Name: 머리 고정 쥐의 수염-신호 Eyeblink 클래식 컨디셔닝 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 14 s
Description: 학습하세요 머리 고정 쥐에서 수염 자극을 이용한 Eyeblink 클래식 컨디셔닝 방법을 통해 연합학습의 신경생물학적 기전을 탐구하는 기법입니다. 이 방법은 칼슘 이미징과 전기생리학을 활용하여 기억 장애 치료 연구에 활용됩니다.

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이 작품은 국방부 (W81XWH-13-01-0243)과 국립 보건원 (R37 AG008796)에 의해 투자되었다. 우리는 머리를 고정 실린더 장치를 구축하기위한 노스 웨스턴 대학의 기계 공장에서 앨런 베이커 감사합니다. 우리는 MATLAB 및 솔리드 웍스에서 자신의 지침 박사 Shoai 핫토리 감사합니다. 우리는 실험을 제어 LabVIEW 소프트웨어에 대한 닥터 존 전원을 감사합니다.

마우스와 관련된 모든 절차는 건강의 국립 연구소에서 발행 한 가이드 라인에 따라 노스 웨스턴 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인 된 프로토콜에 따라 수행 하였다. 1. 실린더 (그림 2A) <ol><li> Chettih 등. 그리고 Heiney 등에 의해 설명 된 바와 같이 실린더를 구축합니다. 긴 거품 실린더 14 ~ 15에서. 실린더의 10cm 길이를 잘라 축 직경 금속 막대 12.7 mm (0.5합니다.)에 맞게 중앙에 구멍을 드릴. Heiney 등. 또는 다른 지원 (예를 들어, 플렉시 유리) (15)에 의해 설명 된 바와 같이 금속 광학 브레드 보드에 자사의 축과 실린더를 탑재합니다. </li><li> 실린더의 양측에 직경 12.7 mm의 두 개의 수직 금속봉 발기. </li><li> 금속 막대에 두 직각 마운트를 연결합니다. </li><li> 직각 마운트를 통해 (5cm 길이, 직경 12.7 mm)이 더 막대를 고정합니다. 베벨 일전자는이 막대 끝과 실린더 (그림 2G)의 중심 위에 자신의 끝을 수준. </li><li> 드릴 및 장소 (그림 2G)에서 커넥터의 날개를 개최한다이 4-40 기계 나사에 맞게로드의 수평 끝 부분에 구멍을 누릅니다. </li></ol> 2. 조립 위스커 자극 시스템 (그림 2B) <ol><li> 일반 머리 빗에서 빗의 10 치아 세그먼트를 잘라. </li><li> 슬릿을 잘라 2 ~ 3 mm 폭 약 5mm 2 층 사각 굽힘 액츄에이터를 수용 할 수있는 빗의 상단 부분에 깊은. </li><li> 굽​​힘 액츄에이터의 각면에 하나의 전선을 납땜. 제조업체가 제공하는 솔더 및 플럭스를 사용합니다. 전류에서 마우스와 사용자를 보호하기위한 전기 테이프 액츄에이터 땜납 커버. </li><li> 굴곡 액츄에이터 스트립 빗의 평면에 수직 앉는되도록 빗으로 절단 슬릿에 액츄에이터 스트립 슬립. 각도가 4 기울어 지도록 빗5 °보다 자연스럽게 마우스의 얼굴의 곡선을 따른다. </li><li> 빠른 경화 에폭시와 빗살의 상단에 액추에이터 스트립의 단부를 고정. 참고 : 굽힘 액츄에이터 스트립에 납땜 와이어 액추에이터 40 볼트를 제공하는 가감 저항기에 연결해야합니다. 이전 실험은 40 볼트 조절에 효과가 있지만 놀라게 응답을 연상하지 않는 것으로 나타났습니다. </li><li> 굽​​힘 액츄에이터 및 이동 가능한 마운트에 빗를 놓습니다. 같은 일반적으로 체외 전기 생리학 설비에 사용되는 자기베이스에 부착 된 피펫 홀더는 잘 작동합니다. </li></ol> 3. 실린더 위에 막대에 마운트 커넥터 조립 (그림 2C, 2E) 주 : 커넥터가 3-D는 바이스 Disterhoft 및 갈베스 등에 의한 테더에 사용되는 암 페놀 221 시리즈 나일론 스트립 모델 7 구멍 스트립 인쇄 10,17한다. <ol><li> 0-80 X-1 스트립의 첫 번째 구멍을 누릅니다&quot;기계 나사.이 커넥터에 헤드 피스를 고정하는 잠금 나사 될 것입니다. 손으로 나사를 돌릴 용이하게하기 위해 cyanoacrylic 접착제와 잠금 나사의 머리에 0-80 너트를 붙입니다. </li><li> 합니다 (0-80 기계 너트를위한 공간을 허용하도록) 탭 구멍 후 비어있는 구멍을두고 나머지 5 구멍을 통해 오 금 도금 relia - 전술 소켓을 누릅니다. </li><li> 소켓의 단부에 다섯 긴 와이어 (이더넷 케이블에서 얻은 와이어) 및 솔더 오프 코팅을 벗겨. 주 : 처음 두 와이어는 증폭기로부터의 신호를 필터링 및 증폭 후속하는 eyeblink 응답을 검출 할 근전도 (EMG) 신호를 기록하기 위해 사용된다. 두 번째 두 자극 아이솔레이터에서 충격 신호를 제공합니다. 마지막 전선은 접지 연결 될 것입니다. 이 전선은 시간 제한 CS-US 전달에 사용되는 시스템에 연결됩니다. </li><li> 멀티 포트와 전선 및 소켓 사이의 전기적 연결을 보장imeter. 연속성 설정에 멀티 미터를 넣고 와이어의 제거 끝까지 핀과 다른 프로브 프로브 중 하나를 누르십시오. 저항이 낮고, 멀티 미터 톤을 방출 할 때 핀이 상기 배선에 전기적으로 접속된다. <ol><li> 멀티 미터 연속성 설정이없는 경우 또는, 상기 핀과 와이어 사이의 저항을 측정한다. 측정 거의 저항이있는 경우 전기적 연속성이있다. </li></ol></li><li> 두 TO-220 스타일의 트랜지스터에서 커넥터의 날개를 준비합니다. 트랜지스터의 에미 터,베이스, 및 콜렉터 리드를 잘라와는 커넥터에 부착 될 수 있도록 표면 수준. </li><li> 탭이 나사의 헤드 아래에 슬립 할 수 있도록 구멍을 위반 마운팅 탭의 모서리를 잘라. </li><li> 커넥터에 에폭시 트랜지스터. 마운팅 탭 구멍은 상기 실린더로드에 커넥터를 고정하는 데 사용된다. </li><li> PR 와이어의 기재에 에폭시 적용소켓에서 otruding 에폭시 건조 할 수 있습니다. 에폭시는 절연 및 연결을 보호 할 것입니다. </li></ol> 4. 투구를 준비한다 (그림 2D, 2E) 참고 :. 헤드 피스 스트립 3-D는 와이즈와 Disterhoft 및 갈베스 등 10,17에 의해 헤드 피스에 사용되는 암 페놀 221 시리즈 나일론 스트립에서 모델 7 홀 스트립을 인쇄합니다. 이 작품은 더 이상 상업적으로 제조되지 않습니다. 프린터 파일은이 저널의 웹 사이트에서 다운로드 할 수 있습니다. <ol><li> 0-80 × 1 &quot;기계 나사의 스트립의 첫 번째 구멍을 누르고 첫 번째 구멍 후 비어있는 구멍을 둡니다. </li><li> (좁은 끝을 통해) 나머지 5 구멍의 바닥을 통해 오 금 도금 핀을 밀어 넣습니다. 균등 스트립에 핀을 밀어 용이하게하기 위해 바이스를 사용합니다. </li><li> 열 스트리퍼를 사용하여, (직경. 0.005)을 스테인레스 스틸 와이어의 단부 오프 폴리이 미드 코팅의 약 0.5 cm를 제거 w의 벗겨진 단부 솔더핀 중 하나의 개구부에 반사성 및 0.6-0.7 cm에 와이어를 잘랐다. </li><li> 동물에게 전달하는 현재 허용하는 와이어의 단부로부터 약 0.2 cm 스트립. </li><li> 반복 나머지 3 개의 와이어에 대한 4.3-4.4 단계를 반복합니다. 참고 : 두 번째 두 동물에 충격을 전달하는 역할을합니다 동안 처음 두 와이어는 EMG 응답을 기록합니다. </li><li> 마지막 (제 5) 와이어 접지선 될 것 같이, (0.005 인치 직경) 코팅 된 스테인레스 스틸 와이어의 약 5cm를 절단하고, 나머지 핀 땜납. </li><li> 전선 및 멀티 미터와 핀 사이의 연속성을 확인합니다. (코팅 그라운드 와이어의 경우, 멀티 프로브는 와이어를 따라 삽입 될 수있다.) </li></ol> 5. 수술 준비 (그림 2 층) <ol><li> 헤드 피스를 포함한 모든 수술 도구를 소독. 알코올에 몸을 담근 후 멸균 식염수로 세척하여 헤드 피스를 멸균. </li><li> 3~4% v의 유도 챔버에 마우스를 마취분당 산소를 1 ~ L의 유속으로 혼합 된 이소 플루 란을 aporized. </li><li> 동물이 발가락 핀치와 완전히 마취 된 것을 확인. 는 발가락 핀치에 반사적으로 반응하지 않을 때 마우스가 완전히 마취 된 것입니다. </li><li> 동물이 완전 마취되면, 동물의 머리 상단 면도, 진통제 (0.05 ㎎ / ㎏, SC)로서 부 프레 노르 핀 히드로 클로라이드의 투여 량을 주사 정위 프레임의베이스 상에 피복 가열 패드에 놓고 상기 동물이 완전 마취되어 있는지 확인하고, 상기 프레임에 헤드를 고정. 분당 산소를 1 ~ L의 유량으로 2 %로 전환 동물을 이소 플루 란 증기의 흐름을 유지한다. 각막에 안연고 소량을 적용한다. </li><li> 둘 사이의 교류, 포비돈 - 요오드 알코올 세 시간 각각 두피를 소독. </li><li> 숫자 10 또는 15 메스 블레이드, t의 전면에서 두개골을 노출 두피의 정중선을 따라 절개를interparietal 뼈 (~ 1.5 cm) 과거에 그는 눈을. </li><li> 마이크로 클립 피부의 플랩을 다시 누릅니다. 좌우 두개골의 뒷면 (즉, 모두 여섯 클립을 사용)에 하나의 눈 위의 클립, 주동이의 - 꼬리 축 가운데를 따라 하나 하나를 놓습니다. 투구 찢김을 방지하기 위하여, 측면 및 후면을 포함 가능한 두개골만큼 노출. 이 접착제 합착 시멘트의인가에 대한 표면적을 증가시킬 것이다. </li><li> 메스를 사용하여 골막을 제거하고, 깨끗하고 건조한 가공면을 확보하기 두개골의 상단 긁어. 3 % 과산화수소로 3 회 두개골 상부를 청소한다. </li><li> 00-90 나사를 받아들이 크기 34 역 콘 버 또는 1.6 mm 조각 커터 드릴 비트와 함께 (에 0.0625을. 긴) 두개골에 두 개의 구멍을 뚫습니다. 나사는 전기 접지 연결을 제공합니다. 때 맞 조절 한 브레 그마 앞 구멍과 람다의 앞에 다른 장소, 정중선의 왼쪽t 눈. 각 구멍에 나사 하나를 놓습니다. 각 전체 회전의 두개골에 나사 0.28 mm를 낮 춥니 다; 이 전체 회전이 충분하다. </li><li> 시멘트에 대한 표면적 및 악력을 증가시키기 위해 두개골에 직경이 약 0.75 mm의 여러 작은 디봇 만든다. </li><li> 완성 된 투구를 타고있는 두 개의 나사 주위에 그림 8 구성에서 접지선을 바람. 접지선의 투구가 제대로 나중에 배치 할 수 있도록 약간의 여유 (헤드 피스와 나사 사이에 1.5 cm가 ~)를 허용합니다. 주 : 그림 8은 보통 와이어와 접지 나사 사이의 양호한 전기 접속을 보장한다. 와이어는 전기 접속을 보장하기 위해 나사에 납땜 될 수있다. </li><li> 접착 성 합착 시멘트를 적용합니다. 접착 성 합착 시멘트를 혼합 제조업체의 지침에 따라 또는 감기 세라믹 혼합 접시에 L-분말 믹스의 4 숟가락, 기본 8 방울, 촉매 2 방울을 섞어 (온도 스트립 O를 보장n은 혼합 요리는 완전히 검은 색입니다.) 차가운 온도는 시멘트의 작업 시간을 연장한다. <ol><li> 코트는 두개골과 합착 시멘트로 자유롭게 나사 및 시멘트 건조 할 수 있습니다. 이것은 단지 몇 분 정도 소요됩니다. </li></ol></li><li> 시멘트 건조 후, 핀 두개골 위에 서와 수직 투구 위치. 커넥터와 유사한 홀더 장소에 투구를 잡고 참고 : 투구의 핀을 받기 위해 수 년 - 홀더는 필요 &quot;커넥터 조립 3.&quot;금도금 소켓과 함께 다섯 홀 스트립을 참조하십시오. 홀더는 고정대의 팔에 부착된다. 홀더와 팔의 사용은 투구와 와이어의 위치 설정을 용이하게한다. </li><li> 헤드 피스가 위치 된 후, 안와 주변 피부를 벗겨과 끝을 벗겨 0.2 cm가 EY 직접 꼬리를 피부 아래 휴식로부터 약 2 ~ 4 mm로 할 수 있도록 두 개의 충격 와이어를 위치이자형. 두 전선의 끝이 서로 접촉하는 것을 허용하지 않습니다. 눈 소켓 위의 근층 orbicularis 항진증에있는 두 개의 EMG 와이어를 배치합니다. <ol><li> 너무 긴 그들이 궤도에 상처 감염을 초래할 직접 할 수있는 것처럼 보일 경우 필요한 경우, 전선의 끝을 잘라. 와이어의 단부를 절단하는 경우, 노출 부족 나선이 있다는 것을 보장한다. 전선이 너무 긴 것 같다 경우 또는, 다시 그들이 헤드 피스에서 확장 기지에서 와이어를 구부리십시오. </li><li> 전선의 기본 시멘트 (즉, 헤드 피스 니어 엔드) 접착 성 합착 시멘트의 작은 확산 두개골에 장소와는 (앞에서 설명한 부분의 사용 반) 건조 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 마이크로 클립을 제거하고 부드럽게 다시 시멘트를 통해 피부의 플랩을 접어주십시오. 눈꺼풀의 왜곡을 방지하기 위해 피부에 피부의 일부에 장력을 방지하기 위해 자연적으로 정착 할 수 있도록 상기 eyeblink 반응의 예방그리고 동물에 고통. </li><li> 시멘트와 헤드 피스의 상단의 가장자리에 절개 피부에서 모든 것을 덮고, 치과 용 시멘트로 노출 된 영역을 밀봉합니다. 눈이나 투구의 핀에 시멘트 떨어지는 피하기 위해 여분의주의하십시오. 부분적으로 경화 된 시멘트는 부드럽게 및 치과 시멘트 용매에 적신 된 면봉으로 조작 할 수 있습니다. 시멘트가 헤드 피스 홀더를 분리하기 전에 완전히 건조하도록 허용합니다. </li><li> 동물은 케이지 다시 동물을 교체하기 전에 예열 표면에 마취에서 회복 할 수 있습니다. Metacam (1 ㎎ / ㎏, SQ)를 관리하고 다시 새장에 동물을 배치합니다. </li><li> 시험 또는 교육 전에 동물 복구 5-7 일 수 있습니다. 교육 기관의 지침에 따라 동물에 표준 수술 후 치료를 유지한다. 이 수술에서 회복 된 후 동물은 적어도 하루에 한 번 점검해야한다. 가난한 식사 및 / 또는 음주와 마음이 내키지 않는 행동의 흔적을보세요. 고통 경우완화까지 의심, Metacam 매 24 시간 (수술후의 끝에서와 동일 량)을 제공한다. 리도카인 국소 동물 긁힘이나 불편의 흔적이 경우 상처 부위에 적용될 수있다. </li></ol> 6. 실린더 및 교육 (그림 2G)에 마우스를 배치 <ol><li> 실린더에 마우스를 배치하려면, 다른와 집게 손가락과 엄지 손가락으로 어깨 뒤에 마우스를 잡고 다음 한 손으로 꼬리를 잡고 의해 간단히 손으로 마우스를 억제. 마우스의 복부와 몸통 주위 나머지 손가락을 감싸. </li><li> 손이 마우스를 억제하지으로 마우스의 머리에 헤드 피스에 커넥터를 연결하고 고정 나사를 켭니다. </li><li> 실린더에 부드럽게 마우스를 놓고 프레임에 커넥터를 연결하면서 제자리에 고정. 실린더 위의 막대에 커넥터를 고정하는 두 개의 나사를 사용합니다. </li><li> 커넥터가 실린더 프레임에 고정되면 rele마우스의 보류 ASE. 마우스를 실린더에 습관화의 두 세션의 일일를 제공합니다. 각 요법 이니 세션 각 조절 세션과 동일한 기간을 허용합니다. <ol><li> 기록 자발 깜박임 습관화 동안 레이트 및 사전 노출 놀람 반응의 발생을 최소화하기 위해 위스커 진동 CS에 마우스. 실제 컨디셔닝 세션 동안으로 CS를 적용하지만, 전기없이 미국을 충격. </li><li> 개별 수염을 통해 빗의 이빨을 미끄러지는 동안, 마우스의 조절 측에 피에조 시스템 가까운 (약 0.5 cm) (오른쪽)를 배치하여 수염 자극 CS를 적용합니다. 같은 수염이 날부터 하루에 같은 위치에 피에조 시스템을 배치하여 매일 매일을 자극되어 있는지 확인합니다. </li></ol></li><li> 고전적 조건에 마우스를 훈련을 시작합니다. 5 일 동안 하루 훈련의 두 세션을 제공합니다. 각 훈련 세션 사이 약 2 시간 둡니다. <ol><li> 컨디셔닝 그룹, 델리에(- WPI의 A385R 자극 아이솔레이터에서 제공 3mA, 0.3 mA) 100 밀리 긴 전기 펄스 US와 짝을 250 밀리 긴 수염 진동 CS (60 Hz에서)의 세션 당 삼십 시험 버전. (그림 1) 23 해마의 작업을 따라하기 위해 250 밀리 긴 자극이없는 추적 간격으로 CS와 미국을 분리합니다. </li><li> 깜짝이 유발 될 수 있도록 각 동물의 전기 충격의 강도를 조절합니다. 30 ~ 60 초 사이의 임의 intertrial 간격으로 분리 시험 (45 초, 세션 당 30 분의 총 기간의 평균.) </li><li> 혼자 삼십 짝 CS를 제공하고 미국 단독으로 시험 각 조절 된 그룹에 대한 언급과 같은 자극 매개 변수를 사용하여 pseudoconditioned 그룹 (육십 시험의 총). 어떤 자극이 연속으로 두 번 이상 제공되지 않는 것을 CS 혼자 미국 혼자 시험은 pseudorandomized되어 있는지 확인합니다. 22.5 초 평균 intertrial 간격으로 각각 재판을 분리합니다. </li></ol></li><li> 드순서 습관화 훈련 걸쳐 65dB에서 간 배경 잡음은 수염 자극에 의​​해 발생되는 진동 소음을 마스크. </li></ol>

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</ol>

저자는 더 경쟁 재정적 이해 관계가 없음을 선언합니다.

클래식 eyeblink 컨디셔닝은 학습과 기억의 기초가되는 신경 기판을 이해하기위한 유용한 도구입니다 연관 학습의 한 형태이다. 이러한 쥐와 같은 설치류에 eyeblink 컨디셔닝 채용 이전 방법은 동물이 자유롭게 이동하도록 허용 챔버를 포함했다. 시겔 등.에 빛을 유발 추적 eyeblink 컨디셔닝 Chettih 등. 그리고 Heiney 등. 가장 최근에 사용에 의해 기술 된 장치를 사용하여 마우스 eyeblink 컨디셔닝 머리 고정 준비 등 특정 허용과 같은 여러 가지 장점을 제공합니다 절차 및 실험 (생체 이광자 칼슘 이미징 예) 수 없었던 또는 과거에 한정 되었었다 eyeblink 컨디셔닝 14-16 동안 수행된다. 제조의이 유형은 또한 사극 어레이와 생체 전기 생리학과 같은 다른 기술의 사용을 용이하게한다. 마우스는 distre 될 나타나는감금에서 ssed이 헤드 고정 제제는 필요 억제의...

Eyeblink 컨디셔닝 파블로프 에어컨의 형태와 연관 학습 및 기억의 신경 메카니즘을 연구하기위한 모델 시스템이다. 이것은 인간, 토끼, 고양이, 쥐, 생쥐 등 다양한 종에서 조사되었다. 패러다임은 두 쌍의 자극의 프레 젠 테이션을 포함한다 : 중립 조건 자극 (CS; 예를 들면, 톤, 빛의 플래시, 또는 수염 자극) 및 돌출 무조건 자극 (US, 예를 들어, 눈에 에어 퍼프를, 또는 눈 주위 충격). 미국은 무조건, 재귀 eyeblink 응답 (즉, UR)를 이끌어. 결국, 한 쌍의 CS-미국의 여러 프리젠 테이션 후, 주제는 미국과 CS를 연결 배운다. 이 학습은 조건 반응 (CR), 미국의 프리젠 테이션을 앞에 혼자 CS에 의해 유도 eyeblink의 형태로 드러난다. 추적 형태로 Eyeblink 에어컨은 몇 시간의 자극이없는 간격을 포함연사와 미국 (그림 1)을 분리 undred (밀리 초). 이 자극 우발 1의 인식을 필요로하기 때문에 추적 에어컨은 선언적인 학습의 한 형태이다. 시간적 간격이 1-6 관련되기 위해 미국과 CS 위해서는 이러한 해마와 같은 전뇌 지역에서 CS의 신경 &#39;추적&#39;을 유지하기 위해 동물을 필요로한다. 전뇌 지역과 함께, 추적 컨디셔닝은 소뇌 (7)에 따라 달라집니다. Eyeblink 컨디셔닝 따라서, 인수, 합병 및 검색을 포함한 메모리의 여러 측면의 조사에 유용한 패러다임이다. eyeblink 컨디셔닝 동안, 동물의 제어 그룹은 미국 프리젠 테이션 혼자보다는 배운 CS-US 협회에 의해 발생 될 수있는 CS에 pseudoconditioning 또는 감작 반응을 테스트하기 위해 임의의 순서로 짝 자극되게된다. 일반적으로 사용되는 apparaTUS 설치류 eyeblink 컨디셔닝의 조사를 위해 설치류가 교육 과정 8 ~ 10시에 대해 자유롭게 이동하도록 허용하는 챔버입니다. 이러한 유형의 장치와 더불어, 테더는 보통 쥐의 두개골에 부착되는 헤드 피스에 부착된다. 테더는 US (때로는 CS)의 전달을 위해 그 자극 (즉, eyeblink 응답) 10 동물의 응답 송신을 허용한다. 테더 그 자체는 전달, 자극의 유형에 따라 변경 될 수 있으며 eyeblink 응답이 어떻게 기록된다. eyeblink 컨디셔닝은 &quot;자유롭게 움직이는&quot;닿는 마우스를 사용하는 이유는 마우스 구속에 어려움을 겪고 있다는 점이다. 다른 종의 억제에보다 의무가있을 수 있지만, eyeblink 컨디셔닝 실험에서 쥐를 사용하는 주요 이점은 가능한 유전자 재조합 변이주의 대부분이 마우스 균주된다는 것이다. 어려움을 겪고, 완벽한 입술에 추가마우스의 traint 급성 고통을 초래한다. 스트레스를 최소화하는 헤드 고정 마우스 제제 eyeblink 컨디셔닝 동안 획득 될 수있는 생리 정보를 증가시킬 것이다. 예를 들어,이 시스템은 2 광자 현미경 (11) 피질 뉴런의 이미징을 허용한다. 헤드 고정 제제는 또한 마우스 (11)에 eyeblink 컨디셔닝을위한 플랫폼으로, 사극 어레이, 두 광자 칼슘 이미징과 설치류의 뇌의 생체 전기 생리 녹음, 이동식 뇌 이식을 통해 피질의 광학 이미징을위한 이전 실험에 사용 된 -16. 머리 고정 시스템에서 신뢰할 수있는 자극과 녹음은 마우스 (그림 2)의 완전한 구속없이 보장된다. 자유롭게 구동 시스템에 사용되는 것과 같은 투구가 마우스 두개골에 부착된다. 트레이닝 동안, 헤드 피스를 통해 막대에 부착 된 커넥터에 부착순서 원통형 디딜 방아는 설치류의 머리 (그림 2A)를 안정. 원통형 디딜 방아는 마우스가 편안하게 휴식 할 수 있지만 마우스가 그렇게 원한다면, 또한 실행하거나 산책 할 수 있습니다. 이 시스템의 사용으로, 마우스는 CS와 US 같은 온화한 안와 감전 등의 위스커 진동 (도 1)을 훈련 할 수있다. 미국은 수술로 눈에 피부의 측면 아래에 배치 전선을 통해 전달된다. 연사는 2 층 직사각형 굽힘 액츄에이터 (도 2B)에 부착 된 빗 통해 전달된다. 빗살 굽힘 액츄에이터 후 훈련 동안 적절한 위치로 이동하고, 각 동물에 대한 최적의 전달을 위해 조정되는 자성 기재에 부착된다. 빗살 선택된 수염을 걸치도록 위치된다. 연사의 배달 동안, 신호는 빗 변위와 수염 (17)의 진동에 이르게 굽힘 액츄에이터로 전송됩니다. 16,18,19에서 마우스 효과 조건화 된 자극으로 사용되어왔다. 그 이유 수염 자극이 실험 패러다임에서 CS에 대한 선택 탐사 중 체성 감각 정보 입력에 대한 자신의 코털 (vibrissae)에 쥐과 동물의 의존성이다. 수염 자극 안정적이고 효과적인 CS (20)로 도시되었다. 연사는 eyeblink 컨디셔닝 (20, 21) 학습과 관련된 대뇌 피질의 변화와 소성을 매핑하기위한 우아한 도구를 제공하기 때문에 또한, 코털 (vibrissae) 시스템 (즉, 배럴 피질), 수염 자극의 잘 설립 및 조직 대뇌 피질의 기판을 제공. 머리 고정 시스템은 자극 신경 세포와 비 자극 수염로부터의 입력을 수신하는 뉴런 사이의 응답을 비교 선택 수염의 정확한 자극 수 있습니다. 마지막으로, 생쥐의 많은 변종은 연령과 관련된 청력 손실이 상대적으로 젊은 성인을 전시 <su(시각적 CS는 놀라게 응답 16 문제를 개선하기는하지만) 조절 된 점멸하는 동안 P&gt; (22), 그리고 눈꺼풀 폐쇄는 시각적 인 CS를 변경합니다. 수염 자극은 이러한 합병증 중 하나에 의해 영향을받지 않습니다. 독특하고 중요한 CS와 US 전달을위한 방법을 포함 eyeblink 에어컨, 다른 머리 고정 준비에 따라 수정하고 eyeblink 응답의 인수는 여기에 표시됩니다. 이 장치 및 eyeblink 컨디셔닝 훈련 패러다임의 신뢰성을 조절 마우스 및 pseudoconditioned 대조군 (도 7a)에서 상대적으로 평평한 학습 곡선에서 곡선을 학습에 의해 입증된다.

<table><tbody><tr><td>Exervo TeraNova 폼 롤러 36" x 6"&nbsp;</td><td>아마존</td><td>B002ONUM0E</td><td>실린더</td></tr><tr><td>플렉시글라스</td><td></td><td></td><td>맞춤 제작; 1cm 두께</td></tr><tr><td>의 메탈 로드 (12.7&nbsp; mm 직경)</td><td></td><td></td><td>맞춤형</td></tr><tr><td>4-40 기계 나사(.25&nbsp; 안으로. 긴)</td><td>아마존 공급</td><td>B00F33Q8QO</td><td>실린더</td></tr><tr><td>클래식 디자인 헤어 콤</td><td>Conair</td><td>93505WG-320</td><td>수염 자극</td></tr><tr><td>2-레이어 직사각형 굽힘 액추에이터</td><td>피에조 시스템</td><td>T220-A4-303X&nbsp;</td><td>수염 자극을 위해</td></tr><tr><td>솔더 및 플럭스 키트</td><td>피에조 시스템</td><td>MSF-003-NI</td><td>수염 자극</td></tr><tr><td>용 마그네틱베이스</td><td>Thor Labs</td><td>MB175</td><td>수염 자극 용</td></tr><tr><td>나사산 막대 마그네틱 베이스</td><td></td><td></td><td></td>용 맞춤형</tr><tr><td>스트립 Electronic Connector Corp.의 221 시리즈 나일론 스트립 커넥터를 기반으로 합니다.</td><td></td><td></td><td>Weiss와 Disterhoft를 기반으로 한 맞춤형 2008</td></tr><tr><td>TO-220 스타일 트랜지스터</td><td>아마존 공급</td><td>B0002ZPZYO&nbsp;</td><td>커넥터용, 날개용</td></tr><tr><td>Relia-Tac 소켓</td><td>전자 커넥터 공사</td><td>220-S02</td><td>커넥터</td></tr><tr><td>Relia-Tac Pins</td><td>Electronic Connector Corp.</td>용<td>220-P02</td><td>투구용</td></tr><tr><td>0-80 스테인리스 스틸 기계 나사(1인치 길이)</td><td>Amazon 공급</td><td>B000FN68EE</td><td>잠금 나사</td></tr><tr><td>0-80 스테인리스 스틸 기계 나사 육각 너트(5/32인치 두께)</td><td>Amazon 공급</td><td>B000N2TK7Y</td><td>잠금 나사 헤드</td></tr><tr><td>Loctite Super Glue-Liquid</td><td>Loctite</td><td>1365896</td><td>Cyanoacrylic 접착제; 잠금 나사용</td></tr><tr><td>빠른 설정 에폭시</td><td>에이스 하드웨어</td><td>18613</td><td>커넥터 및 휘스커 자극 시스템용</td></tr><tr><td>이더넷 케이블 와이어</td><td></td><td></td><td>이더넷 케이블은 분리하여 커넥터용 개별 와이어를 사용할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>폴리이미드 코팅된 스테인리스 스틸 와이어 (2&nbsp; 안으로. 긴, .005 in. 직경)</td><td>플라스틱One</td><td>005sw/2.0 37365 S-S&nbsp;</td><td>투구, EMG 및 충격 전선용</td></tr><tr><td>스테인리스 스틸 코팅되지 않은 와이어 (.005&nbsp; 안으로. 직경)</td><td>AM 시스템</td><td>792800</td><td>투구, 접지선용</td></tr><tr><td>Tenma 가변 자동 변압기</td><td>Tenma</td><td>72-110</td><td>수염 자극용; 가변 저항기로 전류를 벤딩 액츄에이터에 조정</td></tr> 증폭기 <tr><td></td><td>A-M 시스템</td><td>1700</td><td>EMG 신호 필터링 및 증폭용 증폭기</td></tr><tr><td>WPI A385R 자극 절연체</td><td>World Precision Instruments</td><td>31405</td><td>용 전기 쇼크</td></tr><tr><td>이소테시아 (이소플루란)</td><td>Henry Schein: 동물 건강</td><td>50031</td><td>수술용; 마취용</td></tr><tr><td>Buprenex 주사 가능한 CIII</td><td>Reckett Benckiser Pharmaceuticals Inc</td><td>NDC 12496-0757-1</td><td>수술용; 진통제</td></tr><tr><td>Akwa Tears: 윤활제 안과 연고&nbsp;</td><td>Akorn</td><td>NDC 17478-062-35</td><td>마취 상태에서 건조한 눈을 방지하기 위한 인공 눈물 연고</td></tr><tr><td>포비딘-요오드 준비 패드</td><td>PDI</td><td>NDC 10819-3883-1</td><td>수술용; 소독</td></tr><tr><td>알코올 준비 패드</td><td></td><td></td><td>모든 표준 약국에서 구매할 수 있습니다</td></tr>. <tr><td>스테인리스 스틸 수술용 칼 손잡이 (no.3)</td><td>Integra Miltex&nbsp;</td><td>4-7.</td><td>수술용</td></tr><tr><td>스테인리스 스틸 수술용 칼</td>날 <td>Integra Miltex</td><td>4-310 또는 4-315</td><td>수술용; 번호 10 또는 15 칼</td></tr>날 <tr><td>3% 과산화</td><td></td><td></td>수소 표준 <td>약국에서 구매할 수 있습니다</td></tr>. <tr><td>Micro Clip</td><td>Roboz</td><td>RS-5459</td><td>수술용, 피부를 뒤로 유지하기 위해</td></tr><tr><td>00-90 스테인리스 스틸 기계 나사 (0.0625&nbsp; 안으로. long)</td><td>아마존 공급</td><td>B002SG89X4&nbsp;</td><td>수술의 경우 접지선을 감습니다.</td></tr><tr><td>전문 로터리 도구</td><td>월넛 할로우</td><td>29637</td><td>수술용 핸드 드릴, 두개골에 구멍을 뚫기 위해</td></tr><tr><td>역 원뿔 버</td><td>Roboz</td><td>RS-6282C-34</td><td>역 원뿔 버 크기 34; 수술용, 두개골에 구멍을 뚫기 위해</td></tr><tr><td>조각 커터 드릴 비트</td><td>Dremel</td><td>106</td><td>조각 커터; 1.6mm 비트; 수술용, 두개골에 구멍을 뚫기 위해</td></tr><tr><td>C& B 메타본드-퀵! 시멘트 시스템 "B" 퀵 베이스</td><td>Parkell</td><td>S398</td><td>수술용;접착성 luting 시멘트 시스템; 투구 박리 방지에 중요</td></tr><tr><td>C& B 메타본드-퀵! 시멘트 시스템 클리어 L-파우더</td><td>Parkell</td><td>S399</td><td>수술용; 접착 luting 시멘트 시스템; 투구 박리 방지에 중요</td></tr><tr><td>C& B 메타본드-퀵! 시멘트 시스템 "C" 범용 TBB 촉매 0.7ml</td><td>Parkell</td><td>S371</td><td>수술용;접착성 luting 시멘트 시스템; 투구 적출 방지에 중요</td></tr><tr><td>C& ; B 메타본드-퀵! 시멘트 시스템 세라믹 믹싱 디쉬와 온도 스트립</td><td>Parkell</td><td>S387</td><td>수술용; 접착 luting 시멘트 시스템; 헤드피스 박리를 방지하는 데 중요</td></tr>함 <tr><td>스위스 핀셋, 스타일 #5</td> 수술<td>용</td>세계 <td>정밀 기기</td><td></td></tr><tr><td>504506 Puritan Cotton-Tipped Applicators</td><td>VWR International</td><td>10806-005&nbsp;</td><td>수술용</td></tr><tr><td>치과 코크 그립 시멘트 키트</td><td>Dentsply</td><td>675570</td><td>수술용; 치과 시멘트</td></tr></tbody></table>

머리 고정 쥐의 수염-신호 eyeblink 클래식 컨디셔닝

Whisker-signaled Eyeblink Classical Conditioning in Head-fixed Mice

눈 깜짝 조건화는 학습과 기억의 기저에 있는 신경 메커니즘을 조사하기 위한 일반적인 패러다임입니다. 세포 수준에서 학습과 기억을 연구하는 데 사용할 수 있는 광범위한 과학 기법을 더 잘 활용하려면 안정적인 두개골 플랫폼을 보유하는 것이 이상적입니다. 생쥐는 구속을 쉽게 견디지 못하기 때문에 일반적으로 챔버 내에서 자유롭게 이동하면서 훈련을 받습니다. 조건자극(CS)과 무조건자극(US) 정보가 전달되고 마우스의 머리에 연결된 밧줄을 통해 눈 깜박임 반응이 기록됩니다. 여기에 제시된 머리 고정 장치에서 쥐는 실험을 용이하게 하기 위해 머리가 고정되어 있는 동안 원하는 대로 달릴 수 있습니다. 이 훈련 기구를 통해 눈 깜빡임 반응의 신뢰할 수 있는 조절을 얻을 수 있으며, CS와 같은 수염 자극, 미국과 같은 안와 주위 전기 충격을 전달하고 눈 깜박임 반응을 감지하기 위해 눈꺼풀의 근전도(EMG) 활동을 분석할 수 있습니다.

8~10주 세 남성 C57BL6 / J 마우스는 머리를 고정 원통형 디딜 방아 장치에 대한 추적 eyeblink 컨디셔닝에 대한 교육을했다. 8 마우스가 페어링 CS-US 프리젠 테이션 (에어컨 그룹)와 9 마우스와 함께 훈련을받은이 부대 CS 미국 프리젠 테이션 (pseudoconditioned 그룹)와 함께 훈련을했다. 컨디셔닝 된 마우스에서 반응 조건의 예 EMG 레코딩은도 3 및도 4에 나타낸다. 각 재판 EMG 녹음 정류하고 10 msec의 시간 상수와 일체화. 5 정류 나타낸다 및 EMG 응답 흔적 (10) 조건 (A) 모두에 대한 세션 및 pseudoconditioned (B) 마우스마다 모든 실험에 걸쳐 평균을 통합 하였다. ...

머리를 고정한 쥐의 수염 신호 눈 깜빡임 조절을 위해 여기에 제시된 제제는 쥐가 원통형 러닝머신에서 걸을 수 있도록 하면서 특정 수염을 정확하게 자극합니다. 수염 자극 조건 자극(CS)과 안와 주위 충격 무조건 자극(US)을 짝을 이루면 이 장치에서 신뢰할 수 있는 연관 학습이 가능합니다.

머리 고정 쥐의 수염-신호 Eyeblink 클래식 컨디셔닝

Eyeblink conditioning is a common paradigm for investigating the neural mechanisms underlying learning and memory. To better utilize the extensive ...

본 프로토콜의 전반적인 목표는 생쥐의 유전적 발전과 수염 체계에 대한 이해를 활용하여, 학습 및 기억 연구를 위한 전이 가능한 패러다임인 눈깜빡임 조건 형성의 신경생물학적 기초를 조사하는 것입니다. 이 방법은 조건 형성 중 특정 수염을 자극하면서 유전적으로 조작된 생쥐의 칼슘 이미징 및 전기생리학적 분석을 수행함으로써, 학습과 기억의 기전적 질문에 답하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 원통형 트레드밀 위에서 생쥐가 자신의 속도에 맞춰 이동하게 함으로써 스트레스를 최소화하는 동시에 생쥐의 머리를 고정할 수 있다는 점입니다.이 기술의 함의는 정상적인 노화 및 알츠하이머병과 관련된 기억 장애를 포함한 잠재적 치료법으로 확장됩니다. 실린더 및 위스커 자극 시스템의 준비 과정은 텍스트 프로토콜에서 각각 다룹니다. 본 섹션에서는 헤드피스 준비 과정을 다룹니다.헤드피스 스트립은 더 이상 상업적으로 생산되지 않는 Amphenol 221 시리즈 나일론 스트립을 모델로 3D 프린팅한 7개 구멍의 스트립입니다. 3D 프린팅된 조각의 스트립 내 첫 번째 구멍에 0-80 1인치 기계 나사용 탭을 내고, 첫 번째 구멍 다음의 한 구멍은 비워 둡니다. 그다음 바이스를 사용하여 나머지 다섯 개의 구멍에 금도금 핀 5개를 끼웁니다.플라스틱의 더 좁은 구멍으로 핀을 밀어 넣습니다. 다음으로, 열 스트리퍼를 사용하여 폴리이미드 코팅을 0.5 cm 벗겨냅니다. 그런 다음, 벗겨낸 끝부분을 개구부가 있는 핀 중 하나에 납땜합니다.납땜된 와이어를 6~7mm 길이로 자르고, 와이어 끝부분의 피복을 약 2mm 벗겨냅니다. 이제 이 과정을 반복하여 5개의 핀에 총 4개의 와이어를 연결합니다. 처음 두 개의 와이어는 눈꺼풀 EMG 반응을 기록하고, 나머지 두 개의 와이어는 안와 주변 부위에 전기 자극을 전달하는 데 사용됩니다.다섯 번째 핀에는 전기 접지로 사용할 절연되지 않은 5 cm 스테인리스강 와이어를 납땜하십시오. 모든 연결을 마친 후, 멀티미터를 사용하여 각 연결 부위의 전기적 연속성을 확인하십시오. 발가락 꼬집기로 확인된 완전 마취 상태의 동물로 실험을 시작하십시오.진통제로 buprenorphine hydrochloride를 투여합니다. 그런 다음 각막에 안연고를 소량 도포하고 동물의 머리 윗부분을 삭모합니다. 다음으로 동물의 머리를 stereotaxic frame에 고정하고, povidone iodine와 알코올을 교대로 세

whisker-signaled-eyeblink-classical-conditioning-in-head-fixed-mice

Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

이 프로토콜은 쥐가 학습 및 기억 작업에 참여하는 동안 개별 뇌 영역의 뉴런 활동을 일시적 및 원격으로 침묵시키는 방법을 설명합니다. 이 접근법은 약물 유전학(Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs)과 학습의 다양한 구성 요소를 구별하도록 설계된 행동 패러다임(감각 사전 조건화)을 결합합니다.

학습의 개별 단계에서 설치류에서 원격 음소거 신경 활동하는 방법

추적 eyeblink 클래식 컨디셔닝 (ECC) 평가 하는 데 사용 되었다 hippocampal 종속 연관 학습 했다 성인 쥐에 투여 초기 신생아 두뇌 개발 하는 동안 알코올의 높은 농도 (11.9 %v / v). 일반적으로, ECC 절차는 많은 심리적, 생물 의학 설정을 통해 뇌 기능 장애를 탐지 하기 위한 사운드 진단 도구입니다.

태아 알코올 스펙트럼 장애의 쥐 모델에서 Hippocampal 기능 장애를 평가 하기 위해 추적 Eyeblink 클래식 컨디셔닝의 사용

실험용 마우스를 위한 새로운 정제 전략의 개발은 3R 원칙을 이행하는 데 기여하는 도전적인 작업입니다. 이 프로토콜은 실험실 쥐를 위한 인지 강화 프로그램으로 클리커 훈련을 소개합니다.

실험실 쥐에 대한인지 심화로 리모콘 교육 소개

이 프로토콜은 eyeblink을 패러다임 실험에 적합 한 세 유아와 컨디셔닝에 대해 설명 합니다. 상업 또는 주문 품 장비는 자극을 제공 사용할 수 있습니다 그리고 데이터 수집 및 분석 비디오 녹화에 수행 되어야 합니다.

한 살 어린이 클래식 짧은 지연 Eyeblink 조절

여기에 설명된 새로운 자동화 된 실험 시스템은 3 챔버 테스트에 대한 대안을 제공하고 또한 몇 가지 주의 사항을 해결합니다. 이 시스템은 사회적 선호도 및 사회적 신규성 선호도 테스트 중에 작은 설치류 행동 역학을 엄격하게 분석할 수 있는 여러 행동 매개 변수를 제공합니다.

작은 설치류에서 사회적 선호 행동의 역학을 추적하기위한 시스템

우리는 두 가지 등반 섬유 의존적 연관 학습 작업 중에 동물의 행동을 추적하는 단일 플랫폼을 개발했습니다. 저비용 설계는 섬유 관련 소뇌 활동을 등반하기위한 광유전학 또는 이미징 실험과 통합 할 수 있습니다.

소뇌 의존적 감각 연관 학습을 모니터링하기 위한 유연한 플랫폼

두려운 맥락에서 비행 행동을 연구하기 위해 수정된 공포 조건화 프로토콜을 도입합니다. 이 프로토콜은 마우스가 공포 조건화에서 신호를 제시하는 동안 일관되게 비행 행동을 보이도록 합니다.

생쥐의 비행 행동을 유도하기 위한 수정된 공포 조건화

관찰적 공포 패러다임은 설치류의 대리 동결을 정서적 공감의 모델로 평가합니다. 이 절차는 관찰자 설치류를 특정 시연자에 노출시켜 혐오스러운 발 충격을 받아 공감적 동결 반응을 이끌어내는 것을 수반합니다. 관찰 공포 분석을 사용함으로써 연구자들은 정서적 공감의 기저에 있는 신경 메커니즘을 조사할 수 있습니다.

생쥐의 정서적 공감 모델로서의 관찰 두려움

이 프로토콜은 신경 생리학적 측정에 대한 시간 잠금과 호환되는 방식으로 시간이 지남에 따라 설치류의 자동화된 눈 사시를 추적하는 방법을 제공합니다. 이 프로토콜은 편두통과 같은 통증 장애의 메커니즘을 연구하는 연구자들에게 유용할 것으로 기대됩니다.

마우스 통증 연구에서 시간 동기화 행동 및 뇌 역학을 위한 자동화된 곁눈질 방법

이 프로토콜은 인간 황반과 유사한 망막 특징을 가진 원뿔 우세 종인 13-라인 땅다람쥐의 광운동 반응을 측정하는 방법을 설명합니다. 플랫폼 디자인은 핸들링을 향상시키고 불안을 줄여 동물이 올려진 플랫폼에 머무르는 능력을 향상시켜 시각 기능의 변화를 비침습적으로 평가할 수 있습니다.

땅다람쥐의 시운동 반사 기록을 가능하게 하는 혐오하지 않는 동물 구속

학습하세요 머리 고정 쥐에서 수염 자극을 이용한 Eyeblink 클래식 컨디셔닝 방법을 통해 연합학습의 신경생물학적 기전을 탐구하는 기법입니다. 이 방법은 칼슘 이미징과 전기생리학을 활용하여 기억 장애 치료 연구에 활용됩니다.

머리 고정 쥐의 수염-신호 Eyeblink 클래식 컨디셔닝

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