Name: 마우스의 머리 고정 가상 현실을 위한 행동 훈련 절차 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-06T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 27 s
Description: 학습하세요 마우스의 머리 고정 가상 현실 행동 훈련 절차를 통해 선형 트랙 탐색과 Y-미로 의사결정 과제를 수행하는 방법을 익히세요. 이 프로토콜은 신경과학 및 인지 연구에 활용할 수 있습니다.

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<ol><li>Guo, Z. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Procedures+for+behavioral+experiments+in+head-fixed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Procedures for behavioral experiments in head-fixed mice.</a> PLoS One. 9 (2), e88678(2014).</li>
<li>Yang, Y., Kim, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Headpost+surgery+for+in+vivo+electrophysiological+recording+in+the+mouse+inferior+colliculus+during+locomotion%5BTitle%5D)+AND+%22Bio+Protoc%22%5BJournal%5D)">Headpost surgery for in vivo electrophysiological recording in the mouse inferior colliculus during locomotion.</a> Bio Protoc. 10 (23), e3840(2020).</li>
<li>Fuhrmann, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotion%2C+Theta+oscillations%2C+and+the+speed-correlated+firing+of+hippocampal+neurons+are+controlled+by+a+medial+septal+glutamatergic+circuit%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Locomotion, Theta oscillations, and the speed-correlated firing of hippocampal neurons are controlled by a medial septal glutamatergic circuit.</a> Neuron. 86 (5), 1253-1264 (2015).</li>
<li>Dombeck, D. A., Harvey, C. D., Tian, L., Looger, L. L., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+imaging+of+hippocampal+place+cells+at+cellular+resolution+during+virtual+navigation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Functional imaging of hippocampal place cells at cellular resolution during virtual navigation.</a> Nat Neurosci. 13 (11), 1433-1440 (2010).</li>
<li>Dombeck, D. A., Khabbaz, A. N., Collman, F., Adelman, T. L., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+large-scale+neural+activity+with+cellular+resolution+in+awake%2C+mobile+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Imaging large-scale neural activity with cellular resolution in awake, mobile mice.</a> Neuron. 56 (1), 43-57 (2007).</li>
<li>Leinweber, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-photon+calcium+imaging+in+mice+navigating+a+virtual+reality+environment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Two-photon calcium imaging in mice navigating a virtual reality environment.</a> J Vis Exp. (84), e50885(2014).</li>
<li>Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+evoked+fMRI+paradigms+in+awake+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Sensory evoked fMRI paradigms in awake mice.</a> Neuroimage. 204, 116242(2020).</li>
<li>Burgess, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-yield+methods+for+accurate+two-alternative+visual+psychophysics+in+head-fixed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">High-yield methods for accurate two-alternative visual psychophysics in head-fixed mice.</a> Cell Rep. 20 (10), 2513-2524 (2017).</li>
<li>Giovannucci, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+gesture+tracking+in+head-fixed+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Automated gesture tracking in head-fixed mice.</a> J Neurosci Methods. 300, 184-195 (2018).</li>
<li>Aghajan, Z. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+spatial+selectivity+and+intact+phase+precession+in+two-dimensional+virtual+reality%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Impaired spatial selectivity and intact phase precession in two-dimensional virtual reality.</a> Nat Neurosci. 18 (1), 121-128 (2015).</li>
<li>Cushman, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multisensory+control+of+multimodal+behavior%3A+do+the+legs+know+what+the+tongue+is+doing%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Multisensory control of multimodal behavior: do the legs know what the tongue is doing.</a> PLoS One. 8 (11), e80465(2013).</li>
<li>Thurley, K., Ayaz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+reality+systems+for+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Zool%22%5BJournal%5D)">Virtual reality systems for rodents.</a> Curr Zool. 63 (1), 109-119 (2017).</li>
<li>Forro, T., Klausberger, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+behavior-related+activity+of+distinct+hippocampal+interneuron+types+during+odor-associated+spatial+navigation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Differential behavior-related activity of distinct hippocampal interneuron types during odor-associated spatial navigation.</a> Neuron. 111 (15), 2399-2413.e5 (2023).</li>
<li>Cho, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+astrocytes+modulate+anxiety-like+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Hippocampal astrocytes modulate anxiety-like behavior.</a> Nat Commun. 13 (1), 6536(2022).</li>
<li>Lee, B. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+visualization+of+mRNA+synthesis+during+memory+formation+in+live+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Real-time visualization of mRNA synthesis during memory formation in live mice.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 119 (27), e2117076119(2022).</li>
<li>Leinonen, H., Tanila, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vision+in+laboratory+rodents-Tools+to+measure+it+and+implications+for+behavioral+research%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Vision in laboratory rodents-Tools to measure it and implications for behavioral research.</a> Behav Brain Res. 352, 172-182 (2018).</li>
<li>Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+rats+and+mice+in+a+swimming+pool+place+task+and+matching+to+place+task%3A+some+surprising+differences%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">A comparison of rats and mice in a swimming pool place task and matching to place task: some surprising differences.</a> Physiol Behav. 58 (4), 687-693 (1995).</li>
<li>Pinto, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+accumulation-of-evidence+task+using+visual+pulses+for+mice+navigating+in+virtual+reality%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">An accumulation-of-evidence task using visual pulses for mice navigating in virtual reality.</a> Front Behav Neurosci. 12, 36(2018).</li>
<li>Tirado-Muniz, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+cage+mate-induced+postsurgical+trauma+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Assoc+Lab+Anim+Sci%22%5BJournal%5D)">Evaluation of cage mate-induced postsurgical trauma in mice.</a> J Am Assoc Lab Anim Sci. 62 (2), 170-178 (2023).</li>
<li>Barkus, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Refinements+to+rodent+head+fixation+and+fluid%2Ffood+control+for+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Refinements to rodent head fixation and fluid/food control for neuroscience.</a> J Neurosci Methods. 381, 109705(2022).</li>
<li>Harvey, C. D., Collman, F., Dombeck, D. A., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracellular+dynamics+of+hippocampal+place+cells+during+virtual+navigation%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Intracellular dynamics of hippocampal place cells during virtual navigation.</a> Nature. 461 (7266), 941-946 (2009).</li>
<li>Peirson, S. N., Brown, L. A., Pothecary, C. A., Benson, L. A., Fisk, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+and+the+laboratory+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Light and the laboratory mouse.</a> J Neurosci Methods. 300, 26-36 (2018).</li>
<li>Wenk, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+spatial+memory+using+the+T+maze%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Assessment of spatial memory using the T maze.</a> Curr Protoc Neurosci. Chapter 8, Unit 8 5B(2001).</li>
<li>d'Isa, R., Comi, G., Leocani, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Apparatus+design+and+behavioural+testing+protocol+for+the+evaluation+of+spatial+working+memory+in+mice+through+the+spontaneous+alternation+T-maze%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Apparatus design and behavioural testing protocol for the evaluation of spatial working memory in mice through the spontaneous alternation T-maze.</a> Sci Rep. 11 (1), 21177(2021).</li>
<li>Viney, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spread+of+pathological+human+Tau+from+neurons+to+oligodendrocytes+and+loss+of+high-firing+pyramidal+neurons+in+aging+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Spread of pathological human Tau from neurons to oligodendrocytes and loss of high-firing pyramidal neurons in aging mice.</a> Cell Rep. 41 (7), 111646(2022).</li>
<li>Krumin, M., Lee, J. J., Harris, K. D., Carandini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decision+and+navigation+in+mouse+parietal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Decision and navigation in mouse parietal cortex.</a> Elife. 7, e42583(2018).</li>
<li>Zhao, X., Hsu, C. L., Spruston, N. Rapid synaptic plasticity contributes to a learned conjunctive code of position and choice-related information in the hippocampus. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhao%2C+X+%22Neuron%22">Neuron</a>. 110 (1), 96-108.e4 (2022).</li>
<li>Harvey, C. D., Coen, P., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Choice-specific+sequences+in+parietal+cortex+during+a+virtual-navigation+decision+task%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Choice-specific sequences in parietal cortex during a virtual-navigation decision task.</a> Nature. 484 (7392), 62-68 (2012).</li>
<li>Pettit, N. L., Yap, E. L., Greenberg, M. E., Harvey, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fos+ensembles+encode+and+shape+stable+spatial+maps+in+the+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Fos ensembles encode and shape stable spatial maps in the hippocampus.</a> Nature. 609 (7926), 327-334 (2022).</li>
<li>Pinke, D., Issa, J. B., Dara, G. A., Dobos, G., Dombeck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Full+field-of-view+virtual+reality+goggles+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Full field-of-view virtual reality goggles for mice.</a> Neuron. 111 (24), 3941-3952.e6 (2023).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>2.4mm 나사(00-96 X 3/32)</td> <td>Protech International</td><td>8L0X3905202F</td><td>헤드바 안정성 추가</td></tr><tr><td>Bupivocaine</td><td>Hospira</td><td>NDC:0409-1162-19</td><td>국소 마취제</td></tr><tr><td>부프레노르핀</td><td>웨지우드 제약</td><td>SKU: BUPREN-INJ010VC</td><td>진통</td></tr><tr><td>부저</td><td>Wahl&nbsp;</td>면<td>도 수술 부위</td>드릴 및 미세 주입 로봇용 <td>1565q</td></tr><tr><td></td><td>Neurostar</td><td>17129-IDA</td><td>Stereotaxis&nbsp;</td></tr><tr><td>GLUture</td><td>Zoetis</td><td>32046</td><td>수술용 접착</td></tr><tr><td>헤드 바 임플란트</td><td>Luigs-Neumann</td><td>130060</td><td>마우스 헤드 임플란트</td></tr><tr><td>가열 패드(Lectro-Kennel)</td><td>K& H 제조</td><td>100212933</td><td>수술 후</td></tr><tr><td>지혈제</td><td>World Precision Instruments</td><td>501291</td><td>수술 도구</td></tr><tr><td>과산화수소</td><td>수영</td><td>L0003648FB</td><td>세척제</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Dechra</td><td>B230008</td><td>외과용 흡입 마취제</td></tr><tr><td>이소플루란/O2 전달 장치 (코먱 부착물 포함)</td><td>Eagle Eye Anesthesia Inc.</td><td>모델 50 마취</td><td>수술 장치</td></tr><tr><td>Metabond</td><td>Parkell</td><td>CB-S380</td><td>접착 시멘트</td></tr><tr><td>마이크로 가위</td><td>정밀 과학 도구</td><td>15000-08</td><td>수술 도구</td></tr><tr><td>산소</td><td>Praxair</td><td>UN1072</td><td>수술용 산소</td></tr><tr><td>포비돈-요오드 면봉</td><td>Dynarex</td><td>g172095-05</td><td>수술 도구</td></tr><tr><td>식염수</td><td>호스피라</td><td>NDC:0409-1966-02</td><td>수화제</td></tr><tr><td>멸균 면봉 어플리케이터(면봉)</td> <td>Puritan</td><td>25-806 2WC</td><td>수술 도구</td></tr> 자<tr><td>당</td><td>피셔 케미컬</td><td>CAS 57-50-1</td><td>1차 강화제/동기부여제/보상</td></tr><tr><td>핀셋</td><td>World Precision Instruments</td><td>504505</td><td>수술 도구</td></tr><tr><td>가상 현실 시스템</td><td>PhenoSys</td><td>JetBall-TFT</td><td>에어 쿠션이 있는 구형 런닝머신인 JetBall을 사용하면 동물이 주변 모니터 6개에 투사된 가상 세계에서 쉽게 탐색할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>백색 바셀린 윤활제 눈 연고 연고&nbsp;</td><td>AACE 제약</td><td>NDC:71406-124-35</td><td>아이루브</td></tr></tbody></table>

마우스의 머리 고정 가상 현실을 위한 행동 훈련 절차

Behavioral Training Procedures for Head-fixed Virtual Reality in Mice

이 파일럿 연구는 간단한 복도와 복잡한 의사 결정 작업(Y-미로 시각 구별 작업)이라는 두 가지 별개의 작업에서 쥐를 효율적으로 훈련시키기 위한 방법론을 설명하는 것을 목표로 했습니다. 이러한 데이터는 VR에서 행동 훈련을 위한 시간적 가이드라인을 수립하는 기초가 되었습니다.
절차 단계는 그림 1에서 헤드 바의 외과적 이식을 간략하게 설명하는 것으로 시작합니다. 이 임플란트는 행동 평가 중에 마우스의 두개골을 안정화하는 역할을 하며, 특히 전기 생리학 또는 이미징 기술과 함께 사용할 때 신경 기록의 정밀도를 향상시킵니다.
그림 2 와 그림 3 은 실험 시스템의 하드웨어 구성 요소와 설정을 보여줍니다. 그림 2 는 페트리 식수대 방법을 활용한 물 공급 시스템을 자세히 설명합니다. 여기에는 60mm x 15mm 페트리 접시를 오목한 면이 아래로 향하게 하여 케이지 바닥에 부착하고, 더 작은 35mm x 10mm 페트리 접시를 오목한 면이 아래로 향하게 하여 더 큰 접시의 중앙에 고정하고, 또 다른 60mm x 15mm 페트리 접시를 오목한 면이 위로 향하게 하여 더 작은 접시 위에 놓아 저수지 역할을 하는 것이 포함되었습니다. 상부 접시의 높이는 침구 재료에 의한 오염을 방지하는 동시에 쥐가 물에 쉽게 접근할 수 있도록 신중하게 조정되었습니다.
그림 3 에는 시스템 하드웨어 및 마우스 위치 지침이 나와 있습니다. 그림 3A 는 중앙에 구형 트레드밀이 위치한 6개의 스크린 어레이를 특징으로 하는 VR 설정을 보여줍니다. 그림 3B 는 머리가 자연스러운 위치에 정렬되고 네 발이 모두 표면과 접촉하는 트레드밀에서 마우스의 최적 위치를 보여줍니다. 그림 3C 는 헤드 바를 기준으로 올바른 마우스 배치와 잘못된 마우스 배치를 비교하며, 마우스의 중간 시상면이 헤드 바 자체와 정렬되는 것이 아니라 중앙에 있어야 한다는 점을 강조합니다.
그림 4 는 선 그래프에 보상 획득 곡선을 표시하며, 진행을 위해 미리 정의된 매개변수를 기반으로 VR에서 1m, 2m, 3m의 좁은 복도에 대한 예상 학습 시간을 보여줍니다. 각 트랙 길이에 걸쳐 마우스의 평균 속도를 나타내며, 난이도 증가에 상응하는 작업 학습 및 개선의 증거로 속도가 점진적으로 증가함을 보여줍니다. 또한 마우스가 선형 트랙의 기준에 도달하는 데 필요한 평균 일수를 보여주는 막대 그래프와 각 트랙 길이에 대한 평균 속도를 표시하는 막대 그래프가 표시됩니다. 그 다음에는 마우스가 학습한 선형 추적 작업의 점진적 단계도 설명됩니다. 이러한 작업은 학술 문헌에 확립된 방법론을 복제하는 동시에 마우스가 실현 가능한 학습 곡선을 보장하여 레벨을 통한 발전을 촉진하도록 설계되었습니다.
마지막으로 그림 5 는 Y-Maze 작업과 관련된 데이터를 제공합니다. 이 그림은 단색 흑인 팔과 흰색 팔을 간단하게 구별하는 것으로 시작하여 작업의 점진적인 성격을 보여줍니다. 이 초기 단계는 대조되는 시각적 신호를 구별하는 쥐의 능력을 확립하는 기본 단계 역할을 합니다. 작업의 후속 수준에서는 각 팔에 대비되는 색상의 추가 비율을 통합함으로써 복잡성을 증가시켜 마우스의 구별 능력에 더 많은 도전을 가합니다. 과제 난이도의 점진적인 증가는 단색 흑백 팔에서 한 가지 색상의 90%와 다른 색상의 10%로 구성된 팔로의 전환으로 예시됩니다. 특히, 그림 5 에 제시된 데이터는 각 진행 수준에 따라 변별의 정확도가 향상되는 반면, 일부 마우스는 지속적으로 시각적 변별 능력의 임계값을 보여 최대 80%/20%의 백인/흑인 변별에 도달한다는 것을 나타냅니다. 이 관찰은 Y-Maze 과제의 맥락에서 쥐의 시각 구별 능력에 내재된 한계를 강조하여 과제의 실현 가능성과 피험자의 인지 능력에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 그 후, 문헌에서 확립된 방법론에 맞게 설계된 Y-미로 추적 작업의 점진적 단계가 자세히 설명되어 있습니다. 이러한 단계는 생쥐에게 실현 가능한 학습 곡선을 보장하여 레벨을 통해 점진적인 발전을 지원했습니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67312/67312fig01.jpg"> 
그림 1: 헤드 바 이식을 위한 수술 지침. (A) 절개 부위는 마우스의 두개골에 표시되어 있습니다. (B) 나사는 브레그마보다 약간 아래에 있는 전두간 봉합사의 왼쪽으로 1mm, 람다보다 약간 높은 전두간 봉합사의 오른쪽으로 3mm에 이식해야 합니다. (C) 헤드 바는 전두간 봉합사를 따라 배치해야 합니다. (D) 헤드바 임플란트 위에 치과용 시멘트를 바릅니다. (E) 치과용 시멘트를 도포한 후 헤드바의 실제 시각화. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67312/67312fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67312/67312fig02.jpg"> 
그림 2: 페트리 접시 분수 방법을 사용한 물 공급 시스템. 60mm x 15mm 페트리 접시는 케이지 바닥에 오목한 면이 아래로 향하게 고정되었습니다. 더 작은 35mm x 10mm 페트리 접시는 더 큰 접시 중앙에 배치되었고, 다른 60mm x 15mm 페트리 접시는 저장소 역할을 하기 위해 오목한 면이 위로 향하게 놓였습니다. 이 설정은 물이 침구에 의해 오염되지 않고 쥐가 접근할 수 있도록 했습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67312/67312fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67312/67312fig03.jpg"> 
그림 3: 시스템 하드웨어 및 마우스 위치 지침 (A) 사용된 VR 설정이 표시됩니다. 구형 트레드밀이 중앙에 배치된 6개의 화면 설정이 사용되었습니다. (B) 구형 트레드밀에서 최적의 마우스 배치를 옆모습으로 보여줍니다. 마우스 머리는 자연스러운 위치에 있고 네 발은 모두 구형 트레드밀에 있습니다. (C) 헤드 바와 관련하여 마우스의 올바른 위치와 잘못된 배치의 상단 보기. 올바른 배치를 위해서는 헤드바 자체가 아닌 마우스의 중간면이 중앙에 있어야 합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67312/67312fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67312/67312fig04.jpg"> 
그림 4: 선형 트랙 데이터. (A) 제시된 데이터는 각 30분의 시험 기간 내에 수집된 일일 보상을 나타냅니다. 마우스는 연속 2일 동안 분당 평균 2개의 보상을 달성하면 더 긴 트랙 길이로 진행하여 총 60개의 보상(임계값)을 달성했습니다. (B) 생쥐가 과제에 숙련됨에 따라 속도가 점진적으로 증가했는데, 이는 보상 강화의 효과를 나타냅니다. 이 그래프는 트랙에 있는 각 마우스의 평균 일일 속도를 cm/s 단위로 보여주며, 학습된 행동의 선형 진행을 보여줍니다. (C) 이 막대 그래프는 각 마우스가 개별 트랙 길이에 대한 숙련도를 획득하는 데 걸린 시간을 각 트랙 길이에 대해 표시된 각각의 평균 및 표준 오류와 함께 보여줍니다. (D) 이 막대 그래프는 다양한 트랙 길이에 걸쳐 각 마우스가 달성한 평균 일일 속도의 평균 및 표준 오차를 보여줍니다. 거의 선형에 가까운 진행은 달리기 속도의 학습된 향상을 암시합니다. (E) 이것은 더 긴 버전의 미로로 진행하기 전에 60개의 보상으로 2일 연속 시험이 필요한 선형 트랙 작업의 진행 상황을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67312/67312fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67312/67312fig05v2.jpg"> 
그림 5: Y-Maze 데이터. (A) 이것은 Y-미로 진행의 여러 단계에서 획득한 보상의 분포를 보여줍니다. 이 분석은 선형 트랙의 모든 단계를 완료한 4마리의 쥐 하위 집합에만 집중하여 남성과 여성 참가자 모두를 공평하게 대표할 수 있도록 했습니다. (B) 이 시각적 표현은 Y-Maze 과제의 단계를 보여주며, 마우스는 이틀 연속으로 70%의 정확한 선택을 달성하면 진행됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67312/67312fig05largev2.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

Virtual reality (VR) combined with head-fixation is increasingly being utilized in behavioral neuroscience studies as it allows complex behavioral assays ...

behavioral-training-procedures-for-head-fixed-virtual-reality-in-mice

Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

이 비디오는 쥐 모델의 헤드포스트 이식 수술을 보여줍니다. 헤드포스트는 머리를 고정하여 실험 중에 마우스를 구속하는 데 사용될 뿐만 아니라 자유롭게 움직이는 동물에 머리 장치를 안전하게 부착하는 데에도 사용됩니다.

마우스 헤드포스트 이식: 설치류의 머리 고정 방법

여기에서 우리는 가상 현실 환경에서 동작하는 동안 마우스 피질의 두 광자 영상에 포함 된 실험 절차에 대해 설명합니다.

가상 현실 환경을 탐색 마우스의 두 광자 칼슘 이미징

이 방법은 탐색 및 동물의 머리의 확고한 고정을 필요로 미세한 영상 또는 단일 세포 전기 생리학 녹음하는 동안 탐험하는 마우스 유형, 친숙한 환경을 만듭니다.

평면 바닥의 공기 해제 플랫폼 : 새로운 방법이 깨어에 현미경 또는 전기 생리학과 행동을 결합하여 자유롭게 설치류 이동

전통적인 머리 고정 기술은 두개골에 부착된 금속 프레임을 머리 고정 장치의 인터페이스로 사용했습니다. 이 프로토콜은 설치류의 행동 작업을 위한 프레임이 없는 아크릴 수지 성형 기반 머리 고정 기술을 보여줍니다.

설치류에 아크릴 수지 성형 기반 헤드 고정 기법

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

제시 프로토콜 장기 학습을 공부 하기 위한 실험에 대 한 영구적인 감각 충돌을 생성 합니다. 영구적으로 그들의 머리에 고정된 장치를 입고, 쥐 집 연습장에서 자유롭게 이동 하면서 시각과 vestibular 입력 사이 감각 불일치에 지속적으로 노출 됩니다.

자유롭게 행동 하는 쥐에 장기 감각 충돌

이 프로토콜은 기능성 초음파 (fUS)를 사용하여 마우스 뇌의 체적 뇌 혈역학 적 변이의 정량화를 설명합니다. 감각 자극에 따른 3D 기능 활성화 맵및 휴식 상태 기능적 연결에 대한 절차는 마취 및 깨어 있는 마우스에서 예시적인 예로 제공됩니다.

경두개 기능 적 초음파 이미징을 사용하여 마우스의 전신 뇌 3D 활성화 및 기능 적 연결 매핑

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

여기에서는 가상 현실(VR)을 사용하여 마우스 공간 학습을 조사하기 위한 간소화된 오픈 소스 하드웨어 및 소프트웨어 설정을 제시합니다. 이 시스템은 마이크로 컨트롤러 네트워크와 사용하기 쉬운 Python 그래픽 소프트웨어 패키지를 실행하는 단일 기판 컴퓨터를 활용하여 휠에서 실행되는 머리 구속 마우스에 대한 가상 선형 트랙을 표시합니다.

머리가 구속된 마우스의 공간 학습 측정을 위한 오픈 소스 가상 현실 시스템An open-source virtual reality system for the measurement of spatial learning in head-trained mice

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 마우스의 머리 고정 가상 현실 행동 훈련 절차를 통해 선형 트랙 탐색과 Y-미로 의사결정 과제를 수행하는 방법을 익히세요. 이 프로토콜은 신경과학 및 인지 연구에 활용할 수 있습니다.

마우스의 머리 고정 가상 현실을 위한 행동 훈련 절차

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