Summary
नई प्रेरणा प्रतिक्रिया संघों सीखना अंततः व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की कील उत्पादन को बदलने में परिलक्षित होते हैं जो तंत्रिका प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला संलग्न है. यहाँ हम जानवर, अधिग्रहण बुझाने, और एक एकल प्रायोगिक सत्र के भीतर एक वातानुकूलित प्रतिक्रिया reacquire जबकि एकल न्यूरॉन गतिविधि के सतत पंजीकरण की अनुमति के लिए एक व्यवहार प्रोटोकॉल का वर्णन.
Abstract
शिक्षा के अधीन व्यवहार और तंत्रिका दोनों वैज्ञानिकों से भारी ब्याज को आकर्षित किया है जबकि जानवरों कि प्रतिक्रिया बुझा है जब एक operantly वातानुकूलित प्रतिक्रिया प्राप्त करने, या कर रहे हैं, जबकि केवल अपेक्षाकृत कुछ जांचकर्ताओं एकल न्यूरॉन गतिविधि मनाया है. लेकिन फिर भी इन मामलों में, प्रेक्षण अवधि आम तौर पर सीखने का केवल एक ही चरण, यानी अधिग्रहण या विलुप्त होने धरना, लेकिन दोनों नहीं (अपवाद उलट सीखने को रोजगार प्रोटोकॉल में शामिल हैं,. एक उदाहरण के लिए Bingman एट अल 1 देखें). हालांकि, अधिग्रहण और विलुप्त होने के विभिन्न शिक्षण तंत्र करना पड़ेगा और इसलिए विभिन्न प्रकार और / या तंत्रिका plasticity के स्थलों के साथ होने की उम्मीद कर रहे हैं.
तदनुसार, हम एक ही व्यवहार सत्र में सीखने और जिनमें से तीन चरणों एकल न्यूरॉन्स 'कार्रवाई क्षमता के साथ रिकॉर्डिंग के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है जो संस्थान एक व्यवहार प्रतिमान विकसित की है. पशु एकपुन मानचित्रण विभिन्न उपन्यास दृश्य उत्तेजनाओं (अधिग्रहण) की प्रस्तुति के लिए दो विकल्प संभव प्रतिक्रियाओं में से प्रत्येक की आवश्यकता है जो एक एकल अंतराल मजबूर चुनाव कार्य पर प्रशिक्षित किया. एक पूर्वनिर्धारित प्रदर्शन कसौटी, दो विकल्प प्रतिक्रियाओं में से एक पर पहुंच होने के बाद अब कोई (विलुप्त होने) प्रबलित है. प्रदर्शन के स्तर में एक निश्चित घटाव के बाद, सही प्रतिक्रियाओं (अर्जन) फिर से प्रबलित रहे हैं. हर सत्र में उत्तेजनाओं का एक नया सेट का उपयोग करके, जानवरों बार बार अधिग्रहण से विलुप्त होने-अर्जन प्रक्रिया से गुजरना कर सकते हैं. शिक्षा के सभी तीन चरणों एक भी व्यवहार सत्र में होते हैं, इसलिए प्रतिमान कई एकल न्यूरॉन्स के spiking उत्पादन के साथ अवलोकन के लिए आदर्श है. हम मॉडल प्रणाली के रूप में कबूतरों का उपयोग, लेकिन काम आसानी से वातानुकूलित भेदभाव सीखने में सक्षम किसी भी अन्य प्रजातियों के लिए अनुकूलित किया जा सकता.
Introduction
नए प्रोत्साहन प्रतिक्रिया परिणाम संघों सीखना तंत्रिका plasticity प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला संलग्न है. इन प्रक्रियाओं अंततः व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की बदलती कील उत्पादन में परिलक्षित होते हैं. यकीनन, सबसे अक्सर कार्यरत सीखने मानदंड की एक कृन्तकों के साथ आयोजित Pavlovian डर कंडीशनिंग है. इस सेटिंग में, एक वातानुकूलित प्रतिक्रिया के अधिग्रहण और विलुप्त होने के कुछ दर्जन परीक्षणों 2 के भीतर जगह ले. यह एक कम समय के भीतर पशुओं की एक बड़ी संख्या चल देता है क्योंकि वातानुकूलित डर का तेजी से विकास फायदेमंद हो सकता है. इसके अलावा, अधिग्रहण और विलुप्त होने भोले जानवरों 3,4 में एक ही दिन में परीक्षण के कुछ दसियों के भीतर मनाया या 2 से 3 दिन 2,5-8 भर में फैल सकता है. हालांकि, अंतर्दृष्टि जरूरी डर कंडीशनिंग के डोमेन के बाहर लागू नहीं है इन प्रयोगों में सीखने के दौरान तंत्रिका गतिविधि के परिवर्तन के बारे में प्राप्त की. उदाहरण के लिए, लक्ष्य का निर्देशन व्यवहार स्थिति से प्रेरितेश्य सुदृढीकरण अधिक पर्याप्त रूप से नहीं बल्कि Pavlovian कंडीशनिंग प्रक्रियाओं से स्फूर्त द्वारा मॉडलिंग की है, और भाग में अलग तंत्रिका substrates 9,10 पर निर्भर हो सकता है. इसके अलावा, भय कंडीशनिंग सीएस के लिए तंत्रिका प्रतिक्रियाओं केवल सीखने के दौरान तंत्रिका गतिविधि के परिवर्तन का विश्लेषण पर गंभीर सीमा रखकर, कुछ दर्जन परीक्षण के लिए मनाया जा सकता है कि इतनी तेजी से विकसित करता है.
दुर्भाग्य से, आमतौर पर प्रत्युत्तर देना स्फूर्त के अधिग्रहण और विलुप्त होने के कई दिन लग जाते हैं. यह कुछ घंटे से अधिक से अधिक एकल कक्षों की गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए बेहद मुश्किल है, क्योंकि यह neurophysiological जांच के लिए हानिकारक है. कारण extracellularly दर्ज की गई कार्रवाई क्षमता के waveforms के उच्च समानता के लिए, यह एक दिन पर दर्ज spikes विशेष रूप से एक उच्च के साथ क्षेत्रों में, अगले 11,12 पर दर्ज की गई इसी तरह की waveforms के साथ spikes के रूप में एक ही सेल से उत्पन्न कर रहे हैं दावा है कि समस्याग्रस्त है ऐसे हिप्पोकैम्पस के रूप में सेल घनत्व.
(कोलंबिया Livia फॉर्मा domestica) प्रयोगात्मक मनोविज्ञान 13-17 में क्लासिक मॉडल जीव हैं. इन पक्षियों, जटिल दृश्य भेदभाव 18 प्रदर्शन करने के लिए लचीले ढंग से बदल रहा सुदृढीकरण आकस्मिकताओं 19,20 को व्यवहार अनुकूलन कर सकते हैं कर रहे हैं, और सुदृढीकरण की न्यूनतम राशि के साथ 1,000 परीक्षणों प्रदर्शन, विशिष्ट शौकीन चावला कार्यकर्ता हैं. इन विशेषताओं के नीचे वर्णित प्रयोगों के लिए उन्हें विशेष रूप से उपयुक्त बनाते हैं.
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Protocol
आचार विवरण
सभी प्रयोगों विज्ञान के क्षेत्र में पशुओं की देखभाल और उपयोग के लिए जर्मन दिशा निर्देशों के अनुसार आयोजित की गई. प्रक्रियाएं नॉर्थ राइन वेस्टफेलिया, जर्मनी के राज्य के एक राष्ट्रीय आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया.
सिस्टम सारांश
स्फूर्त परीक्षण कक्ष
स्फूर्त कक्ष (चित्रा 1) 34 सेमी x 34 सेमी x 50 सेमी उपाय. (लगभग 20 सेमी तल के स्तर से ऊपर स्थित 4 सेमी x 4 सेमी,) तीन पारभासी प्रतिक्रिया चाबियाँ चैंबर के पीछे की दीवार में recessed रहे हैं. उत्तेजनाओं प्रतिक्रिया कुंजियों के पीछे घुड़सवार एक एलसीडी फ्लैट स्क्रीन के माध्यम से दिखाया गया है. ओर दीवारों पर स्थित दो 2 वाट प्रकाश बल्ब मंद रोशनी प्रदान करते हैं. चैम्बर असंगत लगता मुखौटा करने के लिए एक ध्वनि attenuating कक्ष में रखे है. लाउडस्पीकरों हर समय सफेद शोर प्रदान करते हैं. खाद्य (अनाज) प्रतिशत नीचे स्थित एक खाद्य कूदनेवाला द्वारा प्रदान की गई हैएर कुंजी. प्रायोगिक हार्डवेयर कस्टम लिखा MATLAB कोड 21 के द्वारा नियंत्रित किया जाता है. पशु लगातार चैंबर के सामने दीवार से जुड़ी एक डिजिटल कैमरा के माध्यम से निगरानी कर रहे हैं.
कस्टम निर्मित microdrives
16 इलेक्ट्रोड तारों आवास microdrives हमारी प्रयोगशाला में कस्टम निर्मित कर रहे हैं; डिजाइन Bilkey और उनके सहयोगियों ने 22,23 से काम पर आधारित है, और पाठक एक विस्तृत विवरण के लिए इन लेखों में जाना जाता है. हम इलेक्ट्रोड की एक बड़ी संख्या (8 के बजाय 16, 25 माइक्रोन nichrome तार) के लिए अनुमति देने के लिए उनके डिजाइन संशोधित, और हम headstage सॉकेट के लिए प्रवाहकीय चांदी गोंद के माध्यम से इलेक्ट्रोड तारों को जोड़ने. इसके अतिरिक्त, हम प्रतिबाधा कम करने के लिए और बेहतर संकेत करने वाली शोर अनुपात को प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रोड सुझावों का सोना चढ़ाना उपयोग (लागू -3 ~ 3 सेकंड के लिए वि; impedances <100 kΩ के लिए छोड़ देना चाहिए).
Microdrive इकट्ठा किया है एक बार, इलेक्ट्रोड वांछित लंबाई में कटौती कर रहे हैं, सुझावों Cleane हैंआसुत जल में 20 मिनट और rinsed एक और 20 मिनट के लिए एक अल्ट्रासोनिक स्नान (आसुत जल में Tergazyme) में डी. इलेक्ट्रोड सुझावों का गोल्ड चढ़ाना आरोपण से ठीक पहले जगह ले जाना चाहिए. ग्राउंडिंग के लिए, हम पार्श्व सेरिबैलम ऊपर रखा एक चांदी गेंद इलेक्ट्रोड का उपयोग करें. सामग्री की विशिष्टता इस लेख के साथ जुडा हुआ है, जो सामग्री तालिका में प्रदान की जाती है.
आज़ादी से चलती जानवरों के साथ काम करते समय एक महत्वपूर्ण मुद्दा आंदोलन कलाकृतियों है. हम जानवर घूम रहा है, जबकि हमारे setups में आंदोलन कलाकृतियों वजह से बड़े पैमाने kΩ> 500 (क) उच्च इलेक्ट्रोड impedances के लिए) और प्लग (प्रत्यारोपण) और सॉकेट (headstage) के बीच संपर्कों के ख) अपूर्ण लगाव हो पाया. प्लग और सॉकेट के बीच यांत्रिक संपर्क तेजी से कबूतर (सिर bobbing, मुख्य चोंच) की जोरदार आंदोलनों के माध्यम से कमजोर होती जाती है, क्योंकि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध microconnectors की एक किस्म है, स्वतंत्र रूप से पक्षियों बढ़ने से रिकॉर्डिंग के लिए संतोषजनक प्रदर्शन नहीं करता. प्रत्यारोपण और headstage के बीच सबसे अच्छा यांत्रिक कनेक्शन Ginder वैज्ञानिक से headplug विधानसभाओं के साथ हासिल की थी. इन प्लग सॉकेट विधानसभाओं 18 संपर्क सुविधा और मजबूती से एक अंगूठी अखरोट के द्वारा एक दूसरे से चिपका रहे हैं.
Electrophysiological रिकॉर्डिंग सेटअप
; NPI इलेक्ट्रॉनिक GmbH, जर्मनी एकता लाभ (परिचालन एम्पलीफायर) के साथ 1) एक कस्टम निर्मित headstage 2) दो रैक में रखे 15 अंतर एम्पलीफायर मॉड्यूल इकाइयों माउंट (डीपीए-2FS और EPMS-07, क्रमश: इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी सेटअप निम्नलिखित घटक शामिल ), 3) एक 16 चैनल एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर (सत्ता 1,401 अंक से मैं). कच्चे संकेतों 1000 x प्रवर्धित और बैंड पास 16-20 kHz के एक नमूना दर के साथ डिजीटल (500-5,000 हर्ट्ज, 1 सेंट आदेश फिल्टर), फ़िल्टर और ऑफ़लाइन प्रसंस्करण के लिए Spike2 संस्करण 7.06a के साथ जमा हो जाती है. (जैसे उत्तेजना शुरुआत या जानवर के व्यक्तिगत कुंजी pecks के रूप में) इवेंट बार एक प्रयोगशाला का निर्माण समानांतर बंदरगाह कब बॉक्स के माध्यम से कब्जा कर रहे हैं (गुलाब देखना; एट अल 21) और neurophysiological डेटा के साथ भंडारण के लिए ई. कनवर्टर (1 चित्र देखें) को भेज दिया.. ऑफलाइन प्रसंस्करण आगे नीचे वर्णित है.
चित्रा 1. सिस्टम सारांश. सूचना प्रवाह रंग का तीर का प्रतीक है. कंप्यूटर 1 नियंत्रण हार्डवेयर (फ्लैट स्क्रीन मॉनिटर, घर प्रकाश, खाद्य कूदनेवाला, फीडर प्रकाश, प्रतिक्रिया कुंजी के माध्यम से उत्तेजना प्रदर्शन) व्यवहार उत्पादन से संबंधित और ई. कनवर्टर को घटना timestamps भेजता है. ए / डी कनवर्टर और घटना timestamps से प्राप्त कम्प्यूटर 2 दुकानों neurophysiological संकेतों कंप्यूटर 1 से प्राप्त किया. बाईं तरफ तस्वीर ध्वनि attenuating कक्ष के अंदर कंडीशनिंग चैम्बर से पता चलता है. इसके तत्व हैं: 1) ध्वनि attenuating खोल, 2-4) प्रतिक्रिया कुंजीएस, 5) खाद्य हॉपर, 6) फीडर प्रकाश 7) घर प्रकाश, 8) अवलोकन कैमरा.
एकल अंतराल मजबूर पसंद (SIFC) भेदभाव टास्क
स्पष्टता के लिए, हम यहाँ अंतिम SIFC कार्य का वर्णन है और फिर नीचे इस कार्य पर जानवरों को प्रशिक्षित करने के लिए आवश्यक कदम समझा जाएगा.
SIFC कार्य intertrial अंतराल (आईटीआई) बीत जाने पर, केन्द्र कुंजी अप करने के लिए 5 सेकंड ('प्रारंभिक चरण') के लिए हरी transilluminated है. चित्रा 2 में उल्लिखित है. तुरंत 5 सेकंड के भीतर पशु के तीसरे प्रतिक्रिया के बाद, कई नमूना उत्तेजनाओं के बाहर एक 2 सेकंड के लिए केंद्र कुंजी पर प्रस्तुत किया है ('नमूना चरण'; उदाहरण उत्तेजनाओं 2 चित्रा इनसेट में दिखाया गया है). 2 सेकंड के बाद, केंद्र कुंजी फिर से हरे transilluminated, और पशुओं के दो पक्ष कुंजी ('पुष्टि चरण') transilluminated रहे पहले एक बार फिर जवाब दिया है. पता चला प्रोत्साहन की पहचान के आधार परनमूना चरण में, पशु छोड़ दिया है या सही कुंजी ('पसंद चरण') में भी एक भी प्रतिक्रिया निर्देशित करने के लिए आवश्यक है. यह सही गंतव्य चुनता है, (अनाज) को पुरस्कृत करने के लिए पहुँच 2 सेकंड के लिए प्रदान किया जाता है. इस प्रकार, कार्य की कोर केन्द्र कुंजी पर एक विशेष प्रोत्साहन की प्रस्तुति के बाद छोड़ दिया विकल्प कुंजी का जवाब देने के लिए, और एक और उत्तेजना की प्रस्तुति के बाद सही विकल्प कुंजी का जवाब देने होते हैं. नमूना चरण एक initialization और एक पुष्टिकरण चरण द्वारा bracketed है कि कारण नमूना प्रोत्साहन प्रस्तुत किया है, जबकि केंद्र कुंजी के सामने 'जानवरों के सिर रखने के लिए है.
पशु स्वामी एक बार उत्तेजनाओं की एक जोड़ी के लिए इस कार्य को (आज के बाद, 'परिचित' उत्तेजनाओं, एफएस), यह हर नए सत्र में एक उपन्यास प्रोत्साहन (एन) जोड़ी के साथ प्रस्तुत किया है, और दो उपन्यास उत्तेजनाओं की जो सीखने के लिए है बाईं या सही विकल्प कुंजी के लिए एक प्रतिक्रिया के बाद होगा. एफएस जोड़ी वीं के दौरान प्रस्तुत किया जा रहा हैOSE प्रयोगों के रूप में उपयुक्त नियंत्रण हालत सेवा करने के लिए. अंतिम कार्य पर पर्याप्त प्रदर्शन समग्र सुदृढीकरण संभावनाओं <0.5 पर> 1,000 परीक्षणों प्रदर्शन करने के लिए 'जानवरों की इच्छा पर महत्वपूर्ण टिका है. निम्नलिखित पैराग्राफ पशु SIFC के स्तर तक पहुँच जाता है जब तक कार्य जटिलता धीरे - धीरे वृद्धि हुई है, जिसमें एक प्रशिक्षण की प्रक्रिया का वर्णन; एक ही समय में, सुदृढीकरण संभाव्यता और सत्र प्रति परीक्षणों की संख्या अंतिम कार्य पर लगातार उच्च प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए वृद्धि करने की आवश्यकता है.
1. पशु प्रशिक्षण
- खाद्य प्रतिबंध
- भोजन करने के लिए स्वतंत्र पहुँच के कम से कम दो सप्ताह के बाद जानवरों वजन. मुक्त खिला वजन के रूप में इस वजन ले लो. जानवरों को उनके मुक्त खिला वजन का 85% तक पहुँच जब तक अगले 1-2 हफ्तों में खाद्य उपयोग को प्रतिबंधित.
- यह कबूतरों पूरे प्रयोग की अवधि के दौरान एक स्वस्थ शारीरिक रूप और सामान्य गतिविधि को बनाए रखने कि लिए महत्वपूर्ण है. तककि अंत, ध्यान से व्यवहार प्रशिक्षण और परीक्षण की पूरी अवधि के पार 'जानवरों उपस्थिति और वजन की निगरानी. दैनिक भोजन का सेवन का आकलन करने के लिए प्रत्येक प्रयोगात्मक सत्र से पहले और बाद में जानवरों वजन. यदि आवश्यक हो तो आगे वजन घटाने को रोकने के लिए अतिरिक्त खाद्य आपूर्ति. सप्ताहांत में भोजन पर असीमित अधिकार प्रदान करें.
- Autoshaping
Autoshaping प्रायोगिक कक्ष के लिए पशु आदत डालना और वातानुकूलित प्रत्युत्तर देना स्थापित करने के लिए कार्य करता है.- केंद्र कुंजी पर 5 सेकंड दृश्य उत्तेजना (अब, आरंभीकरण उत्तेजना है) प्रस्तुत करते हैं. तुरंत (पहले आता है जो कुछ भी) प्रतिक्रिया कुंजी के लिए है या एक ही पेक की समाप्ति पर, कुंजी रोशनी और वर्तमान खाद्य इनाम (भोजन हॉपर की 2 सेकंड सक्रियण) बंद.
- 24 सीखने की सुविधा के लिए अब नमूना प्रस्तुति समय की तुलना में काफी आईटीआई रखें. आईटीआई के लिए 120 सेकंड के मूल्यों का प्रयोग करें और प्रति दिन 40 परीक्षण चलाते हैं. बाद में पुन: उपयोगअंतिम कार्य के प्रारम्भ, पुष्टि, और विकल्प कुंजी प्रोत्साहन के रूप में (चित्र 2 देखें). प्रशिक्षण के इस चरण में लगभग एक सप्ताह जानवरों ले जाएगा.
- पशु (परीक्षण के> 85%) में मज़बूती से प्रतिक्रिया करता है एक बार, 10 सेकंड और नीचे 2 सेकंड के लिए नमूना प्रस्तुति समय के लिए नीचे आईटीआई stepwise कमी. एक ही समय में, 3 (3 के निश्चित अनुपात, एफआर 3) सुदृढीकरण के लिए आवश्यक प्रतिक्रियाओं की संख्या में वृद्धि. इसके अतिरिक्त, प्रति दिन परीक्षणों की कुल संख्या में वृद्धि. पशु लगभग 1 घंटे के लिए हर दिन प्रशिक्षित किया जाता है कि इस तरह के मापदंडों चुनें. प्रशिक्षण के इस चरण में लगभग 2 हफ्तों तक चलेगा.
- विषयों मज़बूती से सभी 3 कुंजी पर है का जवाब जब तक छोड़ दिया और सही प्रतिक्रिया चाबी के लिए 1.2.3 - कदम 1.2.1 दोहराएँ. बाएं, सही, और बेतरतीब ढंग से केन्द्र कुंजी की सक्रियता के साथ वैकल्पिक परीक्षणों.
- अब केंद्र में पहला है वर्तमान और फिर, एक प्रतिक्रिया पर सशर्त, दोनों ओर कुंजी पर (के लिए सुदृढीकरण न आना) कुंजी रिस्पांस सेंटर. परीक्षण करने के लिए परीक्षण से बेतरतीब ढंग से वैकल्पिक सक्रिय पक्ष चाबियाँ. विषय 5 सेकंड के बाद केंद्र कुंजी का जवाब नहीं है परीक्षण में जो बर्खास्त. पशु (3 दिनों ~) मज़बूती से करता है जब तक दोहराएँ.
- (उदाहरण के लिए चित्रा 2, इनसेट, देखें) बाद में अंतिम कार्य में एफएस के रूप में काम करेगा जो 2 नए उत्तेजनाओं का परिचय. इन उत्तेजनाओं के साथ 1.2.3 - दोहराएँ 1.2.1 कदम. जवाब देते आमतौर पर 4 दिनों के भीतर, प्रथम प्रोत्साहन के साथ अधिक तेजी से स्थापित किया जाएगा.
व्यवहार प्रतिमान का चित्रा 2. चित्रण. 5 सेकंड के एक आईटीआई के बाद, केंद्र कुंजी अप करने के लिए 5 सेकंड (आरंभीकरण) के लिए हरी transilluminated है. पशु इन 5 सेकंड के भीतर 3x जवाब, 1 से 4 से बाहर; नमूना उत्तेजनाओं एक ही स्थिति में प्रस्तुत किया है. पशु कम से कम एक बार जवाब दिया है, जिसके दौरान 2 सेकंड की एक निश्चित नमूना प्रस्तुति समय के बाद, केंद्रीय चोंच कुंजी फिर से (पुष्टि) ग्रीन transilluminated है. एक और चुम्बन के बाद, 2 साइड चाबियाँ हरी transilluminated रहे हैं. इस विषय की ओर एक चाबी का एक बार जवाब देने से अपने चुनाव को इंगित करता है. अधिग्रहण और अर्जन के दौरान सही प्रतिक्रियाओं फीडर प्रकाश की सक्रियता, या अकेले फीडर प्रकाश की सक्रियता के साथ 2 सेकंड भोजन का उपयोग द्वारा पीछा कर रहे हैं. गलत है, तो घर रोशनी 3 सेकंड के लिए बंद कर दिया है. विलुप्त होने के दौरान विलुप्त होने प्रोत्साहन के लिए दोनों सही और गलत प्रतिक्रियाओं अप्रासंगिक रहते हैं. इनसेट उदाहरण उपन्यास और परिचित प्रोत्साहन जोड़े को दर्शाता है.
- परिचित उत्तेजनाओं के लिए एक एकल अंतराल मजबूर पसंद (SIFC) कार्य का प्रशिक्षण
- आरंभीकरण, नमूना, पुष्टि, और चुनाव की पूरी अनुक्रम की स्थापना: प्रत्येक परीक्षण पर, वर्तमान फाईहै (एफआर 3) आरएसटी, तो दो एफएस (2 सेकंड में तय की अवधि) के दोनों, तब फिर से है (एफआर) 1. एक कहा जाए पसंद डिजाइन का उपयोग करें: प्रत्येक परीक्षण में, दी एफएस के लिए सही है जो केवल चुनाव कुंजी transilluminate. प्रशिक्षण के इस चरण में लगभग 1 सप्ताह लेना चाहिए.
- विषय (संबंधित पक्ष कुंजी को> 85% की प्रतिक्रियाएं) मज़बूती से करता है एक बार, मुक्त विकल्प परीक्षण (चुनाव के चरण के दौरान transilluminated दोनों पक्ष चाबियाँ) परिचय. पशु सही पक्ष को जवाब, 2 सेकंड के लिए भोजन का उपयोग प्रदान करते हैं. गलत प्रतिक्रियाओं समय बाहर सजा (2 सेकंड के लिए बंद houselights) द्वारा पीछा कर रहे हैं. कोई जवाब नहीं 3 सेकंड के भीतर दिया जाता है, परीक्षण समाप्त करने और आईटीआई फिर से शुरू करते हैं. पशु आमतौर पर 2 सप्ताह के भीतर कार्य की इन subcomponents सीखते हैं.
- धीरे - धीरे 20% से 100% करने के बाद सत्र के दौरान मुक्त चुनाव परीक्षणों के अंश वृद्धि हुई है.
- विषय मुक्त चुनाव परीक्षणों में 90% सही> करता है, 0.5 के लिए सही प्रतिक्रिया के लिए इनाम संभावना कमसमानांतर में 1000 के लिए प्रति सत्र परीक्षणों की संख्या बढ़ती जा रही है. मापदंडों हर दिन / सत्र को बदलने लेकिन लचीले ढंग आरंभीकरण चूक और सही प्रतिक्रियाओं का प्रतिशत के विषय में विषय के प्रदर्शन के स्तर के आधार पर उन्हें चयन न करें. प्रशिक्षण के इस चरण में लगभग 4 सप्ताह तक चलेगा.
- कबूतर अपरिचित उत्तेजनाओं का जवाब देने से मना करते हैं. पशु मज़बूती से प्रदर्शन करती है इसलिए, एक बार> 1,000 परीक्षण, दृश्य उत्तेजनाओं का एक बड़ा सेट करने के लिए स्वत: आकृति प्रतिक्रियाओं (खंड 1.2 देखें). हालांकि, अंतिम प्रतिमान लेकिन वर्दी का रंग दिखाता में उपन्यास उत्तेजनाओं के रूप में बाद में उपयोग के लिए किस्मत दृश्य उत्तेजनाओं preexpose नहीं है.
- अंतिम एकल अंतराल मजबूर पसंद टास्क उपन्यास उत्तेजनाओं के साथ विभिन्न सुदृढीकरण शर्तों के तहत
- वार्मअप
विषय केवल एफएस के साथ 50 परीक्षणों प्रदर्शन करते हैं. करने के लिए इन उत्तेजनाओं के लिए इनाम संभावना सेट <1 (कहते हैं, 0.5-0.8) समयपूर्व तुष्टि और रोकने के लिए सभी चरणों के दौरान,इसलिए, जवाब के लिए प्रेरणा की कमी है. - अधिग्रहण स्टेज
एफएस और एन एस की प्रस्तुति के साथ बेतरतीब ढंग वैकल्पिक परीक्षणों. दो एनएस सही रूप में अलग प्रतिक्रिया कुंजी असाइन और हर सही जवाब सुदृढ़. पिछले 120 परीक्षणों पर एक चल औसत के रूप में सही प्रतिक्रियाओं का प्रतिशत की गणना करें. अधिग्रहण एन एस में से प्रत्येक के लिए प्रदर्शन 85% से अधिक एक बार पूर्ण माना जाता है, लेकिन 150 परीक्षणों की एक न्यूनतम से पहले निष्पादित नहीं किया गया है. - विलुप्त होने स्टेज
एक यादृच्छिक एन एस (विलुप्त होने प्रोत्साहन) को सही और दंडित गलत प्रतिक्रियाओं को मजबूत करना बंद करो. विलुप्त होने के प्रोत्साहन का जवाब देने के लिए सही 60% से नीचे चला जाता है और पशु कुल में इस चरण में कम से कम 150 परीक्षणों का अनुभव किया जब अर्जन चरण शुरू. - अर्जन मंच
फिर से सही सुदृढ़ और अधिग्रहण चरण के दौरान के रूप में, विलुप्त होने के प्रोत्साहन के लिए गलत प्रतिक्रियाओं को सज़ा. इस प्रोत्साहन के लिए प्रदर्शन 85% और एनिमा से अधिक है जब सत्र बर्खास्तलोकसभा में कुल इस चरण में कम से कम 150 परीक्षणों प्रदर्शन किया.
- वार्मअप
2. इलैक्ट्रोफिजियोलॉजी
- इलेक्ट्रोड आरोपण
आरोपण सर्जरी पूरे अधिग्रहण से विलुप्त होने-अर्जन अनुक्रम पूरा (3-4x) बार बार जानवरों के बाद जगह लेता है और कहीं 25 और विस्तार से वर्णन किया गया है.- एक दंत सीमेंट सिर Microdrive सहित माउंट प्रस्तोता के लिए खोपड़ी पर 5-6 स्टेनलेस स्टील microsrews रखें.
- सिर्फ ब्याज के मस्तिष्क क्षेत्र के ऊपर एक कपाल - उच्छेदन प्रदर्शन; तो ध्यान से ड्यूरा काटना और इच्छित स्थान पर इलेक्ट्रोड कम है.
- सिर को Microdrive प्रस्तोता से पहले, माउंट गाइड प्रवेशनी चारों ओर वेसिलीन लागू; इस गाइड ट्यूब encasing से दंत सीमेंट रोकने जाएगा.
- जमीन के रूप में सेरिबैलम overlying खोपड़ी के नीचे रखा एक अछूता चांदी गेंद इलेक्ट्रोड का प्रयोग करें.
- दर्द निवारक (Carprofen, 10 मिलीग्राम / कश्मीर के साथ जानवरों प्रदान करेंजी, सर्जरी के बाद तीन दिनों के लिए) दैनिक दो बार इंजेक्शन. जानवरों के लिए कम से कम 2 सप्ताह के लिए ठीक करने के लिए अनुमति दें.
- रिकॉर्डिंग पशु कार्य करते हैं जबकि
- शुरू करने से पहले प्रत्येक सत्र और अग्रिम इलेक्ट्रोड कम से कम 125 माइक्रोन (ड्राइव पेंच के आधे से एक क्रांति) के लिए उपन्यास उत्तेजनाओं की एक नई जोड़ी का प्रयोग करें. पर्याप्त संकेत करने वाली शोर अनुपात की कोई कार्रवाई क्षमता मनाया जाता है, तो सत्र का गर्भपात घर पिंजरे में जानवरों की जगह और अगले दिन फिर प्रयास करें.
- Headstage केबल ऐसे में यह जानवर की सामान्य चोंच और खिला व्यवहार के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है की व्यवस्था. यह कंडीशनिंग चैम्बर के शीर्ष करने के लिए कई लोचदार पट्टियों के साथ केबल संलग्न और कुछ घंटों के लिए संलग्न केबल के लिए पक्षियों habituating द्वारा प्राप्त किया जा सकता है.
- उपलब्ध हैं, पक्षियों के लिए आंदोलन की अतिरिक्त स्वतंत्रता प्रदान करने के लिए एक कम्यूटेटर का इस्तेमाल करते हैं.
- ऑफलाइन संकेत विश्लेषण
- बैंड-Pगधा फिल्टर Spike2 का उपयोग कर खड़ी रोल नापसंद ऑफ़लाइन के साथ 500 से 5,000 हर्ट्ज से सभी चैनलों. आयाम थ्रेसहोल्ड साथ spikes निकालें और मैन्युअल प्रमुख घटक विश्लेषण रोजगार उन्हें तरह.
- (MATLAB केंद्रीय मुद्रा, फ़ाइल आईडी # 37339 फाइल में उपलब्ध) कस्टम लिखा MATLAB कोड के साथ परिणाम छँटाई जांच करते हैं. एक अच्छी तरह से पृथक एकल इकाई (चित्रा 3) निम्न सभी मापदंडों को पूरा करना चाहिए: एक) प्रमुख घटक अंतरिक्ष में एक स्पष्ट रूप से अलग क्लस्टर, सभी रिकॉर्ड waveforms मढ़ा और गर्मी का नक्शा (चित्रा 3 प्लॉट के रूप में कर रहे हैं जब कई इकाइयों के ख) कोई संकेत नहीं ), ग) संतुलित रूप से वितरित शिखर तरंग आयाम (चित्रा 3 बी), अपरिवर्तनीय कील आयाम (चित्रा -3 सी), ई) द्वारा सबूत के रूप में सत्र के दौरान डी) स्थिर रिकॉर्डिंग पूर्ववर्ती कील की दुर्दम्य अवधि के दौरान हो कि नहीं या बहुत कुछ कील घटनाओं (चित्रा 3 डी), और कम से कम 2 (SNR के एक संकेत करने वाली शोर अनुपात (SNR) यहाँ घ हैशोर बैंड (2.5 वें और सभी waveforms के पहले बिन से मूल्यों के वितरण के 97.5 वें शतमक)) की छंटनी की चौड़ाई से विभाजित औसतन कील तरंग, के न्यूनतम और अधिकतम के बीच अंतर के रूप में efined. 3 चित्र में दिखाया इकाई की SNR 3.9 है.
- आंदोलन से संबंधित कलाकृतियों के लिए कच्चे चैनलों ऑफ़लाइन निरीक्षण किया. जब संकेत चैनलों त्यागें.
- कुंजी चोंच के दौरान होने वाली विद्युत कलाकृतियों दुर्लभ मामलों में उचित कील waveforms के साथ भ्रमित किया जा सकता है. कील के समय हिस्टोग्राम परीक्षण करके रिकॉर्डिंग के प्रदूषण के लिए टेस्ट प्रत्येक पंजीकृत कुंजी पेक (पेरी पेक समय हिस्टोग्राम, PPTH, चित्रा 3E) के सापेक्ष गिना जाता है. चोंच प्रेरित कलाकृतियों समय 0 पर हिस्टोग्राम पास में एक शिखर (± 50 मिसे) के रूप में दिखा. एक अतिरिक्त जाँच के रूप में अलग से एक चाबी पेक की ± 20 मिसे के भीतर पंजीकृत सभी ख्यात कील घटनाओं के waveforms साजिश और यह कील की तुलना waveforms outsid का पता चलाई इस विंडो (चित्रा 3F).
इकाई अलगाव के लिए चित्रा 3. गुणवत्ता मैट्रिक्स. सभी waveforms 'समय वोल्टेज मूल्यों. बी) अधिकतम (लाल), न्यूनतम (हरा), और शोर सभी waveforms के (नीला) वोल्टेज मूल्यों के वितरण के ए) गर्मी नक्शा. वितरण में अच्छी तरह से उत्कृष्ट इकाई अलगाव. सी) उठना, सभी intertrial अंतराल में 2 सेक क्षेत्रों से गणना की फायरिंग दर (लाल) और सत्र में समय के एक समारोह के रूप में कील आयाम (पीक से पीक) का संकेत है, अलग हो रहे हैं. डी) इस इकाई के लिए Interspike अंतराल वितरण.: दोनों घटता एक मालगाड़ी समारोह (50 डेटा बिंदुओं चौड़ाई) के साथ smoothed रहे थे. बिन चौड़ाई, 10 मिसे (इनसेट: 1 मिसे). बहुत कम अंतराल में लगभग अनुपस्थित (<4 मिसे नीचे अंतराल के 0.1%) हैं. <मजबूत> ई) PSTH कुंजी pecks को शुरू हो गया. (20 मिसे ±) कुंजी पेक के करीब घटना मायने रखता है) कुंजी पेक घटनाओं की ± 20 मिसे के भीतर दर्ज सभी 157 waveforms लाल. एफ डाला जाता है. waveforms पैनल ए में दिखाया समग्र तरंग आकार के लिए अनुकूल तुलना
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Representative Results
व्यवहार
चित्रा -4 ए एक उदाहरण सत्र में एक जानवर का व्यवहार प्रदर्शन से पता चलता है. जानवर का प्रदर्शन स्तर 180 परीक्षणों (45 उत्तेजना प्रस्तुतियों) के भीतर एन एस 2 के लिए कसौटी पहुँचता है और शुरू से ही एन एस 1 के लिए 100% के करीब है. इस रणनीति - पहले दोनों नए उत्तेजनाओं के लिए एक ही कुंजी का जवाब देने के लिए, और फिर उत्तेजनाओं से एक के लिए प्रतिक्रियाओं को एडजस्ट - है के बारे में के रूप में अक्सर दोनों एन एस का जवाब देने के प्रारंभिक यादृच्छिक रूप में मनाया. इस सत्र में, एन एस 2 बेतरतीब ढंग से इस उत्तेजना के बाद सभी विकल्प (सीखने चरणों के बीच संक्रमण खड़ी काली बिंदीदार रेखा से संकेत कर रहे हैं) अप्रासंगिक रहते हैं, जिसका अर्थ है विलुप्त होने से गुजरना करने के लिए चुना गया था. विलुप्त होने के दौरान प्रदर्शन विलुप्त होने प्रोत्साहन के लिए कम हो जाती है लेकिन अन्य एनएस उच्च रहता है. मानदंड सही और गलत प्रतिक्रियाओं अब प्रबलित और (अर्जन) फिर से दंडित कर रहे हैं. परीक्षण 370 में पहुंचे और प्रदर्शन के स्तर कसौटी में पहुँचता है. परीक्षण 402 एफएस के लिए प्रदर्शन के स्तर (> 95%; नहीं दिखाया डेटा) लगातार उच्च है. ख) सीखने के प्रत्येक चरण को पूरा करने के लिए आवश्यक परीक्षणों की संख्या मीन () में कुल 5 जानवरों और 44 सत्रों में औसत. औसत पर, पशुओं को सही ढंग से जवाब लगातार प्रतिक्रिया करने के लिए ~ 700 परीक्षणों की जरूरत है. विलुप्त होने ~ 900 परीक्षणों ले लिया, और अर्जन केवल मूल अधिग्रहण (चित्रा 4 बी) की तुलना में काफी कम लगभग 60 परीक्षणों.
शिक्षा के सभी तीन चरणों में 2 उपन्यास उत्तेजनाओं के लिए चित्रा 4. उदाहरण व्यवहार परिणाम. ए) एक चिड़िया का प्रदर्शन. घटता उपन्यास STIMUL के लिए अलग परीक्षणों की कुल संख्या के एक समारोह के रूप में प्रतिशत सही विकल्प (संबंधित प्रोत्साहन के 30 प्रस्तुतियों के लिए इसी पिछले 120 परीक्षणों से अधिक मतलब है), को दर्शातीहमें 1, उपन्यास 2 उत्तेजना, और दोनों उत्तेजनाओं भर में औसत. . परिचित उत्तेजनाओं के लिए प्रदर्शन लगातार 95% सही (नहीं दिखाया डेटा) ख) शिक्षा के तीन चरणों में से प्रत्येक में कसौटी प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए आवश्यक परीक्षणों की संख्या मतलब ऊपर था; त्रुटि सलाखों, सेम.
तंत्रिका डाटा
चित्रा 5 एक जानवर SIFC कार्य प्रदर्शन कर रहा था, जबकि दर्ज nidopallium caudolaterale (एनसीएल) में दो इकाइयों की प्रतिक्रिया पैटर्न को दर्शाता है. एन एस की प्रस्तुति के दौरान रिस्पांस मॉडुलन चित्रा 5A में दिखाया गया है. अधिग्रहण चरण में इकाइयों प्रतिक्रियाओं सीखने के अन्य दो चरणों के दौरान अधिग्रहण चरण और फायरिंग में थोड़ा परिवर्तन के अंत में गिरावट के साथ, एन 2 (विलुप्त होने के लिए नामित) के लिए दृढ़ता से प्रतिक्रिया करता है. पूरे सत्र भर में एन एस 1 का जवाब देने के कुछ नहीं है. नमूना उत्तेजना शुरुआत के बाद 3-4 सेकंड के आसपास प्रतिक्रिया में वृद्धि वितरण इनाम की वजह से है. गतिविधि का स्तरविषय परिचित उत्तेजनाओं (नहीं दिखाया डेटा) संग्राहक नहीं थे.
चित्रा 5 ब SIFC के दौरान दर्ज एक और एनसीएल इकाई की प्रतिक्रिया स्वरूप को प्रदर्शित करता है. इस न्यूरॉन ज्ञानेन्द्रिय कोडिंग की विचारोत्तेजक सही है लेकिन नहीं leftwards आंदोलनों (ऊपरी बाएँ), के दौरान जवाब. हालांकि, प्रतिक्रिया ताकत सीखने के चरणों में बदल: दो सब से नीचा पैनलों भर में विकास का वर्णन करने के लिए लगातार चतुर्थकों में विभाजित, कील घनत्व कार्य (SDFs) परिचित एक (बाएं) और एक उपन्यास प्रोत्साहन (दाएं) के लिए दाहिनी ओर के विकल्पों को ट्रिगर दिखाने प्रयोगात्मक सत्र. जवाब दो उत्तेजना की स्थिति के लिए औसत आंदोलन टाइम्स (ऊपरी दाएँ) अत्यधिक समान थे, भले ही पूरे सत्र के दौरान परिचित प्रोत्साहन के लिए कम थे. इसके अलावा, उपन्यास की प्रस्तुति नहीं बल्कि परिचित उत्तेजना के बाद दाहिनी ओर विकल्प दौरान प्रतिक्रियाएं (आधारभूत एफआईआर में कमी के द्वारा paralleled नहीं प्रायोगिक सत्र के पाठ्यक्रम पर कमी आईदर आईएनजी). इस प्रकार, दोनों न्यूरॉन्स कि आंदोलन पूर्ववर्ती प्रोत्साहन की नवीनता के अलावा एक विशिष्ट आंदोलन के लिए कोडिंग चित्रा 5B में न्यूरॉन के साथ, विशेष रूप से एक उपन्यास उत्तेजना तेजी से परिचित हो गया के रूप में गोलीबारी की कमी हुई.
SFIC कार्य के दौरान दर्ज की गई. कार्यों 2 उपन्यास की शुरुआत के लिए ट्रिगर) स्पाइक घनत्व) क्रमश: एन एस 1 और एस 2 (ऊपरी और निचले पंक्ति, उत्तेजनाओं दो उदाहरण इकाइयों से चित्रा 5. प्रतिक्रिया पैटर्न, 3 सीखने चरणों (स्तंभों के लिए अलग हो जाते हैं ), एक सीखने चरण में प्रतिक्रियाओं के साथ फिर देर से जल्दी 3 बराबर भागों (मध्य) में विभाजित. एन एस 2 विलुप्त होने के लिए नामित किया गया था. PSTHs (बिन चौड़ाई 1 एमएस)) एक तेजी से संशोधित गाऊसी गिरी (σ = 100 मिसे और τ = 100 मिसे). बी के साथ smoothed गया
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Discussion
इस प्रोटोकॉल समवर्ती एकल इकाई रिकॉर्डिंग के लिए उपयुक्त एक जटिल व्यवहार कार्य का वर्णन करता है. हम कबूतरों के लिए SIFC कार्य का वर्णन किया है, लेकिन यह आसानी से नाक pokes या लीवर दबाने के बजाय कुंजी pecks की आवश्यकता होती है, और घ्राण, श्रवण, या स्पर्श उत्तेजनाओं से दृश्य प्रतिस्थापन से कृन्तकों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है.
शायद प्रशिक्षण प्रक्रिया के दौरान सबसे महत्वपूर्ण कदम इनाम की संभाव्यता 1) क्रमिक कमी और परीक्षण संख्या में 2) वृद्धि कर रहे हैं. परिचित उत्तेजनाओं के लिए रुक - रुक कर सुदृढीकरण के बारे में, हम 0.5-0.8 लेकर इनाम संभावनाओं पर फैसला किया; इन समयपूर्व तुष्टि को रोकने के लिए स्थिर प्रदर्शन का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त उच्च लेकिन काफी कम हैं. उस ने कहा, कई पक्षियों 0.2 करने के लिए नीचे इनाम संभावनाओं के लिए अच्छा प्रदर्शन करने को तैयार हैं.
सत्र (500-1,500) प्रति परीक्षणों की बड़ी संख्या आवश्यक है क्योंकि वातानुकूलित प्रत्युत्तर देना सी के अधिग्रहण, विलुप्त होने, और अर्जनmply यह कई परीक्षणों की आवश्यकता है, और फायरिंग दरों के सटीक आकलन कम फायरिंग दर (एनसीएल में, आधारभूत फायरिंग दरों <1 हर्ट्ज हैं) के साथ न्यूरॉन्स से रिकॉर्डिंग, खासकर जब 25 परीक्षणों में, कहते हैं, की तुलना में कम के साथ मुश्किल है. तदनुसार, हम प्रत्येक उत्तेजना कम से कम 35 बार दिखाया गया है कि इस तरह के एक सीखने की अवस्था को पूरा करने के लिए आवश्यक परीक्षणों की न्यूनतम संख्या निर्धारित किया है.
एक भोले जानवर के लिए, SIFC कार्य पर प्रशिक्षण लगभग 4 महीने लग जाते हैं, लेकिन सटीक अवधि व्यक्ति पर काफी निर्भर करता है. कारण कार्य की उच्च मांग के लिए, यह नहीं है कि सभी जानवरों के अंतिम प्रतिमान पर अच्छा प्रदर्शन खत्म हो जाएगा कि काफी संभावना है. एक व्यक्ति के पक्षी भी कई परीक्षणों रुक जाती है या प्रशिक्षण के दौरान उच्च त्रुटि दर पैदा करता है, इस विषय बदलने के लिए संकोच नहीं करते. हमारे अनुभव में, यह इस जानवर अंतिम कार्य पर ठीक से प्रदर्शन कभी नहीं होगा कि बहुत संभव है.
में एकल इकाई रिकॉर्डिंग का आयोजन ज्यादातर पिछले अध्ययनोंआज़ादी से चलती कबूतरों ठीक से रिकॉर्डिंग के दौरान मोटर उत्पादन रजिस्टर करने में विफल रहा. यह नमूना प्रस्तुति या देरी चरणों 25 तरह के परीक्षणों के महत्वपूर्ण समय के दौरान neuronal प्रतिक्रियाओं की व्याख्या पेचीदा हो. इस समस्या प्रयोगकर्ता आमतौर पर विषय नहीं जाना परीक्षणों पर क्या कर रहा है पता नहीं है जिसमें गो / नहीं जाना कार्यों में निहित है; एक ही चेतावनी एक लंबे समय तक देरी की अवधि को शामिल स्मृति कार्यों काम करने के लिए लागू होता है. सिर निर्धारण रोजगार के बिना जानवरों की आवाजाही पर नियंत्रण प्राप्त करने के लिए, हम जानवरों के एक ही कार्रवाई (कुंजी चोंच) भले ही स्थितियां (नमूना उत्तेजनाओं) परिवर्तन प्रदर्शन किया है, जिनमें एक कार्य बनाया गया. हमारे SIFC प्रतिमान में, दृश्य इनपुट के साथ ही मोटर उत्पादन दोनों अच्छी तरह से नियंत्रित और लगातार नजर रखी है. जानवरों अपनी प्रस्तुति में हर नमूना प्रोत्साहन पर चुम्बन करने के लिए आवश्यक हैं के बाद जानवरों विभिन्न शिक्षण इतिहास के साथ उत्तेजनाओं को देख रहे हैं, जबकि हम मोटर उत्पादन स्थिर रखने. वर्तमान में हम metho तलाश रहे हैंडी एस जैसे प्रमुख आंदोलनों की निरंतर पंजीकरण के लिए headstage के लिए एक accelerometer संलग्न के रूप में मोटर उत्पादन, की भी बेहतर नियंत्रण प्राप्त करने के लिए. इसके अलावा, हम एक mechanoelectric ट्रांसड्यूसर के माध्यम से प्रत्येक कुंजी पेक के बल को मापने के लिए तरीके विकसित कर रहे हैं.
हमारे प्रतिमान ठेठ तंत्रिका प्रतिक्रिया पैटर्न की पहचान के द्वारा तंत्रिका फायरिंग दरों के संवेदी, मोटर, और संज्ञानात्मक चर के योगदान को अलग करने की अनुमति देता है. उदाहरण के लिए, बाई ओर प्रतिक्रियाओं के लिए एक premotor न्यूरॉन जानवर की परवाह किए बिना प्रोत्साहन पहचान की, एक बाई ओर प्रतिक्रिया बनाने जा रही है, जब भी नमूना चरण के दौरान फायरिंग में वृद्धि की उम्मीद होगी. इसी तरह, सरल मोटर न्यूरॉन्स कुंजी चोंच, या बाएं या दाहिनी ओर गति के दौरान आग की उम्मीद होगी. व्यक्तिपरक इनाम संभावना एन एस टीआर से एफएस पर अधिक है क्योंकि इनाम उम्मीद का प्रतिनिधित्व एक न्यूरॉन, दूसरे हाथ पर, नमूना चरण के दौरान आग, और तो और अधिक जल्दी अधिग्रहण (दौरान एन एस से एफएस के लिए होगाials एन एस) सीख रहे हैं, लेकिन उद्देश्य इनाम संभावना सही एन एस परीक्षणों पर अधिक है क्योंकि एन लगातार) (सही ढंग से वर्गीकृत कर रहे हैं जब यह बाद में रिवर्स चाहिए पहले. अंत में, विशेष प्रोत्साहन सुविधाओं के लिए उत्तरदायी न्यूरॉन्स सीखने के चरणों में किसी भी बदलाव के बिना नमूना उत्तेजनाओं से एक के लिए लगातार आग की उम्मीद कर रहे हैं.
बाह्य इकाई रिकॉर्डिंग गुणवत्ता मैट्रिक्स की एक सीमा के निरीक्षण, एक समय 11,26 में कई इकाइयों से रिकॉर्ड spikes होने का खतरा है क्योंकि ठीक से एक एकल या एकाधिक न्यूरॉन्स 27 से प्रारंभिक रूप spikes वर्गीकृत करने के लिए महत्वपूर्ण है. Tetrodes के बजाय एक इलेक्ट्रोड का उपयोग निश्चित रूप से गुणवत्ता 11 छँटाई में एक अतिरिक्त वृद्धि उपज होगा. यह एक (उदाहरण के हिप्पोकैम्पस के लिए) उच्च घनत्व सेल या (जैसे entopallium के रूप में) बहुत अधिक सहज गतिविधि के साथ मस्तिष्क क्षेत्रों में रिकॉर्डिंग इरादा कर रहे हैं जब विचार किया जाना चाहिए. हालांकि, हम उपयोग microplugs अप करने के लिए 1 के लिए ही उपलब्ध हैंअब के लिए रिकॉर्डिंग चैनलों की कुल संख्या पर एक ऊपरी सीमा का गठन जो 8 कनेक्शन.
संक्षेप में, हम गैर रहनुमा प्रायोगिक पशुओं के लिए उच्च जटिलता के किसी कार्य का विकास किया. इस कार्य एकल न्यूरॉन रिकॉर्डिंग के साथ घटना सीखने की जांच सक्षम के अनुरूप है, लेकिन एक ही समय में इस तरह के वर्गीकरण, निर्णय लेने, और इनाम कोडिंग के रूप में विषयों से निपटने के लिए उपयुक्त है.
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.
Acknowledgments
इस शोध एमसीएस (1581 के लिए, छात्रों 544/1-1) और (1581 के लिए, SFB 874) ओग को जर्मन रिसर्च फाउंडेशन (DFG) से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया. DFG की वेबसाइट http://www.dfg.de/en/index.jsp है. funders electrophysiological की स्थापना के साथ मदद के लिए सोने चढ़ाना प्रोटोकॉल के साथ हमें प्रदान करने के साथ ही टोबियास ओटो के लिए थॉमस Seidenbecher धन्यवाद अध्ययन डिजाइन, डेटा संग्रह और विश्लेषण, प्रकाशित करने का निर्णय, या manuscript.The लेखकों की तैयारी में कोई भूमिका नहीं थी रिकॉर्डिंग उपकरण.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Resistance wire (for use as electrodes) | California Fine Wire, Grover Beach, CA, USA | Stablohm 675; formvar-coated nichrome wires (outer diameter 25 µm) | |
| Microconnectors | Ginder Scientific, Nepean, Ontario, Canada | GS18PLG-220 (plug) & GS18SKT-220 (socket to build headstage) | |
| Cannulae | Henke Sass Wolf, Tuttlingen, Germany | 0.4 x 20 mm/ 27 Gx3/4" | |
| Gold solution for plating | Neuralynx, Bozeman, MT, USA | SIFCO Process Gold Non-Cyanide, Code 5355 | |
| Solution for ultrasonic bath | Alconox, Inc., New York, USA | 1304 | Tergazyme |
| Conductive glue | Henkel Loctite | LOCTITE 3888 Silver filled, conductive, adhesive | |
| Stainless steel screws | J.I. Morris, Southbridge, MA, USA | F0CE125 self-tapping miniature screws, body length 1/8 inches | |
| Light-curing dental cement | van der Ven Dental, Duisburg, Germany | Omniceram Evo Flow A2 | |
| Light-curing unit | van der Ven Dental, Duisburg, Germany | Jovident Excelled 215 Curing Light (wireless LED light curing unit) | |
| Filter amplifiers | npi electronic GmbH, Germany | DPA-2FS | |
| A/D converter | Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK | power 1401 | |
| Spike2 software | Cambridge Electronic Design, Cambridge, UK | Version 7.06a | |
| MATLAB | The Mathworks, Natick, MA, USA | R2012a |
References
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