Yöntem makalesi

Baş-sabit Farelerde bıyık-sinyalini eyeblink Klasik Koşullanma

DOI:

10.3791/53310

⸱

30 Mart 2016

 ,  , 
1Department of Physiology, Northwestern University

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Başa sabitlenmiş farelerde bıyık işaretli göz kırpma koşullandırması için burada sunulan hazırlık, farelerin silindirik bir koşu bandı üzerinde yürümesine izin verirken belirli bıyıkları hassas bir şekilde uyarır. Periorbital şok koşulsuz uyaran (US) ile eşleştirilmiş bir bıyık stimülasyonu koşullu uyaran (CS), bu aparat üzerinde güvenilir ilişkisel öğrenme ile sonuçlanır.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Göz kırpma koşullandırması, öğrenme ve hafızanın altında yatan sinirsel mekanizmaları araştırmak için yaygın bir paradigmadır. Hücresel düzeyde öğrenme ve hafızayı incelemek için mevcut olan kapsamlı bilimsel teknikler repertuarını daha iyi kullanmak için, istikrarlı bir kraniyal platforma sahip olmak idealdir. Fareler kısıtlamaya kolayca tahammül edemedikleri için, genellikle bir odada serbestçe hareket ederken eğitilirler. Koşullu uyaran (CS) ve koşulsuz uyaran (US) bilgileri iletilir ve göz kırpma yanıtları, farenin kafasına bağlı bir ip aracılığıyla kaydedilir. Burada sunulan kafaya sabitlenmiş aparatta, deneyi kolaylaştırmak için kafaları sabitlenirken farelerin istedikleri gibi koşmalarına izin verilir. CS olarak bıyık stimülasyonunun, US olarak periorbital bir elektrik şokunun verilmesine ve göz kırpma tepkilerini tespit etmek için göz kapağından elektromiyografik (EMG) aktivitenin analizine izin veren bu eğitim cihazı ile göz kırpma yanıtının güvenilir bir şekilde koşullandırılması elde edilir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Eyeblink klima Pavlovyan klima şeklidir ve birleştirici öğrenme ve hafıza nöral mekanizmaları araştırmak için bir model sistem. İnsanlarda, tavşan, kedi, sıçanlar ve fareler dahil olmak üzere çeşitli türlerin, araştırılmıştır. Paradigma iki eşleştirilmiş uyaranlara sunumunu içerir: nötr koşullandırılmış uyaran (CS, örneğin, bir ses, bir ışık flaş veya bıyık stimülasyon) ve çarpıcı koşulsuz uyaran (ABD; örneğin, göz bir hava puf ya da periorbital şok). ABD koşulsuz, dönüşlü eyeblink tepkisi (yani, UR) ortaya çıkarır. Sonunda, eşleştirilmiş CS-ABD birkaç sunumların ardından, konu ABD ile CS ilişkilendirmek öğrenir. Bu öğrenme durumunu yanıt (CR), ABD'nin sunumu öncesinde yalnız CS tarafından ortaya bir eyeblink şeklinde kendini gösterir.

izleme şeklinde eyeblink Tertibatı bir kaç saatlik bir uyarı içermeyen aralığını kapsarCS ve ABD (Şekil 1) ayıran undred milisaniye. O uyaran şarta 1 bilincini gerektirir çünkü iz klima bildirimsel öğrenme şeklidir. Zamansal boşluk 1-6 ilişkili olma ABD ve CS sırayla hipokampus gibi ön beyin bölgelerinde CS nöral 'iz' tutmak için hayvan gerektirir. Ön beyin bölgeleri ile birlikte, izleme Tertibatı serebellumda 7 bağlıdır.

Eyeblink klima, bu nedenle, satın alma, konsolidasyon ve alma da dahil olmak üzere bellek çoklu yönleriyle, soruşturma için yararlı bir paradigma. eyeblink klima sırasında, hayvanların bir kontrol grubu ABD sunumu yalnız ziyade öğrenilen CS-ABD dernek neden olabilir CS pseudoconditioning veya hassaslaştırılmış yanıtlar için test etmek rasgele sırayla eşleşmemiş uyaranlara ile sunulmaktadır.

Yaygın olarak kullanılan bir cihatus kemirgenler eyeblink klima soruşturma kemirgenler eğitim sürecinde 8-10 sırasında yaklaşık serbestçe hareket etmesine izin verilen bir bölme olduğunu. düzeneğin bu tür ile, bir bağlama ipi normalde kemirgen kafatasına takılan bir başlık parçası eklenir. Halata ABD (ve bazen de CS) verilmesi için ve bu uyaranlara (örn eyeblink tepki) 10 hayvanın tepki iletmeye olanak sağlar. bağlama kendisinin teslim uyaranlara türüne bağlı olarak değiştirilebilir ve eyeblink tepkisi kadar kaydedilir.

eyeblink klima için "özgürce hareket" gergin fareler kullanılmasının nedeni fareler kısıtlama karşı mücadele olmasıdır. Diğer türler bağlama için daha uygun olabilir de, eyeblink Tertibatı deneylerde fareler kullanılarak en büyük avantajı, mevcut genetik olarak modifiye edilmiş mutant çoğunluğu fare soyları olmasıdır. mücadele tam Res ilavetenFarelerin TRAINT akut stres ile sonuçlanır. stresi en aza indiren bir kafa sabit fare hazırlık eyeblink klima sırasında elde edilebilir fizyolojik bilgileri artacaktır. Örneğin bu sistem, 2 foton mikroskopi 11 kortikal nöronlar görüntüleme izin verir.

Genel sabit preparatlar ve ayrıca farelerde 11 eyeblink havalandırma için bir platform, Tetrode dizileri, iki foton kalsiyum görüntüleme ile kemirgen beyin in vivo elektrofizyolojik kayıtları, kaldırılabilir kranyal implantlar vasıtasıyla korteks optik görüntüleme için daha önceki deneylerde kullanılmış -16.

Kafa sabit sistemde, güvenilir uyarılması ve kayıtları fare (Şekil 2) tam kısıtlama olmaksızın sağlanmaktadır. serbestçe hareket sisteminde kullanılan gibi bir başlık farenin kafatasına yapıştırılmıştır. eğitim sırasında, baş kısmının içinde çubuklarına bağlı bir bağlayıcı yapıştırılmıştıramacıyla silindirik bandı kemirgen kafa (Şekil 2A) stabilize etmek için. Silindirik koşu bandı fare rahatça dinlenmek için izin verir, ancak fare eğer isterse, aynı zamanda çalıştırmak için ya da yürümek için izin verir. Bu sistemin kullanımı ile, fareler CS ve ABD gibi hafif bir periorbital elektrik çarpması gibi bıyık titreşim (Şekil 1) eğitilmiş olabilir. ABD cerrahi göze cilt yanal altına yerleştirilen teller aracılığıyla teslim edilir. CS, 2-tabakalı bir dikdörtgen bükme aktüatör (Şekil 2B) bağlanmış olan bir tarak ile teslim edilir. Tarak ve bükme ayar elemanı daha sonra eğitim sırasında düzgün bir pozisyonda taşınır ve her bir hayvan için en uygun dağıtımı için ayarlanır manyetik bir baz eklenir. tarak seçilen bıyıkları apışıp kalmak için konumlandırılmış. CS doğum sırasında, bir sinyal tarağı yerinden ve bıyık 17 titreşim yol açar bükme aktüatör gönderilir.

Diğer uyaranlara son 16,18,19 farelerde etkin bir koşullu uyaran olarak kullanılmıştır. nedeni bıyık stimülasyon Bu deneysel paradigma CS için seçilen keşif sırasında somatosensoriyel bilgi girişi için kendi burun kılı üzerinde fare hayvanların bağımlılığıdır. Bıyık uyarım, güvenilir ve etkili bir CS 20 olduğu gösterilmiştir. CS eyeblink klima 20,21 öğrenme ile ilişkili kortikal değişiklikler ve plastisite haritalama için zarif bir araç sağlar Dahası, burun kılı sistemi (yani, varil korteks), bıyık stimülasyon köklü ve organize kortikal substrat verilen. Bir baş-sabit sistem uyarılır nöronlar ve olmayan uyarılan bıyıkları girişlerini alan nöronlar arasındaki cevapları karşılaştırmak için seçilen bıyıkları kesin uyarılması için izin verir. Son olarak, farelerin birçok suşları yaşa bağlı işitme kaybı gibi nispeten genç yetişkinleri sergilemek 16 ile ilgili sorunları düzeltmek rağmen) şartına yanıp sırasında p> 22 ve gözkapağı kapatma görsel CS değiştirir. Bıyık stimülasyonu, bu komplikasyonların ya da etkilenmez.

eşsiz ve önemli CS ve ABD teslimat için yöntemler de dahil olmak üzere eyeblink klima, diğer kafa sabit hazırlıkları üzerine modifikasyonlar ve eyeblink yanıt edinimi burada sundu. Bu cihaz ve eyeblink klima eğitim paradigma güvenilirliği şartlandırılmış farelerde ve pseudoconditioned kontrol hayvanları (Şekil 7A) bir nispeten düz bir öğrenme eğrisi ile ilgili öğrenme eğrileri gösterilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

fareler içeren tüm işlemler Ulusal Sağlık Enstitüsü tarafından yayınlanan yönergelere dayalı Northwestern Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanan protokoller çerçevesinde yapıldı.

1. Silindir (Şekil 2A)

  1. Chettih ve ark. Ve Heiney ve diğerleri tarafından tarif edildiği gibi silindir oluşturmak. Uzun bir köpük silindiri 14-15 arasında. silindirin 10 cm uzunluğunda kesin ve aks, çapı bir metal çubuk 12.7 mm (0.5.) sığdırmak için merkezi aracılığıyla bir delik açın. Heiney ve ark. Veya başka bir destek (ör Pleksiglas) 15 tarafından tarif edildiği gibi, bir metal, optik deneysel devre üzerinde kendi aksı silindiri monte edin.
  2. Silindirin her iki tarafında çapı 12.7 mm olan iki dikey metal çubuklar dik.
  3. metal çubuklar üzerine iki dik açılı bağlar takın.
  4. dik açılı bağlar aracılığıyla (5 cm uzunluğunda, çapı 12.7 mm) iki çubuklar sabitleyin. Konik inciE bu çubuklar sona erer ve silindir (Şekil 2G) merkezinin üstünde onların biter düzeyinde.
  5. Matkap ve yere (Şekil 2G) konektörü kanatlarını yapacak iki 4-40 makine vidaları uyacak şekilde çubuklar tesviye uçları bir delik dokunun.

2. Montaj Bıyık Stimülasyon Sistemi (Şekil 2B)

  1. düzenli bir saç tarağı gelen tarağın 10 diş segment kesebilirsiniz.
  2. bir yarık kes yaklaşık 2-3 mm genişliğinde ve yaklaşık 5 mm 2 katmanlı dikdörtgen bükme çalıştırıcıyı kabul etmek tarak üst kısmında derin.
  3. Bükme aktüatör her yüzeyine bir tel lehim. üretici tarafından sağlanan lehim ve akı kullanın. elektrik akımından fare ve kullanıcıyı korumak için elektrik bandı ile aktüatör ve lehim örtün.
  4. bükme aktüatör şerit tarak düzlemine dik oturur, böylece tarak oyulmuş yarık içine aktüatör şeridi Kayma. Açı o 4'te eğik şekilde tarak5 ° ve daha doğal fare yüzünün eğrisini izler.
  5. hızlı ayar epoksi ile tarak üstüne aktüatör şeridinin ucunu sabitleyin.
    Not: bükme aktüatör şeridine lehimli teller aktüatör 40 volt sağlayan bir reosta bağlı olmalıdır. Önceki deneyler, 40 volt havalandırma için etkili olan, ancak herhangi bir irkilme yanıtı ortaya etmediğini göstermiştir.
  6. bükme aktüatör ve hareketli bir montaj tarağı yerleştirin. Normal olarak, in vitro elektrofizyoloji kulesi için manyetik bir tabana bağlanan bir pipet tutucusu iyi çalışır.

3. Silindir üzerindeki Çubuklar için Mounts Connector Montaj (Şekil 2C, 2E)

Not: bağlayıcı bir 3-D Weiss ve Disterhoft ve Galvez ark urgan için kullanılan Amphenol 221 serisi naylon şerit modellenmiş 7 delikli şerit baskılı olduğu 10,17.

  1. Bir 0-80 x-1 için şerit ilk delik dokunun"Makine vida. Bu konnektörüne baş kısmını demirlemek için bir kilitleme vidası olarak hizmet verecek. Elle vidayı çevirerek kolaylaştırmak için siyonoakrilik tutkalla kilitleme vidasının kafasına bir 0-80 somunu yapıştırın.
  2. (0-80 makine somun için oda sağlamak için) aday delik sonra boş bir delik bırakın ve kalan beş deliklerden beş altın kaplama Relia-tac yuvalarını itin.
  3. prizlere uçlarına beş uzun teller (Ethernet kablosu elde edilen teller) ve lehim kapalı kaplama şerit.
    Not: İlk iki tel bir amplifikatör sinyal filtreleme ve yükseltme takiben bir eyeblink yanıtı algılar elektromiyografi (EMG) sinyalleri kaydetmek için kullanılacaktır. İkinci iki bir uyarıcı izolatör şok sinyali verir. Geçen tel topraklama bağlantısı olarak görev yapacak. Bu teller zamanlı CS-ABD teslimat için kullanılan sistemlere bağlı olacak.
  4. Bir mult ile teller ve prizler arasındaki elektrik bağlantı sağlamakimeter. süreklilik ayarında multimetre koyun ve tel elimden uçlarına pim ve diğer prob prob birini basılı tutun. direnci düşüktür ve multimetre bir ton sesi yayar zaman pimleri ve telleri elektriksel olarak birbirlerine bağlı bulunmaktadır.
    1. multimetre bir süreklilik ayarı yoksa, alternatif olarak, pimleri ve telleri arasındaki direnci ölçün. ölçülen çok az direnç varsa elektriksel devamlılık vardır.
  5. İki TO-220 tarzı transistörlerin gelen konnektörü kanatlarını hazırlayın. transistörün emiter, baz ve kollektör uçlarının kes ve konnektörüne yapıştırılmış böylece yüzey seviyesi.
  6. Sekme vida başı altına kayabilir böylece deliği ihlal montaj sekmesinin kenarını kesin.
  7. konnektörüne transistörleri epoksit. Montaj sekmesinde delik silindir üzerinde çubuklara konnektörü sabitlemek için kullanılır.
  8. pr tellerin tabanına epoksi uygulasoketleri otruding ve epoksi kurumaya bırakın. Epoksi yalıtımı ve bağlantıları koruyacaktır.

4. başlık hazırlanması (Şekil 2D, 2E)

Not:. Headpiece şeridi bir 3-D Weiss ve Disterhoft ve Galvez ark 10,17 tarafından headpiece için kullanılan Amphenol 221 serisi naylon şerit modellenmiş 7 delikli şerit baskılı olduğunu. Bu parça artık ticari üretilmektedir. Yazıcı dosyası bu derginin web sitesinden indirilebilir.

  1. Bir 0-80 x 1 "makine vida için şerit ilk delik dokunun ve ilk delik sonra boş bir delik bırakın.
  2. (Dar uçlarından aracılığıyla) kalan beş deliklerin altından geçerek beş altın kaplama işaretçilerine itin. eşit şerit içine işaretçilerine iterek kolaylaştırmak için bir mengene kullanın.
  3. termal striptizci kullanarak, (çap. 0,005) bir paslanmaz çelik tel ucundan polimid kaplama yaklaşık 0.5 cm kaldırmak w soyulmuş ucunu lehimpim birinin açılması ire ve 0.6-0.7 cm tel kesme.
  4. hayvana geçmesine güncel izin telin ucundan yaklaşık 0.2 cm şerit.
  5. Kalan üç tel için 4.3-4.4 adımları tekrarlayın.
    Not: İkinci iki hayvana bir şok hizmet ederken ilk iki tel EMG yanıtları kaydeder.
  6. son (beşinci) tel topraklama kablosu olarak görev yapacak kadar, (0.005. çap) kaplanmamış paslanmaz çelik tel yaklaşık 5 cm kesilmiş ve kalan pin lehim.
  7. teller ve bir multimetre ile pimleri arasındaki sürekliliğini sağlamak. (Kaplanmamış olan topraklama kablosunun, durumunda, multimetre prob tel boyunca herhangi bir yere yerleştirilebilir.)

5. Cerrahi Hazırlık (Şekil 2F)

  1. headpiece dahil olmak üzere tüm cerrahi aletler sterilize edin. alkol iliklerine ve daha sonra steril tuzlu su ile durulayarak başlık parçası sterilize edin.
  2. % 3-4 v indüksiyon odasında fare anestezisidakikada oksijen 1-2 L bir akış oranında karıştırılır izofluran aporized.
  3. hayvan ayak tutam tam anestezi olduğunu teyit edin. o ayak tutam refleks yanıt vermiyor fare tam anestezi olduğunu.
  4. Hayvan tamamıyla anestezi yapıldıktan sonra, hayvanın kafası üst tıraş bir analjezik (0.05-2 mg / kg, sc) halinde buprenorfin hidroklorid doz enjekte stereotaksik çerçeve bazında kapalı bir ısıtma yastığı üzerine yerleştirin hayvan tam anestezi olduğunu tespit ve çerçeveye başını sabitleyin. dakikada oksijen 1-2 L bir akış oranında% 2 geçiş, hayvana buharlaştırılmış izofluran akışını korur. kornealar oftalmik merhem küçük bir miktar uygulayın.
  5. ikisi arasında değişen, povidon-iyot ve alkol üç kez, her ile kafa derisi dezenfekte edin.
  6. Bir numara 10 veya 15 neşter bıçağı ile, t önüne gelen kafatası açığa kafa derisi orta hat boyunca bir kesi yapmakinterparietal kemik (~ 1.5-2 cm) geçmiş yılları gözleri.
  7. Mikro klipleri ile cilt kanatlarının geri tutun. Bilateral kafatasının arka (yani, bütün altı klipleri kullanın) az bir gözünün üstünde klibi, rostral-kaudal eksen ortası boyunca bir ve bir tane koyun. başlık avulsiyon önlemek için, yan ve arka olmak üzere, mümkün olan kafatası kadar maruz kalmaktadır. Bu yapışkan siman uygulanması için yüzey alanını arttırır.
  8. neşter kullanılarak, periost kaldırmak ve temiz ve kuru bir çalışma yüzeyini sağlamak için kafatasının üst kısmında kazıyın. % 3 hidrojen peroksit ile üç kez kafatasının üst temizleyin.
  9. 00-90 vidaları kabul etmek için bir boyut 34 ters koni çapak veya 1,6 mm gravür kesici matkap ucu ile (içinde 0.0625. Uzunluğunda) kafatası içine iki delik delin. vidalar elektrik toprak bağlantısı sağlayacak. ne zaman righ Klima bir bregma önünde delik ve Lambda önünde diğer koyun, orta hat solt gözü. Her deliğe bir vida yerleştirin. her tam dönüş için kafatası içine vidayı 0.28 mm indirin; iki tam tur yeterlidir.
  10. Çimento yüzey alanı ve kavrama gücünü artırmak amacıyla kafatası üzerinde çapı yaklaşık 0,75 mm birkaç küçük divots oluşturun.
  11. tamamlanmış baş kısmını alın ve iki vida etrafında bir figür sekiz konfigürasyonunda topraklama kablosu rüzgar. topraklama tel başlık düzgün, daha sonra yerleştirilebilir, böylece biraz mola (baş kısmının ve vida arasında 1,5 cm ~) izin verir.
    Not: sekiz rakamı genellikle tel ve topraklama vidalar arasında iyi bir elektrik bağlantısı sağlar. tel de bir elektrik bağlantısı sağlamak için vida lehimlenebilir.
  12. Yapışkan yapıştırma çimento uygulayın. Yapışkan yapıştırma çimento karıştırma için üreticinin talimatlarına uyun ya da soğuk seramik karıştırma kabına L-Toz karışımı 4 kaşık toz, baz 8 damla ve katalizör 2 damla karıştırın (sıcaklık şerit o sağlamakn karıştırma çanağı tamamen siyah.) soğuk sıcaklık çimento çalışma süresini uzatır.
    1. Coat kafatası ve yapıştırma çimento ile liberal vidalar ve çimento kurumasını bekleyin. Bu sadece bir kaç dakika sürer.
  13. Çimento kuruduktan sonra, pim kafatası üzerinde, ayakta olan, dikey baş kısmını yerleştirin. konnektörüne benzer bir tutucu ile yerde baş kısmını tutun
    Not: headpiece işaretçilerine alabilmek için olmak -The tutucu sadece gerek "Connector Montaj 3." altın kaplama soketli bir beş delikli şeridi bakın. tutucu stereotaksik çerçeveye bir kola bağlanmıştır. tutucu ve kol kullanımı baş kısmının ve tellerin yerleştirilmesini kolaylaştırır.
  14. başlık yerleştirildikten sonra, periorbital alanı çevresinde cilt geri soyma ve bitiş elimden 0.2 cm ey doğrudan kaudal cilt altına dinlenme ve yaklaşık 2-4 mm izin vermek için iki şok telleri konumlandırmake. İki tel uçları birbirine temas etmesine izin vermeyin. göz çukurlarının üzerinde muskularis orbikularis iki EMG teller yerleştirin.
    1. Onlar çok uzun ve yörüngeye çizilmeye ve enfeksiyona neden doğrudan olabilir sanki görünüyor eğer Gerekirse, tellerin uçları kesilmiş. tel uçlarını keserek varsa, maruz yeterince çıplak tel olduğundan emin olun. teller çok uzun görünüyor Alternatif olarak, geri onlar headpiece dışarı uzatmak dibinde tel viraj.
    2. Tellerin tabanını Çimento (yani, baş kısmını yakın sonu) yapıştırıcı yapıştırıcı siman küçük bir yayılması ile kafatası üzerinde yer ve (daha önce açıklanan kısmının kullanılması yarısı) kurumasını bekleyin.
  15. Mikro klipleri kaldırın ve yavaşça geri çimento üzerinde deri kapaklarını katlayın. Göz kapağı bozulmasını önlemek için cilt için cildin herhangi bir kısmında gerginlik önlemek için doğal yerleşmesine izin, eyeblink tepki önlenmesi,ve hayvan sıkıntı.
  16. çimento ile headpiece üst kenarına kazıma cilt her şeyi kapsayan, diş çimento ile maruz kalan alanı mühür. gözlerin veya headpiece pimleri üzerine çimento damlayan önlemek için ekstra özen gösterin. Kısmen tedavi çimento düzeltti ve diş çimento çözücü ile nemlendirilmiş bir pamuklu çubuk ile manipüle edilebilir. çimento başlık tutucu çıkarmadan önce tamamen kurumasını bekleyin.
  17. hayvan kafesine geri hayvan değiştirmeden önce bir ısıtılmış yüzey üzerinde anestezi kurtarmak için izin verin. Metacam (1 mg / kg, SQ) verilmesini ve daha sonra tekrar kafesine hayvan.
  18. test veya eğitim öncesi hayvana kurtarma 5-7 gün izin verin. kurumunuzun kurallarına göre hayvana standart post-operatif bakım koruyun. ameliyat kurtularak iyileşmiş olmasından sonra, hayvan en azından günde bir kez kontrol edilmelidir. fakir beslenme ve / veya içme ve dikkatsiz davranışı belirtileri izleyin. ağrı varsahafifletilebilir kadar şüphelenilen, Metacam her 24 saat (post-ameliyat sonunda aynı doz) sağlarlar. Lidokain lokal hayvan çizilmesi veya rahatsızlık belirtisi gösteren ise yaraya tatbik edilebilir.

6. Silindir ve Eğitim (Şekil 2G) Mouse Yerleştirme

  1. silindirin üzerine fareyi yerleştirmek için, diğer işaret parmağı ve başparmak ile omuzlar geride fare açgözlü sonra tek elle kuyruk tutarak ve kısaca bir el ile fare dizginlemek. Farenin karın ve gövde etrafında kalan parmaklarını sarın.
  2. El fare frenleyici değil beraber, farenin kafasına headpiece Konnektörü takın ve kilitleme vidasını çevirin.
  3. silindir üzerinde hafifçe fare koyun ve çerçeveye konektörü takarken yerde tutun. silindire yukarıdaki barlar konnektörü tutturmak için iki vidayı kullanın.
  4. bağlayıcı silindir çerçevesine tespit edildikten sonra, serbest bırakılanFare beklemeye ase. fareyi silindire alışkanlık iki seans bir gün verin. Her alışkanlık oturumuna her klima oturumu aynı süreyi izin verin.
    1. Tutanak spontan göz kırpma habituation sırasında hızı ve ön maruz irkilme yanıtların oluşumunu en aza indirmek için bıyık titreşim CS fareler. gerçek bir klima oturumu sırasında olduğu gibi CS uygulayın, ancak elektrik olmadan ABD şok.
    2. Bireysel bıyıkları üzerinde tarağın dişleri kaymasını ederken, fare şartına tarafına Piezo sistem yakın (yaklaşık 0.5 cm) (sağ taraf) koyarak bıyık uyarımı CS uygulayın. Aynı bıyıkları günden güne aynı pozisyonda Piezo sistemini yerleştirerek günden güne uyarılır emin olun.
  5. klasik koşullama fare eğitim başlayın. Beş gün boyunca günde eğitim iki seans sunun. Her antrenmandan arasında yaklaşık iki saat bekletin.
    1. klimalı grup, deli(- Bir TEFE A385R uyaran izolatör teslim 3 mA, 0.3 mA) 100 msn uzun elektrik darbe ABD ile eşleştirilmiş bir 250 msn uzun bıyık titreşim CS (60 Hz) ve seans başına otuz çalışmalarda ver. (Şekil 1) 23 hipokampus görev bağımlı hale getirmek için 250 msn uzun uyaran ücretsiz iz aralığı ile CS ve ABD ayırın.
    2. Bir göz kırpma uyarılmış böylece her hayvan için elektrik çarpması yoğunluğunu ayarlayın. 30-60 saniyelik bir rasgele intertrial arayla ayrı denemeler (45 sn, seans başına 30 dakika toplam süresi ortalama.)
    3. Tek başına otuz eşleşmemiş CS sunun ve ABD tek başına çalışmalar her klimalı grup için belirtilen aynı uyaran parametreleri kullanarak pseudoconditioned gruba, (altmış çalışmaların toplam). hiçbir uyarıcı arka arkaya iki kez daha fazla sunulmaktadır olduğunu CS'nin tek başına ve ABD tek başına çalışmalar gibi pseudorandomized emin olun. 22.5 sn ortalama intertrial aralıklarla her deneme ayırın.
  6. desırayla alışkanlık ve eğitim boyunca 65 dB karaciğer arka plan gürültü bıyık stimülatörü tarafından oluşturulan titreşim herhangi bir gürültü maskelemek için.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

8-10 haftalık erkek C57BL6 / J fareleri kafa sabit silindirik koşu bandı aparatı üzerinde iz eyeblink klima konusunda eğitilmiştir. 8 fare eşleştirilmiş CS-ABD sunumlar (klimalı grup) ve 9 fareler ile eğitilmiş eşleştirilmemiş CS ve ABD sunumlar (pseudoconditioned grup) ile eğitilmiştir.

Bir şartlı fare şartlı yanıt Örnek EMG kayıtları, Şekil 3 ve 4'te gösterilmiştir. Her deneme için EMG k...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Klasik eyeblink klima öğrenme ve bellek altında yatan nöral substratları anlamak için yararlı bir araçtır ilişkisel öğrenme şeklidir. fare gibi kemirgenlerde eyeblink klima için kullanılan Önceki yöntemler hayvan hakkında serbestçe hareket etmesine izin veren bir odayı çıkıyor. Siegel ve ark., Işık uyarılmış izleme eyeblink şartlandırma Chettih ve ark., Ve Heiney ve ark. Ve en son kullanılan tarafından tanımlanan cihaz kullanılarak farelerde eyeblink iyileştirilmesi için bir kafa sabit hazırla...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları olduğunu beyan ederim.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma Savunma Bakanlığı (W81XWH-13-01-0243) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri (R37 AG008796) tarafından finanse edildi. Biz kafa sabit silindir aparatı oluşturmak için Northwestern Üniversitesi Makine dükkanında Alan Baker teşekkür ederiz. Biz MATLAB ve Solidworks onun rehberlik Dr. Shoai Hattori teşekkür ederim. Biz deneyi kontrollü LabView yazılımı Dr. John Gücü teşekkür ederim.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Exervo TeraNova Köpük Rulo 36" x 6"  AmazonB002ONUM0ESilindir
Pleksiglasiçin Özel yapım; 1 cm kalınlığında
Metal Çubuklar (12.7  mm çap)Ismarlama
4-40 makine vidası (.25 & nbsp; içinde. uzun)Amazon TedarikB00F33Q8QOSilindir için
Klasik Tasarım Saç TarağıConair93505WG-320Bıyık stimülasyonu için
2 Katmanlı Dikdörtgen Bükme AktüatörüPiezo SistemleriT220-A4-303X Bıyık stimülasyonu için
Lehim ve Akı KitiPiezo SistemleriMSF-003-NIBıyık stimülasyonu için
Manyetik TabanThor LabsMB175Bıyık stimülasyonu için
Manyetik taban
Electronic Connector Corp.'un 221 serisi naylon şerit konektörlerine dayalıWeiss ve Disterhoft'a dayalı ısmarlama, 2008
TO-220 Stil TransistörAmazon SupplyB0002ZPZYO Konektör için; kanatlar için
Relia-Tac SoketlerElektronik Konnektör A.Ş.220-S02Konnektör
için Relia-Tac PinleriElektronik Konnektör A.Ş.220-P02Başlık
için 0-80 paslanmaz çelik makine vidası (1 inç uzunluğunda)Amazon TedarikB000FN68EEKilitleme Vidası
0-80 paslanmaz çelik makine vidası altıgen somun (5/32 inç kalınlığında)Amazon SupplyB000N2TK7YKilitleme Vidası
Başlı Loctite Süper Tutkal-SıvıLoctite1365896Siyanoakrilik yapıştırıcı; kilitleme vidası için
Hızlı Ayar EpoksiAce Donanım18613Konektör ve bıyık stimülasyon sistemi için
Ethernet Kablosu TelleriEthernet kablosu, konektör için ayrı kabloları kullanmak üzere ayrılabilir:
Poliimid kaplı paslanmaz çelik teller (2  içinde. uzun, .005 inç. çap)PlasticsOne005sw / 2.0 37365 S-S & nbsp;Başlık, EMG ve şok telleri için
Paslanmaz çelik kaplamasız tel (.005  içinde. çapı)Sistemleri792800Başlık, topraklama kabloları için
Tenma Değişken OtotransformatörTenma72-110Bıyık stimülasyonu için; bükme aktüatörüne akımı ayarlamak için reosta
AmplifikatörA-M Sistemleri1700EMG sinyallerini filtrelemek ve yükseltmek için amplifikatör
WPI A385R uyaran izolatörüDünya Hassas Aletler31405için elektrik çarpması
İzothesia (Isoflurane)Henry Schein: Hayvan Sağlığı50031Ameliyat için; anestezi
Buprenex Enjekte Edilebilir CIIIReckett Benckiser İlaç A.ŞNDC 12496-0757-1Ameliyat için; analjezik
Akwa Gözyaşları: Kayganlaştırıcı Oftalmik Merhem AkornNDC 17478-062-35Anestezi altındayken göz kuruluğunu önlemek için yapay gözyaşı merhemi
Povidin-İyot Hazırlık PedleriPDINDC 10819-3883-1Ameliyat için; antiseptik
Alkol Hazırlama PedleriHerhangi bir standart eczaneden satın alınabilir
(no.3)Integra Miltex 4-7.Ameliyatiçin
Paslanmaz çelik cerrahi neşter bıçaklarıIntegra Miltex4-310 veya 4-315Ameliyat için; 10 veya 15 numara neşter bıçağı
%3 Hidrojen PeroksitHerhangi bir standart eczaneden satın alınabilir
Micro ClipRobozRS-5459Ameliyat için, cildi geri tutmak için
00-90 paslanmaz çelik makine vidası (0.0625  içinde. uzun)Amazon TedarikB002SG89X4 Ameliyat için, topraklama telini etrafına sarmak için
Profesyonel Döner AletCeviz İçi Boş29637Ameliyat için el matkabı, kafatasında delik açmak için
Ters Koni ÇapakRobozRS-6282C-34Ters koni çapak boyutu 34; ameliyat için, kafatasında delikler açmak için
Gravür Kesici Matkap UcuDremel106Gravür kesici; 1,6 mm bit; ameliyat için, kafatasında delikler açmak için
C& B Metabond-Hızlı! Çimento Sistemi "B" Hızlı TabanParkellS398Ameliyat için; yapıştırıcı yapıştırma çimento sistemi; başlık avülsiyonunu önlemek için önemlidir
C & B Metabond-Hızlı! Çimento Sistemi Şeffaf L-TozParkellS399Ameliyat için; yapıştırıcı yapıştırma çimento sistemi; Başlık avülsiyonunu önlemek için önemlidir
C & B Metabond-Hızlı! Çimento Sistemi "C" Üniversal TBB Katalizörü 0.7 mlParkellS371Ameliyat için; yapıştırıcı yapıştırma çimento sistemi; başlık avülsiyonunu önlemek için önemlidir
C& B Metabond-Hızlı! Çimento Sistemi Sıcaklık şeritli Seramik Karıştırma KabıParkellS387Ameliyat için; yapıştırıcı yapıştırma çimento sistemi; Başlık avülsiyonunu önlemek için önemli
İsviçre Cımbız, stil #5Dünya Hassas Aletler504506Ameliyat için
Püriten Pamuk Uçlu AplikatörlerVWR International10806-005 Ameliyat için
Dental Kalafat Kavrama Çimento KitiDentsply675570Ameliyat için; diş çimentosu
için dişli çubuk ısmarlama Şeritler.. Paslanmaz çelik cerrahi neşter kolları

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Clark, R. E., Squire, L. R. Classical conditioning and brain systems: the role of awareness. Science. 280 (5360), 77-81 (1998).
  2. Thompson, R. F., Kim, J. J. Memory systems in the brain and localization of a memory. PNAS. 93 (24), 13438-13444 (1996).
  3. Solomon, P. R., Vander Schaaf, E. R., Thompson, R. F., Weisz, D. J. Hippocampus and trace conditioning of the rabbit's classically conditioned nictitating membrane response. Behav Neurosci. 100 (5), 729-744 (1986).
  4. Moyer, J. R., Deyo, R. A., Disterhoft, J. F. Hippocampectomy disrupts trace eye-blink conditioning in rabbits. Behav Neurosci. 104 (2), 243-252 (1990).
  5. Weiss, C., Bouwmeester, H., Power, J. M., Disterhoft, J. F. Hippocampal lesions prevent trace eyeblink conditioning in the freely moving rat. Behav Brain Res. 99 (2), 123-132 (1999).
  6. Weiss, C., Disterhoft, J. F. Exploring prefrontal cortical memory mechanisms with eyeblink conditioning. Behav Neurosci. 125 (3), 318-326 (2011).
  7. Aiba, A., et al. Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice. Cell. 79 (2), 377-388 (1994).
  8. Skelton, R. W. Bilateral cerebellar lesions disrupt conditioned eyelid responses in unrestrained rats. Behav Neurosci. 102 (4), 586-590 (1988).
  9. Takehara, K., Kawahara, S., Takatsuki, K., Kirino, Y. Time-limited role of the hippocampus in the memory for trace eyeblink conditioning in mice. Brain Res. 951 (2), 183-190 (2002).
  10. Weiss, C., Disterhoft, J. F. Evoking blinks with natural stimulation and detecting them with a noninvasive optical device: A simple, inexpensive method for use with freely moving animals. J Neurosci Meth. 173, 108-113 (2008).
  11. Royer, S., et al. Control of timing, rate and bursts of hippocampal place cells by dendritic and somatic inhibition. Nature. 15 (5), 769-775 (2012).
  12. Goldey, G. J., et al. Removable cranial windows for long-term imaging in awake mice. Nature Protoc. 9 (11), 2515-2538 (2014).
  13. Lovett-Barron, M., et al. Dendritic inhibition in the hippocampus supports fear learning. Science. 343 (6173), 857-863 (2014).
  14. Chettih, S. N., McDougle, S. D., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. Adaptive timing of motor output in the mouse: the role of movement oscillations in eyelid conditioning. Front in Integ Neurosci. 5 (72), (2011).
  15. Heiney, S. A., Wohl, M. P., Chettih, S. N., Ruffolo, L. I., Medina, J. F. Cerebellar-Dependent Expression of Motor Learning during Eyeblink Conditioning in Head-Fixed Mice. J Neurosci. 34 (45), 14845-14853 (2014).
  16. Siegel, J. J., et al. Trace Eyeblink Conditioning in Mice is Dependent upon the Dorsal Medial Prefrontal Cortex, Cerebellum, and Amygdala: Behavioral Characterization and Functional Circuity. eNeuro. , (2015).
  17. Galvez, R., Weiss, C., Cua, S., Disterhoft, J. A novel method for precisely timed stimulation of mouse whiskers in a freely moving preparation: application for delivery of the conditioned stimulus in trace eyeblink conditioning. J Neurosci Meth. 177 (2), 434-439 (2009).
  18. Gruart, A., Sánchez-Campusano, R., Fernández-Guizán, A., Delgado-Garcìa, J. M. A Differential and Timed Contribution of Identified Hippocampal Synapses to Associative Learning in Mice. Cereb Cortex. , (2014).
  19. Weiss, C., et al. Impaired Eyeblink Conditioning and Decreased Hippocampal Volume in PDAPP V717F Mice. Neurobiol Dis. 11 (3), 425-433 (2002).
  20. Galvez, R., Weiss, C., Weible, A. P., Disterhoft, J. F. Vibrissa-signaled eyeblink conditioning induces somatosensory cortical plasticity. J Neurosci. 26 (22), 6062-6068 (2006).
  21. Galvez, R., Weible, A. P., Disterhoft, J. F. Cortical barrel lesions impair whisker-CS trace eyeblink conditioning. Learn & Memory. 14 (1), 94-100 (2007).
  22. Johnson, K. R., Zheng, Q. Y., Erway, L. C. A Major Gene Affecting Age-Related Hearing Loss Is Common to at Least Ten Inbred Strains of Mice. Genomics. 70 (2), 171-180 (2000).
  23. Tseng, W., Guan, R., Disterhoft, J. F., Weiss, C. Trace eyeblink conditioning is hippocampally dependent in mice. Hippocampus. 14 (1), 58-65 (2004).
  24. Joachimsthaler, B., Brugger, D., Skodras, A., Schwarz, C. Spine loss in primary somatosensory cortex during trace eyeblink conditioning. J Neurosci. 35 (9), 3772-3781 (2015).
  25. Boele, H. J. Cerebellar and extracerebellar involvement in mouse eyeblink conditioning: the ACDC model. Front in Cell Neurosci. 3 (19), (2010).
  26. Koekkoek, S. K. E., Den Ouden, W. L., Perry, G., Highstein, S. M., De Zeeuw, C. I. Monitoring kinetic and frequency-domain properties of eyelid responses in mice with magnetic distance measurement technique. J Neurophysiol. 88 (4), 2124-2133 (2002).
  27. Ward, R. L., Flores, L. C., Disterhoft, J. F. Infragranular barrel cortex activity is enhanced with learning. J Neurophysiol. 108 (5), 1278-1287 (2012).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

G z K rpma Ko ullanmasB y k Stim lasyonuEMG KaydSilindirik Ko u BandBa Par as mplantasyonuz Ko ullanmasrenme Belle iN robiyolojik Temel

İlgili makaleler