Chiens d'entraînement pour l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle éveillée et non restreinte

Summary

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) sur les chiens éveillés non retenus est une nouvelle méthode avec plusieurs avantages par rapport à l'imagerie avec une contrainte physique ou chimique. Ce protocole introduit une méthode de formation rentable qui minimise la formation dans l'environnement d'IRM, qui peut être coûteuse, et maximise le bassin d'objets disponibles pour l'IRM fonctionnelle canine.

Abstract

Nous présentons un protocole d'entraînement à résonance magnétique fonctionnelle canine (IRMf) qui peut être fait de manière rentable, avec des chiens à haute énergie, pour l'acquisition de données fonctionnelles et structurelles. Cette méthode de formation des chiens pour l'IRMf éveilléet et sans restriction utilise une procédure de généralisation du stockage dans plusieurs endroits différents pour faciliter le transfert du comportement de stationnement à l'environnement réel de balayage de MRI ; il le fait sans avoir besoin d'un temps de formation étendu dans l'environnement d'IRM, ce qui peut être coûteux. En outre, cette méthode divise la formation d'un comportement de station (c.-à-d. le repose-menton) de la désensibilisation à l'environnement d'IRM (c.-à-d., 100 degrés de décibels audio), ce dernier accompli au cours de séances de conditionnement d'exposition auditive dédiées. Le protocole complet de formation et d'essai a nécessité 14 heures et a entraîné un transfert immédiat vers de nouveaux endroits. Nous présentons également des exemples de données canines irréparois qui ont été acquises à partir de paradigmes de traitement visuel du visage et de discrimination olfactive.

Introduction

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) menée sur des chiens éveillés sans retenue est une nouvelle méthode, créant une nouvelle façon d'examiner la fonction et la structure dans le cerveau du chien. Les premiers comptes publiés de l'acquisition d'image MR de chiens éveillés sans retenue ont été publiés en 2009 (structurel) et 2012 (fonctionnel)^1,2. Il y a plusieurs avantages de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour étudier la fonction cérébrale chez les chiens éveillés non retenus. Tout d'abord, la collecte de données est similaire à celle des humains, et donc plus facilement généralisable entre les espèces³. Deuxièmement, il n'y a pas besoin d'anesthésie, éliminant les séquelles indésirables. Troisièmement, l'activité cérébrale est altérée par anesthésie et donc la fonction cognitive peut être mieux évaluée sans anesthésie⁴. Quatrièmement, bien que la privation de liquide et de nourriture et la contention physique permettent aux chercheurs de sonder les animaux non sédés (p. ex., les modèles de rongeurs, d'oiseaux et de primates), ces animaux peuvent être dans des états cognitifs très différents de leurs homologues non privés et sans retenue. ³.

À l'heure actuelle, il y a cinq laboratoires à travers le monde qui scannent les chiens éveillés (Atlanta, USA; Auburn, États-Unis; Budapest, Hongrie; Querétaro, Mexique; Vienne, Autriche), et il n'existe pas de méthode normalisée pour l'entraînement des chiens à subir volontairement une IRM^5,6,7. Toutes les méthodes d'entraînement partagent l'objectif commun de l'entraînement des chiens à rester immobilependant de longues périodes de temps, ce qui est nécessaire pour des scanners cérébraux de qualité. Bien que toutes les méthodes fonctionnent selon les principes de l'apprentissage de renforcement, la façon dont il est mis en œuvre varie, et nous ne savons pas encore l'impact de cette variance sur les résultats. Par conséquent, si une méthode de formation proposée est acceptée et est largement utilisée, elle peut réduire une certaine quantité de variance indésirable dans les données. Dans cet article, nous nous concentrons sur la méthode de formation pour le service de stationnage dans le scanner IRM. La numérisation par IRM est coûteuse, et la méthode proposée que nous avons développée a pour but d'être rentable et donc généralisable aux formateurs du monde entier sans accès régulier à un scanner IRM pour la formation.

La méthode se compose de deux composantes principales : la formation et les tests. La formation se compose de deux phases. La première phase consiste à former le chien à la cible du menton (c.-à-d. la station) dans un environnement ouvert et la phase deux entraîne le chien à stationner dans une fausse IRM. La désensibilisation à l'IRM se produit tout au long des phases de formation, au cours de séances distinctes et dédiées à l'exposition auditive. Les tests consistent à stationner dans une IRM factice portative, dans cinq emplacements de test différents. L'utilité de cette phase de test est de généraliser le comportement de stationnement, facilitant le transfert vers l'environnement RÉEL d'IRM. Le protocole global est résumé à la figure 1.

Figure 1 : Chronologie du protocole. Le calendrier du protocole est divisé en deux composantes, la formation et l'essai. La formation est divisée en deux phases, Open Environment et Mock MRI. Des séances d'exposition auditive distinctes ont lieu pendant la formation. Les tests consistent à stationner dans une IRM factice portative, dans cinq emplacements de transfert différents (T1-T5). Une fois que le chien a généralisé le comportement de station à critère dans cinq emplacements de transfert distincts, le chien est prêt pour la collecte de données dans l'environnement IRM réel. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Selon la phase, l'entraînement et les tests dus à 25 à 75 minutes par semaine, par chien : une séance d'exposition auditive de 10 minutes et deux séances de stationnage de 5 à 30 minutes ou plus. Ce protocole peut être complété en 25 semaines. Pendant les tests de transfert, les chiens exécutent plusieurs épisodes d'un repos immobile de 5 minutes vers le bas/séjour et le menton dans une IRM factice portative (bore, bobine de radiofréquence, audio de 90 dB, rembourrage d'oreille) dans cinq endroits différents. Les séances de transfert ont lieu une fois par semaine pendant 30 à 60 minutes, sur cinq semaines consécutives. Pendant l'essai de MRI, les chiens exécutent plusieurs bouts du comportement final de stationnage pendant une session de 60 minutes de l'acquisition structurale et fonctionnelle de données dans un scanner réel d'IRM.

Tout au long de la formation et des tests, un repose-menton est le comportement de mise au point. Un repose-menton est le chien qui touche son menton à la surface d'un objet en suivant un signal pour cibler (c.-à-d., reposer son menton) à cette surface. Ce signal à la cible peut être physique (p. ex. geste, leurre), verbal (p. ex., mot parlé « repos ») ou objet (p. ex., accès au menton lui-même). La performance fluide du comportement de ciblage du menton est essentielle pour limiter le mouvement de la tête. Dans ce protocole, le comportement de repos de menton est conditionné, maintenu, et généralisé pour se produire dans de multiples contextes (différents appareils de repos, dans plusieurs endroits) avec la durée de cible croissante (jusqu'à cinq minutes). En outre, les conditions de formateur et maintient de fortes performances des comportements vers le bas et le séjour, ainsi que un bon contrôle de stimulus sur le signal de libération "Ok", le renforceur conditionné et marqueur d'événement comportemental "cliquez", et le signal de maintien en cours (KGS) "bon" ⁸. Au cours du protocole, de multiples stimuli et appareils sont introduits à des stades spécifiques et pour des intervalles spécifiques. Ces matériaux sont facilement et peu coûteux achetés. Pour plus de détails, consultez la Table des Matériaux.

Protocol

L'approbation éthique de ces méthodes a été obtenue du Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux de l'Université Auburn et toutes les méthodes ont été exécutées conformément à leurs lignes directrices et règlements. Pour l'exposition auditive, la progression au cours des sessions est basée sur le nombre de la semaine. Pour les séances de stationnement, un critère de performance spécifique à la session (p. ex., une durée d'au moins onze secondes de ciblage du menton) doit être satisfait avant que l'entraîneur puisse faire avancer le chien à la prochaine session au cours de cette phase d'entraînement. Sinon, cette étape est répétée.

1. Séances d'exposition auditive

REMARQUE : Ces séances constituent une exposition passive et un contreconditionnement classique actif d'une réponse émotionnelle conditionnée positive (CER) au bruit du scanner IRM; le bruit du scanner est établi comme un stimulus prévoyant l'accès au jeu de jouet ou aux récompenses alimentaires. Les séances d'exposition ont lieu une fois par semaine pendant environ 10 min.

1. Les séances d'exposition passive (PE) sont ambiantes, 40-70 décibels (dB) d'exposition aux bruits de scanner IRM. Transportez le chien dans une zone d'exercice familière et permettez au chien de se promener pendant que la lecture audio est discrètement audible au volume spécifié par la session grâce à un haut-parleur Bluetooth portable (voir Tableau des matériaux). Effectuer trois séances PE de 10 min de lecture du bruit du scanner, une fois par semaine pendant trois semaines (PE₁ 40-60 dB, PE₂ 65 dB, PE₃ 70 dB).
2. Les sessions d'exposition active (AE) utilisent un paradigme de conditionnement classique standard et sont menées après les trois sessions PE. Transportez le chien dans une salle d'entraînement intérieure familière et passez par dix essais de la procédure de conditionnement classique à court terme (voir la figure 2).
   1. Lire l'audio de balayage au volume spécifié par session pour 10 s.
   2. Après 10 s se sont écoulés, s'engager dans 20 s de jouet-play (ou récompense alimentaire continue) avec le chien tandis que le bruit du scanner est encore audible.
   3. Après 20 s de jeu, récupérer le jouet du chien et mettre en pause le bruit. Attendez avec le chien (en silence, chien sans jouet / nourriture) pour 10 s.
   4. Après ce délai, commencez le prochain procès. Effectuer dix essais par session.
   5. Le volume est augmenté progressivement au cours des sessions. Effectuer une session AE une fois par semaine pendant douze semaines (AE₁ 45 dB, AE₂ 50 dB, AE₃ 55 dB, AE₄ 60 dB, AE₅ 65 dB, AE₆ 70 dB, AE₇ 75 dB, AE₈ 80 dB, AE₉ 85 dB , AE₁₀ 90 dB, AE₁₁ 100 dB, AE₁₂ 'gt; 100 dB).

Figure 2 : Exposition active. Active Exposure (AE) est une procédure de conditionnement classique à court terme. 10 s CS (c.-à-d., scan audio présenté par lui-même), 20 s CS - US (c.-à-d., ball and scan audio presented together), 10 s delay (no ball, no scan audio). Après ce délai, le procès recommence. Il y a dix essais par session, avec des augmentations de volume supplémentaires par session. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

REMARQUE : Recueillir l'audio suivant : base de base du scanner IRM, shim, localisateur (scout), MPRAGE, GRE Field, EPI, Multibande EPI, DTI et RESOLVE DTI, en utilisant, par exemple, l'application d'enregistrement audio d'un smartphone à travers la porte ouverte d'une suite d'IRM 3T pendant les scans fantômes. Déterminer le niveau de volume de lecture audio pendant les sessions d'entraînement via une application téléphonique de décibels mètre.

2. Séances de stationnage

REMARQUE : Ces sessions sont divisées en deux phases : Environnement ouvert et IRM simulée. Une fois que la cible menton-objet est apprise, les durées sont augmentées sur un calendrier centile de 10% augmente. Au fur et à mesure que de nouveaux éléments et pièces d'équipement sont ajoutés au contexte de la formation, certains critères du comportement (p. ex., la durée) sont temporairement assouplis :
1) Dans les séances de gare, l'entraîneur entraîne un comportement de nez-toucher à une serviette pliée, puis un repose-menton sur une serviette pliée. Ce comportement de repos de menton est généralisé pour se produire dans un repos de menton de mousse et graduellement construit à une durée de bout de 5 min.
2) Simultanément, les comportements robustes vers le bas et de séjour sont construits et maintenus.
3) Ces comportements sont ensuite conditionnés à se produire dans un espace clos (c.-à-d. tunnel) et à une altitude de 3'.
4) Le chien est alors acclimaté à l'enceinte de tête (enclens RF d'extrémité humaine simulée).
5) Le rembourrage d'oreille est introduit, et l'audio de balayage est (ré)introduit dans le contexte du comportement de stationnement.
Le chien sera finalement en mesure d'effectuer un repose-menton robuste avec la tête et le corps enfermé à une altitude de 3', avec le rembourrage de l'oreille et le balayage audio jouer à 90 décibels (dB), pour au moins 5 épisodes min. Sur le renforcement - certains chiens sont intrinsèquement plus motivés par la nourriture, tandis que d'autres sont plus motivés par le jeu ou la louange⁹. Dans "click-then-treat" (C/T), le T ne signifie pas nécessairement des friandises alimentaires, mais plutôt la procédure de récompense, quelle que soit ce qui peut être pour ce chien particulier à ce stade particulier de sa formation. Bien que les récompenses alimentaires se prêtent à des taux plus élevés et des répétitions de comportement immobile, tout ce que le chien préfère peut être utilisé initialement, même si c'est un jeu de haute mouvement (par exemple, balle, remorqueur). Comme le comportement de la cible du menton devient plus résistant contre la distraction et la durée, la transition vers l'utilisation de récompenses alimentaires. Finalement, le jeu de jouet peut être enregistré pour de longues durées ou des épisodes enchaînés de performance de repos de menton.

1. Phase 1 - Environnement ouvert
   1. Chargez le clicker. Établissez une association entre le « tic-toc » du clicker et la récompense principale du chien (p. ex., nourriture) tout en captant l'attention. Effectuer des répétitions rapides d'événements C/T pour attirer l'attention (orientation du corps vers et/ou contact visuel); jess les friandises pour réinitialer la position du chien. Conduisez cette session une fois.
      REMARQUE: Cette session ne prend généralement pas plus de 3 min. Il peut être plus long ou répété si le formateur ne voit pas les signes que le clicker est établi comme un renforcement conditionné-orientation vers le formateur et l'émission de comportements de recherche de récompense en entendant le clic sont de bonnes indications que le clicker est devenir un signal significatif pour le chien.
   2. Capturez la cible de menton à la serviette. Avec le chien debout, assis, ou dans un bas, C / T pour regarder, puis enquêter (c.-à-d., renifler) la serviette. Une fois que cela se produit de façon fiable, C / T pour tout nez-à-serviette, puis le menton à serviette contact. Construire la durée du contact de serviette à 2 s.
      1. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pour 2 s; chaque séance devrait durer environ 5 min.
         REMARQUE: Si un chien est aux prises avec cette étape, l'entraîneur peut (a) frotter un régal sur la serviette pour obtenir le comportement a commencé via un leurre odeur alimentaire et / ou (b) enseigner au chien une cible du nez (nez à la paume), puis une cible menton (chin-to-palm), puis cue pour une cible menton sur la serviette.
   3. Cible chin-to-towel avec une courte durée et l'ajout de repère. Avec le chien debout, assis, ou dans un bas, C / T pour 1-2 s de contact menton à la serviette. Dites « reposez » pendant que le chien touche ou sur le point de toucher la serviette. Après de nombreuses répétitions de 1-2 s combats, C / T après 3, puis 4, puis 5, puis 7 s.
      1. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pour 7 s; chaque séance devrait durer environ 5 min.
         REMARQUE: Varier les longueurs de combat de chaque reposement du menton de sorte que la répétition suivante n'est pas toujours plus longue que la répétition précédente (c'est-à-dire, 1", 1", 3", 1", 5", 2", 6", 4", 2", 7", au lieu de, 1", 1", 1", 1", 1", 2", 2", 2", 3", 4", 6" , 7").
   4. Le menton repose sur la serviette dans un vers le bas et l'addition de distraction. Avec le chien dans un dubas, signal "repos" et C / T pour 1-5 s de menton à serviette de contact. Ajoutez graduellement des distractions visuelles et acoustiques sous la forme d'un entraîneur bougeant ses mains et ses pieds (p. ex., frapper au sol, remuer les doigts, mélanger le pied, etc.). Construire la durée de contact menton-à-serviette à 11 s. Incréments peut être 1"-5", 6"-7", 8", 9-10", 11" .
      1. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pour 11 s; chaque séance devrait durer environ 5 min.
   5. Reposez-vous sur la serviette avec la distance. Avec le chien dans un vers le bas à côté d'une serviette pliée ou une pile de serviettes pliées, signal "repos" et C / T pour 1-3 s de menton-à-serviette contact. Cue le comportement de progressivement plus loin (c.-à-d., assis sur le sol, à genoux, debout). Construire la durée de contact menton-à-serviette à 16 s. Incréments peut être 1"-3", 4"-8", 9"-11", 12"-14", puis 16".
      1. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pendant au moins 16 s; chaque séance devrait durer entre 5 et 10 min.
   6. Le menton repose sur la serviette avec la durée et la distance croissantes. Avec le chien dans un vers le bas à côté d'une serviette pliée ou une pile de serviettes pliées, signal "repos" et C / T pour 1-11 s de contact menton. Construire la durée de contact menton-à-serviette à 26 s. Incréments peut être 1"-11", 12"-16", 17"-19", 21"-23", 26" .
      1. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pendant au moins 26 s; chaque séance devrait durer entre 5 et 10 min.
   7. Introduire le repos de menton mousse. C/T pour toute enquête (c.-à-d. renifler, proximité, orientation vers) de l'appareil de repos de menton de mousse. Après plusieurs investigations renforcées de l'appareil, signal "repos" et C/T pour 1-10 s de contact de menton. Durée de construction à 40 s. Incréments peut être menton reste pour 1"-10", 11"-21", 23"-31", 40" .
      1. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pendant au moins 40 s; chaque séance devrait durer entre 5 et 15 min.
         REMARQUE : Construisez l'appareil de repos de menton en mousse roulé e pour s'adapter au museau de chaque chien; pour un chien de la taille d'un Labrador, faire un repose-menton en mousse mesurant 6 po de large avec une encoche profonde de 4 po par 2,5 po coupée du milieu. Ce matériau est sûr à prendre dans l'environnement IRM.
   8. Le repos de menton dans le reposement de menton de mousse avec la distraction et la durée croissantes. Avec le chien dans un bas à côté du repose-menton mousse, queue "repos" et C / T pour 1"-23" de contact menton. Ajoutez graduellement des distractions visuelles et acoustiques. Construire la durée à 73 s, avec et sans distraction. Les incréments peuvent être de 1"-23", 26"-31", 34"-45", 50"-60", et 73".
      1. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pendant au moins 73 s; chaque séance devrait durer entre 5 et 15 min.
2. Phase 2 - Simulacre d'IRM.
   REMARQUE : Pour assembler l'IRM stationnaire Mock, compilez un tunnel (perceur d'IRM proxy, tube de forme en béton en carton de 70 cm de diamètre coupé à une longueur de six pieds et élevé sur une table pliante de trois pieds de haut), une plate-forme en contreplaqué, une bobine de récepteur de radiofréquence simulée acrylique (RF) , l'appareil de repos de menton en mousse, et un système de haut-parleur (voirTableau des matériaux). Stabiliser le simulacre de forage sur la table avec deux accolades en contreplaqué. Tampons tampons d'affix fixés à l'intérieur de la bobine RF simulée pour fournir le rembourrage contre les oreilles des chiens et la stabilisation crânienne supplémentaire / rétroaction de placement.
   1. Introduire l'alésage et l'élévation avec une durée réduite. Conduisez toute la première session avec le simulacre d'ennui sur le sol. Cue le chien d'entrer dans le tunnel et s'allonger sur la plate-forme, C / T. Cue le chien de «repos» et C / T pour toute durée de menton ciblage à la mousse menton se reposer à l'intérieur de l'alésage sur le sol.
      1. Mener des séances ultérieures avec le simulacre de bore élevé 3'. Invitez le chien à sauter ou à soulever le chien dans l'alésage élevé, C/T.
      2. Cue le chien de s'allonger, C / T.
      3. Cue le chien à "repos" et C / T pour 1-12 s de contact menton au repose-menton mousse dans l'alésage élevé.
      4. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pendant au moins 16 s; chaque session devrait durer entre 5 et 15.
   2. Repos de menton élevé avec la durée croissante. Invitez le chien à sauter ou soulevez le chien dans le simulacre d'ennui. Cue le chien de s'allonger, C / T.
      1. Cue le chien à "repos" et C / T pour 1-12 s de menton ciblage au reposement de menton mousse dans l'alésage élevé.
      2. Durée de construction à 60 ss. Incréments peut être 1"-12", 16"-23", 26"-45", 60" .
      3. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pendant au moins 60 s; chaque séance devrait durer entre 5 et 15 min.
   3. Introduire une bobine de radiofréquence simulée (RF) sans élévation et durée réduite. Assis sur le sol à côté de la bobine RF simulée et du repose-menton en mousse, C/T le chien pour toute enquête (c.-à-d. reniflement, proximité, orientation vers) de l'appareil.
      1. Cue le chien à «repos» et utiliser un toucher du nez ou leurre alimentaire pour guider la tête du chien dans et à travers la bobine RF simulée sur le reste du menton mousse et C / T pour 1-5 s de contact menton.
      2. Durée de construction à 30 s. Incréments peut être menton reste pour 1"-5", 6"-12", 16"-26", 30" .
      3. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible à travers la bobine RF simulée pour 30 s; chaque séance devrait durer entre 5 et 15 min.
   4. Repos élevé de menton dans la bobine rf simulée. Avec la bobine RF simulée et le repos de menton en mousse à l'intérieur de l'alésage simulé, invitez le chien à sauter ou soulever le chien dans l'alésage.
      1. Cue le chien de s'allonger et "repos", et C / T pour 1-5 s de contact menton.
      2. Durée de construction à 50 s. Les incréments peuvent être de 1"-5", 6"-12", 16"-26", 28"-37", 50".
      3. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible au reposement de menton mousse à travers la bobine RF simulée dans l'alésage élevé pour 50 s; chaque séance devrait durer entre 5 et 15 min.
   5. Repos élevé de menton dans la bobine de RF simulée avec la distraction et la durée croissantes. Avec la bobine RF simulée et le repos de menton en mousse à l'intérieur de l'alésage simulé, invitez le chien à sauter ou soulever le chien dans l'alésage.
      1. Cue le chien de s'allonger et "repos", et C / T pour 1-12 s de contact menton.
      2. Ajoutez graduellement des distractions visuelles et acoustiques. Construire la durée à 100 s (1'40") avec et sans distraction.
      3. Les incréments peuvent être de 1"-12", 16"-37", 41"-60", 66"-88" (1'6"-1'28"), 100" "(1'40").
      4. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible pour 100 s; chaque séance devrait durer entre 5 et 15 min.
   6. Introduire le rembourrage de l'oreille, durée initialement réduite. Soulevez ou invitez le chien à sauter dans l'alésage, signalez-le « vers le bas », habillez-le de rembourrage d'oreille et de C/T pour toute durée de tolérer le rembourrage de l'oreille sans mouvement excessif.
      1. Cue "repos," et C / T pour 1-5 s de contact menton. Durée de construction à 60 s. Les incréments peuvent être de 1"-5", 6"-26", 28" 45", 60" .
      2. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible dans le simulacre d'ennui avec rembourrage d'oreille pour 60 s ; chaque séance devrait durer entre 5 et 15 min.
   7. Repos de menton élevé dans la bobine de RF simulée avec le rembourrage d'oreille et la durée et la distraction croissantes. Soulevez ou invitez le chien à sauter dans l'alésage, signalez « vers le bas » et « reposez-vous », équipez-le de rembourrage d'oreilles et de C/T pour 1-12 s de contact avec le menton.
      1. Ajoutez graduellement des distractions visuelles et acoustiques. Durée de construction à 107 s. Incréments peut être 1"-12", 16"-37", 41"-60", 66"-88", 107" .
      2. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible dans le simulacre d'ennui avec rembourrage d'oreille pour 107 s ; chaque séance devrait durer entre 5 et 15 min.
   8. Introduire le bruit du scanner. Soulevez ou invitez le chien à sauter dans l'alésage, à indiquer « vers le bas » et en « repos », et à l'équiper de rembourrage d'oreilles.
      1. Lire l'audio de balayage à un volume à peine audible entre 0-40 dB et C/T pour 1-12 s de contact de menton.
      2. Durée de construction à 107 s. Incréments peut être 1"-12", 16"-37", 41"-60", 66"-88", 107" .
      3. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible dans le simulacre de forage avec rembourrage de l'oreille et jusqu'à 40 dB audio de balayage pour 107 s; chaque séance devrait durer entre 15 et 30 min.
   9. Construire la durée à 2 min 30 s avec une distance croissante. Soulevez ou invitez le chien à sauter dans l'alésage, à indiquer « vers le bas » et en « repos », et habillez-le de rembourrage d'oreilles.
      1. Lire l'audio de balayage entre 41 et 70 dB et C/T pour 1-37 s de contact de menton. Peu à peu ajouter la distance, se déplaçant autour de l'ennui simulé, hors de la vue, puis de nouveau en vue du chien.
      2. Durée de construction à 142 s. Incréments peut être 1"-37", 41"-88", 97"-107", 117"-129", 142".
      3. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible dans le souper simulé avec rembourrage d'oreille et 41-70 dB scan audio pour 142 s, avec et sans distraction et la distance; chaque séance devrait durer entre 15 et 30 min.
   10. Durée de construction à 4 min. Soulevez ou invitez le chien à sauter dans l'alésage, à indiquer « vers le bas » et en « repos », et habillez-le de rembourrage d'oreilles.
       1. Lire l'audio de balayage entre 60 et 90 dB et C/T pour 1-107 s de contact de menton.
       2. Durée de construction à 240 s. Les incréments peuvent être de 1"-107", 117"-142", 156"-189", 208"-229", 240" .
       3. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible dans le souper simulé avec rembourrage d'oreille et 60-90 dB scan audio pour 240 s, avec et sans distraction et la distance; chaque séance devrait durer entre 15 et 30 min.
   11. Durée de construction à 5 min. Soulevez ou invitez le chien à sauter dans l'alésage, à indiquer « vers le bas » et en « repos », et à l'équiper de rembourrage d'oreilles.
       1. Lire l'audio de balayage entre 80 et 110 dB et C/T pour 1-120 s de contact de menton.
       2. Durée de construction à 300 s. Les incréments peuvent être de 1"-120", 129"-189", 208"-229", 252"-277", 300" .
       3. Répétez cette séance jusqu'à ce que le chien menton cible dans le souper simulé avec rembourrage d'oreille et 80-110 dB scan audio pour 300 s, avec et sans distraction et la distance; chaque séance devrait durer entre 15 et 30 min.

3. Transfert

REMARQUE : 1) En atteignant le critère final du comportement de stationnage dans le lieu de formation simulé d'IRM (5 min de bas-séjour et de menton se reposent dans l'ennui simulé et la bobine de RF simulée tout en portant le rembourrage d'oreille, avec le bruit de scanner jouant à 80-110 dB), le chien subit cinq emplacement distinct (généralisation) sessions. Au cours de ces séances de transfert, les stations canines vers les critères ci-dessus dans plusieurs endroits intérieurs et extérieurs qui sont aussi uniques que possible, avec des vues, des sons et des degrés différents de distraction sociale à travers les paramètres (p. ex., champ d'herbe isolée, couloir de bâtiment académique, hall de bâtiment académique occupé, arrêt de bus bondé, usine de traitement de l'eau forte)⁸.

1. Pour assembler l'IRM Factique portable utilisée pour le transfert, compiler un tunnel (tunnel d'agilité réglementaire, stabilisé avec des sacs de sable), une plate-forme en contreplaqué, une bobine de récepteur RF acrylique, l'appareil de repos de menton en mousse, et un système de haut-parleur portable (voir tableau de Matériaux). Tampons tampons d'affix fixés à l'intérieur de la bobine RF simulée pour fournir le rembourrage contre les oreilles des chiens et la stabilisation crânienne supplémentaire / rétroaction de placement.
2. Tenez-vous debout ou asseyez-vous à côté de l'alésage (portable) avec la bobine RF simulée et le menton à l'intérieur. Geste le chien pour entrer dans l'alésage, la queue "vers le bas" et "repos", et l'équiper de rembourrage d'oreille.
3. Lire l'audio de balayage à 80-110 dB et C/ T pour 1-30 s de stationnage dans le nouvel emplacement.
4. Ensuite, sonde pour la durée du critère (renforcer à 5 min ou lorsque le chien se casse).
5. Conduite des épisodes répétés de 1-5 min menton se reposer répétitions pendant 30-60 min.
6. Effectuez une séance de 30 à 60 min à chaque endroit. Une fois que le chien a généralisé le comportement de station à critère dans cinq emplacements de transfert distincts, le chien est prêt pour la collecte de données dans l'environnement IRM réel.

4. IRM

1. Une séance de collecte de données IRM prend entre 30 et 60 min. Commencer la séance de collecte de données avec un localisateur, suivie de l'acquisition d'images anatomiques haute résolution pour servir de référence sur ordonnance à l'aide du gradient rapide préparé par magnétisation 3D écho (MPRAGE). Après l'analyse anatomique, effectuez les scans fonctionnels d'imagerie par résonance magnétique (p. ex., présentation de stimulus et état de repos). Ce protocole d'IRM représente des exemples de travaux antérieurs et n'est suggestif que (voir Jia et coll.⁴ et Thompkins et^{al. 10} pour savoir comment exécuter le protocole).
   1. Donnez aux chiens environ 1 min de pauses avec leur récompense à l'extérieur du scanner entre les scans.

Representative Results

Le nombre moyen de répétitions de chaque niveau de session est répertorié dans le tableau 1. Le protocole complet d'entraînement et d'essai exigeait 14 h (M à 13,55 h, plage 12-16 h) et se composait de 90 séances (gamme 87-93 séances). La formation en environnement ouvert a duré 4,38 h (gamme 3-5 h), la formation par IRM simulée a duré 5,4 h (gamme 4,2-6,5 h), et le transfert a été divisé de 2,5 h en cinq séances de 30 minutes. Les séances d'entretien au niveau 19 ont été menées pendant le transfert et se reflètent dans le temps d'entraînement complet ci-dessus.

	Niveau de la session	critères	durée	Répétitions de session (M, SE)
Environnement ouvert	1. Charger le clicker	Établissez une association entre le «tic-toc» du clicker et la récompense principale du chien (par exemple, la nourriture) tout en capturant l'attention.	3 min	1, 0
	2. Capturez la cible de menton à la serviette	Construire le contact menton-serviette à 2 secondes. *	5 min	3.75, .75
	3. Cible de chin-to-towel avec une courte durée et un ajout et un repère	Contact chin pendant 7 secondes et plus. *	5 min	8.25, 2.8
	4. Reposez-vous sur la serviette dans un vers le bas et l'ajout de distraction	Contact chin pendant 11 secondes, avec et sans distraction.	5-10 min	2.75, .25
	5. Reposez-vous sur la serviette avec la distance	Le contact avec le menton pendant plus de 16 secondes s'est éloigné de plus en plus (c.-à-d. assis sur le sol, agenouillé, debout).	5-10 min	3.5, .87
	6. Reposez-vous sur une serviette avec une durée et une distance croissantes	Contact Chin pendant 26 secondes.	5-10 min	5.5, 1.5
	7. Introduire le repos de menton de mousse, durée initialement réduite	Le contact du menton au repose-menton en mousse pendant plus de 40 secondes.	5-15 min	4.75, .75
	8. Le repos de menton de menton dans le repose-menton de mousse avec la durée et la distraction croissantes	Contact Chin pendant 73 secondes.	5-15 min	6, 1.2
Irm simulée	9. Introduire l'alésage et l'élévation avec une durée réduite	Contact de menton dans l'ennui sur la table pendant 16 secondes et plus. **	5-15 min	2.5, .5
	10. Repos de menton élevé avec la durée croissante	Contact de menton dans l'ennui sur la table pendant 60 secondes et plus.	5-15 min	3, 0
	11. Introduire une bobine de radiofréquence simulée (RF) sans élévation et durée réduite	Contact du menton dans la bobine RF au sol pendant plus de 30 secondes.	5-15 min	2.75, .25
	12. Repos de menton élevé dans la bobine rf simulée	Le contact du menton à la mousse menton repose à travers la bobine RF simulée dans l'alésage élevé pendant 50 secondes.	5-15 min	2, 0
	13. Repos élevé de menton dans la bobine de RF simulée avec la distraction et la durée croissantes	Contact chin pendant plus de 100 secondes, avec et sans distraction.	5-15 min	2.5, .29
	14. Introduire le rembourrage d'oreille, durée initialement réduite	Contact de menton dans l'ennui simulé et bobine de RF (IRM simulée) avec rembourrage d'oreille pendant 60 secondes.	5-15 min	3, .41
	15. Repos élevé de menton dans la bobine de RF simulée avec le rembourrage d'oreille et la durée et la distraction croissantes	Contact Chin pendant 107 secondes, avec et sans distractions.	5-15 min	2.5, .29
	16. Introduire le bruit du scanner	Contact Chin dans l'IRM simulée avec rembourrage d'oreille et jusqu'à 40 dB scan audio pendant 107 secondes.	10-30 min	2.5, .5
	17. Construire la durée à 2 minutes 30 secondes avec une distance croissante	Contact Chin dans l'IRM simulée avec rembourrage d'oreille et 41-70 dB scan audio pendant 142 secondes, avec et sans distraction et la distance.	10-30 min	2.5, .5
	18. Construire la durée à 4 minutes	Contact Chin dans l'IRM simulée avec rembourrage d'oreille et 60-90 dB scan audio pendant 240 secondes, avec et sans distraction et la distance.	10-30 min	2.75, .75
	19. Construire la durée à 5 minutes	Contact Chin dans l'IRM simulée avec rembourrage d'oreille et 80-110 dB scan audio pendant 300 secondes, avec et sans distraction et la distance.	10-30 min	10, 1.8
transférer	20. Cinq séances distinctes de transfert de localisation (généralisation)	Au cours de ces séances de transfert, les stations canines vers les critères ci-dessus dans plusieurs endroits intérieurs et extérieurs qui sont aussi uniques que possible, avec des vues différentes, des sons et des degrés de distraction sociale à travers les paramètres.	30 min	5, 0
tout le	Comportement final (s)	Le chien effectue un repose-menton avec la tête et le corps enfermés à une altitude de 3', avec rembourrage d'oreille et balayage audio jouant à 90 dB, pendant au moins cinq minutes.	12-16 h (M-13,55, SE 0,94)	87-93 séances (M-90, SE-1.5)

Tableau 1 : Niveaux de session. Voir la note dans le manuscrit. La première séance de conduite avec un simulacre d'ennui au sol.

Formation et essais de stationnage
La figure 3 montre la durée maximale de quatre chiens formés au protocole pour les trois dernières séances à la fin de l'entraînement et les différents lieux d'entraînement. Les performances étaient stables à la fin de l'entraînement de station, F(2, 6) lt; 1, et plus de 5 min(M - 311 secondes, SEM - 1,9). Tous les chiens transférés aux lieux d'entraînement simulés avec une durée maximale équivalente à l'entraînement, F(1,3) lt; 1. Trois des chiens transférés au scanner d'IRM et ont démontré des accès répétés de la durée maximale possible (206 s). Le seul chien qui n'a pas été transféré au scanner IRM avait une tête plus grande que les autres chiens et ne pouvait pas s'adapter confortablement dans la bobine. Cet inconfort a probablement conduit le chien à ne pas participer volontairement aux scans.

Figure 3 : Durée maximale de quatre chiens formés au protocole pour les trois dernières séances à la fin de l'entraînement et des différents lieux d'entraînement. Tous les chiens transférés aux lieux d'entraînement fictifs et trois des chiens transférés au scanner IRM démontrant la durée maximale possible (206 s). Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Scans de stimulation de l'IRMf représentatifs
Dans ces scans, des stimuli visuels ou d'odeur ont été présentés au chien tandis que le chien reste immobile. Des stimuli visuels ont été projetés sur un écran situé dans l'alésage du scanner. Chaque analyse a duré 140 s et contenait 12 images différentes (p. ex., visages humains et chiens). Un stimulus a été présenté pour 5 s suivi d'un intervalle inter-stimulus variable de 3-11 s (voir la figure 4 pour la représentation visuelle et Thompkins et autres 2018 pour plus de détails)¹⁰.

Figure 4 : Stimuli visuels. Le panneau supérieur montre un exemple de visages de chien. Le panneau inférieur montre un exemple de visages humains. Des stimulus de visage ont été affichés pour 5 s, avec des intervalles inter-stimulus de 3-11 s. Douze stimuli de visage ont été montrés par course. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Vérification de l'attention
Pour déterminer si les chiens s'occupaient des stimuli visuels, les évaluateurs indépendants ont visionné des vidéos des yeux des chiens à l'intérieur de l'alésage du scanner IRM synchronisé avec la présentation de stimulus. Selon que les yeux des chiens étaient ouverts et que leurs pupilles étaient visibles, les évaluateurs ont attribué un score approprié pour chaque stimulus (figure 5). les données de l'IRMf n'ont été utilisées que lorsqu'il y avait un accord inter-rater parfait.

Figure 5 : Vérification de l'attention. Pour s'assurer que chaque chien regardait chaque stimulus présenté pendant la numérisation, la vidéo de stimulus-synchronisée de l'oeil du chien à l'intérieur du scanner a été analysée par deux évaluateurs post hoc ; pour chaque essai, si l'œil du chien était visiblement ouvert, l'évaluateur a attribué une note de « oui » et si l'œil du chien était fermé, l'évaluateur a attribué une note de « non ». Ce chiffre a été modifié à partir de Thompkins et al.¹⁰Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Traitement du visage de chien et humain
La figure 6 montre que les zones cérébrales adjacentes mais différentes du cortex temporal dans le cerveau du chien sont actives pour le traitement des visages des chiens et des humains. Les régions vertes représentent des zones du cerveau plus actives pour les visages humains contrastées avec les visages de chiens(p 'lt; 0.05, FDR (faux taux de découverte corrigé).). Les régions rouges représentent des zones du cerveau plus actives pour les visages de chiens contrastés avec les visages humains(p 'lt; 0.05, FDR).

Figure 6 : Résultats des contrastes entre les visages humains et canins. Les régions vertes représentent des zones qui sont beaucoup plus actives pendant le traitement des visages humains que les visages de chiens (c.-à-d. la zone du visage humain, HFA). Les régions en rouge représentent des zones qui sont beaucoup plus actives pendant le traitement des visages de chiens que les visages humains (c.-à-d. la surface du visage de chien, le DFA). Ce chiffre a été modifié à partir de Thompkins et al.¹⁰Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Stimuli d'odeur
Les stimuli odorants ont été délivrés par un olfactomètre (figure 7); des concentrations élevées (0,16 mM) et faibles (0,016 mM) de butyrate d'éthyle odorant ont été utilisées pour sonder la modulation paramétrique des zones olfactives par concentration odorante. Chaque balayage a duré 200 s et a contenu 5 blocs de stimulation odorante de 10 s, chacun suivi d'un intervalle inter-stimulus de 30 s (voir la figure 8 pour la représentation visuelle et Jia et autres 2014 pour plus de détails)⁴.

Figure 7 : Système d'imagerie olfactive. Composants du système d'imagerie olfactive pour chiens à l'extérieur de la salle d'IRM montrant applicateur odorant, réservoir d'air, paramètre de mouvement enregistrement palmtop, moniteur vidéo, ordinateur portable avec le logiciel VT-8, et le port d'entrée de la salle d'IRM. Ce chiffre a été modifié à partir de Jia et al.⁴Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 8 : Livraison d'odorants. La livraison d'odorant a été contrôlée par le logiciel VT-8 Warner Timer dans une conception de bloc irréprodiste. La première rangée montre la séquence de livraison odorante avec des flèches vertes indiquant le début de stimulus et des flèches rouges indiquant le décalage de stimulus. La deuxième rangée montre le dégagement de l'odorant, avec des flèches vertes indiquant le commencement du dégagement d'odorant et des flèches rouges indiquant le décalage du dégagement d'odorant. La troisième rangée montre la conception du bloc IRMf, correspondant à la première rangée, avec "0" et "1" indiquant les conditions odorantes "off" et "on", respectivement. Ce chiffre a été modifié à partir de Jia et al.⁴Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Les chercheurs ont livré des concentrations élevées (0,16 mM) et faibles (0,016 mM) d'une solution de butyrate éthylique à six canines de détection entraînées (Labradors) pendant qu'elles étaient éveillées et anesthésiées. L'augmentation paramétrique de l'ampleur de l'activation à des concentrations faibles et élevées d'odorants dans les régions olfactives (ampoule olfactive, lobes piriformes bilatéraux, cervelet) était conforme à la loi de Weber (augmentation perçue par dix pour une concentration). En outre, tandis que l'ampoule olfactive, le périmygdale, le cortex olfactif antérieur, le cortex entorhinal et les lobes piriformes étaient actifs chez les chiens éveillés et anesthésiés, régions impliquant un traitement cognitif d'ordre supérieur (supérieur, médial et orbital parties du cortex frontal) ont été activées principalement chez les chiens éveillés (figure 9).

Figure 9 : Cartes d'activation de groupe pour chiens anesthésiés. Trois vues orthogonales sont affichées dans chaque sous-figure. Colormap est utilisé pour l'intensité d'activation et les zones importantes sont indiquées par des flèches avec des étiquettes (FDR global 0,05, seuil de cluster - 15 voxels à l'aide d'AlphaSim, t-contraste). A: Antérieur, P: postérieur, S: supérieur, I: inférieur, L: gauche, R: droite. La sous-figure (A) correspond à un odorant à faible concentration (0,016 mM), la sous-figure (B) correspond à une forte concentration odorante (0,16 mM), la sous-figure (C) correspond au traitement olfactif anesthésié du chien, et la sous-figure (D ) correspond au traitement olfactif de chien éveillé. Ce chiffre a été modifié à partir de Jia et al.⁴Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Discussion

Le protocole décrit ci-dessus sépare la formation du comportement de stationnement (repos de menton) de la désensibilisation à l'environnement d'IRM. En outre, il utilise une procédure de généralisation du stockage dans plusieurs endroits différents, pour aider au transfert du comportement de stationnement à l'environnement réel de balayage de MRI ; il le fait sans avoir besoin d'un temps de formation étendu dans l'environnement d'IRM, ce qui peut être coûteux. Dans l'ensemble, la formation et les tests se sont terminés en 14 heures et ont entraîné un transfert immédiat vers de nouveaux endroits. Bien qu'il soit difficile de comparer les méthodes entre les laboratoires d'une manière significative à l'heure actuelle, nous présentons un protocole de formation canine IRMf qui peut être complété d'une manière rentable, avec des chiens à haute énergie.

En ce qui concerne la généralisation de ce protocole de formation à d'autres dresseurs, alors que nous avons utilisé des chiens de détection de race à l'aide d'un chenil, ce protocole devrait de bon augure pour d'autres populations de chiens. Les chiens de détection sont généralement réaffectés American Field Trial, Hunt Test, et Upland Game chiens avec intrinsèquement haute énergie et "haute commande"¹¹. Le terme « lecteur », se référant à la motivation intrinsèque du chien à travailler, est à la fois difficile à opérationnaliser et mesurer, et répandu dans son utilisation pour caractériser les chiens qui sont les plus appropriés pour le travail de détection; l'industrie favorise et sélectionne pour les chiens audacieux, excitables, de haute énergie, avec des niveaux de base plus élevés de l'excitation (c.-à-d., l'excitation, l'anxiété) que d'autres types de chiens de travail et animaux de compagnie¹². Si ces chiens peuvent être formés à la station, d'autres populations devraient être couronnées de succès aussi. En outre, les chiens ont pu stationner dans une variété d'endroits, y compris le scanner IRM réel. En ce qui concerne les chiens de compagnie, si oui ou non le protocole d'entraînement peut être couronné de succès est une question empirique. Notamment, avec l'instruction appropriée, toutes les étapes de formation peuvent être mises en œuvre dans l'environnement à la maison avec l'alésage de maquette portatif.

La formation des clicker, l'approximation successive et le conditionnement au comptoir classique sont des méthodes utilisées pour conditionner le comportement d'une variété d'espèces, des souris de laboratoire aux animaux sauvages en captivité⁸. Les méthodes sont indulgentes à l'égard des petites erreurs commises tout au long du processus de formation (p. ex., marquer et renforcer le mauvais comportement, manque d'intérêt pour la récompense)¹³. Les mêmes dimensions qui rendent les méthodes plus indulgentes pour les enseignants débutants les rendent également plus universelles pour les apprenants d'animaux; en augmentant le taux de réussite d'un plus grand nombre de chiens dans le bassin d'objets et d'un plus grand nombre de types de chiens (p. ex., chiens de détection de population sédentaires spéciaux), on peut commencer à lutter contre un biais de sélection inhérent en raison du sujet et potentiellement réduire l'attrition des données. Ce biais afflige les échantillons expérimentaux et découle de l'incapacité de la méthode à s'adapter à la variabilité individuelle du tempérament et de la tractabilité pour une tâche axée sur l'appareil qui nécessite des niveaux élevés de patience et de contrôle des impulsions, comme il est nécessaire pour stationner pour l'IRM. En réduisant l'attrition, cette méthode fournit un soutien pour deux des trois R (remplacement, réduction et raffinement) pour les meilleures pratiques de conception expérimentale avec des sujets animaux¹⁴. Moins de sujets sont nécessaires lorsque l'on s'attend à ce qu'il y ait moins de sujets achetés pour sortir de la formation, et moins de séances d'analyse sont nécessaires, moins de données devant être censurées en raison d'une amplitude élevée ou d'une artifacting de mouvement fréquent, ce qui peut être réduction. La formation minimise la douleur et la détresse de l'apprenant animal dans l'acquisition de cette tâche, un raffinementpotentiellement remarquable .

Le matériel de formation est facilement et peu coûteux acheté. Les éléments classiques de contre-conditionnement et de généralisation de cette méthode réduisent le stress et la nouveauté de l'environnement du scanner, sans avoir besoin de plusieurs heures de formation coûteuses dans un environnement de scanner loué. Sans formation dans l'environnement de l'IRM, le formateur est incapable de reproduire le champ magnétique statique à l'intérieur du scanner ou les émissions audio exceptionnellement élevées/basses fréquences des séquences d'analyse; cette limitation est potentiellement abordée parce que théoriquement, ces dimensions sont regroupées dans un composant de « variabilité » de l'exécution du comportement dans divers contextes pendant la formation.

Une autre limitation est que ce protocole n'est pas optimisé pour la vitesse. Le comportement de stationnement peut être conditionné en treize heures de formation, ce qui équivaut à environ 80 séances d'entraînement de cinq à quinze minutes. L'approche méthodologique est « lente et correcte », au lieu de « rapide et de la fixer plus tard ». Une mentalité de « rapide et fixer plus tard » conduit à la sensibilisation potentielle de l'environnement de balayage, et l'attrition ultérieure des données ou des sujets entiers. Dans une étude sur le traitement lexical chez les chiens, les chercheurs ont été en mesure de recueillir des données à un taux de réussite de 80% sur la première tentative d'un chien donné. Si un chien avait besoin d'une deuxième tentative, le succès est tombé à 16%, et seulement 4% si le chien avait besoin d'une troisième tentative, ce qui suggère que ces chiens sont devenus négativement sensibilisés à l'environnement de balayage avec une exposition répétée¹⁵. Le protocole décrit ci-dessus ne fonctionnera probablement pas sur tous les chiens, et les alternatives méthodologiques incluent l'utilisation d'un comportement de bâton nez-à-cible au lieu d'un comportement de repos de menton, la mise en œuvre des sessions de formation plus longues, et l'augmentation de la fréquence de la formation Sessions. On pourrait pré-pré-pré-pré-écran pour les sujets plus appropriés (par exemple, la tractabilité, le tempérament, la taille de la tête), bien que le compromis avec biais de sélection persiste, et en outre, les chiens plus difficiles à former pourrait être des pathologies modèles d'intérêt: l'anxiété désordonnée, l'agression, les chiens de travail de population spéciale (par exemple, ceux choisis pour le haut-entraînement/énergie). Pour mieux comparer les méthodes d'acclimatation et de formation pour le poste dans l'IRM, nous aurions besoin de plus de chiens et plus de dresseurs. L'une des forces du travail effectué à l'Université Auburn est l'accès du chercheur à la population de « chiens d'Auburn » par l'entremise des sciences de la performance canine (SCP). Les chiens de détection utilisés dans ces études ont des antécédents génétiques similaires et des antécédents d'élevage et d'entraînement presque identiques.

Indépendamment de la méthode de formation, certaines améliorations technologiques pourraient améliorer la fidélité des données canines d'IRM, y compris la conception améliorée de bobine de radiofréquence pour faciliter l'imagerie de l'anatomie crânienne canine, aussi bien que le matériel et les séquences améliorés pour se calmer le scanner lors de l'acquisition de données⁷. L'IRMf éveillé et sans restriction a fourni des aperçus cognitifs dans la psyché canine en ce qui concerne l'apprentissage multimodal, la fonction exécutive, le traitement de stimulus, et le traitement de récompense^{6,16,17,18 ,19,20,21,22,23,24,25,26,27 ,30,31}. Les chercheurs comparatifs et translationnels peuvent examiner plusieurs modalités sensorielles avec cette technique d'imagerie. La technique peut être utilisée pour sonder le traitement de l'information dans les populations de travail spéciales (p. ex., traitement du signal chez les chiens d'assistance et traitement paramétrique des odeurs chez les chiens de détection)^4,28. Ces techniques ont une utilité translationnelle lorsqu'il s'agit de déterminer le potentiel opérationnel et la pertinence d'un rôle de travail; en tant que technique convergente aux côtés des analyses génétiques et comportementales, l'information tirée des paradigmes de stimulation-présentation de M. peut éclairer la sélection des phénotypes appropriés de chien de travail à des fins de reproduction.

De nombreuses stratégies de formation proviennent des pratiques de formation des mammifères marins et des animaux de zoo, adaptées de Skinner, aux procédures approximatives d'élevage par l'enrichissement et la formation en renfort⁸. Les procédures vétérinaires de routine (prise de poids, coupure d'ongles, prises de sang), ou tout ce qui est inconfortable ou anxiogène, peuvent être facilitées par un renforcement par approximation successive à la suite d'un plan d'entraînement dédié, calqué sur celui-ci. suggéré ici pour l'IRMf canine. Réveil, IRM sans restriction a même été discuté comme ayant l'utilité clinique dans son propre droit pour les chiens épileptiques²⁹.

En résumé, l'IRMf canine est à ses débuts. Nous avons présenté un programme de formation sans ressources qui peut être mis en œuvre avec succès de façon rentable. L'avenir est prometteur pour l'utilisation continue du « meilleur ami de l'homme » dans la compréhension, les relations cerveau-comportement que le domaine des neurosciences cognitives continue d'évoluer.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acrylic Mock Radiofrequency Coil	Menards	TU59018594	Mock Radiofrequency (RF) Coil: 8" diameter x 4' Concrete Form Tube. Makes four mock RF coils; cut form tube in four even lengths for four 8" diameter x 1' mock RF coils.
Agility Tunnel	J&J Dog Supplies	TT053	Open Agility Training Tunnel
Bluetooth Speaker	Sharkk	SP-SK896WTR-GRY	Portable Scan Audio Playback: Waterproof Bluetooth Speaker Sharkk 2O IP67 Bluetooth Speaker Outdoor Pool Beach and Shower Portable Wireless Speaker
Cardboard Concrete Form Tube	Menards	TU10120014	Stationary Mock MRI Bore: Sonotube 24" diameter x 12' Standard Wall Water-Resistant Concrete Form. Makes two mock bores; cut form tube in half for two 24" diameter x 6' bores.
Chuckit Ball	Chuckit!	17030	Toy Reward: Chuckit! Ultra Ball
Decibel X	Skypaw		Decibel meter phone app
Exercise Mat			Foam chin rest: cut mat in half lengthwise. Roll up, and secure roll with hot glue. Cut chin-size notch in center with X-ACTO knife. Hot-glue velcro to bottom surface.
Folding Table			3' x 6' folding table
Microfiber Car Wax Applicator Pad	Viking Car Care	862400	Viking Car Care Microfiber Applicator Pads
Natural Balance Treat Log	Natual Balance	236020	Food Reward: E.g., Chicken Formula Dog Food Roll, 3.5-lb roll
Plywood			Platform: 2"x4"x6' length of wood affixed to 3'x6' plywood board. Hot glue exercise mat on plywood board for traction. Braces: 3 4x4x4" cubes cut at 45-degree angle affixed to ends of 1"x4"x3' lengths of wood. Makes 3 braces.
Sand Bags	J&J Dog Supplies	AG155	J&J Professional Quality Sandbags x 2
Speaker System	Pioneer Electrics	HTD645DV	Stationary Scan Audio Playback: Pioneer HTD645DV 5 Disk DVD Home Theater System with Wireless Surround Speakers. Operating Instructions.
Towel			standard towel