נהלי אימון התנהגותי למציאות מדומה קבועה בראש בעכברים

מחקר זה בוחן מתודולוגיות מפורטות לאימון עכברים בסביבות מציאות מדומה, תוך התמקדות ספציפית בניווט מסלול ליניארי ומשימות מבוך Y מורכבות. מטרתו לטפל בפערים בפרוטוקולי אימון מציאות מדומה ולהעריך את יכולתם של עכברים לבצע התנהגויות מורכבות של קבלת החלטות במציאות מדומה. הפרוטוקול מטפל בפערים במתודולוגיות אימון מפורטות של מציאות מדומה לעכברים, כולל שילוב של פרוצדורות כירורגיות, הגבלת נוזלים והגדרת מערכת. הוא גם מספק מסגרת ליישום משימות התנהגותיות מורכבות, שיפור עקביות הניסוי והקלה על אימוץ מציאות מדומה למחקרים התנהגותיים וקוגניטיביים בניואנסים בעכברים.

פרוטוקול VR זה מאפשר שליטה מדויקת בתנאי הניסוי וממזער רעשים הקשורים לתנועה, ומאפשר ניתוח התנהגותי מפורט והקלטות נוירופיזיולוגיות בעכברים קבועים בראש. זה גם תומך במורכבות מתקדמת במשימות, ומשפר את המחקר של התנהגויות מורכבות ותהליכים קוגניטיביים ששיטות אחרות עשויות שלא ללכוד ביעילות.

[קריין] ראשית, קבע משקולות בסיס לעכברים שבוע מיום ניתוח השתלת מוט הראש. בימים הראשון, השני והשלישי, ספקו לעכברים 15, 10 וחמישה מיליליטר מים לכל 100 גרם מסת גוף בהתאמה. התחל להרגיל את העכברים להליכון הכדורי תוך הצגת ויסות נוזלים כדי לקשר את צינור הליקוק לתגמול באמצעות מוטיבציה פיזיולוגית מתוזמנת נכונה. ביום הראשון, טפלו בעכברים במשך חמש דקות לאחר שקילתם. אחוז בעדינות בשתל מוט הראש כשהם בכלוב שלהם כדי להכיר להם את המניפולציה הזו. הציגו את העכברים לאזור בו שוכנת מערכת המציאות המדומה כדי לאפשר להם לצפות את הסביבה המרחבית בה יתקיימו ניסויים ניסיוניים. ביום השני, טפלו שוב בעכברים למשך חמש דקות. הצמד את מוט הראש למחזיק ואפשר לעכברים להכיר את ההליכון הכדורי למשך 5 עד 20 דקות, בין אם במסלול שחוזר על עצמו ללא אינסוף או ללא הפעלת התוכנה. ביום השלישי, לאחר טיפול בעכברים במשך חמש דקות, חברו אותם היטב להליכון הכדורי המרופד באוויר והציגו להם תגמולים נוזליים דרך צינור התגמול. לפני מיקום העכבר, הארך את צינור התגמול הממורכז עם טיפת תגמול קטנה בקצה. הרם את צינור התגמול 5 עד 15 מילימטרים מעל ההליכון הכדורי כך שליקוק הפיה ידרוש יציבה טבעית של הראש הפונה קדימה. כדי לתקן את העכבר בראש, הנח את העכבר על הצד הדומיננטי של המטפל בהליכון הכדורי. בעזרת היד הדומיננטית של המטפל, משוך את העכבר במוט הראש שלו לכיוון פלטפורמת קיבוע הראש. לאחר מכן הנח את מוט הראש בחריץ המיועד לקיבוע ושימוש ביד הלא דומיננטית של המטפל, לחץ על מוט הראש למקומו. כעת מרפדים את המישור האמצעי של העכבר במרכז ההליכון הכדורי. ודא שהכפות האחוריות של העכבר נמצאות לא יותר מ-11 סנטימטרים מקודקוד ההליכון הכדורי, ושהראש נמצא מאחורי הקודקוד. ודא שכל ארבע הכפות נוגעות בהליכון ושהבטן יכולה לגעת בהליכון כאשר העכבר במנוחה. כמו כן, ודא שכל העדפת צד שנצפתה בעכבר אינה נובעת מאסימטריה באופן שבו החיה מורכבת על הכדור. כדי להנחות את העכבר לעבר צינור הליקוק המורחב, השתמש בשיטת הנשיקה שבה העכבר מתמרן בעדינות עד שפיו כמעט נוגע בקצה הזרבובית. כאשר העכברים מקבלים תגמולים, הגדירו את משך צינור התגמול המורחב לשנייה אחת. לאחר שהעכברים הסתגלו לפרדיגמת הניסוי, בצעו מפגש יומי של 30 דקות שבו העכברים נעים לאורך מסדרון וירטואלי ליניארי שמתחיל באורך של מטר אחד. כשמגיעים לסוף המסדרון ומקבלים את פרס טיפות הסוכר, טלפורט את העכברים בחזרה לנקודת ההתחלה. תעד הקלטות יומיות של נתונים עם חותמת זמן הנוגעים לאחזור תגמול והמרחק שעברו העכברים על ההליכון הכדורי להמשך ניתוח. בפרדיגמת מבוך Y, ודא שהעכברים מנווטים לעבר נקודת בחירה שבה שתי זרועות נמתחות בזווית של 45 מעלות לכל כיוון, ויוצרות צורת Y. השבת את הסיבוב מנקודת ההתחלה של המבוך עד הגעה לנקודת הבחירה, עם שתי זרועות בעלות תכונות חזותיות שונות. לאחר מכן הפעל את הסיבוב בתוך אזור ההחלטה כדי לאפשר לעכבר להסתובב לכיוון הרצוי. עם הכניסה לזרוע המובילה לאזור התגמול, השבת את הסיבוב פעם נוספת. אמן את העכברים לנווט לעבר הזרוע השחורה כדי לקבל פרס סוכר, כאשר כל ניסוי מסתיים בכך שהעכברים משוגרים בחזרה למקום ההתחלה. ערבב באופן אקראי את מיקום התגמול בין הצד השמאלי והימני כדי להבטיח שעכברים יקשרו את התגמול לרמזים חזותיים ולא לצד ספציפי. מספר התגמולים שנרכשו על ידי העכברים גדל בהדרגה עם למידה על פני אורכי המסלולים השונים במשימת ה-VR, עם מהירויות גבוהות יותר שנצפו ככל שאורך המסלול גדל. עלייה ניכרת במהירות הממוצעת נצפתה ככל שאורך המסלול גדל. מבוך ה-Y הראה ביצועים מעל הסיכוי לאורך ימים. עם זאת, רק תת-קבוצה התקדמה בהצלחה לשלבי ההבחנה הקשים יותר.