכשרה (איור 2G)

  1. כדי למקם את העכבר על הגליל, לרסן את העכבר ביד בקצרה על ידי מחזיק אותו בזנב ביד אחת ולאחר מכן לתפוס את העכבר מאחורי הכתפיים עם אצבע לאגודל עם אחרים. עוטפים את האצבעות הנותרות סביב הבטן ופלג הגוף העליון של העכבר.
  2. עם היד לא מרסנת את העכבר, חבר את המחבר כדי כיסוי הראש על הראש של העכבר וסובבתי את בורג הנעילה.
  3. מניח את העכבר בעדינות על הגליל והחזק אותו במקום תוך הצמדת המחבר למסגרת. השתמש שני ברגים כדי להדק את המחבר לברים מעל הגליל.
  4. לאחר למחבר אובטח למסגרת הגליל, releASE את האחיזה על העכבר. תן את עכבר יום אחד שני מפגשים של התרגלות אל הגליל. אפשר בכל מפגש הרגלה אותו פרק זמן כמו כל פגישה מיזוג.
    1. שיא קצב הבהוב ספונטני במהלך הרגלה מראש לחשוף העכברים לרטט זיף CS כדי למזער את המופע של תגובות בהלה. החל את CS כמו במהלך הפגישה מיזוג בפועל, אך ללא חשמל לזעזע אותנו.
    2. החל את הגירוי זיף CS ידי הצבת קרוב המערכת Piezo (כ -0.5 ס"מ) לצד מותנה (בצד ימין) של העכבר, בעוד מחליק את שיני המסרק על שפם הפרט. ודא כי אותו שפם מגורה ליום על ידי הצבת מערכת Piezo באותה תנוחה מיום ליום.
  5. להתחיל אימון העכבר על התניה קלאסית. לספק שני מפגשים של אימונים ליום במשך חמישה ימים. השאירו כשעתיים בין כל אימון.
    1. לקבוצה, מעדנייה מותנהVer ושלושים משפטי בכל הפעלה של רטט זיף 250 msec ארוך CS (60 הרץ) זיווג עם פולס חשמלי ארוך 100 msec ארה"ב (0.3 מילי-אמפר - 3 מילי-אמפר, נמסר מן המבודד גירוי A385R WPI). הפרד את CS וארה"ב עם 250 מרווח עקבות גירוי ללא ארוכה msec כדי להפוך את המשימה תלויה בהיפוקמפוס (איור 1) 23.
    2. התאם את עוצמת ההתחשמלות עבור כל חיה כך מצמוץ הוא עורר. ניסויים נפרדים עם מרווח intertrial אקראי של 30-60 שניות (ממוצע של 45 שניות, משך הזמן הכולל של 30 דקות בכל הפעלה.)
    3. לספק ושלושים משפטים לבד מזווג CS לבד בארה"ב מדי (עבור סכום כולל של ניסויים שישים) לקבוצת pseudoconditioned, באמצעות אותם הפרמטרים גירוי כאמור עבור הקבוצה מותנה. ודא כי CS לבד וארה"ב שמשפטים בלבד הם pseudorandomized כזה שאף גירוי מוצג יותר מפעמיים ברציפות. פרד כל ניסוי עם מרווח intertrial ממוצע של 22.5 שניות.
  6. דהרקע רעש כבד ב 65 dB ברחבי הרגלה והכשרה כדי להסוות רעש כלשהו של הרטט שנוצר על ידי ממריץ זיף.

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

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

8-10 השבוע גבר בן עכברי C57BL6 / J אומנו על מיזוג מצמוץ מקרי עקבות על מנגנון הליכון הגלילי-קבוע הראש. 8 עכברים אומנו עם מצגות CS-US לזווג (קבוצת מותנית) ו -9 עכברים אומנו עם מצגות CS וארה"ב מזווגות (קבוצת pseudoconditioned).

קלטות EMG דוגמא תגובה מותנית עכבר מותנה מוצגות איורי 3 ו -4. הקלטות EMG עבור כל ניסוי ...

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

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מיזוג מצמוץ מקרי קלסי הוא צורה של למידה אסוציאטיבית כי הוא כלי שימושי להבנת התשתית העצבית הבסיסית למידה וזיכרון. שיטות קודמות מועסקות מיזוג מצמוץ מקרי במכרסמים כגון עכברים מעורבים בתא שאפשר את החיה לנוע בחופשיות. תכשיר קבוע ראש למיזוג מצמוץ מקרי בעכברים, באמצעות המנגנון שתואר על ידי Chettih et al. ו Heiney et al. והכי מנוצל לאחרונה מיזוג מצמוץ מקרי עקבות אור עורר סיגל ואח '. מציע מספר יתרונות, כגון מתן אפשרות בודאות נהלים ניסויים להתבצע במהלך מיזוג מ...

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

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו מומנה על ידי משרד ההגנה (W81XWH-13-01-0243) לבין המכון הלאומי לבריאות (R37 AG008796). אנו מודים אלן בייקר בחנות המכונה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן לבניית מנגנון גליל-קבוע הראש. אנו מודים לד"ר Shoai האטורי על הנחייתו ב Matlab ו- Solidworks. אנו מודים לד"ר ג'ון כוח עבור תוכנת LabVIEW ששלטה הניסוי.

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

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
רולר קצף Exervo TeraNova 36 אינץ' x 6 אינץ' אמזוןB002ONUM0Eלפרספקס
בהתאמה אישית; מוטות מתכת בעובי 1 ס"מ
(12.7  קוטר מ"מ)
בורג מכונה 4-40 בהתאמה אישית (.25  ב. ארוך)אמזון אספקתB00F33Q8QOעבור צילינדר
עיצוב קלאסי מסרק שיערConair93505WG-320לגירוי שפם
2 שכבות מלבני כיפוף מפעילPiezo SystemsT220-A4-303X לגירוי שפם
ערכת הלחמה ושטףמערכות פייזוMSF-003-NIלגירוי שפם
בסיס מגנטיThor LabsMB175לגירוי שפם
מוט הברגה לבסיסבהתאמה אישית
המבוססות על מחברי רצועת ניילון מסדרת 221 מבית Electronic Connector Corp.בהתאמה אישית, מבוסס על וייס ודיסטרהופט, 2008
TO-220 Style TransistorAmazon SupplyB0002ZPZYO למחבר; לכנפיים
Relia-Tac SocketsElectronic Connector Corp.220-S02למחבר
Relia-Tac PinsElectronic Connector Corp.220-P02לכיסוי ראש
0-80 בורג מכונת נירוסטה (באורך 1 אינץ')אמזון אספקתB000FN68EE בורג נעילה
0-80 אגוז משושה למכונת נירוסטה (עובי 5/32 אינץ')אספקת אמזוןB000N2TK7Yבורג נעילה ראש
לוקטיט סופר דבק-נוזלילוקטיט1365896דבק ציאנואקרילי; לבורג הנעילה
הגדרה מהירה אפוקסיאס חומרה18613עבור מערכת גירוי מחבר ושפם
חוטיEthernet כבל Ethernet כדי להשתמש בחוטים הבודדים עבור המחבר
חוטי נירוסטה מצופים פולימיד (2  ב. ארוך, 0.005 אינץ'. קוטר)פלסטיק אחד005sw / 2.0 37365 S לכיסוי ראש, EMG וחוטי זעזועים
חוט נירוסטה לא מצופה (.005  ב. קוטר)AM Systems792800לכיסוי ראש, חוטי הארקה
Tenma Variable AutotransformerTenma72-110לגירוי השפם; ריאוסטט להתאמת הזרם למפעיל הכיפוף
מגברA-M Systems1700מגבר לסינון והגברה של אותות EMG
WPI A385R מבודד גירויWorld Precision Instruments31405עבור הלם חשמלי
איזותזיה (איזופלורן)הנרי שיין: בריאות בעלי חיים50031לניתוח; הרדמה
Buprenex הזרקה CIIIReckett Benckiser Pharmaceuticals IncNDC 12496-0757-1לניתוח; משכך כאבים
דמעות אקווה: חומר סיכה משחת עיניים AkornNDC 17478-062-35משחת דמעות מלאכותית למניעת יובש בעיניים בזמן הרדמה
רפידות הכנה Povidine-IodinePDINDC 10819-3883-1לניתוח;
ניתן לרכוש רפידותבכל בית מרקחת סטנדרטי
ידיות אזמל כירורגיות מנירוסטה (מס' 3)Integra Miltex 4-7.לניתוח
להבי אזמל כירורגיים מנירוסטהIntegra Miltex4-310 או 4-315לניתוח; מספר 10 או 15 להב אזמל
3% מי חמצןניתן לרכוש מכל בית מרקחת סטנדרטי
Micro ClipRobozRS-5459לניתוח, כדי לעכב את העור
00-90 בורג מכונה מנירוסטה (0.0625  ב. ארוך)אספקת אמזוןB002SG89X4 לניתוח, לעטוף חוט הארקה מסביב
כלי סיבובי מקצועיאגוז חלול29637מקדחה ידנית לניתוח, לקידוח חורים בגולגולת
חרוט הפוךRobozRS-6282C-34קוץ חרוט הפוך גודל 34; לניתוח, לקידוח חורים בגולגולת
מקדח חותך חריטהDremel106חותך חריטה; 1.6 מ"מ; לניתוח, לקידוח חורים בגולגולת
C& B Metabond-Quick! מערכת מלט "B" בסיס מהירParkellS398לניתוח; מערכת מלט דבק; חשוב למניעת ניתוק כיסוי ראש
C& B Metabond-Quick! מערכת מלט שקופה L-אבקתParkellS399לניתוח; מערכת מלט דבק; חשוב למניעת עקירת כיסוי ראש
C& B Metabond-Quick! מערכת צמנט "C" זרז TBB אוניברסלי 0.7 מ"לParkellS371לניתוח; מערכת מלט דבק; חשוב למניעת עקירת כיסוי ראש
C& B Metabond-Quick! מערכת מלט צלחת ערבוב קרמית עם רצועת טמפרטורהParkellS387לניתוח; מערכת מלט דבק; חשוב למניעת עקירת כיסוי ראש
פינצטה שוויצרית, סגנון #5World Precision Instruments504506לניתוח
אפליקטורים פוריטניים עם קצה כותנהVWR International10806-005 לניתוח
ערכת מלט אחיזת איטום שינייםDentsply675570לניתוחים; מלט דנטלי
צילינדר מגנטי רצועות ניתן לפרק כבל הכנת אלכוהול אנטיספטיות

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Clark, R. E., Squire, L. R. Classical conditioning and brain systems: the role of awareness. Science. 280 (5360), 77-81 (1998).
  2. Thompson, R. F., Kim, J. J. Memory systems in the brain and localization of a memory. PNAS. 93 (24), 13438-13444 (1996).
  3. Solomon, P. R., Vander Schaaf, E. R., Thompson, R. F., Weisz, D. J. Hippocampus and trace conditioning of the rabbit's classically conditioned nictitating membrane response. Behav Neurosci. 100 (5), 729-744 (1986).
  4. Moyer, J. R., Deyo, R. A., Disterhoft, J. F. Hippocampectomy disrupts trace eye-blink conditioning in rabbits. Behav Neurosci. 104 (2), 243-252 (1990).
  5. Weiss, C., Bouwmeester, H., Power, J. M., Disterhoft, J. F. Hippocampal lesions prevent trace eyeblink conditioning in the freely moving rat. Behav Brain Res. 99 (2), 123-132 (1999).
  6. Weiss, C., Disterhoft, J. F. Exploring prefrontal cortical memory mechanisms with eyeblink conditioning. Behav Neurosci. 125 (3), 318-326 (2011).
  7. Aiba, A., et al. Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice. Cell. 79 (2), 377-388 (1994).
  8. Skelton, R. W. Bilateral cerebellar lesions disrupt conditioned eyelid responses in unrestrained rats. Behav Neurosci. 102 (4), 586-590 (1988).
  9. Takehara, K., Kawahara, S., Takatsuki, K., Kirino, Y. Time-limited role of the hippocampus in the memory for trace eyeblink conditioning in mice. Brain Res. 951 (2), 183-190 (2002).
  10. Weiss, C., Disterhoft, J. F. Evoking blinks with natural stimulation and detecting them with a noninvasive optical device: A simple, inexpensive method for use with freely moving animals. J Neurosci Meth. 173, 108-113 (2008).
  11. Royer, S., et al. Control of timing, rate and bursts of hippocampal place cells by dendritic and somatic inhibition. Nature. 15 (5), 769-775 (2012).
  12. Goldey, G. J., et al. Removable cranial windows for long-term imaging in awake mice. Nature Protoc. 9 (11), 2515-2538 (2014).
  13. Lovett-Barron, M., et al. Dendritic inhibition in the hippocampus supports fear learning. Science. 343 (6173), 857-863 (2014).
  14. Chettih, S. N., McDougle, S. D., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. Adaptive timing of motor output in the mouse: the role of movement oscillations in eyelid conditioning. Front in Integ Neurosci. 5 (72), (2011).
  15. Heiney, S. A., Wohl, M. P., Chettih, S. N., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. Cerebellar-Dependent Expression of Motor Learning during Eyeblink Conditioning in Head-Fixed Mice. J Neurosci. 34 (45), 14845-14853 (2014).
  16. Siegel, J. J., et al. Trace Eyeblink Conditioning in Mice is Dependent upon the Dorsal Medial Prefrontal Cortex, Cerebellum, and Amygdala: Behavioral Characterization and Functional Circuity. eNeuro. , (2015).
  17. Galvez, R., Weiss, C., Cua, S., Disterhoft, J. A novel method for precisely timed stimulation of mouse whiskers in a freely moving preparation: application for delivery of the conditioned stimulus in trace eyeblink conditioning. J Neurosci Meth. 177 (2), 434-439 (2009).
  18. Gruart, A., Sánchez-Campusano, R., Fernández-Guizán, A., Delgado-Garcìa, J. M. A Differential and Timed Contribution of Identified Hippocampal Synapses to Associative Learning in Mice. Cereb Cortex. , (2014).
  19. Weiss, C., et al. Impaired Eyeblink Conditioning and Decreased Hippocampal Volume in PDAPP V717F Mice. Neurobiol Dis. 11 (3), 425-433 (2002).
  20. Galvez, R., Weiss, C., Weible, A. P., Disterhoft, J. F. Vibrissa-signaled eyeblink conditioning induces somatosensory cortical plasticity. J Neurosci. 26 (22), 6062-6068 (2006).
  21. Galvez, R., Weible, A. P., Disterhoft, J. F. Cortical barrel lesions impair whisker-CS trace eyeblink conditioning. Learn & Memory. 14 (1), 94-100 (2007).
  22. Johnson, K. R., Zheng, Q. Y., Erway, L. C. A Major Gene Affecting Age-Related Hearing Loss Is Common to at Least Ten Inbred Strains of Mice. Genomics. 70 (2), 171-180 (2000).
  23. Tseng, W., Guan, R., Disterhoft, J. F., Weiss, C. Trace eyeblink conditioning is hippocampally dependent in mice. Hippocampus. 14 (1), 58-65 (2004).
  24. Joachimsthaler, B., Brugger, D., Skodras, A., Schwarz, C. Spine loss in primary somatosensory cortex during trace eyeblink conditioning. J Neurosci. 35 (9), 3772-3781 (2015).
  25. Boele, H. J. Cerebellar and extracerebellar involvement in mouse eyeblink conditioning: the ACDC model. Front in Cell Neurosci. 3 (19), (2010).
  26. Koekkoek, S. K. E., Den Ouden, W. L., Perry, G., Highstein, S. M., De Zeeuw, C. I. Monitoring kinetic and frequency-domain properties of eyelid responses in mice with magnetic distance measurement technique. J Neurophysiol. 88 (4), 2124-2133 (2002).
  27. Ward, R. L., Flores, L. C., Disterhoft, J. F. Infragranular barrel cortex activity is enhanced with learning. J Neurophysiol. 108 (5), 1278-1287 (2012).

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

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

EMG

מאמרים קשורים