Disattivazioni reversibile indotta da raffreddamento per studiare corticali contributi alla memoria di ostacolo nel gatto a piedi

L'obiettivo generale dell'uso delle disattivazioni indotte dal raffreddamento in questo studio è valutare i contributi corticali alla memoria degli ostacoli nel gatto che cammina. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo del controllo locomotore, ad esempio se la corteccia parietale è coinvolta nell'evitamento degli ostacoli guidato dalla memoria. Il vantaggio principale di questa tecnica è la capacità di invertire la disattivazione.

Ciò consente a ciascun animale di fungere da controllo autonomo. Per iniziare, costruisci l'apparato mostrato qui come descritto nel protocollo di testo allegato. Quindi, posizionare l'animale sull'apparecchio di prova mentre indossa l'imbracatura di prova, per acclimatare l'animale alla configurazione.

Questo orientamento del guinzaglio consente all'animale di camminare lungo la parte centrale dell'apparato senza alcuna tensione, incoraggiando così l'animale a rimanere all'interno di questa parte dell'apparato. Stabilire tali confini è utile quando si lavora con un soggetto di prova in movimento. Posiziona il cibo morbido sulla piattaforma del cibo e poi posiziona l'animale sulla passerella, permettendogli di mangiare dalla piattaforma.

Assicurarsi che l'animale sia a proprio agio con la manipolazione, compresi i casi in cui l'animale deve essere spostato nell'area di partenza della passerella. Per valutare la memoria visiva dell'ostacolo, sollevare l'ostacolo sulla passerella e posizionare la piattaforma sul lato opposto dell'ostacolo. Quindi posiziona l'animale nella zona di partenza della passerella e consenti all'animale di avvicinarsi al cibo, scavalcando l'ostacolo con solo le zampe anteriori per poter mangiare dalla piattaforma.

Mentre l'animale continua a mangiare, abbassare l'ostacolo in modo che diventi a filo con la passerella per evitare ulteriori input visivi o tattili. Dopo un periodo di ritardo variabile, spostare nuovamente il cibo in avanti per incoraggiare l'animale a riprendere a camminare. Eseguire anche prove in cui l'ostacolo è assente al fine di prevenire l'assuefazione all'ostacolo e lo sviluppo di una risposta di evitamento appresa.

Osservare il passo delle zampe posteriori nelle prove di presenza e assenza di ostacoli per verificare i comportamenti locomotori tipici e la memoria visiva dell'ostacolo intatta prima del raffreddamento. Assicurarsi che l'animale possa superare l'ostacolo senza contatto e che il passo di tutte e quattro le zampe sia significativamente elevato nelle prove in presenza di ostacolo rispetto alle prove in assenza di ostacoli. Per valutare la memoria tattile dell'ostacolo, inizia assicurandoti che l'ostacolo non sia sollevato sulla passerella.

Quindi posiziona l'animale all'inizio della passerella e lascialo camminare verso la piattaforma per il cibo posta sul lato opposto della fessura dell'ostacolo. Mentre l'animale mangia, solleva l'ostacolo sulla passerella sotto il piatto del cibo, impedendo qualsiasi input visivo dell'ostacolo. Quindi sposta il cibo in avanti.

Mentre il cibo viene spostato in avanti, l'animale dovrebbe toccare l'ostacolo con le zampe anteriori prima di scavalcarlo. Consenti all'animale di continuare a mangiare stando a cavalcioni sull'ostacolo tra le zampe anteriori e posteriori. Durante questo periodo, abbassare l'ostacolo in modo che sia a filo con la passerella per evitare ulteriori input visivi o tattili.

Dopo un periodo di ritardo variabile, spostare nuovamente il cibo in avanti per incoraggiare l'animale a riprendere a camminare. Nelle prove tattili in assenza di ostacoli, fai avvicinare l'animale e mangia dalla piattaforma alimentare. Tuttavia, alzare e abbassare l'ostacolo prima di spostare il cibo in avanti con un ritardo variabile.

Eseguire prove in cui l'ostacolo è assente e non si verifica alcun contatto con le zampe anteriori, per prevenire l'assuefazione alla presenza dell'ostacolo o lo sviluppo di una risposta di evitamento appresa. Osservare il passo della zampa posteriore nelle prove di presenza e assenza di ostacoli per verificare i normali comportamenti locomotori e la memoria intatta dell'ostacolo prima di iniziare il raffreddamento corticale. Per disattivare regioni discrete del cervello e valutare il loro contributo all'evitamento degli ostacoli guidato dalla memoria, impiantare CryoLoops bilateralmente sulle aree cinque e sette secondo le procedure chirurgiche precedentemente riportate come descritto nel protocollo di testo allegato.

Prima del test, preparare il circuito di raffreddamento combinando 200 millilitri di metanolo con 500 cc di ghiaccio secco per formare un bagno di ghiaccio. Collegare il tubo di aspirazione dal serbatoio del metanolo alla pompa. Collegare il tubo di deflusso che corre verso il bagno di ghiaccio all'altro lato della pompa.

Collegare le estremità del tubo a un CryoLoop fittizio e assicurarsi che le estremità si adattino perfettamente ai tubi di ingresso e uscita per completare il circuito di raffreddamento. Quindi collegare la spina della termocoppia a un termometro digitale per il monitoraggio continuo della temperatura. Assicurarsi che la lunghezza di questo cavo e del tubo sia sufficiente per raggiungere la testa dell'animale quando è collegato.

Quindi accendere la pompa a pistoni utilizzando l'interruttore e verificare che tutti i collegamenti siano aderenti e che non siano presenti perdite. Assicurarsi che l'impostazione della pompa, la lunghezza del tubo all'interno del bagno di ghiaccio e la lunghezza del tubo dal bagno di ghiaccio agli anelli fittizi siano ottimali in modo tale che la temperatura del CryoLoop fittizio possa raggiungere uno stato stazionario inferiore a 5 gradi Celsius. Una volta soddisfatti della configurazione iniziale, spegnere la pompa e rimuovere il CryoLoop fittizio.

Posizionare l'animale sull'apparecchio di prova e allacciare l'imbracatura. Quindi fissare la cinghia e fissare il guinzaglio. Quindi, rimuovere il cappuccio protettivo del CryoLoop impiantato per esporre i tubi di ingresso e uscita.

Montare saldamente le estremità dei tubi sui tubi di ingresso e uscita del CryoLoop e collegare la spina della termocoppia al termometro digitale. Inizia la sessione di test con una prova di memoria visiva o tattile degli ostacoli. Dopo il test iniziale, segui con ulteriori prove di tutti e quattro i tipi in modo casuale.

Quindi, accendi la pompa a pistone e attendi uno o due minuti affinché il CryoLoop raggiunga una temperatura di tre gradi Celsius. Quindi esegui un fantastico blocco di prove. Durante le prove, assicurarsi che la temperatura del CryoLoop sia mantenuta intorno ai tre gradi Celsius.

Quindi spegnere la pompa a pistone e attendere che il CryoLoop torni alla sua temperatura originale. Eseguire un blocco di prove di riscaldamento finale dopo che la pompa a pistone è stata spenta. Al termine del test comportamentale, rimuovere il tubo dai tubi di ingresso e di uscita e assicurarsi che i cappucci protettivi siano sostituiti.

Prestare attenzione ai residui di metanolo che possono gocciolare dalle estremità dei tubi e irritare l'animale. Togliete il guinzaglio e l'imbracatura e poi rimettete l'animale nella colonia. Infine, utilizzare un tagliatubi per tagliare le estremità del tubo per evitare collegamenti che perdono il giorno successivo del test.

Quando l'area cinque del cervello del gatto è raffreddata bilateralmente, il passo delle zampe posteriori è stato significativamente attenuato nelle prove in presenza di ostacoli sia per le zampe posteriori anteriori che per quelle posteriori. L'altezza massima del passo delle zampe anteriori nelle prove con presenza di ostacolo e tutte le gambe nelle prove con assenza di ostacolo non sono state influenzate dalla disattivazione dell'area cinque. Allo stesso modo, l'altezza massima del passo per qualsiasi gamba nelle prove con o senza ostacolo non differiva dalla condizione di caldo quando l'area sette era disattivata.

Rispetto alle condizioni calde e raffreddate dell'area sette, l'altezza del passo era ridotta nel passo anteriore della zampa posteriore e nel passo posteriore posteriore per la condizione raffreddata dell'area cinque. Inoltre, la traiettoria del passo della zampa posteriore posteriore è stata influenzata dalla disattivazione dell'area cinque poiché il picco si è verificato prima dell'ostacolo, a differenza del passo sia in condizioni calde che in quelle raffreddate dell'area sette. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di monitorare la temperatura dei circuiti di raffreddamento durante l'esperimento per garantire una corretta disattivazione.

Dopo aver visto questo video dovresti avere una buona comprensione di come disattivare in modo reversibile le regioni della corteccia con il raffreddamento in un animale che si comporta.