Name: Opnemen Single Neuronen actiepotentialen van vrij bewegende Duiven over drie stadia van het leerproces (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-06-02T13:45:00.000+00:00
Duration: 11 min 20 s
Description: Leer hoe je actiepotentialen van enkele neuronen registreert bij vrij bewegende duiven tijdens een visuele discriminatietaak. Deze methode volgt neurale activiteit door aanschaf, extinctie en heraanschaf van geleerde responsen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit onderzoek werd ondersteund door subsidies van de Duitse Research Foundation (DFG) naar MCS (VOOR 1581, STU 544/1-1) en OG (VOOR 1581, SFB 874). De website van de DFG is http://www.dfg.de/en/index.jsp. De financiers hadden geen rol in onderzoeksopzet, gegevensverzameling en-analyse, besluit tot publicatie, of de bereiding van de manuscript.The auteurs danken Thomas Seidenbecher voor ons met de gold-plating protocol evenals Tobias Otto voor hulp bij het opzetten van de elektrofysiologische opname-apparatuur.

<ol><li>Bingman, V. P., Gasser, B. A., Colombo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+of+pigeon+%28Columba+livia%29+wulst+neurons+during+acquisition+and+reversal+of+a+visual+discrimination+task%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Responses of pigeon (Columba livia) wulst neurons during acquisition and reversal of a visual discrimination task.</a> Behav Neurosci. 122, 1139-1147 (2008).</li>
<li>Herry, C., Ciocchi, S., Senn, V., Demmou, L., Müller, C., Lüthi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Switching+on+and+off+fear+by+distinct+neuronal+circuits%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Switching on and off fear by distinct neuronal circuits.</a> Nature. 454, 600-606 (2008).</li>
<li>Quirk, G. J., Repa, C., LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fear+conditioning+enhances+short-latency+auditory+responses+of+lateral+amygdala+neurons%3A+parallel+recordings+in+the+freely+behaving+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Fear conditioning enhances short-latency auditory responses of lateral amygdala neurons: parallel recordings in the freely behaving rat.</a> Neuron. 15, 1029-1039 (1995).</li>
<li>Quirk, G. J., Armony, J. L., Ledoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Components+of+Tone-Evoked+Spike+Trains+in+Auditory+Cortex+and+Lateral+Amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Components of Tone-Evoked Spike Trains in Auditory Cortex and Lateral Amygdala.</a> Neuron. 19, 613-624 (1997).</li>
<li>Maren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Auditory+fear+conditioning+increases+CS-elicited+spike+firing+in+lateral+amygdala+neurons+even+after+extensive+overtraining%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Auditory fear conditioning increases CS-elicited spike firing in lateral amygdala neurons even after extensive overtraining.</a> Eur J Neurosci. 12, 4047-4054 (2000).</li>
<li>Milad, M. R., Quirk, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurons+in+medial+prefrontal+cortex+signal+memory+for+fear+extinction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Neurons in medial prefrontal cortex signal memory for fear extinction.</a> Nature. 420, 713-717 (2002).</li>
<li>Hobin, J. A., Goosens, K. A., Maren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Context-dependent+neuronal+activity+in+the+lateral+amygdala+represents+fear+memories+after+extinction%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Context-dependent neuronal activity in the lateral amygdala represents fear memories after extinction.</a> J Neurosci. 23, 8410-8416 (2003).</li>
<li>Maren, S., Hobin, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+regulation+of+context-dependent+neuronal+activity+in+the+lateral+amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+Mem%22%5BJournal%5D)">Hippocampal regulation of context-dependent neuronal activity in the lateral amygdala.</a> Learn Mem. 14, 318-324 (2007).</li>
<li>Knapska, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+involvement+of+the+central+amygdala+in+appetitive+versus+aversive+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+Mem%22%5BJournal%5D)">Differential involvement of the central amygdala in appetitive versus aversive learning.</a> Learn Mem. 13, 192-200 (2006).</li>
<li>Harloe, J. P., Thorpe, A. J., Lichtman, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+endocannabinoid+regulation+of+extinction+in+appetitive+and+aversive+Barnes+maze+tasks%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+Mem%22%5BJournal%5D)">Differential endocannabinoid regulation of extinction in appetitive and aversive Barnes maze tasks.</a> Learn Mem. 15, 806-809 (2008).</li>
<li>Gray, C. M., Maldonado, P. E., Wilson, M., McNaughton, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tetrodes+markedly+improve+the+reliability+and+yield+of+multiple+single-unit+isolation+from+multi-unit+recordings+in+cat+striate+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Tetrodes markedly improve the reliability and yield of multiple single-unit isolation from multi-unit recordings in cat striate cortex.</a> J Neurosci Methods. 63, 43-54 (1995).</li>
<li>Lewicki, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+methods+for+spike+sorting%3A+the+detection+and+classification+of+neural+action+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22Network%22%5BJournal%5D)">A review of methods for spike sorting: the detection and classification of neural action potentials.</a> Network. 9, (1998).</li>
<li>Skinner, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((34%3BSuperstition%26%2334%3B+in+the+pigeon%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Psychol%22%5BJournal%5D)">34;Superstition&#34; in the pigeon.</a> J Exp Psychol. 121, 273-274 (1948).</li>
<li>Herrnstein, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relative+and+absolute+strength+of+response+as+a+function+of+frequency+of+reinforcement%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Anal+Behav%22%5BJournal%5D)">Relative and absolute strength of response as a function of frequency of reinforcement.</a> J Exp Anal Behav. 4, 267-272 (1961).</li>
<li>Brown, P. L., Jenkins, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Auto-shaping+of+the+pigeon%27s+key-peck%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Anal+Behav%22%5BJournal%5D)">Auto-shaping of the pigeon's key-peck.</a> J Exp Anal Behav. 11, 1-8 (1968).</li>
<li>Epstein, R., Kirshnit, C. E., Lanza, R. P., Rubin, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((34%3BInsight%26%2334%3B+in+the+pigeon%3A+antecedents+and+determinants+of+an+intelligent+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">34;Insight&#34; in the pigeon: antecedents and determinants of an intelligent performance.</a> Nature. 308, 61-62 (1984).</li>
<li>Mazur, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Varying+initial-link+and+terminal-link+durations+in+concurrent-chains+schedules%3A+a+comparison+of+three+models%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Processes%22%5BJournal%5D)">Varying initial-link and terminal-link durations in concurrent-chains schedules: a comparison of three models.</a> Behav Processes. 66, 189-200 (2004).</li>
<li>Herrnstein, R. J., Loveland, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complex+visual+concept+in+the+pigeon%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Complex visual concept in the pigeon.</a> Science. 146, 549-551 (1964).</li>
<li>Stüttgen, M. C., Yildiz, A., Güntürkün, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+criterion+setting+in+perceptual+decision+making%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Anal+Behav%22%5BJournal%5D)">Adaptive criterion setting in perceptual decision making.</a> J Exp Anal Behav. 96, 155-176 (2011).</li>
<li>Stüttgen, M. C., Kasties, N., Lengersdorf, D., Starosta, S., Güntürkün, O., Jäkel, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suboptimal+criterion+setting+in+a+perceptual+choice+task+with+asymmetric+reinforcement%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Processes%22%5BJournal%5D)">Suboptimal criterion setting in a perceptual choice task with asymmetric reinforcement.</a> Behav Processes. 96, 59-70 (2013).</li>
<li>Rose, J., Otto, T., Dittrich, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Biopsychology-Toolbox%3A+a+free%2C+open-source+Matlab-toolbox+for+the+control+of+behavioral+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">The Biopsychology-Toolbox: a free, open-source Matlab-toolbox for the control of behavioral experiments.</a> J Neurosci Methods. 175, (2008).</li>
<li>Bilkey, D. K., Muir, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low+cost%2C+high+precision+subminiature+microdrive+for+extracellular+unit+recording+in+behaving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A low cost, high precision subminiature microdrive for extracellular unit recording in behaving animals.</a> J Neurosci Methods. 92, 87-90 (1999).</li>
<li>Bilkey, D. K., Russell, N., Colombo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+lightweight+microdrive+for+single-unit+recording+in+freely+moving+rats+and+pigeons%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">A lightweight microdrive for single-unit recording in freely moving rats and pigeons.</a> Methods. 30, 152-158 (2003).</li>
<li>Gallistel, C. R., Gibbon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time%2C+rate%2C+and+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol+Rev%22%5BJournal%5D)">Time, rate, and conditioning.</a> Psychol Rev. 107, 289-344 (1993).</li>
<li>Starosta, S., Güntürkün, O., Stüttgen, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulus-response-outcome+coding+in+the+pigeon+nidopallium+caudolaterale%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Stimulus-response-outcome coding in the pigeon nidopallium caudolaterale.</a> PLoS One. 8, (2013).</li>
<li>McNaughton, B. L., O'Keefe, J., Barnes, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+stereotrode%3A+a+new+technique+for+simultaneous+isolation+of+several+single+units+in+the+central+nervous+system+from+multiple+unit+records%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">The stereotrode: a new technique for simultaneous isolation of several single units in the central nervous system from multiple unit records.</a> J Neurosci Methods. 8, 391-397 (1983).</li>
<li>Hill, D. N., Mehta, S. B., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quality+metrics+to+accompany+spike+sorting+of+extracellular+signals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Quality metrics to accompany spike sorting of extracellular signals.</a> J Neurosci. 31, 8699-8705 (2011).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dit protocol beschrijft een complexe gedrags-taak geschikt voor gelijktijdige single-unit registraties. We hebben de SIFC taak beschreven voor duiven, maar het kan gemakkelijk worden aangepast aan knaagdieren door te eisen neus porren of hendel te drukken in plaats van het toetsenbord pikt, en te vervangen door visuele door olfactorische, auditieve of tactiele stimuli. Misschien wel de meest kritische stappen tijdens de training procedure zijn: 1) geleidelijke vermindering van de beloning wa...

Het leren van nieuwe stimulus-respons-resultaat verenigingen grijpt aan op een breed scala van neurale plasticiteit processen. Deze processen worden uiteindelijk weerspiegeld in de veranderende piek aan afzonderlijke neuronen. Ongetwijfeld een van de meest gebruikte leren paradigma is Pavlov vreesconditionering uitgevoerd met knaagdieren. In deze instelling, de acquisitie en extinctie van een geconditioneerde respons plaatsvinden binnen een paar dozijn studies 2. De snelle ontwikkeling van geconditioneerde vrees kan voordelig zijn omdat het kan draaien van een groot aantal dieren in korte tijd. Ook acquisitie en extinctie kan binnen enkele tientallen proeven met dezelfde dag geobserveerd bij naïeve dieren 3,4 of verdeeld over 2 tot 3 dagen 2,5-8. Echter, de inzichten over de veranderingen van neurale activiteit tijdens het leren in deze experimenten niet per se buiten het domein van angst conditionering van toepassing. Bijvoorbeeld, doelgericht gedrag gedreven door positieve versterking is meer adequaat gemodelleerd door operante plaats van Pavlov-conditionering procedures, en kunnen voor een deel afhangen van verschillende neurale substraten 9,10. Ook angst conditionering ontwikkelt zich zo snel dat neurale reacties op de CS alleen kan worden waargenomen voor enkele tientallen proeven, het plaatsen van zware beperkingen op de analyse van veranderingen van neurale activiteit tijdens het leren. Helaas, de acquisitie en extinctie van operante reageren meestal duurt vele dagen. Dit is nadelig voor neurofysiologische onderzoeken, omdat het erg moeilijk om de activiteit van afzonderlijke cellen meer dan een paar uur opnemen. Vanwege de grote gelijkenis van de golfvormen van extracellulair opgenomen actiepotentialen is problematisch stellen dat pieken die op een dag worden gegenereerd uit dezelfde cel als spikes met gelijke golfvormen die op de volgende 11,12, vooral in gebieden met een hoge celdichtheid zoals de hippocampus. <p class=&quot;Jove_content&quot;&gt; Om deze problemen aan te pakken, hebben we een nieuwe gedrags-paradigma gebruik te maken van 3 leeromstandigheden binnen een experimentele sessie op een enkele dag. Dit vereist dat het proefdier is bereid om honderden proeven uitvoeren onder wisselende omstandigheden op een dunne schema van de wapening. Postduiven (Columbia livia forma domestica) zijn klassiek model organismen in de experimentele psychologie 13-17. Deze vogels zijn in staat om complexe visuele discriminatie 18 uit te voeren, kan flexibel gedrag aanpassen aan veranderende versterking onvoorziene 19,20, en zijn uniek enthousiaste werknemers, het uitvoeren van 1000 proeven met een minimale hoeveelheid wapening. Deze eigenschappen maken ze bijzonder geschikt voor de hieronder beschreven experimenten.

<table><tbody><tr><td>Resistance wire (voor gebruik als elektroden)</td><td>California Fine Wire, Grover Beach, CA, USA</td><td></td><td>Stablohm 675; formvar-gecoate nichrome draden (buitendiameter 25 &micro;m)</td></tr><tr><td>Microconnectors</td><td>Ginder Scientific, Nepean, Ontario, Canada</td><td></td><td>GS18PLG-220 (stekker) &amp; GS18SKT-220 (socket om headstage te bouwen)</td></tr><tr><td>Cannulae</td><td>Henke Sass Wolf, Tuttlingen, Duitsland</td><td></td><td>0,4 x 20 mm/ 27 Gx3/4"</td></tr><tr><td>Goud oplossing voor plating</td><td>Neuralynx, Bozeman, MT, USA</td><td></td><td>SIFCO Process Gold Non-Cyanide, Code 5355</td></tr><tr><td>Oplossing voor ultrasoon bad</td><td>Alconox, Inc., New York, USA</td><td>1304</td><td>Tergazyme</td></tr><tr><td>Leidbaarheidslijm</td><td>Henkel Loctite</td><td></td><td>LOCTITE 3888 Zilver gevuld, geleidend, kleefmiddel</td></tr><tr><td>Roestvrij stalen schroeven</td><td>J.I. Morris, Southbridge, MA, USA</td><td></td><td>F0CE125 zelfdoorborende miniatuur schroeven, lichaamslengte 1/8 inches</td></tr><tr><td>Lichthardende tandheelkundige cement</td><td>van der Ven Dental, Duisburg, Duitsland</td><td></td><td>Omniceram Evo Flow A2</td></tr><tr><td>Lichthardende unit</td><td>van der Ven Dental, Duisburg, Duitsland</td><td></td><td>Jovident Excelled 215 Curing Light (draadloze LED lichthardende unit)</td></tr><tr><td>Filter versterkers</td><td>npi electronic GmbH, Duitsland</td><td>DPA-2FS</td><td></td></tr><tr><td>A/D converter</td><td>Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK</td><td>power 1401</td><td></td></tr><tr><td>Spike2 software</td><td>Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK</td><td></td><td>Versie 7.06a</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>The Mathworks, Natick, MA, USA</td><td></td><td>R2012a</td></tr></tbody></table>

opnemen single neuronen &#39;actiepotentialen van vrij bewegende duiven over drie stadia van het leerproces

Recording Single Neurons' Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

Hoewel het onderwerp van leren heeft aangetrokken enorme belangstelling van zowel gedrags-als neurale wetenschappers zijn slechts relatief weinig onderzoekers single-neuron activiteit waargenomen terwijl dieren worden een operantly geconditioneerde respons verwerven, of wanneer die reactie wordt gedoofd. Maar zelfs in deze gevallen, observatie periodes meestal omvatten slechts een enkele fase van het leren, dat wil zeggen verwerving of uitsterven, maar niet beide (uitzonderingen zijn onder andere protocollen gebruik omkering leren; zie Bingman et al. 1 voor een voorbeeld.). Echter, acquisitie en extinctie meebrengen verschillende leer-mechanismen en wordt daarom verwacht dat gepaard gaan met verschillende soorten en / of loci van neurale plasticiteit. Daarom hebben we een gedragsmatige paradigma dat instituten drie fasen van leren in een gedragsmodel sessie en die goed geschikt is voor het gelijktijdig opnemen van afzonderlijke neuronen actiepotentialen. Dieren eenre getraind op een single-interval gedwongen keuze taak die in kaart brengen elk van de twee mogelijke keuze antwoorden op de presentatie van de verschillende nieuwe visuele stimuli (acquisitie) vereist. Na een vooraf prestatiecriterium, een van de twee reacties keuze heeft bereikt niet meer wordt versterkt (extinctie). Na een bepaalde decrement in prestatieniveau, worden correcte antwoorden opnieuw versterkt (herovering). Door het gebruik van een nieuwe reeks van prikkels in elke sessie kunnen dieren de overname-extinctie-herovering proces herhaaldelijk ondergaan. Omdat alle drie fasen van het leren optreden in een gedragsmodel sessie, het paradigma is ideaal voor de gelijktijdige waarneming van de spiking output van meerdere enkelvoudige neuronen. Wij gebruiken duiven modelsystemen, maar de taak kan gemakkelijk worden aangepast aan andere soorten kan geconditioneerd leren discriminatie.

Gedrag Figuur 4A toont het gedrag gedrag van een dier in een voorbeeld sessie. Het prestatieniveau van het dier bereikt criterium voor NS 2 binnen 180 studies (45 stimulus presentaties) en bijna 100% voor de NS 1 vanaf het begin. Deze strategie - eerst reageren op de dezelfde sleutel voor zowel nieuwe stimuli, en vervolgens het aanpassen antwoorden voor een van de prikkels - is ongeveer net zo vaak waargenomen als aanvankelijk willekeurige reageren op zowel NS. In deze sessie w...

Het leren van nieuwe stimulus-respons associaties aangrijpt diverse neurale processen die uiteindelijk terug in veranderen piek aan afzonderlijke neuronen. Hier beschrijven we een gedrags-protocol waardoor de continue registratie van de single-neuron activiteit terwijl dieren verwerven, doven, en opnieuw op te pakken een geconditioneerde respons binnen een enkele experimentele sessie.

Opnemen Single Neuronen &#39;actiepotentialen van vrij bewegende Duiven over drie stadia van het leerproces

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om de responspatronen van individuele neuronen te karakteriseren, terwijl het experimentele subject een visuele discriminatietaak uitvoert die het aanleren, uitdoven en opnieuw aanleren van conditionele responsen omvat. Allereerst wordt een ervaren subject getraind om een van twee mogelijke keurereacties te vertonen na de presentatie van een van twee verschillende visuele stimuli.Nadat het dier betrouwbaar een discriminatie uitvoert door te reageren op een willekeurige van de twee stimuli, volgt er geen bekrachtiging meer. Zodra de geconditioneerde respons op die stimulus is verslechterd, worden de responsen opnieuw continu bekrachtigd, wat leidt tot een snelle herwaardering van de respons. De resultaten laten zien dat de respons-patronen van individuele neuronen geleidelijk veranderen terwijl het dier betrokken is bij de leertaak.Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden is dat verschillende leerfasen in een enkele sessie van enkele uren worden geïmplementeerd. Dit maakt het mogelijk om de actiepotentialen van individuele neuronen gedurende het leerproces te volgen. Deze methode kan inzicht bie

recording-single-neurons-action-potentials-from-freely-moving-pigeons

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Niet-invasieve metingen van neurale activiteit patronen in vrij gedragen dieren zijn verkregen door het combineren van neurofysiologische-opnamen met hoge snelheid videografie.

Opnamen van Neurale Circuit Activering in vrij Behaving Dieren

In dit rapport presenteren we een volledig geautomatiseerd en zeer veelzijdig systeem dat in staat gelijktijdig testen van multi-cognitief gedrag en het opnemen van neuronale activiteiten voor knaagdieren.

Een Volledig geautomatiseerd en zeer veelzijdige systeem voor het testen van meerdere cognitieve functies en opnemen Neuronale Activiteiten in Knaagdieren

This video demonstrates the recording of brain signals from a freely moving piglet. The piglet's head is cleaned, and the electrodes are attached. These electrodes are then connected to a telemetry unit. The setup is secured with silicone rubber. The piglet is allowed to acclimate before data recording.

Recording Brain Signals from Freely Moving Piglets

Source: Moore, J. D., et al. Juxtacellular Monitoring and Localization of Single Neurons within Sub-cortical Brain Structures of Alert, Head-restrained Rats. J. Vis. Exp. (2015)This video demonstrates the method of juxtacellular recording and staining in a restrained, awake rat. The procedure involves recording signals from neurons and injecting dye to precisely localize the recording site. This technique allows accurate mapping of neural activity to the brain's anatomical structure.

Juxtacellular Recording and Staining for Precise Mapping of Neural Activity in an Awake Rat 

Implanteren georganiseerde arrays van microwires voor gebruik in een enkele eenheid elektrofysiologische opnames presenteert een aantal technische uitdagingen. Methoden voor het uitvoeren van deze techniek en de apparatuur die nodig zijn beschreven. Ook is het nuttig gebruik van de georganiseerde Microwire arrays op te nemen van verschillende neurale subregio's met een hoge ruimtelijke selectiviteit besproken.

Een procedure voor het implanteren van georganiseerde Arrays van microwires voor Single-unit Opnamen in Awake, Gedragen Dieren

Dit protocol beschrijft het ontwerp en de chirurgische implantatie van een hoofdbevestigingsmechanisme om neuronale activiteit in subcorticale hersenstructuren bij alerte ratten te monitoren. Het beschrijft procedures om afzonderlijke neuronen in de juxtaculaire configuratie te isoleren en om hun anatomische locaties efficiënt te identificeren.

Juxtacellular Monitoring en lokalisatie van Single neuronen in Sub-corticale hersenstructuren van Alert, Head ingetogen Ratten

Gelijktijdige extracellulaire langdurige opnames van twee verschillende hersengebieden neuropiles of twee verschillende anatomische traktaten werden opgericht in honingbijen. Deze opnamen kan de onderzoek temporele aspecten van neuronale verwerking in verschillende hersengebieden in het neuron en op het ensemble niveau in een dier gedragen.

Gelijktijdige Langdurige Recordings op Twee Neuronale Processing Fasen in Behaving Honingbijen

We presenteren methoden voor de constructie van elektroden om gelijktijdig extracellulaire neurale activiteit op te nemen en meerdere neuroactieve stoffen in de buurt van de opnameplaatsen bij wakkere muizen vrij te geven. Deze techniek maakt de gedetailleerde analyse van veronderstelde lokale synaptische input naar de belangrijke neuron mogelijk.

Extracellulaire van neuronale activiteit Gecombineerd met Microiontophoretic Toepassing van neuroactive stoffen in Awake Muizen

Verandering blindheid is een verschijnsel van visuele aandacht, waarbij wijzigingen aan een visuele weergave onder bepaalde specifieke omstandigheden onopgemerkt. Dit protocol beschrijft een variatie op de flikkering paradigma voor het onderzoeken van verandering blindheid die passend en effectief voor onderzoek met duiven.

Een methode voor het onderzoeken van verandering blindheid in duiven (Columba Livia)

Dit protocol presenteert een methode voor het weergeven van neuronale populatieactiviteit met eencellige resolutie bij niet-transgene ongewervelde soorten met behulp van absorptiespanningsgevoelige kleurstoffen en een fotodiode array. Deze aanpak maakt een snelle workflow mogelijk, waarbij beeldvorming en analyse in één dag kunnen worden nagestreefd.

Op fotodiode gebaseerde optische beeldvorming voor het opnemen van netwerkdynamica met single-neuronresolutie in niet-transgene ongewervelde dieren

Dit protocol beschrijft een methode om in vivo opnames van één neuron met hoge dichtheid te verkrijgen van de hersenstam van muizen met een hoofdfixatie. Deze benadering wordt gebruikt om het afvuren van het actiepotentiaal van neuronen in het ventrolaterale periaqueductale grijs te meten - een hersenstamgebied dat inactief is tijdens de Rapid Eye Movement (REM)-slaap - voor en tijdens algemene anesthesie.

Acute single-unit multi-elektrode-opnames van de hersenstam van muizen met een hoofdfixatie

Leer hoe je actiepotentialen van enkele neuronen registreert bij vrij bewegende duiven tijdens een visuele discriminatietaak. Deze methode volgt neurale activiteit door aanschaf, extinctie en heraanschaf van geleerde responsen.

Opnemen Single Neuronen 'actiepotentialen van vrij bewegende Duiven over drie stadia van het leerproces

Meer video's verkennen