Name: פלטפורמה גמישה לניטור למידה אסוציאטיבית חושית תלוית מוח הקטן (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-01-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 32 s
Description: למדו שיטה לניטור התנהגות תלוית מוח הקטן בעכברים באמצעות פלטפורמה גמישה וזולה. שיטה זו מאפשרת מחקר של למידה אסוציאטיבית חושית תלוית סיבי טיפוס.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

עבודה זו נתמכת על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות הנפש NRSA F32 MH120887-03 (ל- G.J.B.) ו- R01 NS045193 ו- R01 MH115750 (ל- S.S-H.W.). אנו מודים לד"ר באס קוקקוק והנק-יאן בולה על דיונים מועילים לאופטימיזציה של הגדרת ה- DEC ולד"ר יו וואנג ושיאואינג צ'ן על דיונים מועילים לאופטימיזציה של הגדרת ה- DTSC.

<ol><li>McCormick, D. A., Lavond, D. G., Clark, G. A., Kettner, R. E., Rising, C. E., Thompson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+engram+found%3F+Role+of+the+cerebellum+in+classical+conditioning+of+nictitating+membrane+and+eyelid+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Bulletin+of+the+Psychonomic+Society%22%5BJournal%5D)">The engram found? Role of the cerebellum in classical conditioning of nictitating membrane and eyelid responses.</a> Bulletin of the Psychonomic Society. 18 (3), 103-105 (1981).</li>
<li>McCormick, D. A., Clark, G. A., Lavond, D. G., Thompson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Initial+localization+of+the+memory+trace+for+a+basic+form+of+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Initial localization of the memory trace for a basic form of learning.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 79 (8), 2731-2735 (1982).</li>
<li>McCormick, D. A., Thompson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellum%3A+essential+involvement+in+the+classically+conditioned+eyelid+response%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Cerebellum: essential involvement in the classically conditioned eyelid response.</a> Science. 223 (4633), New York, N.Y. 296-299 (1984).</li>
<li>Krupa, D. J., Thompson, J. K., Thompson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localization+of+a+memory+trace+in+the+mammalian+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Localization of a memory trace in the mammalian brain.</a> Science. 260 (5110), New York, N.Y. 989-991 (1993).</li>
<li>Llinás, R., Sugimori, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+properties+of+in+vitro+Purkinje+cell+dendrites+in+mammalian+cerebellar+slices%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological properties of in vitro Purkinje cell dendrites in mammalian cerebellar slices.</a> The Journal of Physiology. 305, 197-213 (1980).</li>
<li>Mintz, M., Lavond, D. G., Zhang, A. A., Yun, Y., Thompson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unilateral+inferior+olive+NMDA+lesion+leads+to+unilateral+deficit+in+acquisition+and+retention+of+eyelid+classical+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+and+Neural+Biology%22%5BJournal%5D)">Unilateral inferior olive NMDA lesion leads to unilateral deficit in acquisition and retention of eyelid classical conditioning.</a> Behavioral and Neural Biology. 61 (3), 218-224 (1994).</li>
<li>Welsh, J. P., Harvey, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+lesions+and+the+nictitating+membrane+reflex%3A+performance+deficits+of+the+conditioned+and+unconditioned+response%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%3A+The+Official+Journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Cerebellar lesions and the nictitating membrane reflex: performance deficits of the conditioned and unconditioned response.</a> The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 9 (1), 299-311 (1989).</li>
<li>Mauk, M. D., Steinmetz, J. E., Thompson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Classical+conditioning+using+stimulation+of+the+inferior+olive+as+the+unconditioned+stimulus%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Classical conditioning using stimulation of the inferior olive as the unconditioned stimulus.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 83 (14), 5349-5353 (1986).</li>
<li>Steinmetz, J. E., Lavond, D. G., Thompson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Classical+conditioning+in+rabbits+using+pontine+nucleus+stimulation+as+a+conditioned+stimulus+and+inferior+olive+stimulation+as+an+unconditioned+stimulus%5BTitle%5D)+AND+%22Synapse%22%5BJournal%5D)">Classical conditioning in rabbits using pontine nucleus stimulation as a conditioned stimulus and inferior olive stimulation as an unconditioned stimulus.</a> Synapse. 3 (3), New York, N.Y. 225-233 (1989).</li>
<li>Chettih, S. N., McDougle, S. D., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+timing+of+motor+output+in+the+mouse%3A+The+role+of+movement+oscillations+in+eyelid+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Integrative+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Adaptive timing of motor output in the mouse: The role of movement oscillations in eyelid conditioning.</a> Frontiers in Integrative Neuroscience. 5, 72(2011).</li>
<li>Heiney, S. A., Wohl, M. P., Chettih, S. N., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar-dependent+expression+of+motor+learning+during+eyeblink+conditioning+in+head-fixed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Cerebellar-dependent expression of motor learning during eyeblink conditioning in head-fixed mice.</a> The Journal of Neuroscience. 34 (45), 14845-14853 (2014).</li>
<li>Heiney, S. A., Kim, J., Augustine, G. J., Medina, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precise+control+of+movement+kinematics+by+optogenetic+inhibition+of+purkinje+cell+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Precise control of movement kinematics by optogenetic inhibition of purkinje cell activity.</a> Journal of Neuroscience. 34 (6), 2321-2330 (2014).</li>
<li>Ten Brinke, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolving+models+of+pavlovian+conditioning%3A+Cerebellar+cortical+dynamics+in+awake+behaving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Evolving models of pavlovian conditioning: Cerebellar cortical dynamics in awake behaving mice.</a> Cell Reports. 13 (9), 1977-1988 (2015).</li>
<li>Gao, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitatory+cerebellar+nucleocortical+circuit+provides+internal+amplification+during+associative+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Excitatory cerebellar nucleocortical circuit provides internal amplification during associative conditioning.</a> Neuron. 89 (3), 645-657 (2016).</li>
<li>Giovannucci, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+granule+cells+acquire+a+widespread+predictive+feedback+signal+during+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Cerebellar granule cells acquire a widespread predictive feedback signal during motor learning.</a> Nature Neuroscience. 20 (5), 727-734 (2017).</li>
<li>Ten Brinke, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+modulation+of+activity+in+cerebellar+nuclei+neurons+during+pavlovian+eyeblink+conditioning+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Dynamic modulation of activity in cerebellar nuclei neurons during pavlovian eyeblink conditioning in mice.</a> eLife. 6, 28132(2017).</li>
<li>Wang, X., Yu, S., Ren, Z., De Zeeuw, C. I., Gao, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+FN-MdV+pathway+and+its+role+in+cerebellar+multimodular+control+of+sensorimotor+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">A FN-MdV pathway and its role in cerebellar multimodular control of sensorimotor behavior.</a> Nature Communications. 11 (1), 6050(2020).</li>
<li>Albergaria, C., Silva, N. T., Pritchett, D. L., Carey, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotor+activity+modulates+associative+learning+in+mouse+cerebellum%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Locomotor activity modulates associative learning in mouse cerebellum.</a> Nature Neuroscience. 21 (5), 725-735 (2018).</li>
<li>Kim, O. A., Ohmae, S., Medina, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cerebello-olivary+signal+for+negative+prediction+error+is+sufficient+to+cause+extinction+of+associative+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A cerebello-olivary signal for negative prediction error is sufficient to cause extinction of associative motor learning.</a> Nature Neuroscience. 23 (12), 1550-1554 (2020).</li>
<li>Yamada, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+experience+remodels+genome+architecture+in+neural+circuit+to+drive+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Sensory experience remodels genome architecture in neural circuit to drive motor learning.</a> Nature. 569 (7758), 708-713 (2019).</li>
<li>Horlington, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Startle+response+circadian+rhythm+in+rats%3A+lack+of+correlation+with+motor+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Startle response circadian rhythm in rats: lack of correlation with motor activity.</a> Physiology & Behavior. 5 (1), 49-53 (1970).</li>
<li>Yeomans, J. S., Li, L., Scott, B. W., Frankland, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tactile%2C+acoustic+and+vestibular+systems+sum+to+elicit+the+startle+reflex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Tactile, acoustic and vestibular systems sum to elicit the startle reflex.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 26 (1), 1-11 (2002).</li>
<li>Raspberry Pi Operating system images. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.raspberrypi.com/software/operationg-systems/">https://www.raspberrypi.com/software/operationg-systems/</a> (2021).</li>
<li>VNC Server. VNC® Connect. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.realvnc.com/en/connect/download/vnc/">https://www.realvnc.com/en/connect/download/vnc/</a> (2021).</li>
<li>Anaconda: The world's most popular data science platform. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://xddebuganaconda.xdlab.co/">https://xddebuganaconda.xdlab.co/</a> (2021).</li>
<li>De Zeeuw, C. I., Ten Brinke, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+learning+and+the+cerebellum%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harbor+Perspectives+in+Biology%22%5BJournal%5D)">Motor learning and the cerebellum.</a> Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 7 (9), 021683(2015).</li>
<li>Badura, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normal+cognitive+and+social+development+require+posterior+cerebellar+activity%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Normal cognitive and social development require posterior cerebellar activity.</a> eLife. 7, 36401(2018).</li>
<li>Koekkoek, S. K. E., Den Ouden, W. L., Perry, G., Highstein, S. M., De Zeeuw, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+kinetic+and+frequency-domain+properties+of+eyelid+responses+in+mice+with+magnetic+distance+measurement+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Monitoring kinetic and frequency-domain properties of eyelid responses in mice with magnetic distance measurement technique.</a> Journal of Neurophysiology. 88 (4), 2124-2133 (2002).</li>
<li>Kloth, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+associative+sensory+learning+defects+in+five+mouse+autism+models%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Cerebellar associative sensory learning defects in five mouse autism models.</a> eLife. 4, 06085(2015).</li>
<li>Boele, H. -J., Koekkoek, S. K. E., De Zeeuw, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+and+extracerebellar+involvement+in+mouse+eyeblink+conditioning%3A+the+ACDC+model%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cellular+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Cerebellar and extracerebellar involvement in mouse eyeblink conditioning: the ACDC model.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 3, (2010).</li>
<li>Lin, C., Disterhoft, J., Weiss, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whisker-signaled+eyeblink+classical+conditioning+in+head-fixed+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Whisker-signaled eyeblink classical conditioning in head-fixed Mice.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (109), e53310(2016).</li>
<li>Pereira, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+animal+pose+estimation+using+deep+neural+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Fast animal pose estimation using deep neural networks.</a> Nature Methods. 16 (1), 117-125 (2019).</li>
<li>Mathis, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DeepLabCut%3A+markerless+pose+estimation+of+user-defined+body+parts+with+deep+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">DeepLabCut: markerless pose estimation of user-defined body parts with deep learning.</a> Nature Neuroscience. 21 (9), 1281-1289 (2018).</li>
</ol>

למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.

הפלטפורמה עם הפרוטוקולים המשויכים המתוארים כאן יכולה לשמש למעקב אמין אחר התנהגות בעלי חיים בשתי משימות למידה אסוציאטיביות חושיות. כל משימה תלויה בתקשורת שלמה דרך מסלול הסיבים המטפס. בתכנון המתואר כאן, אנו משלבים אלמנטים כדי להקל על למידה ורישום / הפרעה של תגובת המוח הקטן. אלה כוללים גלגל המאפשר תנועה חופשית11,18, כמו גם קיבוע ראש. הגלגל מאפשר לעכברים לנסוע בחופשיות, מה שנצפה כקריטי לרכישת DEC18. קיבוע ראשים בעכברים מאפשר לחוקרים לנצל גישות...

התניה פבלובית של קשר תת-שני בין גירויים כדי לעורר תגובה מותנית שימשה זה מכבר כדי לחקור למידה התלויה במוח הקטן. לדוגמה, במיזוג עפעפיים קלאסי מושהה (DEC), בעלי חיים לומדים לבצע מצמוץ מגן מתוזמן היטב בתגובה לגירוי מותנה נייטרלי (CS; למשל, הבזק של אור או צליל שמיעתי) כאשר הוא מזווג שוב ושוב עם גירוי בלתי מותנה (US; למשל, נפיחות של אוויר המופעל על הקרנית) אשר תמיד מעורר מצמוץ רפלקס, ואשר מגיע בסוף ה-CS או בסמוך לו. התגובה המלומדת מכונה תגובה מותנית (CR), בעוד שתגובת הרפלקס מכונה התגובה הבלתי מותנית (UR). בארנבים, נגעים ספציפיים למוח הקטן משבשים צורה זו של למידה 1,2,3,4. יתר על כן, קוצים מורכבים של תאי Purkinje, המונעים על ידי קלט הסיבים המטפסים שלהם5, מספקים אותהכרחי של 6,7 ומספיק 8,9 לרכישת CRs מתוזמנים כראוי.
לאחרונה פותחו פרדיגמות למידה אסוציאטיביות תלויות סיבים מטפסים עבור עכברים קבועים ראש. DEC הייתה פרדיגמת הלמידה האסוציאטיבית הראשונה שהותאמה לתצורה זו10,11. DEC בעכברים קבועים ראש שימש לזיהוי אזורים במוחהקטן 11,12,13,14,15,16,17 ורכיבי מעגל11,1 2,13,14,15,18,19 הנדרשים לצורך השגת משימות והכחדתן. גישה זו שימשה גם כדי להדגים כיצד הייצוג הפיזיולוגי ברמה התאית של פרמטרי משימה מתפתח עםלמידה של 13,15,16.
בנוסף ל-eyeblink, פרדיגמת התניית המישוש המושהה (DTSC) פותחה לאחרונה כמטלת למידה אסוציאטיבית חדשנית עבור עכברים קבועים ראש20. בדומה מבחינה רעיונית ל-DEC, DTSC כולל הצגה של CS נייטרלי עם US, הקשה על הפנים בעוצמה מספקת כדי להפעיל רפלקס מבהיל 21,22 כ-UR. בפרדיגמה של DTSC, הן ה-UR והן ה-CR נקראים כתנועה לאחור על גלגל. DTSC שימש כעת כדי לחשוף כיצד למידה אסוציאטיבית משנה את פעילות המוח הקטן ואת דפוסי הביטוי של גנים20.
בעבודה זו פותחה שיטה ליישום גמיש של DEC או DTSC בפלטפורמה אחת. תכונות הגירוי והפלטפורמה עוברות מיפוי באיור 1. העיצוב משלב את היכולת לעקוב אחר התנהגות בעלי חיים באמצעות מצלמה, כמו גם מקודד סיבובי למעקב אחר תנועת עכבר על גלגל. כל ההיבטים של רישום נתונים ומבנה הניסוי נשלטים על ידי מיקרו-בקרים מזווגים (Arduino) ומחשב בעל לוח יחיד (SBC; פטל פאי). ניתן לגשת להתקנים אלה באמצעות ממשק משתמש גרפי מסופק. כאן אנו מציגים זרימת עבודה להתקנה, הכנה וביצוע של ניסויים, וצינור ניתוח מותאם אישית להדמיית נתונים.

<table><tbody><tr><td>בסיס מהיר "B" עבור C& B METABOND - בקבוק 10 מ"ל</td><td>Parkell</td><td>S398</td><td>ממס צמנט דנטלי</td></tr> <tr><td>"C" זרז TBB אוניברסלי - 0.7 מ"ל</td><td>Parkell</td><td>S371</td><td>Catalyst</td></tr><tr><td>#8 Washers</td><td>Thorlabs</td><td>W8S038</td><td>דסקיות</td></tr><tr><td>0.250 אינץ' (1/4 אינץ') x 8.00 אינץ' נירוסטה דיוק</td><td>פיר סרווסיטי</td><td>634172</td><td>פיר 1/4 אינץ'</td></tr><tr><td>0.250 אינץ' (0.770 אינץ') רכזת הידוק</td><td>סרווסיטי</td><td>545588</td><td>הידוק רכזת</td></tr><tr><td>1/4 אינץ' עד 6 מ"מ סט מצמד פיר בורג- 5 חבילות</td><td>Actobotics</td><td>625106</td><td>שרוול צימוד פיר</td></tr><tr><td>1/4 אינץ' -20 ברגי כובע, 3/4 אינץ' ארוך</td><td>Thorlabs</td><td>SH25S075</td><td>בורג 1/4 אינץ'</td></tr><tr><td>100 יח' 5 מ"מ 395&ndash; 400 ננומטר UV אולטרה סגול LED פולט אור דיודה עדשה עגולה שקופה 29 מ"מ עופרת ארוכה (DC 3V) נורות LED +100 יחידות נגדים</td><td>EDGELEC</td><td>&lrm; נוריות CS</td><td></td></tr><tr><td>ED_YT05_U_100Pcs 2 מ' כבל מיקרו HDMI ל-DVI-D - M/M - 2 מ' כבל מיקרו HDMI ל-DVI - 19 פינים HDMI (D) זכר ל-DVI-D זכר - 1920 x 1200 וידאו</td><td>Star-tech</td><td>&lrm; HDDDVIMM2M</td><td>Raspberry Pi4B לצג כבל</td></tr><tr><td>256 GB Ultra Fit USB 3.1 כונן הבזק</td><td>SanDisk</td><td>&lrm; כונן אגודל USB SDCZ430-256G-G46</td><td></td></tr><tr><td>3.3 V&ndash; 5 V 4 ערוצים ממיר רמת לוגיקה מודול הילוכים דו-כיווני</td><td>אמזון</td><td>B00ZC6B8VM</td><td>מעביר רמת לוגיקה</td></tr><tr><td>32 ג'יגה בייט 95 מגה-בייט לשנייה (U1) microSDHC EVO בחר כרטיס זיכרון</td><td>Samsung</td><td>&lrm; MB-ME32GA / AM</td><td>microSD כרטיס</td></tr><tr><td>4.50 אינץ' אלומיניום ערוץ</td><td>סרווסיטי</td><td></td><td>585444 4.5 אינץ' תעלת אלומיניום</td></tr><tr><td>48-LED טלוויזיה במעגל סגור ir אינפרא אדום ראיית לילה תאורה</td><td>towallmark</td><td>SODIAL</td><td>אינפרא אדום אור מערך 4</td></tr><tr><td>יחידות ערכת לוחות לחם כוללת 2 יחידות 830 נקודות 2 יחידות 400 נקודות לוחות לחם ללא הלחמה עבור פרוטו מגן חלוקת בלוקים חיבור</td><td>REXQualis</td><td>B07DL13RZH</td><td>Breadboard</td></tr><tr><td>מתג רשת Ethernet לא מנוהל של 5 יציאות Gigabit</td><td>TP-Link</td><td>&lrm; מתג TL-SG105</td><td>Ethernet</td></tr><tr><td>5 V 2.5 A Raspberry Pi 3 B+ ספק כוח/מתאם</td><td>Canakit</td><td>&lrm; DCAR-RSP-2A5</td><td>ספק כוח עבור Raspberry Pi 3B+</td></tr><tr><td>5-0 ETHILON BLACK 1 x 18 אינץ' C-3</td><td>Ethicon</td><td>668G</td><td>תפרים</td></tr><tr><td>6 מ"מ מקודד פיר 2000 PPR Pushpull Line דרייבר אוניברסלי קו פלט פלט 5-26 V DC אספקת</td><td>Calt</td><td>&nbsp; B01EWER68I</td><td>מקודד רוטרי</td></tr> <tr><td>ואוסלאש; 1/2 אינץ' עמוד אופטי, SS, 8-32 בורג סט, 1/4 אינץ'-20 ברז, L = 1 אינץ', 5 חבילות</td><td>Thorlabs</td><td>TR1-P5</td><td>עמודים אופטיים</td></tr><tr><td>&Oslash; עמוד אופטי 1/2 אינץ', SS, בורג 8-32, 1/4 אינץ'-20 ברז, L = 2 אינץ', 5 חבילות</td><td>Thorlabs</td><td>TR2-P5</td><td>עמודים אופטיים</td></tr><tr><td>&Oslash; 1/2 אינץ' פוסט אופטי, SS, 8-32 בורג סט, 1/4 אינץ'-20 ברז, L = 4 אינץ', 5 חבילות</td><td>Thorlabs</td><td>TR4-P5</td><td>עמודים אופטיים</td></tr><tr><td>&Oslash; 1/2 אינץ' עמוד אופטי, SS, 8-32 בורג סט, 1/4 אינץ'-20 ברז, L = 6 אינץ', 5 חבילות</td><td>Thorlabs</td><td>TR6-P5</td><td>עמודים אופטיים</td></tr><tr><td>&Oslash; מחזיק עמוד 1/2 אינץ', בורג אגודל נעילת משושה קפיצי, L = 2 אינץ'</td> <td>Thorlabs</td><td>PH2</td><td>מחזיק עמוד אופטי</td></tr><tr><td>מתאם-062-M X LUER LOCK-F</td><td>לי ושות'.</td><td>TMRA3201950Z</td><td>סולנואיד שסתום לואר מתאם</td></tr><tr><td>רולר קצף Aeromat גודל: 36 אינץ' אורך</td><td>Aeromat</td><td>B002H3CMUE</td><td>רולר קצף</td></tr><tr><td>לוח לחם אלומיניום 10 אינץ' x 12 אינץ' x 1/2 אינץ', 1/4 אינץ' -20 ברזים</td><td>Thorlabs</td><td>MB1012</td><td>לוח לחם אלומיניום</td></tr><tr><td>Amazon Basics כבל מתאם HDMI ל-DVI, שחור, 6 רגל, 1 חבילה</td><td>Amazon</td><td>HL-007347</td><td>Raspberry Pi3B+ לצג כבל</td></tr><tr><td>ארדואינו &nbsp; Uno R3</td><td>Arduino</td><td>A000066</td><td>Arduino Uno (לוח מיקרו-בקר)</td></tr><tr><td>Arduino Due</td><td>Arduino</td><td>&lrm; A000062</td><td>Arduino Due (לוח מיקרו-בקר)</td></tr> <tr><td>ספק כוח ספסל, יחיד, מתכוונן, 3 יציאות, 0 V, 24 V, 0 A, 2 A</td><td>Tenma</td><td>72-8335A</td><td>ספק כוח</td></tr><tr><td>יריעת אקריליק יצוקה ברורה עמידה בפני שריטות ו-UV, 12 אינץ' x 24 אינץ' x 1/8 אינץ'</td> <td>McMaster Carr</td><td>8560K257</td><td>גיליון אקרילי</td></tr><tr><td>נהג מנוע צעד CNC 1.0&ndash; 4.2 א 20&ndash; 50 V DC 1/128 רזולוציות מיקרו-צעד עבור Nema 17 ו-23 מנוע</td><td>צעד צעד מקוון</td><td>B06Y5VPSFN</td><td>נהג מנוע צעד</td></tr><tr><td>ווסת אוויר דחוס קומפקטי, הקלה מוטבעת, בית פליז, 1/4 NPT</td><td>McMaster Carr</td><td>6763K13</td><td>וסת מקור אוויר</td></tr><tr><td>ספוגית כותנה</td><td>פוריטן</td><td>806-WC</td><td>צמר גפן</td></tr> צג <tr><td>שטוח Dell 1908FP 19 אינץ' - 1908FPC</td><td>Dell</td><td>1908FPC</td><td>צג מחשב</td></tr><tr><td>כבל גמיש עבור Raspberry Pi מצלמה</td><td>Adafruit</td><td>2144</td><td>מצלמה כבל ממשק טורי</td></tr><tr><td>מומנט גבוה Nema 17 מנוע צעד דו קוטבי 92 oz&middot; in/65 N&middot; ס"מ 2.1 אקסטרודר מנוע</td><td>צעד מקוון</td><td>17HS24-2104S</td><td>מנוע צעד</td></tr><tr><td>איזופלורן</td><td>הנרי שיין</td><td>66794001725</td><td>איזופלורן</td></tr><tr><td>קרייזי מקסימום דבק קבוע, 0.18 אונקיות.</td><td>דבק קרייזי</td><td>KG483</td><td>דבק ציאנואקרילט</td></tr><tr><td>לידוקאין HCl</td><td>VetOne</td><td>510212</td><td>לידוקאין</td></tr><tr><td>אגוז משושה פלדה בעל חוזק נמוך, כיתה 2, מצופה אבץ, 1/4 "-20 גודל חוט</td><td>McMaster Carr</td><td>90473A029</td><td>אגוזים</td></tr><tr><td>M3 x 50 מ"מ הברגה חלקית משושה שקע מפתח ברגי ראש ראש 10 יחידות</td><td>Uxcell</td><td>A16040100ux1380</td><td>M3 בורג</td></tr><tr><td>NEMA 17 צעד מנוע הר</td><td>ACTOBOTICS</td><td>555152</td><td>תושבת מנוע צעד</td></tr><tr><td>ספק כוח רשמי Raspberry Pi 5.1 V 3 A עם USB C באורך 1.5 מ'</td><td>Adafruit</td><td>4298</td><td>ספק כוח עבור Raspberry Pi 4B</td></tr><tr><td>Optixcare Dog & ג'ל סיכה לעין חתול, צינור 0.70 אונקיות</td><td>משחה אופטלימית</td><td>Optixcare</td><td>142422</td></tr><tr><td>מיסב כדורי נירוסטה מדויק, מוגן, מס' סחר R188-2Z, 13000 סל"ד מהירות מקסימלית</td><td>McMaster-Carr</td><td>3759T57</td><td>מיסב</td></tr><tr><td>חוטי מגשר פרימיום נקבה/נקבה - 40 x 6 אינץ'</td><td></td><td></td> <td>חוטי</td></tr><tr><td>מגשר פרימיום נקבה/זכר 'הארכה' חוטי מגשר - 40 x 6 אינץ' (150 מ"מ)</td><td>Adafruit</td><td>826</td><td>חוטים</td></tr><tr><td>פרימיום זכר/זכר חוטי מגשר - 40 x 6 אינץ'</td> <td>Adafruit</td><td>758</td><td>חוטים</td></tr><tr><td>רדיופאק L-אבקה עבור C& B METABOND - 5 גרם</td><td>Parkell</td><td>S396</td><td>אבקת צמנט דנטלי</td></tr><tr><td>Raspberry Pi (3B+ או 4B)</td><td>Adafruit</td><td>3775 או 4295</td><td>Raspberry Pi</td></tr><tr><td>Raspberry Pi NoIR מודול מצלמה V2 - 8MP 1080P30</td><td>Raspberry Pi Foundation</td><td>RPI3-NOIR-V2</td><td>מצלמת Raspberry NoIR V2</td></tr><tr><td>תושבת זווית ישרה, חריץ משועמם בגודל 1/4 אינץ' (M6), 8-32 ברזים</td><td>Thorlabs</td><td>AB90E</td><td>תושבת</td></tr> <tr><td>זווית ישרהמהדק זווית ישרה עבור &Oslash; 1/2 אינץ' עמודים, 3/16 אינץ' משושה</td><td>Thorlabs</td><td>RA90</td><td>מהדק פוסט אופטי בזווית ישרה</td></tr><tr><td>מהדק קצה זווית ישרה עבור &Oslash; 1/2 אינץ' עמודים, 1/4 אינץ' -20 חתיך ו-3/16 אינץ' משושה</td><td>Thorlabs</td><td>RA180</td><td>מהדק קצה בזווית ישרה</td></tr><tr><td>RJ45 Cat-6 Ethernet תיקון כבל אינטרנט</td><td>Amazon</td><td>&lrm; כבל Ethernet CAT6-7FT-5P-BLUE</td><td></td></tr><tr><td>מהדק מסתובב עבור &Oslash; עמודים בגודל 1/2 אינץ', 360 מעלות; מתכוונן ברציפות, 3/16 אינץ'</td><td>Hex Thorlabs</td><td>SWC</td><td>מהדקי עמוד אופטיים מסתובבים</td></tr><tr><td>Spike & החזק דרייבר-0.1 עד 5 אלפיות השנייה</td><td>The Lee Co.</td><td>IECX0501350A</td><td>סולנואיד שסתום</td></tr><tr><td>נהג מסתובב בסיס מתאם</td><td>Thorlabs</td><td>UPHA</td><td>מתאם מחזיק פוסט</td></tr><tr><td>USB 2.0 A-זכר למיקרו B כבל, 6 רגל</td><td>Amazon</td><td>&lrm; 7T9MV4</td><td>USB2 סוג A ל-USB2 כבל מיקרו</td></tr><tr><td>כבל מדפסת USB 2.0 - A-זכר ל-B-זכר, 6 רגל (1.8 מ')</td> <td>כבל אמזון</td><td>B072L34SZS</td><td>USB2 מסוג B ל-USB2 סוג A</td></tr><tr><td>VHS-M/SP-12 V</td><td>The Lee Co.</td><td>INKX0514900A</td><td>שסתום סולנואיד</td></tr><tr><td>מכונת כביסה פלדה מצופה אבץ 1/4 אינץ', OD 1.000 אינץ'</td> <td>McMaster Carr</td><td>91090A108</td><td>דסקיות</td></tr></tbody></table>

פלטפורמה גמישה לניטור למידה אסוציאטיבית חושית תלוית מוח הקטן

A Flexible Platform for Monitoring Cerebellum-Dependent Sensory Associative Learning

קלטי סיבים מטפסים לתאי Purkinje מספקים אותות מאלפים החיוניים ללמידה אסוציאטיבית תלוית המוח הקטן. חקר אותות אלה בעכברים בעלי ראש קבוע מקל על השימוש בשיטות הדמיה, אלקטרופיזיולוגיות ואופטוגנטיות. כאן פותחה פלטפורמה התנהגותית בעלות נמוכה (כ-1,000 דולר) המאפשרת מעקב אחר למידה אסוציאטיבית בעכברים מקובעי ראש שמסתובבים בחופשיות על גלגל רץ. הפלטפורמה משלבת שתי פרדיגמות למידה אסוציאטיביות נפוצות: התניית מצמוץ עיניים והתניה מושהית של מבהיל מישוש מושהה. ההתנהגות נמצאת במעקב באמצעות מצלמה ותנועת הגלגלים על ידי גלאי. אנו מתארים את הרכיבים וההתקנה ומספקים פרוטוקול מפורט להדרכה ולניתוח נתונים. פלטפורמה זו מאפשרת שילוב של גירוי אופטוגנטי והדמיה פלואורסצנטית. התכנון מאפשר למחשב מארח יחיד לשלוט בפלטפורמות מרובות לאילוף בעלי חיים מרובים בו זמנית.

זרימת עבודה לניסויים וניתוחים של DEC בחירת פרמטרים ניסיונית נכונה חשובה לאימון מוצלח של התניית לינק עין (DEC). עבור הנתונים שהוצגו כאן, ממשק המשתמש הגרפי שימש לבחירת משך CS של 350 אלפיות השנייה ומשך ארה"ב של 50 אלפיות השנייה. זיווג זה גורם למרווח בין גירויים של 300 אלפיות השנייה: ארוך מספיק כדי למנוע ייצור CR באמפליטודה נמוכה10 וקצר מספיק כדי להימנע מלהיכנס למשטר של למידה לקויה או התניית מעקב, תהליך שמערב אזורים נוספים במוח11. הזמן שבין הניסויים נקבע באמ...

פיתחנו פלטפורמה אחת למעקב אחר התנהגות בעלי חיים במהלך שתי משימות למידה אסוציאטיביות תלויות סיבים מטפסים. התכנון הזול מאפשר אינטגרציה עם ניסויים אופטוגנטיים או ניסויי הדמיה המכוונים לטיפוס על פעילות המוח הקטן הקשורה לסיבים תזונתיים.

Climbing fiber inputs to Purkinje cells provide instructive signals critical for cerebellum-dependent associative learning. Studying these signals in ...

פרדיגמות למידה אסוציאטיביות חושיות חשפו רבות על תפקוד המוח הקטן ועל הקשר שלו לשאר המוח, וההתנהגות שלו. באמצעות העכבר כאורגניזם מודל, אנו מציגים שיטה עם פירוט מספיק למעבדות ברחבי העולם כדי ליישם את השיטות החזקות הללו ביעילות ובזול. הפרוטוקול שלנו יאפשר לחוקרים להגדיר התנהגויות מרובות התלויות במוח הקטן.ניתן לשנות בקלות את פונקציות הליבה של פלטפורמת המחקר שלנו כך שיתאימו לשאלת מחקר מסוימת. כדי להתחיל, חבר את כבל הממשק הטורי של המצלמה למצלמה, ואת יציאת המצלמה ב- SBC. לאחר מכן הורד את מערכת ההפעלה עבור SBC למחשב המארח, וצור קובץ בשם ssh בכרטיס microSD.הוציאו את כרטיס ה-microSD מהמכונה המארחת. הכנס אותו לחריץ כרטיס microSD SBC, והפעל את ה- SBC. לאחר מכן, כדי להכין את ה- SBC לקבלת חיבור קווי למארח, פתח מסוף, הקלד את הפקודה ifconfig "ורשם את כתובת ה- IP של Ethernet של ה- SBC.לאחר מכן עבור אל הכרטיסיה ממשק של הגדרת תצורת Raspberry Pi, והפעל את האפשרויות עבור מצלמה, SSH ו- VNC. ליצירת החיבור הקווי, חבר כבל Ethernet ליציאת Ethernet ב- SBC ובמחשב מארח, וחבר את הקצה השני של כבלים אלה למתג Ethernet. לאחר מכן, באמצעות לקוח מחשוב רשת וירטואלי, כגון VNC, גש לשולחן העבודה באמצעות כתובת ה- IP של SBC ואימות ברירת המחדל.לאחר מכן, הורד את התוכנה הנדרשת ואת ספריות Python הדרושות ל- SBC. כדי לאפשר שליטה י

a-flexible-platform-for-monitoring-cerebellum-dependent-sensory

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

בדו"ח זה, אנו מציעים מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד המסוגל בו זמנית בדיקות רב קוגניטיביים התנהגויות ורישום הפעילות העצבית של מכרסמים.

מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד עבור בדיקת ריבוי פונקציות קוגניטיביות ורישום פעילות עצבית במכרסמים

פרוטוקול אוטומטי לחלוטין לתניה אופרנטית מכרסמים מוצע. הפרוטוקול מסתמך על שליטה זמנית מדויקת של אירועים התנהגותיים לחקור כדי שניסויי השפעות שליטה זו אינטגרציה עצבית שבבסיס פעילות הסנסורית ושליטה קוגניטיבית המידה.

מכרסמים אוויר פרוטוקול אוטומטי לחלוטין עבור הסנסורית אינטגרציה וניסויי בקרה קוגניטיבית

אנו מתארים פרוטוקולים להכשרת חולדות עבור קלטות אלקטרו כרוניות במשימות קוגניטיביות אוטומטיות לחלוטין בהקרנה מקיר לקיר מבוך.

משימות אוטומטיות חזותית קוגניטיבית להקלטה עצבית פעילות באמצעות הקרנה מקיר לקיר מבוך

שיטה זו יוצרת סביבה מוחשית, מוכרת לעכבר כדי לנווט ולחקור במהלך הקלטות מיקרוסקופיות הדמיה או תא בודד אלקטרו, אשר דורשות קיבוע איתן של ראשו של בעל החיים.

פלטפורמה הרימה-Air-מרוצף שטוחה: שיטה חדשה לשילוב עם התנהגות מיקרוסקופית או אלקטרופיזיולוגיה על Awake לנוע בחופשיות מכרסמים

למידת הימנעות הסעות-תיבה-מבוססת היטב במדעי המוח התנהגותיים. פרוטוקול זה מתאר כיצד ניתן לשלב הסעות תיבה לומדת במכרסמים עם microstimulation אתר ספציפי החשמלי intracortical (ICMS) ובו זמנית בchronical הקלטות vivo ככלי ללמוד היבטים רבים של למידה ותפיסה.

שילוב הסעות-Box הדרכה עם אלקטרו Cortex הקלטה וגירוי ככלי לחקר תפיסה ולמידה

טכניקת מלחציים תיקון פרוסה היא שיטה יעילה עבור ניתוח השינויים הנוצרות על-ידי למידה מאפיינים פנימיים, הפלסטיות של הסינפסות סינאפסות או מעכבות.

פרוסה תיקון קלאמפ טכניקת ניתוח הנוצרות על-ידי למידה פלסטיות

בכמה בעלי חיים מניפולציות גנים, באמצעות פרוטוקול אחד עלול להיכשל כדי לגרום בע מ בתאים Purkinje המוח, וייתכן שקיים פער בין בע מ ללמידה מוטורית. פרוטוקולים מרובים נחוצים כדי להעריך את האינדוקציה בע מ בעלי חיים בעלי מניפולציה גנטית. פרוטוקולים רגילים מוצגים.

הערכה של האינדוקציה לטווח ארוך של דיכאון פרוסות למבוגרים בלבד

ווילקון הינו הפלטפורמה החדשנית, החופשית והפתוחה לעיצוב משחקי וידאו אשר מדמה באופן לא פולשני אופני הרים לאורך שביל תלול, מתפתל ומהמורות. הוא מכיל רכיבים המציגים בקרת sensorimotor אנושי (עיכוב, קוונטיזציה, רעש, הפרעה, ולולאות משוב מרובות) ומאפשר לחוקרים ללמוד את הארכיטקטורה שכבתית בשליטה sensorimotor.

גלגלים: בקרת גלגל המשחקים מבוססי פלטפורמת המשחק ללמוד Sensorimotor האדם בקרת

מאמר זה מציג פרוטוקול המאפשר הערכה לא פולשנית ואוטומטית של ביצועי המוטוריקה העדינה, כמו גם למידה מוטורית אדפטיבית ואסוציאטיבית, על אתגרים, באמצעות מכשיר הנקרא סולם ארסמוס. קושי המשימה יכול להיות titrated כדי לזהות ליקוי מוטורי החל גדול עד עדינות.

ניטור למידה מוטורית עדינה ואסוציאטיבית בעכברים באמצעות סולם ארסמוס

המחקר הנוכחי מתאר מבחן התנהגות מוטורית עדינה לבחינת ליקויים מוטוריים במודלים של מכרסמים, כולל חולדת TgF344-AD, באמצעות למידת מכונה.

מטלה מוטורית עדינה לחקר קינמטיקה של מפרקים במודל פרה-קליני של מחלות נוירודגנרטיביות

למדו שיטה לניטור התנהגות תלוית מוח הקטן בעכברים באמצעות פלטפורמה גמישה וזולה. שיטה זו מאפשרת מחקר של למידה אסוציאטיבית חושית תלוית סיבי טיפוס.

פלטפורמה גמישה לניטור למידה אסוציאטיבית חושית תלוית מוח הקטן

גלה סרטונים נוספים