Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Langsiktig sensoriske konflikt i fritt oppfører seg mus

Published: February 20, 2019 doi: 10.3791/59135

Summary

Presentert protokollen produserer en vedvarende sensoriske konflikt for eksperimenter rettet mot å studere langsiktige læring. Ved permanent iført en fast enhet på hodet, er mus kontinuerlig utsatt for sensorisk ikke samsvar mellom visuell og vestibular innganger mens fritt flytte i hjem bur.

Abstract

Langsiktig sensoriske konflikt protokoller er en verdifull måte å studere motor læring. Presentert protokollen produserer en vedvarende sensoriske konflikt for eksperimenter rettet mot å studere langsiktige læring i mus. Ved permanent iført en enhet fast på hodet, er mus kontinuerlig utsatt for sensorisk ikke samsvar mellom visuell og vestibular innganger mens fritt flytte i hjem bur. Derfor muliggjør denne protokollen lett studiet av visuelle systemet og flere interaksjoner over en utbygget timeframe som ikke ville være tilgjengelig ellers. I tillegg til senke eksperimentelle kostnadene for langsiktig sensoriske læring i naturlig oppfører seg mus, passer denne tilnærmingen kombinasjonen av vivo og i vitro eksperimenter. I eksemplet rapporterte utføres video-oculography for å kvantifisere vestibulo-okulær reflex (VOR) og optokinetic reflex (OKR) før og etter å lære. Mus utsatt for langsiktig sensoriske konflikten mellom visuell og vestibular innganger presentert en sterk VOR gevinst nedgang, men viste noen OKR endringer. Detaljert fremgangsmåte av enheten forsamlingen, dyr omsorg, og refleks målinger er herved rapportert.

Introduction

Sensorisk konflikter, som visuelle som er tilstede i dagliglivet, for eksempel, når man bærer briller eller under en hel levetid (utviklingsmessige vekst, endringer i sensoriske skarphet, etc.). På grunn av en godt beskrevet krets anatomi, lettbetjente sensoriske innganger, målbare motor utganger og presis kvantifisering metoder1, blikk har stabilisering reflekser blitt brukt som modeller av motor læring i mange arter. Hos mennesker og aper, er vestibulo-okulær reflex (VOR) tilpasningen studert ved bruk av prismer som emnet bærer for flere dager2,3,4,5. Siden gnager modellen gir kombinasjonen av atferdsmessige og mobilnettet eksperimenter, utviklet vi en ny metode for å skape langsiktig sensoriske konflikt i fritt oppfører seg mus med en hjelm-lignende enhet. Inspirert av metodene som er brukt i mennesker og aper, protokollen genererer en konflikt mellom vestibular og visuelle innganger (dvs. visuo-vestibular misforholdet, VVM) som fører til en nedgang i VOR gevinst.

Klassisk protokoller utløser en VOR få ned tilpasning i gnagere består av roterende hode-fast dyr på en platespiller mens rotere det visuelle feltet i fase. Dette paradigmet oppretter visuo-vestibular konflikt, noe som gjør VOR motproduktivt. Langsiktig tilpasning protokoller består av en gjentakelse av denne prosedyren i løpet av flere dager6,7,8. Resultatet når en storklasse av dyrene må testes, krever klassisk metode en stor mengde tid. I tillegg dyret er hodet-fast, læring er stort sett begrenset til en diskret frekvens/hastighet og består av usammenhengende treninger avbrutt av intertrial intervaller for variabelen varighet6. Til slutt, klassisk protokoller Bruk passiv læring, som vestibular stimulering ikke er aktivt generert av dyrets frivillig bevegelser, en situasjon som sterkt figurer vestibular behandling9,10.

Nevnte eksperimentelle begrensningene er overgått av presentert innovativ metodikken. Den nødvendige kirurgisk tilnærmingen er grei, og materialer er tilgjengelige kommersielt. Den eneste delen som dyrere materiale er kvantifisering av atferd; grunnleggende av protokollen kan likevel brukes for alle eksperimentet fra i vitro undersøkelser til andre atferdsmessige studier av læring. Samlet, ved å generere en midlertidig synshemming og visuo-vestibular konflikt over flere dager, denne metodikken kan lett transponeres noen studie opptatt sensoriske forstyrrelsene eller motor læring.

Protocol

Alle dyr prosedyrer fulgt Paris Descartes University dyr regelverket.

1. enheten montering

Merk: Enhet som brukes i denne protokollen er en hjelm-lignende struktur fast på mus hodeskaller ved hjelp av en implantert headpost.

  1. Bruke en 3D-skriver og hvite ugjennomsiktig poly (lactic acid) (PLA) plast, utskrift med tegning og spesifikasjon filer her (se Tabell for materiale) for både enheten og headpost.
    Merk: Dimensjoner av enheten vises i figur 1 og dimensjonene til headpost som vist i figur 2.
  2. En stripete samt falske enhet skal testet (figur 2A11). For å få den stripete modellen, og sort neglelakk, trekke 3 mm store striper på den ytre overflaten av enheten. Betingelsen humbug krever ikke endringer i trykte enheten.

2. Headpost implantasjon kirurgi

Alle materialer som brukes i denne protokollen er detaljerte i listen materialer i den utfyllende informasjonen. Trinn 2.7-2.9 bruk biologisk materiale i implantation kit (se Tabell for materiale). Kontroller bruk av steril instrumenter og ordne kirurgi og utvinning i ulike soner. Når mestret, varer implantasjon prosedyren ca 30 min.

  1. For analgesi, 30 min før starten av kirurgi, subcutaneously injisere buprenorfin (0,05 mg/kg) og satt tilbake dyret i buret sitt hjem.
    Merk: Buprenorfin smertestillende effekter siste ca 12 h, lenge etter slutten av prosedyren. I vår erfaring, mus viser ikke alle underskriver av smerte relatert til denne intervensjonen men en påfølgende dose 0,05 mg/kg buprenorfin anbefales 24 timer etter operasjonen.
  2. Bedøve dyr i et kammer med 2,5% - 3% isoflurane gass. Vent 3 min og sjekk hvis musen er riktig anesthetized ved å observere åndedrett og mangel på bevegelse inne i kammeret. Passerer musen til en forpart på en kirurgisk tabell med en varmeputen og ved interdigital knipe, kontrollere at det er ingen tilbaketrekning refleks og lavere isoflurane til 1,5%.
  3. Barbere hodet av musen bruker en elektrisk barberhøvel. For å få et sterilt miljø, gni barberte området med joden løsning og etter med 70% alkohol. Gjenta dette to ganger.
  4. Injisere lidokain hydroklorid (2%, 2 mg/kg) under huden på hodet lokalbedøvelse og vent 5 min for effektene skal starte. For å unngå øyeskade tørrhet, dekk musen er øynene med aktuelle ophthalmica vet salve.
  5. Med en stump tang, ta huden på baksiden av hodet, og med en stump saks (eller skalpell), gjør en langsgående snitt på ca 1,5 cm å avsløre skallen.
  6. Med hjelp av en skalpell, avlyse periosteum. Pass på at du ikke skraper for hardt som fiksering av headpost kan bli svekket hvis skallen begynner å blø litt.
  7. Påfør en dråpe grønne aktivatoren på midten av skallen. Dette vil forbedre fiksering av sement av økende bein permeabilitet.
  8. Forberede sement: Bland en skje (forutsatt i implantasjon kit) av polymer med fem dråper monomer og en dråpe katalysatoren. Med hjelp av en pensel, bruke en sjenerøs mengde sement blandingen mellom lambda og bregma skallen landemerker.
  9. Raskt plassere headpost på sement med en swiping bevegelse kommer fra lambda til bregma. Etter har plassert headpost, bruke flere sement rundt dårligere del slik at headpost riktig stikker til skallen. For å garantere riktig fiksering, kontroller at sement brukes helt og at det tørker før du fortsetter til neste trinn.
    Merk: Med denne fiksering prosedyren, headpost ikke gå av og tillate langsiktige, gjentatte tester; i våre hender, headpost fjerning er < 10%.
  10. Klargjør harpiks blandingen ved å bruke pulver til flytende forholdet som gir en glatt konsistens av blandingen. Bruke harpiks der sement ble brukt som rundt headpost for å beskytte overflaten.
  11. Vent 3 min for skal tørke og lukke hud ørene med monofilament Sutur. Med en bomullspinne, bruke utvannet (10% - 20%) joden løsning til opererte området.
    Merk: Kontroller at huden ikke får stakk til harpiks.
  12. Slå av anestesi og plassere dyret under en rød varmt lys å unngå nedkjøling. Sted fuktet mat og hydrogel eller en annen vannkilde basert i gel i bur gulvet. Ikke la musen uovervåket før det gjenvinner bevisstheten. Så snart dyret gjenoppretter fullt fra prosedyren (vanligvis 30 minutter til 1 time etter), plasserer du den i et bur med grupper på tre eller fire å stimulere samhandling.

3. enheten fiksering

  1. 48 timer etter operasjonen, sikre spesialbygde hodet enheten på headpost.
    1. Med en 1,2 mm-skruene og en skrutrekker (1,3 mm hex), Juster hullene i stripete enheten etter hullene i headpost, sett skruene og sikre dem. For å fikse betingelsen humbug, snu enheten opp ned og med bakre del (figur 1A) av enheten mot rostral retning, Juster hullene i enheten etter hullene i headpost.
      Merk: Det anbefales at dette trinnet utføres av to operatører, en holder musen med en ettall-hånd musen selvbeherskelse, mens den andre sikringen apparatet å headpost. Hvis fiksering er gjort av en enkelt operatør, kan enheten plasseres mens musen er under gass anestesi.
    2. Kontroller at enheten er godt sikret og kan ikke fjernes av dyret og at enheten ikke gjelder trykket på musen er nesen, som potensielt kan forårsake smerte, problemer med å puste, eller huden skade.
      Merk: Det er også viktig å sikre enheten settes symmetrisk i mus ansiktet, slik at øynene er helt dekket av hodet enheten. Kontroller at dyret ikke viser alle underskriver av unormal smerte eller ubehag.
  2. La enheten på musen i 14 dager.

4. animal omsorg

  1. Når tilbake i deres burene, mus har visse unormalt i atferd. Først dyret kan bo prostrated og prøve å fjerne enheten bruker sin forepaws, men dette skal slutte etter den første timen. I neste følgende åpningstider vises vanligvis dyret vanskeligheter orientere seg innenfor byrået og nå for mat og vann. Derfor i løpet av 48 timer etter implantasjon, overvåke musene, og gir enkel tilgang til vann og mat, ved å plassere både direkte på bur gulvet, for eksempel.
  2. Holde oversikt over muss vekter i løpet av varigheten av protokollen. Veie mus rett etter implantasjon og igjen hver 24 h. spesiell oppmerksomhet bør gis til dyr iført stripete enheten, som de vanligvis opplever kroppen vekttap (1-2 g) under første 48 h, men begynner å få vekt igjen i normalt tempo følgende den første perioden (se figur 2B11).
  3. Etter 2 dager forventes mus å gå tilbake til sine vanlige fakulteter. Avhengig av systemet brukes i dyr anlegg, kan enheten hindrer tilgang til mat og vann. Kontroller at dyret er rolig mens spise og drikke eller tilpasse dispensering systemet tilsvarende.
    Merk: Utvalget av bevegelser av hodet produsert av dyrene etter noen dager med enheten på ikke endres av enheten (se figur 211) (i.e., utvalget av bevegelser av hodet produserte fortsatt ligner på naturlige bevegelser av hodet).
  4. For ytterligere å sikre muss velvære, sikre daglig overvåking og bruke kvalitativ skalaen (tabell 1) av velvære i hele varigheten av protokollen.
  5. Fjerne en mus fra pågående protokollen hvis ett eller flere av følgende kriterier gjelder:
    1. Mus som har totalt score høyere enn 4 poeng på nevnte kvalitativ skala må umiddelbart bli ekskludert fra eksperimentet (se tabell 1). Uansett score, hvis musen ikke gjenvinne sin første vekt etter 6 dager, må prosedyren stoppes.
    2. Enheten er ikke riktig fast til headpost Hvis for eksempel headpost rister når rørt eller en del begynner å komme ut. Dette gjør headpost å gå av musen er hodet og dermed avbryter læring, som forklarer hvorfor daglig surveillances er nødvendig.
    3. Når en mus har sin headpost dratt av under alle deler av protokollen. På grunn av skallen blødningen knyttet til denne avdeling, reimplantation kirurgi har en lav suksessrate og er ikke verdt prøver.

5. fjerning av enheten

  1. Etter læring periode (i denne protokollen 14 dager), fjerner du enheten følge samme instruksjonene for sin fiksering (del 3). Så snart enheten er fjernet, kan du teste mus med eksperimenter som video-oculography tester, eller for eksempel med i vitro elektrofysiologi som beskrevet tidligere11.
    Merk: så snart enheten er tatt av, mus er utsatt tilbake til standard, visuelt uhindret miljøet. Derfor utføre eksperimenter som mål å teste læring effekten av denne enheten direkte etter fjerning sin.

6. video-oculography økter

Merk: Video-oculography eksperimenter utføres for å registrere genererte øyebevegelser mens dyret roteres i mørket (vestibulo-okulær refleks, VOR) eller ved å rotere dyrets omgivelser mens dyr er fortsatt (optokinetic refleks, OKR). Hver musen ble testet for begge disse reflekser før og etter tilpasning protokollen. Mer informasjon om video-oculography satt opp, kan du se tidligere publiserte rapporter12,13. For å venne mus til behersket innspillingen plassere forhold, dagen før begynnelsen av innspillingen, dyret på røret i sentrum av dreieskiven for 10minutes uten å utføre en test.

  1. Sikre musen på dreieskiven ved hodet-fikse det med hjelp av skruene inn i headpost. Plasser en skjermen kuppel rundt dyret og slå av alle lysene på rommet unntatt optokinetic projektoren.
    Merk: Video-oculography opptak krever dyret fortsatt og med øynene åpne. Avbryte innspillingen og sette dyret tilbake på buret sitt i tilfelle musen ikke frivillig holde øynene åpne, eller utseendet på øyet forverres under innspillingen. Et annet forsøk gjøres etter en hvile periode på minst 12h.
  2. Start OKR full-feltet stimulering (hvit prikk mønster projeksjon) og post på flere forskjellige hastigheter i både med urviseren og mot urviseren retning. Så snart de er over, fjerne kuppelen.
  3. For å kunne registrere VOR i stummende mørke, Påfør en dråpe 2% pilokarpin øyne14. Vent minst 5 minutter å handle og forsiktig fjerne den med en bomullspinne. Pilokarpin vil holde eleven innsnevret konstant størrelse i målingene, slik at riktig kvantifisering av bevegelser i mørket.
  4. Slå av alle lysene på rommet og legge til en boks på dreieskiven å holde dyr i tonehøyde mørke. Start den vannrette VOR bruker sinusformet kantete rotasjoner rundt en akse med forskjellige frekvenser og/eller forskjellige hastigheter.
  5. Når innspillingen er ferdig, kan du returnere musen til et bur riktig opplyst med en infrarød lampe. Varmen vil hindre nedkjøling forårsaket av sekundære vasodilator virkningene av pilokarpin på kroppen av musen.
    Merk: På grunn av dyr tilværelse behersket, innspillinger kan ikke vare mer enn 90 min. Når flere treningene er nødvendig, la dyr resten for 24 timer mellom økter.

Representative Results

Følgende figurer illustrerer resultatene med musene som gjennomgikk 2 uke tilpasning protokollen iført enten en stripete eller falske enhet. Figur 3 viser et eksempel på rå spor under innspillingen. Som vist ved å sammenligne spor, VOR svaret avtar etter VVM protokollen (Figur 3A, før og etter stripete). VOR humbug mus forble uendret etter tilpasning (Figur 3A, før og etter humbug). OKR mus iført stripete enheten (Figur 3B) sammenlignes perioden før VVM protokollen og humbug mus. Figur 4 viser en kvantifisering eksempel av mener VOR gevinsten på en bestemt frekvens på 0,5 Hz og 40 grader per sekund, før og etter VVM protokollen, for både stripete og falske enheter. Det er en sterk gevinst nedgang etter mus hadde stripete enheten, mens humbug musene hadde betydelige få endringer. Effekter av VOR nedgang testet på ulike hastigheter/frekvenser har rapportert Carcaud et al.11 og Idoux et al.15.

Figure 1
Figur 1 : Hodet enheten med dimensjoner i millimeter. Visninger: (A) tilbake, (B) side, (C) nederst og (D) antenne. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2 : Headpost med dimensjoner i millimeter. Løst i implantasjon kirurgi, dette lys (0.2 g) poly (lactic acid) plast headpost tillater låsing av tilpasning enheten musen og hodet-festing av dyr på dreieskiven under video-oculography-økter. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : Eksempel rå spor av øyebevegelser under VOR og OKR stimulations. (, Venstre) Venstre: VOR fremført på 0,5 Hz ved 40 ° /s og (B, høyre) optokinetic stimulering på en konstant hastighet av 10 ° /s (svart linje), i klokkens retning før (grønn linje) og etter (gul) iført stripete eller falske (lilla) enheten. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : Eksempel mener VOR og OKR få verdier etter tilpasning til enten stripete eller falske. Gevinster var tegnes ifølge tid (dager) for den stripete (n = 10) og humbug (n = 6) enheter på stimulations 40 ° /s og 0,5 Hz for VOR (venstre) og 10 ° /s klokken for OKR (høyre). På tidsskalaen, "før" dag representerer dagen umiddelbart før tilpasningen og "dag 0" representerer dagen når enheten er fjernet. Feilfelt representerer standardavviket, *** p < 0,001, ikke signifikant. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Poeng Kroppen vekt endringer Utseende Atferd
0 ingen eller vektøkning standard ingen tegn til nød og vanlig bevegelse
1 vekttap < 10% ingen barbering nedsatt bevegelse eller buret orientering
2 vekttap mellom 10% - 20% dehydrering --
3 Vekttap > 20% sår nervøs flått (f.eks riper, bite)

Tabell 1: kvalitativ skala for velvære vurderingen. Oppført er kvalitativ parametere som må vurderes i løpet av varigheten av protokollen. Sum vekt endringer, fysiske utseende og oppførsel score bør ikke være større enn fire poeng.

Ekstra fil 1. Device.STL. Klikk her for å laste ned denne filen.

Ekstra filen 2. Headpost.STL. Klikk her for å laste ned denne filen.

Discussion

Langsiktig sensoriske forstyrrelsene beskrevet her består av en visuo-vestibular mismatch produsert i fritt oppfører seg mus. For å implantatet enheten mus ha for 14 dager, utføres en enkel og kort kirurgi ved hjelp av en kommersielt tilgjengelig kirurgisk utstyr. Mus gjenopprette i mindre enn 1 time denne headpost implantasjon prosedyrer og viser ingen tilknyttede tegn på nød fra den. Senere, i den gitte eksemplet for denne protokollen måles VOR og OKR ved hjelp av video-oculography teknikk. Likevel, denne enheten-indusert langsiktige læring protokollen kan brukes i en rekke eksperimenter som i vitro elektrofysiologi1, neuronal bildebehandling og ulike atferdsmessige analyser. Begrunnelsen bak utviklingen av denne teknikken var inspirert av prisme-baserte metoder brukt i mennesker og aper. Denne teknikken, er imidlertid fordi det svekker snarere enn endrer visjon. Således, utgjør det (i sin nåværende form) et ekstrem tilfelle av visuo-vestibular feil. Forfatterne mener at gitt teknisk informasjon kan være nyttig for å utforme et prisme-liknende versjon av enheten eller videreutvikle bestemte funksjonen begrenser enheter16.

Laget av en lys (0.9 g) poly (lactic acid) plast, hodet enheten ble designet for å passe hodet av unge voksne mus, slik at beskyttelse av snuten og la nok plass til siden la dyr brudgommen. Fronten av enheten viser slutten av snuten til fôring og grooming atferd. Enheten er litt ugjennomsiktig, slik at dyret er fratatt presise visjon av de omliggende, men fortsatt mottar lystetthet stimulering. De stripete og falske implantations testes for å sikre at målt effekten skyldes hovedsakelig til visuo-vestibular misforholdet forårsaket av høy kontrast visuelle signalet under Egengenererte bevegelser av stripete enheten og ikke av proprioceptive endring (dvs., vekten av enheten brukes i mouse´s hodet).

Eksperimentelt, få musene som hadde stripete enheten viste betydelige VOR reduksjon av 50% etter læring perioden; Likevel, det kan være en Inter-individuelle variasjon for absolutt forsterkningen. Humbug mus viste ingen betydelig VOR få endringer, dermed demonstrere at VOR reduksjon er forårsaket av sensoriske konflikten og ikke av motor verdifall. Videre unge mus (< P26) viste VOR og OKR få verdier som er lavere enn eldre dyr17. Derfor må dyr alder tas i betraktning selv planlegger eksperimentet. Endelig er nevnte mus utelukkelse vilkårene (inndelingen 4.5) et viktig skritt som bør følges for å sikre at velvære samt opprette pålitelige resultater.

En av fordelene med denne protokollen er tiden som det sparer forskere i læring perioden, sammenlignet med andre typer VOR/OKR tilpasning protokoller. Så langt, har VOR tilpasning i mus blitt studert av hodet-festing og opplæring dyr på en roterende dreieskive6,8,18,19, som er tidkrevende, særlig når mange dyr må være trent. Presentert protokollen tillater opplæring av flere dyr samtidig, og sparer tid. Dessuten, disse klassiske eksperimenter er treningene vanligvis begrenset til 1t per dag, forlate lengre antatte unlearning at tilpasning til være en iterated veksling av læring/unlearning med ulike dynamikk20. Her gir leder-fiksering av enheten uavbrutt læring. En annen fordel er at siden læring perioden genereres i fritt oppfører hodet-fri situasjon, mus er kunne lære gjennom en rekke naturlige bevegelser av hodet som er aktivt generert. I de klassiske protokollene er dyret hodet-fast mens roteres passivt på dreieskiven slik at læring skjer på en bestemt stimulering (en frekvens, en hastighet)21 som ikke reflekterer det naturlige utvalget av bevegelser av hodet. Det er viktig for å merke seg at vestibulærsystemet koder bevegelser annerledes når de er aktivt generert av faget eller når eksternt brukt10; dermed cellulære mekanismer utløses i begge situasjoner kan også være forskjellig.

Samlet er metodene som beskrives egnet for kombinert/i vivo/i vitro studier på langsiktige sensoriske tilpasninger inntreffer etter en visuell konflikt og/eller visuo-vestibular mismatch i fritt oppfører seg mus. Sensorisk konflikter er en kjent årsak til bevegelse sykdom, som er et felt som nylig har tiltrukket bruk av mus22,23. Det ble nylig demonstrert at gevinst tilpasning forårsaket av bruk av denne enheten tilbyr beskyttelse mot reisesyke når mus er utsatt for en provoserende stimulans15. Derfor kan denne protokollen brukes til å identifisere de cellulære mekanismene underliggende tilpasning til en sensorisk konflikt så vel som å utvikle anti-reisesyke behandlinger.

Disclosures

Forfatterne erklærer ikke interessekonflikter.

Acknowledgments

Vi takker Patrice Jegouzo for hodet enheter og headpost utvikling og produksjon. Vi takker også P. Calvo, A. Mialot og E. Idoux for deres hjelp i utviklingen av tidligere versjoner av enhet og VVM protokollen.

Dette arbeidet ble finansiert av Centre National des etyder Spatiales CNRS og Université Paris Descartes. J. C. og M. B. få støtte fra den franske ANR-13-CESA-0005-02. F. F. B. og M. B. få støtte fra den franske ANR-15-CE32-0007.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Boyden, E. S., Raymond, J. L. Active reversal of motor memories reveals rules governing memory encoding. Neuron. 39 (6), 1031-1042 (2003).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Cullen, K. E. The vestibular system: multimodal integration and encoding of self-motion for motor control. Trends in Neurosciences. 35 (3), 185-196 (2012).
  11. 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).
  12. Stahl, J. S. Using eye movements to assess brain function in mice. Vision Research. 44 (28), 3401-3410 (2004).
  13. de Jeu, M., De Zeeuw, C. I. Video-oculography in mice. Journal of Visualized Experiments. (65), e3971 (2012).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).

Tags

Nevrovitenskap problemet 144 nevrovitenskap mus fritt oppfører seg mus vestibular VOR tilpasning visuelle sensoriske konflikt video-oculography blikket stabilisering motor læring
Langsiktig sensoriske konflikt i fritt oppfører seg mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

França de Barros, F., Carcaud,More

França de Barros, F., Carcaud, J., Beraneck, M. Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice. J. Vis. Exp. (144), e59135, doi:10.3791/59135 (2019).

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