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方法論記事

目覚め、無制限の機能的磁気共鳴イメージングのための訓練犬

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DOI:

10.3791/60192

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2019年10月13日

 ,  ,  , 
1Department of Psychology, Auburn University, 2Canine Performance Sciences Program, College of Veterinary Medicine, Auburn University, 3AU MRI Research Center, Department of Electrical & Computer Engineering, Auburn University, 4Alabama Advanced Imaging Consortium, 5Center for Neuroscience, Auburn University

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

拘束されていない目覚め犬の磁気共鳴イメージング(MRI)は、物理的または化学的拘束によるイメージングに対するいくつかの利点を有する新しい方法です。このプロトコルは、高価なMRI環境でのトレーニングを最小限に抑え、イヌ機能MRIに利用可能な対象プールを最大化する費用対効果の高いトレーニング方法を導入します。

要約

機能的および構造的なデータを取得するために、高エネルギーの犬と共に、費用対効果の高い方法で行うことができる犬の機能的磁気共鳴イメージング(fMRI)トレーニングプロトコルを提示します。目を覚ます、拘束されていないfMRIのための犬を訓練するこの方法は、実際のMRIスキャン環境へのステーション動作の転送を容易にするために、いくつかの異なる場所に駐留する一般化手順を採用しています。MRIスキャン環境での広範なトレーニング時間を必要とせずに、コストがかかる可能性があります。また、この方法は、脱感作からMRI環境(すなわち、100+デシベルスキャンオーディオ)へのステーション(すなわち、顎の休息)の挙動のトレーニングを分割し、後者は、専用の聴覚暴露調節セッション中に達成される。完全なトレーニングとテストプロトコルは14時間を必要とし、新しい場所に即座に転送しました。また、視覚顔処理や嗅覚判パラダイムから取得したイヌfMRIデータの例も紹介する。

概要

無制限の目覚め犬に対して行われる磁気共鳴イメージング(MRI)は、犬の脳の機能と構造を調べる新しい方法を生み出す新しい方法です。拘束されていない目覚め犬からのMR画像取得の最初の公開アカウントは、2009年(構造)と2012年(機能的)1、2に掲載されました。無制限の目覚め犬の脳機能を研究するための機能的磁気共鳴イメージング(fMRI)のいくつかの利点があります。まず、データ収集は人間のデータ収集に似ているため、種3全体でより容易に一般化可能である。第二に、任意の望ましくない後遺症を排除し、麻酔の必要はありません。第三に、脳の活動は麻酔によって変化し、したがって認知機能は麻酔なしでより良い評価することができる4.第四に、流体/食物の剥奪と身体的拘束は、研究者が非鎮静動物(例えば、げっ歯類、鳥類、霊長類モデル)を調べることができますが、これらの動物は、彼らの非貧困と拘束されていない動物とは非常に異なる認知状態にすることができます。3.

現時点では、目を覚ます犬をスキャンしている世界中の5つの研究所があります(アトランタ、米国;オーバーン, アメリカ合衆国;ブダペスト, ハンガリー;ケレタロ, メキシコ;ウィーン、オーストリア)、およびMRIスキャン5、6、7を故意に受ける犬を訓練するための標準化された方法はありません。すべてのトレーニング方法は、質の高い脳スキャンに必要な長期間、犬を訓練するという共通の目標を共有しています。すべての方法は強化学習の原則を介して動作しますが、どのように正確に実装されるのかは異なり、この差異が結果に与える影響はまだ分かっていません。したがって、提案されたトレーニング方法が受け入れられ、広く使用されるようになれば、データ内の望ましくない分散の一定量を減らされる可能性があります。この記事では、MRI スキャナに配置するためのトレーニング方法に焦点を当てます。MRIスキャンは高価であり、我々が開発した提案された方法は、トレーニングのためのMRIスキャナに定期的にアクセスすることなく、世界中のトレーナーに費用対効果が高く、一般化可能であるという目的を持っています。

この方法は、トレーニングとテストという 2 つの主要なコンポーネントで構成されます。トレーニングは2つのフェーズで構成されています。フェーズ1は、オープンな環境であごターゲット(すなわち、ステーション)に犬を訓練し、フェーズ2は模擬MRIでステーションに犬を訓練しています。MRIへの脱感感性は、トレーニングフェーズ全体で、個別の専用の聴覚暴露セッション中に行われます。テストは5つの異なったテストの場所で携帯用模擬MRIの位置の位置から成っている。このテストフェーズの有用性は、ステーション動作を一般化し、実際のMRI環境への転送を容易にすることです。全体的なプロトコルを図 1に要約します。

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図 1: プロトコル タイムライン。プロトコルのタイムラインは、トレーニングとテストの 2 つのコンポーネントに分かれています。トレーニングはさらに、オープン環境とモックMRIの2つのフェーズに分かれています。トレーニング中にも別々の聴覚暴露セッションが行われます。テストは5つの異なった移動場所(T1-T5)の携帯用模擬MRIの位置の位置から成っている。犬が5つの異なる転送場所の基準にステーション動作を一般化すると、犬は実際のMRI環境でデータ収集の準備が整います。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

フェーズに応じて、トレーニングとテストは、犬1匹につき週25~75分かかります:10分間の聴覚暴露セッションと2つ以上の5~30分のステーションセッション。このプロトコルは 25 週間で完了できます。転送テスト中、犬は5つの異なる場所でポータブルモックMRI(ボア、無線周波コイル、90+dBオーディオ、イヤーパディング)で5分間の動きのないダウン/ステイと顎の休息のいくつかの試合を実行します。転送セッションは週に1回、30~60分間、5週間連続で行われます。MRIテスト中、犬は実際のMRIスキャナで構造および機能的データ取得の60分間のセッション中に、最終的なステーション動作のいくつかの試合を実行します。

トレーニングとテストを通して、あごの休息は焦点の挙動です。あごの休息とは、犬がその表面に向けていくつかの合図(すなわち、顎を休ませる)に続いて、あごを物体の表面に触れることです。ターゲットに対するその合図は、物理的(例えば、ジェスチャー、ルアー)、口頭(例えば、話し言葉「休息」)、またはオブジェクト(例えば、顎の休息自体へのアクセス)であり得る。あごのターゲティング動作の流暢なパフォーマンスは、ヘッドモーションを制限するために重要です。このプロトコルでは、あごの休息の挙動は、ターゲット持続時間(最大5分)を増加させ、複数のコンテキスト(異なる休憩装置、複数の場所)で起こるように条件付け、維持、および一般化される。さらに、トレーナーのコンディションと行動のパフォーマンスが下がり、滞在が良好であり、リリースキュー「オーケー」、条件付き補強および行動イベントマーカー「クリック」、キープ・グイン・シグナル(KGS)「良好」に対する良好な刺激制御8.プロトコルの過程で、複数の刺激および装置は、特定の段階および特定の間隔で導入される。これらの材料は容易に、そして安価に調達される。詳細については、材料の表を参照してください。

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プロトコル

これらの方法の倫理的承認は、オーバーン大学の機関動物ケアおよび使用委員会から取得され、すべての方法は、そのガイドラインや規制に従って行われました.聴覚暴露の場合、セッションの進行は週番号に基づいています。ステーションセッションの場合、トレーナーがそのトレーニングフェーズで犬を次のセッションに進める前に、特定のセッション指定のパフォーマンス基準(例えば、顎ターゲティングの少なくとも11秒の持続時間)を満たす必要があります。それ以外の場合は、そのステップが繰り返されます。

1. 聴覚暴露セッション

注:これらのセッションは、MRIスキャナノイズに対する正の条件付き感情応答(CER)の受動的暴露とアクティブな古典的なカウンターコンディショニングを構成します。スキャナノイズは、おもちゃの遊びや食べ物の報酬へのアクセスを予測する刺激として確立されます。暴露セッションは週に1回、約10分間行われます。

  1. パッシブエクスポージャー(PE)セッションは、MRIスキャナノイズに対する40~70デシベル(dB)のアンビエントです。犬を使い慣れた運動エリアに運び、ポータブルBluetoothスピーカーを介してセッション指定の音量でオーディオ再生が静かに聞こえる間、犬が歩き回れるようにします(材料の表を参照)。スキャナノイズの10分間の再生を3週間に1回行います(PE1 40-60 dB、PE2 65 dB、PE3 70 dB)。
  2. アクティブエクスポージャー(AE)セッションは、標準的な古典的なコンディショニングパラダイムを利用し、3つのPEセッションの後に行われます。犬を身近な屋内トレーニングルームに搬送し、短遅延クラシックコンディショニング手順の10回の試行を行います(図2参照)。
    1. セッション指定のボリュームで10sのスキャンオーディオを再生します。
    2. 10 s が経過した後、スキャナのノイズがまだ聞こえる間、犬と20sのおもちゃ遊び(または連続的な食べ物の報酬)に従事します。
    3. 遊びの20の後、犬からおもちゃを取得し、ノイズを一時停止します。犬(無言で、おもちゃ/食べ物なしの犬)と10s待ちます。
    4. この遅延の後、次のトライアルを開始します。セッションごとに 10 回の試行を行います。
    5. ボリュームはセッションに対して段階的に増加します。12週間に1回AEセッションを実施(AE1 45 dB、AE2 50 dB、AE3 55 dB、AE4 60 dB、AE5 65 dB、AE60 dB、AE7 75 dB、AE8 80 dB、AE9 85 dB、AE10 90 dB、AE11 100 dB、AE12 > 100 dB)。

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図 2: アクティブな露出。アクティブエクスポージャー(AE)は、短遅延の古典的な調節手順です。10秒CS(すなわち、それ自体で提示されたスキャンオーディオ)、20秒CS +US(すなわち、ボールとスキャンオーディオが一緒に提示)、10秒の遅延(ボールなし、スキャンオーディオなし)。この遅延の後、トライアルはやり直します。セッションごとに 10 回の試行があり、セッションに対して増分ボリュームが増加します。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

注:MRIスキャナベースライン、シム、ローカライザ(スカウト)、MPRAGE、GREフィールド、EPI、マルチバンドEPI、DTI、RESOLVE DTIを使用して、ファントムスキャン中に3T MRIスイートのオープンドアを介してスマートフォンのオーディオ録音アプリを使用して、次のオーディオを収集します。デシベルメーター電話アプリを介してトレーニングセッション中のオーディオ再生の音量レベルを決定します。

2. ステーションセッション

注: これらのセッションは、オープン環境とモック MRI の 2 つのフェーズに分かれています。あご対オブジェクトターゲットを学習した後、百分位数のスケジュールが10%増加すると継続時間が増加します。新しい要素と機器がトレーニング コンテキストに追加されると、動作の特定の基準 (期間など) が一時的に緩和されます。
1)ステーションセッションでは、トレーナーは折り畳まれたタオルにノーズタッチ動作を訓練し、その後、折り畳まれたタオルの上にあごを休めます。そのあごの休息行動は、泡の顎の休息で発生するように一般化され、徐々に5分の試合の持続時間に構築されます。
2)同時に、堅牢なダウンと滞在行動が構築され、維持されます。
3) これらの動作は、密閉された空間(トンネル)と 3' の標高で発生するように条件付けされます。
4)犬は、その後、ヘッドエンクロージャ(モック人間の四肢RFコイル)に順応されます。
5)耳のパディングが導入され、スキャンオーディオは、ステーション動作のコンテキストで(再)導入されます。
犬は最終的に少なくとも5分間、耳のパディングとスキャンオーディオを再生して、3'の高度で囲まれた頭と体で堅牢な顎の休息を行うことができます。補強に - 一部の犬は本質的に食べ物によって動機づけられ、他の犬は遊びや賞賛9によってより動機付けられています。「クリック・アンド・トリート」(C/T)では、Tは必ずしも食べ物のお菓子を意味するのではなく、トレーニングの特定の段階でその特定の犬のためにあるかもしれない報酬手順を指します。食べ物の報酬は、より高いレートと行動の静止繰り返しに自分自身を貸しますが、犬が好むものは、それがハイモーションプレイ(例えば、ボール、引っ張り)であっても、最初に使用することができます。あごのターゲットの挙動が気晴らしと持続時間に対してより弾力性が増すにつれて、食物報酬の使用に移行します。最終的には、おもちゃの遊びは、顎の休息のパフォーマンスの長期間または連鎖の試合のために保存することができます。

  1. フェーズ 1 - オープン環境
    1. クリッカーを充電します。注目を集めながら、クリッカーの「チックトック」と犬の主な報酬(例えば、食べ物)との関連を構築します。注意のためのC/Tイベントの迅速な繰り返しを行う(身体の向きおよび/または目の接触);。犬の位置をリセットするためにお菓子を5を与えます。このセッションを 1 回実行します。
      注: このセッションは通常、3 分以下です。トレーナーがトレーナーに対して条件付き補強方向として確立されている兆候を見ていない場合、またはクリックを聞いた上で報酬を求める行動の放出がクリッカーであることを示す良い兆候である場合は、長くまたは繰り返すことができます。犬に意味のある信号になる。
    2. タオルにあごターゲットをキャプチャします。犬が立って、座っている、または下に座って、C/Tを見て、その後、タオルを調査(すなわち、嗅ぎ取る)。それが確実に起こっていると、任意の鼻タオルのためのC/T、そして顎とタオルの接触。タオルの接触時間を2sに構築します。
      1. 犬が2sのあごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは約 5 分続く必要があります。
        注:犬がこのステップで苦労している場合、トレーナーは(a)食べ物の臭いルアーを介して行動を開始するためにタオルの上に御馳走をこすり、(b)犬に鼻のターゲット(鼻から手のひら)を教え、次に顎ターゲット(あごから手のひら)を教え、タオルの上にあごターゲットを合図することができます。
    3. 短い持続時間とキューの追加であごタオルターゲット.犬が立って、座っている、または下に、タオルにあごの接触の1-2 sのためのC/T。犬が触れている間、またはタオルに触れようとしている間に「休息」と言います。1-2 sの試合の多くの繰り返しの後、C/Tは3の後、次に4、5、その後7s。
      1. 犬が7sのあごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは約 5 分続く必要があります。
        注:次の繰り返しが前の繰り返しよりも長くないように、各顎の長さを変える(すなわち、1"、1"、3"、1"、1"、5"、2"、6"、4"、1"、1"、2"、2"、2"、5"、6"、, 7").
    4. あごは、ダウンと気晴らしの追加でタオルの上に休みます。犬をダウンさせると、あごとタオルの接触の1-5sのためのキュー「休息」とC/T。徐々に彼女の手と足を動かすトレーナーの形で視覚と音響の気晴らしを追加します(例えば、地面をノック、指を揺らす、足をシャッフルなど)。あごとタオルの接触時間を11秒に組み立てるには、1"-5"、6"-7"、8"、9-10"、11"+です。
      1. 犬が11のターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは約 5 分続く必要があります。
    5. あごは遠くにタオルの上で休みます。折り畳まれたタオルまたは折り畳まれたタオルのスタックの横に犬を下にして、あごとタオルの接触の1-3sのためのキュー「休息」とC/T。徐々に遠くから行動を合図する(すなわち、地面に座って、ひざまずいて、立っている)。あごとタオルの接触時間を16秒に組み立てるには、1"-3"、4"-8"、9"-11"、12"-14"、そして16"+です。
      1. 犬が少なくとも16sのターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から10分の間続く必要があります。
    6. あごは、持続時間と距離を増加させるタオルの上に休みます。折り畳まれたタオルまたは折り畳まれたタオルのスタックの横に犬を下にして、あごの接触の1-11sのためのキュー「休息」とC/T。あごとタオルの接触時間を26秒に組み立て、1"-11"、12"-16"、17"-19"、21"-23"、26"+できあ。
      1. 犬が少なくとも26のsをターゲットにするまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から10分の間続く必要があります。
    7. 泡あごの残りを紹介します。発泡顎残りの装置の任意の調査のためのC/T(すなわち、スニッフィング、近接、向き)。装置のいくつかの補強された調査の後、あご接触の1-10sのためのキュー「休息」およびC/T。40 秒までのビルド期間は、1"-10"、11"-21"、23"-31"、40"+のあごの休息することができます。
      1. 犬が少なくとも40sのターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から15分の間続く必要があります。
        注:個々の犬の銃口に合わせてロールフォームあごレスト装置を構築します。ラブラドールサイズの犬の場合は、4インチ幅2.5インチの深いノッチを中央から切り取って6"幅6"を測定する泡の顎の残りを作ります。この材料はMRI環境に取り込むのが安全である。
    8. 泡の顎の休息は、気晴らしと持続時間を増加させます。泡の顎の残りの横にダウンで犬と、顎の接触の1"-23"のためのキュー"休息"とC/T。徐々に視覚と音響の気晴らしを追加します。気晴らしの有無にかかわらず、73 sに時間を構築します。増分は、1"-23"、26"-31"、34"-45"、50"-60"、および73"+です。
      1. 犬が少なくとも73のターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から15分の間続く必要があります。
  2. フェーズ2 - モックMRI。
    注:静止モックMRIを組み立てるには、トンネル(プロキシMRIボア、直径70cmの段ボールコンクリートフォームチューブを6フィートの長さにカットし、3フィートの高い折りたたみテーブルに上昇)、合板プラットフォーム、アクリルモック無線周波数(RF)受信機コイルをコンパイルします。、泡あごレスト装置、およびスピーカーシステム(参照材料の表).2つの合板ブレースでテーブルの上のモックボアを安定化します。モックRFコイルの内部に貼り付けられたバッファパッドを貼り付け、犬の耳に対するパディングと追加の頭蓋安定化/配置フィードバックを提供します。
    1. 持続時間を短縮したボアと標高を導入します。地面にモックボアで最初のセッション全体を行います。トンネルに入り、プラットフォームに横たわるために犬をキュー、C/T.は地面の穴の中の泡の顎の休息をターゲットにするあごの任意の期間のために犬を「休息」し、C/Tをキュー。
      1. モックボア上昇3'で後続のセッションを行います。犬をジャンプまたは上昇した穴、C/Tに持ち上げるように招待します。
      2. 犬を横にして
      3. 高い穴の泡の顎の残りの部分にあごの接触の1-12 sのための犬を「休息」し、C/Tに合図する。
      4. 犬が少なくとも16sのターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは 5 ~ 15 の間で続く必要があります。
    2. 持続時間の増加と高められた顎の残り。犬をジャンプまたはモックボアに持ち上げるように招待します。犬を横にして
      1. 高い穴の泡の顎の残りの部分を標的とするあごの1-12sのための「休息」とC/Tに犬をキュー。
      2. ビルド時間を 60 ss. 増分は 1"-12"、16"-23"、26"-45"、60"+にすることができます。
      3. 犬が少なくとも60sのターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から15分の間続く必要があります。
    3. 標高と短時間のモック無線周波数(RF)コイルを導入します。模擬RFコイルと泡顎の残りの横に地面に座っている間、C/Tは、装置の任意の調査(すなわち、嗅覚、近接、向き)のための犬。
      1. 犬を「休息」させ、鼻のタッチまたは食品ルアーを使用して、モックRFコイルを泡のあごの休息とC/Tのあご接触の1-5sに導きます。
      2. 30秒単位のビルド期間は、1"-5"、6"-12"、16"-26"、30"+のあごの休息することができます。
      3. 犬が30sのモックRFコイルを通してあごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から15分の間続く必要があります。
    4. モックRFコイルで高められた顎の残り。モックRFコイルとフォームあごがモックボアの中で休むと、犬をジャンプまたはボアに持ち上げるように招待します。
      1. 犬が横たわって「休息」し、あごの接触の1-5sのためのC/Tをキュー。
      2. 50 秒までのビルド期間は、1"-5"、6"-12"、16"-26"、28"-37"、50"+です。
      3. 犬が50sの高いボアのモックRFコイルを通して泡の顎の休息にあごをターゲットにするまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から15分の間続く必要があります。
    5. 気晴らしと持続時間を増加させるモックRFコイルで高められた顎の残り。モックRFコイルとフォームあごがモックボアの中で休むと、犬をジャンプまたはボアに持ち上げるように招待します。
      1. 犬が横たわって「休息」し、あごの接触の1-12sのためのC/Tをキュー。
      2. 徐々に視覚と音響の気晴らしを追加します。気晴らしの有無にかかわらず、100 s (1'40") に時間を構築します。
      3. 増分は、1"-12"、16"-37"、41"-60"、66"-88"(1'6"-1'28")、100"+(1'40"+)にすることができます。
      4. 犬が100sのあごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から15分の間続く必要があります。
    6. イヤーパディングを導入し、最初に持続時間を短縮します。持ち上げるか、犬を引き上げるか、穴にジャンプし、キュー「ダウン」、耳のパディングで彼を服装し、過度の動きなしで耳のパディングを許容する任意の期間のC/T。
      1. あご接触の1-5sのためのキュー「休息」とC/T。ビルド期間を 60 秒単位にするには、1"-5"、6"-26"、28" 45"、60"+です。
      2. 犬が60sの耳のパディングでモックボアであごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から15分の間続く必要があります。
    7. 耳のパディングとモックRFコイルで高められた顎の残りと持続時間と気晴らしを増加させる。犬を持ち上げたり、犬を誘って穴に飛び込み、キュー「ダウン」と「休息」、耳のパディング、顎の接触の1-12sのためのC/Tを装着します。
      1. 徐々に視覚と音響の気晴らしを追加します。ビルド期間は 107 秒単位で、1"-12"、16"-37"、41"-60"、66"-88"、107"+です。
      2. 犬が107 sの耳のパディングでモックボアであごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは5分から15分の間続く必要があります。
    8. スキャナノイズを導入します。持ち上げるか、犬を誘って穴に飛び込み、「下」と「休息」を合図し、耳のパディングでそれを服装します。
      1. あごの接触の1-12 sのための0-40 dBとC/Tの間のかろうじて聞こえる音量でスキャンオーディオを再生します。
      2. ビルド期間は 107 秒単位で、1"-12"、16"-37"、41"-60"、66"-88"、107"+です。
      3. 犬が耳のパディングと107 sのための最大40 dBスキャンオーディオでモックボアであごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは15分から30分の間続く必要があります。
    9. 距離を増やして2分30sに構築します。持ち上げるか、犬を誘って穴に飛び込み、「下」と「休息」を合図し、耳のパディングで彼を服装します。
      1. あごの接触の1-37 sのための41と70 dBとC/Tの間のスキャンオーディオを再生します。徐々に距離を追加し、モックボアの周りを移動し、その後、犬の視界に戻ります。
      2. ビルド期間は 142 秒単位で、1"-37"、41"-88"、97"-107"、117"-129"、142"+です。
      3. 犬が耳のパディングと41-70 dBスキャンオーディオでモックボアであごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します。各セッションは15分から30分の間続く必要があります。
    10. ビルド時間を4分にします。持ち上げるか、犬を誘って穴に飛び込み、「下」と「休息」を合図し、耳のパディングで彼を服装します。
      1. あごの接触の1-107 sのための60と90 dBとC/Tの間のスキャンオーディオを再生します。
      2. ビルド時間を 240 秒単位にするには、1"-107"、117"-142"、156"-189"、208"-229"、240"+です。
      3. 犬が耳のパディングと60-90 dBスキャンオーディオでモックボアであごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します, 気晴らしと距離の有無にかかわらず;各セッションは15分から30分の間続く必要があります。
    11. ビルド時間を 5 分にします。持ち上げるか、犬を誘って穴に飛び込み、「下」と「休息」を合図し、耳のパディングでそれを服装します。
      1. あごの接触の1-120 sのための80と110 dBとC/Tの間のスキャンオーディオを再生します。
      2. ビルド時間を 300 秒単位にするには、1"-120"、129"-189"、208"-229"、252"-277"、300"+です。
      3. 犬が耳のパディングと80-110 dBスキャンオーディオでモックボアであごターゲットになるまで、このセッションを繰り返します, 気晴らしと距離の有無にかかわらず;各セッションは15分から30分の間続く必要があります。

3. 転送

注:1)モックMRIトレーニング場所でのステーション動作の最終的な基準に達すると(5分のダウンステイと、耳のパディングを着用している間にモックボアとモックRFコイルであごの休息、80-110 dBでスキャナノイズが再生されている場合)、犬は5つの異なる場所を受けます。転送 (一般化) セッション。これらの転送セッション中に、ドッグステーションは、設定を越えて異なる光景、音、社会的気晴らしの度合いで、可能な限りユニークないくつかの屋内と屋外の場所で上記の基準にステーション(例えば、人里離れた草原、静か)アカデミックビル廊下、忙しい学術ビルロビー、混雑したバス停、大音量の水処理プラント)8.

  1. 転送に使用するポータブルモックMRIを組み立てるには、トンネル(規制アジリティトンネル、砂袋で安定)、合板プラットフォーム、アクリルモックRFレシーバーコイル、フォームチングレスト装置、ポータブルスピーカーシステムをコンパイルします(表を参照) 材料)。モックRFコイルの内部に貼り付けられたバッファパッドを貼り付け、犬の耳に対するパディングと追加の頭蓋安定化/配置フィードバックを提供します。
  2. モックRFコイルとあごの残りが入った(ポータブル)モックボアの横に立つか、座ります。犬が穴に入るようにジェスチャーをし、キュー「ダウン」と「休息」、および耳のパディングでそれを服装。
  3. 80-110 dBでスキャンオーディオを再生し、新しい場所に配置する1-30sのC/Tを再生します。
  4. 次に、基準期間のプローブ(5分間または犬が壊れたときに補強する)。
  5. 1-5分顎の休息の繰り返しを30-60分の繰り返し行います。
  6. 各場所で30~60分のセッションを1回行います。犬が5つの異なる転送場所の基準にステーション動作を一般化すると、犬は実際のMRI環境でデータ収集の準備が整います。

4. MRI

  1. MRIデータ収集セッションは30分から60分かかります ローカライザでデータ収集セッションを開始し、続いて3D磁化調製のラピッドグラデーションを使用して処方基準となる高解像度解剖画像を取得します。エコー (MPRAGE) シーケンス。解剖学的スキャンに続いて、機能的磁気共鳴イメージングスキャン(例えば、刺激提示および休止状態)を行う。このMRIプロトコルは、以前の作業からの例を表し、唯一の示唆的です(プロトコルを実行する方法については、Jia et al.4および Thompkins etal. 10を参照してください)。
    1. スキャンの間にスキャナの外で報酬を与え、犬に約1分の休憩を与えます。

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結果

各セッション レベルの平均繰り返し回数を表1に示します。完全なトレーニングとテストプロトコルは14時間(M = 13.55 h、範囲12-16 h)を必要とし、90セッション(範囲87-93セッション)で構成されていました。オープン環境トレーニングは4.38h(範囲3-5h)、模擬MRIトレーニングは5.4h(範囲4.2〜6.5h)、転送は5つの30分のセッションに分けて2.5時間でした。レベル19のメンテナンスセッションは、転送中に行われ、上記の完全なトレーニング時間に反映されます。

セッション レベル条件期間

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ディスカッション

上記のプロトコルは、ステーション(あごの休息)動作のトレーニングを脱感作からMRI環境に分離します。また、複数の異なる場所に駐留する一般化手順を利用して、実際のMRIスキャン環境へのステーション動作の転送を支援する。MRIスキャン環境での広範なトレーニング時間を必要とせずに、コストがかかる可能性があります。全体として、トレーニングとテストは14時間で完了し、新しい場所に即座に転送されました。現時点では、実験室間で有意義な方法で方法を比較することは困難ですが、高エネルギーの犬と共に、費用対効果の高い方法で完了できる犬fMRIトレーニングプロトコルを提示します。

このトレーニングプロトコルを他のトレーナーに対して一般化することに関しては、我々はケネル目的で飼育された検出犬を使用しながら、このプロトコルは他の犬集団のために十分に機能する必要があります。検出犬は、通常、本質的に高エネルギーと「ハイドライブ」11を持つアメリカのフィールドトライアル、ハントテスト、およびアップランドゲーム犬を再利用されています。「ドライブ」という用語は、犬の本質...

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開示事項

著者は何も開示していない。

謝辞

私たちは、イヌパフォーマンスサイエンスとオーバーン大学心理学と電気&コンピュータ工学の学科に感謝しています。この作品は、プロの犬トレーナー協会によってサポートされました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
アクリルの模擬の高周波コイルMenardsTU59018594模擬の高周波(RF)コイル:8 "直径x 4 'コンクリートフォームチューブ。4つの模擬RFコイルを作成します。直径8インチ×1フィートのモックRFコイル4個用のチューブを4つの偶数の長さにカットします。
アジリティトンネルJ&J Dog SuppliesTT053オープン アジリティ トレーニング トンネル
Bluetooth スピーカーシャークSP-SK896WTR-GRYポータブル スキャン オーディオ再生: 防水 Bluetooth スピーカー シャーク 2O IP67 Bluetooth スピーカー 屋外プール ビーチ アンド シャワー ポータブル ワイヤレス スピーカー
段ボール コンクリート フォーム チューブメナーズ TU10120014固定モックMRIボア:Sonotube 24インチ直径x 12フィート標準壁耐水性コンクリートフォーム。2つの模擬穴を作ります。2つの24インチ直径x 6フィートの穴のために半分にカットフォームチューブ。
チャケットボールチャケット!17030の報酬:チャケット!ウルトラボール
デシベルXスカイポーデシベルメーター電話アプリ
エクササイズマットフォームあご当て:マットを縦半分にカットします。ロールアップし、ホットグルーでロールを固定します。X-ACTOナイフで中央に顎サイズの切り込みを入れます。底面にホットグルーベルクロ。
折りたたみテーブル3 フィート x 6 フィート 折りたたみテーブル
マイクロファイバー カーワックス アプリケーター パッドバイキング カーケア862400バイキング カーケア マイクロファイバー アプリケーター パッド
ナチュラル バランス トリート ログ自然バランス236020食品報酬: 例: チキン フォーミュラ ドッグ フード ロール、3.5 ポンド ロール
合板プラットホーム:3 'x6 '合板板に貼られた木の2 "x4" x6 '長さ。トラクションのための合板ボード上のホットグルーエクササイズマット。ブレース:1 "x4" x3 'の長さの木材の端に取り付けられた45度の角度でカットされた3つの4x4x4 "キューブ。3つのブレースを作成します。
サンドバッグJ&J ドッグサプライAG155J&J プロフェッショナル品質サンドバッグ×2
スピーカーシステムパイオニアエレクトリックHTD645DV据え置き型スキャンオーディオ再生:パイオニアHTD645DV 5枚組DVDホームシアターシステム、ワイヤレスサラウンドスピーカー付き。取扱説明書
タオル標準タオル
おもちゃ

参考文献

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