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Behavior

चूहे की स्वचालित, मात्रात्मक संज्ञानात्मक / व्यवहार स्क्रीनिंग: जेनेटिक्स, औषध विज्ञान, पशु अनुभूति और अंडर शिक्षा के लिए

Published: February 26, 2014 doi: 10.3791/51047
Automatic Translation
1, 1,2, 1,3, 1, 4
1Department of Psychology, Rutgers University, 2Department of Psychology, Koç University, 3Center for Neural Science, New York University, 4Department of Mathematics & Computer Science, Fairfield University

Summary

पर आनुवंशिक और औषधीय जोड़तोड़ के प्रभाव का आकलन करने के लिए, स्थानिक स्थानीयकरण, अस्थायी स्थानीयकरण, अवधि, दर और संभावना आकलन, जोखिम मूल्यांकन, impulsivity, और सटीकता और स्मृति की सटीक मध्यस्थता तंत्र की physiologically सार्थक गुणों को मापने के लिए पूरी तरह से स्वचालित प्रणाली चूहों में अनुभूति की मूलभूत तंत्र.

Abstract

हम साथ रहने वाली अनुभूति के बुनियादी तंत्र पर आनुवंशिक और औषधीय जोड़तोड़ के प्रभाव का आकलन करने और चूहों में सीखने के लिए 24/7 व्यवहार परीक्षण प्रणाली पूरी तरह से स्वचालित एक उच्च throughput, उच्च मात्रा, वर्णन. एक मानक polypropylene माउस आवास टब एक मानक वाणिज्यिक माउस परीक्षण बॉक्स के लिए एक एक्रिलिक ट्यूब के माध्यम से जुड़ा हुआ है. परीक्षण बॉक्स भक्षण गोली से जुड़े हैं 2, जिनमें से 3 हॉपर, है. सभी आंतरिक एक एलईडी के साथ illuminable और अवरक्त (आईआर) द्वारा सिर प्रविष्टियों के लिए निगरानी कर रहे हैं मुस्कराते हुए. चूहे स्क्रीनिंग के दौरान निपटने समाप्त जो वातावरण में रहते हैं. वे प्रोटोकॉल नियंत्रण सॉफ्टवेयर और अर्ध रियल टाइम डेटा विश्लेषण और रेखांकन सॉफ्टवेयर हम लिखा है जिसके लिए, (शास्त्रीय) प्रोटोकॉल (वी) और Pavlovian स्फूर्त में प्रदर्शन से दो या अधिक दैनिक भोजन के समय के दौरान उनके भोजन प्राप्त करते हैं. डेटा विश्लेषण और रेखांकन दिनचर्या बहुत बड़ा समय-S का विश्लेषण आसान बनाने के लिए बनाया गया एक MATLAB आधारित भाषा में लिखे गए हैंव्यवहार और शारीरिक घटना रिकॉर्ड tamped और कच्चे डेटा से एक ही डेटा संरचना के भीतर प्रकाशित रेखांकन और आँकड़ों के सभी मध्यवर्ती विश्लेषण के माध्यम से एक पूर्ण डेटा निशान संरक्षित करने के लिए. डेटा विश्लेषण कोड डेटा कई बार एक दिन और स्वत: "बादल" में संग्रहीत और पर में प्रयोगशाला कंप्यूटर रहे हैं जो और ग्राफिकल सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए विषयों यह फसल. इस प्रकार, व्यक्तिगत चूहों की प्रगति कल्पना है और दैनिक मात्रा. डेटा विश्लेषण कोड प्रोटोकॉल से व्यक्तिगत विषयों के प्रोटोकॉल के लिए स्वचालित अग्रिम अनुमति प्रोटोकॉल नियंत्रण कोड से बात करती है. कार्यान्वित व्यवहार प्रोटोकॉल से मेल खाते हैं, autoshaping, समयबद्ध हॉपर स्विचिंग, समय पर हॉपर स्विचिंग, impulsivity माप, और भोजन की उपलब्धता के circadian प्रत्याशा में जोखिम मूल्यांकन. मुक्त स्रोत प्रोटोकॉल नियंत्रण और डेटा विश्लेषण कोड नए प्रोटोकॉल के अलावा सरल बनाता है. आठ परीक्षण वातावरण कैबिनेट में x 78 x में 24 में एक 48 में फिट, दो ऐसे टैक्सीinets (16) वातावरण एक कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है.

Introduction

अनुभूति के बुनियादी तंत्र कि मध्यस्थता सेलुलर और आणविक तंत्र elucidating पर सहन आनुवंशिकी, आणविक आनुवंशिकी, आण्विक जीव विज्ञान, और neuropharmacology के शक्तिशाली तकनीक लाने के लिए, हम physiologically सार्थक यों कि उच्च मात्रा, उच्च के माध्यम से डाल मनो - भौतिकी स्क्रीनिंग तरीकों की जरूरत संज्ञानात्मक तंत्र के गुण. एक तंत्र की एक psychophysically औसत दर्जे का, शारीरिक सार्थक मात्रात्मक संपत्ति व्यवहार तरीकों से मापा और भी electrophysiological या जैव रासायनिक तरीकों से किया जा सकता है कि एक संपत्ति है. उदाहरण rhodopsin के अवशोषण स्पेक्ट्रम, circadian घड़ी की मुक्त चल अवधि, और औसत दर्जे का अग्रमस्तिष्क बंडल 1,2 में इनाम axons की दुर्दम्य अवधि के होते हैं. सेलुलर और आणविक माप की तुलना में किया जा सकता है कि मनो - भौतिकी माप मात्रात्मक पत्राचार के माध्यम से मनोवैज्ञानिक तंत्र के लिए सेलुलर और आणविक तंत्र को जोड़ने के लिए एक नींव रखना. Exampl के लिएई, छड़ के बाहरी क्षेत्रों में rhodopsin की सीटू अवशोषण स्पेक्ट्रम में मानव Scotopic वर्णक्रमीय संवेदनशीलता समारोह पर superimposes तथ्य यह है कि फोटोन ट्रिगर rhodopsin की isomerization Scotopic दृष्टि में पहला कदम है कि पुख्ता सबूत है. जटिल व्यवहार पैटर्न की मात्रात्मक पहलुओं भी व्यवहार आनुवंशिकी 3,4 में QTL तरीकों का उपयोग करने के लिए केंद्रीय हैं.

अच्छी तरह से स्थापित भूमिका निभाई और Pavlovian सीखने प्रोटोकॉल पर चूहों (और चूहों) के प्रदर्शन के समय की तरह अमूर्त मात्रा को मापने कि मस्तिष्क तंत्र पर निर्भर करता है, संख्या, अवधि, दर, प्रायिकता, जोखिम, और स्थानिक स्थान. उदाहरण के लिए, Pavlovian वातानुकूलित प्रतिक्रियाओं के अधिग्रहण की गति मजबूत घटनाओं (आम तौर पर, खाद्य प्रसव) और आसन्न सुदृढीकरण 5-7 के लिए संकेत की शुरुआत निम्न सुदृढीकरण के लिए औसत विलंबता के बीच औसत अंतराल के बीच अनुपात पर निर्भर करता है. एक दूसरे examp के लिएLe, एक मेल प्रोटोकॉल में दो खिला हॉपर का दौरा करने की औसत अवधि के अनुपात लगभग उन दो हॉपर 8-10 पर सुदृढीकरण की दर के अनुपात के बराबर होती है.

अंतर्निहित तंत्र में रुचि neuroscientists द्वारा वर्तमान में व्यापक उपयोग में व्यवहार परीक्षण तरीकों डाल के माध्यम से कम, सबसे अधिक भाग, कम मात्रा के लिए कर रहे हैं, और श्रम गहन 26. उदाहरण के लिए, circadian oscillators के behaviorally मापा उस समय और चरणों circadian अवधि और चरण की electrophysiological और जैव रासायनिक उपायों की तुलना में किया जा सकता है, के रूप में इसके अलावा, वे, electrophysiological और जैव रासायनिक तरीकों से मापा मात्रा के साथ तुलना की जा सकती है कि मात्रा उपाय नहीं है. वर्तमान व्यवहार परीक्षण तरीकों ऐसे स्थानिक सीखने, लौकिक शिक्षा, या सीखने भय, बजाय अंतर्निहित तंत्र पर के रूप में सीखने की श्रेणियों पर ध्यान केंद्रित. स्थानिक सीखने 11-15 का व्यापक रूप से उपयोग किए गए पानी भूलभुलैया परीक्षण इन श का एक उदाहरण हैortcomings. स्थानिक सीखने एक वर्ग है. उस श्रेणी में सीखना मृत गणना 16,17 की व्यवस्था है जिनमें से एक कई तंत्र पर निर्भर करता है. मृत गणना ओडोमीटर, दूरी रन 18 उपाय है कि तंत्र पर बारी में निर्भर करता है. इसी तरह, अस्थायी सीखने की एक श्रेणी है. एक लगभग 24 घंटे की अवधि के साथ एक थरथरानवाला घटनाओं 17,19 होते हैं, जिस पर सुबह के समय जानने के लिए पशुओं के लिए आवश्यक है, क्योंकि एक circadian घड़ी, उस श्रेणी में सीखने निर्भर करता है जिस पर तंत्र के बीच है. खाद्य प्रत्याशा में सक्षम बनाता है कि घड़ी अभी तक 19 की खोज की जानी है.

एक घड़ी एक समय मापने तंत्र है. अवधियों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ अंतर्जात oscillators मस्तिष्क उन घड़ियों 16,17 के चरणों रिकॉर्डिंग से समय में घटनाओं का पता लगाने के लिए अनुमति देते हैं. समय में स्थानों रिकॉर्ड करने की क्षमता समय में स्थानों के बीच जो है, दूरी, durations के माप सक्षम बनाता है. साहचर्य सीखने टी पर निर्भर करता हैवह durations 5,6,20,21 के मस्तिष्क की माप. काउंटर संख्या मापने तंत्र हैं. एक संभावना एक सबसेट के numerosity और सुपरसेट के numerosity के बीच अनुपात है क्योंकि संख्या को मापने, संभावना आकलन सक्षम बनाता है. एक दर है कि नंबर मापा गया था जिस पर अंतराल की अवधि से विभाजित घटनाओं की संख्या है, क्योंकि दर अनुमान सक्षम मापने संख्या को मापने और अवधि. अवधि की माप, संख्या, दर, और संभावना बदलते जोखिम व्यवहार समायोजन सक्षम. 22,23 हमारे विधि इन मूलभूत तंत्र की सटीकता और शुद्धता मापने पर केंद्रित है. शुद्धता मस्तिष्क के उपाय एक उद्देश्य उपाय से मेल खाती है किस हद तक है. प्रेसिजन उदाहरण के लिए एक निश्चित उद्देश्य मूल्य के मस्तिष्क की मात्रा में परिवर्तन या अनिश्चितता, एक निश्चित अवधि है. वेबर का कानून मनो - भौतिकी में सबसे पुराना और सबसे सुरक्षित स्थापना परिणाम है. यह दावा है कि की शुद्धताएक मात्रा के मस्तिष्क का उपाय है कि मात्रा का एक निश्चित अंश है. एक वितरण में भिन्नता के सांख्यिकीविद् के गुणांक है जो वेबर अंश (σ / μ), सटीक उपाय. उद्देश्य मतलब करने के मनो - भौतिकी मतलब का अनुपात (जैसे न्याय अवधि मतलब है) (उद्देश्य अवधि मतलब है) शुद्धता का उपाय है.

मानव की राशि को कम करते हुए यहाँ प्रस्तुत विधि मात्रा (अंतरिक्ष प्रयोगशाला की दी गई राशि में किसी भी एक समय पर जांच की जा रही जानवरों की संख्या) और throughput (एक जानवर की स्क्रीनिंग की औसत अवधि से विभाजित प्राप्त जानकारी के राशि) अधिकतम हो श्रम माप बनाने के लिए आवश्यक है और तुरंत्ता अधिकतम के साथ जो ज्ञात हो स्क्रीनिंग का परिणाम है.

यहाँ प्रस्तुत डेटा विश्लेषण सॉफ्टवेयर वास्तुकला स्वचालित रूप से कच्चे डेटा और सब सारांश परिणाम और एक भी विकास में एक साथ डेटा से प्राप्त आंकड़े कहते हैंसंख्याओं के सुगम विशाल समुद्र प्रस्तुत करना है कि क्षेत्र शीर्षकों के साथ अता संरचना, उसमें निहित. विश्लेषणात्मक सॉफ्टवेयर केवल कि संरचना में डेटा पर चल रही है, और हमेशा एक ही है कि ढांचे के भीतर क्षेत्रों में अपने कार्यों के परिणामों को संग्रहीत करता है. यह कच्चे डेटा से प्रकाशित सारांश और रेखांकन के लिए एक अक्षुण्ण निशान सुनिश्चित करता.

सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से संरचना में पूरी तरह से स्वचालित परीक्षण शासित कि प्रयोग नियंत्रण कार्यक्रमों लिखते हैं, और यह स्वचालित रूप से कच्चे डेटा जो कार्यक्रम से आया है, जो इंगित करता है. इस प्रकार, यह प्रयोगात्मक शर्तों के परीक्षण में प्रत्येक बिंदु पर प्रत्येक जानवर के लिए सेना में थे के रूप में जो करने के लिए कोई संदेह नहीं है और सारांश आँकड़े कच्चे डेटा से प्राप्त किए गए तरीके के बारे में कोई संदेह नहीं है, के साथ एक निर्दोष डेटा निशान बरकरार रखता है. डेटा संरक्षण का यह तरीका बहुत यह संभव अन्य प्रयोगशालाओं आगे इन अमीर सेट डेटा का विश्लेषण करने के लिए कर रही है, मानकीकृत व्यवहार स्क्रीनिंग डाटा बेस के विकास की सुविधा.

स्क्रीनिंग सिस्टम चित्रा 1 में schematized है. दस अलमारियाँ, प्रत्येक युक्त 8 परीक्षण वातावरण में 80 चूहों टी सक्षम करने, एक 10 फुट x 15 फुट प्रयोगशाला कक्ष में स्थापित किया जा सकता हैओ एक समय में चला जा. एक पार्टी दीवार में एक बंदरगाह के माध्यम से गुजर केबल्स दूसरे कमरे में इलेक्ट्रिकल / इलेक्ट्रॉनिक इंटरफेस कार्ड और पीसी के लिए वातावरण कनेक्ट होना चाहिए. पीसी प्रोटोकॉल नियंत्रण कार्यक्रमों को चलाने के. एक कंप्यूटर हर 2 मंत्रिमंडलों (16 परीक्षण वातावरण) के लिए आवश्यक है. पीसी डेटा विश्लेषण और रेखांकन सॉफ्टवेयर चलाने वाले सर्वर के लिए एक लोकल एरिया नेटवर्क के माध्यम से जुड़ा होना चाहिए.

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Protocol

TSsystem में तीन पूरी तरह से स्वचालित प्रोटोकॉल (मिलान, वाद्य और शास्त्रीय कंडीशनिंग भूख बढ़ाने वाला) और स्विच प्रोटोकॉल रटगर्स न्यू ब्रंसविक में पशु की देखभाल और सुविधाएं समिति द्वारा अनुमोदित किया गया है.

1. शारीरिक प्रणाली की स्थापना

  1. मंत्रिमंडल में परीक्षण वातावरण को सेट (चित्रा 1 देखें).
  2. प्रोटोकॉल नियंत्रण कंप्यूटर पर परीक्षण के वातावरण के साथ प्रदान प्रयोग नियंत्रण सॉफ्टवेयर स्थापित करें.
    नोट: किसी अन्य उद्देश्य के लिए इन कंप्यूटरों का उपयोग न करें!

2. सॉफ्टवेयर प्रणाली की स्थापना

  1. डेटा विश्लेषण सॉफ्टवेयर स्थापित किया गया है जिस पर सर्वर (चित्रा 1 देखें) परीक्षण वातावरण को नियंत्रित कंप्यूटर (ओं) की हार्ड डिस्क का उपयोग कर सकते हैं ताकि लैन (लोकल एरिया नेटवर्क) की स्थापना की.
  2. "बादल" में डेटा भंडारण के लिए एक फ़ाइल को सिंक्रनाइज़ खाते की स्थापना.
  3. पुएक बादल सिंक्रनाइज़ फ़ोल्डर में वाणिज्यिक प्रोग्रामिंग भाषा की खोज पथ पर TSsystem फ़ोल्डर और इसके उप टी.
    नोट: TSsystem एक सॉफ्टवेयर उपकरण बॉक्स है, वह यह है कि यह द्वारा उत्पन्न आउटपुट फाइल से काटा जाता है जब भी स्वतः डेटा प्रक्रियाओं कि जटिल डेटा विश्लेषण और डेटा रेखांकन कोड के निर्माण की सुविधा है कि 30 से अधिक उच्च स्तरीय कार्यक्रम में एक पुस्तकालय प्रयोग नियंत्रण कार्यक्रम. आदेशों के सभी प्रयोग संरचना के क्षेत्र में डेटा पर काम करते हैं और (देखें चित्र 2) एक ही ढांचे में अन्य क्षेत्रों में परिणाम डाल दिया. इन खुले स्रोत आदेशों सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल वाणिज्यिक वैज्ञानिक प्रोग्रामिंग और रेखांकन भाषाओं में से एक में लिखा जाता है. यह सबसे उपयोगी एक आँकड़े उपकरण बॉक्स सहित कई अन्य "toolboxes," है.

3. एक प्रयोग शुरू

  1. (चित्रा 3 देखें) TSbegin बुलाओ.
    नोट: TSbegin एक क ¥ हैTSsystem उपकरण बॉक्स में ractive जीयूआई (मैं nterface जी raphic यू सेवा). यह से व्युत्पन्न कच्चे डेटा और सभी परिणाम TSsystem उपकरण बॉक्स में अन्य कार्यों से रखा जाएगा जो में श्रेणीबद्ध डेटा संरचना बनाने की प्रक्रिया के माध्यम से उपयोगकर्ता की ओर जाता है.
  2. (4 चित्र देखें) TSaddprotocol बुलाओ.
    नोट: TSaddprotocol TSsystem उपकरण बॉक्स में एक जीयूआई है. यह प्रोटोकॉल समाप्त करने और अगले एक पर जाने का फैसला स्वचालित करेगा कि फैसला कोड को निर्दिष्ट करने के लिए, और इस्तेमाल किया जा करने का निर्णय मापदंड निर्दिष्ट, एक प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल के लिए नियंत्रण के मानकों को निर्दिष्ट करने की प्रक्रिया के माध्यम से उपयोगकर्ता की ओर जाता है.
  3. 24/7 लाइव में परीक्षण के वातावरण, पर्यावरण के प्रति एक माउस में चूहों रखें.
    नोट: गिने प्रयोगात्मक वातावरण (आदि बॉक्स 1, बॉक्स 2,) में से प्रत्येक में चला जाता है कि माउस का आईडी नंबर नोट करने के लिए ध्यान रखना. इसके अलावा, प्रयोग नियंत्रण को दिखाता है कि पत्र ध्यान देंलोकल एरिया नेटवर्क (लैन) और अपने आईपी पते पर कंप्यूटर.
  4. (चित्रा 5) TSstartsession बुलाओ.
    नोट: TSstartsession TSsystem उपकरण बॉक्स में एक जीयूआई है. यह एक प्रयोगात्मक सत्र शुरू करने की प्रक्रिया के माध्यम से उपयोगकर्ता की ओर जाता है. प्रायोगिक सत्र में कई अलग अलग व्यवहार परीक्षण प्रोटोकॉल चलाए जा रहे हैं, जिसके दौरान एक या दो सप्ताह, पिछले. TSstartsession भंडार एक सत्र प्रारंभ होने पर प्रोटोकॉल नियंत्रण सॉफ्टवेयर पढ़ता है कि मैक्रो में चला जाता है कि जानकारी. शामिल करने के लिए पथ और प्रोटोकॉल नियंत्रण सॉफ्टवेयर है कि पढ़ता कोड फ़ाइल का नाम है. TSsystem के विश्लेषणात्मक सॉफ्टवेयर श्रेणीबद्ध डेटा संरचना में इस कोड पढ़ता है, तो किसी भी समय बल में सटीक प्रोटोकॉल के रूप में संदेह नहीं, कभी नहीं है.
  5. नियंत्रण कंप्यूटर के पास जाओ और है कि कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित बक्से के लिए सत्र शुरू करने के क्रम में, MedPC फ़ोल्डर में लिखा मैक्रोज़ कहते हैं.

4. डेटा विश्लेषण

  1. आप एक नए प्रोटोकॉल बनाया है, बहुत जटिल डेटा के सृजन का विश्लेषण करती आसान बनाने में, जो TSsystem उपकरण बॉक्स में आदेशों का उपयोग उचित डेटा विश्लेषण और रेखांकन कोड लिखें.
    नोट: डेटा विश्लेषण और जिसका परिणाम के नीचे वर्णित हैं TSsystem उपकरण बॉक्स में शामिल किए गए हैं तीन प्रोटोकॉल के लिए रेखांकन कोड. वे खुले स्रोत हैं, क्योंकि, वे होगा पर संशोधित किया जा सकता है. इन विश्लेषण के लिए कोड को बड़े पैमाने पर यह आसान उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट प्रोटोकॉल से परिणामों का विश्लेषण करने के लिए कोड बनाने के लिए बनाता है, जो टिप्पणी की है.
  2. प्रयोग की अवधि (कई हफ्तों के लिए 24 घंटे) के लिए, संभव उपकरण malfunctions (बिजली विफलताओं, सहज, नियंत्रण कंप्यूटर रिबूट गोली फीडर malfunctions, आदि), जो TSsystem डेटा का विश्लेषण यह दर्शाता सर्वर से सूचनाओं के लिए ईमेल की निगरानी कार्यक्रम का पता लगाता है.
  3. TSsystem में लिखा डेटा का विश्लेषण कोड यह वें द्वारा कहा जाता है हर बार पैदा करता है कि प्रदर्शन के भूखंडों का अध्ययनई विश्लेषण टाइमर (आमतौर पर 2-4 बार / दिन).
    नोट: विश्लेषण टाइमर उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट अंतराल पर डेटा विश्लेषण और रेखांकन कार्यक्रम कहता है. कहा जाता कार्यक्रम TSsystem में कार्यों के साथ लिखा है. यह श्रेणीबद्ध डेटा संरचना में प्रोटोकॉल नियंत्रण सॉफ्टवेयर लिखते हैं जो करने के लिए फाइल से काटा कच्चे डेटा पढ़ता है. फिर, यह डेटा का विश्लेषण करती है और विश्लेषण के परिणामों रेखांकन. श्रेणीबद्ध डेटा संरचना वाली फाइल को बादल में एक फाइल तुल्यकालन फ़ोल्डर में संग्रहीत किया जाता है. यह स्वचालित परोक्ष बैकअप प्रदान करता है. पहुँच प्रदान किया गया है जो सभी कर्मियों और सहयोगियों के कंप्यूटरों पर संरचना फ़ाइल का स्वत: फ़ाइल तुल्यकालन दुकानों प्रतियां. निर्दिष्ट रेखांकन स्वचालित रूप से निर्दिष्ट कर्मियों और सहयोगियों को ईमेल कर रहे हैं. एक प्रमुख अन्वेषक किसी भी समय दुनिया में कहीं से परीक्षण की प्रगति की निगरानी, ​​और, यदि आवश्यक हो, दूरदराज के बैठने से, लाइन पर, प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल को संशोधित कर सकते हैंई चूहों परीक्षण किया जा रहा है.
  4. वे (देखें चित्र 2) अर्ध वास्तविक समय में उपलब्ध हो, श्रेणीबद्ध डेटा संरचना में डेटा और सारांश आँकड़ों का अध्ययन करने के TSbrowser का प्रयोग करें.

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Representative Results

प्रणाली और व्यक्तिगत अन्वेषक या कक्षा शिक्षक का उद्देश्य के अनुरूप प्रोटोकॉल को चलाने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए सकता है. मिलान प्रोटोकॉल, 2 कूदनेवाला autoshaping प्रोटोकॉल, और स्विच प्रोटोकॉल: बहरहाल, हम आनुवंशिक रूप से छेड़छाड़ चूहों और बड़े पैमाने पर औषधीय परीक्षण का बड़े पैमाने पर प्रदर्शन में उपयोगी साबित करना चाहिए कि 3 प्रोटोकॉल के एक कमरे का विकास किया है. मिलान प्रोटोकॉल याद करने के लिए, दो अलग अलग स्थानों पर आय (प्रति इकाई समय भोजन छर्रों) अनुमान लगाने के लिए माउस की क्षमता जो उपाय स्थान पैदावार जो आय, आय के अनुपात को इसकी औसत यात्रा durations के अनुपात मिलान करने के लिए, और तेज़ी के साथ जो यह पता लगाता है और आय अनुपात में परिवर्तन करने के लिए समायोजित कर देता है. वाद्य और शास्त्रीय कंडीशनिंग (साहचर्य सीखने दर) की 2 कूदनेवाला autoshaping प्रोटोकॉल उपायों दरों. स्विच प्रोटोकॉल उपायों अंतराल समय सटीकता और परिशुद्धता, संभावनाओं का अनुमान करने की क्षमता (सापेक्ष आवृत्तियों)और संभावनाओं (जोखिम मूल्यांकन) में परिवर्तन के लिए समायोजित करने के लिए. यह भी impulsivity का एक उपाय देता है.

मिलान. दो पार्श्व हॉपर (खिला हॉपर) में से प्रत्येक में फीडरों स्वतंत्र रूप से एक गोली प्रसव के बाद एक तेजी से बदलती विलंबता पर हथियारों से लैस हैं. फीडर सशस्त्र है और माउस जिससे अवरक्त (आईआर) किरण दखल, हॉपर में poking द्वारा गोली रिहाई से चलाता है जब भी एक गोली से दिया है. अगले हथियार पहले बिताना कि अंतराल जिसका उम्मीदों पैरामीटर फ़ाइल (तालिका 1) में निर्दिष्ट हैं घातीय वितरण से तैयार कर रहे हैं. इस प्रोटोकॉल में, चूहों तेजी से वापस पहले एक, फिर दूसरे से आगे बढ़ तो, एक में थोड़ी देर के लिए poking, दो खिला हॉपर के बीच चक्र शुरू करते हैं. दो हॉपर में उनके प्रवास के औसत durations के अनुपात लगभग वे दो हॉपर (प्रति मिनट नायब पिंड में से प्राप्त कर रहे हैं कि प्रति मिनट छर्रों के अनुपात से मेल खाता हैपर्यावरण, कि हॉपर में poking के प्रति मिनट, कि दो हॉपर में अपने निवेश से "रिटर्न") है हॉपर से "आय", नहीं छर्रों है. इस प्रकार, वे औसत 3 गुना पर मिल के रूप में अगर हूपर 1 से कई छर्रों हूपर 2 के रूप में, फिर एक यात्रा की औसत अवधि 1 लगभग 3 बार के रूप में लंबे समय के 2 हूपर के लिए एक यात्रा की औसत अवधि के रूप में है हूपर को. हम क्योंकि मिलान व्यवहार 8 प्रकट होता है जो तेज़ी के साथ के पहले इस प्रोटोकॉल चलाते हैं. यह पहले 24 घंटे के भीतर हॉपर यात्रा करने के लिए बहुत डरपोक है कि कभी कभी माउस में, ज़ाहिर है, को छोड़कर, परीक्षण के पहले 24 घंटे के भीतर आमतौर पर औसत दर्जे का है.

व्यवहार मिलान दो अलग हॉपर स्थानों के साथ उचित रूप से दो अलग दरों संबद्ध करने के लिए एक माउस है कि सक्षम स्थानिक स्थानीयकृत तंत्र के रूप में की अवधि और संख्या को मापने और रिश्तेदार दरों की गणना के लिए तंत्र बरकरार हैं कि निकलता है. इस प्रकार, यह एक उत्कृष्ट जल्दी हैबुनियादी संज्ञानात्मक समारोह का परीक्षण. एक माउस अनुभवी आय के अनुपात को इसकी उम्मीद यात्रा durations के अनुपात से मेल खाता है, जो के साथ सटीक माउस मात्रा का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं जिसके साथ परिशुद्धता का एक संकेत है.

एक माउस से मेल खाता है, जो के साथ सटीक रेखांकन जो दो समवर्ती साजिश रची संचयी रिकॉर्ड में एक ही ढलान (चित्रा 6) के लिए हद से कल्पना की है. एक संचयी रिकॉर्ड माप के एक दृश्य की cumulating योग है. इस मामले में, एक साजिश (चित्रा 6 में लाल वाले) गोली ने गोली आय असंतुलन उपाय का संचयी रिकॉर्ड है, (चित्रा 6 में काले लोगों) अन्य गोली द्वारा की संचयी रिकॉर्ड है गोली यात्रा-असंतुलन उपाय. एक ही अंतर - खिला अंतराल के लिए, आय असंतुलन है या तो -1 या एक अंतराल के समापन पर प्राप्त गोली हूपर 1 (असंतुलन = -1) या 2 (असंतुलन से आया है, इस पर निर्भर =+1). इन असंतुलन का संचयी रिकॉर्ड की ढलान औसत आय असंतुलन (खिला प्रति असंतुलन) है. 10 के अंतराल में, माउस हूपर 2 से हूपर 1 और 5 से 5 छर्रों हो जाता है, तो वह उन 10 अंतर - फ़ीड के अंतराल से अधिक की औसत आय असंतुलन है ; सभी 10 छर्रों हूपर 2 से आया है, तो यह है ; सभी 10 हूपर 1 से आया है, तो यह है . इस प्रकार, औसत आय असंतुलन -1 से 1 तक हो सकती है, और कोई असंतुलन औसत पर जब वहाँ यह 0 है. एक अंतर - खिला अंतराल के दौरान यात्रा असंतुलन हूपर 2 (टी -2) ऋण हूपर 1 (टी 1) में बिताए समय में बिताए समय है, घदो बार की कुल द्वारा ivided. एक ही अंतर - खिला अंतराल के लिए, इस उपाय होना चाहिए जो या तो -1 या 1, आय असंतुलन के विपरीत, -1 और 1 के बीच किसी भी मूल्य पर ले जा सकते हैं. हालांकि, इस उपाय का संचयी रिकॉर्ड की ढलान आय उपाय के लिए मामला है, बस के रूप में अपनी औसत मूल्य को दर्शाता है. दो संचयी रिकॉर्ड (चित्रा 6 में लाल और काले रिकॉर्ड) के दो ढलानों बराबर होते हैं, तो औसत यात्रा असंतुलन माउस अनुपात को इसकी औसत यात्रा durations के अनुपात मेल खाता है जिसका मतलब है कि औसत आय असंतुलन के बराबर होती है दो हॉपर से अपनी आय की.

का अनुपात लगभग पूर्ण मिलान का संकेत चित्रा 6 (5027, 5015, और 5024), संचयी यात्रा असंतुलन साजिश (काला) के ढलान बारीकी संचयी आय असंतुलन (लाल) की ढलान पटरियों में चूहों के तीन, के लिए आय के अनुपात के लिए औसत यात्रा durations. नोट कैसे जल्दी अनुपातयात्रा durations के नीचे मोड़ के अंक में, आय के अनुपात में परिवर्तन करने के लिए समायोजित कर देता है. दूसरी ओर, माउस 5034 (नीचे बाएँ प्लाट) दूसरे खिला सत्र के दौरान मैच के लिए विफल रहा है, आय असंतुलन (लाल) की ढलान काफी सकारात्मक है जबकि संचयी यात्रा अवधि असंतुलन साजिश (काला) के ढलान 0 है. हालांकि, (काला खड़ी होने के बाद) तीसरे खिला चरण के दौरान, ढलानों इस माउस आय अनुपात करने के लिए अपनी यात्रा अनुपात मैच के लिए इस चरण की शुरुआत में अचानक शुरू हुई जिसका मतलब है कि समानांतर हैं. जाहिर है, इसलिए, यह ऐसा करने के काबिल नहीं था, लेकिन परीक्षण के हिस्से के दौरान किसी कारण से ऐसा नहीं किया. इस प्रदर्शन का पूरा कोर्स दृश्यमान करने के बजाय कुछ सारांश आंकड़े पर पूरी तरह भरोसा करने के महत्व को दिखाता है. माउस 5028 पहले आय अनुपात के दौरान ठीक मिलान किया, लेकिन यह उलट था, जब यह पूरी तरह से रिवर्स नहीं था. माउस 5025 3 feedin दौरान "overmatched"जी चरण (ऊर्ध्वाधर हरी के बाद), वह यह है कि इसकी औसत यात्रा असंतुलन अपनी औसत आय असंतुलन से अधिक था और यह पूरी तरह से आय असंतुलन के उत्क्रमण को समायोजित नहीं किया. सूचना, हालांकि, कि सभी 6 चूहों, 3 जंगली प्रकार और बहुत पहले 4 घंटा खिला चरण के दौरान परिशुद्धता के साथ मिलान 3 heterozygotes दोनों. सूचना यह भी है कि इन अभिलेखों एक प्रारंभिक मिलान लेकिन आय अनुपात के उत्क्रमण के लिए एक आकस्मिक प्रतिक्रिया नहीं ही देखने को मिलती है, जिसके दौरान केवल 36-48 घंटे (2 खिला चरणों / चक्र के साथ 1.5-2 दिन / रात चक्र), कि कवर. पहले बताया गया है, यह बुद्धि, अवधि आकलन, संख्या आकलन, दर आकलन (हॉपर को आय दरों की) स्थानिक स्थानीयकरण, और सरल सार मात्रा में याद करने की क्षमता के लिए, अनुभूति के कई बुनियादी तंत्र की heterozygotes में बरकरार कामकाज को दर्शाता है. विशिष्ट हैं जो मात्रात्मक परिणाम, उनकी प्रारंभिक परे चूहों की कोई हैंडलिंग के साथ, एक जीवित में वातावरण में स्वचालित परीक्षण से प्राप्त कर रहे हैं वातावरण में तलाशें.

चित्रा 6 में स्पष्ट है, चूहों जैसे ही वे हॉपर के बीच साइकिल के लिए शुरू के रूप में आय के अनुपात के लिए अपनी यात्रा durations के अनुपात मैच. माउस हॉपर के बीच चक्र शुरू होता है जो तेज़ी के साथ अपने साहस या पता लगाने की प्रवृत्ति कहा जा सकता है की एक उपाय है. इस चक्र का संचयी रिकॉर्ड की साजिश रचने के द्वारा कल्पना है, वह यह है कि सत्र के समय के एक समारोह के रूप में पूरा चक्र की संख्या. 7 चित्रा 6 में के रूप में एक ही चूहों के लिए इन भूखंडों पता चलता है. छह में से पांच पहले खिला चरण की शुरुआत से पहले कुछ अन्वेषण से पता चला है और जैसे ही यह शुरू किया हॉपर के बीच चक्र को अचानक शुरू हुई. एक माउस, तथापि (बाएं नीचे), रास्ते के मध्य में, यह हॉपर के बीच चक्र को अचानक शुरू हुई जो बिंदु पर 2 एन डी खिला चरण, के माध्यम से जब तक सभी (नहीं एक ही चक्र) पर किसी भी खोजपूर्ण व्यवहार नहीं दिखा था.

.. टी "> वाद्य यंत्र और शास्त्रीय कंडीशनिंग पारंपरिक सिद्धांत सीखने साहचर्य सीखने के दो प्रकार के बीच अलग. शास्त्रीय कंडीशनिंग (भी Pavlovian कंडीशनिंग कहा जाता है) और वाद्य कंडीशनिंग (भी operant कंडीशनिंग कहा जाता है) दोनों ही मामलों में physiologically सार्थक पैरामीटर सीखने की दर है यह synaptic ताकत शास्त्रीय कंडीशनिंग (जैसे हॉपर रोशनी और खाद्य वितरण) में या एक SR घटना की जोड़ी और वाद्य कंडीशनिंग में एक मजबूत घटना के जवाब में दो संवेदी घटनाओं की जोड़ी के जवाब में समायोजित कर रहे हैं जो तेज़ी उपाय माना जाता है. सीखने की दर परीक्षण करने के अधिग्रहण, वह यह है कि पिछले वातानुकूलित व्यवहार की उपस्थिति के लिए pairings की संख्या. हमारी दूसरी प्रोटोकॉल इन दरों के उपाय. यह भी खिला सुप्तावस्था में उम्मीद की जानी विषयों सिखाता का पारस्परिक द्वारा मापा जाता है ज्ञान तीसरे प्रोटोकॉल में परीक्षण किया है जो दो गोली पहुंचाने हॉपर,.

इस प्रोटोकॉल में एक pretrial बीच हॉपर की रोशनी के साथ शुरू होता है, इसके लिए कोई गोली फीडर (परीक्षण बॉक्स, चित्रा 1 में ऊपरी सही का चित्र देखें) है, क्योंकि वहाँ छर्रों, कभी नहीं दिया जाता है जहां एक. माउस प्रबुद्ध मध्यम हॉपर में pokes, प्रकाश वहाँ बाहर चला जाता है, और दो flanking हॉपर की एक बेतरतीब ढंग से चुनी एक रोशनी. यह परवाह किए बिना माउस क्या करता है, तो एक गोली रोशनी के बाद वहाँ 4 सेकंड वितरित किया जाता है, रोशनी है कि बाईं हॉपर है. यह तो एक गोली माउस क्या करता है की परवाह किए बिना फिर से, रोशनी के बाद वहाँ 12 सेकंड वितरित किया जाता है, रोशनी कि सही हॉपर है. इस प्रकार, प्रबुद्ध मध्यम हॉपर में poking एक परीक्षण की शुरुआत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, इस हॉपर प्रबुद्ध है जब माउस इसे में pokes तक, आगे कुछ होता है, माउस एक गोली पाने के लिए इस हॉपर में प्रहार करना होगा. माउस इस वाद्य प्रतिक्रिया बना दिया है एक बार, एक गोली देने होंगेएड जो भी में हॉपर तो परवाह किए बिना माउस गोली प्रसव से पहले बीतता है कि अंतराल के दौरान हॉपर या नहीं करने के लिए चला जाता है कि क्या की, कि हॉपर को प्रसव विलंबता अजीब पर, रोशनी.

परीक्षण दीक्षा गति का 1) संचयी रिकॉर्ड (चित्रा 8), परीक्षण दीक्षा सुप्तावस्था का संचयी वितरण (9 चित्रा) और सीएस आईटीआई प्रहार दर्जे का संचयी रिकॉर्ड: सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से इस कार्य में प्रदर्शन के तीन भूखंडों बनाता है मतभेद (10 चित्रा). 2) मंझला परीक्षण दीक्षा विलंबता; वाद्य प्रतिक्रिया (वाद्य सीखने की दर) का अधिग्रहण करने के लिए 1) परीक्षण और छोटी दोनों में अग्रिम poking के अधिग्रहण के लिए 3) परीक्षण: और, यह इन अभिलेखों से सारांश आँकड़ों के तीन सेट निकला विलंबता और (autoshaped, वह यह है कि शास्त्रीय संगीत सीखने दर) लंबे विलंबता खिला हॉपर.

समय पर निर्णय. तीसरे प्रोटोकॉल हैपहले Fetterman और किलीन 24 से कबूतरों के साथ प्रयोग किया और Balci एट अल 22 से माउस के लिए अनुकूलित "स्विच" प्रोटोकॉल. माउस प्रबुद्ध मध्यम हॉपर में pokes जब पिछले प्रोटोकॉल के रूप में, परीक्षण शुरू कर रहे हैं. हालांकि, इस प्रोटोकॉल में, इस परीक्षण की शुरुआत प्रहार चुपचाप और बेतरतीब ढंग से कि परीक्षण के लिए 'हॉट' हॉपर के रूप में कंप्यूटर द्वारा चुना जाता है, जिनमें से एक दोनों flanking हॉपर illuminates. दो हॉपर के साथ जुड़े खिला सुप्तावस्था पिछले प्रोटोकॉल (4 सेकंड और 12 सेकंड) के रूप में ही हैं. हालांकि, केवल गर्म हॉपर बचाता है, और यह केवल "अपने" खिला विलंबता पर या बाद में वहाँ के एक प्रहार के जवाब में बचाता है. कम विलंबता हॉपर गर्म है, तो माउस कम विलंबता के अंत में है कि हॉपर में है, तो, पहले प्रहार कि विलंबता कि हॉपर में एक गोली उद्धार पर या के बाद बनाए गए. लंबे विलंबता हॉपर गर्म हॉपर है, तो पहला प्रहार लंबे एल पर या के बाद वहाँ बनायाatency कि हॉपर में एक गोली बचाता है. चूहों तेजी से कम विलंबता हॉपर में poking जब लंबे विलंबता हॉपर करने के लिए स्विच, "लंबे" परीक्षणों पर, तो सबसे परीक्षणों पर कम विलंबता हॉपर को पहले जाने के लिए और जानने के कम के समापन पर एक गोली देने में विफल रहता है 4 सेकंड के विलंबता. माउस परीक्षणों में से अधिकांश पर अपनी छर्रों प्राप्त. यह लंबे विलंबता पर या के बाद पहला प्रहार गलत हॉपर में है कि परिणाम के साथ एक लंबी परीक्षण, पर कम विलंबता हॉपर में भी लंबे समय रहता है हालांकि, अगर परीक्षण एक गोली प्रसव के बिना समाप्त हो जाती है. यह एक कम विलंबता परीक्षण पर समय से पहले ही स्विच अगर कम विलंबता पर या के बाद पहला प्रहार गलत (लंबी विलंबता) हॉपर में इतना है कि इसी प्रकार, परीक्षण गोली प्रसव के बिना समाप्त हो जाती है. ब्याज का डेटा पिछले लंबे हॉपर में पहला प्रहार करने के लिए कम हॉपर में पिछले प्रहार की समाप्ति विलंबता के रूप में परिभाषित लंबे परीक्षणों पर स्विच की सुप्तावस्था में हैं.

इस देहात मेंradigm, हम लंबे समय विलंबता बदलती हैं. चूहों कार्य है कि आसान बना दिया है जब तेजी से गूदा स्विच करने के लिए सीख है, क्योंकि हम 3 बार 4 सेकंड कम विलंबता है जो 12 सेकंड के एक लंबे विलंब के साथ शुरू करते हैं. हम तो (11 चित्रा देखें) चूहों उनके स्विचिंग समय कैसे कर सकते हैं कसकर परीक्षण करने के लिए 8 सेकंड या भी करने के लिए 7 सेकंड या 6 सेकंड के लिए लंबे विलंबता छोटा. समय परिशुद्धता के उपाय स्विच सुप्तावस्था के वितरण के गाऊसी घटक में भिन्नता के गुणांक है. भिन्नता के गाऊसी गुणांक मानक विचलन और मतलब (σ / μ चित्रा 11 में) के बीच का अनुपात है.

हम भी इस तरह बहुत देर हो चुकी स्विचन बनाम समय से पहले स्विचन के रिश्तेदार जोखिम बदलती, एक लंबे समय के परीक्षण की संभावना बदलती हैं. एक लंबे समय के परीक्षण की संभावना अधिक है जब एक लंबे समय के परीक्षण पर, यह कितनी जल्दी माउस स्विच बात नहीं है, क्योंकि कम हॉपर से एक समयपूर्व प्रस्थान द्वारा किए गए जोखिम, कम है. इसके अलावा, जोखिम incurrएक भी देर से प्रस्थान एड द्वारा तदनुसार ऊंचा है. एक लंबे समय के परीक्षण की संभावना कम है इसके विपरीत, जब एक भी देर से प्रस्थान बनाम एक समयपूर्व प्रस्थान के रिश्तेदार जोखिम विपरीत दिशा में परिवर्तन. लगभग वास्तव में चूहों 22,23 (चित्रा 12) क्या कर रहा है, जो जोखिम समानता के रूप में तो एक तर्कसंगत निर्णय निर्माता अपने स्विच का वितरण बदलाव करना चाहिए. एक लंबे समय के परीक्षण की संभावना को बदलकर प्रेरित पारियों मापने, (एक छोटी परीक्षण बनाम एक लंबे समय के) संभावना अनुमान लगाने के लिए उनके स्विच के वितरण में परिवर्तनशीलता अनुमान लगाने के लिए, और इन दोनों से गर्भित रिश्तेदार जोखिम की गणना करने के लिए माउस की क्षमता का आकलन अनिश्चितता के स्रोतों.

Impulsivity. स्विच सुप्तावस्था का वितरण एक मिश्रण वितरण है. सबसे परिस्थितियों में चूहों के विशाल बहुमत में, वितरण चित्रा 11 में के रूप में, एक गाऊसी वितरण से स्विच सुप्तावस्था का बोलबाला है. कैसेकभी ज्यादा भी जल्दी ही होते हैं जो "आवेगी स्विच," के एक छोटे घटक अक्सर वहाँ है, ध्यान से समय समाप्त होने के लिए नहीं दिखाई देते हैं, और के रूप में, लगभग बेहतर तैनात अस्थायी गोल पोस्ट के बीच है जो गाऊसी घटक, के विपरीत (स्पष्ट रूप से इष्टतम नहीं कर रहे हैं ) चित्रा 11 में देखा जा सकता है. इन आवेगी स्विच की आवृत्ति ऊँची चूहों के बीच और शर्तों के साथ बदलता रहता है. कम विलंबता के करीब लंबे विलंबता (11 चित्रा देखें) ले जाकर कार्य और अधिक कठिन बना रही है, के रूप में लंबे समय के परीक्षण बहुत संभव बनाना, सबसे चूहों में उनके आवृत्ति बढ़ जाती है. स्विच सुप्तावस्था का वितरण लगभग हमेशा एक वीबुल वितरण का मिश्रण और एक गाऊसी वितरण है जो एक "weibgauss" समारोह, द्वारा प्रभावशाली सटीकता के साथ फिट किया जा सकता है. impulsivity के उपाय वीबुल वितरण के लिए अध्यारोपित स्विच का अंश है.

Circadian मेमोरी. पशु समय स्मृति में रिकॉर्डदिन (उनके circadian घड़ी की चरण) की, जिस पर motivationally महत्वपूर्ण घटनाओं में 17 होता है. एक ही घटना को नियमित पर लगभग एक ही चरण circadian बारंबार करते हैं, उनके व्यवहार इसकी पुनरावृत्ति पूर्वानुमान करने के लिए शुरू होता है. एक दैनिक पुनरावृत्ति याद है और इस तरह का अनुमान लगाने की इस क्षमता का एक सामान्य अध्ययन संकेत खिला अग्रिम है व्यवहार 25. हम केवल चूहों गोधूलि बेला (हाउस प्रकाश बाहर) और डॉन (पर घर प्रकाश) के आसपास के दो 4 घंटा के अंतराल को छर्रों प्राप्त कर सकते हैं, जिसके दौरान अंतराल सीमित करके, इस जबकि वर्णित ऊपर (या लगभग किसी भी अन्य) प्रोटोकॉल चल उपाय. अन्य अंतराल के दौरान, चूहों परीक्षण वातावरण में अभी भी कर रहे हैं, लेकिन कोई प्रोटोकॉल ऑपरेटिव है. इस प्रकार, वे केवल अनुसूचित खिला अंतराल के दौरान छर्रों प्राप्त करते हैं. परीक्षण की शुरुआत के बाद 6-15 दिनों के बीच कहीं, अग्रिम poking गतिविधि या दो घंटे में शाम के भोजन के अंतराल से पहले (13 चित्रा) प्रकट होता है. में लगभग शाम खिलाterval पूर्व घर प्रकाश (शाम) का शमन करने के लिए किसी भी संकेत एक घंटे के बिना शुरू होता है.

व्यवहार की घटनाओं का 3/4 शाम ​​खिला चरण की शुरुआत से ठीक पहले कोई भोजन की उपलब्धता के 9 घंटा चरण के अंतिम 1/3 के दौरान हो जब उन दिनों में, हम खाद्य अग्रिम गतिविधि का एक उदाहरण के रूप में है कि गिनती. अग्रिम गतिविधि इस प्रकार (चित्रा 13 में नीले तारक) परीक्षण के पहले कई दिनों के दौरान उत्पन्न नहीं होती रन बनाए. "परीक्षण" (दिन) के लिए अधिग्रहण circadian खाद्य अग्रिम गतिविधि के बारे में हमारी उपाय अग्रिम गतिविधि की आवृत्ति पहले सांख्यिकीय महत्वपूर्ण वृद्धि हुई है, जिसके बाद दिन है.

चित्रा 1
चित्रा 1. स्क्रीनिंग प्रणाली के योजनाबद्ध. प्रत्येक कैबिनेट शामिल8 परीक्षण वातावरण, हॉपर गोली भक्षण (पी) संलग्न है, जिनमें से दो आईआर बीम द्वारा नजर रखी 3 हॉपर (एच), के साथ एक माउस टेस्ट बॉक्स को एक ऐक्रेलिक ट्यूब से जुड़े एक polypropylene माउस टब से मिलकर प्रत्येक. दो ऐसे मंत्रिमंडलों (16) वातावरण में वातावरण को नियंत्रित करता है और प्रोत्साहन और प्रतिक्रिया घटनाओं के समय की मुहर लगी अभिलेख लॉग करता है एक प्रोटोकॉल नियंत्रण कार्यक्रम चल रहा है एक पीसी (में प्रयोगशाला कंप्यूटर). एक एकल प्रोटोकॉल नियंत्रण कार्यक्रम सब अलग अलग प्रोटोकॉल लागू करता है. प्रोटोकॉल ऑपरेटिव है और मापदंडों के साथ जो प्रोटोकॉल नियंत्रण कार्यक्रम द्वारा नियमित रूप से पढ़ने के लिए है जो एक पाठ फ़ाइल (परम फ़ाइल), की सामग्री से निर्धारित होता है. इस पाठ फाइल की सामग्री को बदलना ऑपरेटिव प्रोटोकॉल बदल जाता है. प्रोटोकॉल नियंत्रण कार्यक्रम एक और पाठ फाइल करने के लिए घटना रिकॉर्ड हर 10 मिनट में लिखते हैं. TSsystem डेटा विश्लेषण सॉफ्टवेयर, एक रिमोट सर्वर पर चल रहा है, फसल डेटा हर 15 मिनट. नियमित अंतराल (आमतौर पर हर 8 या 12 घंटे) में, यह एक व्यापक सांख्यिकीय प्रदर्शन करती हैऔर अब तक प्राप्त की है और वे कहीं से भी किसी भी समय पर प्रयोगशाला में किसी के द्वारा पहुँचा जा सकता है, जहां एक बादल समकालीन बनाना भंडारण साइट पर फाइलों में परिणाम डालता डेटा की चित्रमय विश्लेषण. विश्लेषण सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से प्रोटोकॉल नियंत्रण कार्यक्रम द्वारा पढ़ा पैरामीटर फ़ाइल (परम फ़ाइल) के लिए नए मानकों लिख कर प्रोटोकॉल की एक निर्दिष्ट श्रृंखला में अगले प्रोटोकॉल पर व्यक्तिगत चूहों ले जाता है. यह ऐसा करता है कि जब माउस मिलो उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट निर्णय मानदंड से डेटा. लैन = लोकल एरिया नेटवर्क. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 2A
चित्रा 2A. TSbroswer जीयूआई की स्क्रीन शॉट. ब्राउज़र जटिल पदानुक्रमित डेटा एफ के माध्यम से ब्राउज़िंग सक्षम बनाता हैयह से प्राप्त परिणामों के कच्चे डेटा और जिसमें सभी इले. TSsystem में कार्य करता है इस संरचना के क्षेत्र में डेटा पर काम करते हैं और एक ही संरचना के भीतर अन्य क्षेत्रों में परिणाम की दुकान. सभी स्तरों पर क्षेत्रों के अधीनस्थ लेकिन सबसे कम सारांश आंकड़े, नोट्स और संख्यानुसार अनुक्रमित निचले स्तर युक्त टर्मिनल डेटा क्षेत्र हैं: संख्यानुसार अनुक्रमित प्रिंसिपल निचले स्तर हैं: विषय स्तर, सत्र स्तर पर, और ट्रायल लेवल (बाद में पैनल देखना यह आंकड़ा). बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 2B
चित्रा 2 बी. एक विषय का चयन करने के बाद ब्राउज़र की स्क्रीन शॉट. निचले बाएँ विंडो में डेटा F हैंields सीधे उस विषय के अधीनस्थ है. वे कहते हैं कि इस विषय के लिए सारांश आंकड़े होते हैं. सत्र विंडो में इस विषय है और सत्र क्षेत्र की तरह, अपने स्वयं के अधीनस्थ क्षेत्रों है कि अन्य क्षेत्रों के लिए संख्यानुसार अनुक्रमित सत्र हैं. MacroInfo क्षेत्र के लिए पथ और एक सत्र के शुरू में प्रक्रिया नियंत्रण सॉफ्टवेयर द्वारा पढ़ा कोड फ़ाइल का नाम भी शामिल है, प्रोटोकॉल नियंत्रण मैक्रो के बारे में जानकारी देने के उपक्षेत्रों है. प्रोटोकॉल क्षेत्र अलग प्रोटोकॉल के मापदंडों देने उपक्षेत्रों चयनित सत्र में चला गया है, एक प्रोटोकॉल को समाप्त करने का निर्णय आधारित है जिस पर डेटा, कि निर्णय करता है कि कोड, और निर्णय मानदंड युक्त निर्णय खेतों. निचले बाएँ विंडो में डेटा फ़ील्ड का चयन निचले सही खिड़की में उस क्षेत्र में डेटा प्रदर्शित करता है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .


चित्रा -2. एक सत्र के चयन के बाद स्क्रीन शॉट. क्षेत्रों तुरंत चयनित सत्र के अधीनस्थ निचले बाएँ विंडो में प्रदर्शित कर रहे हैं. उन क्षेत्रों में उसके कच्चे डेटा और उप विभाजनों उन युक्त और उन कच्चे डेटा से निकाला सारांश आँकड़ों से युक्त होते हैं. इस विंडो में एक डेटा क्षेत्र चुना जाता है, इसकी सामग्री निचले सही पर खिड़की में प्रदर्शित कर रहे हैं. इस स्क्रीन शॉट में, मिलान प्रोटोकॉल से कच्चे डेटा युक्त क्षेत्र का चयन किया गया है. सत्र खिड़की के अधिकार के लिए परीक्षण के प्रकार विंडो में चयनित सत्र के दौरान चलाने के परीक्षण प्रकार प्रदर्शित कर रहे हैं. एक "परीक्षण" उनके व्यापार के लिए विश्लेषण किया जाना है कि डेटा के कई हिस्सों को परिभाषित है कि जरूरी नहीं सन्निहित घटनाओं के किसी भी उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट अनुक्रम है आर सामग्री. उपयोगकर्ता परीक्षण का मनमाने ढंग से कई अलग अलग प्रकार परिभाषित कर सकते हैं. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 2 डी
2 डी चित्रा. एक परीक्षण प्रकार का चयन करने के बाद ब्राउज़र की स्क्रीन शॉट. उस प्रकार की संख्यानुसार अनुक्रमित परीक्षण परीक्षण के विंडो में प्रदर्शित कर रहे हैं. हमेशा की तरह, डेटा फ़ील्ड्स तुरंत निचले बाएँ विंडो में प्रदर्शित कर रहे हैं चयनित क्षेत्र के अधीनस्थ, और, उन क्षेत्रों में से एक का चयन किया जाता है, इसकी सामग्री को कम सही खिड़की में प्रदर्शित कर रहे हैं. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

तरीके "> चित्रा 2 ई
चित्रा 2 ई. एक व्यक्ति के परीक्षण के चयन के बाद ब्राउज़र की स्क्रीन शॉट. यह करने के लिए अधीनस्थ डेटा फ़ील्ड्स उन क्षेत्रों में से एक का चयन किया जाता है, इसकी सामग्री को कम सही खिड़की में प्रदर्शित कर रहे हैं, निचले बाएँ विंडो में प्रदर्शित कर रहे हैं. स्वचालित रूप से हर परीक्षण में शामिल क्षेत्रों में परीक्षण शुरू किया, जिस पर सत्र समय को निर्दिष्ट क्षेत्रों रहे हैं, यह परीक्षण कम्पास कि कच्चे डेटा फ़ाइल में, उसकी अवधि, और पंक्ति संख्या समाप्त हो गया है, जिस पर सत्र का समय है. अन्य क्षेत्रों (यहाँ 'pokes', 'NumPks', और 'AutoLngPkRate' उपयोगकर्ता सभी क्षेत्रों की सामग्री को सत्र के स्तर पर एक क्षेत्र में संग्रहीत कच्चे डेटा से गणना कर रहे हैं. परिभाषित कर रहे हैं. बड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करेंछवि.

चित्रा 3
चित्रा 3. TSbegin से प्रारंभिक शीघ्र की स्क्रीन शॉट. TSbegin उन डेटा से प्राप्त कच्चे डेटा और सब सारांश आंकड़े और अन्य परिणामों जाना होगा जो में श्रेणीबद्ध डेटा संरचना बनाने की प्रक्रिया के माध्यम से उपयोगकर्ता नेतृत्व करने के लिए संकेतों का उपयोग करता है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 4
चित्रा 4. TSaddprotocol के लिए मदद की स्क्रीन शॉट. इस इंटरैक्टिव जीयूआई प्रक्रिया के माध्यम से उपयोगकर्ता के लिए सुरागएक प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल का एक नया संस्करण बनाने के एसएस. ऐसा करने के लिए, उपयोगकर्ता कि (उदाहरण के लिए, मिलान प्रोटोकॉल में समवर्ती चर अंतराल कार्यक्रम के लिए नए मूल्यों) प्रोटोकॉल के मापदंडों के लिए नए मूल्यों को निर्दिष्ट करना होगा. उपयोगकर्ता भी निर्दिष्ट (या पहले से निर्दिष्ट चुनें) प्रोटोकॉल समाप्त करने और अगले प्रोटोकॉल पर जाने के लिए निर्णय लेने के लिए कोड चाहिए. उपयोगकर्ता भी निर्दिष्ट (या पहले से निर्दिष्ट चुनें) निर्णय क्षेत्रों और निर्णय मानदंड चाहिए. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 5
चित्रा 5. TSstartsession. TSstartsession से प्रारंभिक शीघ्र एक विस्तार शुरू करने की प्रक्रिया के माध्यम से उपयोगकर्ता की ओर जाता है कि एक इंटरैक्टिव जीयूआई हैerimental सत्र. एक सत्र आमतौर पर एक है कि सत्र के पाठ्यक्रम में प्रदर्शन के लिए कई अलग अलग प्रोटोकॉल (कार्य) के साथ, कई हफ्तों के लिए एक या दो दिन से चलाता है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 6
चित्रा 6. संचयी असंतुलन आय (लाल रंग में प्राप्त छर्रों,) के लिए भूखंडों और 3 जंगली प्रकार चूहों और 3 एल 1 heterozygotes के लिए (काला) अवधि जाएँ. दो समवर्ती छठी कार्यक्रम के रिश्तेदार समृद्धि ढलानों (ऊर्ध्वाधर धराशायी लाल रेखा द्वारा चिह्नित) नीचे की ओर मोड़ बिंदु है जहां पर उलट गया था. माउस आईडी नंबर प्रत्येक भूखंड पर हैं. हरी कार्यक्षेत्र शाम खिला चरण की शुरुआत के निशान, काले कार्यक्षेत्र भोर खिला phas की शुरुआत के निशानई. एर (त्रुटि के लिए) मूल्यों आय साजिश और यात्रा अवधि साजिश के बीच ढाल में मतभेद हैं. ये असंतुलन त्रुटियों Herrnstein अंश में दो बार त्रुटि हैं. Herrnstein आय अंश एक हॉपर से प्राप्त कुल आय का अंश है, यात्रा अवधि अंश (दोनों हॉपर में बिताया संयुक्त समय के सापेक्ष) एक हॉपर पर खर्च कुल समय का अंश है. एक सकारात्मक संकेत है कि है, समय अंश आय अंश से अधिक चरम है, "overmatching" इंगित करता है, एक नकारात्मक संकेत समय अंश आय अंश से भी कम चरम है, वह यह है कि "undermatching" इंगित करता है. इन प्रयोगों पर जानकारी के लिए Gallistel एट अल 28 देखें. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 7 चित्रा 7. चित्रा 6 में उसी के रूप में 6 चूहों के लिए परीक्षण के समय की तुलना में (हूपर 1 के लिए एक वापसी के बाद हूपर 2 यात्रा के बाद हूपर 1 यात्रा,,) संचयी चक्र. धराशायी हरी कार्यक्षेत्र खिला चरणों के onsets निशान;. ठोस लाल कार्यक्षेत्र, ऑफसेट बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

8 चित्रा
चित्रा 8. वाद्य / शास्त्रीय कंडीशनिंग प्रोटोकॉल, आंकड़े 6 और 7 के रूप में ही 6 चूहों के दौरान परीक्षण दीक्षा गति का संचयी रिकॉर्ड. कम भारी खड़ी धराशायी लाइनों एक significa वहां गया था, जिस पर पहले परीक्षण के रूप में परिभाषित प्रत्येक रिकॉर्ड में अधिग्रहण परीक्षण, निशान रिकॉर्ड के पहले खंड में औसत गति से अधिक मूल्य के लिए औसत गति में NT वेतन वृद्धि. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

9 चित्रा
चित्रा 9. परीक्षण दीक्षा सुप्तावस्था का संचयी वितरण, पिछले आंकड़े के रूप में ही चूहों. परीक्षण दीक्षा हॉपर को जलाया, या माउस तृप्त किया गया था जब माउस परीक्षण बॉक्स में मौजूद नहीं था, जब परीक्षणों से बहुत देर तक दीक्षा सुप्तावस्था क्योंकि वहाँ वितरण, 0.7 पर छोटा कर दिया गया है. 0.5 पर क्षैतिज रेखा संचयी वितरण intersects जिस पर एक्स अक्ष ऊपर बिंदु एक परीक्षण आरंभ करने के लिए बीच विलंबता है.51047/51047fig9highres.jpg "लक्ष्य =" _blank "> बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.

चित्रा 10
चित्रा 10. एक खिला कूदनेवाला की रोशनी दौरान poking दर और पूर्ववर्ती intertrial अंतराल के दौरान poking दर के बीच मतभेद की संचयी रिकॉर्ड. पिछले आंकड़े के रूप में ही चूहों. माउस intertrial अंतराल के दौरान से हॉपर रोशनी दौरान कम pokes क्योंकि शुरू में इस रिकॉर्ड की ढलान, 0 या नकारात्मक है. माउस एक गोली के आसन्न वितरण की प्रत्याशा में प्रबुद्ध हॉपर में प्रहार करने के लिए शुरू होता है जब ढलान सकारात्मक बदल जाता है. गोली माउस हॉप में pokes कि क्या कूदनेवाला विशेष वितरण विलंबता के अंत में वितरित किया जाता है क्योंकि यह अग्रिम poking प्रतिष्ठित वातानुकूलित हैप्रति या नहीं. ठोस डॉट्स वातानुकूलित प्रतिक्रिया पहले मज़बूती (परीक्षण करने वाली अधिग्रहण) प्रकट होता है, जिस पर परीक्षण है जो ढलान सकारात्मक हो जाता है, जिस पर बिंदु, निशान. यह इस नमूने में स्पष्ट है, के रूप में एक बहुत शोर (चर) उपाय है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

11 चित्रा
चित्रा 11. थोड़ा प्रचंड भारी नीली लाइनों लंबे हॉपर (भारी काला कार्यक्षेत्र 12, 8, और शीर्ष साजिश से 7 सेकंड में आहार विलंबता के तीन अलग अलग सेटिंग्स पर माउस # 5024 के लिए स्विच सुप्तावस्था का संचयी वितरण दिखा, अनुभवजन्य संचयी वितरण कार्य कर रहे हैं नीचे की साजिश करने के लिए, क्रमशः). कम फ़ीड विलंबता हमेशा 4 सेकंड था (भारी खड़ी धराशायी). अनुभवजन्य कार्यों पर लगभग ठीक ऊपर रखना कि पतली लाल घटता इन आंकड़ों के लिए फिट 6 पैरामीटर वीबुल गाऊसी कार्य कर रहे हैं. भारी लाल वितरण वीबुल गाऊसी मिश्रण वितरण के लिए इसी प्रायिकता घनत्व कार्य कर रहे हैं. (वे संचयी वितरण कार्यों के डेरिवेटिव हैं.) इन मिश्रण वितरण के गाऊसी घटक के मापदंडों के भूखंडों पर दिखाए जाते हैं. लंबे फ़ीड विलंबता छोटा अपने स्विच सुप्तावस्था (μ) का मतलब छोटा और उनके परिशुद्धता (σ / μ) में वृद्धि करने के लिए माउस का कारण बना. यह भी कुछ आवेगी स्विच (नीचे साजिश में प्रायिकता घनत्व समारोह के लिए छोड़ दिया पूंछ में टक्कर) की उपस्थिति के कारण होता है. इस impulsivity के उपाय वीबुल गाऊसी मिश्रण वितरण का सबसे अच्छा ढाले संस्करण द्वारा वीबुल घटक को जिम्मेदार ठहराया मिश्रण का अंश है.लक्ष्य = "_blank"> बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.

चित्रा 12
चित्रा 12. स्विच सुप्तावस्था (छोटे खुला हलकों) छोटी और लंबी परीक्षणों के सापेक्ष आवृत्ति में परिवर्तन के बाद जल्द ही अचानक बदलाव. लंबे परीक्षणों साजिश के शीर्ष पर छोटे लाल pluses के साथ चिह्नित कर रहे हैं, जबकि कम परीक्षणों, साजिश के तल पर छोटे लाल pluses के साथ चिह्नित हैं. नीचे और ऊपर में जिसके परिणामस्वरूप लाल चकत्तों का घनत्व में परिवर्तन छोटी और लंबी परीक्षणों के सापेक्ष आवृत्ति (प्रायिकता) में बदलाव का संकेत. तल पर लाल (कम परीक्षणों अधिक संभावित बन जब) और अधिक सघन हो जाता है जब शीर्ष पर लाल सघन हो जाता है, छोटे हलकों (स्विच सुप्तावस्था) हलकों, (लंबी परीक्षण संभावना में वृद्धि) ऊपर की ओर शिफ्ट और ध्यान दें किनीचे पाली. नीली लाइनों वितरण के medians हैं. Kheifets और Gallistel 23 में चित्रा 2 के कुछ अंश. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 13
चित्रा 13. एक दिन में 90 परीक्षा अवधि में व्यवहार और पर्यावरण की घटनाओं की 24 घंटे रेखापुंज साजिश काले बिंदु रिकॉर्ड pokes;. दो खिला हॉपर में लाल और हरे रंग डॉट्स रिकॉर्ड गोली प्रसव. काले दाईं ओर इशारा करते हुए त्रिकोण रिकॉर्ड हाउस प्रकाश नापसंद, काले त्रिकोण रिकॉर्ड हाउस प्रकाश ons ओर इशारा करते हुए छोड़ दिया; सियान बाएं ओर इशारा करते हुए त्रिकोण (unsignaled) रिकॉर्ड पूर्व ही शाम को 1 घंटा होती है जो शाम के भोजन के अंतराल के onsets, सियान राइट ओर इशारा करते हुए त्रिकोण रिकॉर्डशाम के भोजन के अंतराल के ऑफसेट (3 घंटा बाद घर की रोशनी से दूर); बाएं ओर इशारा करते हुए रानी त्रिकोण भोर खिला अंतराल (पर घर रोशनी से पहले 2 घंटे) के onsets (unsignaled) रिकॉर्ड, सही इशारा करते हुए रानी त्रिकोण ऑफसेट रिकॉर्ड भोर feedings की. 24 घंटा समय अक्ष हमारी आधी रात, नहीं माउस रहते थे जिसमें परीक्षण वातावरण की रिवर्स चक्र समय के लिए पारंपरिक आधी रात है. पूर्व शाम के भोजन के लिए खिला अग्रिम गतिविधि के onsets नीले तारों के साथ चिह्नित हैं. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

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Discussion

हमारे विधि मानव श्रम की एक न्यूनतम के साथ समय की एक न्यूनतम राशि में एक ही बार में कई चूहों के लिए अनुभूति, सीखने और स्मृति,,, के कई अलग अलग तंत्र के कामकाज पर शारीरिक सार्थक, मात्रात्मक परिणाम की एक विस्तृत श्रृंखला पैदावार, और कोई हैंडलिंग के साथ दिन, सप्ताह, या परीक्षण के महीनों के दौरान प्रायोगिक विषयों की. इन विशेषताओं आनुवंशिक और औषधीय स्क्रीनिंग कार्यक्रम के लिए यह सूट. यह न्यूनतम संशोधित मुस्तैद हार्डवेयर (परीक्षण बक्से और घोंसला के टब) का उपयोग करता है. यह आनुवंशिक रूप से और / या pharmacologically चालाकी से चूहों की संज्ञानात्मक क्षमता के परीक्षण के लिए अन्य वर्तमान में इस्तेमाल किया तरीकों से भी कम समय में बुनियादी अनुभूति की अधिक पहलुओं पर अधिक चूहों से अधिक डेटा पैदा करता है.

यह व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है, अच्छी तरह से समर्थित भाषाओं में लिखा खुला स्रोत सॉफ्टवेयर के दो प्रकार पर निर्भर करता है: 1) प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल के कार्यान्वयन के लिए (सामग्री देखें) परीक्षण उपकरण के निर्माता द्वारा आपूर्ति की भाषा औरडेटा की रिकॉर्डिंग, 2) एक ऑनलाइन के लिए खुला स्रोत उपकरण बॉक्स, TSsystem, अर्ध वास्तविक समय डाटा विश्लेषण, रेखांकन, और निर्णय लेने. उपकरण बॉक्स सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल में से एक में लिखा है और अच्छी तरह से (सामग्री देखें) मालिकाना वैज्ञानिक डेटा विश्लेषण और रेखांकन भाषाओं का समर्थन किया है.

एक साथ रॉ डेटा के साथ प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल, और कच्चे डेटा से प्राप्त सभी परिणाम शासित कि प्रयोग नियंत्रण कोड, एक ही डेटा संरचना में रखा जाता है क्योंकि TSsystem उपकरण बॉक्स, एक स्पष्ट और सुरक्षित डेटा निशान सुनिश्चित करता है. इस श्रेणीबद्ध डेटा संरचना है कि वे क्षेत्र की सामग्री से संकेत मिलता है कि में एक स्प्रेडशीट में हेडर की तरह कार्य जो क्षेत्र के नाम है. एक स्प्रेडशीट में हेडर के विपरीत, यह आंकड़ा संरचना में फ़ील्ड नामों अनुक्रमण योग्य हैं. डेटा सारांश और रेखांकन आदेशों उदाहरण के लिए, शीर्षकों के माध्यम से एक पथ निर्दिष्ट करके कहीं संरचना में डेटा का उपयोग कर सकते हैं:

"Experiment.Subject (3).सत्र (2). TrialTypeCS.Trial (5). NumPokes. "
कस्टम उपकरण बॉक्स, TSsystem में आदेश, इन क्षेत्रों में डेटा पर काम करते हैं और एक ही संरचना के भीतर एक क्षेत्र या क्षेत्रों में परिणाम की दुकान. आमतौर पर एक ऑपरेशन के परिणाम संग्रहीत हैं जिसमें क्षेत्र या क्षेत्रों TSsystem आदेश द्वारा बनाई गई हैं. डेटा विश्लेषण कोड इस एक ही संरचना में ही संग्रहित किया जा सकता है. संरचना के विभिन्न स्तरों मनमाना लंबाई के व्याख्यात्मक नोट रखा जा सकता है, जहां नोट्स फ़ील्ड्स होते हैं. उपयोगकर्ता डेटा फ़ील्ड्स की सामग्री समझा और व्याख्या, अतिरिक्त नोट्स फ़ील्ड्स बना सकते हैं. इस प्रकार, संरचना संग्रह या एक सार्वजनिक रूप से सुलभ डेटाबेस दुकानों में ऑनलाइन एक एकल फाइल में प्रयोग और डेटा विश्लेषण के हर प्रासंगिक पहलू यह डाल. प्रयोग चल रहा है, डेटा संरचना युक्त फ़ाइल में सिंक्रनाइज़ है कि एक फ़ोल्डर में है "बादल." यह व्यवस्था ऑफ साइट संग्रहण और राज्य के कला बैकअप सुनिश्चित करता. यह करने के लिए पहुँच देता हैएक अन्वेषक इंटरनेट की पहुंच है जब भी और जहां भी डेटा विश्लेषण और ग्राफिक्स के नवीनतम संस्करण.

महत्वपूर्ण कदम. एक परीक्षण प्रोटोकॉल के निर्माण में महत्वपूर्ण कदम हैं:

  1. कंप्यूटर नियंत्रित माउस परीक्षण उपकरण के वाणिज्यिक आपूर्तिकर्ता द्वारा प्रदान की भाषा में प्रक्रिया नियंत्रण कोड के लेखन और डिबगिंग (उपकरण और आपूर्ति देखें). जिसका प्रतिनिधि परिणामों के ऊपर की समीक्षा की गई प्रोटोकॉल के साथ चिपक जाती है कि एक उपयोगकर्ता पूरक सामग्री में उपलब्ध कराई कोड का उपयोग कर सकते हैं. यह एक कोड फ़ाइल ऊपर वर्णित परीक्षण प्रोटोकॉल में से किसी एक या सभी लागू करता है. परीक्षण में एक भी बिंदु पर एक भी विषय के लिए ऑपरेटिव प्रोटोकॉल प्रोटोकॉल पैरामीटर मान के स्तंभ उस समय बल में जो कर रहे हैं पर निर्भर करता है. उपयोगकर्ता के परीक्षण के शुरू होने से पहले TSaddprotocol का उपयोग जो अनुक्रम में चलाए जा रहे इन प्रोटोकॉल का जो निर्धारित करता है. प्रोटोकॉल विशिष्ट दिसम्बर पूरक सामग्री में शामिल हैंision कोड और निर्णय के खेतों. उपयोगकर्ता केवल निर्णय मापदंड निर्दिष्ट की जरूरत है. ये निर्णय मानदंड एक भी विषय के लिए एक दिया प्रोटोकॉल से इकट्ठा किया जाता है कितना डाटा तय करते हैं. प्रत्येक विषय से परिणाम रेखांकन प्रत्येक 24 घंटे की अवधि में कई बार पेश कर रहे हैं, क्योंकि उपयोगकर्ता अब तक प्रत्येक माउस से प्राप्त परिणामों के प्रकाश में एक चूहे ने माउस आधार पर ऊपर या नीचे मापदंड समायोजित कर सकते हैं.
  2. TSsystem उपकरण बॉक्स में आदेशों का पुस्तकालय का उपयोग अर्ध रियल टाइम डेटा विश्लेषण और रेखांकन कोड के लेखन और debugging. जिसका प्रतिनिधि परिणामों के ऊपर की समीक्षा की गई प्रोटोकॉल के साथ चिपक जाती है कि एक उपयोगकर्ता पूरक सामग्री में उपलब्ध कराई कोड का उपयोग कर सकते हैं. प्रत्येक परीक्षा प्रोटोकॉल (मिलान, वाद्य और शास्त्रीय कंडीशनिंग, और समय पर हॉपर स्विचिंग) के लिए एक मास्टर विश्लेषण समारोह है. प्रोटोकॉल स्वतंत्र मुसीबत शूटिंग विश्लेषण करता है और प्रोटोकॉल विशेष analy कहता है जो एक और मास्टर समारोह (DailyAnalysis.m),बहन कार्यों इसे अपनी परेशानी से शूटिंग पूरी की है जब.
  3. प्रोटोकॉल ठीक से और सभी चूहों के अच्छे स्वास्थ्य में रखने के लिए उन्हें पर्याप्त छर्रों प्राप्त कर रहे हैं कि काम कर रही है कि यह सुनिश्चित करने की डेटा विश्लेषण कोड द्वारा उत्पादित रेखांकन की दैनिक निगरानी.

समस्या निवारण. एक या एक से अधिक प्रयोग चल रहे जब भी DailyAnalysis.m समारोह एक टाइमर समारोह से हर 24 घंटे में 2 या अधिक बार कहा जाता है. यह कहा जाता है जब भी, यह श्रेणीबद्ध डेटा संरचना में शामिल है और सभी सक्रिय विषयों के लिए कि संरचना में कच्चे डेटा फ़ाइलें पढ़ता है कि फाइल लोड करता है. इन कच्चे डेटा फ़ाइलों प्रक्रिया नियंत्रण सॉफ्टवेयर से हर 10 मिनट के लिए लिखा जाता है. DailyAnalysis समारोह बुनियादी जाँच की एक श्रृंखला चलाता है. यह प्रत्येक माउस पिछले 24 घंटे के भीतर छर्रों के लिए पर्याप्त संख्या में प्राप्त किया है प्रत्येक माउस सक्रिय है कि, गोली dispensers ठीक से काम कर रहे हैं, यह सत्यापित करने के लिए उपयोगकर्ता सक्षम है, और वह यह है कि रेखांकन पैदा करता है. डी का अभावअता घंटे से कुछ उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट संख्या के लिए एक माउस से, एक उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट महत्वपूर्ण मान, या एक गोली निकालने की मशीन, ठीक से ट्रिगर ईमेल अलर्ट संचालन नहीं है, सुझाव है कि संख्यात्मक परिणामों के नीचे गिर जाता है कि प्राप्त छर्रों का एक नंबर.

संशोधन. प्रक्रिया नियंत्रण कोड और TSsystem कोड खुला स्रोत रहे हैं और बड़े पैमाने पर टिप्पणी की है, क्योंकि उपयोगकर्ताओं को अपने स्वयं के प्रोटोकॉल वसीयतनामा कर सकते हैं. कोड पूरक सामग्री में प्रदान की जाती है, जिसके लिए प्रोटोकॉल केवल भूख बढ़ाने वाला प्रोटोकॉल रहे हैं. वे व्यवहार लक्ष्य संज्ञानात्मक तंत्र के कामकाज पर निर्भर है, जो की मात्रात्मक पहलुओं को प्रकाश में लाना खाद्य इनाम का उपयोग करें. हालांकि, वाणिज्यिक माउस परीक्षा कक्षों पैर सदमे के माध्यम से डर कंडीशनिंग सक्षम बनाता है एक विन्यास में आदेश दिया जा सकता है. इस प्रकार, प्रणाली, प्रासंगिक दोनों लागू cued, और प्रक्रिया नियंत्रण और अर्ध वास्तविक समय डाटा गुदा दोनों के लिए अपेक्षित कंप्यूटर कोड लिखने में सक्षम उपयोगकर्ताओं के लिए समय के दिन डर कंडीशनिंग कर सकते हैंysis. पूरक सामग्री में प्रदान की भारी कोड टिप्पणी फाइलें अपेक्षित नए कोड के निर्माण की सुविधा चाहिए.

सीमाओं. अनुभूति के बुनियादी तंत्र स्थान और समय में खुद को पता लगाने के लिए और घटना संभावनाओं और परिचर जोखिम आकलन करने के लिए जानवरों है कि सक्षम होते हैं. यहाँ वर्णित पूरी तरह से स्वचालित प्रणाली का परीक्षण समय में खुद को पता लगाने के लिए चूहों कि सक्षम तंत्र का व्यापक परीक्षण प्रदान करता है, और संभावनाओं और परिचर जोखिम का अनुमान है. हालांकि, यह अंतरिक्ष में खुद को पता लगाने के लिए उन्हें सक्षम है कि तंत्र के बारे में बहुत सीमित जानकारी प्रदान करता है. मिलान प्रोटोकॉल और समय पर स्विचिंग प्रोटोकॉल परीक्षण माउस परीक्षण बॉक्स के भीतर अपने स्थान के आधार पर अन्यथा समान हॉपर भेद कर सकते हैं या नहीं. दोनों हालांकि, उदाहरण के लिए इन प्रोटोकॉल परीक्षण से कोई भी, एक परिचित अंतरिक्ष 26 और न ही वीं की ज्यामिति का उपयोग पूरबी खुद को जानवरों के लिए सक्षम बनाता है कि तंत्रएक माउस चलाने की है कितनी दूर उपायों और उस मृत ​​गणना 18 में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है कि ई ओडोमीटर.

. तकनीक का महत्व यहां व्यवहार परीक्षण तकनीक के पांच महत्वपूर्ण तरीके से व्यवहार औषध विज्ञान और व्यवहार आनुवंशिकी में आम उपयोग में सबसे अन्य तकनीकों से अलग है वर्णित है:

सबसे पहले, यह physiologically सार्थक मापन करता है. ये तुलनीय परिणाम के साथ विश्लेषण के electrophysiological और जैव रासायनिक स्तर पर दोहराया जा सकता है कि इस तरह के एक अंतराल की अवधि का प्रतिनिधित्व सटीकता और परिशुद्धता के रूप में माप, कर रहे हैं. Physiologically सार्थक व्यवहार माप इस आणविक या सेलुलर या सर्किट स्तर तंत्र कि behaviorally प्रकट तंत्र के neurobiological अहसास है फॉर्म की सुरक्षित उठाना परिकल्पना स्थापित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं. उदाहरण वर्णक्रमीय संवेदनशीलता कार्यों और उस समय और phas का व्यवहार माप कर रहे हैंऐसे circadian घड़ी के रूप में oscillators के तों,. Physiologically सार्थक नहीं कर रहे हैं कि व्यवहार माप की विभिन्न उदाहरणों एक माउस एक rotarod पर लटका कर सकते हैं समय की राशि है, एक पानी की भूलभुलैया में एक जलमग्न मंच मिल मतलब विलंबता, चक्र में तैरने प्रक्षेपवक्र का प्रतिशत प्लेटफार्म पहले से था जहां पाया, और यह पहले एक परीक्षा कक्ष में एक माउस जमा देता हैरान कर दिया गया है, जहां उस समय के अंश.

दूसरा, यह एक स्वचालित, उच्च मात्रा, उच्च throughput प्रक्रिया है. चूहों के परीक्षण के दौरान नियंत्रित नहीं कर रहे हैं. कई चूहों बुनियादी संज्ञानात्मक तंत्र के बारे में मात्रात्मक जानकारी देने के कई अलग अलग प्रोटोकॉल के चलने के दौरान, कम से कम समय के निवेश के साथ, प्रयोगशाला अंतरिक्ष के एक सीमित मात्रा में एक साथ परीक्षण किया जा सकता है. अधिकांश व्यवहार परीक्षण में उन्हें जगह और परीक्षण उपकरण से उन्हें हटाने के लिए चूहों की दैनिक निपटने की आवश्यकता है. पानी की भूलभुलैया और Conte सबसे लोकप्रिय प्रक्रियाओं में से कुछ ( प्रत्येक कदम उठाया और वीडियो रिकॉर्ड का समय लेने वाली स्कोरिंग होने के बाद उदाहरण के लिए xtual डर कंडीशनिंग,) तुरंत पहले और तुरंत माउस निपटने की आवश्यकता है.

तीसरा, परिणामों का विश्लेषण किया और अर्ध वास्तविक समय में रेखांकन, और परीक्षण करने के लिए परीक्षण से प्रगति व्यक्तिगत रूप से प्रत्येक माउस के लिए स्वचालित रूप से तब होता रहे. यह प्रत्येक माउस से ऊपर से घंटे डेटा के प्रकाश में माउस द्वारा माउस (निर्णय मानदंड बदल रहा है, उदाहरण के लिए, द्वारा) प्रक्रिया ट्यूनिंग सक्षम बनाता है. आमतौर पर इस्तेमाल परीक्षण से डेटा अक्सर परीक्षण चलाया गया है लंबे समय के बाद विश्लेषण कर रहे हैं. यह प्रत्येक प्रक्रिया में समय की एक ही राशि के लिए सामूहिक रूप से चूहों चलाने की आवश्यकता है. विभिन्न चूहों समय से व्यापक रूप से भिन्न मात्रा के बाद विभिन्न प्रक्रियाओं को गुरु क्योंकि यह बेकार है. सामूहिक परीक्षा का समय भी कम कर दिया गया है, तो कई चूहों काम लेने वाला नहीं है, लगभग सभी चूहों काम लेने इतना है कि यह काफी लंबे समय से किया जाता है, तो कुछ चूहों बहुत लंबे समय तक आवश्यक से चलाए जा रहे हैं.

ईएनटी "> चौथा, TSsystem उपकरण बॉक्स के डिजाइन जो प्रोटोकॉल और जो मापदंडों किसी के परीक्षण में किसी भी बिंदु पर ऑपरेटिव थे के बारे में कोई अनिश्चितता के साथ, प्रकाशित सारांश आंकड़े और वापस कच्चे आंकड़ों के रेखांकन से एक अक्षुण्ण, आसानी से मिल निशान सुनिश्चित करता है परीक्षण प्रत्येक माउस से डेटा की एक उच्च मात्रा (समय की मुहर लगी घटनाओं के हजारों) प्राप्त जब माउस. कई मौजूदा परीक्षण प्रत्येक माउस के लिए बहुत कम डेटा प्राप्त है, जो मामले में, डेटा निशान. कम है और आसानी से पीछा किया, तो डेटा निशान . समय के साथ, थोड़ा अलग प्रक्रिया नियंत्रण कोड फ़ाइलें उत्पन्न कर रहे हैं, लंबे समय से बुरी तरह खंडित और पालन करने के लिए मुश्किल हो सकता है, कई अलग अलग डेटा का विश्लेषण कोड फ़ाइलों लिखा जाता है, अलग अलग कोड फ़ाइलें विभिन्न पहले परिणाम फाइलों पर ऑपरेटिंग द्वारा कई अलग अलग परिणाम फ़ाइलों का उत्पादन. यह वे सब एक साथ बच रहे हैं सुनिश्चित करने के लिए कई विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक फ़ाइलों और मुश्किल के बीच के जटिल संबंधों का ट्रैक रखने के लिए मुश्किल हो जाता है. TSsystem, कच्चे डेटा और मेंसब है कि उन्हें एक ही श्रेणीबद्ध डेटा संरचना में जमा हो जाती है से निकला है. इस प्रकार, प्रकाशित परिणामों अंतर्निहित कच्चे डेटा से अलग नहीं बन सकता. प्रत्येक सत्र के लिए प्रक्रिया नियंत्रण कोड स्वतः ही प्रयोग में पिछले सभी प्रक्रिया नियंत्रण कोड के लिए चरित्र द्वारा TSsystem सॉफ्टवेयर और तुलना चरित्र द्वारा पढ़ा जाता है. कोई फर्क नहीं है, तो नए सत्र के लिए कोड डेटा और उस प्रक्रिया नियंत्रण संस्करण की पहचान करने को स्वतः कि माउस में है कि सत्र के लिए एक क्षेत्र में प्रवेश किया है के साथ संरचना में संग्रहीत किया जाता है. इस प्रकार, प्रक्रिया नियंत्रण कोड के हर संस्करण स्वचालित रूप से उस कोड के निष्पादन से प्राप्त आंकड़ों के रूप में एक ही संरचना में संग्रहीत किया जाता है. जो डेटा एक बहु - संस्करण प्रोटोकॉल का जो संस्करण से आया के रूप में इस प्रणाली के साथ, एक अनिश्चित कभी नहीं है. संख्या में आम तौर पर कुछ कर रहे हैं जो डेटा विश्लेषण कोड फ़ाइलें, भी विश्लेषण के पूरा होने पर इस संरचना में संग्रहित किया जा सकता है. यह एक एकल डी में सब कुछ कहते हैंइसकी शाखाओं संरचना (क्या करने के लिए अधीनस्थ है क्या) से और अपने क्षेत्र के नाम की जानकारी के कई अलग अलग प्रकार के बीच संबंधों को दोनों को इंगित करता है जो अता संरचना,.

पांचवां, सभी प्रासंगिक जानकारी एक साथ सारांश निकालने और रेखांकन का निर्माण करने के लिए इस्तेमाल बहुत ही उच्च स्तर के डेटा विश्लेषण आदेशों के साथ, संग्रहीत किया जाता है, जिसमें TSsystem, के मूल में श्रेणीबद्ध डेटा संरचना प्रयोगशालाओं के बीच जटिल व्यवहार phenotyping डेटा के संभव साझा करता है . एक इलेक्ट्रॉनिक फ़ाइल अन्य शोधकर्ताओं डाटा प्रोसेसिंग के सभी स्तरों के लिए और पच संक्षेप और डेटा का रेखांकन है कि कंप्यूटर कोड को सुगम, दोहन पहुँच देता है. यह अमीर पुराने डेटा के बाद के पुनर्विश्लेषण संभव सेट बनाता है. यह भी बड़ी useable लोक व्यवहार और संज्ञानात्मक phenotyping डेटाबेस का निर्माण संभव बनाता है.

भविष्य अनुप्रयोगों. पूरी तरह से स्वचालित प्रणाली प्रयोगशाला पाठ्यक्रम में उपयोगी साबित हो सकता है मैंn पशुओं के व्यवहार. यह चूहों और ऐसा करने से उनके स्वास्थ्य के लिए संभावित खतरों के बारे में परिचर चिंताओं के समुचित से निपटने में छात्रों की बड़ी संख्या को निर्देश की तेजी से परेशानी मुद्दे finesses. यह कभी उन्हें संभाल के बिना वास्तविक चूहों के साथ प्रयोग के लिए डिजाइन और निष्पादित करने के लिए छात्रों की बड़ी संख्या के लिए सक्षम बनाता है. निर्देशात्मक उपयोग के लिए, एक छात्र वे तैयार कर लिया है प्रोटोकॉल में माउस प्रदर्शन निरीक्षण कर सकता है, ताकि परीक्षा बक्से में छोटे सस्ती अवरक्त वीडियो कैमरों डाल करने के लिए चाहते हो सकता है. बादल में संग्रहीत एक भी श्रेणीबद्ध डेटा संरचना में कच्चे डेटा के रखने के लिए यह संभव डेटा अंदर आने के रूप में कई अलग अलग छात्रों को एक ही डेटा का विश्लेषण करने के लिए बनाता है

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Acknowledgments

इस प्रणाली के निर्माण 5RO1MH77027 द्वारा समर्थित किया गया.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
SmartCtrl Connection Panel Med Associates SG-716B (115) control panel for inputs/outputs
SmartCtrl Interface Module Med Associates DIG-716B (114) smart card for each chamber
Universal Cable Med Associates SG-210CB (115) cable from smart card to control panel
Tabletop Interface Cabinet Med Associates SG-6080C (109) cabinet to hold smart cards
Rack Mount Power Supply Med Associates SG-500 (112) 28 volt power
Wide Mouse Test Chamber Med Associates ENV-307W (31) test chamber
Filler Panel Package Med Associates ENV-307W-FP (32) various-size panels for test chamber
Wide Mouse Modular Grid Floor Med Associates ENV-307W-GF (31) test chamber floor grid
Head Entry Detector Med Associates ENV-303HDW (62) head entry/pellet entry into hopper
Pellet Dispenser Med Associates ENV-203-20 (73) feeder
Pellet Receptacle Med Associates ENV-303W (61) hopper
Pellet Receptacle Light Med Associates ENV-303RL (62) hopper light
House Light Med Associates ENV-315W (43) house light
IR Controller Med Associates ENV-253B (77) entry detector for tube between nest and test
Fan Med Associates ENV-025F28 (42) exhaust fan for each chamber
Polypropylene Nest Tub nest box
Acrylic Connection Tube connection between nest and test areas
Steel Cabinet cabinet to hold test chambers (78"H, 48"W, 24"D)
Windows computer running MedPC experiment-control software
Server running Matlab, linked to exper-control computer by LAN
Software
MedPC software Med Associates proprietary process-control programming language
Matlab w Statistics Toolbox Matlab proprietary data analysis and graphing programing system
TSsystem in Supplementary Material w updates from senior author Open-source Matlab Toolbox
Note: This is the euipment needed for one cabinet, containing 8 test environments. Hardware must be replicated for each such cabinet. However one computer can control 2 cabinets (16 test environments)

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व्यवहार अंक 84 जेनेटिक्स संज्ञानात्मक तंत्र व्यवहार स्क्रीनिंग सीखने याददाश्त समय
चूहे की स्वचालित, मात्रात्मक संज्ञानात्मक / व्यवहार स्क्रीनिंग: जेनेटिक्स, औषध विज्ञान, पशु अनुभूति और अंडर शिक्षा के लिए
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Gallistel, C. R., Balci, F.,… More

Gallistel, C. R., Balci, F., Freestone, D., Kheifets, A., King, A. Automated, Quantitative Cognitive/Behavioral Screening of Mice: For Genetics, Pharmacology, Animal Cognition and Undergraduate Instruction. J. Vis. Exp. (84), e51047, doi:10.3791/51047 (2014).

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