Name: Omkeerbare koeling-geïnduceerde deactiveringen te bestuderen van de corticale bijdragen aan belemmering geheugen in de wandelende kat (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-11T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Leer omkeerbare koeling toe te passen voor het bestuderen van corticale bijdragen aan geheugengestuurde obstakelvermijding bij lopende katten. Deze methode onthult essentiële inzichten in neurologische locomotorische controle.

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

playerTrialDesktop

We mijn dankbaarheid uitspreken aan de steun van de Canadese instituten van gezondheidsonderzoek, natuurwetenschappen en Engineering onderzoek Raad van Canada (NSERC) en de Stichting van Canada voor innovatie. C.W. werd gesteund door een Alexander Graham Bell Canada Graduate beurs (NSERC).

Alle procedures werden uitgevoerd met inachtneming van de National Research Council gids voor de zorg en het gebruik van proefdieren (achtste editie; 2011) en de Canadese Raad op Animal Care's gids voor de verzorging en het gebruik van proefdieren (1993), en werden goedkeuring door de University of Western Ontario dierlijke gebruik subcommissie van de Universiteitsraad op Animal Care.
De volgende procedure kan worden toegepast op experimenten studeren corticale bijdragen aan motorische controle in de wandelende kat.
1. apparaat
<ol><li>Bouw van de apparatuur die wordt gebruikt om te beoordelen obstakel geheugen. Opmerking: Het apparaat bestaat uit een 2.43 m lang, 29 cm breed wandelpad omsloten door 18 cm hoge heldere acryl muren (Figuur 1). Een smalle sleuf halverwege langs het apparaat maakt een 25,8 cm breed x 3 mm dikke hinderpaal worden opgeworpen op of verwijderd uit de loopbrug met behulp van een hendel onder het lopen oppervlak gemonteerd.</li>
	<li>Vermijd het gebruik van de hand te verhogen of verlagen van het obstakel om ervoor te zorgen dat de aandacht van het dier wordt gehandhaafd op het eten. In plaats daarvan het obstakel kan worden verhoogd of verlaagd met de de experimentator been te gaan, de hefboom onder de loopbrug, waardoor de experimentator te blijven voeden van het dier.</li>
	<li>Het systeem van de hefboom om ervoor te zorgen dat het obstakel kan worden verhoogd of verlaagd geruisloos goed te onderhouden.</li>
	<li>Gebruik een kleine verhoogde platform (23 cm lang x 23 cm breed x 16 cm hoog) op welke zacht voedsel wordt geplaatst, om het begeleiden van de bewegingen van het dier.</li>
	<li>Het opnemen van alle proeven met behulp van een ethernet-camera (54 frames/sec) gemonteerd op een statief 1.85 m afstand van de middellijn van de loopbrug.</li>
</ol>2. opleiding Procedures
Opmerking: Voor succesvolle data-acquisitie, een opleidingsduur voorafgaand aan het testen van de gedragsmatige zorgt ervoor dat elk dier is goed acclimated aan de testen kamer en apparatuur. Herhaalde blootstelling aan een nieuwe omgeving zal helpen bij het verminderen van verrassende of andere stressvolle gedrag.  Acclimatisering kan variëren tussen dieren en 1-2 maanden van de opleiding kan vereisen. Eerste acclimatisering sessies mogelijk tot 5 min. lengte afhankelijk van de focus en de motivatie van het dier te eten. Volgende sessies moeten streven naar het verhogen van de duur van de tijd dat het dier is gemotiveerd om te werken (doorgaans ongeveer 20-25 min).
<ol><li>Verwerven volwassen (> 6 maanden oud) binnenlandse kort haar katten uit een commerciële laboratorium Fokker van gewicht of geslacht. Opmerking: Motivatie om te werken voor voedsel en een coöperatieve dispositie omvatten de selectiecriteria bij het overwegen welke dieren moeten worden opgenomen in de studie.</li>
	<li>Acclimatiseren van elk dier aan het dragen van een harnas waaraan een 1 m lange riem is gekoppeld. Het verankeren van de leiband op een plank boven de loopbrug over het middelpunt van de loopbrug. Opmerking: Dit maakt het mogelijk het dier te lopen langs het centrale deel van het apparaat zonder enige spanning, aldus kan bijdragen tot het dier binnen dit gedeelte van het apparaat te blijven. Tot de oprichting van dergelijke grenzen is handig voor het werken met een bewegend onderwerp van de test.</li>
	<li>Plaats het dier op de loopbrug, zodat het eten van het platform waarop zacht voedsel wordt geplaatst. Opmerking: Eén van de doelstellingen van deze initiële opleiding is ervoor te zorgen dat het dier gemakkelijk het voedsel platform volgt wanneer verplaatst naar voren en comfortabel kunt lopen met de kabelboom en riem. Het gebruik van zacht voedsel als positieve versterking stimuleert het dier blijven richten tijdens elke training of testen sessie en een comfortabele werkomgeving bevordert.</li>
	<li>Ervoor zorgen dat het dier comfortabel met behandeling is, met inbegrip van gevallen waar het dier moet worden verplaatst naar het gebied van de start van de loopbrug.</li>
</ol>3. gedrags Training en testen van Protocol
Opmerking: Het obstakel geheugen wordt beoordeeld in twee paradigma's: een visueel-afhankelijke obstakel geheugen, en een tactiele-afhankelijke obstakel geheugen taak. Tijdens de basisopleiding en het daaropvolgende testen moeten beide paradigma's worden gebruikt.
<ol><li>
De belemmering van de visuele geheugen
	<ol>
<li>Om te beoordelen van de belemmering van het visuele geheugen, verhogen het obstakel op de loopbrug (figuur 2A). Plaats het platform aan de andere kant van het obstakel. Plaats het dier op het gebied van de start van de loopbrug.</li>
		<li>Laat het dier aan de aanpak van het voedsel, intensivering over het obstakel met alleen haar voorpoten om te eten van het platform.</li>
		<li>Als het dier eten blijft, verlagen het obstakel zodat het wordt uitgelijnd met de loopbrug om te voorkomen dat eventuele verdere visuele en tactiele ingangen.</li>
		<li>Na een vertragingsperiode van variabele, verplaatsen het voedsel vooruit opnieuw om het dier te hervatten lopen; deze vertraging kan worden minder dan 1 s tot meer dan 2 min.</li>
		<li>Nog belangrijker is, uit te voeren proeven waar het obstakel ontbreekt om te voorkomen dat gewenning aan de belemmering en de ontwikkeling van een reactie geleerd te vermijden. In deze visuele obstakel-afwezige proeven, ervoor zorgen dat de hindernis is niet aan de orde op de loopbrug alvorens het dier op het gebied van de start van de loopbrug.</li>
		<li>Observeren hindleg intensivering in obstakel-heden en belemmering-afwezige proeven om te controleren of de typische locomotor gedrag en intact visueel obstakel geheugen vóór het koelen. Ervoor zorgen dat het dier het obstakel zonder contact kunt wissen, dat intensivering van alle vier poten is aanzienlijk verhoogd in obstakel-heden proeven. Opmerking: Kijken naar video's van opleiding proeven kan bijstaan in deze verificatie.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Voelbare belemmering geheugen
	<ol>
<li>Om te beoordelen de voelbare belemmering geheugen, zien erop toe dat de hindernis is niet aan de orde op de loopbrug alvorens het dier op het gebied van de start van de loopbrug (figuur 2B).</li>
		<li>Laat het dier te lopen naar de voedsel-platform geplaatst aan de andere kant van de belemmering sleuf.</li>
		<li>Als het dier eet, verhogen het obstakel op de loopbrug onder de schotel van levensmiddelen, voorkoming van visuele toevoer van het obstakel.</li>
		<li>Als het voedsel naar voren verplaatst wordt, merk op dat het dier moet contact opnemen met het obstakel met hun voorpoten voor intensivering eroverheen.</li>
		<li>Laat het dier te blijven eten, terwijl het grensoverschrijdende het obstakel tussen hun voor- en achterpoten. Gedurende deze tijd, door het obstakel te verlagen, zodat wordt het spoelen met de loopbrug om te voorkomen dat eventuele verdere visuele en tactiele ingangen.</li>
		<li>Na een vertragingsperiode van variabele, verplaatsen het voedsel vooruit nogmaals om het dier te hervatten wandelen.</li>
		<li>Nog belangrijker is, het uitvoeren van proeven waar het obstakel afwezig is en geen voorpoot contact vindt plaats ter voorkoming van gewenning aan de belemmering en de ontwikkeling van een reactie geleerd te vermijden.<ol>
<li>In deze voelbare belemmering-afwezige proeven, hebben de dierlijke aanpak en eten van de levensmiddelen-platform, zoals beschreven in stap 3.2.1. Echter verhogen en verlagen het obstakel (stap 3.2.2) alvorens het voedsel voorwaarts in stap 3.2.3. Ervoor zorgen dat een vergelijkbare vertragingsperiode waar het dier is toegestaan om door te gaan eten (stap 3.2.4) voorafgaat aan de laatste voortzetting van voortbewegen (stap 3.2.5).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Observeer de intensivering in de hindernis-heden en belemmering-afwezige proeven om te controleren of de normale motorische gedrag en intact visueel obstakel geheugen vóór het koelen hindleg.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. video Analyses
Opmerking: Om te beoordelen obstakel geheugen, analyses tijdens het initiële opleiding en de daaropvolgende testen na afkoeling lus implantatie betrekken kwantificeren van de piekhoogte stap, stap mijnen, en de horizontale afstand tussen de teen en obstakel op het hoogtepunt van elke stap voor zowel visuele en tactiele paradigma's (figuur 2C).
<ol><li>De video's met behulp van aangepaste geschreven scripts te analyseren.</li>
	<li>Voor elke proef, track elke voet door de positie van de teen dichtst bij de camera gedurende elke stap te markeren.</li>
	<li>Meet de hoogte van de trede van de piek als de loodrechte afstand tussen de teen en het oppervlak van de loopbrug op het hoogste punt in elke stap traject (figuur 2C).</li>
	<li>In de proeven van de belemmering-heden, de goedkeuring van de stap als de Staphoogte direct boven de sleuf van de belemmering afgetrokken door de hoogte van de belemmering te meten.</li>
	<li>Bovendien meet de horizontale afstand tussen de teen en het obstakel op het hoogtepunt van elke stap in het belemmering-heden proeven.</li>
	<li>Bevestigen dat de belemmering geheugen capaciteiten intact vóór de lus koeling zijn door te verifiëren dat de piekhoogte stap is verheven in de hindernis-heden proeven in vergelijking met de intensivering in de proeven obstakel-afwezig.</li>
</ol>5. cooling implantatie van de lus (Cryoloop)
<ol><li>Implant cryoloops bilateraal over gebieden 5 en 7 volgens de eerder gemelde chirurgische ingrepen8 (Figuur 3).</li>
	<li>Kortom, voor elk halfrond, uitvoeren een craniotomy en de durotomy van Horsley-Clarke coördinaten20 A15 naar A25 bloot van het moment van de ansate en laterale Sulcus (hersenanatomie).</li>
	<li>Positie individuele koeling lussen vormige van 23-roestvrij staal hypodermic buizen met de lus in direct contact met de corticale oppervlak van pariëtale gebied 5 of 7.</li>
	<li>Veilig de basis van elke cryoloop op de schedel met tandheelkundige acryl verankerd aan de RVS-schroeven.</li>
	<li>Sluit de craniotomies met extra tandheelkundige acryl; opstellen van de marges van de huid tot de acryl randen en hechtdraad samen.</li>
</ol>6. corticale koeling Protocol
<ol><li>
Experimentele opstelling Opmerking: Voordat het dier te brengen in de test kamer, het koel circuit is voorbereid en getest. Het koel circuit bestaat uit een reservoir van de methanol met een inleidbuis (3.2 mm od, 1,6 mm ID), een zuigercompressor zuigerpomp en droog ijsbad aangesloten via polytetrafluorethyleen buizen (1.6 mm od, 0.5 mm I.D.; Figuur 4). Bovendien is een digitale thermometer is vereist.<ol>
<li>500 cc droogijs aan 200 mL methanol in het ijsbad toevoegen. Fit buis eindigt zonder speling over de inlaat en de uitlaat van een dummy cryoloop om te voltooien van het koel circuit.</li>
		<li>Sluit de stekker van de thermokoppel aan een digitale thermometer voor voortdurende Temperatuurbewaking met behulp van een kabel die bestaat uit twee mannelijke Thermokoppel connectoren en een Thermokoppeldraad. Zorg ervoor dat de lengte van deze kabel voldoende is om het bereiken van het hoofd van het dier wanneer één eind is aangesloten op de thermometer.</li>
		<li>Zet de zuigerpomp met behulp van de schakeloptie. Opmerking: De Methanol moet worden opgesteld van het reservoir, doorgegeven door de pomp aan het bad droogijs waar de vloeiende methanol in de slang zal worden afgekoeld tot-75 ° C. De gekoelde methanol zal vervolgens sluit het ijsbad en lopen door de bijgevoegde cryoloop voordat hij terugkeerde naar het reservoir van de methanol.</li>
		<li>Zorgen dat de pomp instelling, lengte van de buis binnen het ijsbad en lengte van de slang uit het ijsbad aan de dummy lussen optimaal zijn zodat de dummy cryoloop temperatuur een steady-state rond de-5.0 ° C. bereiken kunt Opmerking: Dergelijke temperaturen bereikt tijdens deze basisinstellingen zijn vaak voldoende voor het bereiken van de beproevingstemperatuur van 3,0 ± 1,0 ° C wanneer hetzelfde systeem wordt gebruikt om te koelen een geïmplanteerde cryoloop. Moeilijkheden bij het bereiken van voldoende koeling kan worden opgelost door het aanpassen van de snelheid van de pomp, verhoging van de lengte van de buizen onder water binnen het ijsbad, en/of het minimaliseren van de lengte van de slang uit het ijsbad aan de cryoloop.</li>
		<li>Indien nodig, het verlengen van een gedeelte van de buis door het uiteinde van de buis door een buis eindfitting threading en flens van het uiteinde van de buis met een flanging gereedschap. Bevestig buis van een gewenste lengte met een evenzo flens einde met behulp van een verbindingslijn.</li>
		<li>Controleer of alle aansluitingen zijn knus en geen lekken zijn aanwezig. Zodra de tevredengesteld met de initiële installatie, de pomp uit te schakelen en verwijder de dummy cryoloop; het circuit is nu voorbereid op een proefdier.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Testen van de gedragsmatige
	<ol>
<li>Plaats het dier op het testen apparaat. Schuif het harnas over het hoofd en de riem snuggly rond het dier veilig. Bevestig de leiband.</li>
		<li>Verwijder de beschermende dop van de geïmplanteerde cryoloop bloot van de inlaat en uitlaat buizen. Fit buis eindigt zonder speling over de inlaat en uitlaat buizen van de cryoloop. Hiermee sluit u de thermokoppel aan op de digitale thermometer.</li>
		<li>Beginnen de test sessie met een visuele (stap 3.1) of tactiele (stap 3.2) belemmering geheugen proces. Volgen met bijkomende proeven van alle vier typen (visuele obstakel-heden, visuele obstakel-afwezig, voelbare belemmering-heden, tactiele hindernis-afwezig) op een willekeurige manier. Opmerking: Een typische testen sessie bestaat uit een 'warme' blok van proeven, waar geheugen-geleide obstakel te vermijden wordt waargenomen in de afwezigheid van een koelventilators om vast te stellen maatregelen van de basislijn.</li>
		<li>Zet de zuigerpomp, en wachten op de cryoloop te bereiken een temperatuur van 3,0 ± 1,0 ° C (1-2 min). Vervolgens voert u een 'cool' blok van proeven nadat de zuigerpomp heeft aangezet. Tijdens dit blok van proeven, beoordelen indien nodig, bijdragen van de gekoelde ruimte geheugen-leiden. Zorgen dat de temperatuur van de cryoloop bij 3,0 ± 1,0 ° C gedurende het hele blok. Opmerking: Alle vier proef typen moeten willekeurig worden afgewisseld in het blok.</li>
		<li>Een definitieve 'rewarm' blok van proeven worden uitgevoerd nadat de zuigerpomp is uitgeschakeld, en de cryoloop is teruggekeerd naar de oorspronkelijke temperatuur. Opmerking: Basislijn stepping gedrag is hersteld tijdens dit blok. Opnieuw, moeten alle vier proef typen willekeurig afgewisseld worden in het blok.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Opruimen
	<ol>
<li>Wanneer het gedrags testen is gesloten, de slang uit de inlaat en uitlaat buizen verwijderen. Worden bewuste residuele methanol die kan druppelen van de uiteinden van de buis en het dier kunnen irriteren.</li>
		<li>Ervoor zorgen dat het beschermkapje is vervangen. Verwijder de leiband en harnas alvorens het dier terug te keren naar de kolonie. Trim de buis uiteinden (3-4 mm) met behulp van een cutter buis om te voorkomen dat lekkende verbindingen op de volgende tests dag.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. controle van de mate van koeling
<ol><li>Aan het eind van het testen van de gedragsmatige, bevestigen dat de omvang van de deactivering is beperkt tot de regio van cortex direct onder elke cryoloop met behulp van de eerder gemelde technieken8. Opmerking: Dit kan worden gecontroleerd met thermocline toewijzing12 of met een thermische beeldvorming camera13,14,19.</li>
</ol>

<ol><li>Drew, T., Marigold, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Taking+the+next+step%3A+cortical+contributions+to+the+control+of+locomotion%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Taking the next step: cortical contributions to the control of locomotion.</a> Curr. Opin. Neurobiol. 33, 25-33 (2015).</li>
<li>Takakusaki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiology+of+gait%3A+From+the+spinal+cord+to+the+frontal+lobe%5BTitle%5D)+AND+%22Mov.+Disord%22%5BJournal%5D)">Neurophysiology of gait: From the spinal cord to the frontal lobe.</a> Mov. Disord. 28, 1483-1491 (2013).</li>
<li>Drew, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+cortical+activity+during+voluntary+gait+modifications+in+the+cat.+I.+cells+related+to+the+forelimbs%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Motor cortical activity during voluntary gait modifications in the cat. I. cells related to the forelimbs.</a> J. Neurophysiol. 70, 179-199 (1993).</li>
<li>Beloozerova, I. N., Sirota, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+the+motor+cortex+in+the+control+of+accuracy+of+locomotor+movements+in+the+cat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The role of the motor cortex in the control of accuracy of locomotor movements in the cat.</a> J. Physiol. 461, 1-25 (1993).</li>
<li>McVea, D. A., Taylor, A. J., Pearson, K. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-lasting+working+memories+of+obstacles+established+by+foreleg+stepping+in+walking+cats+require+area+5+of+the+posterior+parietal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Long-lasting working memories of obstacles established by foreleg stepping in walking cats require area 5 of the posterior parietal cortex.</a> J. Neurosci. 29, 9396-9404 (2009).</li>
<li>Lajoie, K., Andujar, J. -E., Pearson, K. G., Drew, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurons+in+area+5+of+the+posterior+parietal+cortex+in+the+cat+contribute+to+interlimb+coordination+during+visually+guided+locomotion%3A+a+role+in+working+memory%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Neurons in area 5 of the posterior parietal cortex in the cat contribute to interlimb coordination during visually guided locomotion: a role in working memory.</a> J. Neurophysiol. 103, 2234-2254 (2010).</li>
<li>Beloozerova, I. N., Sirota, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integration+of+motor+and+visual+information+in+the+parietal+area+5+during+locomotion%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Integration of motor and visual information in the parietal area 5 during locomotion.</a> J. Neurophysiol. 90, 961-971 (2003).</li>
<li>Lomber, S. G., Payne, B. R., Horel, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cryoloop%3A+An+adaptable+reversible+cooling+deactivation+method+for+behavioral+or+electrophysiological+assessment+of+neural+function%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">The cryoloop: An adaptable reversible cooling deactivation method for behavioral or electrophysiological assessment of neural function.</a> J. Neurosci. Methods. 86, 179-194 (1999).</li>
<li>Lomber, S. G., Cornwell, P., Sun, J., Macneil, M. A., Payne, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+inactivation+of+visual+processing+operations+in+middle+suprasylvian+cortex+of+the+behaving+cat%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Reversible inactivation of visual processing operations in middle suprasylvian cortex of the behaving cat.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 91, 2999-3003 (1994).</li>
<li>Lomber, S. G., Payne, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contributions+of+cat+posterior+parietal+cortex+to+visuospatial+discrimination%5BTitle%5D)+AND+%22Vis.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Contributions of cat posterior parietal cortex to visuospatial discrimination.</a> Vis. Neurosci. 17, 701-709 (2000).</li>
<li>Lomber, S. G., Malhotra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Double+dissociation+of+%27what%27+and+%27where%27+processing+in+auditory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Double dissociation of 'what' and 'where' processing in auditory cortex.</a> Nat. Neurosci. 11, 609-616 (2008).</li>
<li>Lomber, S. G., Meredith, M. A., Kral, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cross-modal+plasticity+in+specific+auditory+cortices+underlies+visual+compensations+in+the+deaf%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cross-modal plasticity in specific auditory cortices underlies visual compensations in the deaf.</a> Nat. Neurosci. 13, 1421-1427 (2010).</li>
<li>Kok, M. A., Stolzberg, D., Brown, T. A., Lomber, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociable+influences+of+primary+auditory+cortex+and+the+posterior+auditory+field+on+neuronal+responses+in+the+dorsal+zone+of+auditory+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Dissociable influences of primary auditory cortex and the posterior auditory field on neuronal responses in the dorsal zone of auditory cortex.</a> J. Neurophysiol. 113, 475-486 (2015).</li>
<li>Carrasco, A., Kok, M. A., Lomber, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+core+auditory+cortex+deactivation+on+neuronal+response+to+simple+and+complex+acoustic+signals+in+the+contralateral+anterior+auditory+field%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb.+Cortex%22%5BJournal%5D)">Effects of core auditory cortex deactivation on neuronal response to simple and complex acoustic signals in the contralateral anterior auditory field.</a> Cereb. Cortex. 25, 84-96 (2015).</li>
<li>Coomber, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+inactivation+by+cooling+in+small+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Syst.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cortical inactivation by cooling in small animals.</a> Front. Syst. Neurosci. 5, 53(2011).</li>
<li>Malmierca, M. S., Anderson, L. A., Antunes, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cortical+modulation+of+stimulus-specific+adaptation+in+the+auditory+midbrain+and+thalamus%3A+a+potential+neuronal+correlate+for+predictive+coding%5BTitle%5D)+AND+%22Front.+Syst.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The cortical modulation of stimulus-specific adaptation in the auditory midbrain and thalamus: a potential neuronal correlate for predictive coding.</a> Front. Syst. Neurosci. 9, 19(2015).</li>
<li>Antunes, F. M., Malmierca, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+auditory+cortex+deactivation+on+stimulus-specific+adaptation+in+the+medial+geniculate+body%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Effect of auditory cortex deactivation on stimulus-specific adaptation in the medial geniculate body.</a> J. Neurosci. 31, 17306-17316 (2011).</li>
<li>Peel, T. R., Johnston, K., Lomber, S. G., Corneil, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilateral+saccadic+deficits+following+large+and+reversible+inactivation+of+unilateral+frontal+eye+field%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Bilateral saccadic deficits following large and reversible inactivation of unilateral frontal eye field.</a> J. Neurophysiol. 111, 415-433 (2014).</li>
<li>Wong, C., Wong, G., Pearson, K. G., Lomber, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Memory-guided+stumbling+correction+in+the+hindlimb+of+quadrupeds+relies+on+parietal+area+5%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb.+Cortex%22%5BJournal%5D)">Memory-guided stumbling correction in the hindlimb of quadrupeds relies on parietal area 5.</a> Cereb. Cortex. , (2016).</li>
<li>Horsley, V., Clarke, R. H. <a target="_blank" href="https://academic.oup.com/brain/article/130/6/1449/297146/The-structure-and-functions-of-the-cerebellum">The structure and function of the cerebellum examined by a new method.</a> Brain Behav Evol. 31, 45-124 (1908).</li>
<li>Lomber, S. G., Malhotra, S., Hall, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+specialization+in+non-primary+auditory+cortex+of+the+cat%3A+areal+and+laminar+contributions+to+sound+localization%5BTitle%5D)+AND+%22Hear.+Res%22%5BJournal%5D)">Functional specialization in non-primary auditory cortex of the cat: areal and laminar contributions to sound localization.</a> Hear. Res. 229, 31-45 (2007).</li>
<li>Johnston, K., Koval, M. J., Lomber, S. G., Everling, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macaque+dorsolateral+prefrontal+cortex+does+not+suppress+saccade-related+activity+in+the+superior+colliculus%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb.+Cortex%22%5BJournal%5D)">Macaque dorsolateral prefrontal cortex does not suppress saccade-related activity in the superior colliculus.</a> Cereb. Cortex. 24, 1373-1388 (2014).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De beschreven paradigma werkzaam koeling-geïnduceerde deactiveringen van discrete corticale gebieden met behulp van de cryoloop te bestuderen van de geheugen-geleide obstakel motoriek bij de kat. De belemmering van de visuele en tactiele geheugen paradigma's zijn vrij eenvoudig voor dieren uit te voeren zoals zij naturalistische motorische problemen met een minimale inspanning exploiteren bij een dier is gemotiveerd om te volgen een bewegende voedselbron. Dus, de meerderheid van de stage is gewijd aan het wennen van het ...

Op naturalistische, oneffen terrein, kunt sensorische informatie over obstakel, die kan worden verkregen via de visie of touch, snel wijzigen motoriek voor vermijden. Deze zorgvuldige coördinatie van stepping bewegingen omvat meerdere corticale gebieden1,2. Bijvoorbeeld, zijn gebieden van motorische cortex3,4 en6,7 van de5,van de pariëtale cortex betrokken tijdens complexe motorische taken zoals het obstakel te vermijden. In viervoetig dieren, moeten stap modulaties vereist voor obstakel te vermijden gelden voor zowel de voorpoten als de achterpoten. Als vooruit voortbewegen is vertraagd tussen de voorpoot en hindleg obstakel goedkeuring (die zich kan voordoen als een dier zorgvuldig door middel van een complexe, naturalistische omgeving stalking prooi loopvlakken), wordt informatie over het obstakel gehandhaafd in het geheugen gebruikt om te begeleiden de hindleg intensivering over het obstakel eens wandelen wordt hervat.
Experimentele technieken, gericht op het deactiveren van discrete corticale gebieden kunnen worden gebruikt om te studeren corticale bijdragen aan geheugen-geleide obstakel motoriek. Koeling-geïnduceerde corticale deactivering biedt een omkeerbaar, betrouwbare en reproduceerbare methode voor de beoordeling van de corticale bijdragen aan een openlijke gedrag8. Cryoloops vervaardigd van roestvast stalen buizen zijn specifiek voor de corticale interessegebied, vormige zorgen voor zeer selectieve en discreet deactivering van loci. Zodra geïmplanteerd, gekoeld methanol door het lumen van een cryoloop gepompt koelt de regio cortex direct onder de lus aan < 20 ° C. Kritische temperatuur, wordt synaptische transmissie in de regio van de cortex direct onder de lus geremd. Dergelijke deactivering kan worden omgekeerd door simpelweg ophouden de stroom van methanol. Deze methode is gebruikt voor het bestuderen van de corticale bijdragen aan zintuiglijke verwerking en gedrag9,10,11,12,13,14,15 , 16 , 17, evenals de motorische controle van het saccadic oog bewegingen18 en geheugen-geleide obstakel motoriek19.
Het doel van dit protocol is met omkeerbare koeling-geïnduceerde deactiveringen te beoordelen van de betrokkenheid van de pariëtale corticale gebieden voor motorische coördinatie bij de kat. Specifiek, werd geheugen-geleide obstakel motoriek onderzocht met of zonder actieve pariëtale cortex. Deze methoden zijn gebruikt om aan te tonen met succes de rol van de pariëtale gebied 5 bij geheugen-geleide obstakel vermijden in de wandelende kat19.

<table><tbody><tr><td>Camera</td><td>IDS Imaging Development Systems GmbH</td><td>Model: UI-5240CP-C-HQ</td><td></td></tr><tr><td>Intake tubing</td><td>Restek</td><td>25306</td><td>Het uiteinde zonder flens wordt ondergedompeld in het methanol reservoir terwijl het uiteinde met flens is verbonden met de pomp</td></tr><tr><td>Pump</td><td>Fluid Metering, Inc.</td><td>Model: QG 150</td><td></td></tr><tr><td>Nalgene Dewar vacuümfles</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F9401</td><td></td></tr><tr><td>Teflon slang</td><td>Ezkem</td><td>A051754</td><td></td></tr><tr><td>Microprobe thermometer</td><td>Physitemp</td><td>Model: BAT-12</td><td></td></tr><tr><td>Flens koppelingen voor slanguiteinden</td><td>Valco Instruments Co. Inc.</td><td>CF-1BK</td><td>Er zijn verschillende kleuren beschikbaar voor kleurcodering. Pakketten bevatten hetzelfde aantal pakkingen als koppelingen</td></tr><tr><td>Pakkingen</td><td>Valco Instruments Co. Inc.</td><td>CF-W1</td><td>Extra pakkingen</td></tr><tr><td>Flenskit</td><td>Pro Liquid GmbH</td><td>201553</td><td></td></tr><tr><td>Slangkoppeling</td><td>Restek</td><td>25323</td><td></td></tr><tr><td>Slangsnijder</td><td>Restek</td><td>25069</td><td></td></tr><tr><td>Mannelijke thermokoppelkoppeling</td><td>Omega</td><td>SMPW-T-M</td><td>Wordt gebruikt om kabelverbinding met thermometer te maken</td></tr><tr><td>Thermokoppeldraad</td><td>Omega</td><td>PP-T-24S</td><td>Wordt gebruikt om kabelverbinding met thermometer te maken</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>n/a</td><td></td></tr></tbody></table>

omkeerbare koeling-geïnduceerde deactiveringen te bestuderen van de corticale bijdragen aan belemmering geheugen in de wandelende kat

Reversible Cooling-induced Deactivations to Study Cortical Contributions to Obstacle Memory in the Walking Cat

Op complexe, naturalistische terrein, kan sensorische informatie over milieu obstakel worden gebruikt snel aanpassen motorische bewegingen voor vermijden. Bijvoorbeeld in de kat, kan visuele informatie over een dreigende belemmering moduleren intensivering voor vermijden. Locomotor aanpassing kan ook optreden los van visie, zoals plotselinge tactiele ingangen aan de been door verwachte obstakel kunnen wijzigen de intensivering van alle vier poten voor vermijden. Dergelijke complexe motorische coördinatie impliceert supraspinal structuren, zoals de pariëtale cortex. Dit protocol beschrijft het gebruik van omkeerbare, koeling-geïnduceerde corticale deactivering te beoordelen van de pariëtale cortex bijdragen aan geheugen-geleide obstakel motoriek bij de kat. Kleine koeling lussen, bekend als cryoloops, zijn speciaal gevormd om het deactiveren van de afzonderlijke regio's van belang zijn voor hun bijdragen aan een openlijke gedrag beoordelen. Dergelijke methoden zijn gebruikt om het toelichten van de rol van de pariëtale gebied 5 bij geheugen-geleide obstakel vermijden bij de kat.

Dit protocol is met succes gebruikt om het onderzoeken van de pariëtale cortex bijdragen aan belemmering geheugen in de wandelende kat19. In deze studie werden cryoloops geïmplanteerd bilateraal over pariëtale gebieden 5 en 7 op de drie volwassenen (> 6 maanden oud) vrouwelijke katten (figuur 5A). Dieren werden beoordeeld in het paradigma geheugen voelbare belemmering in de afwezigheid van koeling (warm, controle voorwaarde), of het ge...

Complexe motoriek in naturalistische omgevingen vereisen zorgvuldige coördinatie van de ledematen omvat de regio's van de pariëtale cortex. Het volgende protocol beschrijft het gebruik van omkeerbare koeling-geïnduceerde deactivering om aan te tonen van de rol van de pariëtale gebied 5 bij geheugen-geleide obstakel vermijden in de wandelende kat.

Omkeerbare koeling-geïnduceerde deactiveringen te bestuderen van de corticale bijdragen aan belemmering geheugen in de wandelende kat

On complex, naturalistic terrain, sensory information about an environmental obstacle can be used to rapidly adjust locomotor movements for avoidance. For ...

Het algemene doel van het gebruik van door koeling geïnduceerde deactivaties in deze studie is om de corticale bijdrage aan het geheugen voor obstakels bij de lopende kat te beoordelen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen op het gebied van locomotorische controle, zoals de vraag of de pariëtale cortex betrokken is bij geheugen-gestuurde obstakelvermijding. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is de mogelijkheid om de deactivatie ongedaan te maken.Hierdoor kan elk dier als zijn eigen controle dienen. Begin met het opbouwen van de hier getoonde apparatus zoals beschreven in het bijbehorende tekstprotocol. Plaats vervolgens het dier, terwijl het het testharnas draagt, op het testapparaat om het dier aan de opstelling te laten wennen.Deze oriëntatie van de riem stelt het dier in staat om over het centrale gedeelte van het apparaat te lopen zonder spanning, waardoor het dier wordt aangemoedigd om binnen dit gedeelte van het apparaat te blijven. Het vaststellen van dergelijke grenzen is nuttig bij het werken met een bewegend testsubject. Plaats zacht voedsel op het voedselplatform en zet het dier vervolgens op het loopveld, zodat het van het platform kan e

reversible-cooling-induced-deactivations-to-study-cortical

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Dit artikel geeft het protocol van T-doolhof proeven met een aangepaste automatische apparatuur voor de beoordeling van de leer-en geheugenfuncties bij muizen.

T-doolhof Gedwongen Afwisseling en links-rechts Discriminatie Taken voor de beoordeling van Werken en Reference geheugen in Muizen

Hier maken we een glazen pipette met twee functies: remming van diepe hersenstructuren door micro-injecties van geneesmiddelen en real-time monitoring van hun effecten door gelijktijdige elektrofysiologische opnames.

Gelijktijdig Elektrofysiologische opname en Micro-injecties van remmende middelen in de knaagdierhersenen

De mogelijkheid om executieve functies zoals gedragsflexibiliteit bij ratten te beoordelen, is nuttig voor het onderzoeken van de neurobiologie van cognitie bij zowel intacte dieren als bij ziektemodellen. Hier beschrijven we geautomatiseerde taken voor het beoordelen van strategieverschuiving en omgekeerde leerprocessen, die bijzonder gevoelig zijn voor verstoringen in prefrontale corticale netwerken.

Operante procedures voor het evalueren Behavioral Flexibiliteit in Ratten

Het doel van dit protocol is om ruimtelijke cognitie bij knaagdieren te onderzoeken. Het double-H waterlabyrint is een nieuwe test, die bijzonder nuttig is om de verschillende componenten van leren, consolidatie en geheugen, evenals de interactie van geheugensystemen, te verduidelijken.

De Double-H Maze: een robuuste Behavioral Test voor leren en geheugen in Knaagdieren

Hier presenteren we een protocol voor een muisspecifieke test van cognitie die geen zwem nodig heeft. Deze test kan gebruikt worden om succesvol gecontroleerde corticale impact-geïnduceerde traumatische hersenletselmuizen te onderscheiden van sham-controles.

Evaluatie van ruimtelijke geheugenvermindering in een muismodel van traumatische hersenletsel met behulp van een radiaal waterdierdool

Dit protocol beschrijft het gebruik van een gemodificeerde T-maze om te evalueren van functionele leren/geheugen in verstikking hartstilstand-geïnduceerde cerebrale ischemie.

Met behulp van de gewijzigde T-Maze om te beoordelen van functionele geheugen resultaten na hartstilstand

Dit artikel presenteert experimentele procedures voor het beoordelen van geheugenstoornissen bij pilocarpine-geïnduceerde epileptische muizen. Dit protocol kan worden gebruikt om de pathofysiologische mechanismen van epilepsie-geassocieerde cognitieve achteruitgang te bestuderen, wat een van de meest voorkomende comorbiditeiten bij epilepsie is.

Beoordeling van de geheugenfunctie bij pilocarpine-geïnduceerde epileptische muizen

Hier presenteren we een protocol voor de actieve plaatsvermijdingstest, een hippocampus-afhankelijk ruimtelijk leerparadigma ontworpen voor knaagdieren. Door belangrijke parameters te wijzigen, kunnen dieren voor en na behandelingen of in de loop van de tijd opnieuw worden getest.

De Active Place Avoidance (APA)-test, een effectieve, veelzijdige en herhaalbare ruimtelijke leertaak voor muizen

De meeste gedragsexperimenten voor knaagdieren zijn oorspronkelijk bedacht voor ratten. Vanwege de gedragsverschillen tussen ratten en muizen zijn soms aanpassingen nodig voor muizen. We presenteren een methode om het ruimtelijk werkgeheugen bij muizen te testen, waardoor de stress tijdens de werkgeheugentaak wordt geminimaliseerd.

Een appetijtieve ruimtelijke werkgeheugentaak voor muizen in een semi-geautomatiseerd 8-armig radiaal doolhof, waardoor angstige geheugenassociatie in het doolhof wordt verminderd

Het doel van deze studie was het vaststellen van een reproduceerbare methode voor het uitvoeren van een craniectomie, gevolgd door permanente, selectieve midden-cerebrale arterie-occlusie bij ratten voor toepassing in experimentele studies naar motorische en ruimtelijke geheugentekorten.

Selectieve en permanente occlusie van de middenarterie cerebrale arterie bij ratten: een experimentele benadering voor het bestuderen van motorische en ruimtelijke geheugentekorten

Leer omkeerbare koeling toe te passen voor het bestuderen van corticale bijdragen aan geheugengestuurde obstakelvermijding bij lopende katten. Deze methode onthult essentiële inzichten in neurologische locomotorische controle.

Omkeerbare koeling-geïnduceerde deactiveringen te bestuderen van de corticale bijdragen aan belemmering geheugen in de wandelende kat (Video) | JoVE Journal

Omkeerbare koeling-geïnduceerde deactiveringen te bestuderen van de corticale bijdragen aan belemmering geheugen in de wandelende kat

Meer video's verkennen