Name: -Bakkebaard gesignaleerd Eyeblink klassieke conditionering in-Head vaste Muizen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 14 s
Description: Leer klassieke oogknipconditionering met bakkebaardsignalering bij kop-vaste muizen op een cilindrische loopband. Deze methode maakt calciumbeeldvorming en elektrofysiologie mogelijk.

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 werk werd gefinancierd door het Ministerie van Defensie (W81XWH-13-01-0243) en de National Institutes of Health (R37 AG008796). Wij danken Alan Baker in Northwestern University&#39;s werkplaats voor de bouw van het hoofd vaste cilinder apparaat. Wij danken Dr. Shoai Hattori voor zijn leiding in MATLAB en Solidworks. Wij danken Dr. John voeding voor de LabView software die het experiment gecontroleerd.

Alle procedures waarbij muizen werden uitgevoerd in overeenstemming met de protocollen van Northwestern University&#39;s Institutional Animal Care en gebruik Comite goedgekeurd op basis van richtlijnen van het National Institute of Health. 1. De cilinder (figuur 2A) <ol><li> Teken de cilinder zoals beschreven door Chettih et al. En Heiney et al. Een lange schuimcilinder 14-15. Snijd een 10 cm lengte van cilinder en boor een gat door het midden aan de as een metalen stang 12,7 mm (0,5 in.) Diameter passen. Monteer de cilinder met zijn as aan een metalen optische breadboard zoals beschreven door Heiney et al. Of een andere drager (bijvoorbeeld plexiglas) 15. </li><li> Rechtop twee verticale metalen staven van 12,7 mm aan weerszijden van de cilinder. </li><li> Bevestig twee haakse mounts op de metalen staven. </li><li> Secure twee stangen (5 cm lang, 12,7 mm in diameter) door de rechte hoek mounts. Bevel the uiteinden van deze stangen en niveau hun einden boven het midden van de cilinder (figuur 2G). </li><li> Boor en tik een gat door de genivelleerd uiteinden van de staven tot twee 4-40 schroeven dat de vleugels van de connector op zijn plaats (figuur 2G) zal houden passen. </li></ol> 2. Montage van de Bakkebaard Stimulation System (Figuur 2B) <ol><li> Snijd een 10-tooth segment van de kam van een reguliere haren kammen. </li><li> Snijd een spleet ongeveer 2-3 mm breed en ongeveer 5 mm diep aan de bovenkant van de kam om een ​​2-laags rechthoekige buigen actuator accepteren. </li><li> Soldeer een draad aan elk oppervlak van de buigende actuator. Gebruik het soldeer en flux van de fabrikant. Bedek de aandrijving en soldeer met elektrische tape om de muis en de gebruiker te beschermen tegen de elektrische stroom. </li><li> Zet de actuator strip in de sleuf in de kam gesneden dat de buigende actuator strip ligt loodrecht op het vlak van de kam. Richt de kam, zodat deze schuin of onder 45 ° en natuurlijker volgt de contouren van het gezicht van de muis. </li><li> Bevestig het einde van de actuator strip naar de top van de kam met sneldrogende epoxy. Opmerking: De draden vastgesoldeerd aan de buigende actuator strook moet worden aangesloten op een regelbare weerstand die 40 volt naar de aandrijver levert. Eerdere experimenten hebben aangetoond dat 40 volt effectief is voor het conditioneren maar geen schrikreacties roepen. </li><li> Plaats de buigen actuator en de kam op een beweegbare mount. Een pipet houder een magnetische base zoals gebruikelijk in vitro elektrofysiologie rigs werkt goed. </li></ol> 3. Montage van de Connector die Mounts naar Rods boven de cilinder (figuur 2C, 2E) Opmerking: De connector is een 3-D afgedrukt 7-hole strip gemodelleerd uit de 221 serie Amphenol nylon strip voor de tuier door Weiss en Disterhoft Galvez c.s. 10,17. <ol><li> Tik op het eerste gat in de strip voor een 0-80 x-1&quot;Machine schroef. Dit zal dienen als een borgschroef om het hoofdstuk aan de connector te verankeren. Kleef een 0-80 moer aan het hoofd van de borgschroef met cyanoacrylische lijm ter vergemakkelijking van de schroef met de hand. </li><li> Laat één gat leeg na de getapt gat (om ruimte voor de 0-80 machine moer toestaan) en duw vijf vergulde betrouw-tac sockets door de resterende vijf gaten. </li><li> Strip de coating uit vijf lange draden (draden verkregen van een Ethernet-kabel) en soldeer aan de uiteinden van de bussen. Opmerking: De eerste twee draden worden gebruikt om de elektromyografische (EMG) signalen waarmee eyeblink respons na signaalfiltering en versterking van een versterker detecteert opnemen. De tweede twee zullen de schok signaal op basis van een stimulus isolator. De laatste draad zal dienen als een massa-aansluiting. Deze draden worden verbonden met de systemen voor de getimede CS-US levering. </li><li> Zorg voor elektrische verbinding tussen de draden en de aansluitingen met een multimeter. Zet de multimeter op de continuïteit instelling Houd een van de probes met de pen en de andere probe om de blootgelegde uiteinden van de draad. De pennen en de draden zijn elektrisch verbonden wanneer de weerstand laag en de multimeter zendt een toon. <ol><li> Een defect multimeter continuïteit instelling heeft, meet de weerstand tussen de pennen en draden. Er is elektrische continuïteit als er zeer weinig weerstand gemeten. </li></ol></li><li> Bereid de vleugels van de connector van twee TO-220 stijl transistors. Snijd de emitter, basis en collector draden van de transistor en het niveau van het oppervlak zodat het kan worden aangebracht op de connector. </li><li> Snijd de rand van het tabblad montage aan het gat doorbreken, zodat het tabblad kan glijden onder de kop van de schroef. </li><li> Epoxy de transistoren op de connector. Het gat in de bevestigingslip wordt gebruikt om de connector te bevestigen aan de dragers over de cilinder. </li><li> Breng epoxy aan de basis van de draden protruding van de bussen en laat de epoxy drogen. De epoxy zal isoleren en de aansluitingen te beschermen. </li></ol> 4. Voorbereiden van het hoofddeksel (figuur 2D, 2E) Opmerking: Het hoofddeksel strip is een 3-D gedrukt 7-hole strip gemodelleerd uit de Amphenol 221 reeks nylon strip gebruikt voor het hoofddeksel van Weiss en Disterhoft en Galvez et al 10,17.. Dit stuk is niet langer commercieel vervaardigd. De printer-bestand kan worden gedownload van de website van dit tijdschrift. <ol><li> Tik op het eerste gat in de strip voor een 0-80 x 1 &quot;machine schroef en laat een gat leeg na de eerste hole. </li><li> Push vijf vergulde pennen door de bodem van de resterende vijf gaten (via smallere uiteinden). Gebruik een bankschroef om te vergemakkelijken het indrukken van de pennen in de strip gelijkmatig. </li><li> Met behulp van een thermische stripper, hierdoor ongeveer 0,5 cm van polyimide coating van het uiteinde van een roestvrijstalen draad (0,005 in. Diameter), soldeer de gestripte uiteinde van de wire de opening van één van de pennen en snijd de draad 0,6-0,7 cm. </li><li> Strip ongeveer 0,2 cm van het uiteinde van de draad stroom laten passeren aan het dier. </li><li> Herhaal stap 4,3-4,4 voor de resterende drie draden. Opmerking: De eerste twee draden zal EMG reacties op te nemen terwijl de tweede twee zullen dienen om een ​​schok toe te dienen aan het dier. </li><li> Als de laatste (vijfde) draad als grond draad zal dienen, snijd ongeveer 5 cm van ongecoate roestvrij staaldraad (0.005 in. Diameter), en soldeer de resterende pin. </li><li> Zorgen voor continuïteit tussen de draden en de pinnen met een multimeter. (Voor de aarddraad, die onbekleed de multimeter probe kan overal langs de draad geplaatst.) </li></ol> 5. Chirurgische Voorbereiding (figuur 2F) <ol><li> Steriliseer alle chirurgische instrumenten, met inbegrip van het hoofddeksel. Steriliseer het hoofddeksel door het weken in alcohol en vervolgens te spoelen met een steriele zoutoplossing. </li><li> Verdoven van de muis in een inductie kamer met 3-4% vaporized isofluraan gemengd met een stroomsnelheid van 1-2 l zuurstof per minuut. </li><li> Vergewissen dat het dier volledig verdoofd met een teen knijpen. De muis is volledig verdoofd als het niet reflexmatig reageren op de teen knijpen. </li><li> Zodra het dier volledig verdoofd Injecteer een dosis buprenorfine hydrochloride als analgeticum (0,05-2 mg / kg, sc), scheren de bovenkant van het hoofd van het dier, plaats het op een overdekte verwarmingselement op basis van de stereotaxisch frame , vast te stellen dat het dier volledig verdoofd, en zet de kop aan het frame. Handhaaf stroom van verdampt isofluraan het dier, schakelen naar 2% bij een stroomsnelheid van 1-2 l zuurstof per minuut. Breng een kleine hoeveelheid oogzalf op de hoornvliezen. </li><li> Ontsmet de hoofdhuid met povidonjood en alcohol drie keer per stuk, afwisselend tussen de twee. </li><li> Met een aantal 10 of 15 scalpel, een insnijding langs de middenlijn van de schedel, waardoor de schedel van de voorzijde van thij ogen in het verleden de interparietal bot (~ 1,5-2 cm). </li><li> Houd de rug van de kleppen van de huid met micro clips. Plaats een clip boven het oog, een langs het midden van de rostrale-caudale as, en een aan de achterkant van de schedel bilateraal (dwz gebruik zes klemmen in totaal). Om kopstuk scheuring voorkomen, bloot zoveel van de schedel zijn, zoals de zijkanten en achterkant. Dit zal het oppervlak voor het aanbrengen van de kleefstof bevestigingscement verhogen. </li><li> Met de scalpel, schrapen langs de bovenkant van de schedel om de periosteum verwijderen en zorgen voor een schoon en droog werkvlak. Reinig de bovenkant van de schedel met 3% waterstofperoxide driemaal. </li><li> Boor twee gaten in de schedel met een maat 34 omgekeerde kegel braam of een 1,6 mm graveerfrees boor tot 00-90 schroeven te accepteren (0,0625 in. Lang). De schroeven zal de elektrische aarde verbinding. Plaats een gat voor Bregma en de andere voor Lambda, links van de middellijn bij conditionering right oog. Plaats een schroef in elk gat. Laat de schroef 0,28 mm in de schedel voor elke volledige omwenteling; twee volledige slagen is voldoende. </li><li> Maak een aantal kleine uitsparingen van ongeveer 0,75 mm in diameter op de schedel teneinde het oppervlaktegebied en knijpkracht voor cement verhogen. </li><li> Neem het ingevulde hoofddeksel en wind de grond draad in een achtvormige configuratie rond de twee schroeven. Laat wat speling (~ 1,5 cm tussen het hoofddeksel en de schroef) in de grond draad zodat de helm goed kan later worden geplaatst. Opmerking: Het cijfer acht zorgt meestal een goede elektrische verbinding tussen de draad en de grond schroeven. De draad kan ook worden gesoldeerd aan de schroef een elektrische verbinding te waarborgen. </li><li> Breng de lijm bevestigingscement. De instructies van de fabrikant voor de lijm wordt gemengd bevestigingscement of mix 4 bolletjes L-poedermengsel, 8 druppels van de basis en 2 druppels van de katalysator in een koude keramische mengschaaltje (garanderen de temperatuur strip on het mengen gerecht is helemaal zwart.) De koude temperatuur verlengt de werktijd van het cement. <ol><li> Vacht van de schedel en de schroeven royaal met de bevestigingscement en laat het cement te drogen. Dit zou slechts een paar minuten duren. </li></ol></li><li> Nadat het cement droog is, plaatst u het hoofddeksel verticaal, met de pennen staan, boven de schedel. Houd het kopstuk vast met houder vergelijkbaar met de connector Opmerking: Zie &quot;3. Montage van de Connector&quot; -De houder hoeft slechts een vijf-hole strip met vergulde aansluitingen met het oog op de pennen van het hoofddeksel te ontvangen. De houder is bevestigd aan een arm op de stereotaxisch frame bevestigd. Het gebruik van de houder en arm vergemakkelijkt de positionering van de zendspoel en de draden. </li><li> Nadat het hoofdstuk is gepositioneerd, afpellen de huid rond de periorbitale stippellijn plaats de twee draden schok om de 0,2 cm gestripte uiteinde te rusten onder de huid en dus ongeveer 2-4 mm direct caudaal eye. Sta niet toe dat de uiteinden van de twee draden aan elkaar raken. Plaats de twee EMG draden op de muscularis orbicularis oculi boven de oogkas. <ol><li> Eventueel onderbroken uiteinden van de draden als ze te lang en lijken alsof zij direct kunnen krassen op de baan en leiden tot infectie. Als het afsnijden van de uiteinden van de draad, ervoor te zorgen dat er genoeg blanke draad blootgelegd. Als alternatief, als de draden te lang lijken, buig de draad terug op de basis, waar ze uit te breiden buiten het hoofddeksel. </li><li> Cement de basis van de draden (dat wil zeggen, het einde nabij het ​​kopstuk) op zijn plaats op de schedel met een kleine spreiding van de kleefstof hechtingscement en laten drogen (gebruik de helft van de eerder beschreven deel). </li></ol></li><li> Verwijder de micro clips en voorzichtig vouw de flappen van de huid terug over de cement. Laat de huid op natuurlijke wijze te regelen om de spanning op een deel van de huid te voorkomen om verstoring van het ooglid te voorkomen, het voorkomen van de eyeblink reactie,en leed aan het dier. </li><li> Sluit de vrijgekomen met tandheelkundig cement, die alles van de ingesneden huid aan de rand van de bovenkant van het hoofdstuk met cement. Wees extra voorzichtig om te voorkomen dat druipen cement op de ogen of de pinnen van het hoofddeksel. Gedeeltelijk uitgeharde cement kan worden gladgestreken en gemanipuleerd met een wattenstaafje dat is bevochtigd met tandheelkundige cement oplosmiddel. Laat het cement volledig drogen voordat u het hoofddeksel houder. </li><li> Laat het dier om te herstellen van narcose op een verwarmd oppervlak voordat het vervangen van het dier terug in zijn kooi. Dien Metacam (1 mg / kg, SQ) en plaats dan het dier terug in zijn kooi. </li><li> Laat het dier 5-7 dagen van herstel voor het testen of opleiding. Handhaaf standaard post-operatieve zorg aan het dier volgens de richtlijnen van uw instelling. De dieren moeten ten minste eenmaal per dag worden gecontroleerd nadat deze van een operatie is hersteld. Let op tekenen van slechte eten en / of drinken en lusteloos gedrag. Als de pijnvermoed wordt, bieden Metacam elke 24 uur (zelfde dosis eind postoperatief) tot verlicht. Lidocaïne kan lokaal worden aangebracht op de wond wanneer het dier krassen of tekenen van ongemak. </li></ol> 6. Het plaatsen van de muis op de cilinder en Training (figuur 2G) <ol><li> De muisaanwijzer op de cilinder, beperken de muis met een hand kort op door hem aan de staart met één hand en dan grijpen de muis achter de schouders wijsvinger en duim van de andere. Wikkel de resterende vingers rond de buik en romp van de muis. </li><li> Met de hand niet beteugeling van de muis, sluit de connector op de helm op het hoofd van de muis en draai de borgschroef. </li><li> Plaats de muis voorzichtig op de cilinder en zijn plaats te houden, terwijl het bevestigen van de connector aan het frame. Gebruik de twee schroeven om de connector te bevestigen aan de balken boven de cilinder. </li><li> Zodra de connector is bevestigd aan de cilinder frame release de greep op de muis. Geef de muis één dag twee sessies van gewenning aan de cilinder. Laat elk gewenning sessie dezelfde duur als elk conditionering sessie. <ol><li> Neem spontane knippersnelheid tijdens gewenning en pre-blootstellen muizen om de whisker trillingen CS om het optreden van schrikreacties minimaliseren. Breng de CS als tijdens een werkelijke conditionering sessie, maar zonder de elektrische schok US. </li><li> Breng de snorhaar stimulatie CS door het plaatsen van de Piezo-systeem in de buurt (ongeveer 0,5 cm) aan de geconditioneerde zijkant (rechts) van de muis, terwijl het uitglijden van de tanden van de kam boven individuele snorharen. Voorkomen dat dezelfde bakkebaarden gestimuleerd dagelijkse Door het piëzo-systeem in dezelfde positie van dag tot dag. </li></ol></li><li> Begin met het trainen van de muis naar klassieke conditionering. Lever twee sessies van de opleiding per dag gedurende vijf dagen. Laat ongeveer twee uur tussen elke training. <ol><li> Om de geconditioneerde groep, deliver dertig trials per sessie van een 250 msec lang snorhaar trillingen CS (60 Hz) in combinatie met een 100 msec lang elektrische puls VS (0,3 mA - 3 mA, verlost van een WPI A385R stimulus isolator). Scheid de KS en de VS met een 250 msec lang stimulus-vrije spoorinterval de taak afhankelijk van de hippocampus maken (figuur 1) 23. </li><li> De intensiteit van de elektrische schok voor elk dier, zodat een knipperen opgeroepen. Aparte studies met een willekeurig interval tussen 30-60 sec (gemiddeld 45 sec totale duur van 30 minuten per sessie.) </li><li> Lever dertig ongepaarde CS alleen en VS alleen proeven elk (voor een totaal van zestig studies) aan de pseudoconditioned groep, met behulp van dezelfde stimulus parameters als datum voor de geconditioneerde groep. Zorg ervoor dat alleen het CS staan ​​en de Amerikaanse trials zodanig pseudorandomized dat er geen prikkel meer dan twee keer wordt gepresenteerd in een rij. Scheid elke proef met een gemiddelde intertrial interval van 22,5 sec. </li></ol></li><li> delever achtergrondgeluid 65 dB gedurende gewenning en training om elke lawaai van de trillingen die veroorzaakt worden door de snorhaar stimulator maskeren. </li></ol>

<ol><li>Clark, R. E., Squire, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Classical+conditioning+and+brain+systems%3A+the+role+of+awareness%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Classical conditioning and brain systems: the role of awareness.</a> Science. 280 (5360), 77-81 (1998).</li>
<li>Thompson, R. F., Kim, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Memory+systems+in+the+brain+and+localization+of+a+memory%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">Memory systems in the brain and localization of a memory.</a> PNAS. 93 (24), 13438-13444 (1996).</li>
<li>Solomon, P. R., Vander Schaaf, E. R., Thompson, R. F., Weisz, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampus+and+trace+conditioning+of+the+rabbit%27s+classically+conditioned+nictitating+membrane+response%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Hippocampus and trace conditioning of the rabbit's classically conditioned nictitating membrane response.</a> Behav Neurosci. 100 (5), 729-744 (1986).</li>
<li>Moyer, J. R., Deyo, R. A., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampectomy+disrupts+trace+eye-blink+conditioning+in+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Hippocampectomy disrupts trace eye-blink conditioning in rabbits.</a> Behav Neurosci. 104 (2), 243-252 (1990).</li>
<li>Weiss, C., Bouwmeester, H., Power, J. M., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+lesions+prevent+trace+eyeblink+conditioning+in+the+freely+moving+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Hippocampal lesions prevent trace eyeblink conditioning in the freely moving rat.</a> Behav Brain Res. 99 (2), 123-132 (1999).</li>
<li>Weiss, C., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+prefrontal+cortical+memory+mechanisms+with+eyeblink+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Exploring prefrontal cortical memory mechanisms with eyeblink conditioning.</a> Behav Neurosci. 125 (3), 318-326 (2011).</li>
<li>Aiba, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deficient+cerebellar+long-term+depression+and+impaired+motor+learning+in+mGluR1+mutant+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice.</a> Cell. 79 (2), 377-388 (1994).</li>
<li>Skelton, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilateral+cerebellar+lesions+disrupt+conditioned+eyelid+responses+in+unrestrained+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Bilateral cerebellar lesions disrupt conditioned eyelid responses in unrestrained rats.</a> Behav Neurosci. 102 (4), 586-590 (1988).</li>
<li>Takehara, K., Kawahara, S., Takatsuki, K., Kirino, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-limited+role+of+the+hippocampus+in+the+memory+for+trace+eyeblink+conditioning+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Time-limited role of the hippocampus in the memory for trace eyeblink conditioning in mice.</a> Brain Res. 951 (2), 183-190 (2002).</li>
<li>Weiss, C., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evoking+blinks+with+natural+stimulation+and+detecting+them+with+a+noninvasive+optical+device%3A+A+simple%2C+inexpensive+method+for+use+with+freely+moving+animals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Meth%22%5BJournal%5D)">Evoking blinks with natural stimulation and detecting them with a noninvasive optical device: A simple, inexpensive method for use with freely moving animals.</a> J Neurosci Meth. 173, 108-113 (2008).</li>
<li>Royer, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+timing%2C+rate+and+bursts+of+hippocampal+place+cells+by+dendritic+and+somatic+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Control of timing, rate and bursts of hippocampal place cells by dendritic and somatic inhibition.</a> Nature. 15 (5), 769-775 (2012).</li>
<li>Goldey, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removable+cranial+windows+for+long-term+imaging+in+awake+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protoc%22%5BJournal%5D)">Removable cranial windows for long-term imaging in awake mice.</a> Nature Protoc. 9 (11), 2515-2538 (2014).</li>
<li>Lovett-Barron, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dendritic+inhibition+in+the+hippocampus+supports+fear+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Dendritic inhibition in the hippocampus supports fear learning.</a> Science. 343 (6173), 857-863 (2014).</li>
<li>Chettih, S. N., McDougle, S. D., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+timing+of+motor+output+in+the+mouse%3A+the+role+of+movement+oscillations+in+eyelid+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Front+in+Integ+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Adaptive timing of motor output in the mouse: the role of movement oscillations in eyelid conditioning.</a> Front in Integ Neurosci. 5 (72), (2011).</li>
<li>Heiney, S. A., Wohl, M. P., Chettih, S. N., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar-Dependent+Expression+of+Motor+Learning+during+Eyeblink+Conditioning+in+Head-Fixed+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cerebellar-Dependent Expression of Motor Learning during Eyeblink Conditioning in Head-Fixed Mice.</a> J Neurosci. 34 (45), 14845-14853 (2014).</li>
<li>Siegel, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+Eyeblink+Conditioning+in+Mice+is+Dependent+upon+the+Dorsal+Medial+Prefrontal+Cortex%2C+Cerebellum%2C+and+Amygdala%3A+Behavioral+Characterization+and+Functional+Circuity%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">Trace Eyeblink Conditioning in Mice is Dependent upon the Dorsal Medial Prefrontal Cortex, Cerebellum, and Amygdala: Behavioral Characterization and Functional Circuity.</a> eNeuro. , (2015).</li>
<li>Galvez, R., Weiss, C., Cua, S., Disterhoft, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+precisely+timed+stimulation+of+mouse+whiskers+in+a+freely+moving+preparation%3A+application+for+delivery+of+the+conditioned+stimulus+in+trace+eyeblink+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Meth%22%5BJournal%5D)">A novel method for precisely timed stimulation of mouse whiskers in a freely moving preparation: application for delivery of the conditioned stimulus in trace eyeblink conditioning.</a> J Neurosci Meth. 177 (2), 434-439 (2009).</li>
<li>Gruart, A., Sánchez-Campusano, R., Fernández-Guizán, A., Delgado-Garcìa, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Differential+and+Timed+Contribution+of+Identified+Hippocampal+Synapses+to+Associative+Learning+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">A Differential and Timed Contribution of Identified Hippocampal Synapses to Associative Learning in Mice.</a> Cereb Cortex. , (2014).</li>
<li>Weiss, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+Eyeblink+Conditioning+and+Decreased+Hippocampal+Volume+in+PDAPP+V717F+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Dis%22%5BJournal%5D)">Impaired Eyeblink Conditioning and Decreased Hippocampal Volume in PDAPP V717F Mice.</a> Neurobiol Dis. 11 (3), 425-433 (2002).</li>
<li>Galvez, R., Weiss, C., Weible, A. P., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrissa-signaled+eyeblink+conditioning+induces+somatosensory+cortical+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Vibrissa-signaled eyeblink conditioning induces somatosensory cortical plasticity.</a> J Neurosci. 26 (22), 6062-6068 (2006).</li>
<li>Galvez, R., Weible, A. P., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+barrel+lesions+impair+whisker-CS+trace+eyeblink+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+%26+Memory%22%5BJournal%5D)">Cortical barrel lesions impair whisker-CS trace eyeblink conditioning.</a> Learn & Memory. 14 (1), 94-100 (2007).</li>
<li>Johnson, K. R., Zheng, Q. Y., Erway, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Major+Gene+Affecting+Age-Related+Hearing+Loss+Is+Common+to+at+Least+Ten+Inbred+Strains+of+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Genomics%22%5BJournal%5D)">A Major Gene Affecting Age-Related Hearing Loss Is Common to at Least Ten Inbred Strains of Mice.</a> Genomics. 70 (2), 171-180 (2000).</li>
<li>Tseng, W., Guan, R., Disterhoft, J. F., Weiss, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trace+eyeblink+conditioning+is+hippocampally+dependent+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Trace eyeblink conditioning is hippocampally dependent in mice.</a> Hippocampus. 14 (1), 58-65 (2004).</li>
<li>Joachimsthaler, B., Brugger, D., Skodras, A., Schwarz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spine+loss+in+primary+somatosensory+cortex+during+trace+eyeblink+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Spine loss in primary somatosensory cortex during trace eyeblink conditioning.</a> J Neurosci. 35 (9), 3772-3781 (2015).</li>
<li>Boele, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+and+extracerebellar+involvement+in+mouse+eyeblink+conditioning%3A+the+ACDC+model%5BTitle%5D)+AND+%22Front+in+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cerebellar and extracerebellar involvement in mouse eyeblink conditioning: the ACDC model.</a> Front in Cell Neurosci. 3 (19), (2010).</li>
<li>Koekkoek, S. K. E., Den Ouden, W. L., Perry, G., Highstein, S. M., De Zeeuw, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+kinetic+and+frequency-domain+properties+of+eyelid+responses+in+mice+with+magnetic+distance+measurement+technique%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Monitoring kinetic and frequency-domain properties of eyelid responses in mice with magnetic distance measurement technique.</a> J Neurophysiol. 88 (4), 2124-2133 (2002).</li>
<li>Ward, R. L., Flores, L. C., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infragranular+barrel+cortex+activity+is+enhanced+with+learning%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Infragranular barrel cortex activity is enhanced with learning.</a> J Neurophysiol. 108 (5), 1278-1287 (2012).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende financiële belangen.

Classical oogknipreflex is een vorm van associatief leren, dat is een nuttig instrument voor het begrijpen van de neurale substraten onderliggende leren en geheugen. Eerdere methoden voor oogknipreflex bij knaagdieren zoals muizen betrof een kamer die toegestaan ​​voor de dieren vrij kunnen bewegen. Een kop vast preparaat voor oogknipreflex in muizen in het door Chettih et al. En Heiney et al. En het meest recent gebruikte beschreven in licht opgewekte trace oogknipreflex in Siegel et al. Inri...

Oogknipreflex is een vorm van Pavlov van airconditioning en een modelsysteem voor het onderzoeken van de neurale mechanismen van associatief leren en geheugen. Het is onderzocht in diverse diersoorten, waaronder mensen, konijnen, katten, ratten en muizen. Het paradigma betreft de presentatie van twee gepaarde stimuli: een neutrale geconditioneerde stimulus (CS, bijvoorbeeld, een toon, een lichtflits, of snorhaar stimulatie), en een opvallende ongeconditioneerde stimulus (US, bijvoorbeeld, een lucht bladerdeeg voor het oog, of periorbitaal shock). De Amerikaanse ontlokt een ongeconditioneerde, reflexieve eyeblink respons (dwz UR). Uiteindelijk, na een aantal presentaties van de gepaarde CS-US, het onderwerp leert de CS associëren met de Verenigde Staten. Dit leren manifesteert zich in de vorm van een geconditioneerde respons (CR), een eyeblink opgewekt door het CS staan ​​dat de presentatie van de Amerikaanse voorafgaat. Oogknipreflex in het spoor formulier bevat een stimulus-interval van een paar uurundred milliseconden dat de CS en de VS (figuur 1) scheidt. Trace conditionering is een vorm van declaratief leren omdat daarmee een groter bewustzijn van de stimulus onvoorziene 1 vereist. De tijdelijke kloof moet het dier naar een neuraal &#39;sporen&#39; van het CS in voorhersenen regio&#39;s zoals de hippocampus op orde te houden voor de VS en de CS voor geassocieerde 1-6 geworden. Naast de voorhersenen, trace conditionering is ook afhankelijk van de kleine hersenen 7. Oogknipreflex is derhalve een bruikbaar model voor het onderzoek van de verschillende aspecten van het geheugen, zoals acquisitie, consolidatie en retrieval. Tijdens oogknipreflex wordt een controlegroep dieren dat met ongepaarde stimuli in willekeurige volgorde te testen op pseudoconditioning of gevoelig reacties op de CS die kunnen worden veroorzaakt door Amerikaanse presentatie alleen dan een geleerde CS-Amerikaanse vereniging. Een veelgebruikt Apparatus voor het onderzoek oogknipreflex bij knaagdieren is een kamer waarin de knaagdieren mogen tijdens het trainingsproces 8-10 vrij bewegen. Bij dit type inrichting wordt een tuier gewoonlijk bevestigd aan een helm die is bevestigd aan de schedel van de knaagdier. De tuier maakt de afgifte van de VS (en soms de CS) en voor het sturen van een respons van het dier op die stimuli (dwz de eyeblink respons) 10. De tuier zelf kan worden aangepast gebaseerd op het type prikkeling afgegeven en hoe de eyeblink respons wordt geregistreerd. De reden voor het gebruik van &quot;vrij bewegende&quot; tethered muizen voor oogknipreflex is dat muizen strijden tegen terughoudendheid. Hoewel andere soorten ontvankelijker voor beperking kan zijn, het grote voordeel van het gebruik van muizen in oogknipreflex experimenten is dat de meeste beschikbare genetisch gemodificeerde mutante stammen zijn muizenstammen. In aanvulling op worstelen, compleet restraint muizen resulteert in acute nood. A-head vaste muis preparaat dat stress minimaliseert zou de fysiologische informatie die kan worden verkregen bij oogknipreflex verhogen. Bijvoorbeeld, zou dit systeem beeldvorming van corticale neuronen met 2-foton microscopie 11 mogelijk. -Head vaste preparaten zijn gebruikt in eerdere experimenten voor optische beeldvorming van de cortex door middel van verwijderbare craniale implantaten in vivo elektrofysiologische opnames van het knaagdier hersenen met tetrode arrays, twee-foton calcium imaging, en ook als een platform voor oogknipreflex bij muizen 11 -16. In de kop vast net betrouwbaar stimulatie en opnames worden gewaarborgd zonder volledige beperking van de muis (Figuur 2). Een zendspoel zoals die gebruikt bij de vrij bewegende systeem is bevestigd aan de schedel van de muis. Tijdens de training wordt de helm aangebracht op een connector die naar bars dan is bevestigdeen cilindrische loopband om het hoofd van de knaagdier (Figuur 2A) te stabiliseren. De cilindrische loopband laat de muis om comfortabel te rusten, maar als de muis dat wenst, maakt het ook mogelijk om te draaien of te lopen. Met het gebruik van dit systeem kunnen muizen worden getraind met een snorhaar trillingen CS en een lichte periorbitale elektrische schok als de Amerikaanse (figuur 1). De VS geleverd via draden chirurgisch geplaatst onder de huid lateraal van het oog. De CS wordt via een kam die een 2-laags rechthoekige buigen actuator (figuur 2B) is bevestigd. De kam en buigen actuator worden dan bevestigd aan een magnetische basis die tijdens het trainen de juiste positie wordt bewogen en wordt aangepast voor optimale toediening per dier. De kam is gepositioneerd om de geselecteerde snorharen straddle. Tijdens de levering van het CS, wordt een signaal naar de buigende actuator die de kam verplaatst en leidt tot trillingen van de snorharen 17. 16,18,19. De reden snorhaar stimulatie wordt gekozen voor de CS in deze experimentele paradigma is de afhankelijkheid van de muizen dieren op hun vibrissae voor somatosensorische informatie-input tijdens de verkenning. Whisker stimulatie is aangetoond dat een betrouwbare en effectieve CS 20 zijn. Bovendien, gezien de gevestigde en georganiseerde corticale substraat van de vibrissae systeem (dat wil zeggen, het vat cortex), snorhaar stimulatie als de CS biedt een elegante tool voor het in kaart brengen van veranderingen en corticale plasticiteit in verband met het leren van oogknipreflex 20,21. A-head vast systeem maakt het mogelijk om de precieze stimulatie van geselecteerde snorharen om reacties tussen gestimuleerde neuronen en neuronen ontvangen input van niet-gestimuleerde snorharen te vergelijken. Tot slot, vele stammen van muizen vertonen leeftijdsgebonden gehoorverlies als relatief jong volwassenen <sup&gt; 22 en ooglid sluiting tijdens de geconditioneerde knipperen verandert een visuele CS (hoewel een visuele CS doet verbeteren problemen met schrikreacties 16). Whisker stimulatie wordt niet beïnvloed door een van deze complicaties. hier gepresenteerde zijn unieke en belangrijke wijzigingen op andere head vaste voorbereidingen voor oogknipreflex, met inbegrip van methoden voor CS en de VS levering, en de overname van de eyeblink respons. De betrouwbaarheid van de inrichting en de training paradigma oogknipreflex blijkt uit leercurven van geconditioneerde muizen en een relatief vlakke leercurve van pseudoconditioned controledieren (Figuur 7A).

<table><tbody><tr><td>Exervo TeraNova Foam Roller 36" x 6"&nbsp;</td><td>Amazon</td><td>B002ONUM0E</td><td>Voor cilinder</td></tr><tr><td>Plexiglas</td><td></td><td></td><td>Op maat gemaakt; 1 cm dik</td></tr><tr><td>Metaal staven (12,7&nbsp;mm diameter)</td><td></td><td></td><td>Op maat gemaakt</td></tr><tr><td>4-40 machineschroef (.25&nbsp;in. lang)</td><td>Amazon Supply</td><td>B00F33Q8QO</td><td>Voor cilinder</td></tr><tr><td>Klassieke ontwerp haar kam</td><td>Conair</td><td>93505WG-320</td><td>Voor snorstimulatie</td></tr><tr><td>2-laags rechthoekige buigings actuator</td><td>Piezo Systems</td><td>T220-A4-303X&nbsp;</td><td>Voor snorstimulatie</td></tr><tr><td>Solder- en fluxkit</td><td>Piezo Systems</td><td>MSF-003-NI</td><td>Voor snorstimulatie</td></tr><tr><td>Magnetische basis</td><td>Thor Labs</td><td>MB175</td><td>Voor snorstimulatie</td></tr><tr><td>Gedraaide staaf voor magnetische basis</td><td></td><td></td><td>Op maat gemaakt</td></tr><tr><td>Strips op basis van 221 serie nylon strip connectoren van Electronic Connector Corp.</td><td></td><td></td><td>Op maat gemaakt, gebaseerd op Weiss en Disterhoft, 2008</td></tr><tr><td>TO-220 Stijl Transistor</td><td>Amazon Supply</td><td>B0002ZPZYO&nbsp;</td><td>Voor connector; voor de vleugels</td></tr><tr><td>Relia-Tac Sockets</td><td>Electronic Connector Corp.</td><td>220-S02</td><td>Voor connector</td></tr><tr><td>Relia-Tac Pins</td><td>Electronic Connector Corp.</td><td>220-P02</td><td>Voor hoofdstuk</td></tr><tr><td>0-80 roestvrij staal machineschroef (1 in. lang)</td><td>Amazon Supply</td><td>B000FN68EE</td><td>Vergrendelingsschroef</td></tr><tr><td>0-80 roestvrij staal machineschroef zeskantmoer (5/32 in. dik)</td><td>Amazon Supply</td><td>B000N2TK7Y</td><td>Vergrendelingsschroefkop</td></tr><tr><td>Loctite Super Glue-Liquid</td><td>Loctite</td><td>1365896</td><td>Cyanoacrylaat lijm; voor de vergrendelingsschroef</td></tr><tr><td>Snelhardende epoxy</td><td>Ace Hardware</td><td>18613</td><td>Voor connector en snorstimulatie systeem</td></tr><tr><td>Ethernet kabel draden</td><td></td><td></td><td>Ethernet kabel kan worden uit elkaar gehaald om de individuele draden voor de connector te gebruiken</td></tr><tr><td>Polyimide gecoate roestvrij staal draden (2&nbsp;in. lang,.005 in. diameter)</td><td>PlasticsOne</td><td>005sw/2.0 37365 S-S&nbsp;</td><td>Voor hoofdstuk, EMG en shock draden</td></tr><tr><td>Roestvrij staal ongecoate draad (.005&nbsp;in. diameter)</td><td>AM Systems</td><td>792800</td><td>Voor hoofdstuk, aardingsdraden</td></tr><tr><td>Tenma Variabele Autotransformator</td><td>Tenma</td><td>72-110</td><td>Voor de snorstimulatie; reostat om de stroom naar de buigings actuator aan te passen</td></tr><tr><td>Versterker</td><td>A-M Systems</td><td>1700</td><td>Versterker voor het filteren en versterken van EMG signalen</td></tr><tr><td>WPI A385R stimulus isolator</td><td>World Precision Instruments</td><td>31405</td><td>Voor de elektrische schok</td></tr><tr><td>Isothesia (Isofluraan)</td><td>Henry Schein: Animal Health</td><td>50031</td><td>Voor chirurgie; anesthesie</td></tr><tr><td>Buprenex Injectable CIII</td><td>Reckett Benckiser Pharmaceuticals Inc</td><td>NDC 12496-0757-1</td><td>Voor chirurgie; analgeticum</td></tr><tr><td>Akwa Tears: Smeermiddel Oogzalf&nbsp;</td><td>Akorn</td><td>NDC 17478-062-35</td><td>Kunstmatige traan zalf om droge ogen te voorkomen tijdens anesthesie</td></tr><tr><td>Povidine-Jodium Prep Pads</td><td>PDI</td><td>NDC 10819-3883-1</td><td>Voor chirurgie; antisepticum</td></tr><tr><td>Alcohol Prep Pads</td><td></td><td></td><td>Kan worden gekocht bij elke standaard apotheek</td></tr><tr><td>Roestvrij staal chirurgische scalpel handvatten (nr.3)</td><td>Integra Miltex&nbsp;</td><td>4-7.</td><td>Voor chirurgie</td></tr><tr><td>Roestvrij staal chirurgische scalpel bladen</td><td>Integra Miltex</td><td>4-310 of 4-315</td><td>Voor chirurgie; nummer 10 of 15 scalpelblad</td></tr><tr><td>3% Waterstof Peroxide</td><td></td><td></td><td>Kan worden gekocht bij elke standaard apotheek</td></tr><tr><td>Micro Clip</td><td>Roboz</td><td>RS-5459</td><td>Voor chirurgie, om de huid terug te houden</td></tr><tr><td>00-90 roestvrij staal machineschroef (0.0625&nbsp;in. lang)</td><td>Amazon Supply</td><td>B002SG89X4&nbsp;</td><td>Voor chirurgie, om de aardingsdraad omheen te wikkelen</td></tr><tr><td>Professionele roterende tool</td><td>Walnut Hollow</td><td>29637</td><td>Handboor voor chirurgie, om gaten in de schedel te boren</td></tr><tr><td>Omgekeerde kegel boor</td><td>Roboz</td><td>RS-6282C-34</td><td>Omgekeerde kegel boor maat 34; voor chirurgie, om gaten in de schedel te boren</td></tr><tr><td>Gravure snijder boor</td><td>Dremel</td><td>106</td><td>Gravure snijder; 1,6 mm bit; voor chirurgie, om gaten in de schedel te boren</td></tr><tr><td>C&amp;B Metabond-Quick! Cement Systeem "B" Quick Base</td><td>Parkell</td><td>S398</td><td>Voor chirurgie; adhesief verlijmingscement systeem; belangrijk om hoofdstuk avulsie te voorkomen</td></tr><tr><td>C&amp;B Metabond-Quick! Cement Systeem Clear L-Poeder</td><td>Parkell</td><td>S399</td><td>Voor chirurgie; adhesief verlijmingscement systeem; belangrijk om hoofdstuk avulsie te voorkomen</td></tr><tr><td>C&amp;B Metabond-Quick! Cement Systeem "C" Universele TBB Katalysator 0,7 ml</td><td>Parkell</td><td>S371</td><td>Voor chirurgie; adhesief verlijmingscement systeem; belangrijk om hoofdstuk avulsie te voorkomen</td></tr><tr><td>C&amp;B Metabond-Quick! Cement Systeem Keramisch Mengschaal met temperatuurstrook</td><td>Parkell</td><td>S387</td><td>Voor chirurgie; adhesief verlijmingscement systeem; belangrijk om hoofdstuk avulsie te voorkomen</td></tr><tr><td>Zwitserse pincetten, stijl #5</td><td>World Precision Instruments</td><td>504506</td><td>Voor chirurgie</td></tr><tr><td>Puritan Katoen-tipped applicatoren</td><td>VWR International</td><td>10806-005&nbsp;</td><td>Voor chirurgie</td></tr><tr><td>Dental Caulk Grip Cement Kit</td><td>Dentsply</td><td>675570</td><td>Voor chirurgie; tandheelkundig cement</td></tr></tbody></table>

-bakkebaard gesignaleerd eyeblink klassieke conditionering in-head vaste muizen

Whisker-signaled Eyeblink Classical Conditioning in Head-fixed Mice

Oogknip conditionering is een veelgebruikt paradigma om de neurale mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan leren en geheugen. Om het uitgebreide repertoire van wetenschappelijke technieken dat beschikbaar is om leren en geheugen op cellulair niveau te bestuderen, beter te kunnen gebruiken, is het ideaal om een stabiele cranale platform te hebben. Omdat muizen geen moeite hebben met beperking, worden ze meestal getraind terwijl ze zich vrij in een kamer bewegen. Voorwaardelijke stimulus (CS) en onvoorwaardelijke stimulus (US) informatie worden afgeleverd en oogknipreacties worden geregistreerd via een kabel verbonden met het hoofd van de muis. In de hier gepresenteerde hoofd-vastgestelde apparaat, mogen muizen rennen zoals ze willen terwijl hun hoofd vastzit om experimenten te vergemakkelijken. Betrouwbare conditionering van de oogknipreactie wordt verkregen met dit trainingsapparaat, dat de levering van snorharenstimulatie als de CS, een periorbitale elektrische schok als de US en analyse van elektromyografische (EMG) activiteit van de oogleden toestaat om knipperreacties te detecteren.

8-10 weken oude mannelijke C57Bl6 / J muizen werden getraind op spoor oogknipreflex op het hoofd vaste cilindrische loopband apparaat. 8 muizen werden getraind met gepaarde CS-US presentaties (geconditioneerd groep) en 9 muizen werden getraind met ongepaarde CS en US presentaties (pseudoconditioned groep). Voorbeeld EMG opnames van een geconditioneerde reactie van een geconditioneerde muis zijn getoond in Figuren 3</st...

De hier gepresenteerde voorbereiding voor snorhaar-gesignaleerde ooglimconditioning bij muizen met een vaste kop stimuleert precies specifieke snorharen terwijl muizen kunnen lopen op een cilindrische loopband. Een snorhaarstimulatie geconditioneerde stimulus (CS) gekoppeld aan een periorbitale schok ongeconditioneerde stimulus (US) resulteert in betrouwbaar associatief leren op dit apparaat.

-Bakkebaard gesignaleerd Eyeblink klassieke conditionering in-Head vaste Muizen

Eyeblink conditioning is a common paradigm for investigating the neural mechanisms underlying learning and memory. To better utilize the extensive ...

Het algemene doel van dit protocol is om genetische vorderingen bij muizen en onze kennis van het snuifhaarsysteem te gebruiken om de neurobiologische basis van oogknippconditioning te onderzoeken, een vertaalbaar paradigma voor het bestuderen van leren en geheugen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van mechanistische vragen over leren en geheugen door calcium-imaging en elektrofysiologie toe te passen bij genetisch gemanipuleerde muizen, terwijl specifieke snuifharen worden gestimuleerd tijdens de conditioning. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is de mogelijkheid om de koppen van de muizen te fixeren terwijl stress wordt geminimaliseerd, door de muizen hun eigen tempo te laten bepalen op een cilindrische loopband.De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot potentiële behandelingen voor geheugenstoornissen, waaronder die geassocieerd met normaal ouder worden en de ziekte van Alzheimer. De voorbereiding van de cilinder en het systeem voor snorstimulatie worden elk behandeld in het tekstprotocol. Deze sectie behandelt de voorbereiding van het hoofdpunt.De strip van het hoofdstuk is een 3D-geprinte strip met zeven gaten, gemodelleerd naar de nylon strip uit de Amphenol 221-serie die commercieel niet meer wordt geproduceerd. Tap in het 3D-geprinte onderdeel het eerste gat in de strip aan voor een 0-80 by one inch machineschroef en laat één gat na het eerste gat leeg. Plaats vervolgens met behulp van een bankschroef vijf vergulde pinnen in de resterende vijf gaten.Duw de pinnen door de smallere gaten in het plastic. Strip vervolgens met een thermische stripper een halve centimeter van de polyimidecoating. Soldeer daarna het gestripte uiteinde aan een van de pinnen op de plek waar de pin een opening heeft.Knip de gesoldeerde draad af op een lengte tussen zes en zeven millimeter en strip ongeveer twee millimeter van de draad. Herhaal dit proces nu om in totaal vier draden aan de vijf pinnen te bevestigen. De eerste twee draden zullen de EMG-responsen van het ooglid registreren, terwijl de tweede twee elektrische stimulatie aan het periorbitale gebied zullen toedienen.Soldeer aan de vijfde pin een ongeïsoleerd roestvrijstalen draadje van vijf centimeter om als elektrische aarding te dienen. Controleer na het maken van alle verbindingen elke verbinding met een multimeter om de elektrische continuïteit te bevestigen. Begin met een volledig geanestheseerd dier, bevestigd door een knijptest in de teen.Injecteer een dosis buprenorfinehydrochloride als analgeticum. Breng vervolgens een kleine hoeveelheid oogzalf aan op de hoornvliezen en scheer de bovenkant van de kop van het dier. Zet daarna de kop van het dier vast in een stereotaxisch frame en desinfecteer de hoofdhuid met drie afwisselende spoelingen van povidonjodium en alcohol.Maak met een scalpelblad nummer 10 of 15 een incisie langs de middellijn van de hoofdhuid, waarbij de schedel wordt blootgelegd vanaf de voorkant van de ogen tot voorbij het interpariëtaalbeend. Trek de huidflappen terug met zes microclips om zoveel mogelijk van de schedel bloot te leggen, inclusief de zijkanten en de achterkant. Gebruik vervolgens de scalpel om het periosteum van de schedel af te schrapen.Reinig vervolgens de bovenkant van de schedel drie keer met 3% waterstofperoxide. Zodra de schedel is gedroogd, boort u twee gaten met een omgekeerde conische boor maat 34, waarbij u er nauwkeurig op let het brein niet te beschadigen. Plaats één gat vóór bregma en het andere gat vóór lambda, links van de middellijn bij conditionering van het rechteroog, of vice versa.Deze gaten moeten zorgvuldig worden geboord zodat ze op de schroeven passen, en er moet grote zorg worden betracht om het brein niet te beschadigen. Plaats in de gaten schroeven voor de elektrische verbindingen. Elke volledige slag verlaagt de schroef met 0,28 millimeters, dus twee volledige slagen zijn voldoende.Maak vervolgens enkele kleine inkepingen in de schedel om het oppervlak voor het cement te vergroten. Wikkel bij het voltooide hoofdstuk de aardingsdraad in een achtvormige configuratie rond de twee schroeven. Laat wat speling in de aardingsdraad zodat het hoofdstuk correct gepositioneerd kan worden.Breng nu koude lutingcement aan. Bedek de schedel en de schroeven ruimvuldig en laat het cement drogen. Zodra het cement is gedroogd, wordt het hoofdstuk verticaal geplaatst, waarbij de pinnen boven de schedel uitsteken.Bevestig het hoofdstuk met een houder die aan een arm van het frame is bevestigd. De houder moet vijf vergulde sockets hebben om de pinnen van het hoofdstuk op te nemen. Positioneer de twee EMG-draden op de muscularis orbicularis oculi boven de oogkas.Positioneer vervolgens de twee stimulatiedraden. Plaats de gestripte uiteinden onder de huid, twee tot vier millimeter direct caudaal ten opzichte van het oog. Zorg ervoor dat de uiteinden elkaar niet raken.Als de draden zo lang zijn dat ze het oog van het dier kunnen beschadigen, kort ze dan in of buig ze terug. Een deel van de onbedekte draad moet zichtbaar blijven. Fixeer nu de basis van de draden aan de schedel met nog wat lutingcement en laat dit drogen.Gebruik ongeveer de helft van het volume dat voorheen werd gebruikt. Verwijder vervolgens de microclips en positioneer de huid opnieuw. Laat de huid zich natuurlijk settelen om spanning op de huid te voorkomen, aangezien dit het ooglid zou vervormen, het knipperen zou belemmeren en zo het experiment zou verpesten.Zodra de huid is gestabiliseerd, verwijdert u de houder van het hoofdstuk en verzegelt u het blootgestelde gebied met tandheelkundig cement. Voorkom dat er cement op de ogen of op de pinnen van het hoofdstuk druppelt. Gebruik vervolgens een wattenstaafje dat is bevochtigd met oplosmiddel voor tandheelkundig cement om gedeeltelijk uitgehard cement naar behoefte glad te strijken en te manipuleren.Zodra het cement volledig is opgedroogd, wordt het dier uit het stereotaxische frame gehaald en mag het herstellen op een warm oppervlak voordat het wordt teruggeplaatst in de thuiskooi. Start de habituatie van de muizen nadat zij ten minste vijf dagen hersteltijd hebben gehad. Om de muis te fixeren, wordt deze kortstondig bij de staart vastgegrepen om hem achter de schouders vast te klemmen.Til de muis vervolgens op bij de buik en de romp. Bevestig daarna een connector aan het hoofdstuk en draai de borgschroef vast. Plaats de muis vervolgens voorzichtig op de cilinder en houd deze stil terwijl u twee schroeven gebruikt om de connector aan de stangen boven de cilinder te bevestigen.Laat de muis vervolgens vrij. Laat de muis tijdens de eerste twee sessies gewennen aan de cilinder gedurende dezelfde tijdsduur als een conditioneringssessie. Registreer tijdens de gewenning de spontane knipperfrequentie.Stel de muizen daarnaast bloot aan de vibratiestimulator voor de snorharen zonder elektrische stimulatie toe te passen. Plaats het piëzosysteem dicht bij de geconditioneerde zijde en schuif de tanden van de kam over de individuele snorharen. Selecteer voor elke sessie dezelfde snorharen.Vervolg vervolgens met de klassieke conditioneringstraining zoals beschreven in de tekst. Mannelijke C57 Black 6J-muizen van acht tot tien weken oud werden getraind met trace eyeblink-conditionering in de kopgefixeerde cilindrische loopband. Van elke trial werden EMG-registraties gemaakt.De EMG's werden gegerectificeerd en geïntegreerd met een tijdconstante van 10 milliseconden, en vervolgens gemiddeld over alle trials. De evolutie van de geconditioneerde responsen over 10 trainingssessies laat zien dat de amplitude van de respons geleidelijk toenam en de latentietijd van de respons korter werd. Deze evolutie is niet zichtbaar in de responsen van de pseudogeconditioneerde muizen, waarbij de stimuli in willekeurige volgorde werden gepresenteerd.De evolutie van goed getimede en dus goed aangeleerde geconditioneerde reacties kan ook worden gezien in de histogrammen van de tijd tot de piek van de reactie na het begin van de CS. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u het hoofdstuk moet voorbereiden, het hoofdstuk chirurgisch bij een muis moet implanteren en de muis op de cilindrische loopband moet plaatsen voor head-fixed oogknipperconditionering. Uw muizen zouden een goede leercurve over de dagen heen moeten vertonen terwijl ze de conditionering verwerven.Zodra deze techniek onder de knie is, kan deze in één uur worden voltooid mits correct uitgevoerd. Tijdens deze procedure is het belangrijk om waakzaam te blijven en elk teken van stress bij de dieren op te merken. Er moeten passende maatregelen worden genomen om de stress voor de dieren tot een minimum te beperken.

whisker-signaled-eyeblink-classical-conditioning-in-head-fixed-mice

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Dit protocol beschrijft hoe neuronale activiteit tijdelijk en op afstand kan worden uitgeschakeld in discrete hersengebieden terwijl ratten bezig zijn met leren en geheugentaken. De aanpak combineert farmacogenetica (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) met een gedragsparadigma (zintuiglijke voorconditionering) dat is ontworpen om onderscheid te maken tussen verschillende componenten van leren.

Een methode voor het op afstand zwijgen neurale activiteit in Knaagdieren Tijdens Discrete Fasen van het Leren

Trace eyeblink klassieke conditionering (ECC) werd gebruikt om te beoordelen hippocampal-afhankelijke associative leren bij volwassen ratten die waren toegediend een hoge concentratie (11,9% v/v) van alcohol tijdens de vroege ontwikkeling van de neonatale hersenen. In het algemeen, zijn ECC procedures diagnostische hulpmiddelen voor het opsporen van hersenen dysfunctie over vele psychologische en biomedische instellingen voor geluid.

Het gebruik van Trace Eyeblink klassieke conditionering te beoordelen Hippocampal dysfunctie in een Rat Model van Fetal Alcohol Spectrum Disorders

De ontwikkeling van nieuwe verfijningstrategieën voor laboratoriummuizen is een uitdagende taak die bijdraagt aan het vervullen van het 3R-principe. Dit protocol introduceert clickertraining als een cognitieve verrijkingsprogramma voor laboratoriummuizen.

Introductie van Clicker Training als een Cognitive Verrijking voor Laboratory Mice

Dit protocol beschrijft een eyeblink conditioning paradigma geschikt voor experimenten met een-jaar-oude zuigelingen. Commerciële of op maat gemaakte apparatuur kan worden gebruikt voor het leveren van de prikkels en gegevensverzameling en analyse moet worden verricht op de video-opnamen.

Klassieke korte-vertraging Eyeblink Conditioning in één-jarige kinderen

Hier beschreven is een nieuw geautomatiseerd experimenteel systeem dat een alternatief biedt voor de test met drie kamers en ook verschillende voorbehoud oplost. Dit systeem levert meerdere gedragsparameters die een grondige analyse van de kleine knaagdier gedrag dynamiek tijdens de sociale voorkeur en sociale nieuwigheid voorkeur tests mogelijk te maken.

Een systeem voor het bijhouden van de dynamiek van sociaal voorkeurs gedrag bij kleine knaagdieren

We hebben één platform ontwikkeld om het gedrag van dieren te volgen tijdens twee klimmende vezelafhankelijke associatieve leertaken. Het goedkope ontwerp maakt integratie mogelijk met optogenetische of beeldvormingsexperimenten gericht op het beklimmen van vezelgerelateerde cerebellaire activiteit.

Een flexibel platform voor het monitoren van cerebellum-afhankelijk sensorisch associatief leren

Om vluchtgedrag in een angstige context te bestuderen, introduceren we een aangepast angstconditioneringsprotocol. Dit protocol zorgt ervoor dat muizen consequent vluchtgedrag vertonen tijdens cue-presentatie in de angstconditionering.

Gemodificeerde angstconditionering voor het induceren van vlieggedrag bij muizen

Het observationele angstparadigma beoordeelt victueuze bevriezing bij knaagdieren als een model voor affectieve empathie. Deze procedure omvat het blootstellen van waarnemende knaagdieren aan conspecifieke demonstranten die aversieve voetschokken ontvangen om empathische bevriezingsreacties op te roepen. Door observatieve angsttests te gebruiken, kunnen onderzoekers de neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan affectieve empathie onderzoeken.

Observationele angst als een model van affectieve empathie bij muizen

Dit protocol biedt een methode voor het volgen van geautomatiseerde oogloensen bij knaagdieren in de loop van de tijd op een manier die compatibel is met tijdvergrendeling voor neurofysiologische metingen. Dit protocol zal naar verwachting nuttig zijn voor onderzoekers die mechanismen van pijnstoornissen zoals migraine bestuderen.

Een geautomatiseerde loensmethode voor tijdsynchroniserend gedrag en hersendynamiek in pijnstudies bij muizen

Het protocol beschrijft hoe de optomotorische respons kan worden gemeten bij 13-lijnige grondeekhoorns, een kegeldominante soort met retinale kenmerken die lijken op de menselijke macula. Het ontwerp van het platform verbetert de hantering en vermindert angst, waardoor het dier beter in staat is om op het verhoogde platform te blijven, waardoor niet-invasieve beoordeling van veranderingen in de visuele functie mogelijk is.

Niet-aversief dierbeveiligingssysteem waarmee de optomotorische reflex bij grondeekhoorns kan worden geregistreerd

Leer klassieke oogknipconditionering met bakkebaardsignalering bij kop-vaste muizen op een cilindrische loopband. Deze methode maakt calciumbeeldvorming en elektrofysiologie mogelijk.

-Bakkebaard gesignaleerd Eyeblink klassieke conditionering in-Head vaste Muizen

Meer video's verkennen