Artigo de método

sinalizado-Bigode Eyeblink condicionamento clássico em Ratos fixo-Cabeça

DOI:

10.3791/53310

30 de março de 2016

Neste artigo

Resumo

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

A preparação apresentada aqui para o condicionamento do piscar de olhos sinalizado pelo bigode em camundongos com a cabeça fixa estimula precisamente bigodes específicos, permitindo que os camundongos deambulem em uma esteira cilíndrica. Um estímulo condicionado de estimulação de bigode (CS) emparelhado com um estímulo incondicionado de choque periorbital (US) resulta em aprendizado associativo confiável neste aparelho.

Resumo

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

O condicionamento do piscar de olhos é um paradigma comum para investigar os mecanismos neurais subjacentes ao aprendizado e à memória. Para melhor utilizar o extenso repertório de técnicas científicas disponíveis para estudar o aprendizado e a memória no nível celular, é ideal ter uma plataforma craniana estável. Como os camundongos não toleram prontamente a contenção, eles geralmente são treinados enquanto se movem livremente em uma câmara. As informações de estímulo condicionado (CS) e estímulo incondicionado (US) são fornecidas e as respostas de piscar de olhos são registradas por meio de uma corda conectada à cabeça do mouse. No aparelho de cabeça fixa apresentado aqui, os ratos podem correr como quiserem enquanto suas cabeças estão presas para facilitar a experimentação. O condicionamento confiável da resposta ao piscar de olhos é obtido com este aparelho de treinamento, que permite a administração de estimulação do bigode como o CS, um choque elétrico periorbital como o US e a análise da atividade eletromiográfica (EMG) da pálpebra para detectar respostas ao piscar.

Introdução

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condicionado piscar de olhos é uma forma de condicionamento pavloviano e um sistema modelo para investigar os mecanismos neurais de aprendizagem associativa e memória. Tem sido investigada em várias espécies, incluindo humanos, coelhos, gatos, ratos e ratinhos. O paradigma envolve a apresentação de dois estímulos emparelhados: um estímulo neutro condicionado (CS; por exemplo, um tom, um flash de luz, ou a estimulação whisker), e um estímulo incondicionado saliente (US; por exemplo, um sopro de ar para o olho, ou choque periorbital). Os EUA provoca uma incondicionada, a resposta eyeblink reflexiva (ou seja, UR). Eventualmente, após várias apresentações do emparelhado CS-US, o sujeito aprende a associar o CS com os EUA. Essa aprendizagem se manifesta sob a forma de uma resposta condicionada (CR), um piscar de olhos provocada pelo CS sozinho que precede a apresentação de os EUA.

condicionado piscar de olhos, sob a forma de rastreamento inclui um intervalo livre de estímulo de poucos hmilissegundos undred que separa o CS e os EUA (Figura 1). Traço condicionado é uma forma de aprendizado declarativo, uma vez que requer consciência das contingências de estímulo 1. O intervalo temporal que requer o animal a manter um neural 'trace' do CS em regiões frontais do cérebro, como o hipocampo para que os EUA e a CS a associar-se 1-6. Juntamente com as regiões do cérebro anterior, o condicionamento é também dependente do cerebelo 7.

condicionado Eyeblink é, portanto, um paradigma útil para a investigação das múltiplas facetas da memória, incluindo a aquisição, consolidação e recuperação. Durante o condicionamento piscar de olhos, um grupo de animais de controlo é apresentada com estímulos desemparelhados por ordem aleatória para testar pseudoconditioning ou sensibilizados respostas ao CS que podem ser causadas por apresentação só nos EUA, em vez de uma associação aprendido CS-US.

Um appara utilizadatus para a investigação de condicionamento de piscar de roedores é uma câmara em que os roedores estão autorizados a circular livremente durante o processo de formação 8-10. Com este tipo de dispositivo, um cabo é normalmente ligado a um capacete que está afixado ao crânio do roedor. A corda permite a entrega de os EUA (e por vezes, a CS) e para transmitir a resposta do animal aos estímulos (ou seja, a resposta de piscar) 10. O cabo pode ele próprio ser modificado com base no tipo de estímulos entregues e como a resposta eyeblink é gravado.

A razão para usar "livremente em movimento" ratos amarrados para o condicionamento eyeblink é que os ratos lutar contra contenção. Apesar de outras espécies podem ser mais receptivos a contenção, a grande vantagem de usar ratinhos em experimentos de condicionamento eyeblink é que a maioria das estirpes mutantes geneticamente modificados estão disponíveis estirpes de ratinho. Além lutam, res completostraint de ratos resulta em sofrimento agudo. Uma preparação rato fixo-cabeça que minimiza o stress aumentaria a informação fisiológica que pode ser obtida durante o condicionamento piscar de olhos. Por exemplo, este sistema permitiria imagens de neurônios corticais com microscopia de dois fótons de 11.

Preparações fixo de cabeça têm sido usados ​​em experiências anteriores para imagiologia óptica do córtex através de implantes cranianos removíveis, in vivo registos electrofisiolicos do cérebro de roedores com matrizes tetrode, imagem de cálcio de dois fotões, e também como uma plataforma para o condicionamento de piscar de ratinhos 11 -16.

No sistema fixo-cabeça, estimulação e gravações de confiança são assegurados sem restrição completa do mouse (Figura 2). Um capacete como o usado no sistema movendo-se livremente é afixada ao crânio do mouse. Durante o treinamento, o capacete é afixada a um conector que está ligado a bares maisuma esteira cilíndrica, a fim de estabilizar a cabeça do roedor (Figura 2A). A esteira cilíndrica permite que o mouse para descansar confortavelmente, mas se o mouse assim o desejar, também permite que ele seja executado ou a andar. Com a utilização deste sistema, os ratos podem ser formados com uma vibração suiça como o CS e um choque eléctrico suave periorbital como os EUA (Figura 1). Os EUA é entregue através de fios cirurgicamente colocado debaixo da pele lateral, para o olho. O CS é entregue através de um pente que é ligado a um actuador 2-camada flexão rectangular (Figura 2B). O pente e flexão do actuador são, então, ligado a uma base magnética que é movido para a posição adequada durante o treino, e é ajustada para entrega ideal para cada animal individual. O pente está posicionada para escarranchar os bigodes selecionados. Durante a entrega do CS, é enviado um sinal para o actuador de flexão que desloca o pente e leva a vibração dos bigodes 17.

Outros estímulos, como um tom ou um flash de luz têm sido usados ​​como estímulos condicionados eficazes em camundongos no passado 16,18,19. A estimulação suiça razão é escolhida para o CS neste paradigma experimental, é a dependência de animais de murino na sua vibrissas para a entrada de informação somatossensorial durante a exploração. Estimulação suiça foi demonstrado ser um fiável e eficaz CS 20. Além disso, dado o substrato cortical bem estabelecida e organizada do sistema vibrissae (ou seja, o córtex barril), a estimulação suiça como o CS fornece uma ferramenta elegante para mapear alterações corticais e plasticidade associados com a aprendizagem eyeblink condicionado 20,21. Um sistema fixo-cabeça permite a estimulação precisa de bigodes selecionados para comparar as respostas entre os neurônios e neurônios que recebem entradas de bigodes não estimuladas estimuladas. Finalmente, muitas linhagens de camundongos apresentam perda auditiva relacionada à idade como adultos relativamente jovens 22, e fechamento das pálpebras durante o piscar condicionado altera a CS visual (embora um CS visuais faz melhorar questões com respostas de sobressalto 16). suiça estimulação não é afectada por qualquer uma destas complicações.

Aqui apresentados são modificações únicas e importantes sobre outras preparações fixo-cabeça para o condicionamento piscar de olhos, incluindo métodos de entrega CS e US, bem como a aquisição da resposta eyeblink. A confiabilidade deste aparelho eo paradigma de formação no condicionamento eyeblink é demonstrado pelas curvas de ratos condicionados e uma curva de aprendizagem relativamente plana de animais de controle pseudoconditioned (Figura 7A) de aprendizagem.

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Protocolo

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Todos os procedimentos envolvendo ratos foram realizados de acordo com os protocolos aprovados pelo Animal Care Institucional da Universidade Northwestern e do Comitê Use com base nas diretrizes emitidas pelo Instituto Nacional de Saúde.

1. O cilindro (Figura 2A)

  1. Construir o cilindro, como descrito por Chettih et ai. E Heiney et al., A partir de um cilindro de espuma de longa 14-15. Cortar um comprimento de 10 cm de cilindro e perfurar um furo através do centro para encaixar o eixo, um metal haste de 12,7 mm (0,5 pol.) De diâmetro. Montar o cilindro com o seu eixo para uma placa de ensaio óptico de metal tal como descrito por Heiney et al., Ou outro suporte (por exemplo, Plexiglas) 15.
  2. Erigir duas hastes metálicas verticais de 12,7 mm de diâmetro em cada lado do cilindro.
  3. Anexar duas montagens de ângulo à direita para as hastes de metal.
  4. Garantir mais duas hastes (5 cm de comprimento, 12,7 mm de diâmetro) através dos suportes em ângulo reto. Bevel the extremidades destas hastes e nivelar as suas extremidades acima do centro do cilindro (Figura 2G).
  5. Perfurar e bater um buraco através das extremidades niveladas das hastes para caber dois 4-40 parafusos de máquina que irá realizar as asas do conector no lugar (Figura 2G).

2. Montagem do sistema de estimulação Bigode (Figura 2B)

  1. Cortar um segmento de 10 dente de pente de uma pente de cabelo normal.
  2. Cortar uma fenda de cerca de 2-3 mm de largura e cerca de 5 mm de profundidade na parte superior do pente para aceitar um actuador 2-camada flexão rectangular.
  3. Soldar um fio de cada uma das superfícies do actuador de flexão. Utilize a solda e fluxo fornecidos pelo fabricante. Cubra o atuador e solda com fita isolante para proteger o mouse eo usuário da corrente elétrica.
  4. Deslizamento da tira de actuador na fenda cortada no pente de modo que a tira de actuador de flexão fica perpendicular ao plano do pente. Ângulo o pente para que ele está inclinado a 45 ° e mais naturalmente segue a curva do rosto do mouse.
  5. Prender a extremidade da tira de actuador ao topo do pente com epoxi de secagem rápida.
    Nota: Os fios soldados à tira de dobra actuador deve ser ligada a um reóstato que liberta 40 volts para o actuador. As experiências anteriores demonstraram que a 40 volts é eficaz para o condicionamento mas não evoca qualquer resposta de sobressalto.
  6. Coloque o actuador de flexão e o pente em uma montagem móvel. Um suporte de pipeta ligado a uma base magnética, como normalmente utilizado in vitro para electrofisiologia plataformas funciona bem.

3. Montagem do conector que monta para Rods acima do cilindro (Figura 2C, 2E)

Nota: O conector é um 3-D impressa tira 7 buracos modelada a partir da faixa de nylon 221 séries Amphenol utilizado para a corda por Weiss e Disterhoft e Galvez et al 10,17.

  1. Toque no primeiro buraco na faixa para um 0-80 x-1"Parafuso de máquina. Isto servirá como um parafuso de fixação para fixar a peça de cabeça para o conector. Juntar uma porca 0-80 para a cabeça do parafuso de fixação com cola cianoacrílico com o fim de facilitar a rodar o parafuso à mão.
  2. Deixar um buraco vazio após o furo roscado (para permitir espaço para a porca 0-80 máquina) e empurre cinco bases relia-tac banhados a ouro através dos restantes cinco buracos.
  3. Tira o revestimento fora cinco fios longos (fios obtidos a partir de um cabo Ethernet) e solda para as extremidades dos soquetes.
    Nota: Os dois primeiros fios irá ser utilizado para gravar os sinais de eletromiográficas (EMG) que irá detectar uma resposta eyeblink seguinte filtragem do sinal e amplificação a partir de um amplificador. O segundo dois vai entregar o sinal de choque de um isolador de estímulo. O último fio servirá como uma ligação à terra. Estes fios serão conectados aos sistemas utilizados para a entrega cronometrado CS-US.
  4. Garantir a conectividade elétrica entre os fios e os sockets com um multiMeter. Coloque o multímetro na configuração da continuidade e segure uma das sondas para o pino e a outra sonda para as extremidades descarnadas do fio. Os pinos e os fios estão ligados electricamente quando a resistência é baixa e o multímetro emite um tom.
    1. Alternativamente, se o multímetro não tem uma configuração de continuidade, medir a resistência entre os pinos e os fios. Não há continuidade eléctrica se há muito pouca resistência medida.
  5. Prepare as asas do conector de dois para-220 transistores de estilo. Cortar os fios emissor, base e coletor do transistor e nivelar a superfície para que ele possa ser aposta no conector.
  6. Cortar a borda da guia de montagem para violar o buraco para que o guia pode deslizar por baixo da cabeça do parafuso.
  7. Epoxy os transistores ao conector. O furo na guia de montagem vai ser utilizado para fixar o conector para as hastes de cima do cilindro.
  8. Aplicar epoxi à base de fios protruding a partir das tomadas e permitir que a epoxi seque. O epoxi vai isolar e proteger as ligações.

4. Preparar o capacete (Figura 2D, 2E)

Nota: A tira capacete é um 3-D impressa tira 7 buracos modelada a partir da faixa de séries de nylon Amphenol 221 usado para o capacete por Weiss e Disterhoft e Galvez et al 10,17.. Esta parte não é mais fabricado comercialmente. O arquivo de impressora pode ser baixado do website do jornal.

  1. Toque no primeiro buraco na faixa para um parafuso de máquina 0-80 x 1 "e deixar um buraco vazio após o primeiro buraco.
  2. Empurrar cinco pinos banhados a ouro através da parte inferior dos restantes cinco furos (através das extremidades mais estreitas). Use um torno para facilitar empurrar os pinos para a faixa uniformemente.
  3. Usando uma stripper térmica, remover cerca de 0,5 cm de poliimida revestimento fora da extremidade de um fio de aço inoxidável (0,005 pol. De diâmetro), soldar a extremidade descarnada do Wira para a abertura de um dos pinos e de cortar o fio para 0,6-0,7 cm.
  4. Tira cerca de 0,2 cm a partir da extremidade do fio para permitir que a corrente passe para o animal.
  5. Repita os passos de 4,3-4,4 para os restantes três fios.
    Nota: Os dois primeiros fios irá gravar as respostas EMG, enquanto os outros dois servirão para entregar um choque para o animal.
  6. Como o último (quinto) do fio vai servir como um fio de terra, cortar cerca de 5 cm de arame de aço inoxidável não revestido (0,005 pol. De diâmetro), e solda para o pino restante.
  7. Assegurar a continuidade entre os fios e os pinos com um multímetro. (No caso do fio de terra, que é não revestido, a sonda multímetro pode ser colocado em qualquer lugar ao longo do fio).

5. Preparação cirúrgica (Figura 2F)

  1. Esterilizar todos os instrumentos cirúrgicos, incluindo o capacete. Esteriliza-se o capacete por imersão em álcool e, em seguida, a lavagem com solução salina estéril.
  2. Anestesiar o mouse em uma câmara de indução com 3-4% vaporized isoflurano misturado com um caudal de 1-2 L de oxigénio por minuto.
  3. Verificar que o animal é completamente anestesiado com uma pitada do dedo do pé. O mouse é totalmente anestesiado quando ele não responder reflexivamente a pitada dedo do pé.
  4. Uma vez que o animal tenha sido completamente anestesiado, injectar uma dose de cloridrato de buprenorfina como um analgésico (0,05-2 mg / kg, sc), raspar o topo da cabeça do animal, colocar sobre uma almofada de aquecimento coberto na base da armação estereotáxica , verificar que o animal está completamente anestesiado, e proteger a cabeça para o quadro. Manter o fluxo de isoflurano vaporizado ao animal, alternando a 2% com um caudal de 1-2 L de oxigénio por minuto. Aplique uma pequena quantidade de pomada oftálmica para as córneas.
  5. Desinfectar o couro cabeludo com povidona-iodo e álcool três vezes cada, alternando entre os dois.
  6. Com uma lâmina de número 10 ou 15 bisturi, fazer uma incisão ao longo da linha média do couro cabeludo, expondo o crânio a partir da parte dianteira do tele os olhos para além do osso do interparietal (~ 1,5-2 cm).
  7. Segurar as abas de pele com micro clips. Coloque um grampo acima do olho, um ao longo do meio do eixo rostral-caudal, e um na parte posterior do crânio bilateralmente (isto é, seis usar grampos em tudo). A fim de evitar headpiece avulsão, expor tanto do crânio quanto possível, incluindo os lados e para trás. Isto irá aumentar a área de superfície para a aplicação da película de cimentação adesiva.
  8. Usando o bisturi, raspagem ao longo da parte superior do crânio para remover o periósteo e assegurar uma superfície de trabalho limpo e seco. Limpar o topo do crânio com 3% de peróxido de hidrogénio três vezes.
  9. Faça dois furos no crânio com um tamanho 34 burr cone invertido ou 1,6 milímetros fresa de gravar broca para aceitar 00-90 parafusos (0,0625 in. De comprimento). Os parafusos irá fornecer a ligação à terra. Coloque um orifício na frente de bregma, e o outro em frente da Lambda, à esquerda da linha média, quando o condicionamento do Right olho. Coloque um parafuso em cada buraco. Abaixe o parafuso de 0,28 mm no crânio para cada volta completa; duas voltas completas é suficiente.
  10. Criar vários pequenos torrões de aproximadamente 0,75 mm de diâmetro sobre o crânio, a fim de aumentar a área da superfície e da força de preensão para o cimento.
  11. Tome o capacete concluído e enrolar o fio terra em uma configuração em forma de oito em torno dos dois parafusos. Permitir alguma folga (~ 1,5 cm entre o capacete eo parafuso) no fio terra assim que o capacete pode ser posicionado corretamente mais tarde.
    Nota: O número oito geralmente garante uma boa conexão elétrica entre o fio e os parafusos de terra. O fio pode também ser soldado ao parafuso para garantir uma ligação eléctrica.
  12. Aplicar o cimento cimentação adesiva. Siga as instruções do fabricante para a mistura do cimentação cimento cola ou misture 4 colheres de mix L-Pó, 8 gotas de base, e 2 gotas de catalisador em um prato de mistura de cerâmica fria (garantir a faixa de temperatura on o prato de mistura é completamente preto.) A temperatura fria estende o tempo de trabalho do cimento.
    1. Brasão do crânio e os parafusos liberalmente com o cimento resinoso e permitir que o cimento secar. Isto deve levar apenas alguns minutos.
  13. Depois que o cimento secar, coloque o capacete na vertical, com os pinos de pé, acima do crânio. Segurar o capacete no lugar com um suporte semelhante ao conector
    Nota: Consulte "3. Montagem do conector" O titular só precisa de ser uma faixa de cinco buraco com soquetes banhados a ouro, a fim de receber os pinos do capacete. O titular é anexado a um braço sobre o quadro estereotáxico. O uso do suporte e o braço facilita o posicionamento da peça de cabeça e os fios.
  14. Após o capacete foi posicionado, descascar a pele ao redor da área periorbital e posicionar os dois fios de choque para permitir que os 0,2 cm extremidade descarnada para descansar debaixo da pele e cerca de 2-4 mm diretamente caudal ao eye. Não permita que as extremidades dos dois fios se toquem. Posicione os dois fios da EMG na muscularis orbicular dos olhos acima da órbita do olho.
    1. Se necessário, cortar as pontas dos fios se eles são demasiado longos e parece que eles podem arranhar diretamente a órbita e resultar em infecção. Se cortar as pontas do fio, certifique-se de que não é o suficiente fio desencapado exposto. Em alternativa, se os fios parecem muito tempo, dobrar o fio de volta para a base, onde elas se estendem para fora da peça de cabeça.
    2. Cimento a base dos fios (ou seja, a extremidade mais próxima da peça de cabeça) no lugar sobre o crânio com um pequeno propagação do cimento cimentação adesiva e deixar secar (utilização metade da porção descrito anteriormente).
  15. Retire as micro grampos e gentilmente dobre as abas de pele para trás sobre o cimento. Permitir que a pele para resolver naturalmente para evitar a tensão em qualquer parte da pele, a fim de evitar distorções da pálpebra, a prevenção da resposta eyeblink,e sofrimento para o animal.
  16. Selar a área exposta com cimento dental, abrangendo desde a incisão da pele para a borda de topo da peça de cabeça com cimento. Tome cuidado extra para evitar gotejamento de cimento sobre os olhos ou os pinos do capacete. Parcialmente cimento curado podem ser suavizadas e manipulados com um pedaço de algodão umedecido com solvente de cimento dental. Permitir que o cimento secar completamente antes de remover o suporte do capacete.
  17. Permitir ao animal recuperar da anestesia em uma superfície aquecida antes de substituir o animal de volta em sua gaiola. Administrar Metacam (1 mg / kg, SQ) e, em seguida, colocar o animal de volta em sua gaiola.
  18. Permitir que o animal 5-7 dias de recuperação antes do teste ou treinamento. Manter cuidados pós-operatórios padrão para o animal de acordo com as diretrizes da sua instituição. O animal deve ser verificado pelo menos uma vez por dia depois de ter recuperado de uma cirurgia. Atenção aos sinais de má alimentação e / ou beber e comportamento apático. Se a doré suspeita, fornecer Metacam cada 24 horas (mesma dose que no final de pós-cirurgia) até aliviado. A lidocaína pode ser aplicado localmente na ferida se o animal está se coçando ou apresenta sinais de desconforto.

6. Colocar o mouse sobre o cilindro e Formação (Figura 2G)

  1. Para colocar o mouse sobre o cilindro, conter o mouse com a mão brevemente, segurando-o pelo rabo com uma mão e, em seguida, segurando o mouse por trás dos ombros com o indicador e polegar com o outro. Enrole os dedos restantes ao redor do abdômen e tronco do mouse.
  2. Com a mão não restringindo o mouse, conecte o conector para o capacete na cabeça do mouse e girar o parafuso de bloqueio.
  3. Posicione o mouse suavemente no cilindro e segurá-la no lugar enquanto anexando o conector para o quadro. Use os dois parafusos para fixar o conector para as barras de cima do cilindro.
  4. Uma vez que o conector tenha sido fixadas à estrutura do cilindro, release o domínio sobre o mouse. Dê o mouse de um dia duas sessões de habituação ao cilindro. Permitir que cada sessão de habituação a mesma duração que cada sessão condicionado.
    1. Ficha taxa de intermitência espontânea durante habituação e pré-expor os ratos para a vibração suiça CS, a fim de minimizar a ocorrência de respostas de alarme. Aplique o CS como durante uma sessão real condicionado, mas sem o choque eléctrico US.
    2. Aplicar a estimulação whisker CS, colocando o sistema Piezo próximo (cerca de 0,5 cm) para o lado ar (do lado direito) do mouse, enquanto deslizando os dentes do pente sobre bigodes individuais. Certifique-se de que os mesmos bigodes são estimulados dia a dia, colocando o sistema Piezo na mesma posição de dia para dia.
  5. Começar a treinar o mouse sobre o condicionamento clássico. Entregar duas sessões de treinamento por dia durante cinco dias. Deixar cerca de duas horas entre cada sessão de treinamento.
    1. Para o grupo condicionado, deliver trinta ensaios por sessão de 250 ms de comprimento suiça vibração CS (60 Hz) emparelhado com um pulso elétrico 100 ms de comprimento EUA (0,3 mA - 3 mA, entregues a partir de um WPI A385R estímulo isolador). Separe o CS e os EUA com um ms longo intervalo de rastreamento 250 livre de estímulo para tornar a tarefa dependente do hipocampo (Figura 1) 23.
    2. Ajustar a intensidade do choque eléctrico para cada animal, de modo que um piscar é evocado. ensaios separados com um intervalo inter aleatória de 30-60 segundos (média de 45 segundos, a duração total de 30 minutos por sessão.)
    3. Deliver trinta CS desemparelhado isoladamente e nos sozinhos ensaios cada (para um total de sessenta ensaios) para o grupo pseudoconditioned, utilizando os mesmos parâmetros de estímulo como indicado para o grupo condicionado. Certifique-se de que o CS sozinho e US ensaios só são pseudorandomized tal que nenhum estímulo é apresentado mais de duas vezes consecutivas. Separe cada ensaio com um intervalo inter média de 22,5 seg.
  6. defígado ruído de fundo em 65 dB em toda a habituação e da formação, a fim de mascarar qualquer barulho da vibração gerada pelo estimulador triz.

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Resultados

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8-10 semana do sexo masculino de idade ratinhos C57BL6 / J foram treinados sobre trace eyeblink condicionado no aparelho esteira cilíndrico fixo-cabeça. 8 ratos foram treinados com apresentações emparelhadas CS-americanos (grupo condicionado) e 9 ratos foram treinados com apresentações CS e US desemparelhados (grupo pseudoconditioned).

Exemplo EMG gravações de uma resposta condicionada de um ratinho condicionados são apresenta...

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Discussão

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Classical eyeblink condicionado é uma forma de aprendizagem associativa que é uma ferramenta útil para a compreensão das bases neurais subjacentes à aprendizagem e memória. Os métodos anteriores empregues para o condicionamento de piscar de roedores, tais como ratinhos envolveu uma câmara que permitiu que o animal se mover livremente. A preparação fixa-cabeça para o condicionamento de piscar de ratinhos, usando o aparelho descrito por Chettih et ai. E Heiney et ai., E utilizados mais recentemente, em l...

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Divulgações

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Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

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Este trabalho foi financiado pelo Departamento de Defesa (W81XWH-13-01-0243) e os Institutos Nacionais de Saúde (R37 AG008796). Agradecemos Alan Baker em oficina mecânica da Universidade Northwestern para a construção do aparelho de cilindro fixo-cabeça. Agradecemos ao Dr. Shoai Hattori por sua orientação em MATLAB e Solidworks. Agradecemos ao Dr. John Power para o software LabView que controlava o experimento.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Rolo de Espuma TeraNova Exervo 36" x 6" AmazonB002ONUM0EPara cilindro
de PlexiglasFeito sob medida;
Varetas de Metal de 1 cm de espessura (12.7  mm de diâmetro)de máquina 4-40 feito sob medida
(.25  em. longo)Amazon SupplyB00F33Q8QOPara cilindro
Design Clássico Pente de CabeloConair93505WG-320Para estimulação de bigode
Atuador de Dobra Retangular de 2 CamadasPiezo SystemsT220-A4-303X Para estimulação do bigode
Kit de solda e fluxoSistemas piezoelétricosMSF-003-NIPara estimulação do bigode
Base magnéticaThor LabsMB175Para estimulação do bigode
Haste roscada para baseTiras feitas
sob medida com base em conectores de tira de nylon da série 221 da Electronic Connector Corp.Feito sob medida, baseado em Weiss e Disterhoft,
Transistor Estilo TO-220Amazon SupplyB0002ZPZYO Para conector; para as asas
Soquetes Relia-Tac ConectorEletrônico Corp.220-S02Para conector
Relia-Tac PinsElectronic Connector Corp.220-P02Para cabeça
0-80 parafuso de máquina de aço inoxidável (1 pol. de comprimento)deBloqueioAmazon Supply
B000FN68EE 0-80 parafuso de máquina de aço inoxidável porca sextavada (5/32 pol. de espessura)Amazon SupplyB000N2TK7YCabeça de Parafuso
de Travamento Loctite Super Cola-Loctite Líquida1365896Cola cianoacrílica; para o parafuso de travamento
Ajuste Rápido EpoxyAce Hardware18613Para sistema de estimulação de conector e bigode
Fios deO cabo Ethernet pode ser desmontado para usar os fios individuais para o conector
Fios de aço inoxidável revestidos com poliimida (2  em. de comprimento, 0,005 pol. diâmetro)PlasticsOne005sw/2.0 37365 S-S Para antena, EMG e fios de choque
Fio de aço inoxidável não revestido (.005  em. diâmetro)AM Systems792800Para capacete, fios terra
Tenma Autotransformador VariávelTenma72-110Para a estimulação do bigode; reostato para ajustar a corrente para o atuador de flexão
AmplificadorA-M Systems1700Amplificador para filtrar e amplificar sinais EMG
WPI A385R isolador de estímulo WorldPrecision Instruments31405Para o choque elétrico
Isothesia (Isoflurano)Henry Schein: Saúde Animal50031Para cirurgia; anestesia
Buprenex Injetável CIIIReckett Benckiser Pharmaceuticals IncNDC 12496-0757-1Para cirurgia; analgésico
Akwa Tears: Lubrificante Pomada Oftálmica AkornNDC 17478-062-35Pomada lacrimal artificial para prevenir olhos secos enquanto sob anestesia
Almofadas de Preparação de Povidina-IodoPDINDC 10819-3883-1Para cirurgia; Almofadas
Podem ser compradas em qualquer farmácia padrão
Cabos de bisturi cirúrgico de aço inoxidável (no.3)Integra Miltex 4-7.Paracirurgia
Lâminas de bisturi cirúrgico de aço inoxidávelIntegra Miltex4-310 ou 4-315Para cirurgia; lâmina de bisturi número 10 ou 15
% de Peróxido dePode ser comprado de qualquer farmácia padrão
Micro ClipRobozRS-5459Para cirurgia, para segurar a pele
00-90 parafuso de máquina de aço inoxidável (0.0625  em. longo)Amazon SupplyB002SG89X4 Para cirurgia, para enrolar o fio terra ao redor
Ferramenta rotativa profissionalWalnut Hollow29637Broca manual para cirurgia, para fazer furos no crânio
Rebarba de cone invertidoRobozRS-6282C-34Tamanho da rebarba de cone invertido 34; para cirurgia, para fazer furos no crânio
Broca de corte de gravaçãoDremel106Cortador de gravura; broca de 1,6 mm; para cirurgia, para fazer furos no crânio
C & B Metabond-Rápido! Sistema de cimento "B" Base RápidaParkellS398Para cirurgia; sistema de cimento cimentante adesivo; importante para evitar a avulsão
do capacete C & B Metabond-Rápido! Sistema de cimento L-Powdertransparente ParkellS399Para cirurgia; sistema de cimento de cimentação adesiva; importante para evitar a avulsão
do capacete C & B Metabond-Rápido! Catalizador universal 0,7 mlParkellS371TBB do cimento Para a cirurgia; sistema de cimento de cimentação adesiva; importante impedir a avulsão
C& do headpiece B Metabond-Rápido! Sistema de Cimento Prato de Mistura de Cerâmica com faixa de temperaturaParkellS387Para cirurgia; sistema de cimento de cimentação com adesivo; importante para prevenir a avulsão do capacete
Pinças Suíças, estilo #5World Precision Instruments504506Para cirurgia
Aplicadores Puritanos com Ponta de AlgodãoVWR International10806-005 Para cirurgia
Kit de cimento de aperto de calafetagem dentalDentsply675570Para cirurgia; cimento dental
Parafuso magnética 2008 Parafuso Cabo Ethernet de Preparação de Álcool antisséptico 3 Hidrogênio do sistema "C"

Referências

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

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