Summary
प्रस्तुत प्रोटोकॉल दीर्घकालिक अधिगम का अध्ययन करने के उद्देश्य से प्रयोगों के लिए लगातार संवेदी संघर्ष उत्पन्न करता है । स्थायी रूप से उनके सिर पर एक निश्चित डिवाइस पहने हुए, चूहों लगातार घर पिंजरों में चलती है, जबकि दृश्य और कर्ण कोटर आदानों के बीच एक संवेदी बेमेल को उजागर कर रहे हैं.
Abstract
दीर्घकालिक संवेदी संघर्ष प्रोटोकॉल मोटर लर्निंग का अध्ययन करने का एक मूल्यवान साधन हैं । प्रस्तुत प्रोटोकॉल चूहों में दीर्घकालिक अधिगम का अध्ययन करने के उद्देश्य से प्रयोगों के लिए लगातार संवेदी संघर्ष उत्पन्न करता है । स्थायी रूप से एक डिवाइस उनके सिर पर तय पहन कर, चूहों लगातार घर पिंजरों में चलती है, जबकि दृश्य और कर्ण कोटर आदानों के बीच एक संवेदी बेमेल को उजागर कर रहे हैं. इसलिए, इस प्रोटोकॉल को आसानी से एक विस्तारित समय सीमा है कि अंयथा सुलभ नहीं होगा पर दृश्य प्रणाली और multisensory बातचीत के अध्ययन में सक्षम बनाता है । प्राकृतिक रूप से चूहों में स्वाभाविक रूप से व्यवहार करने में दीर्घकालिक संवेदी अधिगम की प्रायोगिक लागतों को कम करने के अलावा, यह दृष्टिकोण vivo में और विट्रो प्रयोगों में संयोजन को समायोजित करता है । रिपोर्ट किए गए उदाहरण में, वीडियो-ऑक्कुलोग्राफी को सीखने के पहले और बाद में वेस्टिब्यूलो-ऑकुलर पलटा (VOR) और ऑप्टोकाइनेटिक पलटा (ओसीआर) को मापने के लिए किया जाता है । चूहों दृश्य और कर्ण कोटर आदानों के बीच इस दीर्घकालिक संवेदी संघर्ष करने के लिए उजागर एक मजबूत VOR लाभ में कमी प्रस्तुत लेकिन कुछ okr परिवर्तन का प्रदर्शन किया. डिवाइस विधानसभा, पशु देखभाल, और पलटा माप के विस्तृत कदम इसके द्वारा सूचित कर रहे हैं ।
Introduction
संवेदी संघर्ष, जैसे कि दृश्य वाले, दैनिक जीवन में मौजूद हैं, उदाहरण के लिए, जब कोई चश्मा पहनता है या संपूर्ण जीवनकाल (विकासात्मक विकास, संवेदी तीक्ष्णता, आदि में परिवर्तन) के दौरान होता है । एक अच्छी तरह से वर्णित सर्किट एनाटॉमी के कारण, आसानी से नियंत्रित संवेदी आदानों, quantifiable मोटर outputs, और सटीक quantifiable तरीकों1, घूरना स्थिरीकरण सजगता कई प्रजातियों में मोटर सीखने के मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया गया है. मनुष्यों और बंदरों में, vestibulo-आंख पलटा (VOR) अनुकूलन प्रिज्म के उपयोग के माध्यम से अध्ययन किया है कि विषय कई दिनों के लिए पहनता2,3,4,5. के बाद से कृंतक मॉडल व्यवहार और सेलुलर प्रयोगों के संयोजन की अनुमति देता है, हम एक नई विधि विकसित करने के लिए स्वतंत्र रूप से एक हेलमेट की तरह डिवाइस के साथ चूहों बर्ताव में दीर्घकालिक संवेदी संघर्ष पैदा करते हैं । मानव और बंदरों में इस्तेमाल किया कार्यप्रणाली से प्रेरित होकर, प्रोटोकॉल कर्ण कोटर और दृश्य आदानों के बीच एक बेमेल उत्पन्न करता है (यानी, visuo-कर्ण कोटर बेमेल, vvm) कि VOR लाभ में कमी की ओर जाता है.
कृंतकों में एक VOR लाभ-डाउन अनुकूलन को ट्रिगर करने वाले शास्त्रीय प्रोटोकॉल चरण में दृश्य क्षेत्र को घुमाते हुए एक turntable पर सिर तय जानवर घूर्णन से मिलकर बनता है. इस प्रतिमान एक visuo-vestibular संघर्ष है, जो VOR काउंटर उत्पादक बनाता है बनाता है । दीर्घकालिक अनुकूलन प्रोटोकॉल लगातार कई दिनों6,7,8के पाठ्यक्रम पर इस प्रक्रिया की पुनरावृत्ति से मिलकर बनता है । नतीजतन, जब पशुओं के एक बड़े समूह का परीक्षण करने की जरूरत है, शास्त्रीय पद्धति समय की एक बड़ी राशि की आवश्यकता है । इसके अलावा, क्योंकि पशु सिर तय है, सीखने के ज्यादातर एक असतत आवृत्ति/वेग के लिए सीमित है और चर अवधि6के अंतर्वस् त्र उतारने अंतराल द्वारा बाधित असंतत प्रशिक्षण से मिलकर बनता है । अंत में, शास्त्रीय प्रोटोकॉल निष्क्रिय सीखने का उपयोग करें, के रूप में कर्ण कोटर उत्तेजना सक्रिय रूप से पशु स्वैच्छिक आंदोलनों द्वारा उत्पन्न नहीं है, एक स्थिति है कि बहुत कर्ण कोटर प्रसंस्करण आकार9,10.
aforementioned प्रयोगात्मक बाधाओं प्रस्तुत अभिनव पद्धति से पार कर रहे हैं । आवश्यक शल्य दृष्टिकोण सीधा है, और सामग्री का इस्तेमाल आसानी से व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं । एकमात्र हिस्सा है कि अधिक महंगी सामग्री पर निर्भर करता है व्यवहार का परिमाणन है; फिर भी, प्रोटोकॉल की बुनियादी बातों को किसी प्रयोग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, इन विट्रो जांच से सीखने के अंय व्यवहार अध्ययन के लिए । कुल मिलाकर, एक अस्थायी दृश्य हानि पैदा करके और कई दिनों से अधिक एक visuo-vestibular संघर्ष, इस पद्धति को आसानी से संवेदी क्षोभ या मोटर सीखने के साथ संबंधित किसी भी अध्ययन के लिए पीय किया जा सकता है.
Protocol
सभी पशु प्रक्रियाओं पेरिस डेसकार्टेस विश्वविद्यालय पशु नियमों का पालन किया ।
1. डिवाइस असेंबली
नोट: इस प्रोटोकॉल में प्रयुक्त उपकरण एक हेलमेट की तरह संरचना एक प्रत्यारोपित हेडपोस्ट के माध्यम से चूहों खोपड़ी पर तय है ।
- एक 3 डी प्रिंटर और सफेद अपारदर्शी पाली (लैक्टिक एसिड) (पीएलए) प्लास्टिक, प्रिंट डिजाइन और विनिर्देश यहां उपलब्ध कराई गई फ़ाइलों का उपयोग कर ( सामग्री की तालिकादेखें) दोनों डिवाइस और हेडपोस्ट के लिए का उपयोग करना ।
नोट: डिवाइस के आयामों चित्रा 2में दिखाया हेडपोस्ट के चित्र 1 और आयामों में दिखाया गया है. - एक स्ट्राइप्ड और साथ ही अन्तर्वासना डिवाइस का परीक्षण किया जाना है (चित्रा 2ए11) । धारीदार मॉडल को प्राप्त करने के लिए, काली नेल पॉलिश का उपयोग कर, डिवाइस की बाहरी सतह पर 3 मिमी बड़ी ऊर्ध्वाधर धारियों ड्रा । अन्तर्वासना की स्थिति में मुद्रित युक्ति में किसी संशोधन की आवश्यकता नहीं होती ।
2. हेडपोस्ट प्रत्यारोपण सर्जरी
इस प्रोटोकॉल में प्रयुक्त सभी सामग्रियों को अनुपूरक जानकारी में सामग्री सूची में विस्तृत किया गया है । चरण 2.7-2.9 प्रत्यारोपण किट में उपलब्ध कराई गई बायोमैटेरियल का उपयोग करें ( सामग्री तालिकादेखें) । बाँझ उपकरणों का उपयोग सुनिश्चित करने और विभिन्न क्षेत्रों में सर्जरी और वसूली की व्यवस्था । एक बार महारत हासिल करने के बाद, प्रत्यारोप प्रक्रिया के बारे में 30 मिनट तक रहता है ।
- एनालगेसिया के लिए, सर्जरी की शुरुआत से पहले 30 मिनट, subcutaneously बुप्रेनोर्पाइन (०.०५ मिलीग्राम/किग्रा) सुई और वापस अपने घर पिंजरे में जानवर डाल दिया ।
नोट: बुप्रेनोरपाइन के एनाल्जेसिक प्रभाव पिछले लगभग 12 ज, प्रक्रिया के अंत के बाद लंबे समय तक । हमारे अनुभव में, चूहों इस हस्तक्षेप से संबंधित संकट के किसी भी लक्षण नहीं दिखा लेकिन 0.05 मिलीग्राम की एक बाद की खुराक/बुपरेनॉरफिने सर्जरी के बाद 24h की सिफारिश की है । - 2.5%-3% आइसोफ्लूराने गैस के साथ एक कक्ष में जानवर को एनेस्थेटाइज़ करते हैं । 3 मिनट रुको और जांच करें अगर माउस ठीक से संवेदनाएं और चैंबर के अंदर आंदोलन की कमी को देख कर एनेस्थेटाइज्ड है । एक हीटिंग पैड के साथ एक शल्य तालिका पर एक नाक शंकु के लिए माउस पास और, interdigital चुटकी द्वारा, सत्यापित करें कि कोई वापसी पलटा है और १.५% करने के लिए आइसोफ्लूरेन कम है ।
- एक इलेक्ट्रिक रेसर का उपयोग कर माउस के सिर दाढ़ी । एक बाँझ वातावरण प्राप्त करने के लिए, आयोडीन समाधान के साथ और बाद में ७०% शराब के साथ मुंडा क्षेत्र रगड़ना । इस कार्यविधि को दो बार दोहराएं ।
- स्थानीय संज्ञाहरण के लिए सिर की त्वचा के नीचे (2%, 2 मिलीग्राम/किग्रा) लिडोकेन हाइड्रोक्लोराइड सुई और प्रभाव शुरू करने के लिए 5 मिनट रुको । सूखापन की वजह से आंख की क्षति से बचने के लिए, सामयिक नेत्र चिकित्सक मरहम के साथ माउस की आंखों को कवर ।
- कुंद forceps की एक जोड़ी के साथ, सिर के पीछे त्वचा हड़पने, और कुंद कैंची की एक जोड़ी के साथ (या स्केलपेल), के बारे में १.५ सेमी की एक अनुदैर्ध्य चीरा बनाने के लिए खोपड़ी बेनकाब ।
- एक स्केलपेल की मदद से, periosteum खरोंच । सावधान रहना भी मुश्किल खरोंच नहीं है, के रूप में headpost के निर्धारण से समझौता किया जा सकता है अगर खोपड़ी के लिए थोड़ा खून बहना शुरू होता है ।
- खोपड़ी के बीच पर हरी उत्प्रेरक की एक बूंद लागू करें । इससे अस्थि पारगम्यता बढ़ने से सीमेंट के निर्धारण में सुधार होगा.
- सीमेंट तैयार करें: मोनोमर की पांच बूंदों और उत्प्रेरक की एक बूंद के साथ बहुलक के (प्रत्यारोपण किट में प्रदान) एक चंमच मिश्रण । एक ब्रश की मदद से, लैंबडा और ब्रेगमा खोपड़ी लैंडमार्क्स के बीच सीमेंट मिश्रण का एक उदार राशि लागू करें;
- जल्दी से एक स्वाइप गति के साथ सीमेंट पर headpost जगह लैंब्डा से bregma के लिए जा रहा है । हेडपोस्ट के बाद रखा गया है, अवर भाग के आसपास अधिक सीमेंट फिर से लागू करने के लिए सुनिश्चित करें कि headpost ठीक से खोपड़ी से चिपक जाती है । उचित निर्धारण की गारंटी के लिए, सुनिश्चित करें कि सीमेंट बहुतायत से लागू किया जाता है और यह अगले चरण तक जारी रखने से पहले सूख जाता है ।
नोट: इस निर्धारण प्रक्रिया के साथ, हेडपोस्ट नहीं आएगा और दीर्घकालिक, दोहराए गए परीक्षणों के लिए अनुमति देगा; हमारे हाथ में, हेडपोस्ट हटाने < 10% है । - एक पाउडर-से-तरल अनुपात है कि मिश्रण की एक चिकनी निरंतरता सक्षम बनाता है लागू करने से राल मिश्रण तैयार करें । राल लागू करें जहां सीमेंट के रूप में के रूप में अच्छी तरह से हेडपोस्ट के आसपास लागू किया गया था ताकि इसकी सतह की रक्षा के लिए ।
- राल के लिए 3 मिनट रुको सूखी और मोनोफिलामेंट सीवन के साथ कान के पीछे त्वचा बंद करने के लिए । एक कपास झाड़ू के साथ, पतला लागू (10%-20%) संचालित क्षेत्र के लिए आयोडीन समाधान ।
नोट: सुनिश्चित करें कि त्वचा राल के लिए अटक नहीं मिलता है । - संज्ञाहरण बंद करें और हाइपोथर्मिया से बचने के लिए एक लाल गर्म प्रकाश के तहत जानवर को रखें । प्लेस सिक्त खाद्य और हाइड्रोजेल या एक और पानी पिंजरे के फर्श में जेल में आधारित स्रोत । जब तक यह चेतना आएगा माउस उपेक्षित मत छोड़ो । जैसे ही पशु पूरी तरह से प्रक्रिया से ठीक हो (आमतौर पर, 30 मिनट के बाद 1 ज), यह तीन या चार के समूहों के साथ एक पिंजरे में जगह सामाजिक बातचीत को उत्तेजित ।
3. डिवाइस निर्धारण
- ४८ ज सर्जरी के बाद, हेडपोस्ट पर कस्टम-बिल्ट हेड डिवाइस को सुरक्षित करें ।
- १.२ मिमी शिकंजा और एक पेषकश (१.३ मिमी हेक्स) की एक जोड़ी का उपयोग कर, धारीदार डिवाइस में छेद के साथ हेडपोस्ट में छेद संरेखित करें, शिकंजा जगह और उन्हें सुरक्षित । अन्तर्वासना की स्थिति को ठीक करने के लिए, डिवाइस को उल्टा कर दें और, पीछे के हिस्से के साथ (चित्रा 1ए) डिवाइस के रोस्ट्रल दिशा का सामना करते हुए, हेडपोस्ट में छेद के साथ डिवाइस में छेद संरेखित करें ।
नोट: यह सिफारिश की है कि यह कदम दो ऑपरेटरों, एक एक हाथ माउस संयम के साथ माउस पकड़े द्वारा किया जा सकता है, जबकि अंय हेडपोस्ट करने के लिए डिवाइस सुरक्षित । यदि निर्धारण एक एकल ऑपरेटर द्वारा किया जाता है, तो डिवाइस को रखा जा सकता है जबकि माउस गैस संज्ञाहरण के तहत है । - जांच करें कि डिवाइस अच्छी तरह से सुरक्षित है और जानवर द्वारा हटाया नहीं जा सकता है और यह कि डिवाइस सीधे माउस की नाक पर दबाव लागू नहीं करता है, जो संभावित रूप से दर्द, सांस के लिए कठिनाई, या त्वचा की चोट का कारण बन सकता है ।
नोट: यह सुनिश्चित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है डिवाइस को संतुलित रूप से माउस चेहरे पर डाला जाता है, ताकि आँखें पूरी तरह से सिर डिवाइस द्वारा कवर किया जाता है । जांच करें कि जानवर असामान्य दर्द या कष्ट के कोई लक्षण नहीं दिखाता है ।
- १.२ मिमी शिकंजा और एक पेषकश (१.३ मिमी हेक्स) की एक जोड़ी का उपयोग कर, धारीदार डिवाइस में छेद के साथ हेडपोस्ट में छेद संरेखित करें, शिकंजा जगह और उन्हें सुरक्षित । अन्तर्वासना की स्थिति को ठीक करने के लिए, डिवाइस को उल्टा कर दें और, पीछे के हिस्से के साथ (चित्रा 1ए) डिवाइस के रोस्ट्रल दिशा का सामना करते हुए, हेडपोस्ट में छेद के साथ डिवाइस में छेद संरेखित करें ।
- माउस पर 14 दिनों के लिए डिवाइस छोड़ दें ।
4. पशु देखभाल और निगरानी
- एक बार वापस अपने पिंजरों में, चूहों व्यवहार में कुछ असामान्यताएं प्रदर्शन करेंगे । सबसे पहले, पशु प्रणाम किया रह सकते हैं और अपने forepaws का उपयोग कर डिवाइस को निकालने के लिए प्रयास करें, लेकिन यह पहले घंटे के बाद बंद कर देना चाहिए. अगले निंनलिखित घंटों के दौरान, पशु आम तौर पर खुद को पिंजरे के अंदर orienting कठिनाइयों और भोजन और पानी के लिए पहुंचने प्रदर्शित करेगा । इसलिए, ४८ एच के दौरान प्रत्यारोपण के बाद, चूहों पर नजर रखने और पानी और भोजन के लिए आसान पहुँच प्रदान करते हैं, दोनों सीधे पिंजरे फर्श पर रखकर, उदाहरण के लिए.
- प्रोटोकॉल की अवधि के दौरान चूहों के वजन पर नज़र रखें । चूहों सही प्रत्यारोप के बाद और फिर हर 24 ज. विशेष ध्यान धारीदार डिवाइस पहने जानवरों को दिया जाना चाहिए, के रूप में वे आम तौर पर पहली ४८ एच के दौरान शरीर के वजन घटाने (1-2 जी) का अनुभव है, लेकिन एक सामांय गति के बाद फिर से वजन बढ़ने शुरू यह प्रारंभिक अवधि ( चित्रा 2बी11देखें) ।
- 2 दिनों के बाद, चूहों को अपने नियमित संकुटियों में लौटने की उम्मीद है । पशु सुविधाओं में इस्तेमाल किया प्रणाली पर निर्भर करता है, डिवाइस भोजन और पानी के लिए उपयोग को रोकने हो सकता है. यह सुनिश्चित करें कि खाने और पीने या तदनुसार वितरण प्रणाली को अनुकूलित करते समय पशु आसानी से हो ।
नोट: सिर आंदोलनों डिवाइस के साथ कुछ दिनों के बाद जानवरों द्वारा उत्पादित की सीमा डिवाइस द्वारा संशोधित नहीं है ( चित्रा 211देखें) (यानी, सिर आंदोलनों की सीमा का उत्पादन प्राकृतिक सिर आंदोलनों के समान रहता है) । - चूहों की भलाई सुनिश्चित करने के लिए, दैनिक निगरानी सुनिश्चित करने और प्रोटोकॉल की अवधि के दौरान अच्छी तरह से किया जा रहा गुणात्मक स्केल (तालिका 1) लागू करें ।
- यदि एक या अधिक निम्न मापदंड लागू करें, तो चल रहे प्रोटोकॉल से माउस निकालें:
- चूहों कि aforementioned गुणात्मक पैमाने पर 4 अंक से अधिक कुल स्कोर है तुरंत प्रयोग से बाहर रखा जाना चाहिए ( तालिका 1देखें) । स्कोर की परवाह किए बिना, अगर माउस 6 दिनों के बाद अपने प्रारंभिक वजन हासिल नहीं है, प्रक्रिया को रोका जाना चाहिए ।
- डिवाइस सही ढंग से हेडपोस्ट करने के लिए तय नहीं है, उदाहरण के लिए, जब छुआ या एक हिस्सा बंद आने के लिए शुरू होता है हेडपोस्ट हिलाता है । इसके कारण हेडपोस्ट को चूहे के सिर से बाहर आना पड़ता है और नतीजतन सीखने में रुकावट आती है, जो बताते हैं कि क्यों दैनिक दवायों आवश्यक हैं ।
- जब किसी माउस का हेडपोस्ट प्रोटोकॉल के किसी भाग के दौरान फट जाता है । खोपड़ी इस टुकड़ी से जुड़े रक्तस्राव के कारण, reimplantation सर्जरी एक कम सफलता दर है और प्रयास के लायक नहीं है ।
5. डिवाइस को हटाने
- सीखने की अवधि (इस प्रोटोकॉल में 14 दिन) के बाद, उसके निर्धारण (खंड 3) के लिए के रूप में एक ही निर्देश के बाद डिवाइस निकालें । जैसे ही डिवाइस को निकाल दिया जाता है, चूहों को वीडियो-ऑक्कुलोग्राफी परीक्षणों जैसे प्रयोगों के साथ परीक्षण करें, या उदाहरण के लिए, साथ में विट्रो इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी के रूप में पहले11वर्णित है ।
नोट: डिवाइस बंद कर दिया है के रूप में ही, चूहों वापस मानक, नेत्रहीन अबाधित वातावरण के लिए उजागर कर रहे हैं. इसलिए, प्रयोग करने का उद्देश्य है कि इस डिवाइस के सीखने के प्रभाव को हटाने के बाद सीधे परीक्षण ।
6. वीडियो-ऑक्युलोग्राफी सत्र
नोट: वीडियो-oculography प्रयोगों उत्पन्न आंख आंदोलनों रिकॉर्ड करने के लिए किया जाता है, जबकि पशु अंधेरे में घुमाया जा रहा है (vestibulo-आंख पलटा, VOR) या जानवर के परिवेश घूर्णन जबकि पशु अभी भी है (ऑप्टोकाइनेटिक पलटा, okr). प्रत्येक माउस से पहले और अनुकूलन प्रोटोकॉल के बाद इन दोनों सजगता के लिए परीक्षण किया गया था. वीडियो-oculography सेट-अप के बारे में अधिक विवरण के लिए, पहले प्रकाशित रिपोर्ट्स12,13देखें । आदेश में, रिकॉर्डिंग की शुरुआत से पहले दिन, एक परीक्षण प्रदर्शन के बिना 10minutes के लिए turntable के केंद्र में ट्यूब पर पशु जगह है, रोका रिकॉर्डिंग शर्तों को चूहों अभ्यस्त करने के लिए ।
- सिर द्वारा turntable पर माउस सुरक्षित-यह हेडपोस्ट में डाला शिकंजा की मदद से फिक्सिंग । पशु आसपास एक स्क्रीन गुंबद प्लेस और ऑप्टोकाइनेटिक प्रोजेक्टर के लिए छोड़कर कमरे में सभी रोशनी बंद कर देते हैं ।
नोट: वीडियो-oculography रिकॉर्डिंग जानवर अभी भी और इसकी आंखों के साथ खुला होने की आवश्यकता है । रिकॉर्डिंग सत्र में बाधा और जानवर अपने पिंजरे पर वापस डाल मामले में माउस स्वेच्छा से अपनी आँखें खुला रखने के लिए नहीं करता है, या यदि आँख की उपस्थिति रिकॉर्डिंग सत्र के दौरान बिगड़ती है. एक और प्रयास कम से 12h के एक विश्राम की अवधि के बाद किया जा सकता है । - okr पूर्ण क्षेत्र उत्तेजना (सफेद डॉट पैटर्न प्रक्षेपण) और दोनों दक्षिणावर्त और काउंटर दक्षिणावर्त दिशाओं में कई अलग वेग पर रिकॉर्ड शुरू करो । जैसे ही रिकॉर्डिंग खत्म हो जाती है, गुंबद को हटा दें ।
- पिच अंधेरे में VOR रिकॉर्ड करने के लिए सक्षम होने के लिए, आंखों के लिए 2% पिलोकार्पाइन की एक बूंद लागू14. यह अधिनियम और धीरे से एक कपास झाड़ू के साथ इसे हटाने के लिए कम से 5 मिनट रुको । पाइलोकार्पाइन पुतले को माप के दौरान एक निरंतर आकार के साथ संकुचित रखेगा, जिससे अंधेरे में आंदोलनों के समुचित परिमाणन की अनुमति होगी ।
- कमरे में सभी रोशनी बंद करें और पिच अंधेरे में पशु रखने के लिए turntable के शीर्ष पर एक बॉक्स जोड़. विभिन्न आवृत्तियों और/या विभिन्न वेग के साथ एक ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर sinusoidal कोणीय घुमाव का उपयोग क्षैतिज VOR शुरू करो ।
- एक बार रिकॉर्डिंग सत्र समाप्त हो गया है, एक पिंजरे ठीक से एक अवरक्त दीपक के साथ प्रबुद्ध करने के लिए माउस को वापस । गर्मी हाइपोथर्मिया को रोकने के लिए माउस के शरीर पर पाइलोकार्पाइन के माध्यमिक वाहिकाविस्फारक प्रभाव के कारण होगा ।
नोट: कारण जानवर रोका जा रहा है, रिकॉर्डिंग सत्र ९० मिनट से अधिक नहीं पिछले कर सकते हैं । अतिरिक्त परीक्षण सत्रों की आवश्यकता होने पर, सत्रों के बीच 24h के लिए एनिमल को आराम दें.
Representative Results
निंनलिखित आंकड़े चूहों कि 2 सप्ताह अनुकूलन या तो एक धारीदार या अन्तर्वासना डिवाइस पहने प्रोटोकॉल के साथ प्राप्त परिणामों को दर्शाते हैं । चित्रा 3 रिकॉर्डिंग सत्रों के दौरान देखा कच्चे निशान का एक उदाहरण से पता चलता है. के रूप में अंश की तुलना करके दिखाया गया है, VOR प्रतिक्रिया vvm प्रोटोकॉल के बाद कम हो जाती है (चित्र 3A, बनाम से पहले striped) । अन्तर्वासना चूहों के वोर्म अनुकूलन के बाद अनछुए रहे (चित्रा ३ए, पहले बनाम अन्तर्वासना के बाद). स्ट्राइप्ड डिवाइस (चित्रा 3B) पहने हुए चूहों की ओसीआर, vvm प्रोटोकॉल से पहले की अवधि से तुलनीय है और चूहों को अन्तर्वासना के लिए । चित्रा 4 ०.५ हर्ट्ज की एक निश्चित आवृत्ति पर मतलब VOR लाभ का एक परिमाणन उदाहरण से पता चलता है और ४० डिग्री प्रति सेकंड पर, पहले और बाद vvm प्रोटोकॉल, दोनों धारीदार और अन्तर्वासना उपकरणों के लिए. वहीं चूहों ने धारीदार डिवाइस पहना होने के बाद मजबूत नफा घटने की बात कहीं, जबकि अन्तर्वासना चूहों में महत्वपूर्ण नफा परिवर्तन नहीं हुआ । VOR के प्रभाव अलग वेग पर परीक्षण कमी/आवृत्तियों carcaud एट अल.11 और idoux एट अल.15द्वारा सूचित किया गया है ।
चित्रा 1 : हेड डिवाइस आयाम के साथ चित्रित, मिलीमीटर में. दृश्य: (A) पीछे, (B) पार्श्व, (C) नीचे, और (D) एरियल. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
चित्रा 2 : हेडपोस्ट आयामों के साथ चित्रित, मिलीमीटर में । प्रत्यारोपण सर्जरी में फिक्स्ड, इस प्रकाश (०.२ जी) पाली (लैक्टिक एसिड) प्लास्टिक हेडपोस्ट वीडियो-oculography सत्र के दौरान turntable पर माउस और सिर-पशु की फिक्सिंग के लिए अनुकूलन डिवाइस के लॉकिंग की अनुमति देता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
चित्रा 3 : VOR और okr उत्तेजनाओं के दौरान आँख आंदोलनों के उदाहरण कच्चे निशान. (एक, बाएँ) वाम: VOR ४० पर ०.५ हर्ट्ज पर प्रदर्शन °/s और (बी, सही) ऑप्टोकाइनेटिक उत्तेजना 10 °/s (काली रेखा) के एक निरंतर वेग में, एक दक्षिणावर्त दिशा में, (हरी लाइनों) से पहले और (पीला) के बाद धारीदार या अन्तर्वासना (जामुनी) डिवाइस पहने हुए । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
चित्रा 4 : उदाहरण VOR और ओसीआर लाभ मान या तो धारीदार या अन्तर्वासना डिवाइस के लिए अनुकूलन के बाद । लाभ (n = 10) धारीदार के लिए समय (दिन) के अनुसार प्लॉट किए गए थे और अन्तर्वासना (n = 6) उपकरणों के stimulations पर 40 °/s और ०.५ हर्ट्ज के लिए VOR (बाएँ), और 10 °/s के लिए दक्षिणावर्त दिशा okr (दाएँ). टाइमस्केल पर, "पहले दिन" अनुकूलन करने के लिए तुरंत पहले दिन का प्रतिनिधित्व करता है और "दिन 0" डिवाइस निकाल दिया जाता है, जब दिन का प्रतिनिधित्व करता है । त्रुटि पट्टियां मानक विचलन, * * * p < ०.००१, महत्वपूर्ण नहीं दर्शाते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।
| अंक | शारीरिक वजन परिवर्तन | भौतिक प्रकटन | व्यवहार |
| 0 | कोई नहीं या वजन | मानक | संकट और सामान्य चलन के कोई संकेत नहीं |
| 1 | वजन घटाने < 10% | कोई बॉडी ग्रूमिंग नहीं | बिगड़ा चलन या पिंजरा अभिविन्यास |
| 2 | 10%-20% के बीच वजन घटाने | निर्जलीकरण | -- |
| 3 | वजन घटाने > 20% | घाव | तंत्रिका ticks (उदा scratching, काट) |
तालिका 1: अच्छी तरह से मूल्यांकन के लिए गुणात्मक स्केल । सूचीबद्ध गुणात्मक पैरामीटर प्रोटोकॉल की अवधि के दौरान मूल्यांकन किया जाना चाहिए रहे हैं । योग वजन परिवर्तन, भौतिक प्रकटन, और व्यवहार स्कोर चार बिंदुओं से अधिक नहीं होना चाहिए ।
पूरक फ़ाइल 1. डिवाइस. stl. कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें ।
पूरक फ़ाइल 2. हेडपोस्ट. stl. कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें ।
Discussion
लंबे समय तक संवेदी क्षोभ यहां वर्णित एक visuo-vestibular बेमेल स्वतंत्र रूप से चूहों बर्ताव में उत्पादित के होते हैं । डिवाइस है कि चूहों 14 दिनों के लिए पहनते हैं प्रत्यारोपण करने के लिए, एक सरल और लघु सर्जरी एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध शल्य चिकित्सा किट का उपयोग किया जाता है. चूहे इस हेडपोस्ट प्रत्यारोप प्रक्रिया से कम 1 ज में ठीक हो और यह से संकट के कोई जुड़े संकेत दिखाओ । बाद में, इस प्रोटोकॉल के आवेदन के दिए गए उदाहरण में, VOR और okr को वीडियो-ऑक्युलोग्राफी तकनीक का उपयोग करके मापा जाता है । फिर भी, इस डिवाइस प्रेरित लंबी अवधि के अधिगम प्रोटोकॉल ऐसे विट्रो इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी में1, न्यूरोनल इमेजिंग, और विभिन्न व्यवहार assays के रूप में प्रयोगों की एक किस्म में इस्तेमाल किया जा सकता है. इस तकनीक के विकास के पीछे तर्क मानव और बंदरों में इस्तेमाल किया चश्मे आधारित पद्धति से प्रेरित था. यह तकनीक, तथापि, क्योंकि यह हारेगा के बजाय दृष्टि संशोधित करता अलग है । इस प्रकार, यह (अपने वर्तमान रूप में) visuo-vestibular बेमेल का एक चरम मामले का गठन किया । लेखकों का मानना है कि प्रदान की तकनीकी जानकारी डिवाइस के एक चश्मे की तरह संस्करण डिजाइन या आगे विशिष्ट सुविधा को विकसित करने के लिए उपयोगी हो सकता है-16उपकरणों सीमित ।
एक प्रकाश (०.९ जी) पाली (लैक्टिक एसिड) प्लास्टिक के बने, सिर डिवाइस के लिए एक युवा वयस्क माउस के सिर फिट डिजाइन किया गया था, थूनी के संरक्षण की अनुमति और पर्याप्त जगह छोड़ने के लिए पशु दूल्हे जाने के लिए laterally । इस उपकरण के सामने का हिस्सा थूंड के अंत को उजागर करने के लिए खिला और सौंदर्य व्यवहार की अनुमति है । डिवाइस थोड़ा अपारदर्शी है, ताकि पशु आसपास के सटीक दृष्टि से वंचित है, लेकिन अभी भी luminance उत्तेजना प्राप्त करता है । धारीदार और अन्तर्वासना प्रत्यारोपण सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण कर रहे हैं कि मापा प्रभाव धारीदार डिवाइस के आत्म जनित आंदोलनों के दौरान उच्च विपरीत दृश्य संकेत की वजह से visuo-vestibular बेमेल करने के लिए मुख्य कारण हैं और नहीं स्वांतरग्राही द्वारा संशोधन (यानी, माउस के सिर और गर्दन में लागू डिवाइस का वजन) ।
प्रायोगिक, चूहों कि धारीदार डिवाइस पहनी सीखने की अवधि के बाद ५०% की एक महत्वपूर्ण VOR लाभ कमी दिखाया; फिर भी, निरपेक्ष लाभ मूल्यों के लिए एक अंतर-व्यक्तिगत परिवर्तनशीलता हो सकती है । अन्तर्वासना चूहों कोई महत्वपूर्ण vor लाभ परिवर्तन दिखाया, इस प्रकार का प्रदर्शन है कि vor कमी संवेदी संघर्ष के कारण होता है और मोटर हानि से नहीं. इसके अलावा, युवा चूहों (< P26) VOR और okr लाभ मान पुराने जानवरों की तुलना में कम दिखाया17. उस कारण से, प्रयोग की योजना बनाते समय पशु आयु को ध्यान में रखा जाना चाहिए । अंत में, aforementioned चूहों बहिष्करण मानदंड (धारा ४.५) एक महत्वपूर्ण कदम है कि अच्छी तरह से सुनिश्चित करने के साथ-साथ विश्वसनीय परिणाम स्थापित करने के लिए पालन किया जाना चाहिए रहे हैं ।
इस प्रोटोकॉल के लाभों में से एक समय है कि यह सीखने की अवधि के दौरान experimenters बचाता है, VOR/okr अनुकूलन प्रोटोकॉल के अंय प्रकार की तुलना में । अब तक चूहों में VOR अनुकूलन सिर फिक्सिंग और एक घूर्णन turntable6,8,18,19, जो समय लेने वाली है पर पशु प्रशिक्षण द्वारा अध्ययन किया गया है, खासकर जब जानवरों का एक बहुत होना चाहिए प्रशिक्षित. प्रस्तुत प्रोटोकॉल एक बार में कई जानवरों के प्रशिक्षण की अनुमति देता है और समय बचाता है । इसके अलावा, इन शास्त्रीय प्रयोगों में प्रशिक्षण आम तौर पर प्रति दिन 1 ज तक ही सीमित हैं, जो कि अनुकूलन के कारण एक अलग गतिशीलता20के साथ सीखने की एक पुनरायोजित विकल्पन होने के लिए लंबे समय छोड़ने के लिए । यहां, उपकरण के सिर निर्धारण निर्बाध सीखने के लिए अनुमति देता है । एक अन्य लाभ यह है कि चूंकि सीखने की अवधि एक स्वतंत्र रूप से सिर-मुक्त स्थिति में उत्पन्न होती है, चूहे प्राकृतिक सिर आंदोलनों की एक श्रृंखला के माध्यम से सीखने में सक्षम होते हैं जो सक्रिय रूप से उत्पन्न होते हैं । शास्त्रीय प्रोटोकॉल में, पशु सिर तय है, जबकि निष्क्रिय turntable पर घुमाया जा रहा है ताकि सीखने की एक निर्धारित उत्तेजना (एक आवृत्ति, एक वेग)21 कि सिर आंदोलनों की प्राकृतिक श्रृंखला को प्रतिबिंबित नहीं करता है पर होता है । यह नोट करना महत्वपूर्ण है कि जब वे सक्रिय रूप से विषय द्वारा उत्पन्न होते हैं या जब बाह्य रूप से10लागू होते हैं, तो वेस्टिब्युलर सिस्टम आंदोलनों को भिन्न रूप से एन्कोड करता है; इस प्रकार, दोनों स्थितियों में शुरू सेलुलर तंत्र भी अलग हो सकता है.
कुल मिलाकर, वर्णित पद्धति को विवो में संयुक्त के लिए उपयुक्त है/लंबी अवधि के संवेदी रूपांतरों पर एक दृश्य संघर्ष और/या visuo-vestibular बेमेल में स्वतंत्र रूप से बर्ताव चूहों के बाद होने वाली । संवेदी संघर्ष मोशन सिकनेस का एक मान्यता प्राप्त कारण हैं, जो हाल ही में22,23चूहों के उपयोग को आकर्षित किया है कि एक क्षेत्र है. यह हाल ही में प्रदर्शित किया गया था कि लाभ इस उपकरण के उपयोग के कारण अनुकूलन मोशन बीमारी के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करता है जब चूहों एक उत्तेजक उत्तेजना15को उजागर कर रहे हैं । इसलिए, इस प्रोटोकॉल के लिए एक संवेदी संघर्ष करने के लिए अनुकूलन अंतर्निहित सेलुलर तंत्र की पहचान के रूप में के रूप में अच्छी तरह से विरोधी गति बीमारी उपचार विकसित किया जा सकता है ।
Disclosures
लेखक हित का कोई टकराव नहीं घोषित करते हैं ।
Acknowledgments
हम सिर उपकरणों और हेडपोस्ट विकास और उत्पादन के लिए patrice जेगौज़ो धन्यवाद । हम भी धंयवाद P. calvo, ए mialot, और ई. idoux डिवाइस और vvm प्रोटोकॉल के पिछले संस्करणों के विकास में उनकी मदद के लिए ।
यह काम केंद्र के राष्ट्रीय डेस etudes spatiales, cnrs, और विश्विद्यालय पेरिस descartes द्वारा वित्त पोषित किया गया । जे. सी. और एम. बी. को फ्रेंच ANR-१३-cesa-0005-02 से समर्थन प्राप्त है. एफ. एफ. बी. और एम. बी. फ्रेंच ANR-15-CE32-0007 से सहायता प्राप्त करें ।
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
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