이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

설치류에 의해 강화 결정 시 비용-이익 분석을 평가 하기 위한 작동 프로토콜

5.3K 조회수

DOI:

10.3791/57907

2018년 9월 10일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

비용-이익 분석은 의사 결정의 과정에서 수행 하는 두뇌 무게 규모 접근 이다. 여기, 우리 제안 훈련 프로토콜 쥐 한 조작-기반 의사 결정 패러다임 쥐 15 대기 비용으로 더 높은 보상을 선택 하는 곳에 그들을 받을 s.

초록

증강 기반 의사 결정 혜택 및 그들의 결과의 상대적 가치에 따라 행동의 경쟁 과정 사이 선택 하는 기능입니다. 이 과정은 정상적인 인간의 행동에 필수적인 고 중독, 정신 분열 증, 우울증 등 신경 정신 장애에 의해 중단 될에 게 표시 되었습니다. 오랫동안 설치류 인간 인식의 신경 생물학을 밝히기 위해서 사용 되었습니다. 이 위해, 몇 가지 행동 작업 개발 되었습니다; 그러나, 대부분은 비 자동화 되며 노동 집약. 오픈 소스 마이크로컨트롤러의 최근 개발 인지 작업을 표준화 하는 자극 프레 젠 테이 션의 다양 한 평가 대 한 조작-기반 작업을 자동화 하는 연구원 활성화 데이터 녹음을 개선 하 고 따라서, 개선 연구 출력입니다. 여기, 우리는 T-maze 사용자 작성 소프트웨어 프로그램에 의해 제어 되는 기사를 사용 하 여 자동화 된 지연 기반 증강 기반 의사 결정 작업을 설명 합니다. 이러한 의사 결정 작업을 사용 하 여, 우리 표시 변경 내용을 로컬 필드 잠재적인 활동 쥐의 전방 대상 피 질에에서 지연 기반 비용-이익 결정 작업 수행 하는 동안.

서론

의사 결정 인식 하 고 선택 값 및 의사 결정자의 선호와 선택 된 작업1의 결과에 따라 선택의 과정입니다. 비록 의사 결정은 기본 같은 인지 능력 (, 경제학, 심리학, 그리고 신경 과학), 신경 메커니즘은 아직 완전히 이해 되지 않습니다 다른 분야에서 광범위 하 게 연구 되었습니다. 의사 결정의 두 개의 하위 지 각 의사 결정 및 의사 결정 강화 유도 있습니다. 비록 그들은 상당한 겹치는 요소와 개념을 통합, 지 각 결정 사용 가능한 감각 정보1,2에 의존 하는 증강 기반 의사 결정 상대적인 가치와 거래 하는 반면 작업의 특정 날짜 표시줄3얻었다. 강화 결정의 1 개의 중요 한 양상은 어떤 주어진된 선택의 혜택을 계산 하 고 각 대안1의 관련된 비용을 빼서 하 여 두뇌에 의해 직관적으로 수행 비용-혜택 분석입니다.

T-maze (또는 가변 Y-미로) 설치류를 사용 하 여 인지 실험에서 대부분 사용 미로 중 하나입니다. 동물 시작 팔 (T의 기지)에 배치 되며 목표 팔 (쪽 팔 중 하나)을 선택....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

여기 설명 하는 모든 절차 승인 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 가이드에 따라 실시 하 고 Florey 연구소 동물 윤리 위원회 또는 신경 과학 연구 센터에 의해 승인 했다.

1. 주택, 처리, 및 음식 제한

  1. (일반적으로 8 주 이전) 성인 남성 쥐 (모든 변종)을 사용 하 고 12-h 명암 주기 방에서 그들을 유지.
  2. 작업을 수행 하기 위해 동물을 장려 하기 위해 그들의 음식 액세스를 제한 합니다.
    참고: 동물을 유일 하 게 주택은 제안, 각자의 음식 섭취 량의 더 나은 제어를 제공 합니다.
  3. 일 1-3, 약 5 분, 하루 x 2에 대 한 동물을 처리 합니다.
    참고: 처리 동물 인간의 접촉에서는 살펴봅니다 및 스트레스와 실험을 통해 동물에 불안의 수준을 감소.
  4. 각 처리 세션 후 동물의 무게. 첫 날의 무게를 사용 하 여 무료 공급 금액으로 하 고 그들의 무료 공급 금액의 약 80-85%에 동물 유지.

2. 실험 설정

  1. 3 파티션 또는 팔, 2 개의 자극 스피커, 5 개폐식 문, 그리고 5 적외선 모션 센서 또는 적외선 빔 (IRB) 센서 T-maze를 사용 합니다.
    참고:는 T-....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

여기에 제시 된 데이터 왼쪽된 orbitofrontal 외피 (OFC)를 전방 대상 피 질 (ACC) 6 남성 Wistar 쥐 바이 폴라 전극 (의 PFA 코팅 스테인레스 스틸)를 사용 하 여 기록된 LFP입니다. 표 1 각 교육 단계에 대 한 행동 인수 길이 보여준다. 좌표 대상 위치는 쥐에서 결정 했다 두뇌 지도 책9 와 다음과 같습니다: AAC, 중간, 그리고 2 밀리미터 두개골;을 복 부에 0.8 m m 측면 bregma에 앞쪽 1.2 m m에 대 한 그리고 OFC에 대 한 3.5 m m는 bregma에 앞쪽, 2.3 m m 옆 중간, 그리고 두개골에 복 부 5.4 m m.

녹음 대역 통과 필터링 (0.01-250 Hz) LFPs를 추출 하 고 1000 Hz 샘플링. 스펙트럼 분석 다.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

설치류 오래 학습 및 메모리2,14 강화 동작7,,1516 등 인지 능력에서 다른 주제를 다루는 neuroscientific 학문에서 사용 된 중앙 제어 기관17,18 및 neuropharmacology19,20하. 제안 된 프로토콜 설명 복잡 한 행동 작업 생리학 및 neuroimaging 관련된 실험에 적합 했다. 우리 지연 기반 강화 가이드에 대 한 작업 쥐, 설명 하지만 이후 쥐 쥐에 대 한 적응 시킬 수 있다 그리고 마우스 육지 작업에 마찬가지.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

이 연구는 RMH 신경 과학 재단, 호주;에 의해 지원 되었다 호주 두뇌 기초; RACP Thyne 리드 원정대, 호주; 그리고 인지 과학 및 기술 위원회, 이란 압바스 Haghparast에서 부여 하는 프로젝트에 의해.

....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
T-maze자체 제작
먼지없는 정밀 설탕 펠릿TSE 시스템 국제 그룹F002345 mg, 자당
케타민 염산염 주입, USP시그마 -알드리치6740-87-0
자일라진시그마 알드리치7361-61-7
입체 택시 장치스톨팅
이소 플루란Santa Cruz Biotechnologysc-363629Rx
PFA 코팅 스테인리스 스틸 와이어AM 시스템
아크릴 시멘트Vertex, MA, USA(
목재 또는 PVC(폴리염화비닐)-made)현지공급 업체
Mini-Fit 전원 커넥터Molex15243048
ethannol 70%현지 공급 업체
부프레노르핀다이아몬드백 약물
Arduino UNOArduinohttps://www.arduino.cc/
적외선 발광 다이오드샤프GL480E00000Fhttp://www.sharp-world.com/
Chronux 도구 상자Chronux.org
Arduino 코드https://github.com/dechuans/arduino-maze

참고문헌

  1. Gold, J. I., Shadlen, M. N. The neural basis of decision making. Annual Review of Neuroscience. 30, 535-574 (2007).
  2. Shi, Z., Müller, H. J. Multisensory perception and action: development, decision-making, and neural mechanisms. Frontiers i....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

태그

조작적 T-미로지연 기반 의사결정강화 학습 기반 행동설치류 인지 과제자동화된 행동 분석법국소 전위전대상피질적외선 동작 센서맞춤형 소프트웨어 프로그램설탕 펠렛 보상