Name: Trainen van honden voor wakker, ongebreidelde functionele magnetische resonantie beeldvorming (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Leer een kosteneffectieve trainingsmethode voor wakker, ongebreidelde functionele MRI bij honden. Dit humane protocol gebruikt klassieke tegenconditionering om betrouwbare data over hersenfunctie te verkrijgen.

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

We zijn dankbaar voor Canine performance Sciences en Auburn University afdelingen van Psychology en Electrical & computer engineering. Dit werk werd gesteund door de vereniging van professionele honden trainers.

<ol><li>Tóth, L., Gácsi, M., Miklósi, Á, Bogner, P., Repa, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Awake+dog+brain+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Veterinary+Behavior%22%5BJournal%5D)">Awake dog brain magnetic resonance imaging.</a> Journal of Veterinary Behavior. 4 (2), (2009).</li>
<li>Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+MRI+in+awake+unrestrained+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Functional MRI in awake unrestrained dogs.</a> PLoS One. 7 (5), e38027(2012).</li>
<li>Bunford, N., Andics, A., Kis, A., Miklosi, A., Gacsi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Canis+familiaris+As+a+Model+for+Non-Invasive+Comparative+Neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Neurosciences%22%5BJournal%5D)">Canis familiaris As a Model for Non-Invasive Comparative Neuroscience.</a> Trends in Neurosciences. 40 (7), 438-452 (2017).</li>
<li>Jia, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+MRI+of+the+Olfactory+System+in+Conscious+Dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Plos+One%22%5BJournal%5D)">Functional MRI of the Olfactory System in Conscious Dogs.</a> Plos One. 9 (1), e86362(2014).</li>
<li>Thompkins, A. M., Deshpande, G., Waggoner, P., Katz, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+Magnetic+Resonance+Imaging+of+the+Domestic+Dog%3A+Research%2C+Methodology%2C+and+Conceptual+Issues%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Cognition+%26+Behavior+Reviews%22%5BJournal%5D)">Functional Magnetic Resonance Imaging of the Domestic Dog: Research, Methodology, and Conceptual Issues.</a> Comparative Cognition & Behavior Reviews. 11, 63-82 (2016).</li>
<li>Berns, G. S., Cook, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+Did+the+Dog+Walk+Into+the+MRI%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Directions+in+Psychological+Science%22%5BJournal%5D)">Why Did the Dog Walk Into the MRI?</a> Current Directions in Psychological Science. 25 (5), 363-369 (2016).</li>
<li>Huber, L., Lamm, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+dog+cognition+by+functional+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Learning+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Understanding dog cognition by functional magnetic resonance imaging.</a> Learning & Behavior. 45 (2), 101-102 (2017).</li>
<li>Ramirez, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRamirez%2C+K+%22Animal+training%3A+successful+animal+management+through+positive+reinforcement%22">Animal training: successful animal management through positive reinforcement</a>. , Shedd Aquarium Chicago. (1999).</li>
<li>Gerencser, L., Bunford, N., Moesta, A., Miklosi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+validation+of+the+Canine+Reward+Responsiveness+Scale+-Examining+individual+differences+in+reward+responsiveness+of+the+domestic+dog%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Development and validation of the Canine Reward Responsiveness Scale -Examining individual differences in reward responsiveness of the domestic dog.</a> Scientific Reports. 8 (1), 4421(2018).</li>
<li>Thompkins, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Separate+brain+areas+for+processing+human+and+dog+faces+as+revealed+by+awake+fMRI+in+dogs+%28Canis+familiaris%29%5BTitle%5D)+AND+%22Learning+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Separate brain areas for processing human and dog faces as revealed by awake fMRI in dogs (Canis familiaris).</a> Learning & Behavior. 46 (4), 561-573 (2018).</li>
<li>Lazarowski, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+the+Behavioral+Characteristics+of+Dogs+Purpose-Bred+and+Prepared+to+Perform+Vapor+Wake%C2%AE+Detection+of+Person-Borne+Explosives%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Veterinary+Science%22%5BJournal%5D)">Investigation of the Behavioral Characteristics of Dogs Purpose-Bred and Prepared to Perform Vapor Wake® Detection of Person-Borne Explosives.</a> Frontiers in Veterinary Science. 5 (50), (2018).</li>
<li>Lazarowski, L., Waggoner, P., Katz, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+future+of+detector+dog+research%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Cognition+%26+Behavior+Reviews%22%5BJournal%5D)">The future of detector dog research.</a> Comparative Cognition & Behavior Reviews. 14, 77-80 (2019).</li>
<li>Leidinger, C., Herrmann, F., Thone-Reineke, C., Baumgart, N., Baumgart, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Introducing+Clicker+Training+as+a+Cognitive+Enrichment+for+Laboratory+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (121), e55415(2017).</li>
<li>Council, N. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCouncil%2C+NR+%22Guide+for+the+Care+and+Use+of+Laboratory+Animals%22">Guide for the Care and Use of Laboratory Animals</a>. , 8th ed, The National Academies Press. (2011).</li>
<li>Andics, A., Gábor, A., Faragó, T., Szabó, D., Miklósi, Á <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+mechanisms+for+lexical+processing+in+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Neural mechanisms for lexical processing in dogs.</a> Science. 353 (6303), 1030-1032 (2016).</li>
<li>Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scent+of+the+familiar%3A+An+fMRI+study+of+canine+brain+responses+to+familiar+and+unfamiliar+human+and+dog+odors%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Processes%22%5BJournal%5D)">Scent of the familiar: An fMRI study of canine brain responses to familiar and unfamiliar human and dog odors.</a> Behavioural Processes. 110, 37-46 (2015).</li>
<li>Berns, G. S., Brooks, A., Spivak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Replicability+and+Heterogeneity+of+Awake+Unrestrained+Canine+fMRI+Responses%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Replicability and Heterogeneity of Awake Unrestrained Canine fMRI Responses.</a> PLoS One. 8 (12), e81698(2013).</li>
<li>Cook, P., Prichard, A., Spivak, M., Berns, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Jealousy+in+dogs%3F+Evidence+from+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Sentience%22%5BJournal%5D)">Jealousy in dogs? Evidence from brain imaging.</a> Animal Sentience. 117, 1-15 (2018).</li>
<li>Cook, P. F., Brooks, A., Spivak, M., Berns, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+brain+activations+in+awake+unrestrained+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Veterinary+Behavior-Clinical+Applications+and+Research%22%5BJournal%5D)">Regional brain activations in awake unrestrained dogs.</a> Journal of Veterinary Behavior-Clinical Applications and Research. 16, 104-112 (2016).</li>
<li>Cook, P. F., Prichard, A., Spivak, M., Berns, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Awake+canine+fMRI+predicts+dogs%27+preference+for+praise+vs+food%5BTitle%5D)+AND+%22Social+Cognitive+and+Affective+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Awake canine fMRI predicts dogs' preference for praise vs food.</a> Social Cognitive and Affective Neuroscience. 11 (12), 1853-1862 (2016).</li>
<li>Cook, P. F., Spivak, M., Berns, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobehavioral+evidence+for+individual+differences+in+canine+cognitive+control%3A+an+awake+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Cognition%22%5BJournal%5D)">Neurobehavioral evidence for individual differences in canine cognitive control: an awake fMRI study.</a> Animal Cognition. 19 (5), 867-878 (2016).</li>
<li>Cook, P. F., Spivak, M., Berns, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One+pair+of+hands+is+not+like+another%3A+caudate+BOLD+response+in+dogs+depends+on+signal+source+and+canine+temperament%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">One pair of hands is not like another: caudate BOLD response in dogs depends on signal source and canine temperament.</a> PeerJ. 2, e596(2014).</li>
<li>Dilks, D. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Awake+fMRI+reveals+a+specialized+region+in+dog+temporal+cortex+for+face+processing%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">Awake fMRI reveals a specialized region in dog temporal cortex for face processing.</a> PeerJ. 3, e1115(2015).</li>
<li>Prichard, A., Chhibber, R., Athanassiades, K., Spivak, M., Berns, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+neural+learning+in+dogs%3A+A+multimodal+sensory+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Fast neural learning in dogs: A multimodal sensory fMRI study.</a> Scientific Reports. 8 (1), 14614(2018).</li>
<li>Prichard, A., Cook, P. F., Spivak, M., Chhibber, R., Berns, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Awake+fMRI+Reveals+Brain+Regions+for+Novel+Word+Detection+in+Dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Awake fMRI Reveals Brain Regions for Novel Word Detection in Dogs.</a> Frontiers in Neuroscience. 12, 737(2018).</li>
<li>Ramaihgari, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zinc+Nanoparticles+Enhance+Brain+Connectivity+in+the+Canine+Olfactory+Network%3A+Evidence+From+an+fMRI+Study+in+Unrestrained+Awake+Dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Veterinary+Science%22%5BJournal%5D)">Zinc Nanoparticles Enhance Brain Connectivity in the Canine Olfactory Network: Evidence From an fMRI Study in Unrestrained Awake Dogs.</a> Frontiers in Veterinary Science. 5, 127(2018).</li>
<li>Robinson, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+Structural+Connectivity+of+the+Default+Mode+Network+in+Dogs+using+Diffusion+Tensor+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Characterization of Structural Connectivity of the Default Mode Network in Dogs using Diffusion Tensor Imaging.</a> Scientific Reports. 6, 36851(2016).</li>
<li>Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M., Levy, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+MRI+in+Awake+Dogs+Predicts+Suitability+for+Assistance+Work%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Functional MRI in Awake Dogs Predicts Suitability for Assistance Work.</a> Scientific Reports. 7, 43704(2017).</li>
<li>Berns, G. S., Spivak, M., Nemanic, S., Northrup, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+Findings+in+Dogs+Trained+for+Awake-MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Veterinary+Science%22%5BJournal%5D)">Clinical Findings in Dogs Trained for Awake-MRI.</a> Frontiers in Veterinary Science. 5, 209(2018).</li>
<li>Jia, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+odor-induced+activity+in+the+canine+brain+using+zinc+nanoparticles%3A+A+functional+MRI+study+in+fully+unrestrained+conscious+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Senses%22%5BJournal%5D)">Enhancement of odor-induced activity in the canine brain using zinc nanoparticles: A functional MRI study in fully unrestrained conscious dogs.</a> Chemical Senses. 41 (1), 53-67 (2016).</li>
<li>Kyathanahally, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anterior-posterior+dissociation+of+the+default+mode+network+in+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Structure+and+Function%22%5BJournal%5D)">Anterior-posterior dissociation of the default mode network in dogs.</a> Brain Structure and Function. 220 (2), 1063-1076 (2015).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Het hierboven beschreven protocol scheidt de training van het statische gedrag (kin-rest) van desensibilisatie naar de MRI-omgeving. Verder maakt het gebruik van een generalisatie procedure van stationering in verschillende niet-vergelijkbare locaties, om te helpen bij de overdracht van het statige gedrag naar de echte MRI-scan omgeving; het doet dit zonder de noodzaak van uitgebreide trainingstijd in de MRI-scan omgeving, wat duur kan zijn. Over het algemeen werd de training en het testen voltooid in 14 uur en resulteer...

Magnetische resonantie imaging (MRI) uitgevoerd op ongebreidelde waakhonden is een nieuwe methode, het creëren van een frisse manier om te onderzoeken functie en structuur in de hersenen van de hond. De eerste gepubliceerde rekeningen van de heer Image Acquisition van ongebreidelde waakhonden werden gepubliceerd in 2009 (structureel) en 2012 (functioneel)1,2. Er zijn verschillende voordelen van functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) voor het bestuderen van de hersenfunctie in ongebreidelde waakhonden. Ten eerste is het verzamelen van gegevens vergelijkbaar met die van mensen, en daarom gemakkelijker generaliseerbaar over soorten3. Ten tweede is er geen anesthesie nodig, waardoor ongewenste nawerkingen worden geëlimineerd. Derde, hersenactiviteit wordt gewijzigd door anesthesie en daarom cognitieve functie kan beter worden beoordeeld zonder anesthesie4. Ten vierde, terwijl de ontbering van vloeistoffen/voedsel en fysieke terughoudendheid onderzoekers toelaten om niet-geseste dieren te bedelen (bijv. knaagdier-, aviaire-en primaat modellen), kunnen die dieren in zeer verschillende cognitieve toestanden zijn van hun niet-achtergestelde en ongebreidelde tegenhangers 3.
Momenteel zijn er vijf laboratoria over de hele wereld die wakker honden scannen (Atlanta, USA; Auburn, Verenigde Staten; Budapest, Hungary; Querétaro, Mexico; Wenen, Oostenrijk), en er is geen gestandaardiseerde methode voor het trainen van honden om opzettelijk een MRI-scan te ondergaan5,6,7. Alle trainingsmethoden delen het gemeenschappelijke doel van het trainen van honden te blijven voor langere tijd, die nodig is voor kwaliteit hersenscans. Hoewel alle methoden werken via de principes van wapenings leren, hoe precies het wordt geïmplementeerd varieert, en we weten nog niet de impact van deze variantie op de resultaten. Dus als een voorgestelde opleidings methode wordt geaccepteerd en op grote schaal wordt gebruikt, kan dit een zekere mate van ongewenste variantie in de gegevens verminderen. In dit artikel richten we ons op de trainingsmethode voor het stationering in de MRI-scanner. MRI-scanning is duur en de voorgestelde methode die we ontwikkelden, heeft als doelkosten effectief te zijn en dus generaliseerbaar te zijn voor trainers over de hele wereld zonder regelmatige toegang tot een MRI-scanner voor training.
De methode bestaat uit twee belangrijke componenten: training en testen. Training bestaat uit twee fasen. Fase één is de opleiding van de hond naar kin target (dat wil zeggen, station) in een open omgeving en fase twee is de opleiding van de hond naar station in een mock MRI. Desensibilisatie naar de MRI vindt plaats tijdens de trainings fasen, tijdens afzonderlijke, speciale auditieve blootstellings sessies. Testen bestaat uit het stationering in een draagbare mock MRI, in vijf verschillende testlocaties. Het nut van deze testfase is het generaliseren van het statische gedrag, het vergemakkelijken van overdracht naar de echte MRI-omgeving. Het algemene protocol is samengevat in Figuur 1.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60192/60192fig1a.jpg"> Figuur 1: protocol tijdlijn. De protocol tijdlijn is onderverdeeld in twee componenten, training en testen. Training is verder onderverdeeld in twee fasen, open omgeving en mock MRI. Tijdens de training worden ook afzonderlijke auditieve blootstellings sessies uitgevoerd. Het testen bestaat uit het stationering in een draagbare mock MRI, in vijf verschillende overdrachts locaties (T1-T5). Zodra de hond het statige gedrag heeft gegeneraliseerd naar criterium op vijf verschillende overdrachts locaties, is de hond klaar voor het verzamelen van gegevens in de echte MRI-omgeving. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60192/60192fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>
Afhankelijk van de fase, training en testen duurt 25 tot 75 minuten per week, per hond: 1 10-minuut auditieve blootstellings sessie en twee of meer 5 tot 30-minuten Statietende sessies. Dit protocol kan in 25 weken worden voltooid. Tijdens het testen van de overdracht, honden uit te voeren verschillende aanvallen van een 5-minuten roerloos down/verblijf en kin rust in een draagbare mock MRI (boring, radiofrequentiespoel, 90 + dB audio, ear padding) in vijf ongelijksoortige locaties. Overdrachts sessies vinden eenmaal per week plaats gedurende 30-60 minuten, gedurende vijf opeenvolgende weken. Tijdens MRI-testen voeren honden verschillende aanvallen van het uiteindelijke statiegedrag uit tijdens een sessie van structurele en functionele gegevensverwerving van 60 minuten in een echte MRI-scanner.
Tijdens het trainen en testen, een kin rust is het gedrag van focus. Een kin rust is de hond het aanraken van zijn kin aan het oppervlak van een object na een hint te richten (dat wil zeggen, rusten zijn kin) naar dat oppervlak. Die hint om te targeten kan fysiek zijn (bijvoorbeeld gebaar, kunstaas), verbaal (bijvoorbeeld gesproken woord "rust"), of een object (bijv. toegang tot de kin-rust zelf). Vloeiend prestaties van de kin targeting gedrag is cruciaal voor het beperken van hoofd beweging. In dit protocol is het gedrag van de kin-rest geconditioneerd, onderhouden en gegeneraliseerd om in meerdere contexten (verschillende rest apparaten, op meerdere locaties) te worden uitgevoerd met een toenemende doel duur (maximaal vijf minuten). Bovendien, de trainer voorwaarden en onderhoudt sterke prestaties van het gedrag naar beneden en verblijf, evenals een goede stimulans controle over de release cue "Oke," de geconditioneerde bekracer en gedrags gebeurtenis marker "Klik," en het blijven gaan signaal (KGS) "goed" 8. in de loop van het protocol worden meerdere stimuli en toestellen in specifieke stadia en voor specifieke intervallen geïntroduceerd. Deze materialen worden gemakkelijk en voordelig aangekocht. Zie de tabel met materialenvoor volledige details.

```html
<table><tbody><tr><td>Acrylic Mock Radiofrequency Coil</td><td>Menards</td><td>TU59018594</td><td>Mock Radiofrequency (RF) Coil: 8" diameter x 4' Concrete Form Tube. Makes four mock RF coils; cut form tube in four even lengths for four 8" diameter x 1' mock RF coils.</td></tr><tr><td>Agility Tunnel</td><td>J&amp;J Dog Supplies</td><td>TT053</td><td>Open Agility Training Tunnel</td></tr><tr><td>Bluetooth Speaker</td><td>Sharkk</td><td>SP-SK896WTR-GRY</td><td>Portable Scan Audio Playback: Waterproof Bluetooth Speaker Sharkk 2O IP67 Bluetooth Speaker Outdoor Pool Beach and Shower Portable Wireless Speaker</td></tr><tr><td>Cardboard Concrete Form Tube</td><td>Menards</td><td>TU10120014</td><td>Stationary Mock MRI Bore: Sonotube 24" diameter x 12' Standard Wall Water-Resistant Concrete Form. Makes two mock bores; cut form tube in half for two 24" diameter x 6' bores.</td></tr><tr><td>Chuckit Ball</td><td>Chuckit!</td><td>17030</td><td>Toy Reward: Chuckit! Ultra Ball</td></tr><tr><td>Decibel X</td><td>Skypaw</td><td></td><td>Decibel meter phone app</td></tr><tr><td>Exercise Mat</td><td></td><td></td><td>Foam chin rest: cut mat in half lengthwise. Roll up, and secure roll with hot glue. Cut chin-size notch in center with X-ACTO knife. Hot-glue velcro to bottom surface.</td></tr><tr><td>Folding Table</td><td></td><td></td><td>3' x 6' folding table</td></tr><tr><td>Microfiber Car Wax Applicator Pad</td><td>Viking Car Care</td><td>862400</td><td>Viking Car Care Microfiber Applicator Pads</td></tr><tr><td>Natural Balance Treat Log</td><td>Natual Balance</td><td>236020</td><td>Food Reward: E.g., Chicken Formula Dog Food Roll, 3.5-lb roll</td></tr><tr><td>Plywood</td><td></td><td></td><td>Platform: 2"x4"x6' length of wood affixed to 3'x6' plywood board. Hot glue exercise mat on plywood board for traction. Braces: 3 4x4x4" cubes cut at 45-degree angle affixed to ends of 1"x4"x3' lengths of wood. Makes 3 braces.</td></tr><tr><td>Sand Bags</td><td>J&amp;J Dog Supplies</td><td>AG155</td><td>J&amp;J Professional Quality Sandbags x 2</td></tr><tr><td>Speaker System</td><td>Pioneer Electrics</td><td>HTD645DV</td><td><a href="https://www.pioneerelectronics.com/pio/pe/images/portal/cit_11221/93327312Operating%20Instructions%20S-HTD630.pdf" target="_blank">Stationary Scan Audio Playback: Pioneer HTD645DV 5 Disk DVD Home Theater System with Wireless Surround Speakers. Operating Instructions.</a></td></tr><tr><td>Towel</td><td></td><td></td><td>standard towel</td></tr></tbody></table>
```

trainen van honden voor wakker, ongebreidelde functionele magnetische resonantie beeldvorming

Training Dogs for Awake, Unrestrained Functional Magnetic Resonance Imaging

We presenteren een Canine functioneel magnetische resonantie imaging (fMRI) opleidings protocol dat kan worden gedaan op een kosteneffectieve manier, met High-Energy honden, voor de verwerving van functionele en structurele gegevens. Deze methode voor het trainen van honden voor wakker, ongebreidelde fMRI maakt gebruik van een generalisatie procedure van stationering in verschillende niet-vergelijkbare locaties om de overdracht van het stationgedrag naar de echte MRI-scan omgeving te vergemakkelijken; het doet dit zonder de noodzaak van uitgebreide trainingstijd in de MRI-scan omgeving, wat duur kan zijn. Verder splitst deze methode de training van een statieven (d.w.z. kinrust) gedrag van desensibilisatie naar de MRI-omgeving (d.w.z. 100 + decibel scan audio), de laatste volbracht tijdens speciale auditieve blootstellings sessies. Het volledige trainings-en testprotocol vereiste 14 uur en resulteerde in directe overdracht naar nieuwe locaties. We presenteren ook voorbeelden van Canine fMRI-gegevens die zijn verkregen van visuele gezichts verwerking en olfactorische discriminatie paradigma's.

Het gemiddelde aantal herhalingen van elk sessie niveau wordt weergegeven in tabel 1. Het volledige trainings-en testprotocol vereist 14 h (M = 13,55 h, bereik 12-16 h) en bestond uit 90 sessies (Range 87-93 sessies). Open omgeving training duurde 4,38 h (bereik 3-5 h), mock MRI training duurde 5,4 h (bereik 4.2-6.5 h), en overdracht was 2,5 h verdeeld in 5 30 min sessies. Onderhouds sessies op niveau 19 werden uitgevoerd tijdens de overdracht en worden weerspiegeld in de...

Magnetische resonantie imaging (MRI) op ongebreidelde waakhonden is een nieuwe methode met verschillende voordelen ten opzichte van beeldvorming met fysieke of chemische terughoudendheid. Dit protocol introduceert een kosteneffectieve trainingsmethode die de training in de MRI-omgeving minimaliseert, wat duur kan zijn en maximaliseert de onderwerppool die beschikbaar is voor Canine functionele MRI.

Trainen van honden voor wakker, ongebreidelde functionele magnetische resonantie beeldvorming

We present a canine functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) training protocol that can be done in a cost-effective manner, with high-energy dogs, for ...

Magnetic Resonance Imaging uitgevoerd bij ongebreidelde honden is een nieuwe methode die een frisse manier van onderzoeken functie en structuur in de hond hersenen creëert. De methode is humaan, kosteneffectief, en het werkt, niet alleen voor honden in deze onderzoekscontext, maar als een steiger voor andere veeteelt gedrag trainingsprogramma's. De overdracht van klassieke contra-conditionering strategieën helpen de honden om snel te acclimatiseren een robuuste stationing gedrag aan de scanner omgeving.Omdat het protocol kosteneffectief is, is het generaliseerbaar voor trainers over de hele wereld zonder regelmatige toegang tot een MRI-scanner. Voor actieve, auditieve belichtingssessies vervoert u de hond naar een vertrouwde overdekte trainingsruimte. En speel scanaudio af op het opgegeven volume van de sessie.Na tien seconden, deelnemen aan 20 seconden speelgoed spelen met de hond, terwijl de scanner ruis is nog steeds hoorbaar. Na 20 seconden spelen, haal het speelgoed van de hond en pauzeer het geluid. Wacht dan met de hond in stilte zonder de beloning voor 10 seconden voor het begin van de volgende proef.Voer één sessie uit van 10 proeven per week gedurende 12 weken, waardoor het decibelvolume gedurende de sessies gedurende de gehele trainingsperiode toeneemt. Om de kin doel te vangen handdoek met de hond staan, zitten, of in de down positie, klik, dan behandelen om de hond om de handdoek te onderzoeken. Zodra de hond de handdoek betrouwbaar zal onderzoeken, klik dan behandelen voor om het even welke neus aan handdoek en verdere kin aan handdoekcontact tot de duur van het handdoekcontact minstens twee seconden voor maximaal vijf minuten per zitting bereikt.Wanneer de hond zal kin doel voor ten minste 26 seconden, klik dan te behandelen voor een onderzoek van het schuim kin rest apparaat. Na verschillende versterkte onderzoeken van het apparaat, cue rust en klik vervolgens behandelen voor een tot twee seconden van kin contact gedurende vijf tot 15 minuten van de opleiding tot 40 seconden van contact is bereikt. Voor mock MRI stationing sessies, nodigen de hond om te springen of til de hond in de mock bore en cue de hond om te gaan liggen, te klikken dan te behandelen.Cue de hond om te rusten. En klik dan behandelen voor een tot 12 seconden van kin gericht op het schuim kin rust in de verhoogde boring in 5 tot 15 minuten sessies tot de duur toeneemt tot 60 seconden. Versterk minder nauwkeurige benaderingen van het gedrag in eerste instantie, als de trainer zal de mogelijkheid hebben om selectief te versterken voor een betere uitlijning precisie in latere herhalingen.Wanneer de hond kan kin doel in de mock boring voor ten minste 60 seconden, cue naar beneden en rust, en outfit de hond met oor vulling. Plaats scanaudio op een nauwelijks hoorbaar volume tussen nul en 40 decibel. En klik vervolgens behandelen voor een tot 12 seconden van kin contact in 15 tot 30 minuten durende trainingen tot de duur duurt ten minste 107 seconden.Wanneer de hond kan ondersteunen vijf minuten in beneden verblijf in de kin rust in de mock boring en mock RF spoel, terwijl het dragen van oor vulling met de scanner lawaai spelen op 80 tot 110 decibel, staan of zitten naast draagbare mock bore met de mock RF spoel, en gebaar naar de hond om de nieuwe boring in te voeren. Cue naar beneden en rust, en outfit het dier met oor vulling. Plaats scanaudio op 80 tot 110 decibel.En klik vervolgens behandelen voor 1 tot 30 seconden van het stationeren in de nieuwe locatie. Volgende sonde voor de criteriumduur, versterkend op 5 minuten of wanneer de hond breekt. Zodra de hond het stationingsgedrag heeft gegeneraliseerd tot criterium in vijf verschillende overdrachtlocaties, is de hond klaar voor het verzamelen van gegevens in de echte MRI-omgeving.Hier wordt de maximale duur van vier honden getraind in dit protocol, zoals aangetoond voor de laatste drie sessies aan het einde van de training en de verschillende trainingslocaties wordt getoond. De prestaties waren stabiel aan het einde van de stationing training en alle honden overgebracht naar de mock training locaties met een maximale duur gelijk aan opleiding. Drie van de honden overgebracht naar de MRI-scanner en aangetoond herhaalde aanvallen van de max mogelijke duur van 206 seconden.De ene hond die niet over te dragen aan de MRI-scanner had een groter hoofd dan de andere honden en kon niet comfortabel passen in de spoel, waarschijnlijk bij te dragen aan de onwil om deel te nemen aan de scans. Eenmaal opgeleid om deel te nemen aan functionele MRI-scans, kunnen we sensorische verwerkingsinformatie verzamelen binnen verschillende modaliteiten. Bijvoorbeeld, aangrenzende, maar verschillende hersengebieden op de temporale cortex in de hond hersenen actief zijn voor de verwerking van hond en menselijke gezichten.Groene gebieden vertegenwoordigen gebieden van de hersenen actiever voor menselijke gezichten in contrast met hond gezichten. Terwijl rode gebieden vertegenwoordigen gebieden van de hersenen actiever voor hond gezichten, in tegenstelling tot menselijke gezichten. Terwijl de olfactorische bol, periamygdala, voorste olfactorische cortex, entorhinale cortex, en piriforme lobben actief zijn in zowel wakker als verdoofd honden, de regio's die een hogere orde cognitieve verwerking betrekken worden voornamelijk geactiveerd in wakkere honden.Het protocol is ontworpen rond het idee dat hoofdbeweging onverenigbaar is met een robuust kinrustgedrag, dat is gegeneraliseerd om in meerdere instellingen voor te komen. Terwijl canine functionele MRI is in zijn naissance stadia, de toekomst is veelbelovend voor het voortdurende gebruik van de beste vriend van de mensheid in het begrijpen van hersengedrag relaties. Onze bevindingen kunnen bijvoorbeeld het inzicht bevorderen in het beter selecteren, trainen en in dienst nemen van honden voor taken die de samenleving ten goede komen, zoals het detecteren van gevaarlijke bedreigingen zoals explosieven.Met de robuuste methode van scanner acclimatisatie, de beperkingen van het nut van de scanner zijn alleen gebonden door de creativiteit van de vragen van de onderzoeker en experimentele ontwerpen.

training-dogs-for-awake-unrestrained-functional-magnetic-resonance

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

In dit artikel onderzoeken we de methodologie en de overwegingen die relevant zijn voor de combinatie van TMS en fMRI om de effecten van brain stimulation te onderzoeken op het standaard netwerk.

De combinatie van Transcranial Magnetic Stimulation en fMRI om de standaard-modus Netwerk Onderzoek

Source: Blanc, J., et al. Functional Magnetic Resonance Spectroscopy at 7 T in the Rat Barrel Cortex During Whisker Activation. J. Vis. Exp. (2019)This video demonstrates the method of analyzing metabolic changes in the rat barrel cortex using functional magnetic resonance spectroscopy during whisker stimulation. Baseline metabolite spectra are compared with stimulated spectra to detect lactate increase in the barrel cortex, confirming successful neuronal activation.

Functional Magnetic Resonance Spectroscopy of the Rat Barrel Cortex During Whisker Stimulation

Functionele studies van het gehoorsysteem bij zoogdieren zijn traditioneel uitgevoerd met behulp van ruimtelijk gerichte technieken zoals elektrofysiologische opnames.  Het volgende protocol beschrijft een methode voor het visualiseren van grootschalige patronen van geïnduceerde hemodynamische activiteit in de gehoorschors van katten met behulp van functionele magnetische resonantie beeldvorming.

Functionele Beeldvorming van de auditieve cortex in volwassen katten met behulp van High-field fMRI

Dit protocol beschrijft een standaard methode voor gelijktijdige functionele magnetische resonantie imaging en diepe hersenstimulatie bij de knaagdieren. Het gecombineerde gebruik van deze experimentele instrumenten maakt de exploratie van wereldwijde downstream activiteit in antwoord op elektrische stimulatie vrijwel elk doel hersenen.

Deep Brain Stimulation met gelijktijdige fMRI in Knaagdieren

Dit protocol beschrijft de stappen en gegevensanalyse die nodig zijn om optogenetisch functioneel magnetische resonantiebeeldvorming (ofMRI) met succes uit te voeren. ofMRI is een nieuwe techniek die high-field fMRI-uitlezing combineert met optogenetische stimulatie, waardoor het mogelijk wordt om celtype-specifieke kaarten van functionele neurale circuits en hun dynamica in de gehele levende hersenen te maken.

Optogenetische Functionele MRI

De mogelijkheid om te bewegen en/of controle van Neurale plasticiteit kan worden cruciaal voor de toekomstige behandelingen voor neurologische aandoeningen en het herstel van hersenletsel. In deze paper presenteren wij een protocol inzake het gebruik van neurofeedback training waarbij functionele magnetische resonantie imaging te moduleren van menselijke hersenfunctie.

Een Protocol voor de administratie van Real-Time fMRI Neurofeedback Training

Nadat u hebt gecontroleerd door bloed-zuurstof-niveau-afhankelijke functionele magnetische resonantie imaging (fMRI vet) thats het overeenkomstige vat Somatosensorische cortex gebied (genoemd S1BF) correct geactiveerd, de belangrijkste doel van deze studie is te kwantificeren lactaat inhoud schommelingen in de hersenen geactiveerd rat door gelokaliseerde proton magnetische resonantie spectroscopie (1H-mevrouw) bij 7 T.

Functionele magnetische resonantie spectroscopie op 7 T in de Rat vat Cortex tijdens de Whisker activering

Functionele mapping van dierlijke hersenen kan profiteren van de real-time functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) experimentele opzet. Met behulp van de nieuwste software die is geïmplementeerd in het MRI-systeem voor dieren, hebben we een real-time monitoringplatform voor fMRI voor kleine dieren opgezet.

Real-time fMRI Brain Mapping bij dieren

Dit protocol beschrijft een methode voor het verkrijgen van stabiele resting-state functionele magnetische resonantie beeldvorming (rs-fMRI) gegevens van een rat met lage dosis isofluraan in combinatie met lage dosis dexmedetomidine.

Verwerving van resting-state functionele magnetische resonantie beeldvormingsgegevens in de rat

Een gedetailleerde nieuwe procedure voor functionele beeldvorming van wakkere, op het hoofd gefixeerde ratten wordt beschreven.

Hoofdimplantaten voor de neuroimaging van wakkere, op het hoofd gefixeerde ratten

Leer een kosteneffectieve trainingsmethode voor wakker, ongebreidelde functionele MRI bij honden. Dit humane protocol gebruikt klassieke tegenconditionering om betrouwbare data over hersenfunctie te verkrijgen.

Trainen van honden voor wakker, ongebreidelde functionele magnetische resonantie beeldvorming

Meer video's verkennen