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방법 논문

작은 Squamate 파충류에서 공간 학습 및 메모리 평가

7.3K 조회수

DOI:

10.3791/55103

2017년 1월 3일

이 논문에서

요약

이 논문은 공간 기억과 학습을 평가하는 데 사용되는 표준 설치류 패러다임인 Barnes 미로를 작은 편평 파충류에 사용하기 위해 수정한 것을 설명합니다.

초록

임상 연구는 일반적으로 공간 학습과 기억 능력을 대상으로인지 기능 저하를 평가하기 위해 패러다임의 다양한 활용했다. 그러나 nonmodel 종의인지 과정에 대한 관심은, 일반적으로 생태 학적 맥락에서, 또한 연구의 새로운 분야가되었다. 파충류인지에 대한 실험 연구는 드문 드문 있지만 특히, 파충류의인지 과정에 대한 관심이 증가하고있다. 실험적으로 공간 학습과 기억에 대한 테스트 한 소수의 파충류 연구는 파충류에 사용하기 위해 수정 된 설치류 패러다임을 사용했습니다. 공간적 기반인지를 테스트 때, 생태 학적으로 생리이 분류 학적 그룹의 행동의 중요한 측면을 고려해야합니다. 여기, 우리는 공간 학습과 작은 squamate 파충류의 메모리 능력을 프로빙 할 때 성능을 향상시킬 수있는 마른 땅 반스 미로의 수정 및 관련 시험 프로토콜을 설명합니다. 설명 된 패러다임과 프로cedures이 성공적으로 공간 학습과 기억은 생태 학적으로 중요한 장치 및 프로토콜이 분류 학적 그룹에서 평가 될 수 있음을 보여주는 남성 측에 얼룩이 도마뱀 (우타의 stansburiana)로 사용 하였다.

서론

이러한인지 능력의 점진적 감소와 알츠하이머의 현재와 같은 많은 신경 퇴행성 질환은 일반적으로 뇌 1-4의 저하 동시. 인지 과정에서 뇌 손상 및 열화의 영향을 테스트하기 위해 임상 연구 모델 설치류 및 검사 장치 및 프로토콜의 표준화의 이점을 활용하고있다. 특히, 공간 학습과 기억 과정이 같은 모리스 물 미로, 반스 미로, 및 방사형 팔 미로와 같은 여러 표준 패러다임을 통해 평가되었다 (이들과 다른 패러다임의 포괄적 검토를 위해, 5, 6 참조). 이러한 공간 학습 및 기억 패러다임의 풍부한 역사 연구자 패싯 인간 메모리, 뇌 기능과 질병의 관계 뉘앙스 많은 이해할 수 있도록 매우 성공적으로 입증되었다.

인지 과정의 평가는 임상 연구에서 조사되었지만 종료에 대해전자 약간의 시간이 nonmodel 종의인지 능력 지향 연구는 상대적으로 새로운 기능입니다. nonmodel 종인지를 공부 연구원은 특히 생존과 생식의 맥락에서,인지 과정의 생태 및 진화 관련성에 일반적으로 관심이 있습니다. 파충류의 일부 연구는 고급인지 능력, 특히 공간 메모리에 어떤 행동, 특히 관한 탐색 및 방향을 기초 수 있음을 제안했다. 많은 연구가 파충류 변위 7,8 이후의 방향을 바꾸 수 있다는 것을 증명하면서....

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프로토콜

모든 절차는 펜 스테이트 대학 기관 동물 케어 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다 (IACUC - 프로토콜 ID : 43242) 모든 지역, 주 및 연방 규정을 준수.

1. 준비

  1. 구매 목표 구멍이 적절하게 관심의 종 크기가됩니다 보장, 반스 미로를 구성하거나. 이 프로토콜의 경우, 일곱 성인 측면에 얼룩이 도마뱀 (우타의 stansburiana)를 사용합니다. 다른 종을 사용하여 연구를위한 적절한 샘플 크기를 결정합니다.
    1. 반스 미로를 구성하는 경우, 바닥에 떨어져 표준, 비 다공성 라운드 테이블 (지름 106cm), 높은 76.2 cm를 구입할 수 있습니다.
    2. 줄자를 사용하여 테이블의 둘레 26cm 이격 10 등거리 포인트 테이블의 에지로부터 6.35 cm를 표시한다. 쥐 미로는 일반적으로 더 많은 구멍이있는 반면 10 홀을 사용합니다. 그렇게하면 이탈 옵션의 수의 감소를 허용한다.
    3. 구멍 톱 비트를 사용하여 (2.54직경 cm), 모두 10 골 구멍과 모래 날카로운 모서리를 드릴.
    4. 치수에 대한 가이드로 홈 인클로저를 사용하여 나사를 각 구멍에서 네 개의 선반 지원 쐐기를 탑재합니다.
  2. 밝은 오버 헤드 조....

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결과

이 프로토콜은 작은 도마뱀의 공간적 기반 탐색의 실험 평가를 할 수 있습니다. 이전의 연구가 성공적으로 남성 측에 얼룩이 도마뱀 (13)의 공간 탐색 조사하기 위해이 프로토콜을 사용했다. 특정 연구에서, 남성은 목표 구멍으로 이동하는 훈련을했고, 기준에 도달 한 후, 목표 구멍에 탐색 할 때 우선 순위 단서를 평가하기 위해 프로브 재판으로 진행.

여기에 제시된 그 연구에서 대표적인 결과는 도마뱀이 목표의 위치를 ​​알아 않았지만, 각 개인에 대한 기준에 도달하기 위해 필요한 교육 시험의 수는 매우 변수이고 17에서 원거리 입증 - 81 교육 시험 (평균 : 48.29 ). 때문에 개인에 걸쳐 기준에 도달하는 교육 실험의 변수 수의, 임상 시험 분위로 나누어 평균되었다. 여러 교육 시험의 INDIVI 이상DUALS 과목이 목표 구멍 (P = .......

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토론

실험적으로 공간 학습과 기억에 대한 테스트 할 때, 프로토콜의 주요 단계 중 일부에서 해결 된 몇 가지 중요한 개념 문제가 있습니다. 첫째, 대상자들은 교육 실험의 과정을 통해 목표 구멍의 위치를 ​​배우는 것을 보여 주어야합니다. 미리 설정된 기준을 달성하는 목표 구멍 위치의 학습이 발생했음을 보여준다. 피사체가 목표 구멍의 위치를 ​​학습하지 않으면, 네비게이션 전략을 결정하는 어떤 적합한 방법이 없다. 동물이 기준에 도달 할 경우, 프로브 재판 단서가 미로에 탐색 중에 우선 순위를 결정하는 데 중요합니다. 프로브 시험 중에는 로컬 및 공간 큐 탐색에 대해 하나의 큐를 사용하는 우선 순위를 피사체 강제 충돌한다. 따라서, 프로브 재판 큐의 유형을 불러 미로 탐색 중 우선 순위가되고있는 평가를위한 중요하다. 때문에 공간 대 로컬 큐에 초점,이는 내비게이션에 사용될 수있는 다른 가능한 신호를 제거하는 것이 중요하다; 이러한 단서는 연구에서 잠재적 인 혼동 될 수 있습니다. 특히 squamate 파충류에서, 후각 단서는 식품 <.......

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공개 사항

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

감사의 글

데이터 수집에 대해 M. Forney, R. Maged, K. Hellwinkle에게 감사드리며, 이 원고의 이전 버전에 대한 의견을 제시해 주신 두 명의 익명의 검토자에게 감사드립니다. 이 연구는 LDL(IOS-0918268)에 대한 NSF 상으로 지원되었습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Barnes mazeTSE 시스템302050-BM/M다른 공급업체에서 구입할 수 있습니다. 또는 Barnes 미로를 표준 비다공성 원형 테이블로 구성할 수 있습니다.
히트 테이프Big Apple Pet Supply미로 아래 바닥에 위치한 작은 공간 히터를 사용할 수도 있습니다.
작은 동물을 위한 애완 동물 사육Petco1230204미로 아래에 설치할 수 있는 하우징 인클로저.
니켈 도금 선반 지지대 못Newegg241941미로 아래쪽에 부착된 못. 시험 중에 미로를 만들기 위해 인클로저를 고정합니다.
LifeCam Studio 웹캠MicrosoftQ2F-00013다른 공급업체에서 구입할 수 있습니다. 다른 브랜드의 웹캠도 사용할 수 있습니다.
추적 소프트웨어Matlab
및 Image Toolbox
입니다. TSE Systems의 VideoMot 2와 같은 다른 추적 소프트웨어를 사용할 수 있습니다.
사 비디오 추적 소프트웨어용으로 사용자 정의 작성된 코드

참고문헌

  1. Adriano, F., Caltagirone, C., Spalletta, G. Hippocampal volume reduction in first-episode and chronic schizophrenia: A review and meta-analysis. Neuroscientist. 18, 180-200 (2012).
  2. Karl, A., Schaefer, M., Malta, L. S., Dorfel, D., Rohleder, N., Werner, A.

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재인쇄 및 허가

태그

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