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Behavior

ज्ञानेन्द्रिय एकता और संज्ञानात्मक नियंत्रण प्रयोगों के लिए पूरी तरह से स्वचालित कृंतक कंडीशनिंग प्रोटोकॉल

Published: April 15, 2014 doi: 10.3791/51128

Summary

कृंतक operant कंडीशनिंग के लिए एक पूरी तरह से स्वचालित प्रोटोकॉल का प्रस्ताव है. प्रोटोकॉल इस नियंत्रण को प्रभावित करती है तंत्रिका गतिविधि अंतर्निहित ज्ञानेन्द्रिय एकीकरण और संज्ञानात्मक नियंत्रण प्रयोगों किस हद तक जांच करने के लिए व्यवहार की घटनाओं का सटीक अस्थायी नियंत्रण पर निर्भर करता है.

Abstract

कृंतक परंपरागत रूप से, संवेदी संज्ञानात्मक और मोटर कार्यों के असंख्य शामिल प्रयोगशाला प्रयोगों में एक मानक पशु मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया गया है. इस तरह के निर्णय लेने और attentional मॉडुलन रूप ज्ञानेन्द्रिय प्रतिक्रियाओं पर सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है कि उच्च संज्ञानात्मक कार्यों, हालांकि, आम तौर पर nonhuman primates में मूल्यांकन कर रहे हैं. अध्ययन किया जा करने के लिए इन कार्यों के कई वेरिएंट की अनुमति देता है कि रहनुमा व्यवहार की समृद्धि के बावजूद, कृंतक मॉडल रहनुमा मॉडल के लिए एक आकर्षक, लागत प्रभावी विकल्प रहता है. इन जटिल कार्यों का एक व्यापक रेंज का अध्ययन कर इसके अलावा, जबकि पूरी तरह से कृन्तकों में operant कंडीशनिंग स्वचालित करने की क्षमता nonhuman primates की श्रम गहन प्रशिक्षण से अधिक अद्वितीय फायदे के लिए कहते हैं.

यहाँ, हम काम कर स्मृति कार्य प्रदर्शन पर operantly कंडीशनिंग चूहों के लिए एक प्रोटोकॉल परिचय. कार्य की आलोचना epochs के दौरान, प्रोटोकॉल जानवर प्रकट आंदोलन requ से कम से कम है कि यह सुनिश्चित करता हैएक जायें क्यू, nonhuman रहनुमा प्रयोगात्मक डिजाइन करने के लिए समान वितरित किया जाता है जब तक 'fixate' करने के लिए पशु iring. एक साधारण दो वैकल्पिक मजबूर चुनाव कार्य प्रदर्शन का प्रदर्शन करने के लिए लागू किया गया है. हम अन्य कार्यों के लिए इस प्रतिमान के आवेदन पर चर्चा की.

Introduction

Neurophysiology और व्यवहार के बीच संबंध का अध्ययन करने के सिस्टम न्यूरोसाइंस में अंतिम लक्ष्य है. ऐतिहासिक, पशु मॉडल चुनाव और व्यवहार प्रदर्शनों की सूची 1-5 के बीच एक tradeoff हुई है. समुद्री मल 6 या squids 7 की तरह साधारण जीवों एकल आयन चैनल, न्यूरॉन्स और सरल तंत्रिका सर्किट के गुणों का अध्ययन करने के लिए बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया है, उच्च आदेश प्रजातियों ऐसे स्थानिक नेविगेशन, निर्णय 8-11 बनाने और संज्ञानात्मक रूप में और अधिक जटिल कार्यों का अध्ययन करने की जरूरत है 12-14 नियंत्रित करते हैं. व्यवहार की तरह मानव के लिए एक मानक पशु मॉडल होने के बावजूद, nonhuman primates के उपयोग 15-18 की स्थापना एक भी प्रयोगशाला में प्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उनके उपयोग precludes कि लागत और नैतिक आधार का संकेत देता है. ऐसे कृन्तकों के रूप में सरल पशु मॉडल आम तौर पर वे ब्याज के व्यवहार अंतर्निहित समान तंत्रिका substrates है, बशर्ते 19 पसंद कर रहे हैं.

"> कृन्तकों प्राइमेट 20-22 में पाए जाने वाले के रूप में इसी तरह cortical और subcortical संरचनाओं का हिस्सा सुझाव है कि पर्याप्त सबूत नहीं है. कृंतक भी उनकी कार्रवाई 23-25 ​​मार्गदर्शन करने के लिए कई संवेदी रूपरेखा भर जानकारी को एकीकृत करने के लिए जाना जाता है, उदाहरण के लिए, गर्मी से समन्वय और सूँघने से खोजपूर्ण व्यवहार 26 के दौरान या श्रवण और दृश्य / घ्राण घटनाओं 25,27 को एकीकृत कर.

यहाँ हम संज्ञानात्मक कार्यों को 28-32 परीक्षण करने के लिए इस्तेमाल किया कृन्तकों के operant कंडीशनिंग के लिए एक रूपरेखा का वर्णन है. इस ढांचे में, विषयों एक nosepoke छेद के अंदर fixate और एक जाने क्यू की प्रस्तुति तक छेद के अंदर उनके थूथन बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं. व्यवहार कार्य पारंपरिक 5 विकल्प धारावाहिक प्रतिक्रिया समय कार्य के अध्ययन के लिए प्रयोग किया जाता है कि एक पाँच छेद nosepoke डिजाइन है. देरी की अवधि के दौरान, अनुदेश cues की एक श्रृंखला की एक कार्रवाई करने के विषय मार्गदर्शन करने के लिए प्रस्तुत किया है. इस ढांचे आसानी अनुरूप संशोधित किया जा सकता हैविषय के प्रशिक्षण के लिए एक संक्षिप्त अंतराल पर अपने प्रकट आंदोलन को कम करने के लिए जो में प्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला की जरूरत है. यह व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की spiking गतिविधि इस अंतराल के दौरान विशिष्ट cues से प्रभावित है किस हद तक अध्ययन कर परमिट. प्रोटोकॉल प्रशिक्षण समय को कम कर सकते हैं और पार विषय सीखना परिवर्तनशीलता को कम कर सकते हैं. कार्य का एक योजनाबद्ध फ्लोचार्ट चित्र 1 में दिखाया गया है.

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Protocol

जानवरों को शामिल सभी प्रक्रियाओं मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित किया गया.

1. प्रयोगात्मक सेटअप

  1. एक तरफ एक पांच छेद nosepoke दीवार और विपरीत दिशा में एक खाद्य वितरण गर्त के होते हैं, जो एक operant कंडीशनिंग बॉक्स का उपयोग करें.
    1. केंद्र nosepoke छेद एक "निर्धारण" छेद और चार अन्य छेद (निर्धारण छेद के दोनों ओर दो) के रूप में माना जाता है मोटर लक्ष्य छेद में माना जाता है. प्रत्येक छेद एक सप्ताह में तीन रंग एलईडी और पशु में प्रवेश करती है और निर्धारण छेद से पलटा जब पता लगाता है कि एक अवरक्त किरण emitter डिटेक्टर सिस्टम से लैस है.
    2. Millisecond परिशुद्धता के साथ एकल आवृत्ति टन पैदा करते हैं और यह स्फूर्त बॉक्स के अंदर घुड़सवार एक वक्ता को कनेक्ट करने के लिए एक प्रोग्राम टोन जनरेटर का प्रयोग करें. उपयुक्त सॉफ्टवेयर का उपयोग कर व्यवहार ट्रैकिंग प्रणाली के माध्यम से स्वर जनरेटर और nosepokes नियंत्रित करते हैं. एक हार्डवेयर और softw का प्रयोग करेंव्यवहार घटनाओं और cues और प्रतिक्रियाओं के नियंत्रण के मिलीसेकंड timescale निगरानी प्रदान करता है कि व्यवस्था कर रहे हैं.
      नोट: स्वर और शोर cues दोनों के आयाम लगभग 60 ± 3 डीबी SPL रखा जाना चाहिए.

2. जल्दी आदी होना

  1. (3 दिनों के दौरान अधिक उदाहरण के लिए) विषय की सामान्य वजन की 100 ग्राम प्रति धीरे - धीरे ~ 5 ग्राम के अधीन के भोजन का सेवन सीमित करें. विषय उनके यथेच्छ वजन का 85-90% बनाए रखना चाहिए.
  2. प्रयोगकर्ता से निपटने के अधीन आदत डालना और भोजन के अभाव प्रोटोकॉल शुरू करने के पहले दिन से उपकरण के साथ इस विषय को परिचित. जानवर से निपटने आरंभ और पिंजरे लगाने और इनाम वितरण स्थान के साथ परिचित पाने के लिए विषय को प्रोत्साहित करने के लिए गोली गर्त में भोजन छर्रों प्रदान करते हुए operant कंडीशनिंग बॉक्स में जगह है.

3. विषय प्रशिक्षण

  1. जनरल नोट्स
    1. यहाँ का सुझाव दिया कार्य में देरी की अवधि और आंदोलन के निष्पादन के दौरान आंदोलनों को कम करने, एक श्रवण क्यू की धारणा के बीच सटीक समन्वय की जरूरत है.
    2. धीरे - धीरे अंतिम वांछित व्यवहार के लिए उन्हें तैयार करने के विषय कदम दर कदम ट्रेन.
    3. प्रत्येक चरण के अंत में, इस विषय अगले चरण के लिए प्रगति से पहले कम से कम लगातार तीन सत्रों के लिए> 75% व्यवहार प्रदर्शन का कहना है कि सुनिश्चित करें.
    4. अंतिम चरण में पहुंच गया है एक बार, प्रदर्शन वांछनीय स्तर पर बनाए रखा है यह सुनिश्चित करने के लिए एक सप्ताह के लिए प्रोटोकॉल पर विषय रहते हैं.
  2. प्रारंभ: nosepoke छेद, खाद्य वितरण बंदरगाह और चमकती छेद और इनाम के बीच सहयोग के साथ इस विषय को परिचित.
    1. एक यादृच्छिक समय पर चार लक्ष्यों में से एक का चयन करें.
    2. जाओ क्यू (एक सफेद श्रवण शोर) में खेलते हैं और (0.3 सेकंड पल्स अवधि) चमकती छेद के अंदर एलईडी रहते हैं.
    3. सेटoftware छेद करने के लिए यात्राओं पर इस विषय को पुरस्कृत करने के लिए.
    4. टाइम आउट 30 सेकंड के बाद परीक्षण छेद का दौरा किया और एक नए परीक्षण शुरू नहीं किया है.
    5. गलत छेद करने के लिए किसी भी यात्राओं इनाम नहीं है.
  3. लक्ष्य का चुनाव nonselected छेद करने के लिए गलत यात्राओं सज़ा.
    1. गलत छेद करने के लिए दौरा करने पर, काले बाहर का 5 सेकंड द्वारा पीछा परीक्षण समाप्त.
      नोट: एक काले बाहर युग के दौरान निर्धारण छेद एलईडी पिंजरे में बंद कर दिया है. इस विषय में एक परीक्षण आरंभ नहीं कर सकते हैं इसका मतलब है कि और एलईडी चमकती शुरू होता निर्धारण छेद तक इंतजार करने की जरूरत है.
    2. एक नया छेद का चयन करें और एक नए परीक्षण शुरू करते हैं.
  4. Nosepoke: एक परीक्षण शुरू करने के लिए निर्धारण छेद के अंदर प्रहार करने के लिए विषय ट्रेन.
    1. नियतन छेद के अंदर एलईडी एक पीले रंग की फ्लैश.
    2. का दौरा करने पर नियतन छेद तुरंत जाने क्यू खेलते हैं और एक नए परीक्षण शुरू करते हैं.
    3. 5 सेकंड से गलत यात्राओं दंडित; ब्लैक आउट की.
  5. देरी: प्रशिक्षण की प्रगति के रूप में धीरे - धीरे वृद्धि हुई है उस समय (देरी अवधि) का एक निर्धारित अवधि के लिए निर्धारण छेद के अंदर उनकी नाक बनाए रखने के लिए विषय पढ़ाने.
    1. नियतन छेद का दौरा करने के विषय के लिए प्रतीक्षा करें.
    2. विषय 500 मिसे के भीतर से पलटा अगर परीक्षण बर्खास्त. अन्यथा, जाओ क्यू खेलते हैं.
    3. 7 सेकंड के लिए एक काले बाहर अवधि से समय से पहले retractions दंडित.
    4. एक खाद्य गोली देने से सही यात्राओं को पुरस्कृत करें.
  6. (लाइट) के साथ दो गिरावट बढ़ाएँ और देरी की अवधि लंबाई randomize और श्रवण अनुदेश क्यू परिचय.
    1. 1.5 सेकंड के एक औसत करने के लिए विलंब अवधि की लंबाई में वृद्धि.
    2. 1.3-1.8 सेकंड के बीच एक समान घनत्व के आधार पर प्रत्येक परीक्षण में एक यादृच्छिक देरी अवधि लंबाई चुनें.
    3. अनुदेश 150 मिसे के एक नाड़ी की अवधि के साथ तीन में स्पंदित एक एकल आवृत्ति श्रवण टोन के रूप में क्यू, और परिचय100 मिसे के interpulse अंतराल.
      1. विषय निर्धारण छेद में प्रवेश करती है के बाद तुरंत अनुदेश क्यू खेलें.
      2. लक्ष्य से प्रत्येक के लिए दो अनुदेश cues निरुपित.
      3. केवल इस स्तर पर प्रत्येक लक्ष्य के लिए जुड़े एक क्यू का उपयोग करें.
    4. विषय लक्ष्य छेद का चयन करने के लिए दोनों श्रवण और दृश्य संकेतों का उपयोग करते हैं.
  7. (लाइट) के बिना दो गिरावट के अधीन ट्रेन केवल श्रवण संकेतों का उपयोग.
    1. विषय केवल श्रवण अनुदेश संकेतों का उपयोग होता है, ताकि लक्ष्य छेद के अंदर चमकता एल ई डी को बंद कर दें.
  8. चार गिरावट बेतरतीब ढंग से प्रस्तुत अनुदेश संकेत के अनुक्रम को दो अन्य संकेत परिचय और वर्गों 3.5.3-3.6.1 दोहराएँ.

4. व्यवहार डेटा विश्लेषण

  1. सफलता की दर: परीक्षणों की कुल संख्या से विभाजित लक्ष्य को सही यात्राओं के प्रतिशत के रूप में सफलता की दर को परिभाषित करें.
  2. त्रुटि प्रकार:
    1. समय से पहले त्याग: निर्धारण छेद से जल्दी retractions करने के लिए समय से बाहर होने के कारण परीक्षण के प्रतिशत को मापने.
    2. आयोग त्रुटि: विषय एक uninstructed लक्ष्य का दौरा जब असफल रहा परीक्षणों के प्रतिशत की गणना
    3. चूक त्रुटि: विषय परीक्षण दीक्षा के बाद लक्ष्य के किसी भी यात्रा नहीं करता है जब त्रुटियों के प्रतिशत की गणना.
  3. मापा चर:
    1. रिएक्शन टाइम (आरटी): प्रत्येक परीक्षण के लिए, जाओ क्यू की शुरुआत और निर्धारण छेद से विषय retracting के बीच देरी उपाय.
    2. लक्ष्य करने का समय (टीटी): विषय निर्धारण छेद से त्याग और लक्ष्य छेद में प्रवेश करने के बीच की अवधि के उपाय.

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Representative Results

सुझाव ढांचे संज्ञानात्मक कार्यों की एक श्रृंखला पर विषय के प्रशिक्षण के लिए सक्षम बनाता है. यहाँ हम कृंतक प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में लक्ष्य का निर्देशन कार्रवाई के तंत्र की जांच के लिए बनाया गया एक निर्देश दिए देरी कार्य कार्यान्वित किया. चित्रा 1 प्रयोगात्मक डिजाइन की एक फ्लोचार्ट से पता चलता है.

विषय हर कदम पर कार्य आवश्यकता समझता है कि यह सुनिश्चित करने के लिए, प्रदर्शन उपायों लगातार मूल्यांकन किया जाना चाहिए. चित्रा 2 कई सत्रों में एक विषय का एक उदाहरण प्रदर्शन से पता चलता है. विषय कार्य का अधिग्रहण एक बार, यह (औसत दर्जे का prefrontal प्रांतस्था के लिए इसी) prelimbic क्षेत्र में एक 32 चैनल सरणी microelectrode साथ प्रत्यारोपित किया गया था. Multiunit गतिविधि और स्थानीय क्षेत्र क्षमता (LFPs) दर्ज किया गया. एक न्यूरॉन कील गाड़ियों मानक कील छँटाई तकनीक 33 और कार्य के विभिन्न epochs के साथ जुड़े घटनाओं में चिह्नित किया गया का उपयोग कर अलग किया गया. 3 आंकड़े और <मजबूत> 4 कार्य की आलोचना epochs दौरान चयनात्मक कई एकल इकाई modulations का कुछ नमूना परिणाम दिखाते हैं.

चित्रा 1
चित्रा 1. एक सुनवाई के दौरान कार्यों और घटनाओं के अनुक्रम दिखा एक नमूना परीक्षण के फ्लोचार्ट. विषय निर्धारण छेद के अंदर नाक poking द्वारा एक परीक्षण आत्म शुरू की. संक्षेप में nosepoke के बाद, एक अनुदेश क्यू (एक ही आवृत्ति टोन) एक देरी अवधि के बाद खेला जाता है. विषय जायें क्यू की प्रस्तुति तक निर्धारण छेद के अंदर नाक बनाए रखने के लिए आवश्यक है. किसी भी समय से पहले त्याग परीक्षण एक समय बाहर द्वारा निरस्त किए जाने की और इस विषय को दंडित किया जाता है कारण होगा. यादृच्छिक लंबाई की देरी की अवधि के बाद, एक जायें क्यू (श्रवण सफेद शोर) प्रस्तुत किया और इस विषय towar को स्थानांतरित करने के लिए स्वतंत्र हैनिर्देश दिए लक्ष्य डी एस. विफल रही परीक्षणों 15 सेकंड के लिए समय समाप्त हो जाता है, जबकि सफल परीक्षण एक 45 मिलीग्राम भोजन गोली से पुरस्कृत कर रहे हैं. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 2
चित्रा 2. व्यवहार प्रदर्शन के स्कोर कई सत्रों में मापा. (एक) सफलता दर हर सत्र में कुल संख्या परीक्षणों के सफल परीक्षणों की संख्या के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है. परिणाम 14 रिकॉर्डिंग सत्र भर में एक पूरी तरह से प्रशिक्षित विषय के लिए दिखाए जाते हैं. त्रुटि प्रकार के (ख) वितरण. समय से पहले त्याग जायें क्यू से पहले जल्दी त्याग के साथ होता है. आयोग त्रुटि निर्देश दिया गया था कि एक और टी के अलावा अन्य किसी भी लक्ष्य पर जाकर के रूप में परिभाषित किया गया हैविषय जायें क्यू से 5 सेकंड के भीतर किसी भी लक्ष्य तक पहुँचने के लिए नहीं है जब वह चूक त्रुटि होती है. (ग) प्रतिक्रिया समय के एक हिस्टोग्राम - अलग परीक्षणों भर में प्रतिक्रिया समय का वितरण दिखा - जाओ क्यू की शुरुआत है और इस विषय के बाहर तोड़ने निर्धारण छेद बीम के बीच की अवधि. (घ) समय की एक हिस्टोग्राम लक्षित करने के लिए - निर्धारण छेद से बाहर तोड़ने और लक्ष्य छेद में तोड़ने के बीच की अवधि -. विभिन्न परीक्षणों भर में लक्षित करने के लिए समय का वितरण दिखा बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 3
एक नमूना परीक्षण से चित्रा 3. Neurophysiology डेटा. विषय में महारत हासिल करने के बाद टीवह काम और कम से कम एक सप्ताह के लिए एक उच्च प्रदर्शन के स्तर को बनाए रखा, यह औसत दर्जे का prefrontal (mPFC) और कई एकल इकाई गतिविधि स्थानीय क्षेत्र क्षमता के साथ दर्ज की गई थी की prelimbic क्षेत्र में एक 32 चैनल सरणी microelectrode साथ प्रत्यारोपित किया गया था. 22 एक साथ दर्ज की इकाइयों (प्रत्येक पंक्ति एक इकाई है और प्रत्येक बिंदु एक कील का प्रतिनिधित्व करता है) के एक रेखापुंज साजिश के साथ LFP बदलाव का एक नमूना ट्रेस दिखाए जाते हैं. व्यवहार की घटनाओं के लिए मार्कर भी निशान के शीर्ष पर प्लॉट किए जाते हैं. ये निशान जायें क्यू (विश्लेषण यहाँ दिखाया गया है) के बाद मोटर आशय की उच्च भविष्यवाणी शक्ति दिखा. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

संवेदी क्यू स्थानिक लक्ष्य स्थान
1 KHz सही
2 kHz सही
4 kHz बाएं
8 kHz

तालिका 1. निर्देश क्यू असाइनमेंट. तालिका प्रत्येक अनुदेश क्यू को सौंपा इसी मोटर लक्ष्य से पता चलता है.

संवेदी क्यू स्थानिक लक्ष्य स्थान
1 KHz सही
2 kHz सही
4 kHz बाएं
8 kHz बाएं

तालिका 2. प्रशिक्षण समय - सारणी. तालिका प्रशिक्षण सत्र की लम्बाई (3-4 महीने पुराने) वयस्क महिला Sprague-Dawley चूहों के लिए (2 प्रशिक्षण सत्र / दिन) प्रत्येक विषय के लिए खर्च को दर्शाता है.

प्रोटोकॉल A24 A25 A26 A28 A29 औसत
प्रारंभ 4 2 4 4 4 3.6
TargetSelection 3 5 5 4 4 4.2
Nosepoke 8 7 9 5 2 6.2
देरी 8 8 5 4 3 5.6
(लाइट) के साथ दो Cues 5 4 5 5 2 4.2
(लाइट) के बिना दो Cues 10 7 9 11 17 10.8
चार Cues 13 12 14 18 11 13.6
51 45 51 51 43 48.2

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Discussion

चूहे व्यापक रूप से एक सदी से भी अधिक के लिए तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान में इस्तेमाल किया गया है. बिल्लियों के 34 में प्रभाव के कानून की अवधारणा के Thorndike की शुरूआत के बाद से, operant कंडीशनिंग पशुओं के व्यवहार के विभिन्न पहलुओं का परीक्षण करने के लिए मानक दृष्टिकोण से किया गया है. निर्णय लेने और मोटर तैयारी से जुड़े कई तंत्रिका विज्ञान के प्रयोगों अनुदेश cues और कार्रवाई अंतराल के बीच एक देरी की अवधि शामिल है. यह अधिग्रहण किया जा रहा तंत्रिका डेटा में कोई भी घालमेल को कम करने के लिए इन देरी की अवधि के दौरान आंदोलनों को कम करने के लिए वांछनीय है. कृन्तकों में पारंपरिक भूलभुलैया नेविगेशन प्रयोगों भोजन के लिए ख़ुराक करने कृन्तकों 'महान क्षमता को भुनाने हैं, वे पशु निष्पादित और इसलिए इस तरह के निर्णय लेने और मोटर योजना के रूप में और अधिक जटिल सवालों का परीक्षण करने के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता कि आंदोलनों द्वारा सीमित हैं. भूलभुलैया कार्यों विषयों तेजी से नेविगेट करने के लिए सीखने के रूप में लागू करने के लिए आसान कर रहे हैं, प्रकट व्यवहार कार्य के हर चरण (दौरान अप्रतिबंधित है जैसे

यहाँ हम कृन्तकों में दृश्य ध्यान पढ़ाई से प्रेरित एक लचीला रूपरेखा का वर्णन किया. हम प्रदान की प्रतिनिधि परिणाम जानवरों कई संवेदी संकेत एक भी मोटर लक्ष्य के साथ जुड़े रहे हैं, तब भी जब काम सीख सकते हैं कि प्रदर्शित करता है. इस डिजाइन मोटर व्यवहार मार्गदर्शन करने के लिए इस्तेमाल किया काम स्मृति की क्षमता का परीक्षण करने के लिए चुना गया था. प्रोटोकॉल के भीतर सबसे महत्वपूर्ण कदम विलंब अवधि की पूरी अवधि के लिए निर्धारण छेद के अंदर उनकी नाक बनाए रखने के लिए इस विषय को प्रशिक्षित करने के लिए है.

ललाट क्षेत्रों आपस में कई cortical और subcortical क्षेत्रों, व्यवहार घटनाओं और अधिग्रहण तंत्रिका डेटा को उन घटनाओं के समय को सिंक्रनाइज़ संभावित घालमेल का खतरा कम कर सकते हैं की सटीक समय से जुड़े रहे हैं. (जैसे nosepoke या क्यू ट्रिगर के रूप में) व्यवहार की घटनाओं के कंप्यूटर से स्वचालित पंजीकरण millisecond परिशुद्धता के साथ हो सकता है. विषय moveme की वीडियो ट्रैकिंगNT भी किया जा सकता है और डेटा तंत्रिका गतिविधि और व्यवहार के बीच सटीक सहसंबंध प्रदान करने के लिए व्यवहार की घटनाओं के साथ सिंक्रनाइज़ किया जा सकता.

कृन्तकों के और अधिक जटिल संज्ञानात्मक क्षमताओं इस प्रतिमान का उपयोग का अध्ययन किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, हम नहीं बल्कि स्थानिक नेविगेशन से एक श्रवण संवेदी साधन के साथ देरी मैच से नमूना कार्य की एक कृंतक संस्करण को लागू करने के लिए इसे इस्तेमाल किया है. विषय एक मेल क्यू के बाद नमूना श्रवण क्यू के साथ cued और मिलान निर्णय के आधार पर लक्षित स्थान पर फैसला करना था.

समस्या निवारण:

प्रयोगात्मक डिजाइन के कार्यान्वयन के एक कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग बहुत ही सरल है और विषयों के लगभग 25-30 प्रशिक्षण सत्रों में काम लेने में सक्षम होना चाहिए. इस कार्यक्रम से विचलन प्रेरणा की कमी है, या कारण हो सकता है कि भ्रम की स्थिति के कारण हो सकता है:

  1. गलत श्रवण स्वर आवृत्ति: डिजाइन अत्यधिक निर्भर हैनिर्देश दिए क्यू की पिच पर ईएनटी. प्रयोगकर्ता ऑडियो आउटपुट की आवृत्ति और टोन के आयाम दोनों की जांच होनी चाहिए.
  2. खाद्य वितरण: विषय कार्य करने के लिए प्रेरित नहीं है अक्सर, जब खाद्य वितरण प्रणाली इनाम वितरण प्रणाली ख़ाली हो सकता है कि किसी भी संभावित दोष के लिए जाँच की जानी चाहिए.

संक्षेप करने के लिए, रिकॉर्डिंग और बड़े समूहों की उत्तेजना में तकनीकी विकास को मापने और तंत्रिका circuitry अंतर्निहित कार्रवाई की तैयारी और millisecond परिशुद्धता के साथ निष्पादन पूछताछ के लिए सक्षम है. कृंतक संज्ञानात्मक कार्यों और कृन्तकों के अनुरूप तकनीक की उपलब्धता प्रदर्शन करने की उनकी क्षमता को देखते हुए इस तरह के अनुसंधान के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले विभिन्न जानवरों की प्रजातियों में सबसे अच्छा उम्मीदवारों में से एक हैं. इस आलेख में वर्णित प्रोटोकॉल कार्रवाई की तैयारी और क्रियान्वयन की संज्ञानात्मक पहलुओं के बारे में विशिष्ट सवालों के जवाब देने के लिए प्रयोग डिजाइन करने में मदद कर सकते हैं.

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Disclosures

लेखक कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की घोषणा.

Acknowledgments

इस काम NINDS अनुदान # NS054148 द्वारा समर्थित किया गया.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
5-holed Nose Poke with 3 Stim Cue Light Rat Cage Coulbourn H21-06M/R
Test cage Coulbourn H10-11R-TC  
Graphic State Software Coulbourn  
Programmable tone/noise generator Coulbourn A12-33  
Dustless precision pellets Bio-Serv F0165
Speaker module Coulbourn H12-01R  

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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व्यवहार अंक 86 operant कंडीशनिंग संज्ञानात्मक समारोह ज्ञानेन्द्रिय एकीकरण निर्णय लेने Neurophysiology
ज्ञानेन्द्रिय एकता और संज्ञानात्मक नियंत्रण प्रयोगों के लिए पूरी तरह से स्वचालित कृंतक कंडीशनिंग प्रोटोकॉल
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Mohebi, A., Oweiss, K. G. A FullyMore

Mohebi, A., Oweiss, K. G. A Fully Automated Rodent Conditioning Protocol for Sensorimotor Integration and Cognitive Control Experiments. J. Vis. Exp. (86), e51128, doi:10.3791/51128 (2014).

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