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Neuroscience

여러인지 기능을 테스트 및 설치류에의 연결 활동을 녹음하기위한 완전 자동화된 고도 다목적 시스템

Published: May 3, 2012 doi: 10.3791/3685

Summary

이 보고서에서는 동시에 다중인지 동작을 테스트하고 설치류를 위해의 연결 활동을 기록 가능한 완전 자동화된 고도 다양한 시스템을 소개합니다.

Abstract

우리는 여러인지 뇌 기능이 하나의 작업 순서대로 조사 수있는가 operant 동작 테스트와의 연결 활동 레코딩을위한 완전 자동화된 시스템을 개발했습니다. 이 시스템의 독특한 특징은 대부분의 상용 사무실로 청각 큐 제어와 관련된 문제가 많이 제거하는 맞춤, 음향 투명 챔버입니다. operant 장치가 추가되거나 대체될 수있는 쉬운 청각, 시각 및 후각 행동 다양한 작업의 구현을 위해 허용이 시스템은 매우 다양한 있습니다. 시스템의 자동화 있도록 좋은 측두엽 (10 MS) 제어 및 미리 디자인된 행동 시퀀스의 각 이벤트의 타임 스탬프 명확하고. 다중 채널 전기 생리학 녹음 시스템, 다중인지 두뇌 기능과 같은 동기로서 주목, 의사 결정, 인내, 그리고 보상과 결합하면, 순차적으로 또는 독립적으로 검사 할 수 있습니다.

Protocol

시스템 개요

시스템은 세 가지 주요 구성 요소는 구성 : (2) 여러 채널 electrophysiological 녹화 시스템 (Neuralynx, Bozeman, MT), (1) 이중 벽으로 방음 실 (산업 음향 회사, 브롱스, 뉴욕) 및 (3) 의학 어소 주식 회사 (세인트 Albans, VT)의 완전 자동화, 사용자 정의 행동 테스트 시스템.

그림 1A에 나타난 바와 같이, operant 챔버는 방음 실 내부에 위치해 있습니다. headstage에서 electrophysiological 녹화 시스템 (Figure1A-)에 케이블을 연결하기위한 정류자 (모델 SL-36, 잠자리 연구 및 개발 주식 회사, Ridgeley, 웨스트 버지니아) 및 동물의 행동을 모니터링 및 녹화를위한 비디오 카메라는 위에 탑재되어 operant 챔버 (Figure1A-B).

맞춤 디자인 Operant 회의소

맞춤 디자인, 음향 투명 operant 챔버 (Figure1A-D)는 세 음향 투명 벽 한 모듈식 조작 패널 (그림 1B)으로 구성되어 있습니다. 세 스피커 (케이지 Tweeter, ENV_224BM, 클럽메드 어소 시에이츠) 중간 상단에 장착된 두 개의 측면 패널은 발광 청각 단서에 사용됩니다. 청각 단서는 보정, 프로그램 가능한 오디오 발생기 (ANL-926)에 의해 생성됩니다. 자극 라이트 (ENV_221M)와 두 개와 자극 LED 디스플레이는 (ENV_222M) 각각 중앙과 측면 패널에 있습니다. 이러한 자극 라이트는 청각 - 시각 다중 감각 행동 테스트에 사용될 수 있습니다. 세 색상의 LED 조명 (ENV_114M)과 코 포크 장치 가운데 패널의 하단에 마운트됩니다. 코 구멍 단위 내에 설치된 적외선 감지기가 코를 파고 및 기간을 가지고 신호하는 데 사용됩니다. 코 구멍 단위 내의 LED가 조명이 구멍 안으로 훈련 코 보류 사용할 수 있습니다. 이동식 응답 레버 (ENV_112CM)은 operant 패널의 각 측면에 마운트됩니다. mobilit이러한 레버의 y를 효과적으로 초기 작업 훈련과 뇌 (아래)의 여러 가지 중요한인지 기능에 관한 연구 모두에 사용할 수있는 레버의 존재 유연하게 관리할 수 있습니다. 4 채널 적외선 컨트롤러 (ENV_253)에 의해 제어 적외선 빔 소스와 감지기 (EVN_253SD)의 네 쌍은 모두 동물의 위치를 표시하고 동물의 위치를 기반으로 다른 장치를 제어 챔버의 아래쪽에 넣습니다 (그림 1A- E). 두 펠렛의 dispensers 각 내장은 기능에 적외선 초병 (ENV_203M-45IR) 펠릿 receptacles (그림 1A-C)로 보상을 분배에 사용됩니다. 적외선 보초는 펠릿 자동 지급기의 고장을 모니터링 및 경고 신호를 제공하기 위해 사용됩니다.

시스템 구성

시스템 연결 및 하드웨어 구성 요소의 개요는 그림 2에 설명된됩니다. 기능적으로 두 개의 병렬, 상호 작용이 있습니다서브 시스템 : 행동 훈련 및 electrophysiological 레코딩을위한 다른 하나. 두 개의 서브 시스템은 의대 PC IV 소프트웨어 플랫폼 (SOF-735)를 통해 동기화됩니다. 컴퓨터, 신경 녹화 시스템으로 동작 장치와 TTL 펄스 (신호가 그림 2에서 빨간색 화살표로 표시 플로우)에 명령을 보내는, 그리고 동물의 반응과 신경 활동 (신호가 각각 녹색과 파란색 화살표로 표시 플로우에 의해 생성되는 신호를 수신 그림 2). 이러한 병렬, 쌍방향 시스템은 동기의 연결을 / 행동 데이터의 녹음 기능을 활성화하고 신경 활동, 또는 그 반대를 기반으로 동물의 행동을 조작할 수 있습니다.

행동 훈련 서브 시스템 SmartCtrl 연결 패널 (SG-716B)는 양방향 커뮤니케이션 패널 역할 : 즉 행동 장치 (빨간색 상자에 나열)으로 컴퓨터에서 (그림 2에서 빨간색 화살표) 제어 신호를 전송하고, TRansmit 동물의 응답 신호 (그림 2의 녹색 화살표) 다시 컴퓨터에. 4 채널 적외선 컨트롤러 (ENV_253)의 출력도 연결 패널로 라우트됩니다. 인터페이스 카드 (SmartCtrl 인터페이스 카드, 쫄지마-716B) 및 디코딩 카드 (쫄지마-700F)는 컴퓨터에 설치된 PCI 카드에 연결 패널 (쫄지마-704PCI)에서 신호를 통신합니다. 청각 단서도 디코딩 카드를 통해 MED-PC IV 소프트웨어 (쫄지마-700F)에 의해 제어되는 자극 생성기 (ANL-926)에 의해 생성됩니다. 그림 2에서 그림과 같이 모든 인터페이스 카드는 탁상 인터페이스 내각 (SG-6080D)에서 호스팅됩니다. 이 캐비닛은 또한 모든 동작 장치 능력을 공급하고 있습니다.

컴퓨터에 의해받은 Electrophysiological 기록 서브 시스템의 동물 '응답 신호는 즉시 SuperPort TTL 카드 (쫄지마-726)과 치타 디지털 인터페이스 박스 (N 통해 신경 녹화 시스템으로 전송됩니다euralynx, Bozeman, MT) (그림 2). 이러한 동작 이벤트는 시간 스탬프 및 신경 활동을 동시에 기록됩니다. 신경계 스파이크는 Neuralynx 녹화 시스템에서 온라인이 동물의 행동을 조작하거나 방해에 대한 행동 제어 서브 시스템에 입력 신호로 사용될 수 발견했습니다. 반대로, 동물의 응답 신호는 전기 또는 optogenetic 자극 기법과 결합시의 연결 활동을 조작하거나 방해에 대한 트리거로 사용할 수 있습니다. 이러한 접근 방법의 연결 활동과 행동 사이 causalities을 elucidating 도움이 될 것입니다.

프로그래밍 및 행동 제어 프로그램을 처리하는 데이터는 트랜스 IV 소프트웨어 (토마스 A. Tatham와 MED 어소 시에이츠)로 작성된와 파스칼 컴파일러로 컴파일됩니다. 각 교육 단계의 자동화는 MED-PC IV 소프트웨어로 트랜스 IV 프로그램을로드하여 실현하고 있습니다. 교육 매개 변수도 트레이너 w에 의해 온라인으로 조정할 수 있습니다MED-PC IV 소프트웨어가 실행되고 hile. 트랜스 IV 코드는 시스템 설정 및 동작 작업 모두에 대해 구체적으로해야합니다. 표준 교육 프로그램 그러나, 자유롭게 MED 어소에서 제공하며 각 실험실의 특정 요구를 충족하도록 수정할 수 있습니다. 우리의 설정에 사용되는 교육 프로그램은 요청시 자유롭게 사용할 수 있습니다.

행동 데이터는 MED-PC IV 소프트웨어에 의해 자동으로 저장됩니다. 저장된 데이터는 엑셀 프로그램으로 MED-PC를 (MPC2XL, 토마스 A. Tatham와 MED 어소)를 사용하여 Microsoft Excel 파일으로 변환합니다. 번역된 엑셀 파일은 다음 수입하고 MATLAB 환경 (MathWorks, Natic​​k, MA)에 분석할 수 있습니다. 치타 소프트웨어 (치타 5, Neuralynx, Bozeman, MT)로 기록된 행동 이벤트 타임 스탬프와 함께 신경 데이터는 분석을 위해 MATLAB으로 가져올 수 있습니다.

훈련

이 시스템의 작동을 설명하기 위해, 우리는 여기서 설명쥐의 주파수 차별 임계값을 검토하기위한 두 대안 초이스 피치 차별 작업. 작업의 개략도 그림은 그림 3에 표시됩니다.

1. 사전 교육

  1. 나이브 성인 남성, Sprague-Dawley, 쥐, 연령 ~ 60 일 동안 시작합니다.
  2. 동물의 중량이 기준 광고 libidum 중량의 ~ 90 %까지 훈련하기 전에, 음식 섭취량을 제한합니다.

2. 케이지 Acclimation

  1. acclimation 위해 챔버를 준비하려면, 레버를 철회하고, 코, 포크 장치를 활성화에서 동물을 막기 위해 고무 마개 (60 CC 주사기의 플런저로 만든)과 코 포크 구멍을 차단합니다.
  2. 장소 ~ 각 펠릿 소켓 (음식 컵) 20 완전 영양 쥐똥 (45 밀리그램, 제품 # F0021, BioServ, Frenchtown, 뉴저지).
  3. acclimation위한 챔버의 순진 동물을 놓습니다. 쥐 곧 음식 컵을 탐구하고 알약을 먹기 시작합니다.
  4. 각 식품 컵에 무작위로 알약을 분배하여 챔버 양쪽으로 이동 쥐를 강제. 한 30 분 세션은 음식 컵 협회 설립을 위해 일반적으로 충분하다. 베이스 라인의 ~ 90 %의 지속적인 수준에서 자신의 체중을 유지할 정도로 300 쥐똥, - 한 30 분 세션에서는 쥐의는 보통 200 얻습니다.

3. 레버 - 푸시 교육

  1. 새 세션에서 챔버로 양쪽 레버를 확장하고 식품 컵이 비어 두십시오.
  2. 다음, 의회에 acclimated 쥐를 놓습니다. 동물 레버 부근을 입력하면 클럽메드-PC IV 소프트웨어를 통해 수동으로 펠렛을 분배. 쥐 등, 스니핑 만지거나 등산 등 레버에 관심을 보여주는 경우에도 보상을 제공합니다. 실수로 레버를 밀고 또한 보상 autom를 실행한다atically 프로그램에서.
  3. 밀어 레버를 격려하고 양쪽 레버의 탐사를 강제로, 동물이 각 레버 번 연속적으로 제한된 수의를 밀어 수 있도록합니다. 한계에 도달하면, 레버를 철회. 양쪽 레버가 철회되면 절차를 반복하도록 확장.
  4. 점차적으로 레버 retracts 때까지는 밀어 때마다 제한을 줄이십시오. 식품 보상 협회 - 하나에 두 삼십분 세션 레버 전략 수립을위한 충분한 보통입니다.

4. 코 - 포크 교육

  1. 새 세션에서 레버를 철회하고, 코 구멍에서 고무 마개를 제거합니다. 코 - 포크 장치를 탐험에 쥐의 관심을 유도하기 위해 코 구멍 안쪽에 여러 개의 알약을 놓습니다.
  2. 챔버에 동물을 다시 소개. 쥐가 음식 알약을위한 코 - 포크 구멍을 킁킁 무작위로 두 개의 레버 중 하나를 확장합니다.
  3. 확장 레버보고, 쥐가 다가와서 식품 펠​​을 얻기 위해 레버를 밀어 버린다하자. 레버를 누를과 보상이 적절되면 코 포크 장치를 탐구 쥐를 장려하기 위해 레버를 접어야합니다. 그것은 일반적으로 작업 시퀀스를 배울 수 30가 약 20 분 소요 : 코, 포크 레버확장레버 푸시보상.

5. 큐 교육

  1. 새 세션에서 짧은 지연 (100-250 MS)와 코 - 포크 이벤트에 따라 청각 단서를 재생합니다. 각 청각 큐 프레 젠 테이션 후 왼쪽 및 오른쪽 레버 빠른 시일 내에 (100 MS)를 모두 확장합니다.
  2. 그것이 청각 큐로 표시됩니다 레버를 못살게 굴지에만 쥐를 상을주십시오. 동물은 점차 하나 레버로 특정 청각 신호를 연결하는 법을 배우게됩니다. 코 구멍레버 푸쉬보상 / 없음 보상 (그림 3) : 동물 다음 순서로 새로운 재판을 시작할 무료입니다. 초기 학습 세션 때문에 높은 허위 속도, 보조 구경OD는 각 훈련 후 체중을 유지하기 위해 제공해야한다.
  3. 일관된 성능 레벨 (일반적인 학습 곡선에 대한 그림 3A 참조)에 도달할 때까지 앞으로 몇 30 분 세션에서 쥐 연습에게 새로 배운 작업을하자. 작업이 마스터되면 쥐 200에 대해 얻을 수 있습니다 - 자사의 체중을 유지할 정도로 각 30 분 세션에 300 알약을.

6. 대표 결과

위의 프로토콜에 따라, 우리는 교육받은 쥐들이 순수한 톤 펄스의 두 가지 패턴을 인식하는 중 동일한 주파수 (F, F, F, F, F, F) 또는 다른 주파수 (F, F-ΔF 6 명이 톤 pips 구성된 훈련 , F, F-ΔF, F, F-ΔF) 1-5. 각 톤 핍이 기간 200 MS이며 톤 핍 간격은 400 MS입니다. 현재의 연구에서는, F는 10 kHz에서로 설정되었으며 ΔF 1에서 F의 50 % (그림 3 위)로 원거리. 일반적으로 ΔF가 설정되었다교육 세션 동안 비교적 큰 가치 : 5 kHz에서, 4 kHz에서 3 kHz에서, 2 kHz에서, 1 kHz에서, 훈련을 촉진합니다. 다른 ΔF 가치가있는 각각의 순수한 톤 펄스 트레인은 ​​주어진 세션에서 무작위로 만납니다.

두 대안 초이스 피치 차별 작업은 그림 3과 그림한다. 쥐은 재판을 시작 코 구멍 (그림 1B와 그림 3, 하단)에 자신의 코를 찌를 훈련했다. 코 구멍이 청각 단서의 방송을 트리거합니다. 단서 인식되면 쥐가은 챔버의 올바른쪽으로 실행 레버를 접근, 의회에 확장할 수있는 레버 때까지 기다린 다음 특정 시간 창 (레버 활성 시간 이내에 레버를 밀어 데는 1-2 필요 보상 (그림 3)을 구하는 초). 히트 율은 각 개별 ΔF 값의 전체 실험로 나눈 암살 시도의 수를 각 ΔF 값으로 계산되었다. 75 % 기준히트 율 만한게 작업을 배운 것을 나타내기 위해 사용되었다. 쥐를의 전형적인 학습 곡선은 그림 4A에 표시됩니다. 각 색깔의 라인은 다른 ΔF (ΔF0이 일정한 펄스 트레인을 나타내는)와 각 펄스 열차의 학습 진행 상황을 묘사. 평균적으로, 그것은 75 % 히트 율이 기준에 도달 훈련의 일곱 세션 (청각 큐 프레 젠 테이션 5 단계 큐티 훈련의 첫 번째 세션에서 시작)했다.

이 시스템은 또한 경험에 의해 설계 작업을 수행에서 동물의 행동의 양적 특성화 수 있습니다. 널리 동물 행동 연구에 사용되는 세 가지 성능은 그림 4에 표시된 B - D 반응 시간은 주로 ​​작업에 대한 동물의 배려를 반영하는가, 청각 큐 및 레버 푸시 발병 사이의 시간 경과로 측정되었다.. 동물이 각각 재판을 시작하는 짐승이 작업에 얼마나 헌신적 반영 간 재판 간격,잘못된 재판에 타임 아웃에 의해 처벌하지 않았습니다, 그림 4C에 꾸몄다되었다. 동물의 전체 성능의 동적 패턴을 대표하고 개선 / 단일 세션 내에서 발생할 수있는 개작을 반영 세션 내에서 성능의 시간적 변화는, 그림 4D로 꾸몄다되었다. 각 세션은, 초기 중, 늦게 무대 (스테이지마다 10 분)로 나뉘어되었다. 각 단계의 보상의 누적 숫자는이 측정에 사용되었다.

여러 인지적 행동 (그림 5A 및 토론 참조)의 신경 기초는 작업을 수행하는 동물의 신경 활동을 기록하여이 시스템으로 해결 할 수 있습니다. 핵 basalis (NB)와 쥐의 뇌 복부 tegmental 지역 (VTA)로 동시에 기록된 신경 활동의 예는 그림 5B와 C에 표시됩니다. 뉴런의 firings은 재판의 각 이벤트 (예 : 친해지려면 시간 스탬프 같은 코, 포크,레버 푸시, 청각 큐 프레 젠 테이션 및 인식, 실제는 보상을받을 수) 이러한 행동 작업 이벤트 관련 분석. 이 시스템과 결합 행동 및 신경 활동 기록의 결과인지 행동의 다양한 신경 기초를 elucidating에서 생육이 될 것입니다.

그림 1
그림은 1. 시스템의 주요 구성 요소 ()와 맞춤 청각 operant 챔버 (B). A. operant 챔버의 구조 그림은 이중 벽으로 방음 실에 위치하고 있습니다. Anechoic 거품 웨지는 소리 산란과 편향을 제거하기 위해 방의 벽 전체에 탑재되어 :.의 연결 활동 기록 시스템에 전선을 라우팅을위한 정류 자이, B : 동물의 행동을 모니터링하고 녹화를위한 비디오 카메라, 다음 펠렛 dispensers, D : Operant 챔버 . E :적외선 수신기. operant 챔버 세 음향 투명 벽 한 모듈식 조작 패널을 구성 B.. 자세한 설명을위한 텍스트를 참조하십시오.

그림 2
시스템을 그림 2. 도식 개요. 행동 훈련 및 신경 활동 기록 시스템 : 시스템은 두 개의 서브 시스템으로 구성되어 있습니다. 두 개의 서브 시스템은 대화식으로 TTL 펄스 (자세한 내용은 시스템 구성 참조)을 통해 서로 통신합니다. 빨간색 화살표는 명령어 및 / 또는 컴퓨터에서 발송 행동 이벤트를 나타냅니다; 녹색 화살표가 컴퓨터로 다시 먹이 동물의 응답 신호를 상징하고, 파란색 화살표는 Neuralynx 녹화 시스템을 갖춘 온라인 신경계 스파이크 이벤트의 신호 입력 감지를 나타냅니다.

그림 3
그림 3. 2 - 대안 채널oice 주파수 차별 작업. 톱, 기본적인 작업 순서를 보여주는 블록 다이어그램. 주요 행동 조치의 아래 도식 묘사. 녹색 화살표는 작업의 순차적인 흐름을 나타냅니다.

그림 4
그림 4 두 대안 초이스 주파수 차별 작업의 대표적인 결과 A.이 커브를 학습 :.. 각 컬러 라인은 각 주파수 편차 (ΔFs)를 차별에 쥐의 학습 진행 상황을 나타냅니다. 어두운 라인은 주파수 변화에 대한 평균 학습 곡선을 나타냅니다. 반응 시간의 B. 배포는 레버를 밀고로 큐의 발병에서 시간 바퀴로 측정했습니다. 간 재판 간격의 C. 유통. 측정 세션 내에서 성능 D. 현세의 역학 세션의 초기 중, 늦게 단계에서 얻어진 축적된 보상과.B의 데이터 게요 - D는 쥐의 성능이 75 % 히트 율이 끝나기도 마지막 단계에서 얻은 것입니다.

그림 5
그림 5. 시스템을 사용하여 조사 할 수 있습니다. A.인지 행동인지 행동과 뇌 기능의 예. 상단 캡션 한 시련의 시퀀스에있는 각 작업을 설명합니다. 아래 캡션은 공부 수있는 인지적 행동을 나타냅니다. 양쪽 레버는 레버가 챔버쪽으로 뻗어의 처리에 어디 라에있는 제외한 모든 사진에 추출한 것으로. B.이 두 선택 청각 작업을 수행하는 쥐주의에 기록된 신경 세포의 패턴을 발사합니다. 톱, 각 재판을 통해 해고의 래스터 이미지 줄거리. 각 색깔의 사각형은 세포의 발사를 대표하고 해고 율 색상. 아래에, 사망 시에도에 의해 코딩되는발사 속도의 t 히스토그램. 그리고 발사의 점진적 분산 조치 이후 (제로 붉은 점선 수직선으로 표시 마이크로초, 시간에 레버를 밀어.) C.이의 VTA에 기록된 신경 세포의 패턴을 발사 작업을하기 전에 건물 업 발사의 참고 두 선택 청각 작업을 수행 쥐. 톱, 각 시험 전반에 걸쳐 단일 VTA 신경 세포의 해고의 래스터 이미지 줄거리. 각 색깔의 사각형은 VTA 신경 세포의 발사를 대표하고 발사 속도는 컬러로 코딩된다. 가열율의 아래에, 사망 시에 이벤트 히스토그램은 래스터 이미지에 표시된. 쥐이 보상을 획득하는 기간 동안과 활발한 연소 (시간 제로 수직 붉은 점선으로 표시된 마이크로초을,에서) 밀어 레버의 동작 직전 스파스 발사를 적어 둡니다. 이 신경 세포의 활동이 두 행동 사이에 사실상 침묵이다. 두뇌에 이식 텅스텐 stereotrodes는 우물로 사용되었습니다쥐이 작업을 수행하는 동안주의와 VTA에서 동시에 신경 활동을 오드. 스파이크 - 정렬은 SpikeSort 3D 소프트웨어 (Neuralynx, Bozeman, MT)을 사용하여 오프라인을 수행했습니다.

Discussion

어떤 청각 행동 작업의 설계에 중요한 부분은 테스트 환경에서 산란과 편향으로 인한 원치 않는 소리를 제거합니다. 불쌍한 사운드 컨트롤이 동작은 테스트중인에 큰 영향을 미칠 수 있고, 오해의 소지가있는 심지어 uninterpretable 결과를 얻을 것입니다. 시스템에서 사용되는 행동 챔버는 여기에서 설명한 특히 챔버 벽에서 사운드 편향을 방지하기 위해 음향 투명하게하기 위해 설계되었습니다. 실제로, 챔버의 중심에서 측정했을 때, 사운드 편향 (데이터가 표시되지 않음) 효과적으로 탐지했습니다.

우리가 주로 청각 시스템을 공부하는이 시스템을 개발했지만, 그것은 쉽게 다른 감각 시스템을 공부하기 위해 다른 연구자에 의해 적용할 수 있습니다. 수정은 시스템의 전체 구성을 변경하지 않고 다른 작업을위한 소프트웨어와 하드웨어 모두에서 쉽게 만들 수 있습니다. 모듈형 조작 패널은 시스템이 특히 versati하게새로운 행동 작업을 위해 다른 장치가 추가 및 / 또는 대체를 위해함으로써 르. 예를 들어, 후각 행동 작업 코 포크 장치에 후각 자극을 전달함으로써 이식 수 있습니다. MED 어소 시에이츠 (유럽 표준안-115A-의)의 후각 자극과 다섯 가지의 선택 조명 코 구멍 벽은 쉽게 복잡한 후각 작업에 대한 작업을 패널에 설치할 수 있습니다. 또한, 모든 operant 장치는 쉽게 시스템의 구성을 변경하지 않고 쥐를 위해 설계되었습니다 것들로 교체할 수 있습니다.

각 operant 장치의 정확한 시간적 조절뿐만 아니라 주어진 재판에서 단일 이벤트의 고해상도 녹음, (아래) 서로 다른인지 두뇌 기능을 해결하기위한 행동 과제의 디자인을 사용자 정의 장치의 정확한 조작을 가능하게합니다. 의 연결 활동 기록과 결합하면 neurosciences 분야의 문제에 다양한이 시스템과 함께 공부를 할 수 있습니다. 예를 들어,의uditory 작업은 위에서 설명한, 뇌인지 기능에 관련된 다음 질문은 하나의 재판에서 조사 수 있습니다 :

(1). 동기 부여 : 각 시험은 동물의 '자기 동기'코 - 포크 동작 (그림 5A는 -와 그림 3)가, 동기는 따라서 주어진 세션에서 동물이 수행한 실험의 총 수를 측정하여 양적 평가 수에 의해 시작되기 때문에 또는 연속적인 시련의 숫자는 6,7를 수행했습니다.

(2). 주의 : 재판에서 보상을 얻기위한 열쇠는 제대로 청각 단서를 인식하는 것입니다. 작업을 수행하도록 훈련 수 없습니다 쥐, 청각 단서에 참석 부족의 약 25 %의 주요 요인이었습니다. 반대로 작업을 배운 쥐에서 행동의 순간적인 정지는 (그림 5A-b와 그림 3 참조) 청각 큐 프레 젠 테이션 중에 겉보기했습니다. 이 시스템을 사용함으로써, "주의 defi 위해 따라서는 (i) 화면 쥐가 가능한가요cits "과 동물이 청각 단서의 8-10에 참석하는 동안의 연결 녹음과 결합했을 때 (2)주의의 신경 메커니즘을 공부합니다.

(3). 결정 : 청각 단서 인정되면 동물이 제한된 시간 창 (그림 5A-C) 내에 올바른 레버를 접근하도록 설정하는 어느 방향으로 결정한다. 또한 따라서 의사 결정 11,12 공부를위한 효과적인 패러다임이다.

(4). 인내 : 레버 확장의 타이밍은 동물 레버가 연장됩니다 지점 (그림 5A-D)에 도착 후 레버를 기다려야한다는 등 제어할 수 있습니다. 대기의 길이를 변화함으로써, 동물의 인내의 범위는 검사를 마쳤으며 13 계량하실 수 있습니다.

(5). 보상 : 작업의 최종 목표는 보상 (그림 5A-E와 그림 3)을 구하는 것입니다. 이 시스템을 사용하는 행동 작업은 따라서 수쉽게 많은 보상 - 의사 결정 문제의 측면과 두뇌 14-17의 값을 시스템의 기능을 공부할 수 있도록 설계됩니다.

Disclosures

생산 및 동영상 - 기사의 무료 액세스가 클럽메드 어소 시에이츠, 주식 회사가 후원합니다

Acknowledgments

이 작품은 Neurosciences 연구 재단과 샌디에고 재단과 G. 해럴드와 라일라 Y. 매더스는 자선 재단의 Blasker - 로즈 - Miah 기금의 보조금에 의해 지원되었다.

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신경 과학 이슈 63 청각 행동 작업 음향 챔버,인지 검사 멀티 채널 녹음 전기 생리학 관심 동기 부여 의사 결정 인내심 두 대안 선택 피치 차별 작업 행동
여러인지 기능을 테스트 및 설치류에의 연결 활동을 녹음하기위한 완전 자동화된 고도 다목적 시스템
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Zheng, W., Ycu, E. A. A FullyMore

Zheng, W., Ycu, E. A. A Fully Automated and Highly Versatile System for Testing Multi-cognitive Functions and Recording Neuronal Activities in Rodents. J. Vis. Exp. (63), e3685, doi:10.3791/3685 (2012).

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