Summary
Sunulan Protokolü kalıcı duyu çakışma uzun vadeli öğrenme eğitim amaçlı deneyler için üretir. Kalıcı olarak sabit bir aygıt başlarına giyerek, fareler sürekli ev kafeslerde serbestçe taşırken görsel ve Vestibüler girdiler arasında duyusal bir uyumsuzluk maruz kalır.
Abstract
Uzun vadeli duyusal çakışma iletişim kuralları motor öğrenme eğitim değerli bir anlamı vardır. Sunulan Protokolü kalıcı duyu çakışma farelerde uzun vadeli öğrenme eğitim amaçlı deneyler için üretir. Kalıcı olarak başlarına sabit bir aygıtı takarak, fareler sürekli ev kafeslerde serbestçe taşırken görsel ve Vestibüler girdiler arasında duyusal bir uyumsuzluk maruz kalır. Bu nedenle, bu kolayca görsel sistem ve multisensory etkileşimleri aksi takdirde erişilebilir olmaz bir genişletilmiş zaman çerçevesi üzerinde sağlayan protokol. Doğal olarak fareler davranışlar içinde uzun vadeli duyusal öğrenme deneysel maliyetlerinin düşürülmesi ek olarak, bu yaklaşım in vivo ve in vitro deneyler kombinasyonu barındırır. Bildirilen örnekte video-oculography vestibulo-vizörün refleks (VOR) ve optokinetic refleks (OKR) önce ve sonra öğrenme ölçmek için yapılır. Fareler bu uzun vadeli duyusal çatışma arasında güçlü bir "vor" kazanç düşüş sunulan görsel ve Vestibüler girdiler maruz ama birkaç OKR değişiklik sergiledi. Ayrıntılı adımlar aygıt montaj, hayvan bakımı, ve refleks ölçümleri bu vesile ile bildirilir.
Introduction
Görsel olanlar gibi duyusal çakışmaları mevcuttur günlük yaşamda, örneğin, bir gözlük takar ya da sırasında bütün bir ömrü (gelişimsel büyüme, değişiklikler duyu keskinliği, vs.). İyi tarif devre anatomi, kolayca kontrollü duyusal giriş, ölçülebilir motor çıkış ve kesin miktar yöntemleri1, bakışları nedeniyle istikrar refleksleri modelleri birçok tür öğrenme motor olarak kullanılmaktadır. İnsan ve maymun vestibulo-vizörün refleks (VOR) adaptasyon birkaç gün2,3,4,5için konu giyer prizmalar kullanılarak incelenmiştir. Kemirgen modeli davranış ve hücresel deneyler kombinasyonu sağlar beri serbestçe fare ile kask benzeri bir aletle davranışlar içinde uzun vadeli duyusal çatışma oluşturmak için yeni bir yöntem geliştirdi. İnsan ve maymun kullanılan metodoloji esinlenerek, protokol VOR kazanç azalmasına yol açan Vestibüler ve görsel girdileri (yani, visuo Vestibüler uyuşmazlığı, VVM) arasında bir uyumsuzluk oluşturur.
Klasik protokolleri bir "vor" kazanç aşağı adaptasyon Rodents uyarının harekete geçirilmesine karşılık görme alanı aşamasında dönen iken bir pikap kafası sabit hayvan döner oluşur. Bu paradigma VOR karşı-üretken kılan bir visuo Vestibüler çatışma yaratır. Uzun vadeli adaptasyon protokolleri bu yordamı bir iterasyon birkaç gün üst üste6,7,8boyunca oluşur. Sonuç olarak, hayvan büyük bir grup test edilmesi gerektiğinde, klasik metodoloji zaman büyük bir miktarda gerektirir. Ayrıca, hayvan başına sabit olduğundan, öğrenme çoğunlukla bir ayrı frekans/hız için sınırlıdır ve kesintili eğitimler değişken süresi6intertrial aralıkları tarafından kesintiye oluşur. Son olarak, Vestibüler stimülasyon aktif olarak hayvanın gönüllü hareketleri büyük ölçüde Vestibüler işleme9,10şekiller bir durum oluşturulur değil gibi pasif öğrenme, klasik iletişim kuralları kullanırlar.
Yukarıda sözü edilen deneysel kısıtlamaları tarafından sunulan yenilikçi metodoloji aştı. Gerekli cerrahi yaklaşım basittir ve kullanılan malzemeler ticari olarak kolayca kullanılabilir. Daha pahalı malzeme üzerinde dayanan tek davranışı miktar bir parçasıdır; Yine de, protokol temelleri herhangi bir deneyden vitro araştırmalar davranış diğer çalışmalar için öğrenme için kullanılabilir. Genel olarak, birkaç gün içinde bir geçici görme bozukluğu ve visuo Vestibüler çakışma oluşturarak, bu metodoloji kolayca duyusal pertürbasyon veya motor öğrenme ile ilgili herhangi bir çalışma için aktarılmış.
Protocol
Tüm hayvan yordamları Paris Descartes Üniversitesi hayvan düzenlemeler izledi.
1. Cihaz Montaj
Not: Bu protokol için kullanılan aygıt aracılığıyla yerleştirilmiş bir headpost fareler kafatası üzerinde sabit bir kask gibi yapısıdır.
- Bir 3D printerlere harcama maddeler ve beyaz opak Poli (laktik asit) (PLA) kullanarak plastik, burada sağlanan tasarım ve özellikleri dosyaları kullanarak yazdırma ( Tablo malzemelerigörmek) aygıt ve headpost için.
Not: Resim 1 ve Şekil 2' de gösterilen headpost boyutlarının cihazın boyutları gösterilir. - Şeritli hem de sahte cihaz test (Şekil 2A11) olmak için vardır. Siyah oje, kullanarak şeritli modeli elde etmek için cihazın dış yüzeyi 3 mm geniş dikey çizgiler çizin. Sham koşulu yazdırılan aygıt için herhangi bir değişiklik gerektirmez.
2. Headpost implantasyonu ameliyatı
Bu protokol için kullanılan tüm malzemeler tamamlayıcı bilgiler malzeme listesinde ayrıntılı olarak açıklanmıştır. 2,7-2,9 kullanım implantasyon sağlanan Biyomalzeme adımlar ( Tablo malzemelerigörmek) kit. Steril aletlerin kullanımı sağlamak ve cerrahi ve kurtarma farklı bölgelerde düzenlemek. Hakim sonra implantasyon yordamı yaklaşık 30 dakika sürer.
- Analjezi, ameliyat, başlamadan 30 dk için subkutan buprenorfin (0,05 mg/kg) enjekte edip geri hayvan onun ev kafese koyun.
Not: Buprenorfin'ın analjezik etkileri uzun yordamı bitiminden sonra yaklaşık 12 saat, son. Bizim deneyim, fareler için bu müdahale ile ilgili sıkıntı belirtisi görünmüyor ancak 0,05 mg/kg buprenorfin bir sonraki doz 24 h ameliyattan sonra önerilir. - Hayvan ile % 2.5-%3 isoflurane gaz odasında anestezi. 3 dakika bekleyin ve solunum ve odanın içinde hareket eksikliği gözlemleyerek fare düzgün anestezi Eğer kontrol edin. Bir Isıtma yastığı ile cerrahi bir tabloda bir burun konisi için mouse unuzu ve ayak parmak pinching tarafından yok para çekme reflekstir ve %1,5 isoflurane alt doğrulayın.
- Fareyi kullanarak tıraş başkanı tıraş. Steril bir ortam elde etmek için iyot solüsyonu geçirin ve sonra traş alan ovmak % 70 alkol ile. Bu yordamı iki kez daha tekrarlayın.
- Lidokain hidroklorür (% 2, 2 mg/kg) baş lokal anestezi için deri altına enjekte ve başlamak efektler için 5 dakika bekleyin. Kuruluk nedeniyle göz zarar önlemek için fareyi'nın gözleri topikal oftalmik veteriner merhem ile kapak.
- Künt Forseps ile kapmak arkasında baş ve künt makas (veya neşter), bir çift ile deri dikmek kafatası ortaya çıkarmak için yaklaşık 1.5 cm boyuna bir kesi.
- Bir neşter yardımıyla kapaklarini kaşı. Kafatası biraz kanamaya başlarsa headpost fiksasyonu tehlikeye girebilir gibi çok sert değil çizmemeye dikkat edin.
- Yeşil harekete geçirmek bir damla kafatasının ortasına uygulayın. Bu artan kemik geçirgenliği tarafından tespit çimentonun artıracaktır.
- Çimento hazırlamak: bir kaşık (implantasyon Seti'nde sağlanan) polimer mix monomer beş damla ve katalizör bir damla ile. Bir fırça yardımıyla, lambda ve bregma kafatası yerler arasında çimento karışımı bol miktarda uygulamak;
- Hızlı bir şekilde headpost lambda bregma için gidiş bir sürükleme hareketi üzerinde çimento yerleştirin. Headpost altına aldı sonra daha fazla çimento headpost düzgün kafatası sopa sağlamak için alt bölümü çevresinde yeniden. Uygun fiksasyon sağlamak amacıyla, çimento bol uygulanır ve bir sonraki adıma devam etmeden önce kurur emin olun.
Not: Bu fiksasyon yordamı ile headpost değil gelecek ve uzun vadeli, tekrarlanan sınavlara izin; bizim ellerde headpost çıkartılmasıdır < % 10. - Reçine karışımı karışımı pürüzsüz tutarlılığını sağlar bir toz-sıvı oranı uygulayarak hazırlayın. Reçine çimento uygulandığı yerde yanı sıra yüzeyi korumak için headpost çevresinde geçerli.
- Kuru ve cilt monofilament dikiş kulaklarıyla arkasında kapatmak reçine için 3 dakika bekleyin. Bir pamuklu çubukla ile seyreltilmiş (% 10-% 20) Uygula iyot çözüm ameliyat alanına.
Not: Cilt için reçine takılıyorum değil emin olun. - Anestezi açmak ve hipotermi önlemek için kırmızı bir sıcak ışık altında hayvan yer. Gıda ve hidrojel yer nemlendirilmiş veya başka bir su kaynağı jel kafes'ın kat merkezli. Bilincinin tekrar yerine geleceğinden fare sahipsiz bırakmayın. Hayvan tam yordam (genellikle, 30 dk sonra 1 h) kilitlenme gibi gruplarla üç veya dört sosyal etkileşimler uyarmak için bir kafes yerleştirin.
3. aygıt fiksasyon
- 48 h ameliyatı takiben güvenli özel olarak oluşturulmuş baş cihazın üzerine headpost.
- 1.2 mm vidayı ve bir tornavida (1.3 mm hex) bir çift kullanarak şeritli aygıt headpost delikleriyle hizalayın, vidaları yerleştirin ve onları güvenli. Sham durumu düzeltmek için cihazın ters çevirin ve arka tarafında rostral yöne bakarak aygıt ile (şekil 1A), aygıt headpost deliklere hizalayın.
Not: Bu adımı iki operatörleri, bir fare ile diğer aygıt headpost için güvenli hale getirme sırasında bir tek el fare kısıtlama holding tarafından yapılması önerilir. Fiksasyonun tek bir operatör tarafından yapılırsa, fare gaz anestezi altında ise cihazın yerleştirilebilir. - Cihazın iyi güvenli ve hayvan tarafından kaldırılamaz ve cihazın potansiyel olarak ağrı, nefes, zorluk çıkarabilir veya yaralanma cilt doğrudan fareyi'nın burnuna, basınç uygulanmaz denetleyin.
Not: Cihazın simetrik olarak fare yüzüne eklenir böylece gözler tamamen baş aygıt tarafından kapsadığı emin olmak önemlidir. Hayvan anormal ağrı veya acı belirtisi göstermez kontrol edin.
- 1.2 mm vidayı ve bir tornavida (1.3 mm hex) bir çift kullanarak şeritli aygıt headpost delikleriyle hizalayın, vidaları yerleştirin ve onları güvenli. Sham durumu düzeltmek için cihazın ters çevirin ve arka tarafında rostral yöne bakarak aygıt ile (şekil 1A), aygıt headpost deliklere hizalayın.
- Cihazın 14 gün boyunca üzerinde fareyi bırakın.
4. hayvan bakım ve gözetim
- Bir kez geri onların kafeslerde, fareler bazı anormallikler davranış sergiler. İlk başta, hayvan prostrated kal ve onun forepaws kullanarak aygıtı kaldırmayı deneyin, ama bu ilk saat sonra durması gerekir. Sonraki aşağıdaki saatlerde hayvan kendisi kafesin içinde Yönlendirme ve gıda ve su için zorluklar genellikle görüntüler. Bu nedenle, 48 h, implantasyon takip sırasında fareler izlemek ve yanında duvar ilanı hem kafes katta doğrudan örneğin su ve yiyecek, kolay erişim sağlar.
- Fareler'ın ağırlık protokolün süresi sırasında takip edin. Fareler implantasyonu sonrası tartmak ve yine her 24 h özel dikkat onlar normalde vücut kilo kaybı (1-2 g) boyunca ilk 48 h deneyim olarak çizgili aygıt giyen hayvanlar verilmesi gerekir, ama normal bir hızda tekrar kilo başlamak aşağıdaki Bu başlangıç dönemi (bkz. Şekil 2B11).
- 2 gün sonra fareler için düzenli kendi fakülte dönmek için bekleniyor. Hayvan tesislerinde kullanılan sistemine bağlı olarak, cihazın erişim yiyecek ve su engelliyor olabilir. Hayvan yeme ve içme sırasında rahat olduğundan emin olun veya dağıtım sistemi buna göre adapte.
Not: Baş hareketleri hayvanlar tarafından bir kaç gün sonra cihazın üzerinde üretilen çeşitli aygıt tarafından değiştirilmez (bkz. Şekil 211) (i.e., baş hareketleri çeşitli kalıntılar için doğal baş hareketleri benzer üretilen). - Daha fazla fare'nın refahını sağlamak için günlük gözetim emin olun ve esenlik protokolün süresi boyunca nitel ölçek (Tablo 1) uygulanır.
- Eğer bir veya daha aşağıdaki ölçütlerin geçerli bir fare devam eden protokolü kaldırıp:
- Toplam fareler 4 puan yukarıda sözü edilen nitel ölçekte hemen deneyden dışlanması gerekir daha yüksek puan edinildi (bkz. Tablo 1). Fare başlangıç ağırlığı 6 gün sonra yeniden değil Eğer skor ne olursa olsun, yordamı durdurulmalı.
- Cihazın doğru headpost için örneğin, dokunduğumda headpost sallar veya bir bölümü yağmaya başladı, sabit değildir. Bu fare'nın kafasını gelmek headpost sağlar ve sonuç olarak günlük koyacağız neden gerekli olduğunu açıklıyor öğrenme keser.
- Bir fare ne zaman herhangi bir protokolün bir parçası sırasında onun headpost sökük uzakta. Kafatası bu dekolmanı ilişkili kanama, nedeniyle reimplantation cerrahi düşük başarı oranına sahip ve çalışırken değer değil.
5. cihazın çıkarılması
- Öğrenme döneminden sonra (Bu iletişim kuralı 14 gün), onun fiksasyon (Bölüm 3) gelince aynı talimatları uygulayarak aygıtı kaldırın. Aygıt kaldırıldı olarak fare deneyleri video-oculography testleri gibi ya da, örneğin, daha önce11açıklandığı gibi vitro Elektrofizyoloji testi.
Not: en kısa zamanda cihazın çıkarmış, standart, görsel olarak engelsiz ortamı geri fareler maruz kalır. Bu nedenle, doğrudan onun kaldırıldıktan sonra bu cihaz öğrenme etkilerini sınamak amacıyla deneyler yapmak.
6. video-oculography oturumları
Not: Video-oculography deneyleri sırasında hayvan karanlıkta (vestibulo-vizörün refleks, VOR) döndürülür ya da döndürerek hayvan hayvan çevresi (optokinetic refleks, OKR) hala oluşturulan göz hareketleri kaydetmek için gerçekleştirilir. Her fare önce ve sonra uyum protokolü için her iki bu refleksleri test edildi. Video-oculography kurulumu hakkında daha fazla bilgi için bkz: daha önce yayımlanmış raporları12,13. Fareler için ölçülü kayıt alıştırmak için koşullar, kayıt, başında önceki gün hayvan tüp 10minutes için pikap ortasındaki herhangi bir test yapmadan yerleştirin.
- Pikap üzerinde fareyi baş-headpost eklenen vidalar yardımı ile sabitleme tarafından güvenli. Hayvan çevreleyen bir ekran kubbe yerleştirin ve Oda optokinetic projektör hariç tüm ışıkları kapatın.
Not: Video-oculography kayıtları hayvan hala ve gözleri açık olmak için gereklidir. Kayıt oturumu ve hayvan geri onun kafes üzerinde fareyi gönüllü olarak onun, gözünü dört aç değil diye yerine kesme veya kayıt oturumu sırasında göz görünümünü bozulur. Başka bir girişim dinlenme döneminden sonra en az 12 h bir yapılabilir. - Saat yönünde ve sayaç saat yönünde yönde OKR tam alanlı stimülasyon (beyaz nokta deseni projeksiyon) ve birkaç farklı hızları kaydı başlatın. En kısa zamanda kayıtları bitti, kubbe kaldırın.
- VOR zifiri karanlık kayıt edebilmek için % 2 Pilokarpin bir damla gözler14' e uygulanır. Bu hareket etmek ve yavaşça bir pamuklu çubukla ile kaldırmak için en az 5 dakika bekleyin. Pilokarpin uygun miktar hareketlerinin karanlıkta izin ölçümleri boyunca sabit bir boyutu ile dar öğrenci devam edecektir.
- Odadaki tüm ışıkları kapatın ve bir kutu üstünde tepe-in belgili tanımlık hayvan zifiri karanlık tutmak için pikap ekleyin. Dikey eksen çevresinde sinüsoidal açısal rotasyonlar değişik Frekanslar ve/veya farklı hızları ile kullanarak yatay VOR başlatın.
- Belgili tanımlık yazmak oturum tamamlandıktan sonra fare düzgün bir Kızılötesi lamba ile aydınlatılmış bir kafes dönün. Isı hipotermi Pilokarpin ikincil vazodilatör etkileri farenin vücudunda neden engeller.
Not: ölçülü hayvan nedeniyle kayıt oturumları daha--dan 90 dakika süremez. Ek test oturumları gerektiğinde, oturumlar arasında 24 h için hayvan dinlensin.
Representative Results
Aşağıdaki şekiller çizgili veya sahte bir aygıt ya da giyiyor 2 hafta uyum Protokolü uygulandı fareler ile elde edilen sonuçlar gösterir. Şekil 3 ham izlemeler oturum kayıt sırasında görülen bir örneği gösterilir. İzlerini karşılaştırarak gösterildiği gibi VOR yanıt VVM Protokolü sonra azalır (şekil 3A, daha önce vs çizgili sonra). Sham fareler VOR adaptasyon sonra değişmeden kaldı (şekil 3A, daha önce vs sahte sonra). Çizgili aygıt (şekil 3B) giyen fareler OKR VVM Protokolü önce ve fareler sham için dönemin karşılaştırılabilir. Şekil 4 bir miktar örnek ortalama VOR kazançları 0.5 Hz sabit frekansta ve saniyede 40 derece önce ve sonra VVM protokolü, çizgili ve sahte cihazlar için gösterir. Sham fareler önemli kazanç değişiklikleri yoktu iken fare çizgili aygıt giydi sonra güçlü kazanç azalma vardır. Farklı hızları/frekanslarda test VOR azalma etkilerini Carcaud vd.11 ve Idoux vd15tarafından bildirilmiştir.
Resim 1 : Baş cihaz boyutları milimetre ile tasvir. Gösterim:(A)geri, (B) yan, (C) alt ve (D) hava. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2 : Boyutları milimetre ile tasvir Headpost. İmplantasyon ameliyatta, bu ışık (0.2 g) sabit Poli (laktik asit) plastik headpost verir adaptasyon aygıt fare ve baş-sabitleme pikap üzerinde hayvan video-oculography oturumları sırasında kilitleme. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3 : Göz hareketleri sırasında VOR ve OKR elektrodlar örnek ham izleri. (Bir, sol) Sol: VOR 0.5 Hz'de 40 ° /s ve (B, doğru) optokinetic uyarılması 10 ° /s (siyah çizgi), sabit bir hızda yönünde, (yeşil hat) önce gerçekleştirilen ve sonra (sarı) şeritli veya sahte (mor) aygıt giyiyor. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4 : Örnek ortalama VOR OKR kazanç ve değerleri uyarlaması şeritli veya sahte aygıtına. Kazançlar göre çizilen (gün) çizgili için zaman (n = 10) ve sham (n = 6) aygıt vasıl 40 ° /s ve 0.5 Hz elektrodlar için VOR (solda) ve 10 ° /s saat yönünde OKR (sağda) için. Zaman ölçeğini, "önce gününü gün hemen önce uyum gösteren" ve "0" temsil eden aygıt kaldırıldığı zaman gün gün. Hata çubukları temsil eden standart sapma *** p < 0,001, önemli değil. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
| Puan | Vücut ağırlığı değişiklikler | Fiziksel görünüm | Davranış |
| 0 | hiçbiri veya ağırlık kazanç | Standart | sıkıntı ve normal hareket belirtisi yok |
| 1 | kilo kaybı < % 10 | hiçbir vücut bakım | Engelli hareket veya kafes yönlendirme |
| 2 | kilo kaybı arasında % 10-% 20 | su kaybı | -- |
| 3 | kilo kaybı > % 20 | yaralar | gergin keneler (örneğin, ısırma tırmalamak) |
Tablo 1: nitel ölçek su kuyusu-varlık değerlendirme için. Protokolün süresi sırasında değerlendirilen niteliksel parametreleri listelenmiştir. Toplam ağırlığı değişiklikler, fiziksel görünüm ve davranış puanları dört puan büyük olmamalıdır.
Ek dosya 1. Device.STL. Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.
Ek dosya 2. Headpost.STL. Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.
Discussion
Burada açıklanan uzun vadeli duyusal pertürbasyon özgürce davranmaya fareler üretilen bir visuo Vestibüler uyuşmazlığı oluşur. Fareler için 14 gün giymek cihaz implant için piyasada bulunan bir cerrahi seti kullanarak basit ve kısa bir ameliyat gerçekleştirilir. Fare bu headpost implantasyon yordamdan gelen az 1 h kurtarmak ve bu sıkıntı yok ilişkili belirtileri gösteriyor. Daha sonra bu protokol uygulamasının verilen örnekte, VOR ve OKR video-oculography tekniği kullanılarak ölçülür. Yine de, bu cihaz kaynaklı uzun vadeli öğrenme Protokolü deneyler vitro Elektrofizyoloji1, nöronal görüntüleme ve çeşitli davranış deneyleri gibi çeşitli kullanılabilir. Bu tekniğin geliştirilmesi arkasındaki mantığı prizma tabanlı metodoloji insan ve maymun kullanılan esinlenilmiştir. Bu teknik, ancak yerine bozar çünkü vizyon değiştirir değişir. Böylece, visuo-Vestibüler uyuşmazlığı aşırı bir Olgusu (mevcut haliyle) teşkil eder. Yazarlar sağlanan teknik bilgi cihaz prizma gibi sürümünü tasarlama veya daha fazla belirli özellik kısıtlama cihazlar16gelişmekte olan için yararlı olduğuna inanıyoruz.
Bir ışık (0.9 g) Poli (laktik asit) ile yapılan plastik, baş aygıt burun koruma sağlayan ve yanal hayvan damat izin için yeterli takip mesafesi bir genç yetişkin fare başkanı sığacak şekilde dizayn edilmiştir. Bu cihazın ön kısmında besleme ve davranışları damat izin vermek için burun sonu sunar. Hayvan çevreleyen kesin vizyonu yoksun ama hala ışık geçiş stimülasyon alır böylece cihazın biraz opaktır. Çizgili ve sahte takılan ölçülen etkileri nedeniyle öncelikle çizgili cihazın Self-generated hareketleri sırasında yüksek karşıtlık görsel sinyal ve değil amac neden visuo Vestibüler uyuşmazlığı olduğundan emin olmak için test edilir değişiklik (yani, mouse´s baş ve boyun uygulanan aygıt ağırlığını).
Deneysel, önemli bir "vor" gösterdi çizgili aygıt giydi fareler öğrenme dönemi nden sonra % 50'lik azalma elde etmek; Yine de, bir arası bireysel farklılıklarına mutlak kazanç değerler için olabilir. Sham fareler hiçbir önemli VOR kazanmak değişiklikler, böylece VOR azaltma duyusal çatışma ve motor bozukluğu değil neden olur gösteren gösterdi. Ayrıca, genç fareler (< P26) VOR ve OKR kazanmak büyük hayvanlar17alt değerleri gösterdi. Bu nedenle, Hayvan Yaş deneme planlama yaparken dikkate alınması gerekiyor. Son olarak, söz konusu fareler dışlama kriterleri (Bölüm 4.5) refahını sağlamak hem de güvenilir sonuçlar kurmak için takip edilmesi gereken çok önemli bir adım vardır.
Bu iletişim kuralı avantajlarından biri VOR/OKR adaptasyon iletişim kurallarının diğer türlerine göre öğrenme döneminde Denemecileri kaydeder zamanı. Şimdiye kadar VOR adaptasyon farelerde kafa sabitleme ve özellikle bir sürü hayvan olması gerektiğinde zaman alıcı, olan bir dönen pikap6,8,18,19, Hayvan eğitimi eğitimi eğitimli. Sunulan Protokolü eğitim çeşitli hayvanların aynı anda sağlar ve zamandan tasarruf sağlar. Buna ek olarak, klasik bu deneylerde eğitimler genellikle günde 1 adaptasyon bir tekrarlayan münavebe öğrenme/unlearning farklı dinamikleri20in olmak neden sözde unlearning, uzun süre bırakarak h sınırlıdır. Burada, cihazın baş fiksasyonu için kesintisiz öğrenme sağlar. Başka bir avantajı, öğrenme dönemi serbestçe behaving bir baş-Alerjik durumda oluşturulur beri fareler aktif olarak üretilen doğal baş hareketleri aralığı boyunca öğrenmek mümkün olmasıdır. Klasik Protokoller'de, böylece öğrenme baş hareketleri doğal aralığını yansıtmayan bir kararlı stimülasyon (bir frekans, bir hız)21 , oluşur pasif turntable döndürülmüş iken baş-sabit bir hayvandır. Önemli olan10; uygulanan ne zaman aktif konu veya dışarıdan ne zaman oluşturuldukları Vestibüler sistem hareketleri farklı kodlar dikkat edilmesi gereken Böylece, her iki durumda da tetiklenen hücresel mekanizmaları da farklı olabilir.
Genel olarak, açıklanan yöntemi bir görsel çatışma ve/veya serbestçe fare davranışlar içinde visuo Vestibüler uyuşmazlığı sonra meydana gelen uzun süreli duyusal uyarlamalar kombine/içinde vivo/tüp bebek çalışmalar için uygundur. Duyusal çakışmaları, fareler22,23kullanımı son zamanlarda çekti bir alanı tutması tanınan bir nedenidir. Son zamanlarda fareler kışkırtıcı uyarıcı15' e maruz kaldığında bu cihaz kullanımından kaynaklanan kazanç uyum tutması karşı koruma sunar gösterilmiştir. Bu nedenle, bu iletişim kuralını adaptasyon Anti-devinim hastalık tedavileri geliştirmek olarak duyusal çatışma bir de altta yatan hücresel mekanizmaları tanımlamak için kullanılabilir.
Disclosures
Yazarlar hiçbir çıkar çatışmaları bildirin.
Acknowledgments
Patrice Jegouzo başı cihazlar ve headpost geliştirme ve üretim için teşekkür ederiz. Biz de s. Calvo, A. Mialot ve E. Idoux aygıt ve VVM iletişim kuralı önceki sürümlerinin geliştirilmesinde yardım için teşekkür ederim.
Bu eser Merkezi Ulusal des Etudes Spatiales, CNRS ve Université Paris Descartes tarafından finanse edildi. J. C. ve M. B. destek Fransız ANR-13-CESA-0005-02 alırsınız. F. F. d. ve M. B. destek Fransız ANR-15-CE32-0007 alırsınız.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3D printer | Ulimaker, USA | S5 | |
| Blunt scissors | FST | 14079-10 | |
| Catalyst V | Sun Medical, Japan | LX22 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
| Dentalon Plus | Heraeus | 37041 | |
| Eyetracking system and software | Iscan | ETN200 | |
| Green activator | Sun Medical, Japan | VE-1 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
| Monomer | Sun Medical, Japan | MF-1 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
| Ocrygel | TvmLab | 10779 | Ophtalmic vet ointment |
| Polymer L-type clear (cement) | Sun Medical, Japan | TT12F | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
| Sketchup | Trimble | 3D modeling software used for the device's ready-to-print design file | |
| Turntable | Not commercially available |
References
- Blazquez, P. M., Hirata, Y., Highstein, S. M. The vestibulo-ocular reflex as a model system for motor learning: what is the role of the cerebellum. Cerebellum. 3 (3), 188-192 (2004).
- Berthoz, A., Jones, G. M., Begue, A. E. Differential visual adaptation of vertical canal-dependent vestibulo-ocular reflexes. Experimental Brain Research. 44 (1), 19-26 (1981).
- Melvill Jones, G., Guitton, D., Berthoz, A. Changing patterns of eye-head coordination during 6 h of optically reversed vision. Experimental Brain Research. 69 (3), 531-544 (1988).
- Anzai, M., Kitazawa, H., Nagao, S. Effects of reversible pharmacological shutdown of cerebellar flocculus on the memory of long-term horizontal vestibulo-ocular reflex adaptation in monkeys. Neuroscience Research. 68 (3), 191-198 (2010).
- Nagao, S., Honda, T., Yamazaki, T. Transfer of memory trace of cerebellum-dependent motor learning in human prism adaptation: a model study. Neural Networks. 47, 72-80 (2013).
- Boyden, E. S., Raymond, J. L. Active reversal of motor memories reveals rules governing memory encoding. Neuron. 39 (6), 1031-1042 (2003).
- Raymond, J. L., Lisberger, S. G. Behavioral analysis of signals that guide learned changes in the amplitude and dynamics of the vestibulo-ocular reflex. Journal of Neuroscience. 16 (23), 7791-7802 (1996).
- Rinaldi, A., et al. HCN1 channels in cerebellar Purkinje cells promote late stages of learning and constrain synaptic inhibition. Journal of Physiology. 591 (22), 5691-5709 (2013).
- Roy, J. E., Cullen, K. E. Dissociating self-generated from passively applied head motion: neural mechanisms in the vestibular nuclei. Journal of Neuroscience. 24 (9), 2102-2111 (2004).
- Cullen, K. E. The vestibular system: multimodal integration and encoding of self-motion for motor control. Trends in Neurosciences. 35 (3), 185-196 (2012).
- Carcaud, J., et al. Long-Lasting Visuo-Vestibular Mismatch in Freely-Behaving Mice Reduces the Vestibulo-Ocular Reflex and Leads to Neural Changes in the Direct Vestibular Pathway. eNeuro. 4 (1), (2017).
- Stahl, J. S. Using eye movements to assess brain function in mice. Vision Research. 44 (28), 3401-3410 (2004).
- de Jeu, M., De Zeeuw, C. I.
- van Alphen, B., Winkelman, B. H., Frens, M. A. Three-dimensional optokinetic eye movements in the C57BL/6J mouse. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 51 (1), 623-630 (2010).
- Idoux, E., Tagliabue, M., Beraneck, M. No Gain No Pain: Relations Between Vestibulo-Ocular Reflexes and Motion Sickness in Mice. Frontiers in Neurology. 9 (918), (2018).
- Yoshida, T., Ozawa, K., Tanaka, S. Sensitivity profile for orientation selectivity in the visual cortex of goggle-reared mice. PloS One. 7 (7), 40630 (2012).
- Faulstich, B. M., Onori, K. A., du Lac, S. Comparison of plasticity and development of mouse optokinetic and vestibulo-ocular reflexes suggests differential gain control mechanisms. Vision Research. 44 (28), 3419-3427 (2004).
- Schonewille, M., et al. Purkinje cell-specific knockout of the protein phosphatase PP2B impairs potentiation and cerebellar motor learning. Neuron. 67 (4), 618-628 (2010).
- Kimpo, R. R., Rinaldi, J. M., Kim, C. K., Payne, H. L., Raymond, J. L. Gating of neural error signals during motor learning. eLife. 3, 02076 (2014).
- Kimpo, R. R., Boyden, E. S., Katoh, A., Ke, M. C., Raymond, J. L. Distinct patterns of stimulus generalization of increases and decreases in VOR gain. Journal of Neurophysiology. 94 (5), 3092-3100 (2005).
- Hubner, P. P., Khan, S. I., Migliaccio, A. A. Velocity-selective adaptation of the horizontal and cross-axis vestibulo-ocular reflex in the mouse. Experimental Brain Research. 232 (10), 3035-3046 (2014).
- Wang, J., et al. Storage of passive motion pattern in hippocampal CA1 region depends on CaMKII/CREB signaling pathway in a motion sickness rodent model. Scientific Reports. 7, 43385 (2017).
- Wang, Z. B., et al. Low level of swiprosin-1/EFhd2 in vestibular nuclei of spontaneously hypersensitive motion sickness mice. Scientific Reports. 7, 40986 (2017).
