Name: 설치류에 의해 강화 결정 시 비용-이익 분석을 평가 하기 위한 작동 프로토콜 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-10T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 5 s
Description: 배우세요 설치류의 비용-이익 의사결정을 평가하는 조작 조건 반응 프로토콜을 사용하여 성체 수컷 쥐의 인지 신경과학적 메커니즘을 체계적으로 연구하는 방법을 익히세요.

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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.

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
<ol><li>(일반적으로 8 주 이전) 성인 남성 쥐 (모든 변종)을 사용 하 고 12-h 명암 주기 방에서 그들을 유지.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>2. 실험 설정
<ol><li>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-maze 중 밀도 섬유판 (MDF) 또는 폴 리 염화 비닐 (PVC)의 건설 수 있습니다.</li>
	<li>여기 Arduino 마이크로컨트롤러에 의해 건설 하는 미로 제어 합니다.</li>
	<li>Arduino 코드를 컴퓨터에 복사 합니다.</li>
	<li>소프트웨어 웹사이트에서 Arduino 소프트웨어를 다운로드 하 고 컴퓨터에 설치 합니다.</li>
	<li>마이크로컨트롤러는 USB 포트를 사용 하 여 컴퓨터에 연결 합니다.</li>
	<li>컴퓨터에서 소프트웨어 아이콘을 클릭 하 고 도구를 서 포트를 선택 합니다.</li>
	<li>드롭 다운 메뉴에서 컴퓨터에 소프트웨어를 연결 COM 포트 (통신 포트)을 선택 합니다.</li>
	<li>도구 에 하 고 보드를 선택 합니다. 드롭 다운 메뉴에서 Arduino는 T-maze 제어 하의 유형을 선택 합니다.</li>
	<li>인터페이스 창 왼쪽 클릭 상단에 업로드 . Arduino 코드를 선택 합니다. 프로세스가 완료 될 때까지 기다립니다.</li>
	<li>상단에 시리얼 모니터 를 클릭 인터페이스 윈도우의 오른쪽. 다음, 새로운 팝업 창에서를 115200 전송 속도 변경 합니다.</li>
</ol>3입니다. 미로에 habituation
<ol><li>Habituation의 각 세션 전에 동물 실험 실 적어도 실험 이전 h 1가지고.</li>
	<li>각 목표 팔에 10 설탕 알갱이 두고 모든 문을 열어 둡니다. 참고:이 단계에서 있다 (그림 1) 동물의 움직임을 추적할 필요가 없습니다.</li>
	<li>일 1-3: 10 분의 기간에 대 한 미로, 금지 없이 미로 탐험 하루 1 x에서 동물을 개별적으로 배치.</li>
	<li>4-5 일: 미로에서 동물을 개별적으로 배치. 각 팔에 2 알 약을 두고 양쪽에서 음식을 하도록 허용. 양쪽에서 펠 릿을 식사 후 즉시 또는 미로에 빠지는의 5 분 후 미로에서 동물을 제거 합니다. 참고:이 단계와 이전 단계 사이의 주요 차이점은 동물 양쪽에서 펠 릿을 식사 후 즉시 미로에서 제거 될 필요가. 이 것이 숙지 동물 시험의 끝에 미로에서 제거 되 고.</li>
	<li>각 세션 후, 70% 에탄올과 미로 바닥을 청소 하 고 에탄올 미로에서 다음 동물을 배치 하기 전에 증발 했다 다는 것을 확인 한다.</li>
</ol>4. 차별 교육
<ol><li>
미로 준비
	<ol>
<li>주 6: 적어도 실험 전에 h 1 실험 동물을 가져.</li>
		<li>Arduino 프로그램을 실행 하 고 14의 처음 4 재판 강제 선택 되며 나머지 선택 재판 될 것입니다 시도 수를 설정 합니다. 참고: 프로그램이 무작위로 왼쪽과 T-maze의 오른쪽에 할당할 재판의 동등한 수를 생성 합니다.</li>
		<li>각 시험이 시작 되기 전에 4 알 약 목표 팔 HRA는 아이라는 다른 팔에 2 알 약으로 감 하는 장소.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
강제 선택 예 심 훈련 (4 재판)
	<ol>
<li>동물 강제로 다른 팔을 선택 하는 의사 무작위로 한 팔 각 재판 전에 차단 합니다. 청각 신호는 HRA의 측면을 강조 하는 동안 참고: 차단된 팔 높은 보상 팔 또는 낮은 보상 팔을 될 수 있습니다.</li>
		<li>시작 상자 (그림 1)에 동물을 배치 합니다. 5-7 s 후 동시에 시작 문 열고 Arduino의 인터페이스 창에서 시작 을 클릭 합니다.</li>
		<li>펠 릿을 식사 직후 또는 미로에 빠지는의 5 분 후 동물을 수집 합니다.</li>
		<li>2 분 동안 홈 장에 동물을 둡니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
선택 예 심 훈련 (10 타석)
	<ol>
<li>각 시험 전에 문-B HRA 하는 소프트웨어에 의해 선택 되는 팔에 닫습니다. 반대 팔 (아이라)에 열려 있는 문-A 둡니다.</li>
		<li>시작 상자 (그림 1)에 동물을 배치 합니다. 5-7 s, 후 동시에 시작 문 열고 시작을 클릭 합니다.</li>
		<li>두 팔을 자유롭게 선택 하는 동물을 보자. 동물을 선택 하는 경우 HRA, 문을 열고 A 동물 챔버, 닥 문-A, 즉시 동물 접근에 게 선택한 음식 잘 오픈 도어 B를 입력 하자.</li>
		<li>만약 동물 아이라, 오픈 도어-B 잘 음식에 동물 액세스를 제공 하기 위해 선택 합니다.</li>
		<li>그것은 잘 선택 된 음식에 있는 모든 음식을 먹은 후 동물을 제거 하 고 2 분에 대 한 홈 장에 그것을 두고.</li>
		<li>각 동물에 대 한 10 선택 실험을 완료 하 고 각 재판에서 동물의 선택 (HRA 또는 아이라)를 기록 합니다.</li>
		<li>각 훈련 세션 후 모든 선택-재판에 대 한 높은 보상 선택 (HRC)의 비율을 계산 합니다.</li>
		<li>14 코스의 완성에 따라 각 적외선 센서에 의해 얻은 개별 시간 Arduino 인터페이스 창에 표시 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 지연 교육
<ol><li>일단 각 동물에는 차별 교육 (4 단계)에서 HRC의 80%에 도달 했습니다, 각 동물에 대 한 하루 10 타석을 실행 하 여 지연 훈련을 시작 합니다. 이 단계에서 문 B 동물 HRA를 선택할 때만 5 s 지연 후 열릴 것 이다.</li>
	<li>동물 5 s 지연 훈련 세션의 끝에는 HRC 80%의 경우, 증가 10 지연 다음 훈련 세션에 대 한 s.</li>
	<li>동물에는 80 %10 s 지연의 HRC에 도달 했습니다, 일단 증가 15 지연 다음 훈련 세션에 대 한 s.</li>
	<li>각 훈련 세션 후 HRC를 계산 하기 위해 각 시도 대 한 동물의 선택을 기록 합니다.</li>
	<li>시험의 완료에 따라 각 적외선 센서에 의해 얻은 개별 시간 Arduino 인터페이스 창에 표시 됩니다. 참고 1: Enter를 클릭 하면 타이머가 시작 됩니다. 'Time_decision'은 IRB-1 코 구멍이 후 시간 이다. 'Time_left_1'은 시간 때 동물 휴식 IRB-1 L 'Time_left_2'는 경우 IRB-2 L 깨졌습니다. 행동 연구는 전기 생리학 또는 신경 영상 결합 하는 경우 (예를 들어, 칼슘 이미징) 방법, 영화 녹음 신경 신호에 동물의 행동의 더 나은 동기화에 대 한 제안.</li>
</ol>6입니다. 생리학 (전극 제조)
<ol><li>단일 또는 바이 폴라 전극을 사용 하 여 로컬 필드 전위 (LFPs)를 기록 하. 참고: 양극 전극의 사용은 권장 볼륨 전도의 영향을 줄이기 위해 로컬 다시 참조할 수 있기 때문에. 따라서, 기록된 LFP는 끝 사이 ~ 200 μ m 거리 2 전극 사이 차동 전압 이다.</li>
	<li>바이 폴라 전극, 텅스텐 전극 2를 함께 접착제 또는 2 스테인리스 와이어를 함께 바람 (일반적으로, 50 μ m 직경 PFA 코팅 스테인레스 스틸 와이어 사용 된다).</li>
	<li>솔더는 접지 및 녹음 녹화 시스템 전기 생리학에 커넥터 될 미니 플러그/소켓에 전선.</li>
</ol>7입니다. 마 취
<ol><li>이식 전극, 케 타 민 (100mg/kg) 및 xylazine (8 mg/kg)의 혼합물의 복 주사 하거나 isoflurane 다음 단계에 설명 된 대로 관리 하 여 쥐를 anesthetize. 참고: Isoflurane 마 취의 깊이의 향상 된 제어로 인해 좋습니다.</li>
	<li>마 취 기계를를 사용 하 여 제어 산소와 마 취 증기 흐름.</li>
	<li>Isoflurane에 의해 동물을 anesthetize를 유도 챔버에 배치 하 고 마 취 기계에 약 4%와 산소에 500-1000 mL/min의 속도로 isoflurane를 설정 합니다.</li>
	<li>동물의 righting 반사 사라질 때까지 유도 계속 합니다.</li>
	<li>컴퓨터에서 1-2.5 %isoflurane 및 300-400 mL/min의 산소에서 마 취 유지 보수 속도 설정 합니다.</li>
	<li>Stereotaxic 장치에 단열재 (탈지 면)와 열 패드를 놓고 동물 stereotaxic 장치에 고정 합니다.</li>
	<li>동물의 발가락을 곤란 하 게 하 여 마 취의 레벨을 측정 합니다.</li>
</ol>8. 수술
<ol><li>Using 전기 면도기 또는 위, 면도 동물의 머리 절 개 만들어질 것 이다.</li>
	<li>Povidone-요오드, 4% 그리고 에탄올과 수술 영역을 문질러.</li>
	<li>눈 수술 하는 동안 동물의 각 막을 보호 하기 위해 윤활제를 적용 합니다.</li>
	<li>동물의 눈과 귀 사이의 피부를 당겨 부드럽게 조직 집게를 사용 하 여. 포 셉 사이 슬쩍가 고는 제거 하는 피부를 잘라가 위를 사용 하 여.</li>
	<li>과산화 수소를 사용 하 여 청소 하 고 소독 두개골.</li>
	<li>Stereotaxic 좌표를 사용 하 여 전극 삽입 포인터의 위치를 찾아서 두개골에 영구 표시와 함께 표시.</li>
	<li>임 플 란 트, 및 기록 전극 당 하나의 구멍을 정박 한 접지 전극에 대 한 하나의 구멍을 휴대용 드릴을 사용 합니다.</li>
	<li>외피와 subcortical 손상을 최소화 하기 위해 매우 느린 속도로 전극을 삽입 합니다.</li>
	<li>작은 나사를 사용 하 여 두개골에 접지 전극을 연결 합니다.</li>
	<li>치과 아크릴 시멘트의 얇은 레이어를 사용 하 여 커넥터 플러그/소켓 장소에 보안.</li>
	<li>Buprenorphine 주사 (15 µ g/k g, 피하) 또는 meloxicam (1-3 mg/kg, 피하) 진통제로.</li>
	<li>복구 하는 온수 매트에에 동물을 둡니다. 그것은 마 취에서 회복 될 때까지 매 30 분 동물을 관찰 합니다.</li>
</ol>9. 수술 후 교육
<ol><li>수술 후 적어도 10 일 복구 기간 허용. 음식에 자유 접근을 개별적으로 동물 및 광고 libitum 물 및 매일 그들을 모니터 (자세한 내용은 Rudebeck, 월튼, Smyth, Bannerman, 및 Rushworth7 참조).</li>
	<li>복구, 다음 무료 공급 금액의 85%로 제한 하는 동물의 다이어트 시작 합니다.</li>
	<li>동물 차별 단계 (4 단계)을 미로에 재교육</li>
	<li>다시 그들은 HRC의 80%를 달성 때까지 쥐를 훈련을 계속 한다.</li>
</ol>

<ol><li>Gold, J. I., Shadlen, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neural+basis+of+decision+making%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The neural basis of decision making.</a> Annual Review of Neuroscience. 30, 535-574 (2007).</li>
<li>Shi, Z., Müller, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multisensory+perception+and+action%3A+development%2C+decision-making%2C+and+neural+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Integrative+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Multisensory perception and action: development, decision-making, and neural mechanisms.</a> Frontiers in Integrative Neuroscience. 7, 81(2013).</li>
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<li>Khani, A., Rainer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+and+neurochemical+basis+of+reinforcement-guided+decision+making%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Neural and neurochemical basis of reinforcement-guided decision making.</a> Journal of Neurophysiology. 116, 724-741 (2016).</li>
<li>Fatahi, Z., Haghparast, A., Khani, A., Kermani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+connectivity+between+anterior+cingulate+cortex+and+orbitofrontal+cortex+during+value-based+decision+making%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Learning+and+Memory%22%5BJournal%5D)">Functional connectivity between anterior cingulate cortex and orbitofrontal cortex during value-based decision making.</a> Neurobiology of Learning and Memory. 147, 74-78 (2018).</li>
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<li>Kermani, M., Azizi, P., Haghparast, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+nitric+oxide+in+the+effects+of+cumin+%28Cuminum+Cyminum+L.%29+fruit+essential+oil+on+the+acquisition+of+morphine-induced+conditioned+place+preference+in+adult+male+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Journal+of+Integrative+Medicine%22%5BJournal%5D)">The role of nitric oxide in the effects of cumin (Cuminum Cyminum L.) fruit essential oil on the acquisition of morphine-induced conditioned place preference in adult male mice.</a> Chinese Journal of Integrative Medicine. , 1-6 (2012).</li>
<li>Ahmadi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+antinociceptive+behaviors+of+new+methyl+and+hydroxyl+derivatives+of+phencyclidine%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Synthesis and antinociceptive behaviors of new methyl and hydroxyl derivatives of phencyclidine.</a> Current Medicinal Chemistry. 19, 763-769 (2012).</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

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...

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 (즉, 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 하도록 허용. 강제 교체 또는 왼쪽-오른쪽 차별 등의 작업 및 작업 메모리4테스트 설치류는 T-maze에 주로 사용 됩니다. T-미로에서 또한 널리 이용 된다 결정 실험5,,67. 간단한 디자인에서 보상 단 하나의 목표에 배치 됩니다. 선택은 예측 가능한, 그리고 보상 보다 보상 값에 아무것도 동물 확실히 선호. 또 다른 옵션은 두 목표 팔에 보상 하 고 다음 여러 매개 변수 (즉, 동물의 자연 환경, 보상, 고 비용의 값에 차이가 지불)에 따라 데려다 어떤 경로 선택 하는 동물을 해 하 합니다. 값 기반 디자인에서 작업 무게 눈금 속성을 함으로써 더 복잡 합니다. 이 방법에서는, 동물 [즉, 대기 (지연 기반)의 금액, 보상 받을 하는 데 필요한 노력 (노력 기반)의 금액] 작업의 비용 사이 뿐만 아니라 2 개의 대안 사이 선택 하 여 다르게 가치 보상을 받습니다. 각5,6만든 결정에 기여.
전통적인 지연 기반 T-maze 의사 결정, 동물 훈련 높은 보상 팔 (HRA)를 선택 하 고 반대를 피하기 위해 낮은 보상 팔 (아이라). HRA와는 아이라 면 실험을 통해 변경 되지 않습니다. 위에서 설명한 작업을 잘 문학에 문서화 되어있다, 하지만 그것은 몇 가지 절차 단점에서 겪고 있다. 첫째, 고정된 목표 팔을 함으로써, 동물 알고 있는 팔 각 재판의 시작 부분에서 선택. 이 시나리오에서는 동물 그들의 메모리 보다는 의사 결정에 따라 목표 팔을 선택할 수 있습니다. 따라서, 지연 기반 의사 결정 패러다임에서 동물 연구 개입 때문에 낮은 보상을 선택 하는 경우 그것은 되지 않습니다 분명이 손실의 메모리 또는 연구 개입 때문 인지. 메모리 문제에서 관찰 된 행동을 분리 하는 메모리 제어 그룹 간주 될 수 있습니다, 하지만이 추가 작업7때문에 연구자와 동물 모두를 짐. 두 번째 우려는 동물에 의해 의사 결정의 순간: 동물 결정 영역 (모든 3 개의 팔의 접합)에 도달, 그들은 일반적으로 왼쪽 및 오른쪽, 비용과 혜택 각 팔에 관한 무게 모양과 그들의 결정. 그러나, 몇 가지 시도 후 그들은 결정 영역에 도착 하기 전에 같은 계산을 수행 하 고 단순히 보상 팔에 직접 실행. 결과적으로, 이러한 두 가지 단점이-한 팔을 의사 결정의 순간을 찾는 사전 바이어스-둘 다 높은 electrophysiological 해석 인터럽트 및 neuroimaging 데이터.
이 문서에서 설명 하는 방법에서 기본 팔 (HRA) 청각 큐에 의해 재생이 고 재판 재판에서 다를 수 있습니다. 동물 테스트 영역 (그림 1)을 입력 하 고 "코를 파고"에 의해 청각 큐를 트리거링 하 여 시련을 시작 3 무기의 교차점에 위치 하 고 적외선 게이트. 오디오 신호 (20 dB, 500 및 1000 밀리초 사이) 목표 팔의 끝에 스피커에서 재생 됩니다.

<table><tbody><tr><td>T-maze</td><td></td><td></td><td>자체 제작</td></tr><tr><td>먼지없는 정밀 설탕 펠릿</td><td>TSE 시스템 국제 그룹</td><td>F0023</td><td>45 mg, 자당</td></tr><tr><td>케타민 염산염 주입, USP</td><td>시그마 -알드리치</td><td>6740-87-0</td><td></td></tr><tr><td>자일라진</td><td>시그마 알드리치</td><td>7361-61-7</td><td></td></tr><tr><td>입체 택시 장치</td><td>스톨팅</td><td></td><td></td></tr><tr><td>이소 플루란</td><td>Santa Cruz Biotechnology</td><td>sc-363629Rx</td><td></td></tr><tr><td>PFA 코팅 스테인리스 스틸 와이어</td><td>AM 시스템</td><td></td><td></td></tr><tr><td>아크릴 시멘트</td><td>Vertex, MA, USA(</td><td></td><td></td></tr><tr><td>목재 또는 PVC(폴리염화비닐)-made)현지</td> <td>공급 업체</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mini-Fit 전원 커넥터</td><td>Molex</td><td>15243048</td><td></td></tr><tr><td>ethannol 70%</td><td>현지 공급 업체</td><td></td><td></td></tr><tr><td>부프레노르핀</td><td>다이아몬드백 약물</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Arduino UNO</td><td>Arduino</td><td></td><td>https://www.arduino.cc/</td></tr> <tr><td>적외선 발광 다이오드</td><td>샤프</td><td>GL480E00000F</td><td>http://www.sharp-world.com/</td></tr> <tr><td>Chronux 도구 상자</td><td></td><td></td><td>Chronux.org</td></tr><tr><td>Arduino 코드</td><td></td><td></td><td>https://github.com/dechuans/arduino-maze</td></tr></tbody></table>

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

Operant Protocols for Assessing the Cost-benefit Analysis During Reinforced Decision Making by Rodents

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.

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...

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.

Reinforcement-guided decision making is the ability to choose between competing courses of action based on the relative value of the benefits and their ...

이 기술은 결과와 원인을 비교하는 것이 의사 결정에 어떤 영향을 미칠 수 있는지와 같은 인지 신경 과학의 주요 질문에 답할 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 보드의 위치와 같은 특수 요소가 동물의 결정에 영향을 미치지 않는다는 것입니다. 12시간 명암 주기가 있는 방에서 성인 수컷 쥐의 음식 접근을 제한하는 것으로 시작합니다.첫째 날부터 셋째 날까지는 하루에 두 번 5분씩 동물을 돌본다. 그런 다음 각 취급 세션 후에 동물의 무게를 측정하여 무료 사료 양을 결정합니다. 다음으로, 3개의 칸막이 또는 암, 2개의 자극 스피커, 5개의 개폐식 문, 5개의 적외선 모션 센서 또는 적외선 빔 또는 IRB 센서가 장착된 T 미로를 얻습니다.실험용 소프트웨어 코드를 컴퓨터에 복사합니다. 그런 다음 실험용 소프트웨어를 다운로드하여 컴퓨터에 설치합니다. USB 포트를 사용하여 마이크로 컨트롤러를 컴퓨터에 연결합니다.그런 다음 컴퓨터에서 소프트웨어 아이콘을 클릭하고 도구로 이동한 다음 포트를 선택합니다. 드롭다운 메뉴에서 소프트웨어를 컴퓨터에 연결하는 COM 포트를 선택합니다. 도구로 이동하여 보드를 선택합니다.드롭다운 메뉴에서 T 미로를 제어하는 소프트웨어 유형을 선택합니다. 그런 다음 인터페이스 창의 왼쪽 상단에 있는 업로드를 클릭합니다. 실험용 소프트웨어 코드를 선택하고 프로세스가 완료될 때까지 기다립니다.프로세스가 완료되면 인터페이스 창의 오른쪽 상단에 있는 Serial Monitor(직렬 모니터)를 클릭합니다. 그런 다음 새 팝업 창에서 전송 속도를 115, 200으로 변경합니다. 실험일 5일 전, 적어도 1시간 동안 동물들을 실험실로 데려오세요.각 골 팔에 설탕 알갱이 10개를 남겨두고 모든 문을 열어 둡니다. 첫째 날부터 셋째 날까지 하루에 한 번 10분 동안 동물들을 개별적으로 미로에 배치하여 제한 없이 미로를 탐험합니다. 4일차부터 5일차 동안, 동물들을 개별적으로 미로에 넣는다.각 팔에 두 개의 펠릿을 남겨두고 양쪽에서 음식을 샘플링하도록 합니다. 양쪽에서 펠릿을 먹은 직후 또는 미로에 들어간 지 5분 후에 동물을 미로에서 제거하십시오. 마지막으로, 각 습관화 세션이 끝나면 70% 에탄올로 미로의 바닥을 청소하고 다음 동물을 미로에 넣기 전에 에탄올이 증발했는지 확인하십시오.여섯째 날에는 실험 시작 최소 1시간 전에 동물들을 실험실로 데려옵니다. 소프트웨어 프로그램을 실행하고 평가판 번호를 14로 설정하며, 그 중 처음 4개의 시도는 강제 선택이고 나머지는 선택 평가판입니다. 각 트라이얼이 시작되기 전에, 높은 보상 암인 HRA로 신호를 보낼 골 암에 4개의 펠릿을 놓고, 낮은 보상 암인 LRA인 다른 암에 2개의 펠릿을 놓습니다.강제 선택 시도 훈련의 경우, 각 시도 전에 의사 무작위로 한 팔을 차단하여 동물이 다른 팔을 선택하도록 합니다. 시작 상자에 동물을 놓습니다. 5-7초 후에 동시에 시작 게이트를 열고 소프트웨어의 인터페이스 창에서 시작을 클릭합니다.펠릿을 먹은 직후 또는 미로에 들어간 지 5분 후에 동물을 모으고 2분 동안 집 우리에 동물을 두십시오. 각 시험에 앞서 소프트웨어가 HRA로 선택한 암의 B번 문을 닫으십시오. 반대쪽 암인 LRA에서 도어 A를 열어 둡니다.그런 다음 시작 상자에 동물을 놓습니다. 5-7초 후에 동시에 시작 게이트를 열고 시작을 클릭합니다. 동물이 양쪽 팔을 자유롭게 선택하게 하십시오.동물이 HRA를 선택한 경우 문 A를 열고 동물을 방에 들어가게 한 다음 문 A를 닫고 즉시 문 B를 열어 동물이 선택한 음식 우물에 접근할 수 있도록 합니다. 동물이 LRA를 선택하면 동물이 먹이 우물에 접근할 수 있도록 문 B를 엽니다. 다음으로, 선택한 사료 우물에 있는 모든 사료를 먹은 후 동물을 꺼내 가정용 케이지에 2분 동안 두십시오.각 동물에 대한 10개의 선택 시험을 완료하고 각 시험에서 동물의 선택(HRA 또는 LRA)을 기록합니다. 각 교육 세션 후 모든 선택 시도에 대한 High Reward Choice(HRC)의 백분율을 계산합니다. 마지막으로, 각 동물이 변별 훈련에서 HRC의 80%에 도달한 후, 동물이 HRA를 선택하면 5초 지연 후 B 문을 열어 지연 훈련을 완료합니다.각 동물에 대해 하루에 10번의 시험을 실행합니다. 결과는 자극이 시작될 때부터 끝날 때까지 ACC에서 저주파 전력과 고주파 전력 모두에서 감소가 있음을 나타냈습니다. 챔버 밖에서 보낸 시간과 챔버 안에서 보낸 시간을 비교한 결과, 스펙트럼 분석에서는 ACC의 진동 활동에 변화가 없는 것으로 나타났습니다.또한, 자극 발병 후 OFC에서 중주파 및 고주파 대역 활동이 증가했습니다. 사전 챔버 및 챔버 시간 창을 함께 비교했을 때 중요한 변화는 관찰되지 않았습니다. 이 절차를 시도하는 동안 동물의 결정에 영향을 미치고 결과의 신뢰성을 손상시킬 수 있으므로 불안의 원인을 제거하는 것이 중요합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

이 보고서에서는 동시에 다중인지 동작을 테스트하고 설치류를 위해의 연결 활동을 기록 가능한 완전 자동화된 고도 다양한 시스템을 소개합니다.

여러인지 기능을 테스트 및 설치류에의 연결 활동을 녹음하기위한 완전 자동화된 고도 다목적 시스템

구강 자기 관리 : 현재의 연구는 실험실 쥐의 입맛 솔루션의 보강 효과를 평가하기위한 새로운 절차를 평가합니다. 이를 위해 조작 적 서로 다른 농도의 달콤한 솔루션의 구강 내 주입을위한 (즉, 레버를 눌러) 응답은 강화를 지속적으로 진보적 인 비율의 일정에 따라 측정 하였다.

실험실 쥐에 Tastants의 강화 속성을 평가하기위한 새로운 방법 : 조작 적 구강 자기 관리

에 유전 및 약리 조작의 효과를 평가하기 위해, 공간 지역화 시간적 지역화, 재생 시간, 속도 및 확률 추정, 위험 평가, 충동 성, 및 정확도와 메모리의 정밀도를 중재 메커니즘의 생리 학적 의미있는 특성을 측정하기위한 완전 자동화 시스템 마우스에있는 인식의 기초 메커니즘.

마우스의 자동화, 정량인지 / 행동 검사 : 유전학, 약리학, 동물인지 및 학부 교육을위한

설치류 조건화에 대한 완전 자동화 된 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은이 컨트롤의 영향을 신경 활동 기본 감각 통합,인지 제어 실험에 대한 정도를 조사하기 위해 행동 사건의 정확한 시간 제어에 의존합니다.

감각 운동 통합 및인지 제어 실험을 위해 완전 자동화 된 설치류 컨디셔닝 프로토콜

쥐의 행동 유연성과 같은 실행 기능을 평가하는 능력은 온전한 동물과 질병 모델 모두에서 인지의 신경 생물학을 조사하는 데 유용합니다. 여기에서는 전전두엽 피질 네트워크의 중단에 특히 민감한 전략 전환 및 반전 학습을 평가하기 위한 자동화된 작업에 대해 설명합니다.

쥐의 행동 유연성을 평가하기위한 조작 적 절차

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.

자동화 된 T-maze는 무료 이동 설치류에 의사 결정 지연 및 노력 기반 분석에 대 한 장치 및 프로토콜을 기반으로

우리는 다른 형태의 쥐 및 다른 작은 포유동물에서 충 동성을 평가 하는 세 가지 프로토콜을 제시. Intertemporal 선택 절차 평가 지연된 결과의 가치를 할인 하는 경향이. 낮은 가격과 기능-부정적인 차별의 차동 보강 응답 저해 용량와 부적 절 한 응답에 대 한 처벌 없이 각각 평가 합니다.

Impulsivity 쥐에서의 다른 발현을 평가 하기 위한 3 개의 실험실 절차

이 충돌 모델은 습 관성 마약, 또는 억제 제어에 영향을 미칠 수 있는 다른 요인에 노출 된 후 억제 제어의 장애를 측정 하는 데 사용 됩니다. 성적 자극 및 혐오 장애물은 동시에 제공 됩니다, 따라서 남성 쥐 성적 보상을 접근 하는 장애물을 정복 해야 합니다.

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스트레스가 많은 삶의 사건은 인지 기능을 손상시켜 정신 장애의 위험을 증가시다. 이 프로토콜은 스트레스가 남성과 여성 스프라그 Dawley 쥐의 패러다임을 이동하는 자동화 된 조작 전략을 사용하여 인지 유연성에 미치는 영향을 보여줍니다. 특정 행동의 기본 특정 뇌 영역논의, 결과의 번역 관련성을 탐구.

패러다임을 바꾸는 오페라 전략을 사용하여 인지 유연성에 대한 스트레스 영향 평가

사회적 식민지 케이지 환경 내에서 스스로 시작한 개별 행동 세션에서 데이터를 획득하는 시스템이 제시됩니다. 이 시스템의 효율성은 자동화된 숙련 도달 범위 평가를 사용하여 입증되었으며, 이를 통해 뇌졸중 후 운동 장애, 동기 부여와 관련된 잠재적 행동 변화, 일주기 변동 및 기타 혁신적인 종속 변수의 특성을 파악할 수 있습니다.

뇌졸중 후 결핍을 특성화하기 위해 자가 주도적인 쥐 행동 데이터 수집

배우세요 설치류의 비용-이익 의사결정을 평가하는 조작 조건 반응 프로토콜을 사용하여 성체 수컷 쥐의 인지 신경과학적 메커니즘을 체계적으로 연구하는 방법을 익히세요.

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

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