Shuttle-box vermijdingsleren is goed opgericht in behavioral neurowetenschappen. Dit protocol beschrijft hoe shuttle-learning in knaagdieren kan worden gecombineerd met locatie-specifieke elektrische intracorticale microstimulatie (ICMS) en gelijktijdige chronische in vivo opnames als een instrument om meerdere aspecten van leren en perceptie bestuderen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Gecombineerd Shuttle-Box Training met Elektrofysiologische Cortex opnemen en stimulatie als een instrument om Perception en learning studie
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Shuttle-box vermijden leren is een gevestigde methode in gedrags-neurowetenschappen en experimentele opstellingen waren van oudsher op maat; de nodige apparatuur is nu beschikbaar door diverse commerciële bedrijven. Dit protocol geeft een gedetailleerde beschrijving van een twee-weg shuttle-box vermijden leren in knaagdieren (hier Mongoolse gerbils; Meriones unguiculatus) in combinatie met locatie-specifieke elektrische intracorticale microstimulatie (ICMS) en gelijktijdig chronisch elektrofysiologische in vivo opnames. De gedetailleerde protocol is van toepassing op verschillende aspecten van het leergedrag en perceptie in verschillende soorten knaagdieren bestuderen.
Plaatsspecifieke ICMS auditieve corticale circuits geconditioneerde stimuli hier wordt gebruikt als een instrument om het perceptuele belang van specifieke afferente, efferente en intracorticale verbindingen te testen. Distinct activeringspatronen kan worden opgewekt door verschillende stimulatie-elektrode arrays voor lokale, laag-afhankelijke ICMS of verre ICMS sites. Gebruik makend behavioral signaaldetectie analyse kan worden bepaald welke stimulatiestrategie het meest effectief voor het opwekken van een gedragsmatig detecteerbaar en opvallende signaal. Verder parallel multichannel-opnamen met verschillende elektrode-ontwerpen (oppervlakte-elektroden, diepte-elektroden, enz.) Zorgen voor het onderzoeken van neuronale van de zichtbaarheid in het tijdsverloop van dergelijke leerprocessen. Het zal worden besproken hoe veranderingen van het ontwerp van de cognitieve gedragstherapie complexiteit kunnen verhogen (bv detectie, discriminatie, reversal learning).
Inleiding
Een fundamentele doelstelling van behavioral neurowetenschappen is om specifieke verbindingen tussen neuronale structurele en functionele eigenschappen, leren en waarneming vast te stellen. Neurale activiteit in verband met de perceptie en leren kan worden bestudeerd door elektrofysiologische opname van actiepotentialen en lokale veld potentieel in verschillende hersenstructuren op meerdere plaatsen. 3 - terwijl elektrofysiologische opnames bieden correlatieve associaties tussen neurale activiteit en gedrag, heeft directe elektrische intracorticale microstimulatie (ICMS) voor meer dan een eeuw de meest directe methode voor het testen van c....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle experimenten die in dit werk werden uitgevoerd in overeenstemming met de ethische normen die door de Duitse wet voor de bescherming van proefdieren. Experimenten werden goedgekeurd door de ethische commissie van de deelstaat Saksen-Anhalt.
1. Maatwerk Multichannel elektrode arrays voor microstimulatie en opnemen
- Custom-made microstimulatie scala
- Voor het leveren van ICMS, bereiden stimulatie elektroden in de gewenste ruimtelijke inrichting (hier laterale serie van 2 kanalen) met 3 cm lange Teflon geïsoleerde roestvrij staaldraad (Ø met isolatie = 50 pm). Zie figuur 2.
- Krimp ene uiteinde ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Deze sectie geeft een representatief voorbeeld van de shuttle-box leren in een Mongoolse gerbil. De proefpersoon werd opgeleid discrimineren de ICMS plaats tussen twee stimulatie-elektroden geïmplanteerd 700 urn uit elkaar in auditieve cortex (figuren 1 en 2). Stimulatie arrays kunnen worden aangepast in verschillende ruimtelijke ontwerpen (figuur 1). Hier, discriminatie van de twee locaties ICMS werd geleerd binnen 3 trainingen met de presentatie van 30 CS + en CS elk (figuur 3.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Dit protocol beschrijft een methode van simultane site-specific ICMS en multi-channel elektrofysiologische opnames in een leren dier met behulp van een twee-weg aversieve voet shock-gecontroleerde shuttle-box systeem. Het protocol legt de nadruk technische kernbegrippen voor deze combinatie en wijst op het belang van de aarding van de dieren alleen via de gemeenschappelijke grond elektrode, het verlaten van de roostervloer op een drijvend spanning. Hier werd auditief shuttle-box leren toegepast op Mongoolse gerbils als-.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Het werk werd ondersteund door subsidies van de Deustche Forschungsgemeinschaft DFG en het Leibniz-Instituut voor Neurobiologie. Wij danken Maria-Marina Zempeltzi en Kathrin Ohl voor technische ondersteuning.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Teflon-insulated stainless steel wire | California Fine Wire | diam. 50µm w/ isolation | |
| Pin connector system | Molex Holding GmbH | 510470200 | 1.25 mm pitch PicoBlade |
| TEM grid Quantifoil | Science Services | EQ225-N27 | |
| Dental acrylic Paladur | Heraeus Kulzer | 64707938 | |
| Hand-held drill OmniDrill35 | WPI | 503599 | |
| Ketamine 500mg/10ml | Ratiopharm GmbH | 7538837 | |
| Rompun 2%, 25ml | Bayer Vital GmbH | 5066.0 | |
| Sodium-Chloride 0.9%, 10ml | B.Braun AG | PRID00000772 | |
| Lubricant KY-Jelly | Johnson & Johnson | ||
| Shuttle-box E10-E15 | Coulbourn Instruments | H10-11M-SC | |
| Stimulus generator MCS STG 2000 | Multichannel Systems | ||
| Plexon Headstage cable 32V-G20 | Plexon Inc. | HSC/32v-G20 | |
| Plexon Headstage 32V-G20 | Plexon Inc. | HST/32v-G20 | |
| PBX preamplifier 32 channels | Plexon Inc. | 32PBX box | |
| Multichannel Acquisition System | Plexon Inc. | MAP 32/HLK2 | |
| Cryostate CM3050 S | Leica Microsystems GmbH | ||
| Signal processing Card Ni-Daq | National Instruments | ||
| Lab StandardTM Stereotaxic Instruments | Stoelting Co. | ||
| Audio attenator g.pah | g.pah Guger technologies | ||
| Cresyl violet acetate | Roth GmbH | 7651.2 | |
| Roticlear | Roth GmbH | A538.1 | |
| Sodium acetate trihydrate | Roth GmbH | 6779.1 | |
| Potassium hexacyanoferrat(II) trihydrate | Roth GmbH | 7974.2 | |
| Di-sodium hydrogen phospahte dihydrate | Merck | 1,065,801,000 | |
| ICM Impedance Conditioning Module | FHC | 55-70-0 | |
| Animal Temperarture Controler | World Precision Instruments | ATC2000 |
Referenties
- Cohen, M. R., Newsome, W. T. What electrical microstimulation has revealed about the neural basis of cognition. Current Opinion in Neurobiology. 14 (2), 169-177 (2004).
- Histed, M. H., Bonin, V., Reid, R. C. Direct acti....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
