Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

A الآلي بالكامل بروتوكول تكييف القوارض للتكامل حسي حركي والتجارب تحكم المعرفي

Published: April 15, 2014 doi: 10.3791/51128

Summary

ويقترح بروتوكول مؤتمتة بالكامل لالقوارض تكييف هواء فعال. يعتمد بروتوكول بشأن التحكم الزمني الدقيق للأحداث السلوكية للتحقيق في مدى هذه التأثيرات العصبية تحكم النشاط الكامنة وراء التكامل الحسي والسيطرة المعرفية التجارب.

Abstract

وقد استخدمت تقليديا القوارض كنموذج الحيوانية القياسية في التجارب المعملية التي تنطوي على عدد لا يحصى من المهام الحسية والمعرفية، والحركية. الوظائف المعرفية التي تتطلب أعلى دقة السيطرة على الاستجابات الحسية مثل صنع القرار والتشكيل الإنتباه، ومع ذلك، يتم تقييمها عادة في الرئيسيات غير البشرية. على الرغم من ثراء السلوك الرئيسيات التي تسمح متغيرات متعددة من هذه الوظائف لدراستها، لا يزال نموذج القوارض و، فعالة من حيث التكلفة بديلا جذابا لنماذج الرئيسيات. وعلاوة على ذلك، فإن القدرة على أتمتة بالكامل تكييف هواء فعال في القوارض يضيف مزايا فريدة من نوعها على العمالة المكثفة تدريب الرئيسيات غير البشرية أثناء الدراسة مجموعة واسعة من هذه الوظائف المعقدة.

هنا، ونحن نقدم بروتوكول للفئران تكييف operantly على أداء مهام الذاكرة العاملة. خلال الحقب الحرجة المهمة، وبروتوكول يضمن أن حركة العلني الحيوان والتقليل من REQUiring الحيوان إلى "يحملق" حتى يتم تسليم جديلة الذهاب، أقرب إلى التصميم التجريبي الرئيسيات غير البشرية. يتم تنفيذ اثنين البديلة المهمة خيار بسيط اضطر للتدليل على الأداء. نناقش تطبيق هذا النموذج إلى مهام أخرى.

Introduction

دراسة العلاقة بين الفسيولوجيا العصبية والسلوك هو الهدف النهائي في أنظمة الأعصاب. تاريخيا، كان هناك المفاضلة بين اختيار نموذج حيواني وذخيرة السلوكية 1-5. بينما الكائنات بسيطة مثل الرخويات البحرية 6 أو 7 الحبار وقد استخدمت على نطاق واسع لدراسة خصائص القنوات الأيونية واحد، الخلايا العصبية والدوائر العصبية بسيطة، وهناك حاجة إلى الأنواع العالي لدراسة وظائف أكثر تعقيدا مثل الملاحة المكانية، صنع القرار 8-11 والمعرفية السيطرة 12-14. على الرغم من كونه نموذج حيواني القياسية للإنسان مثل السلوك، الرئيسيات غير البشرية من استخدام يطالب التكلفة والأخلاقية الاعتبارات التي تحول دون استخدامها عبر مجموعة واسعة من التجارب في مختبر واحد وضع 15-18. أبسط النماذج الحيوانية مثل القوارض ويفضل عموما 19، شريطة أن يكون ركائز العصبية مماثلة الكامنة وراء السلوكيات المثيرة للاهتمام.

"> هناك أدلة وافرة تشير إلى أن القوارض مشاركة الهياكل القشرية وتحت القشرية مماثلة لتلك التي وجدت في المقدمات 20-22. معروفة القوارض أيضا لدمج المعلومات عبر طرائق الحسية المتعددة لتوجيه عملها 23-25، على سبيل المثال، عن طريق تنسيق الخفقان واستنشاق خلال السلوك الاستكشافي 26 أو من خلال دمج / الأحداث حاسة الشم السمعية والبصرية 25،27.

نحن هنا تصف إطارا للتكييف هواء فعال من القوارض المستخدمة لاختبار المهام المعرفية 28-32. في هذا الإطار، يتعين على الموضوعات التي يحملق داخل حفرة nosepoke والحفاظ على خطم بهم داخل الحفرة حتى عرض جديلة الذهاب. المهمة السلوكية هو تصميم nosepoke خمسة ثقب يستخدم تقليديا للدراسات مهمة في وقت رد الفعل التسلسلي 5 للاختيار. خلال فترة التأخير، ويقدم مجموعة من العظة تعليمات لتوجيه هذا الموضوع إلى تنفيذ إجراء. يمكن بسهولة تعديل هذا الإطار لتلائمهناك حاجة إلى مجموعة واسعة من التجارب التي تخضع لتدريب تقليل حركته العلني على مدى فترة وجيزة. هذا يسمح بدراسة مدى تأثر النشاط ارتفاعه من الخلايا العصبية الفردية العظة محددة خلال هذه الفترة. بروتوكول يمكن أن تقلل من وقت التدريب ويمكن أن تقلل من تقلب التعلم عبر-الموضوع. ويرد مخطط التخطيطي للمهمة في الشكل 1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تمت الموافقة على جميع الإجراءات التي تنطوي على الحيوانات من قبل لجنة جامعة ولاية ميشيغان المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام (IACUC).

1. الإعداد التجريبية

  1. استخدام مربع تكييف هواء فعال والذي يتألف من جدار nosepoke خمسة حفرة على جانب واحد وحوض تسليم الطعام على الجانب المقابل.
    1. يعتبر ثقب مركز nosepoke بأنه "التثبيت" حفرة والثقوب الأربعة الأخرى (اثنان على كل جانب من ثقب التثبيت) تعتبر الثقوب الهدف السيارات. وقد تم تجهيز كل حفرة مع LED ثلاثية الألوان وشعاع نظام باعث الأشعة تحت الحمراء للكشف عن أن يكتشف عندما يدخل الحيوان وتتراجع من ثقب التثبيت.
    2. استخدام نغمة المولد برمجة لتوليد نغمات تيرة واحدة مع الدقة ميلي ثانية واحدة وتوصيله إلى مكبر صوت محمولة داخل منطقة الجزاء فعال. السيطرة على مولد وnosepokes هجة من خلال نظام تتبع السلوكية باستخدام البرمجيات المناسبة. استخدام الأجهزة وتحديثات برامج المزودهي النظام الذي يوفر الرصد الزمني ميلي ثانية واحدة من الأحداث السلوكية والسيطرة على الإشارات والاستجابات.
      ملاحظة: يجب أن تبقى السعة على حد سواء لهجة والعظة الضوضاء حول 60 ± 3 ديسيبل SPL.

2. التعويد المبكر

  1. تقييد الاستهلاك الغذائي الموضوع تدريجيا إلى ~ 5 غ لكل 100 غرام من هذا الموضوع في الوزن الطبيعي (على سبيل المثال على مدى 3 أيام). هذا الموضوع يجب أن نحافظ على 85-90٪ من وزنهم بالمال وبالشهرة أيضا الإعلانية.
  2. روض الموضوع إلى معالجة من قبل المجرب وتعريف الموضوع مع الجهاز من اليوم الأول من بدء بروتوكول الحرمان من الطعام. بدء التعامل مع الحيوان ووضعه في مربع تكييف هواء فعال مع توفير الغذاء الكريات في الحوض الصغير بيليه لتشجيع هذا الموضوع لاستكشاف القفص والحصول على دراية موقع التسليم مكافأة.

3. موضوع التدريب

  1. ملاحظات عامة
    1. المهمة المقترحة هنا يحتاج التنسيق الدقيق بين التصور من جديلة السمعية، والتقليل من الحركات أثناء فترة تأخير وتنفيذ الحركة.
    2. تدريب تدريجيا خطوة بخطوة تخضع لإعدادهم للسلوك النهائي المطلوب.
    3. تأكد من أن في نهاية كل خطوة، ويحافظ على هذا الموضوع> الأداء السلوكي 75٪ لا يقل عن ثلاث جلسات متتالية قبل التقدم إلى المرحلة التالية.
    4. مرة واحدة يتم الوصول إلى المرحلة النهائية، والحفاظ على هذا الموضوع على بروتوكول لمدة اسبوع لضمان الحفاظ على الأداء على المستوى المرغوب فيه.
  2. بدء: تعرف على هذا الموضوع مع ثقوب nosepoke، ومنفذ توصيل الغذاء والاقتران بين الثقوب امض والثواب.
    1. اختر واحدا من الاهداف الاربعة على جدول زمني عشوائي.
    2. تلعب جديلة الذهاب (أ الضوضاء السمعية أبيض) والحفاظ على الصمام داخل الحفرة وامض (0.3 ثانية مدة النبضة).
    3. تعيين قoftware لمكافأة هذا الموضوع على مرة إلى الحفرة.
    4. مهلة المحاكمة بعد 30 ثانية إذا لم يتم زار الحفرة وبدء محاكمة جديدة.
    5. لا مكافأة أي زيارات للثقوب غير صحيحة.
  3. اختيار الهدف: معاقبة مرة الخاطئة إلى الثقوب nonselected.
    1. بناء على زيارات إلى الثقوب غير صحيحة، إنهاء المحاكمة تليها 5 ثانية من الأسود المغادرة.
      ملاحظة: خلال حقبة قاتمة، يتم تشغيل LED ثقب تثبيت قبالة في القفص. وهذا يعني أن هذا الموضوع لا يمكن الشروع في المحاكمة ويحتاج إلى الانتظار حتى ثقب تثبيت الصمام يبدأ وامض.
    2. اختر حفرة جديدة وبدء محاكمة جديدة.
  4. Nosepoke: تدريب تخضع لكزة داخل الحفرة التثبيت لبدء المحاكمة.
    1. فلاش LED أصفر داخل الحفرة التثبيت.
    2. عند زيارة ثقب التثبيت على الفور لعب جديلة الذهاب وبدء محاكمة جديدة.
    3. معاقبة مرة غير صحيحة بنسبة 5 ثانية؛ السوداء المغادرة.
  5. التأخير: تعليم هذا الموضوع للحفاظ على أنوفهم داخل الحفرة التثبيت لفترة محددة من الزمن (فترة التأخير) التي زادت تدريجيا مع تقدم التدريب.
    1. انتظر هذا الموضوع لزيارة ثقب التثبيت.
    2. إنهاء المحاكمة إذا كان الموضوع تتراجع في غضون 500 ميللي ثانية. خلاف ذلك، تلعب جديلة الذهاب.
    3. معاقبة التراجع عنها سابق لأوانه قبل فترة قاتمة لمدة 7 ثوانى.
    4. مكافأة مرة الصحيح من خلال تقديم الغذاء بيليه.
  6. اثنين من الإشارات (مع ضوء): زيادة وبطريقة عشوائية طول فترة تأخير وتقديم تعليمات جديلة السمعية.
    1. زيادة طول فترة التأخير إلى ما متوسطه 1.5 ثانية.
    2. اختيار عشوائي تأخير طول الفترة في كل محاكمة على أساس كثافة موحدة بين 1،3-1،8 ثانية.
    3. إدخال جديلة تعليمات كنغمة السمعية تردد واحد نابض في ثلاثة توائم، مع مدة نبض 150 ميللي ثانية وفاصل interpulse من 100 ميللي ثانية.
      1. تلعب جديلة تعليمات مباشرة بعد يدخل موضوع ثقب التثبيت.
      2. تعيين اثنين من العظة تعليمات إلى كل من الأهداف.
      3. فقط استخدام جديلة واحدة المرتبطة لكل هدف في هذه المرحلة.
    4. دعونا موضوع استخدام كل العظة السمعية والبصرية لتحديد حفرة الهدف.
  7. اثنين من الإشارات (بدون ضوء): تدريب رهنا فقط استخدام الإشارات السمعية.
    1. إيقاف تشغيل المصابيح وامض داخل الثقوب المستهدفة بحيث تخضع ستستخدم فقط العظة التعليمات السمعية.
  8. أربعة الإشارات: إدخال اثنين من الاشارات الأخرى لتسلسل العظة التعليمات المقدمة بشكل عشوائي وتكرار المقاطع 3.5.3-3.6.1.

4. تحليل البيانات السلوكية

  1. نسبة النجاح: تحديد معدل النجاح كنسبة مئوية من مرة الصحيح إلى الأهداف مقسوما على العدد الكلي للمحاكمات.
  2. أنواع الخطأ:
    1. تراجع المبكرة: قياس النسبة المئوية للمحاكمات انقضت مهلتها بسبب التراجع عنها في وقت مبكر من ثقب التثبيت.
    2. الخطأ العمولة: احسب النسبة المئوية للمحاكمات فشلت عندما يزور هذا الموضوع هدفا مأمور
    3. خطأ الإغفال: احسب النسبة المئوية للأخطاء عندما يكون الموضوع لا زيارة أي من الأهداف بعد بدء المحاكمة.
  3. المتغيرات المقاسة:
    1. وقت رد الفعل (RT): للحصول على كل محاكمة، وقياس التأخير بين ظهور جديلة الذهاب والتراجع الموضوع من ثقب التثبيت.
    2. الوقت لاستهداف (TT): قياس مدة بين تراجع الموضوع من ثقب التثبيت ودخول ثقب الهدف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

تمكن الإطار المقترح تدريب هذا الموضوع على مجموعة من المهام الإدراكية. نحن هنا تنفذ مهمة تأخير تعليمات تهدف إلى التحقيق في الآليات من الإجراءات الموجهة الهدف في القشرة قبل الجبهية القوارض. ويبين الشكل 1 مخطط انسيابي من التصميم التجريبي.

لضمان أن موضوع يفهم متطلبات المهمة في كل خطوة، ينبغي تقييم مقاييس الأداء بشكل مستمر. ويبين الشكل 2 أداء سبيل المثال من موضوع واحد عبر جلسات متعددة. مرة واحدة حصلت على موضوع المهمة، كان مزروع مع مجموعة مسرى مكروي 32 قناة في منطقة الحوف (المقابلة للقشرة الفص الجبهي الإنسي). تم تسجيل النشاط المتعددة الوحدات وامكانات الحقل المحلي (LFPs). تم عزل الخلايا العصبية واحد القطارات ارتفاع باستخدام معيار تقنيات الفرز ارتفاع 33 واتسمت أحداث متوافقة مع العهود المختلفة المهمة. أرقام 3 و <قوية> 4 تظهر بعض نتائج العينة انتقائية متعددة التحويرات حدة واحدة خلال العهود الحرجة المهمة.

الشكل 1
الشكل 1. مخطط انسيابي للمحاكمة عينة تبين سلسلة من الإجراءات والأحداث خلال المحاكمة. يبدأ بالنفس موضوع محاكمة من قبل بدس الأنف داخل الحفرة التثبيت. لفترة وجيزة بعد nosepoke، لعبت على جديلة تعليمات (أ تردد نغمة واحدة) تليها فترة تأخير. مطلوب هذا الموضوع للحفاظ على الأنف داخل الحفرة التثبيت حتى عرض جديلة الذهاب. وسوف يسبب أي تراجع من السابق لأوانه المحاكمة لإجهاضها ويعاقب هذا الموضوع من قبل انتهاء مهلة. بعد فترة تأخير لمدة عشوائي، يتم تقديم الذهاب جديلة (الضوضاء البيضاء السمعي) وهذا الموضوع هو حر في التحرك طوارس الهدف للتعليمات. تتم مكافأة التجارب الناجحة التي قام بها الغذاء بيليه 45 ملغ بينما هي في الوقت المناسب التجارب الفاشلة للخروج لمدة 15 ثانية. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 2
الشكل 2. معدلات الأداء السلوكي قياس عبر جلسات متعددة. (أ) ويعرف معدل النجاح كنسبة من عدد من التجارب الناجحة إلى إجمالي عدد التجارب في كل دورة. وتظهر نتائج لموضوع تدريبا كاملا عبر 14 جلسات التسجيل. (ب) توزيع أنواع الخطأ. يحدث تراجع المبكرة مع تراجع في وقت مبكر قبل جديلة الذهاب. يتم تعريف الخطأ اللجنة على زيارة أي هدف آخر غير تلك التي كانت تعليمات وروقال انه عندما يحدث خطأ الإغفال لا يصل هذا الموضوع لأي هدف خلال 5 ثوانى من الذهاب جديلة. (ج) الرسم البياني من وقت رد الفعل - في الفترة ما بين بداية جديلة الذهاب والخروج شعاع ثقب تثبيت هذا الموضوع ل- تظهر في توزيع وقت رد الفعل عبر التجارب المختلفة. (د) الرسم البياني من الوقت لاستهداف - في الفترة ما بين الخروج من حفرة التثبيت وكسر في حفرة الهدف -. تبين توزيع الوقت لاستهداف عبر التجارب المختلفة اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 3
الرقم 3. البيانات العصبية من محاكمة العينة. بعد يتقن موضوع رانه مهمة والحفاظ على مستوى الأداء العالي لمدة أسبوع على الأقل، تم زرعها مع مجموعة مسرى مكروي 32 قناة في منطقة الحوف من قشرة الفص الجبهي الأنسي (mPFC) وسجلت متعددة النشاط حدة واحدة جنبا إلى جنب مع امكانات الحقل المحلية. وتظهر تتبع عينة من LFP الاختلاف جنبا إلى جنب مع مؤامرة النقطية من 22 وحدة سجلت في وقت واحد (كل صف هي وحدة وتمثل كل نقطة ارتفاع واحد). يتم رسم علامات للأحداث السلوكية أيضا على أعلى من آثار. تظهر هذه الآثار عالية الطاقة التنبؤ نية المحرك بعد جديلة الذهاب (التحليل لا يظهر هنا). اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

جديلة الحسية الهدف المكاني الموقع
1 كيلو هرتز حق
2 كيلو هيرتز حق
4 كيلوهرتز اليسار
8 كيلوهرتز

الجدول 1. الاحالة جديلة التعليمات. يبين الجدول الهدف السيارات المقابلة المخصصة لكل جديلة التعليمات.

جديلة الحسية الهدف المكاني الموقع
1 كيلو هرتز حق
2 كيلو هيرتز حق
4 كيلوهرتز اليسار
8 كيلوهرتز اليسار

الجدول 2. الجدول الزمني للتدريب. يبين الجدول طول دورة تدريبية قضى لكل موضوع (الدورة التدريبية 2 / يوم) للإناث الجرذان الكبار سبراغ داولي (3-4 أشهر من العمر).

بروتوكول A24 A25 A26 A28 A29 متوسط
بداية 4 2 4 4 4 3.6
TargetSelection 3 5 5 4 4 4.2
Nosepoke 8 7 9 5 2 6.2
تأخير 8 8 5 4 3 5.6
اثنين من الإشارات (مع الضوء) 5 4 5 5 2 4.2
اثنين من الإشارات (بدون ضوء) 10 7 9 11 17 10.8
أربعة الإشارات 13 12 14 18 11 13.6
51 45 51 51 43 48.2

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وقد استخدمت على نطاق واسع في مجال البحوث الفئران علم الأعصاب لأكثر من قرن. منذ بدء العمل ثورندايك لمفهوم قانون التنفيذ في 34 القطط، وكان تكييف هواء فعال النهج القياسية لاختبار الجوانب المختلفة للسلوك الحيوان. العديد من التجارب التي تنطوي على الأعصاب اتخاذ القرارات وإعداد السيارات تشمل فترة تأخير بين العظة تعليمات والفاصل العمل. فمن المستحسن للحد من تحركات خلال هذه الفترات تأخير للحد من أي يفند للبيانات العصبية التي يتم تحصيلها. بينما التجارب الملاحة المتاهة التقليدية في الاستفادة من قدرة القوارض القوارض كبيرة للبحث عن الطعام، فهي محدودة بسبب الحركات التي تنفذ الحيوان، وبالتالي لا يمكن استخدامها لاختبار أسئلة أكثر تعقيدا مثل صنع القرار والتخطيط السيارات. في حين أن المهام المتاهة هي سهلة التنفيذ كما تعلم موضوعات للتنقل بسرعة، غير مقيد السلوك العلني خلال كل مرحلة من مراحل المهمة (على سبيل المثال

نحن هنا وصف إطارا مرنا مستوحاة من الدراسات الانتباه البصري في القوارض. نتائج ممثل قدمنا ​​تثبت أن الحيوانات يمكن أن تتعلم هذه المهمة، حتى عندما ترتبط العظة الحسية متعددة مع الهدف محرك واحد. وقد تم اختيار هذا التصميم لاختبار قدرة الذاكرة العاملة استخدامها لتوجيه السلوك الحركي. الخطوة الأكثر أهمية ضمن البروتوكول هو تدريب هذا الموضوع للحفاظ على أنوفهم داخل الحفرة تثبيت لكامل مدة فترة تأخير.

لأن ترتبط المناطق الجبهية بالتبادل إلى العديد من المناطق القشرية وتحت القشرية، والتوقيت الدقيق للأحداث السلوكية ويمكن مزامنة توقيت تلك الأحداث على البيانات العصبية المكتسبة تخفيف خطر يفند المحتملة. يمكن أن يحدث للتسجيل الآلي الكمبيوتر الأحداث السلوكية (مثل nosepoke أو جديلة الزناد) مع دقة ميلي ثانية واحدة. تتبع الفيديو من الموضوع movemeالإقليم الشمالي يمكن أيضا أن يؤديها ويمكن مزامنة البيانات مع الأحداث السلوكية لتوفير الترابط الدقيق بين النشاط العصبي والسلوك.

القدرات المعرفية أكثر تعقيدا من القوارض يمكن دراستها باستخدام هذا النموذج. على سبيل المثال، ونحن قد استخدمت لتنفيذ نسخة القوارض المهمة تأخر المباراة إلى عينة مع طريقة الحسي السمعي بدلا من الملاحة المكانية. وملقن الموضوع مع جديلة السمعية عينة تليها جديلة مطابقة، وكان للبت في المواقع المستهدفة بناء على قرار مطابقة.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

تنفيذ التصميم التجريبي واضحة جدا باستخدام برامج الكمبيوتر، وينبغي أن تكون قادرة على السيطرة على المهمة على دورات تدريبية حوالي 25-30 الموضوعات. الانحرافات عن هذا الجدول الزمني قد يكون راجعا إلى عدم وجود الحافز، أو البلبلة التي قد تكون ناجمة عن:

  1. غير دقيقة تردد نغمة السمعي: تصميم وتعتمد بشكل كبيرENT على أرض الملعب من جديلة تعليمات. المجرب يجب التحقق من كل تردد إخراج الصوت والسعة من لهجة.
  2. تسليم المواد الغذائية: في كثير من الأحيان عندما لا يتم بدافع هذا الموضوع لتنفيذ هذه المهمة، يجب فحص النظام الغذائي لتسليم أي خلل ممكن أن قد انسحبت نظام تقديم مكافأة.

لتلخيص، مكنت التطورات التكنولوجية في تسجيل وتحفيز الفرق الكبيرة القياس واستجواب العصبية الدوائر إعداد وتنفيذ الإجراءات الأساسية مع الدقة ميلي ثانية واحدة. القوارض هي من بين أفضل المرشحين عبر الأنواع الحيوانية المختلفة لاستخدامها في مثل هذه البحوث نظرا لقدرتها على أداء المهام المعرفية وتوافر تقنيات مصممة خصيصا لالقوارض. بروتوكول الموصوفة في هذه المقالة قد تساعد على تصميم التجارب للإجابة على أسئلة محددة حول الجوانب المعرفية لإعداد العمل والتنفيذ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب تعلن أي المصالح المالية المتنافسة.

Acknowledgments

وأيد هذا العمل من قبل NINDS NS054148 منحة #.

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

  1. Goldstein, E. B. Cognitive psychology: Connecting mind, research, and everyday experience. , Wadsworth Publishing Company. (2008).
  2. Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T. M., et al. 4th edition. Principles of neural science. , McGraw-Hill. New York. (2000).
  3. Cisek, P., Kalaska, J. F. Neural mechanisms for interacting with a world full of action choices. Ann. Rev. Neurosci. 33, 269-298 (2010).
  4. Kalat, J. W. Biological psychology. , Wadsworth Publishing Company. (2012).
  5. Banich, M. T., Compton, R. J. Cognitive neuroscience. , Wadsworth Publishing Company. (2010).
  6. Carew, T. J., Pinsker, H. M., Kandel, E. R. Long-term habituation of a defensive withdrawal reflex in aplysia. Science. 175, 451-454 (1972).
  7. Hodgkin, A. L., Huxley, A. F. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve. J. Physiol. 117, 500 (1952).
  8. Romo, R., Salinas, E. Flutter discrimination: neural codes, perception, memory and decision making. Nat. Rev. Neurosci. 4, 203-218 (2003).
  9. Romo, R., de Lafuente, V. Conversion of sensory signals into perceptual decisions. Prog. Neurobiol. 10, (2012).
  10. Shadlen, M. N., Britten, K. H., Newsome, W. T., Movshon, J. A. A computational analysis of the relationship between neuronal and behavioral responses to visual motion. J. Neurosci. 16, 1486-1510 (1996).
  11. Beck, J. M., et al. Probabilistic Population Codes for Bayesian Decision Making. Neuron. 60, 1142-1152 (2008).
  12. Goldman-Rakic, P. S. Circuitry of primate prefrontal cortex and regulation of behavior by representational memory. Compr. Physiol. , (1987).
  13. Miller, E. K., Erickson, C. A., Desimone, R. Neural mechanisms of visual working memory in prefrontal cortex of the macaque. J. Neurosci. 16, 5154-5167 (1996).
  14. Fuster, J. M., Alexander, G. E., et al. Neuron activity related to short-term memory. Science. 173, 652-654 (1971).
  15. Fetz, E. E., Baker, M. A. Operantly Conditioned Patterns of Activity and Correlated Responses Cells and Contralateral Muscles. , (1973).
  16. Carmena, J. M., et al. Learning to control a brain--machine interface for reaching and grasping by primates. PLoS Biol. 1, e42 (2003).
  17. Georgopoulos, A. P., Schwartz, A. B., Kettner, R. E. Neuronal population coding of movement direction. Science. 233, 1416-1419 (1986).
  18. Donoghue, J. P., Sanes, J. N., Hatsopoulos, N. G., Gaál, G. Neural discharge and local field potential oscillations in primate motor cortex during voluntary movements. J. Neurophysiol. 79, 159-173 (1998).
  19. Abbott, A. Laboratory animals: the Renaissance rat. Nature. 428, 464-466 (2004).
  20. Fuster, J. The prefrontal cortex. , Academic Press. (2008).
  21. Britten, K. H., Shadlen, M. N., Newsome, W. T., Movshon, J. A. The analysis of visual motion: a comparison of neuronal and psychophysical performance. J. Neurosci. 12, 4745-4765 (1992).
  22. Abbott, A. Neuroscience: The rat pack. Nature. 465, 282-283 (2010).
  23. Uchida, N., Mainen, Z. F. Speed and accuracy of olfactory discrimination in the rat. Nat. Neurosci. 6, 1224-1229 (2003).
  24. Jaramillo, S., Zador, A. M. The auditory cortex mediates the perceptual effects of acoustic temporal expectation. Nat. Neurosci. 14, 246-251 (2010).
  25. Cohen, L., Rothschild, G., Mizrahi, A. Multisensory integration of natural odors and sounds in the auditory cortex. Neuron. 72, 357-369 (2011).
  26. Deschênes, M., Moore, J., Kleinfeld, D. Sniffing and whisking in rodents. Curr. Opin. Neurobiol. 22, 243-250 (2012).
  27. Raposo, D., Sheppard, J. P., Schrater, P. R., Churchland, A. K. Multisensory decision-making in rats and humans. J. Neurosci. 32, 3726-3735 (2012).
  28. Bari, A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. The application of the 5-choice serial reaction time task for the assessment of visual attentional processes and impulse control in rats. Nat. Protoc. 3, 759-767 (2008).
  29. Brasted, P. J., Dunnett, S. B., Robbins, T. W. Unilateral lesions of the medial agranular cortex impair responding on a lateralised reaction time task. Behav. Brain Res. 111, 139-151 (2000).
  30. Gage, G. J., Stoetzner, C. R., Wiltschko, A. B., Berke, J. D. Selective activation of striatal fast-spiking interneurons during choice execution. Neuron. 67, 466-479 (2010).
  31. Erlich, J. C., Bialek, M., Brody, C. D. A cortical substrate for memory-guided orienting in the rat. Neuron. 72, 330-343 (2011).
  32. Mohebi, A., Oweiss, K. G. Neural ensemble correlates of working memory in the rat medial prefrontal cortex. 41 st Ann. Meet. Soc. Neurosci. , (2011).
  33. Oweiss, K. G. Statistical signal processing for neuroscience and neurotechnology. , Academic Press. (2010).
  34. Thorndike, E. L. Animal intelligence: An experimental study of the associative processes in animals. Psychol. Monographs: Gen. Appl. 2, 1-109 (1898).

Tags

السلوك، العدد 86، تكييف هواء فعال، وظيفة المعرفي، والتكامل الحسي، وصنع القرار، العصبية
A الآلي بالكامل بروتوكول تكييف القوارض للتكامل حسي حركي والتجارب تحكم المعرفي
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter