Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Långsiktiga sensorisk konflikt i fritt bete möss

Published: February 20, 2019 doi: 10.3791/59135

Summary

Presenterade protokollet ger en ihållande sensorisk konflikt för experiment som syftar till att studera långsiktiga lärande. Genom att permanent bära en fast enhet på deras huvuden, utsätts möss kontinuerligt för en sensorisk obalans mellan visuella och vestibulära ingångar medan fritt rörliga i hem burar.

Abstract

Långsiktiga sensorisk konflikt protokoll är ett värdefullt sätt att studera motoriskt lärande. Presenterade protokollet ger en ihållande sensorisk konflikt för experiment som syftar till att studera långsiktiga lärande hos möss. Genom att permanent bära en enhet fast på deras huvuden, utsätts möss kontinuerligt för en sensorisk obalans mellan visuella och vestibulära ingångar medan fritt rörliga i hem burar. Detta protokoll kan därför lätt studiet av det visuella systemet och multisensoriska interaktioner över en utsträckt tidsram som annars skulle vara tillgänglig. Förutom att sänka experimentella kostnaderna för långsiktiga sensoriska lärande i naturligt bete möss, rymmer detta tillvägagångssätt kombinationen av in-vivo och in vitro- experiment. I det redovisade exemplet utförs video-oculography för att kvantifiera den vestibulo-okulär reflex (VOR) och optokinetic reflex (OKR) före och efter lärande. Möss utsätts för denna långsiktiga sensorisk konflikt mellan visuella och vestibulära ingångar presenterade en stark VOR vinst minskning men uppvisade några OKR förändringar. Detaljerade steg för enheten församlingen, Djurvård, och reflex mätningar rapporteras härmed.

Introduction

Sensoriska konflikter, såsom visuella sådana, är närvarande i det dagliga livet, till exempel, om man bär glasögon eller under en hela livslängd (utvecklingsmässiga tillväxt, förändringar i sensoriska skärpa osv.). På grund av en väl beskrivna krets anatomi, lättkontrollerad sensoriska input, kvantifierbara motor utgångar och exakt kvantifiering metoder1, blick har stabilisering reflexer använts som modeller för motor lärande i många arter. Hos människor och apor studeras vestibulo-okulär reflex (VOR) anpassning med hjälp av prismor som föremål bär för flera dagar2,3,4,5. Eftersom gnagare modellen tillåter en kombination av beteendeterapi och cellulära experiment, utvecklat vi en ny metod för att skapa långsiktiga sensorisk konflikt i fritt beter sig möss med en hjälm-liknande anordning. Inspirerad av den metod som används hos människor och apor, protokollet genererar en obalans mellan de vestibulära och visuella ingångar (dvs, visuo-vestibulära mismatch, VVM) som leder till en minskning av VOR vinst.

Klassiskt protokoll utlöser en VOR vinst-down anpassning hos gnagare består av roterande huvud-fast djuret på en skivspelare samtidigt vrida synfältet i fas. Detta paradigm skapar en visuo-vestibulära konflikt, vilket gör VOR kontraproduktiva. Långsiktig anpassning protokoll består av en upprepning av proceduren under loppet av flera dagar i följd6,7,8. Som ett resultat, när en stor grupp av djur behöver testas, kräver klassisk metod en stor mängd tid. Dessutom eftersom djuret är huvud-fast, inlärning är oftast begränsad till en diskret frekvens/hastighet och består av diskontinuerliga träningar avbryts av intertrial intervall av variabel längd6. Slutligen, klassiskt protokoll använder passiv lärande, som vestibulär stimulering inte genereras aktivt av djurets frivilliga rörelser, en situation som kraftigt formar vestibulära bearbetning9,10.

De ovannämnda experimentella begränsningarna är överträffas av den presenterade innovativa metoden. Den krävs kirurgisk metoden är enkel och de material som används är lätt tillgängliga kommersiellt. Den enda del som förlitar sig på dyrare material är kvantifiering av beteendet; grunderna i protokollet får dock användas för alla experiment, från in vitro- undersökningar till andra beteendemässiga studier av lärande. Genom att skapa en tillfällig synnedsättning och en visuo-vestibulära konflikt över flera dagar, kan Sammantaget denna metod enkelt överföras till någon studie som sysslar med sensorisk störning eller motoriskt lärande.

Protocol

Alla djur förfaranden följas gällande Paris Descartes University djur.

1. enheten församling

Obs: Den anordning som används i detta protokoll är en hjälm-liknande struktur fixeras på möss skallar med hjälp av en inopererad headpost.

  1. Med hjälp av en 3D-skrivare och vit ogenomskinlig poly (mjölksyra) (PLA) plast, skriva ut med hjälp av design och specifikation filerna som anges här (se Tabell för material) för både enheten och headpost.
    Obs: Måtten på enheten visas i figur 1 och dimensioner av den headpost som visas i figur 2.
  2. En randig samt simulerade enheten skall vara testad (figur 2A11). För att få den randiga modellen, med svart nagellack, rita 3 mm stora vertikala ränder på den yttre ytan av enheten. Villkoret sham kräver inte någon ändring till tryckta enheten.

2. Headpost implantation kirurgi

Alla material som används i detta protokoll är detaljerad i listan material i den kompletterande informationen. Steg 2,7-2,9 användning av biomaterial i implantation kit (se Tabell för material). Se till att användning av sterila instrument och ordna operation och återhämtning i olika zoner. När behärskar, varar förfarandet för implantation ca 30 min.

  1. För analgesi, 30 min före början av operationen, subkutant injicerar buprenorfin (0,05 mg/kg) och sätta tillbaka djuret i sin hem bur.
    Obs: Buprenorfins analgetiska effekter pågå ca 12 h, långt efter utgången av förfarandet. Vår erfarenhet möss visar inte några tecken på ångest relaterade till detta ingripande men en efterföljande dosen på 0,05 mg/kg buprenorfin rekommenderas 24 h efter operationen.
  2. Söva djuret i en kammare med 2,5% - 3% isofluran gas. Vänta 3 min och kolla om musen är ordentligt bedövas genom att observera andningen och brist på rörelse inne i kammaren. Passera musen till en näsan konen på ett operationsbord med en värmedyna och av interdigital klämmande, kontrollera att det finns inget tillbakadragande reflexen och sänka isofluran till 1,5%.
  3. Raka huvudet av musen med en rakapparat. För att erhålla en steril miljö, gnida det raka området med jodlösning och efter med 70% alkohol. Upprepa proceduren ytterligare två gånger.
  4. Injicera lidokain hydroklorid (2%, 2 mg/kg) under huden på huvudet för lokalbedövning och vänta 5 min för effekterna att påbörja. För att undvika ögonskador på grund av torrhet, täcka musens ögon med aktuell oftalmologiska vet salva.
  5. Med ett par trubbig pincett, grab huden på baksidan av huvudet, och med ett par trubbig sax eller skalpell, gör ett längsgående snitt på ca 1,5 cm att exponera skallen.
  6. Med hjälp av en skalpell, repa periostet. Var noga med att inte repa alltför hårt, som fixering av headpost kan äventyras om skallen börjar att blöda lite.
  7. Applicera en droppe grön aktivare på mitten av skallen. Detta kommer att förbättra fixering av cement genom ökande ben permeabilitet.
  8. Förbereda cement: blanda en sked (tillhandahålls i implantation kit) av polymer med fem droppar av monomer och en droppe av katalysatorn. Med hjälp av en borste, applicera en generös mängd av cement blandning mellan lambda och bregma skalle landmärken;
  9. Snabbt placera headpost på cement med en Swipe rörelse går från lambda till bregma. Efter headpost har släppts, återapplicera mer cement runt den sämre delen för att säkerställa att headpost ordentligt pinnar till skallen. För att garantera korrekt fixering, kontrollera cement appliceras rikligt och att den torkar innan du fortsätter till nästa steg.
    Obs: Med denna fixering förfarande, headpost kommer inte lossna och möjliggör långsiktiga, upprepade tester; i våra händer, headpost borttagning är < 10%.
  10. Förbereda harts mixen genom förhållandet pulver-till-flytande som möjliggör en smidig konsistens av blandningen. Tillämpa kådan där cement tillämpades samt runt headpost för att skydda dess yta.
  11. Vänta 3 min för kådan torka och nära huden på baksidan av öronen med monofilament sutur. Med en bomullstuss, gäller utspädda (10% - 20%) jodlösning till operationsområdet.
    Obs: Kontrollera huden inte fastnar till harts.
  12. Stäng av anestesi och placera djuret under en röd varm ljus för att undvika hypotermi. Placera fuktade livsmedels- och hydrogel- eller en annan vattentäkt som är baserat i gel i burens golv. Lämna inte musen utan uppsikt tills det återfår medvetandet. Så snart djuret återfår fullt från förfarandet (vanligtvis 30 min till 1 h efter), placera den i en bur med grupper av tre eller fyra att stimulera sociala interaktioner.

3. enheten fixering

  1. 48 h efter operationen, säkra den specialbyggda huvud enheten till headpost.
    1. Använder ett par 1,2 mm skruvar och en skruvmejsel (1.3 mm hex), rikta in hålen i randig enheten med hålen i headpost, Placera skruvarna och säkra dem. För att fixa villkoret sham, vänd enheten upp och ned och, med den baksida delen (figur 1A) av enheten inför den rostralt riktningen, rikta in hålen i enheten med hålen i headpost.
      Obs: Det rekommenderas att detta steg göras av två aktörer, en håller musen med en fasthållningsanordning för en hand mus, medan den andra säkra enheten till headpost. Om fixeringen görs genom en enda operatör, kan enheten placeras medan musen är under gas anestesi.
    2. Kontrollera att enheten är väl skyddade och inte kan avlägsnas genom djuret och att enheten inte gäller trycket direkt på musens näsa, som skulle kunna orsaka smärta, svårighet att andas, eller skada på huden.
      Obs: Det är också viktigt att säkerställa enheten sätts symmetriskt i mus ansikte, så att ögonen är helt täckt av enhetens chef. Kontrollera att djuret inte visar några tecken på onormal smärta eller ångest.
  2. Lämna enheten på musen i 14 dagar.

4. Djurvård och övervakning

  1. När tillbaka i sina burar, kommer möss uppvisar vissa avvikelser i beteendet. Först djuret kan bo lade och försöka ta bort enheten med dess framtassarna, men detta ska sluta efter den första timmen. Under de närmaste följande timmarna visar djuret oftast svårigheter orientera sig inne i buren och nå för mat och vatten. Därför under 48 h efter implantation, övervaka möss och ger enkel tillgång till vatten och mat, genom att placera både direkt på bur golvet, till exempel.
  2. Håll koll på mösss vikter under varaktigheten av protokollet. Väga mössen direkt efter implantation och igen varje 24 h. särskild uppmärksamhet bör ges till djur bära randiga enheten, när de normalt upplever viktminskning (1-2 g) under de första 48 h, men börjar gå upp i vikt igen i normal takt följande denna första period (se figur 2B11).
  3. Efter 2 dagar förväntas möss återgå till sin ordinarie fakulteter. Beroende på det system som används i djurens faciliteter, kan enheten förhindra tillgång till mat och vatten. Kontrollera att djuret är tillfreds när du äter och dricker eller anpassa doseringssystemet därefter.
    Observera: Utbudet av huvudrörelser som produceras av djuren efter några dagar med enheten på ändras inte av enheten (se figur 211) (i.e., spänna av huvudrörelser produceras fortfarande liknar naturliga huvudrörelser).
  4. För att ytterligare säkerställa mösss välbefinnande, säkerställa daglig övervakning och tillämpa kvalitativa skalan (tabell 1) av välbefinnande under hela protokollet.
  5. Ta bort musen från pågående protokollet om en eller flera av följande kriterier tillämpas:
    1. Möss som har en total poäng högre än 4 poäng på skalan ovan nämnda kvalitativa måste omedelbart uteslutas från experiment (se tabell 1). Oavsett poäng, om musen inte återfå sin ursprungliga vikt efter 6 dagar, måste förfarandet stoppas.
    2. Enheten är inte korrekt fast till headpost om till exempel headpost skakar vid beröring eller en del börjar att lossna. Detta orsakar headpost att lossna musens huvud och därför avbryter inlärning, vilket förklarar varför daglig ronderingar är nödvändiga.
    3. När en mus har dess headpost lurade under någon del av protokollet. På grund av skallen blödningen är associerade till denna avlossning, reimplantation operationen har en låg framgång och är inte värt att försöka.

5. borttagning av enheten

  1. Efter perioden lärande (i detta protokoll 14 dagar), ta bort enheten följer samma instruktioner som för dess fixering (avsnitt 3). Så snart enheten tas bort, testa möss med experiment såsom video-oculography tester eller, exempelvis in vitro- elektrofysiologi som tidigare beskrivits11.
    Obs: så snart enheten tas bort, utsätts möss tillbaka till standard, visuellt fri miljö. Därför utföra experiment som syftar till att testa lärande effekterna av denna enhet direkt efter dess avlägsnande.

6. video-oculography-sessioner

Obs: Video-oculography experiment utförs för att spela in de genererade ögonrörelser medan djuret att roteras i mörkret (vestibulo-okulär reflex, VOR) eller genom att vrida djurets omgivning medan djuret är fortfarande (optokinetic reflex, OKR). Varje mus testades för båda dessa reflexer före och efter anpassningsprotokollet. För mer information om video-oculography set-up, se tidigare publicerade rapporter12,13. För att habituerar möss till återhållsamma inspelningen placera villkor, dagen före början av inspelningen, djuret på röret i mitten av skivtallriken för 10minuter utan att utföra något test.

  1. Säkra med musen på skivspelaren av huvud-fixera det med hjälp av skruvarna infogas i headpost. Placera en skärm dome omger djuret och stänga av alla lampor i rummet förutom optokinetic projektorn.
    Obs: Video-oculography inspelningar kräver djuret vara fortfarande och med dess öppna ögon. Avbryta den inspelningen och lägger djuret tillbaka på sin bur om musen inte frivilligt hålla sina ögon öppna, eller om utseendet på ögat försämras under inspelningen. Ett nytt försök kan göras efter en viloperiod på minst 12 tim.
  2. Starta OKR full-fält stimulering (vit prick mönster projektion) och post på flera olika hastigheter i både medurs och counter medurs riktning. Så snart inspelningarna är över, ta bort kupolen.
  3. För att kunna registrera VOR i kolmörkt, applicera en droppe 2% pilokarpin till ögon14. Vänta minst 5 minuter att agera och ta försiktigt bort det med en bomullstuss. Pilokarpin kommer att hålla eleven trängd med i hela mätningar, så att korrekt kvantifiering av rörelser i mörkret.
  4. Stänga av alla lampor i rummet och lägga till en låda ovanpå skivtallriken att hålla djuret i pitch dark. Starta den horisontella VOR med sinusformad kantiga rotationer kring en vertikal axel med olika frekvenser och/eller olika hastigheter.
  5. När inspelningen är klar, återgå musen till en bur ordentligt upplyst med en infraröd lampa. Värmen kommer att förhindra hypotermi orsakad av sekundära vasodilaterande effekter av pilokarpin på kroppen av musen.
    Obs: På grund av djuret att vara fastspända, inspelning sessioner kan inte pågå mer än 90 min. När ytterligare test sessioner behövs, låt djur vila 24h mellan sessioner.

Representative Results

Följande figurer illustrerar de resultat som erhålls med möss som genomgick 2 veckors anpassningsprotokollet bär antingen en randig eller simulerade enhet. Figur 3 visar ett exempel på raw spår sett under inspelningarna. Som visas genom att jämföra spår, VOR svar minskar efter protokollet VVM (figur 3A, före vs efter randig). VOR sham möss förblev oförändrat efter anpassning (figur 3A, före vs efter sham). OKR möss bära randiga enheten (figur 3B) är jämförbar med perioden före VVM protokollet och att sham möss. Figur 4 visar en kvantifiering exempel på genomsnittliga VOR vinster vid en fast frekvens på 0.5 Hz och vid 40 grader per sekund, före och efter VVM protokollet, för både randiga och simulerade enheter. Det finns en stark vinst minskning efter möss bar randig enheten, medan sham mössen inte hade betydande vinst förändringar. Effekterna av VOR minskning testas vid olika hastigheter/frekvenser har rapporterats av Carcaud et al.11 och Idoux et al.15.

Figure 1
Figur 1 : Huvud enheten avbildas med mått, i millimeter. Visningar: (A) bakåt, (B) sida, (C) botten och (D) antenn. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2 : Headpost skildras med mått, i millimeter. Fast i implantation kirurgi, detta ljus (0.2 g) poly (mjölksyra) plast headpost tillåter låsa av enhetens anpassning till mus och huvud-fastställande av djuret på skivtallriken under video-oculography sessioner. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3 : Exempel raw spår av ögonrörelser under VOR och OKR stimuli. (En, vänster) Vänster: VOR utförs vid 0,5 Hz vid 40 ° /s och (B, rätt) optokinetic stimulering på en konstant hastighet av 10 ° /s (svart linje), i medurs riktning, innan (gröna linjer) och efter (gul) bär randiga eller simulerade (lila) enheten. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4 : Exempel menar VOR och OKR få värden efter anpassning till antingen randig eller simulerade enheten. Vinster var ritade enligt tid (dagar) för de randiga (n = 10) och sham (n = 6) enheter på stimuli 40 ° /s och 0,5 Hz för VOR (vänster) och 10 ° /s medurs för OKR (höger). På tidsskalan, ”innan” dag representerar dagen omedelbart före anpassning och ”dag 0” representerar den dag när enheten tas bort. Felstaplar representera standardavvikelsen *** p < 0,001, ej signifikant. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Punkter Kroppen vikt förändringar Fysiska utseende Beteende
0 ingen eller viktökning standard inga tecken på ångest och normal förflyttning
1 vikt förlust < 10% Ingen kropp grooming nedsatt rörelseförmåga eller bur orientering
2 viktminskning mellan 10-20% Dehydrering --
3 viktminskning > 20% sår nervös fästingar (t.ex. repor, bita)

Tabell 1: kvalitativ skala för välbefinnande bedömning. Listas de kvalitativa parametrar som skall bedömas under varaktigheten av protokollet. Den summan vikt förändringar, utseende och beteende noter bör inte vara större än fyra punkter.

Kompletterande fil 1. Device.stl. vänligen klicka här för att hämta den här filen.

Kompletterande fil 2. Headpost.stl. vänligen klicka här för att hämta den här filen.

Discussion

Den långsiktiga sensoriska störning beskrivs här består av en visuo-vestibulära obalans som produceras i fritt-beter sig möss. För att implantera den enhet som möss bära för 14 dagar, utförs en enkel och kort kirurgi med hjälp av ett kommersiellt tillgängliga kirurgiska kit. Möss återhämta sig i mindre än 1 h från proceduren headpost implantation och visar inga associerade tecken på ångest från det. Därefter i det givna exemplet av tillämpningen av detta protokoll mäts VOR och OKR med hjälp av video-oculography-tekniken. Ändå, denna enhet-inducerad långsiktigt lärande protokoll kan användas i en mängd olika experiment som in vitro elektrofysiologi1, neuronal imaging och olika beteendemässiga analyser. Logiken bakom utvecklingen av denna teknik var inspirerad av den prism-baserad metod som används hos människor och apor. Denna teknik skiljer sig dock eftersom det försämrar i stället för att ändrar vision. Det utgör således, (i sin nuvarande form) ett extremfall av visuo-vestibulära mismatch. Författarna anser att den angivna tekniska informationen kan vara användbar för att utforma en prisma-liknande version av enheten eller vidareutveckla specifika funktion-begränsa enheter16.

Gjorda av en ljus (0.9 g) poly (mjölksyra) plast huvud enheten var utformad för att passa huvudet av en ung vuxen mus, vilket gör att skyddet av nosen och lämnar tillräckligt utrymme sidled för att låta djur brudgummen. Den främre delen av denna enhet exponerar slutet av nosen att tillåta utfodring och grooming beteenden. Enheten är svagt ogenomskinlig, så att djuret berövas exakt vision av det omgivande men tar fortfarande emot luminans stimulering. De randiga och simulerade implantationer testas för att säkerställa att de uppmätta effekterna beror främst på den visuo-vestibulära obalans orsakas av hög kontrast visuella signalen under självgenererade rörelser av randiga enheten och inte av proprioceptiva ändring (dvs, vikten av enheten tillämpas i mouse´s huvud och hals).

Experimentellt, få möss som bar randig enheten visade en betydande VOR minskning med 50% efter perioden lärande. ändå kan det vara en interindividuell variabilitet för absoluta vinst värden. Sham möss visade inga betydande VOR få förändringar, vilket visar att minskningen VOR orsakas av sensoriska konflikten och inte av motorisk försämring. Dessutom unga möss (< P26) visade VOR och OKR få värden lägre än äldre djur17. Därför har djurens ålder att beaktas när man planerar experiment. Slutligen är ovannämnda möss uteslutningskriterier (se avsnitt 4.5) ett avgörande steg som bör följas för att säkerställa välbefinnande samt upprätta tillförlitliga resultat.

En av fördelarna med detta protokoll är den tid som det sparar praktiker under perioden lärande jämfört med andra typer av VOR/OKR anpassning protokoll. Hittills, har VOR anpassning hos möss studerats av huvud-fastställande och utbildning djuret på en roterande skivspelare6,8,18,19, vilket är tidskrävande, särskilt när en massa djur måste vara utbildade. Presenterade protokollet tillåter utbildning av flera djur samtidigt och sparar tid. Dessutom i dessa klassiska experiment är utbildningarna vanligtvis begränsad till 1 h per dag, lämnar långa perioder av förmodad unlearning som orsakar anpassning till vara en upprepade växling av lärande/unlearning med olika dynamics20. Här, möjliggör huvud-fixering av enheten oavbruten lärande. En annan fördel är att eftersom perioden lärande genereras i en fritt beter sig huvud-fri situation, möss kan lära sig genom en rad naturliga huvudrörelser som genereras aktivt. I de klassiska protokoll är djuret huvud-fast medan att vara passivt roteras på skivtallriken så att inlärningen sker vid en bestämd stimulering (en frekvens, en hastighet)21 som inte återspeglar huvudrörelser naturliga utbredningsområde. Det är viktigt för att notera att det vestibulära systemet kodar rörelser annorlunda när de genereras aktivt av föremål eller när externt tillämpas10; Således kan de cellulära mekanismer som utlöses i båda situationerna också variera.

Sammantaget är den beskrivna metoden lämplig för kombinerade/Invivo/in vitro- studier på långsiktig sensoriska anpassningar som inträffar efter en visuell konflikt eller visuo-vestibulära mismatch i fritt bete möss. Sensoriska konflikter är en erkänd orsak till åksjuka, som är ett område som rönt nyligen användning av möss22,23. Det visades nyligen att vinst anpassning orsakad av användning av denna enhet erbjuder skydd mot åksjuka när möss utsätts för en provocerande stimulans15. Detta protokoll kunde därför användas för att identifiera de cellulära mekanismer som ligger till grund för anpassning till en sensorisk konflikt samt att utveckla mot åksjuka behandlingar.

Disclosures

Författarna förklarar inga intressekonflikter.

Acknowledgments

Vi tackar Patrice Jegouzo för huvud-enheter och headpost utveckling och produktion. Vi tackar också P. Calvo, A. Mialot och E. Idoux för deras hjälp i utvecklingen av tidigare versioner av enheten och VVM protokoll.

Detta arbete finansierades av den Centre National des Etudes Spatiales, CNRS och den Université Paris Descartes. J. C. och M. B. få stöd från den franska ANR-13-CESA-0005-02. F. F. B. och M. B. få stöd från den franska 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

Neurovetenskap fråga 144 neurovetenskap mus fritt bete möss vestibulära VOR anpassning visuell sensoriska konflikter video-oculography blick stabilisering motoriskt lärande
Långsiktiga sensorisk konflikt i fritt bete möss
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