פרוטוקול מפורט כדי לנתח אובייקט סלקטיביות של נוירונים חזיתי parieto מעורב העתקות visuomotor מוצג.
Method Article
פרוטוקול מפורט כדי לנתח אובייקט סלקטיביות של נוירונים חזיתי parieto מעורב העתקות visuomotor מוצג.
מחקרים קודמים הראו כי הנוירונים באזורים parieto-המצחית של המוח מקוק יכול להיות סלקטיבי מאוד עבור אובייקטים בעולם האמיתי, המוגדרת על-ידי פער המשטחים הקעורים ותמונות של אובייקטים בעולם האמיתי (עם ובלי פער) באופן דומה כמו תיאר בזרם חזותי הגחון. בנוסף, אזורים parieto-המצח הם האמינו להמרת מידע אובייקט ויזואלי פלטי המנוע המתאים, כגון מראש עיצוב של היד במהלך האוחז. כדי לאפיין טוב יותר סלקטיביות עצם קורטיקלית ברשת מעורב visuomotor המרות, אנו מספקים שורה של בדיקות שנועדו לנתח את מידת הבררנות אובייקט ויזואלי של נוירונים באזורי המצח parieto.
פרימטים אנושיות ולא אנושיות לשתף את הקיבולת של ביצוע פעולות מוטוריות מורכבות כולל עצם האוחז. כדי לבצע בהצלחה משימות אלה, המוח שלנו צריך להשלים את השינוי של מאפייני אובייקט פנימי לתוך פקודות מוטוריות. השינוי הזה מסתמך על רשת מתוחכמת של אזורים קורטיקליים הגבי ממוקם הקודקוד, הגחון קליפת premotor1,2,3 (איור 1).
ממחקרים הנגע קופים ובני4,5, אנו יודעים כי הזרם הגבי חזותי - שמקורם קליפת הראיה העיקרית, מכוונים קליפת הקודקודית האחורי - מעורב ראייה מרחבית, תכנון מנוע פעולות. עם זאת, הרוב המכריע של אזורים הגבי לא מוקדשים סוג ייחודי של עיבוד. למשל, האזור intraparietal הקדמי (AIP), באחד האזורים שלב סיום בהזרם הגבי חזותי, מכיל מגוון של נוירונים האש לא רק במהלך האוחז6,7,8, אבל גם במהלך את התמונה בדיקה של9,108,7,אובייקט.
בדומה AIP, נוירונים באזור F5, הממוקמת בקליפת premotor הגחוני (PMv), גם להגיב במהלך חזותי קיבעון האובייקט האוחז, אשר עשוי להיות חשוב עבור השינוי של מידע חזותי לתוך פעולות מוטוריות11. החלק הקדמי של האזור (subsector F5a) מכיל נוירונים להגיב באופן סלקטיבי תלת מימדי (3D, המוגדרת על-ידי פער) תמונות12,13, בזמן subsector ממוקם על קמירות (F5c) מכיל נוירונים מאופיין במראה מאפיינים1,3, ירי הן כאשר חיה מבצעת או מתבונן פעולה. בסופו של דבר, האזור האחורי F5 (F5p) הוא שדה הקשורות יד, עם שיעור גבוה של מגיבים הן תצפית visuomotor נוירונים ואוחז של עצמים תלת-ממדיים14,15. ליד F5, אזור 45B, ממוקם ramus נחות של sulcus מקושת, יכול גם להיות מעורבים גם צורת עיבוד16,17 וגם וותרו18.
בדיקות אובייקט סלקטיביות בקליפת הקודקוד, חזיתית הוא מאתגר, כי זה קשה לקבוע אילו תכונות הנוירונים הללו להגיב ומהם השדות פתוחים לרעיונות של נוירונים אלה. לדוגמה, אם נוירון מגיב צלחת אך לא חרוט, איזו תכונה של אובייקטים אלה הוא נוהג הסלקטיביות הזאת: קו המתאר 2D, מבנה תלת-ממדי, כיוון לעומק או שילוב של תכונות שונות רבות? כדי לקבוע את התכונות אובייקט קריטי עבור נוירונים שמגיבים במהלך קיבעון האובייקט ואוחז, זה הכרחי להעסיק בדיקות חזותית שונות באמצעות תמונות של עצמים וגירסאות מופחתת של אותן תמונות.
חלק נכבד של הנוירונים ב- AIP ו- F5 לא רק מגיב ההצגה החזותית של האובייקט, אלא גם כאשר החיה תופס אובייקט זה בחושך (קרי, בהיעדר מידע חזותי). נוירונים כאלה עשויים שלא להגיב תמונה, אובייקט שלא ניתן לתפיסה. לפיכך, רכיבים חזותיים, מנוע של התגובה קשורים, מה שהופך את זה קשה לחקור את ייצוג אובייקט העצבית באזורים אלה. מאז הנוירונים visuomotor לבדוק רק עם אובייקטים בעולם האמיתי, אנחנו צריכים מערכת גמישה להצגת אובייקטים שונים לעבר עמדות שונות בשדה הראייה, נטיות שונות, אם אנחנו רוצים לקבוע אילו תכונות חשובות אלו נוירונים. האחרון תושג רק באמצעות רובוט מסוגל הצגת אובייקטים שונים במקומות שונים בחלל חזותי.
מאמר זה מתכוונת לספק מדריך ניסיוני עבור חוקרים גם במחקר של נוירונים parieto בעירום. בסעיפים הבאים, אנו נספק פרוטוקול כללי שמשמש במעבדה שלנו לניתוח של תגובות אובייקט וותרו וחזותית, קופי מקוק ער (מאכאכה mulatta).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
כל הליכים טכניים בוצעו לפי המדריך המכון הלאומי לבריאות של טיפול, שימוש של חיות מעבדה, להנחיית האיחוד האירופי 2010/63/האיחוד האירופי ואושרו על-ידי הוועדה האתית של לופן KU.
1. כללי שיטות להקלטות חוץ-תאית בקופים מתנהג ער
2. חוקרים אובייקט סלקטיביות באזורים הגבי
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
איור 5 מגרשים את התגובות של נוירון דוגמה הקליט מאזור F5p נבדק עם ארבעה חפצים: שניים שונים צורות - כדור, צלחת-שמוצג בשני גדלים שונים (6 ו- 3 ס"מ). נוירון מסוים זה הגיב לא רק הספרה גדולה (הגירוי האופטימלית; החלונית השמאלית העליונה), אלא גם לצלחת גדולה (החלונית השמאלית התחתונה). לשם השוואה, התגובה עצמים קטנים יותר היה חלש יותר (העליון והתחתון נכון לוחות).
איור 6 מראה נוירו...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
גישה כוללת במחקר של הזרם הגבי דורש בחירה זהירה של פעילויות התנהגותיות ובדיקות חזותי: יכול להיות מועסק פרדיגמות חזותי, וותרו משולב או תלוי בנפרד המאפיינים הספציפיים של האזור.
במאמר זה, אנו מספקים את הדוגמאות של הפעילות העצבית טלקוה AIP והן F5p בתגובה תת-קבוצה של משימות חזותי מוטורי, אבל יכול להיות שנצפו תגובות דומות מאוד בתחומים חזיתית אחרים כגון אזור 45B, F5a.
אנו מציעים שני כיוונוני ניסיוני לחקור עצבית ייצוג של אובייקטים במהלך האוחז. עם אנכי מסתובב קרוסלה (
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
המחברים אין לחשוף.
אנו מודים אינז Puttemans מארק דה Paep, שרה דה Pril, Depuydt ואוטר, אסטריד הרמנס, Piet Kayenbergh, חריט Meulemans, כריסטוף Ulens, סטיין Verstraeten על הסיוע הטכני והמנהלי.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| רובוט אוחז | GIBAS Universal Robots | UR-6-85-5-A | זרוע רובוט מצוידת במנוע קרוסלה תופס |
| Siboni | RD066/† מנוע 20 MV6, 35x23 F02 | למימוש בקרוסלה אנכית בהתאמה אישית. זה מאפשר סיבוב של הקרוסלה. | |
| מעקב עיניים | SR Research | מערכת מצלמות אינפרא אדום EyeLink II דגימת מסנן 500 הרץ | |
| Wavetek Rockland | 852 | מבצעים מגוון פונקציות עיבוד אותות במטרה להסיר רכיבי תדר לא רצויים של אות. | |
| מגבר מקדים | BAK ELECTRONICS, INC. | A-1 | דגם A-1 מאפשר להפחית את קיבולת הקלט ואיסוף הרעש ומאפשר לבדוק עכבה עבור מיקרו-אלקטרודות מתכת |
| אלקטרודות | FHC | UEWLEESE*N4G | מיקרואלקטרודות מתכת (* = עכבה, לבחירה על ידי החוקר) |
| צג CRT | Research Graphics | M21L-67S01 | צג ה-CRT מצויד בזרחן P46-phosphor בעל דעיכה מהירה הפועל |
| בתריסי גביש נוזלי פרואלקטרי של 120 הרץ | לוח תריס FLC Tech לתצוגה | ; LV2500P-OEM | התריסים פועלים ב-60 הרץ מול הקופים ומסונכרנים עם החזרה האנכית של הצג |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission