Articolo metodologico

Un completamente automatizzata Roditore condizionata Protocollo per Sensomotoria Integrazione e esperimenti di controllo cognitive

DOI:

10.3791/51128

⸱

15 aprile 2014

 , 
1Electrical and Computer Engineering, Michigan State University, 2Neuroscience Program, Michigan State University, 3Cognitive Science Program, Michigan State University

In questo articolo

Sommario

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

Viene proposto un protocollo completamente automatizzato per roditori condizionamento operante. Il protocollo si basa su un preciso controllo temporale degli eventi comportamentali per indagare in che misura influenza il controllo dell'attività sottostante neurale integrazione sensomotoria e di controllo cognitivo esperimenti.

Abstract

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

I roditori sono stati tradizionalmente utilizzati come modello animale di serie in esperimenti di laboratorio che coinvolgono una miriade di compiti sensoriali, cognitive e motorie. Funzioni cognitive superiori che richiedono un controllo preciso su risposte senso-motori come il processo decisionale e modulazione attentiva, tuttavia, sono in genere valutate nei primati non umani. Nonostante la ricchezza di comportamento dei primati, che consente a più varianti di queste funzioni da studiare, il modello roditore rimane un attraente e conveniente alternativa ai modelli di primati. Inoltre, la capacità di automatizzare completamente condizionamento operante nei roditori aggiunge vantaggi unici rispetto del lavoro formazione intensiva di primati non umani, mentre lo studio di una vasta gamma di queste funzioni complesse.

Qui, vi presentiamo un protocollo per operantly condizionamento ratti in esecuzione di compiti di memoria di lavoro. Durante epoche critiche del compito, il protocollo garantisce che il movimento palese dell'animale viene minimizzato requIring l'animale a 'fissarsi' fino a quando un cue Go viene consegnato, simile al non umano disegno sperimentale primate. Una semplice due alternative compito scelta forzata è implementato per dimostrare le prestazioni. Discutiamo l'applicazione di questo paradigma ad altri compiti.

Introduzione

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

Studiare la relazione tra neurofisiologia e il comportamento è l'obiettivo finale dei sistemi neuroscienze. Storicamente, c'è stato un compromesso tra modello animale scelta e repertorio comportamentale 1-5. Mentre organismi semplici come i nudibranchi 6 o 7 calamari sono stati ampiamente utilizzati per studiare le proprietà dei canali ionici singolo, neuroni e semplici circuiti neurali, sono necessari specie di ordine superiore per studiare funzioni più complesse come la navigazione spaziale, il processo decisionale 8-11 e cognitiva controllare 12-14. Nonostante sia un modello animale standard per ....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

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

Tutte le procedure che coinvolgono gli animali sono stati approvati dalla Institutional Animal Care ed uso commissione Michigan State University (IACUC).

1. Setup sperimentale

  1. Utilizzare una scatola condizionamento operante che consiste di una parete nosepoke cinque fori su un lato e un trogolo consegna cibo sul lato opposto.
    1. Il foro nosepoke centro è considerato come un "fissaggio" buco e gli altri quattro fori (due per ogni lato del foro di fissaggio) sono considerati fori bersaglio motore. Ciascun foro è dotato di un LED a tre colori e un raggio infrarosso sistema emettitore-rilevatore che rileva quando l'animal....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

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

Il quadro proposto consente la formazione del soggetto su una serie di compiti cognitivi. Qui abbiamo implementato un compito ritardo incaricato progettato per studiare i meccanismi delle azioni goal-directed nella corteccia prefrontale roditore. Figura 1 mostra un diagramma di flusso del disegno sperimentale.

Per garantire che il soggetto comprende il requisito compito ad ogni passo, dovrebbero essere valutati regolarmente misure di prestazione. Figura 2 mo.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

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

I ratti sono stati ampiamente utilizzati nella ricerca delle neuroscienze da oltre un secolo. Dall'introduzione di Thorndike del concetto di legge di effetto nei gatti 34, condizionamento operante è stato l'approccio standard per testare diversi aspetti del comportamento animale. Molti esperimenti di neuroscienze che coinvolgono il processo decisionale e la preparazione del motore includono un periodo di ritardo tra i segnali d'istruzione e l'intervallo di azione. È desiderabile minimizzare mo.......

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

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

Gli autori dichiarano interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

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

Questo lavoro è stato supportato dal NINDS concessione # NS054148.

....

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Nose Poke a 5 fori con 3 Stim Cue Light Rat CageCoulbournH21-06M/R
Gabbia di provaCoulbournH10-11R-TC 
Software per lo stato graficoCoulbourn 
Generatore di tono/rumore programmabileCoulbournA12-33 
Pellet di precisione senza polvereBio-ServF0165
Modulo altoparlanteCoulbournH12-01R 

Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Goldstein, E. B. Cognitive psychology: Connecting mind, research, and everyday experience. , Wadsworth Publishing Company. (2008).
  2. Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T. M., et al. 4th edition. Principles of neural science. , McGraw-Hill. New York. (2000).
  3. Cisek, P., Kalaska, J. F.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Richiedi il permesso di riutilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE

Richiedi permesso

Tag

Rodent ConditioningOperant ConditioningSensorimotor IntegrationCognitive ControlFive Hole Nose PokeWorking Memory TaskAuditory Instruction CueFixation Hole TrainingBehavioral Tracking SystemMicro Electrode Array

Articoli correlati