2018년 8월 2일
이 문서 우리 발명, 자동된 T-maze 기구를 소개 하 고 의사 결정 지연 기반 및 무료 이동 설치류에 노력 기반 의사 결정을 분석 하기 위한이 장치를 기반으로 하는 프로토콜.
전통적인 T-미로는 지연 및 노력 기반 의사 결정을 모두 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 현재 작업에서 우리는 자동화된 음식 배달, 문 관리 및 팔 선택 기록 기능이 있는 T-미로 장치를 발명했습니다. 여기에 있는 프로토콜은 설치류의 의사 결정 능력을 분석하는 동안 연구원의 시간과 노동력을 크게 절약할 수 있습니다.
이 프로토콜은 의사 결정 절차의 기초가 되는 핵심 신경 회로와 분자가 무엇인지, 정신 질환의 의사 결정 결핍의 기저에 있는 신경 병리학적 원인은 무엇인지와 같은 의사 결정 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 프로토콜의 함의는 신경정신과 질환의 치료로 확장되는데, 이는 많은 환자들이 의사 결정에 어려움이나 결핍을 보이기 때문이다. 하루에 10분, 총 5일 동안 쥐를 미로에 습관
화합니다.습관화하는 동안 모든 미로 문을 열어 두십시오. 첫째 날에는 음식 알갱이를 미로 전체에 흩뿌립니다. 그런 다음 쥐를 T-미로의 시작 상자에 4명씩 그룹으로 놓고 쥐가 10분 동안 미로를 탐험하도록 합니다.
둘째 날과 셋째 날에는 두 골 팔을 따라 펠릿을 뿌립니다. 생쥐가 10분 동안 미로를 탐험하게 합니다. 마지막으로, 습관화 4일과 5일째에는 펠릿을 두 개의 골 상자에 있는 식품 디스펜서에 매우 가깝고 아주 가까이 놓습니다.
생쥐가 10분 동안 미로를 탐험하게 합니다. 강제 암 진입 단계의 경우 제어 소프트웨어 매개변수를 설정하여 시작합니다. 지속 시간을 900초로 설정합니다.
기본 시작 지연 시간을 3초로 설정하고, 펠릿 번호를 LRA의 경우 1로, HRA의 경우 4로, 지연 시간을 0초로 설정합니다. 각 개별 마우스의 ID를 소프트웨어에 등록하고 각 개별 마우스의 HRA 위치를 왼쪽 또는 오른쪽에 등록합니다. 그런 다음 실험 인터페이스 창으로 들어가 시작 상자에 마우스를 놓고 리모컨의 시작 버튼을 눌러 훈련을 시작합니다.
각 실험 중에는 한쪽 팔로 이어지는 문만 열리고 반대쪽 팔의 문은 열리지 않으며 동물의 위치에 따라 문이 자동으로 열리거나 닫힙니다. 여기서, 마우스는 첫 번째 시험에서 왼쪽 HRA에 들어가 4개의 펠릿을 먹도록 강요받았고, 두 번째 시험에서 1개의 펠릿을 먹기 위해 오른쪽 팔로 들어가도록 강요받았습니다. 이 단계를 통해 마우스는 HRA 및 LRA의 위치를 알 수 있습니다.
자유 암 진입 단계의 경우 강제 진입 단계에서 사용된 것과 동일한 방법을 사용하여 매개변수를 설정합니다. 시작 상자에 마우스를 놓고 시작 버튼을 누른 다음 마우스가 HRA 또는 LRA 중 하나의 암을 자유롭게 선택할 수 있도록 합니다. 먼저 HRA의 지연 시간을 1일차, 2일차, 3일차에 각각 5초, 10초, 15초로 설정합니다.
위상 번호를 설정합니다. 다른 모든 매개변수는 강제 암 진입 단계와 동일한 방식으로 설정합니다. 마우스가 HRA 또는 LRA 중 하나의 암을 자유롭게 선택할 수 있도록 합니다.
여기에 표시된 두 가지 시험에서 마우스는 첫 번째 시험에서 LRA를 선택했고 두 번째 시험에서 HRA를 선택했습니다. 다음으로, 노력 기반 의사 결정 테스트의 경우 HRA에 대한 장벽을 소개합니다. 마우스가 HRA 또는 LRA 중 하나의 팔을 자유롭게 선택할 수 있도록 합니다.
여기에서 쥐는 더 높은 보상을 받기 위해 장벽을 오르기로 선택했습니다. 실험이 완료되면 제어 소프트웨어에서 데이터와 결과를 얻습니다. data 폴더에서 모든 실험 데이터를 찾습니다.
마지막으로, 각 동물 ID 아래의 결과 폴더의 항목, 기간, 시험 번호, HRA 선택 번호, LRA 선택 번호, LRA 선택 비율, LRA 선택 비율, 총 이동 거리 및 총 접합 시간을 확인합니다. 여기에 표시된 결과는 내측 habenular 절제 마우스와 새끼, 야생형 대조군 마우스 간의 지연 및 노력 기반 의사 결정 능력의 차이를 표시합니다. 지연 기반 의사 결정 테스트의 경우 지연 시간이 5초일 때 유전자형의 주요 효과는 유의하지 않았습니다. 그러나 지연 시간을 10초 및 15초로 연장했을 때 내측 habenular 절제 마우스는 CT 마우스에 비해 HRA 방문 비율이 크게 감소한 것으로 나타났습니다.
마지막으로, 노력 기반 의사결정 테스트(effort-based decision-making test)에서, HRA의 좌/우 국소화에 관계없이 HRA에 장벽을 배치했을 때 내측 하베끰라 절제 마우스에서 HRA 방문 비율이 유의하게 감소했다. 이 절차를 시도하는 동안 설치류가 작업을 수행하려는 동기를 보장하기 위해 모든 훈련 절차에 걸쳐 음식 제한을 수행해야 한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 또한 작은 크기의 10mg 펠릿을 사용하고 식품 디스펜서에 실리카겔을 사용하여 펠릿을 건조하게 유지하는 것을 잊지 마십시오.
이 절차에 따라 생체 내 전극 기록, 광섬유 이미징, 광유전학 조작 및 미세 투석과 같은 다른 방법을 수행하여 추가 질문, 예를 들어 지연 및 노력 할인 중 특정 세포 집단의 흥분성의 동적 변화 및 의사 결정 중 신경 펩티드, 신경 전달 물질 및 호르몬의 동적 변화. 한마디로, 우리가 개발한 현재 설정과 프로토콜을 통해 연구원들은 완전 자동화, 표준화 및 높은 처리량 용량으로 설치류의 의사 결정을 효율적으로 분석할 수 있습니다. 우리는 우리의 발명이 생리학적 및 병리학적 상태 모두에 대한 의사 결정의 기저에 있는 메커니즘을 밝히는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다.
본 논문은 자유롭게 움직이는 설치류의 지연 기반 및 노력 기반 의사결정을 분석하기 위해 설계된 자동화된 T-maze 장치를 소개합니다. 개발된 프로토콜은 의사결정 과정을 연구하는 연구자들에게 필요한 시간과 노동력을 크게 줄여줄 수 있습니다.
이 자동화된 T-미로 플랫폼은 지연 및 노력 기반의 의사결정 분석을 표준화함으로써 행동 신경과학의 결정적인 병목 현상을 해결하고, 수동 개입으로 인한 변동성을 줄이며 유전자 변형 모델의 고처리량 스크리닝을 가능하게 합니다. 본 시스템은 보상 가치 평가와 비용-편익 통합에 대한 정량적이고 재현 가능한 판독값을 제공함으로써 신경정신질환과 관련된 치료 표적의 기전적 리스크 감소를 지원합니다. 또한 만성 신경 기록 및 조절 기술과의 호환성을 통해, 인지 증상 영역에 집중하는 신약 발굴 파이프라인에서 표적 검증부터 전임상 효능 시험으로 이어지는 중개 연구의 가교 역할을 수행합니다.
이 장치는 초기 표적 가설 검증부터 리드 최적화에 이르는 발견 연속체 내에 적합하며, 특히 신경정신과적 적응증의 인지 및 동기 부여 결핍을 표적으로 하는 프로그램에 유용합니다.