Method Article

Badanie reprezentacji obiektów w grzbietowym strumieniu wzrokowym makaka przy użyciu nagrań jednojednostkowych

DOI:

10.3791/57745

⸱

August 1st, 2018

 ,  , 
1Laboratorium voor Neuro-en Psychofysiologie, Katholieke Universiteit Leuven, 2The Leuven Brain Institute

In This Article

Summary

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

Przedstawiono szczegółowy protokół do analizy selektywności obiektów neuronów ciemieniowo-czołowych zaangażowanych w transformacje wzrokowo-motoryczne.

Abstract

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

Poprzednie badania wykazały, że neurony w obszarach ciemieniowo-czołowych mózgu makaka mogą być wysoce selektywne dla obiektów świata rzeczywistego, zakrzywionych powierzchni zdefiniowanych przez rozbieżności i obrazów obiektów świata rzeczywistego (z rozbieżnościami i bez nich) w podobny sposób, jak opisano w brzusznym strumieniu wzrokowym. Ponadto uważa się, że obszary ciemieniowo-czołowe przekształcają informacje o obiekcie wizualnym w odpowiednie wyjścia motoryczne, takie jak wstępne kształtowanie dłoni podczas chwytania. Aby lepiej scharakteryzować selektywność obiektów w sieci korowej zaangażowanej w transformacje wzrokowo-ruchowe, udostępniamy zestaw testów mających na celu analizę selektywności obiektów wzrokowych neuronów w obszarach ciemieniowo-czołowych.

Introduction

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

Ludzkie i nie-ludzkie naczelne dzielą zdolność do wykonywania złożonych działań motorycznych, w tym chwytania obiektów. Aby skutecznie wykonać te zadania, nasz mózg musi zakończyć transformację wewnętrznych właściwości obiektu w polecenia motoryczne. Ta transformacja opiera się na wyrafinowanej sieci grzbietowych obszarów korowych zlokalizowanych w ciemieniowej i brzusznej korze przedruchowej1,2,3 (Rysunek 1).

Z badań zmian u małp i ludzi4,5, wiemy, że grzbietowy strumień ....

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

Protocol

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

Wszystkie procedury techniczne zostały przeprowadzone zgodnie z Przewodnikiem Narodowego Instytutu Zdrowia dotyczącym opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych oraz Dyrektywą UE 2010/63/UE i zostały zatwierdzone przez Komitet Etyczny KU Leuven.

1. Ogólne metody nagrań zewnątrzkomórkowych u przebudzonych małp zachowujących się

  1. Trenuj zwierzęta, aby wykonywały zadania wizualne i motoryczne wymagane do odpowiedzi na Twoje konkretne pytanie badawcze. Upewnij się, że zwierzę jest w stanie elastycznie przełączać się między zadaniami podczas tej samej sesji nagraniowej, aby dokładnie przetestować neuron i uzyskać lepsze zrozumienie....

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

Results

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

Rysunek 5 przedstawia odpowiedzi przykładowego neuronu zarejestrowanego z obszaru F5p testowanego z czterema obiektami: dwoma różnymi kształtami - kulą i płytką - pokazanymi w dwóch różnych rozmiarach (6 i 3 cm). Ten konkretny neuron reagował nie tylko na dużą kulę (bodziec optymalny; lewy górny panel), ale także na dużą płytkę (lewy dolny panel). Dla porównania, reakcja na mniejsze obiekty była słabsza (prawy górny i dolny panel).

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

Discussion

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

Kompleksowe podejście do badania strumienia grzbietowego wymaga starannego doboru zadań behawioralnych i testów wizualnych: paradygmaty wizualne i chwytne mogą być stosowane zarówno łącznie, jak i oddzielnie, w zależności od specyficznych właściwości regionu.

W tym artykule podajemy przykłady aktywności neuronalnej rejestrowanej zarówno w AIP, jak i F5p w odpowiedzi na podzbiór zadań wzrokowych i motorycznych, ale bardzo podobne reakcje można zaobserwować w innych obszarach czołowych, takich j.......

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 Inez Puttemans, Marc De Paep, Sara De Pril, Wouter Depuydt, Astrid Hermans, Piet Kayenbergh, Gerrit Meulemans, Christophe Ulens i Stijn Verstraeten za pomoc techniczną i administracyjną.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Robot chwytającyGIBAS Universal RobotsUR-6-85-5-ARamię robota wyposażone w chwytak
Silnik karuzelowySiboniRD066/† 20 MV6, 35x23 F02Silnik do zaimplementowania w pionowej karuzeli na zamówienie. Umożliwia obracanie karuzeli.
Eye trackerSR ResearchEyeLink IISystem kamer na podczerwień próbkowanie z filtrem 500 Hz
FiltryWavetek Rockland852wykonują różne funkcje przetwarzania sygnału w celu usunięcia niepożądanych składowych częstotliwości sygnału.
PrzedwzmacniaczBAK ELECTRONICS, INC.A-1Model A-1 pozwala na zmniejszenie pojemności wejściowej i odbioru szumów oraz umożliwia badanie impedancji mikroelektrod metalowych
ElektrodyFHCUEWLEESE*N4GMikroelektrody metalowe (* = Impedancja, do wyboru przez badacza)
Monitor CRTVision Research GraphicsM21L-67S01Monitor CRT wyposażony jest w szybko-rozpadający się luminofor P46 pracujący z częstotliwością 120 Hz
Ferroelektryczne migawki ciekłokrystaliczneDisplay TechPanel migawki FLC; LV2500P-OEMMigawki działają z częstotliwością 60 Hz przed małpami i są zsynchronizowane z pionowym cofnięciem monitora
elektroniczne

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Gallese, V., Fadiga, L., Fogassi, L., Rizzolatti, G. Action recognition in the premotor cortex. Brain. 119 (2), 593-609 (1996).
  2. Fogassi, L., Gallese, V., Buccino, G., Craighero, L., Fadiga, L., Rizzolatti, G. Cortical mechanism for the visual guidance of hand grasping movements in the monkey: a reversible inactivation study. Brain.

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

Tags

Macaque Dorsal Visual StreamSingle unit RecordingsVisually guided Grasping TaskPassive Fixation TaskFerroelectric Liquid Crystal ShuttersCathode Ray Tube MonitorReceptive Field TestContour TestReduction TestShape Selectivity Analysis

Related Articles