Odwracalne dezaktywacje wywołane chłodzeniem w celu zbadania wkładu kory mózgowej w pamięć przeszkód u chodzącego kota

Carmen Wong; Stephen G. Lomber

doi:10.3791/56196

Method Article

Odwracalne dezaktywacje wywołane chłodzeniem w celu zbadania wkładu kory mózgowej w pamięć przeszkód u chodzącego kota

DOI:

10.3791/56196

⸱

December 11th, 2017

Carmen Wong¹^,² , Stephen G. Lomber¹^,²^,³^,⁴^,⁵

¹Cerebral Systems Laboratory, University of Western Ontario, ²Graduate Program in Neuroscience, University of Western Ontario, ³Brain and Mind Institute, University of Western Ontario, ⁴Department of Physiology and Pharmacology, University of Western Ontario, ⁵Department of Psychology, University of Western Ontario

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Złożona lokomocja w naturalnym środowisku, wymagająca starannej koordynacji kończyn, obejmuje obszary kory ciemieniowej. Poniższy protokół opisuje zastosowanie odwracalnej dezaktywacji wywołanej chłodzeniem w celu zademonstrowania roli obszaru ciemieniowego 5 w sterowanym pamięciowo unikaniu przeszkód u chodzącego kota.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Na złożonym, naturalistycznym terenie, informacje sensoryczne o przeszkodzie środowiskowej mogą być wykorzystane do szybkiego dostosowania ruchów lokomotorycznych w celu uniknięcia jej. Na przykład u kota informacje wizualne o zbliżającej się przeszkodzie mogą modulować kroki w celu uniknięcia. Adaptacja lokomotoryczna może również zachodzić niezależnie od wzroku, ponieważ nagłe bodźce dotykowe do nogi przez spodziewaną przeszkodę mogą modyfikować kroki wszystkich czterech nóg w celu uniknięcia. Tak złożona koordynacja ruchowa obejmuje struktury nadrdzeniowe, takie jak kora ciemieniowa. Protokół ten opisuje zastosowanie odwracalnej, indukowanej chłodzeniem dezaktywacji kory mózgowej do oceny wkładu kory ciemieniowej w poruszanie się po przeszkodach sterowanych pamięcią u kota. Małe pętle chłodzące, znane jako kriopętle, są specjalnie ukształtowane, aby dezaktywować dyskretne obszary zainteresowania w celu oceny ich wkładu w jawne zachowanie. Takie metody zostały wykorzystane do wyjaśnienia roli obszaru ciemieniowego 5 w sterowanym pamięciowo unikaniu przeszkód u kota.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Na naturalistycznym, nierównym terenie, informacje sensoryczne o przeszkodzie, które można uzyskać za pomocą wzroku lub dotyku, mogą szybko modyfikować lokomocję w celu jej ominięcia. Ta staranna koordynacja ruchów krokowych obejmuje wiele obszarów korowych¹^,². Na przykład obszary kory ruchowej ³^,⁴ i kora ciemieniowa ⁵^,⁶^,⁷ były zaangażowane w złożone zadania lokomotoryczne, takie jak unikanie przeszkód. U zwierząt czworonożnych modulacje krokowe wymagane do om....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wszystkie procedury zostały przeprowadzone zgodnie z Przewodnikiem Narodowej Rady ds. Badań Naukowych dotyczącym opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych (ósme wydanie; 2011) oraz Przewodnikiem Kanadyjskiej Rady ds. Opieki nad Zwierzętami (1993) i zostały zatwierdzone przez Podkomitet ds. Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Zachodniego Ontario przy Uniwersyteckiej Radzie ds. Opieki nad Zwierzętami.

Poniższa procedura może być zastosowana do eksperymentów badających wpływ kory mózgowej na kontrolę lokomotoryczną u chodzącego kota.

1. Aparatura

Skonstruuj aparaturę służącą do oceny pamięci przeszkód.....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten protokół został z powodzeniem wykorzystany do zbadania wpływu kory ciemieniowej na pamięć przeszkód u chodzącego kota¹⁹. W tym badaniu kriopętle wszczepiono obustronnie na obszarach ciemieniowych 5 i 7 u trzech dorosłych (>6 miesięcy) kotek (Ryc. 5A). Zwierzęta oceniano w paradygmacie dotykowej pamięci przeszkód przy braku chłodzenia (ciepło, warunki kontrolne) lub gdy obszar 5 lub 7 był obustronnie dezaktywowany.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opisany paradygmat wykorzystuje wywołane chłodzeniem dezaktywacje dyskretnych obszarów kory mózgowej za pomocą kriopętli w celu zbadania poruszania się po przeszkodach sterowanych przez pamięć u kota. Paradygmaty wizualnej i dotykowej pamięci przeszkód są dość proste do wykonania dla zwierząt, ponieważ wykorzystują naturalistyczne zachowania lokomotoryczne, które występują przy minimalnym wysiłku, gdy zwierzę jest zmotywowane do podążania za poruszającym się źródłem pożywienia. W związku z tym większość okresu szkolenia .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dziękujemy za wsparcie ze strony Kanadyjskich Instytutów Badań nad Zdrowiem, Kanadyjskiej Rady ds. Badań nad Naukami Przyrodniczymi i Inżynierią (NSERC) oraz Kanadyjskiej Fundacji na rzecz Innowacji. C.W. była wspierana przez stypendium Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarship (NSERC).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Kamera	IDS Imaging Development Systems GmbH	Model: UI-5240CP-C-HQ
Rurka dolotowa	Restek	25306	Niekołnierzowy koniec jest zanurzony w zbiorniku metanolu, podczas gdy kołnierz jest podłączony do pompy
Pump	Fluid Metering, Inc.	Model: QG 150
Nalgene Dewar Kolba próżniowa	Sigma-Aldrich	F9401
Rurki teflonowe	Ezkem	A051754
Termometr z mikrosondą	Physitemp	Model: BAT-12
Kołnierzowe końcówki rur	Valco Instruments Co. Inc.	CF-1BK	Dostępne różne kolory do kodowania kolorami. Pakiety zawierają taką samą liczbę podkładek jak złączki
Podkładki	Valco Instruments Co., Inc.	CF-W1	Dodatkowe podkładki
Zestaw do wywijania kołnierzy	Pro Liquid GmbH	201553
Łącznik rurki	Restek	25323
Obcinak do rurek	Restek	25069
Męskie złącze termopary	Omega	SMPW-T-M	Służy do wykonania połączenia kablowego z termometrem
Przewód termopary	Omega	PP-T-24S	Służy do produkcji połączenie kablowe z termometrem
MATLAB	MathWorks	n/a

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Drew, T., Marigold, D. S. Taking the next step: cortical contributions to the control of locomotion. Curr. Opin. Neurobiol. 33, 25-33 (2015).
Takakusaki, K. Neurophysiology of gait: From the spinal cord to the frontal lobe. Mov. Disord. 28

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Odwracalne dezaktywacje wywołane chłodzeniem w celu zbadania wkładu kory mózgowej w pamięć przeszkód u chodzącego kota

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles