Представлен подробный протокол для анализа объекта избирательности теменно лобной нейронов, участвующих в зрительномоторной преобразований.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Представлен подробный протокол для анализа объекта избирательности теменно лобной нейронов, участвующих в зрительномоторной преобразований.
Предыдущие исследования показали, что нейроны в теменно лобных областях мозга, макаки может быть весьма избирательно для реальных объектов, несоответствие определяемых изогнутых поверхностей и изображения реальных объектов (с и без разрыва) аналогичным образом как описано в вентральной визуальные поток. Кроме того теменно лобной области предполагается преобразовать визуальный объект сведения в соответствующие мотор выходов, например предварительно формирование руки во время цепляние. Чтобы лучше характеризуют объект избирательности в кортикальной сети участвующих в зрительномоторной преобразований, мы предоставляем тестов, предназначенных для анализа селективности визуального объекта нейронов в регионах теменно лобной.
Человека и нечеловеческих приматов поделиться возможности выполнения сложных мотор действий, включая объект цепляние. Для успешного выполнения этих задач, наш мозг должен завершить преобразование свойства встроенных объектов в мотор команды. Это преобразование базируется на сложной сети спинной корковых территорий, расположенных в теменной и брюшной премоторной коры1,2,3 (рис. 1).
От поражения исследований в обезьян и людей4,5мы знаем, что визуальные дорсальный поток - из первичной зрительной коры и направлены на задней теменной коре - участвует в пространственное видение и планирования Мотор действия. Однако большинство районов дорсальный поток не посвящены уникальный тип обработки. Например передняя intraparietal области (AIP), одной из областей конце стадии в спинной визуального потока, содержит различные нейронов, которые огонь не только во время схватив6,7,8, но и во время визуального инспекция объектов7,8,9,10.
Подобно к AIP, нейроны в районе F5, расположенный в вентральной премоторной коры (ПМВ), также реагировать во время визуального фиксации и схватив, объект, который может иметь важное значение для трансформации визуальной информации в мотор действия11. Передняя часть этого региона (подсекторе F5a) содержит нейронов избирательно реагировать трехмерной (3D, несоответствие определяемых) Фото12,13, в то время как подсектора, расположенный в выпуклости (F5c) содержит нейронов характеризуется зеркало свойства1,3, выпустив так когда животное выполняет или отмечает действия. Наконец задняя F5 региона (F5p) является полем связанных с рук, с значительная часть зрительномоторной нейронов реагировать как наблюдения и схватив 3D объектов14,15. Рядом с F5, площадь 45B, расположенный в нижней Рамус аркообразный борозды, также могут быть вовлечены в форму обработки16,17 и схватив18.
Проверка объекта избирательности в лобной и теменной коре является сложной задачей, потому что это трудно определить, какие возможности реагировать на эти нейроны и каковы восприимчивы поля этих нейронов. Например, если нейрон отвечает на тарелку, но не на конус, который особенность этих объектов является движущей эта избирательность: 2D контур, 3D структура, ориентация в глубине или сочетание многих различных функций? Чтобы определить критический объект функции для нейронов, которые реагируют во время фиксации объекта и цепляния, необходимо применять различные визуальные тесты с использованием изображений объектов и снижение версии те же изображения.
Значительная часть нейронов в AIP и F5 не реагирует только для визуального представления объекта, но и когда животное захватывает этот объект в темноте (т.е. в отсутствие визуальной информации). Такие нейроны могут не отвечать на изображение объекта, который не может быть понято. Следовательно визуальные и двигательных компонентов ответа тесно связаны, что затрудняет расследование нейрональных объектное представление в этих регионах. Поскольку зрительномоторной нейронов может испытываться только с объектами реального мира, нам нужна гибкая система для представления различных объектов на различных должностях в поле зрения и в различных ориентациях, если мы хотим определить, какие функции имеют важное значение для этих нейроны. Последний может быть достигнуто только с помощью робота, способного представления различных объектов в разных местах визуального пространства.
Эта статья намеревается представить экспериментальный руководства для исследователей, заинтересованных в изучении теменно лобной нейронов. В следующих разделах мы будем предоставлять общий протокол, используемый в нашей лаборатории для анализа ответов схватив и визуального объекта в бодрствовать макаки обезьян (Macaca мулатка).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все технические процедуры выполнялись в соответствии с национальным институтом здравоохранения руководство для ухода и использования лабораторных животных и директивы ЕС 2010/63/ЕС и были утверждены Этический Комитет ку Лёвен.
1. Общие методы для внеклеточного записей в бодрствовать себя обезьян
2. расследование объект избирательности в спинной областей
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Рисунок 5 участков ответы пример нейрон, записанная из района F5p протестированы с четырьмя объектами: две разные формы - сферы и плита-показано в двух разных размеров (6 и 3 см). Этот частности нейрон ответил не только большой шар (оптимальное стимул; верхней левой панели), но и на большой тарелке (нижней левой панели). В сравнении, ответ на меньшие объекты был слабее (верхней и нижней правой панели).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Комплексный подход к изучению дорзального потока требует тщательного отбора поведенческих задач и визуальные тесты: визуальные и схватив парадигмы могут использоваться комбинированные или отдельно в зависимости от конкретных свойств этого региона.
В этой статье, мы предоставляем примеры нейронной активности, записанная в AIP и F5p в ответ на подмножество задач визуального и мотор, но очень похожи ответы можно наблюдать в других лицевые поверхности такие области 45B и F5a.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Мы благодарим Inez Путтеманс, Марк де Paep, Сара де давешние, Wouter Depuydt, Astrid Херманс, Пит Kayenbergh, Геррит Meulemans, Кристоф Ulens и Stijn Верстратен за техническую и административную помощь.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Захватный робот | GIBAS Universal Robots | UR-6-85-5-A | Робот-манипулятор оснащен захватным |
| карусельным двигателем | Siboni | RD066/† 20 MV6, 35x23 F02 | Мотор будет реализован в вертикальной карусели по индивидуальному заказу. Он позволяет вращать карусель. |
| Eye tracker | SR Research | EyeLink II | Система отбора проб инфракрасной камеры с частотой дискретизации 500 Гц |
| Фильтр | Wavetek Rockland | 852 | Электронные фильтры выполняют различные функции обработки сигнала с целью удаления нежелательных частотных составляющих сигнала. |
| Предусилитель | BAK ELECTRONICS, INC. | A-1 | Модель A-1 позволяет снизить входную емкость и шумоподавление, а также позволяет тестировать импеданс для металлических микроэлектродов |
| FHC | UEWLEESE*N4G | Металлические микроэлектроды (* = Импеданс, выбирается исследователем) | |
| ЭЛТ-монитор | Vision Research Graphics | M21L-67S01 | ЭЛТ-монитор оснащен быстрораспадающимся P46-люминофором, работающим на частоте 120 Гц |
| Сегнетоэлектрические жидкокристаллические затворы | Панель жалюзи Display Tech | FLC; LV2500P-OEM | Жалюзи работают с частотой 60 Гц перед обезьянами и синхронизированы с вертикальной трассировкой монитора |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.