Name: Zemin Projeksiyon Maze kullanma Kayıt Sinir Aktivitesi otomatik Görsel Bilişsel Görevler (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-20T22:45:00.000+00:00
Duration: 11 min 15 s
Description: Öğrenin, zemin projeksiyon labirenti kullanarak sıçanlarda otomatik görsel bilişsel görevler ve eş zamanlı sinir aktivitesi kaydı için optimize şekillendirme ve eğitim prosedürleri. Bu yöntem, öğrenme ve dikkatin nöral mekanizmalarını incelemek için davranışsal ve elektrofizyolojik veri toplamayı entegre eder.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu çalışma, NSF IOS 1146334, NSF EFRI 0937848, DARPA N66001-10-C-2010 ve RDB&#39;sine NSF IOS 0522220 tarafından desteklenmiştir. Bu yazının hazırlanmasında yardım için Plexon Inc&#39;de Stacie Hyatt teşekkür ederim.

Tüm prosedürler Brown Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu kurallarına uygun idi. 1.. Sistemleri Genel Bakış Bir video izleme sistemi, belirli bir görev sıçan ilerlemesini izlemek için davranışsal kontrol sistemi ile etkileşime, kontrol uyaran sunum hedef davranışlarını değerlendirmek ve sıçan ilerleme dayalı ödülleri teslim. Bir vivo elektrofizyolojik kayıt sistemi olay ile ilgili analizler için nöral veri toplar. (Şekil 1A). <ol><li> Kat Projeksiyon Maze <ol><li> Kat Projeksiyon Maze 2 berrak, renksiz pleksiglas zemin duvarlar olmadan bir açık alan (147.3 cm x 111.8 cm) (0.6 cm kalınlığında). Katın alt kısa throw projektör kullanarak arkadan projeksiyon için pleksiglas parçalar ikinci bir dikdörtgen (147,3 cm x 111,8 cm x 1,25 cm) üzerine gerilen bir birlik kazanç Dual Vision Kumaş ekran. </li><li> Projektörü bağlayındavranışsal sistem PC ekran kartı. Bir anodize alüminyum çerçeve kullanarak Pleksiglas, ekran kumaş ve projektörü tutun. </li><li> Havai bir kamera ve sıçan için ICS ve headstage iplerini arayüzü için bir makara sistemi monte etmek bir havai eloksallı çerçeve takın. Not: Pre amplifikatör, elektriksel süreklilik ve zemin sağlamak Zemin Projeksiyon Labirent ve havai çerçeveyi tutan çerçeveyi takın. </li></ol></li><li> Video izleme <ol><li> Tutanak, parça ve adım 1.2.2 açıklanan bir tek üstten kamera ile gerçek zamanlı videoları analiz. </li><li> Sıçan izlemek için bir havai anodize alüminyum çerçeve üzerine bir havai kamera (standart VGA, 80 fps) mount </li><li> Sıçanın konumunu izlemek veya otomatik bir izleme sistemi ile sıçanın konturunun merkezini izlemek için sıçan headstage bağlı ışık yayan diyot (LED&#39;ler) ya kullanın. </li><li> Onl konum verilerini analiz etmek Cineplex Temel Davranış modülünü kullanınAyrıca ine ve daha fazla çevrimdışı analiz için veri dosyasını kaydedin. Not: Biz sıçan konumunu izleme ve analiz, kayıt için Cineplex Davranış Araştırma Sistemi 3.4.1 kullanabilirsiniz. Cineplex Takip modülü sıçan takibi için kullanılır. Hayvanın ilerleme etkin izleme, görev öneme sahip labirent ilgili pozisyonlarda iki boyutlu uzayda bölgeleri oluşturmak için Cineplex Temel Davranış modülünü kullanabilirsiniz. Bölgeleri dizileri içine kombine edilebilir, ve (örneğin bölgeleri ve dizilerin yerine içine girişleri gibi) Cineplex mantıksal olayları sıçan olay için kriterleri karşılayan eğer, bu olay gerçek olur böyle atanır. Davranışsal sisteme superport giriş kartı ile dijital çıkışlar ve arayüzü ile olayları atayın. </li></ol></li><li> Bir tam otomatik davranışsal kontrol sistemi <ol><li> Davranış testi arena: Kat Projeksiyon labirent üzerinde davranışsal görev için uygun bir şekilli deney arena kullanın. Olan Constructna mat beyaz akrilik kullanarak ve Zemin Projeksiyon Labirent doğrudan yerleştirin. Not: Ölçüler kullanılan davranışsal görev için özelleştirilebilir. Duvarlar, tipik olarak 45-50 cm yüksekliğinde bulunmaktadır. İşte biz (fiyonk labirent boyutları için Şekil 1B) bir oturumda gerçekleştirilen çalışmaların sayısını arttırmak için çift taraflı bir test arenalarda (fiyonk labirent 12) kullanın. Doğu Görüntü alanı, Batı Görüntü Alanı, bir Doğu Deneme Hazır Alanı ve Batı Deneme Ready Alanı (Şekil 1C): Test arena izleme yazılımı tanımlanan dört belirlenmiş alanları vardır. </li><li> Davranışsal sistemi: MED-PC IV yazılımı tarafından kontrol edilen bir davranış arayüzü sistemi (Ek) in-house MEDstate Notasyon yazılmış programları çalıştırır. , Görev sırasında bir sıçan ilerlemeyi izlemek görüntü sunumu kontrol, ses yardımlar sağlamak ve ödül sunmak için Cineplex davranışsal sisteminden olayları kullanın. <ol><li> Zaman st elde etmek Omniplex dijital girişe superport çıkış kartı Arayüzüçevrimdışı için PlexControl yazılım ortamında amped davranışsal olay oluşumları analiz eder. Programlanabilir bir ses jeneratörü kullanarak işitsel ipuçları Sorun. Not: Gerekirse burada sunulan cihazdan Davranışsal olayları bir veri transfer panosu üzerinden üçüncü parti donanım (optogenetic uyarılması için örn. lazer) çalışabilir. </li><li> Evin bir masaüstü arayüzü kabine superport çıkış kartı, superport giriş kartı ve programlanabilir ses üreteci. Masa kabine monte DIG-700F Decoder kartı kullanarak bir kişisel bilgisayar (PC) yüklü bir DIG-704PCI-2 PCI kart ile kart arayüzü. </li><li> Programlanabilir bir intrakranial kendi kendini uyarma uyarıcı kullanarak sıçan bipolar kare dalga ICS sunun. Bir PHM152 COM kartı üzerinden PC&#39;ye stimülatör ünitesini takın. Önerilen ICS parametreleri: Pulse 1 ve 2 süre: 500 mikro saniye olduğu; Gecikme Pulse 1 ve 2 arasında: 500 mikro saniye olduğu; Frekans: 100 Hz. Not: ICS teslimgörevi sırasında otomatik elle bir SmartCtrl modülü ile arabirim programlanabilir düğme kutusu kullanılarak teslim edilebilir. </li></ol></li></ol></li><li> Sinir veri toplama sistemi <ol><li> Emin olun Kat Projeksiyon Maze çerçevesi ve ICS sistemi nöral kayıtları elektriksel gürültüyü en aza indirmek için Omniplex Sinir Veri Toplama Sistemi preamplifikatör topraklanır. </li><li> Aynı anda sinir veri toplamak, çevrimdışı için veri dosyasında davranışsal sistemden Cineplex ve davranışsal olay bayrakları pozisyonel koordinatlar analizleri. </li></ol></li></ol> 2. Hayvan Preparasyon <ol><li> Hayvanlar <ol><li> Naif 22 günlük erkek Long-Evans sıçanları edinin. </li><li> Çifti fareleri barındırmak ve onları bir hafta boyunca vivari iklime alıştırmak için izin verir. </li><li> ~ 5 dakika boyunca her gün fareler tutun. </li><li> Sıçanlar 250-275 gr ulaştıklarında, kendi özgür beslenme ağırlığının% 85-90 kendi vücut ağırlıklarını koruyarak gıda programları başlar. Hedef bizsıçanlar 350 gr ulaşana kadar ights 10 g / ayına göre artmıştır. </li><li> Tek evi fareler ve stimülasyon ve kayıt elektrotları implant cerrahi başlamadan önce en az bir hafta boyunca yemek program devam ediyor. </li></ol></li><li> Cerrahi implantasyonu Standart aseptik koşullarda ve kurumsal ve düzenleyici kurallara göre cerrahi işlemleri yürütmek. <ol><li> Izofluran ile sıçan anestezisi. </li><li> Temizlik ve Bregma ve lambda belirlenmesi için kafatasını ortaya çıkarmak için kafa derisi bir kesi yapmak. </li><li> Ilgili koordinatlarda Kraniyotomi olun. </li><li> Kafatası çapa vidaları yapıştırın. </li><li> Aşağıdaki koordinatları kullanarak MFB içine bir ICS elektrot ucu düşürün: ön-arka, bregmadan -2.7 mm, lateral, 1.8 mm ±; dorsoventral, kafatası yüzeyinden -8.5 mm. Ikinci ICS elektrot elektrot arıza durumunda yedek olarak ters yarımkürede içine implante edilebilir. </li><li> T ICS elektrotlar Güvenlikemik çimentosu ile o kafatası ve bağlantı vidaları. Kaideyi elektrotların (uyarıcı elektrot üzerinde plastik gövde) çimento yok. </li><li> Ilgi sitesine kayıt elektrotları indirin ve kemik çimentosu ile cihazı sabitleyin. </li><li> Uzak kayıt cihazından ICS kaide yerleştirin ve kemik çimentosu ile çapa vidalar için ICS elektrotlar ve kayıt cihazlarını güvenli. </li><li> Şekillendirme protokole alışma başlamadan önce en az yedi gün kurtarma izin verin. </li></ol></li></ol> 3. Davranış Şekillendirme: Erken, Orta ve Geç Şekillendirme (Şekil 2): ​​Genel Şekillendirme üç aşamadan oluşmaktadır. Not: Erken ve Orta Düzey şekillendirme amacı her deneme için hazır Bölgesindeki sabit bir &#39;hazır konumunu&#39; korumak ve bir oturumda çok sayıda denemeler gerçekleştirmek için sıçan yetiştirmektir. Davranış şekillendirme Yarı-otomatik yüzden eğitim bir sıçan bireysel öğrenme oranları adapte edilebilir. Oncadet sıçan hassas ve tarafsız davranış kontrolü için tam otomatik protokolü (Şekil 2) üzerine sıçan aktarılması amacı ile belirli şekillendirme (Geç şekillendirme) göreve devam, başarılı bir &#39;hazır konumunu&#39; sürdürüyor. <ol><li> Erken şekillendirme (Şekil 2A) <ol><li> Gün 1: Ekipman daha sonra koloni dönmek devrede, 10 dakika için oda davranış için sıçan alıştırın. </li><li> 2. Gün: 1. adımı yineleyin, sonra 10 dakika boyunca test arenasına hayvan alıştırmak. </li><li> 3. Gün: sıçan için ICS ve headstage iplerini bağlayın ve 10 dakika boyunca test arenasına sıçan alıştırmak. </li><li> 4. Gün: Bir gayri yer tercihi klima protokolünü kullanarak bir yer tercihi kurmak için en düşük ICS genlik belirleyin. Pulse 1 ve 2 genliklere titre. Tipik genlik değerleri 20-80 uA bulunmaktadır. </li><li> Günde 5 Gönderen: I Ready Alanı ve doğu ve batı görüntü sunumları ilişkilendirmek fareleri eğitmek için ICS ödül sununCS ödül. Sıçan Doğu ve Batı Görüntü Alanları arasında değişen kadar devam edin. </li></ol></li><li> Ara madde şekillendirme (Şekil 2B). <ol><li> Bir davanın başlangıcını sinyal beyaz gürültü (50 dB) tanıtmak. Sıçan Hazır Alanını girdiğinde beyaz gürültü kapatın. </li><li> Hazır Alanına giriş için ICS teslim otomatikleştirmek ve başarılı &#39;hazır pozisyonlarını&#39; tamamlamak için. Giriş ve davranışları pekiştirmek başarılı &#39;hazır pozisyonunda&#39; de ICS teslim olasılığını ayarlayın. Not: şekillendirme sırasında bireysel rat performansını uygun elle ödül olasılıkları ayarlayın. Hazır Alanına giriş için ödül olasılıklarını azaltmak ve başarılı hazır pozisyonları sürdürmek. Başarılı bir &#39;hazır pozisyonlarını yerine getirmek için ödül Tavsiye edilen son olasılığı% 5-10 arasındadır. Sıçanlar hepsi doğru seçimler için ödüllendirilir. </li><li> Kısa &#39;hazır pozisyon&#39; süreleri (örneğin 200 msn) ile başlayın. Yavaş yavaş &#39;hazır konumu&#39; dura artırmak100 msn adımda yazıtlarıdır. </li><li> Sıçan deneme yeniden vardır bu yüzden sıçan erken &#39;hazır konumunu&#39; bozulursa beyaz gürültü açın. </li><li> Sıçan kadar 1.200 msn için &#39;hazır konumda&#39; düzenliyor zaman Geç şekillendirme taşıyın. </li></ol></li><li> Geç şekillendirme (Şekil 2C). Not: Geç şekillenmesinde Eğitim sıçan yerine hangi görev için özeldir. Tüm görev parametreleri hassas ve tarafsız denetim için bu şekillendirme adımda eğitim otomatikleştirmek ama elle ICS ödülleri sunmak için esneklik sağlamak. Iki görev için eğitim protokolleri anlatılmıştır. <ol><li> Görsel gerektirme biconditional ayrımcılık (vBCD) görev: basit bir şekil ve parlaklık discriminence üzerinde fareleri eğitmek için farklı görsel uyaranlara kullanın. <ol><li> Beyaz gürültü açarak deneme başlayın. </li><li> 1.200 msn - rastgele 700 &#39;hazır pozisyonu&#39; gecikmeleri empoze. </li><li> Başarılı bir &#39;hazır po güçlendirmek için gerekirse elle ICS sununsitions &#39;. </li><li> Görüntü sunum alan görüntülerin bir çift sunmak. Pseudorandomly Görüntü Alanı&#39;nın sol veya sağ tarafta doğru görüntü sunmak. </li><li> Doğru yanıt için ICS sunun ve zemini temizleyin. Sıçan doğru görüntü bulunduğu bölgeyi girdiğinde doğru bir tepki kaydedilir. Eğitimin ilk gününde yalnızca, yanlış bir tepki için bir caydırıcı olarak beyaz gürültü 75 dB patlama yayınlayacak. </li><li> Yanlış bir yargılamadan sonra bir düzeltme deneme yayınlayın. Düzeltme denemeler önceki yanlış deneme olarak aynı parametreleri (sol veya sağ tarafı ve &#39;hazır pozisyon&#39; gecikme) var. </li><li> Sıçanlar başarıyla basit ayrımcılığı gerçekleştirmek için edebiliyoruz, gerektirme biconditional ayrımcılık kuralının eğitmek için farklı zemin desenlerini tanıtmak. </li><li> Bağlam olarak hizmet görüntüleri ve iki ayrı zemin desenleri yeni bir çift sunmak. Doğru görüntü taban deseni şartına bağlı olduğu, siyah sta örneğingri kat ve kat (Şekil 3C) çizgili olduğunda beyaz daire doğru olduğunda r doğrudur. </li><li> Pseudorandomly zemin desen ve çalışmalar denge sağlamaktan her deneme için doğru görüntünün konumunu (sol veya sağ) atayın. </li><li> Deneme parametreleri önceki deneme özdeş olduğu yanlış bir yargılamadan sonra düzeltme denemeleri uygulayabilirsiniz. </li></ol></li><li> Görsel-uzamsal dikkat (VSA) görev: arenada belirlenen mekansal konumlarda Bugünü ışıklı beyaz çevrelerin hedef çemberin uzamsal konumu yaklaşım fareleri yetiştirmektir. Not: Bu görev için arenada Doğu ve Batı Resim Alanlarda farklı uzamsal yerlerde gri daireler vardır. Başarılı bir &#39;hazır pozisyona&#39; sonra, hedef daire (beyaza) yanar ve sıçan bu hedef konumu (Şekil 3B) yaklaşım gerekir. <ol><li> Rasgele 1,000-1,60 ve &#39;hazır konumu&#39; gecikmelerini empozeDeneme bazında bir deneme 0 msn. </li><li> Başarılı bir &#39;hazır pozisyonlarını&#39; güçlendirmek için gerekirse elle ICS sunun. </li><li> &#39;Hazır pozisyona&#39; tamamlanmasından sonra, rastgele gri dairelerden birini aydınlatmak. </li><li> Sıçan ışıklı dairenin bölge girdiğinde ICS sunun. </li><li> Aydınlatma kapatın ve ters (Doğu veya Batı) tarafında bir sonraki deneme başlar. </li><li> Deneme (daire yandıktan sonra 5 sn) sona kadar sıçan yaklaşır ya kadar geç şekillendirme başında, daire aydınlatmak. Doğru ya da ihmal deneme ya da her deneme Skor. Ihmal denemeler için, bütün kat (beyaz zemin sundu) yanar ve hiçbir ödül bir sonraki duruşmaya kadar hazır olacaktır. </li><li> Sıçan performans% 80 doğru ulaştığında, daire 1 sn yanmaya devam süreyi azaltın. Sıçan bir seçim yapmak için 5 sn. </li><li> Yanlış denemeler için ödül yok. Sonraki deneme başlayın. </li><li> Eğer bir ihmal trial, zemin aydınlatmak ve yeni bir deneme başlatmak. </li><li> % 80 doğru daha fazla hedef daire 500 msn aydınlatılan süresini azaltmak. </li><li> Rastgele her duruşma öncesi hedef yerleri seçin. Tüm zemin o davanın sonuna sinyal yanar önce sıçan bir seçim yapmak için 5 sn sahip olmaya devam edecektir. </li><li> Yanlış veya ihmal denemeleri için ödül yok. Sıçan arena karşı tarafında yeni bir dava başlatmalıdır. </li><li> Not: Ek çevreler başka görevi zorluk artırmak için her Görüntü Alanında eklenebilir. </li></ol></li></ol></li></ol>

<ol><li>Furtak, S. C., Ahmed, O. J., Burwell, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+neuron+activity+and+theta+modulation+in+postrhinal+cortex+during+visual+object+discrimination%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Single neuron activity and theta modulation in postrhinal cortex during visual object discrimination.</a> Neuron. 76, 976-988 (2012).</li>
<li>Furtak, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Floor+Projection+Maze%3A+A+novel+behavioral+apparatus+for+presenting+visual+stimuli+to+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">The Floor Projection Maze: A novel behavioral apparatus for presenting visual stimuli to rats.</a> J. Neurosci. Methods. 181, 82-88 (2009).</li>
<li>Bussey, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+touchscreen+cognitive+testing+method+for+rodents%3A+how+to+get+the+best+out+of+your+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">The touchscreen cognitive testing method for rodents: how to get the best out of your rat.</a> Learn. Mem. 15, 516-523 (2008).</li>
<li>Bussey, T. J., Muir, J. L., Everitt, B. J., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Triple+dissociation+of+anterior+cingulate%2C+posterior+cingulate%2C+and+medial+frontal+cortices+on+visual+discrimination+tasks+using+a+touchscreen+testing+procedure+for+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Triple dissociation of anterior cingulate, posterior cingulate, and medial frontal cortices on visual discrimination tasks using a touchscreen testing procedure for the rat.</a> Behav. Neurosci. 111, 920-936 (1997).</li>
<li>Forwood, S. E., Bartko, S. J., Saksida, L. M., Bussey, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rats+spontaneously+discriminate+purely+visual%2C+two-dimensional+stimuli+in+tests+of+recognition+memory+and+perceptual+oddity%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Rats spontaneously discriminate purely visual, two-dimensional stimuli in tests of recognition memory and perceptual oddity.</a> Behav. Neurosci. 121, 1032-1042 (2007).</li>
<li>Gaffan, E. A., Eacott, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+computer-controlled+maze+environment+for+testing+visual+memory+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A computer-controlled maze environment for testing visual memory in the rat.</a> J. Neurosci. Methods. 60, 23-37 (1995).</li>
<li>Keller, J., Strasburger, H., Cerutti, D. T., Sabel, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+spatial+vision+-+automated+measurement+of+the+contrast-sensitivity+function+in+the+hooded+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Assessing spatial vision - automated measurement of the contrast-sensitivity function in the hooded rat.</a> J. Neurosci. Methods. 97, 103-110 (2000).</li>
<li>Lashley, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanism+of+vision+V+The+structure+and+image-forming+power+of+the+rat%27s+eye%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Psychol%22%5BJournal%5D)">The mechanism of vision V The structure and image-forming power of the rat's eye.</a> J. Comp. Psychol. 13, 173-200 (1932).</li>
<li>Lashley, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Mechanism+of+Vision%3A+Xv.+Preliminary+Studies+of+the+Rat%27s+Capacity+for+Detail+Vision%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Gen.+Psychol%22%5BJournal%5D)">The Mechanism of Vision: Xv. Preliminary Studies of the Rat's Capacity for Detail Vision.</a> J. Gen. Psychol. 18, 123-193 (1938).</li>
<li>Minini, L., Jeffery, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+rats+use+shape+to+solve+%26%2334%3Bshape+discriminations%26%2334%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Do rats use shape to solve &#34;shape discriminations&#34.</a> Learn. Mem. 13, 287-297 (2006).</li>
<li>Milner, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-Stimulation+Reward+-+a+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Can.+J.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Brain-Stimulation Reward - a Review.</a> Can. J. Psychol. 45, 1-36 (1991).</li>
<li>Albasser, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+behavioral+protocols+to+extend+our+knowledge+of+rodent+object+recognition+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">New behavioral protocols to extend our knowledge of rodent object recognition memory.</a> Learn. Mem. 17, 407-419 (2010).</li>
<li>Bari, A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+application+of+the+5-choice+serial+reaction+time+task+for+the+assessment+of+visual+attentional+processes+and+impulse+control+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">The application of the 5-choice serial reaction time task for the assessment of visual attentional processes and impulse control in rats.</a> Nat. Protoc. 3, 759-767 (2008).</li>
<li>Agster, K. L., Burwell, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+function+of+the+rodent+postrhinal+cortex%3A+comparisons+to+other+cortical+regions%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Structure and function of the rodent postrhinal cortex: comparisons to other cortical regions.</a> , Brown University. Rhode Island, USA. (2007).</li>
</ol>

Bu video-makale için Başvuru ücreti Plexon A.Ş. tarafından desteklenmektedir

Biz resmen Kat Projeksiyon Labirent tam otomatik karmaşık görsel bilişsel görevleri fareleri tren protokolleri açıklar. Kat Projeksiyon Maze 2-seçim görsel ayrımcılık görev 1 performansı sırasında postrhinal kortekste nesne konumu bağlaç ve hata sinyallerinin sinirsel kurmak için başarıyla kullanılmaktadır. Davranış şekillendirme protokolü bireysel rat öğrenme hızına uygun adapte edilebilir böylece esnek olacak şekilde tasarlanmıştır. Davranışsal sistemi için yazılmış özel kod deneyci eğitim sırasında kritik aşamada otomatik ICS teslim olasılığını kontrol sağlar; örneğin &#39;hazır pozisyonunu&#39; eğitim. Kodu da sırasında bir programlanabilir düğme kutusunu kullanarak ICS manuel teslim izin vermelidir. Erken şekillendirme amacı davranışını takviye etmek üzere ödül verilmesi için etkili bir ICS uyarılması kurmaktır. Biz sti implante öneririz Mümkünbir yarımkürede etkisiz stimülasyon durumunda bilateral MFB içine elektrotlar mulating. Bizim deneyim, ancak, implante ICS elektrotlar ödüllendirici bir uyaran sunmak için işlevsel olmuştur neredeyse tüm olmuştur. Intermediate şekillendirme aşaması Hazır Bölgesindeki bir &#39;hazır pozisyonunu&#39; korumak için sıçan eğitim için önemlidir. &#39;Hazır konumda&#39; olarak, sıçan burun seçim görüntüler sunulacak Görüntü Alanları bakacak ile sabit olmalıdır. &#39;Hazır pozisyonu&#39; görüntüleri göründüğünde kontrol, sıçan görüntüleri ve sıçan görüntülerinin hangi mesafeyi yaklaşımlar hangi yönde. Biz sıçan kafası davranışlarının daha iyi kontrol ve hedef görüntü sunum daha hassas kontrolü için işaret ettiği yönü izlemek için sıçan headstage monte izleme LED&#39;leri öneririz. ICS Manuel teslim uygun &#39;hazır konumunu &amp; # korumak için fareleri yetiştirmek için ihraç edilebilir8217;. Sıçan her deneme tatmin edici &#39;hazır pozisyonlarını&#39; muhafaza edildiğinde, Geç şekillenmesinde eğitim özel görev olduğunu. Geç şekillenmesinde fareler belirli bir görevi gerçekleştirmek için belirli kuralları öğrenmek için eğitilmiştir. Bu yöntem, davranış şekillendirme sırasında daha hızlı öğrenme sonuçlanan sıçan anında geri bildirim sağlar ve otomatik görev nöral veri toplarken fazla bir oturumda denemeler tamamlandı olarak biz ödül teslim bizim yöntemi olarak ICS kullanın. ICS teslimat, ancak, nöral kayıtları elektrik eserler sonuçlanır, ve sürekli LFP veya multiunit verilerini analiz etmek için sorunlu olabilir. Elektrik dışlayıcı etrafında aralığı önce sürekli veri analizi sinir kayıt veri dosyasından isimli kaldırılabilir. Yüksek geçişli filtrelenmiş başak veri ICS basmakalıp eserler kolayca tek başak analizleri etkilemeden isimli kaldırılabilir. Zemin Projeksiyon Labirent için protokoller Geleceği optimizasyonu optogen kullanarak içerirelektrik stimülasyonu ile ilişkili eserler en aza indirmek ve ortadan kaldırmak için iç ödül sunmak için etik araçları. Kat Projeksiyon Maze sıçanların görsel yetenekleri için optimize edilmiş ve böylece daha uygun görsel olarak yönlendirilen davranış görevler için olduğunu. Bu, doğrudan karşılaştırmalar, çünkü verilen bir görevin başarılı edinimi için kullanılan farklı deneysel protokollerin ve kriterinin farklı tanımları Zemin Projeksiyon labirent ve edimsel odalarına deneysel paradigmalar arasında yapılamaz dikkat edilmelidir. Biz daha önce fareler görüntüleri edimsel odalarına 3,10 dikey sunuldu diğer çalışmalarda&gt; 300 denemeleri ile karşılaştırıldığında Labirent 2 Kat Projeksiyon 50 çalışmalarda ~ basit 2-seçim görsel ayrımcılık görev edindiği, ancak göstermiştir. VSA görev (5-CSRT) görsel dikkatsel değerlendirmek için tasarlanmış klasik 5 seçenekli bir seri reaksiyon görevi 13 sonra modellenmiştirsüreçler. Tipik olarak 5-CSRT bir operant bir oda içinde gerçekleştirilmiştir ve bir ışık flash belirtilen uygun burun karıştırmak burun deliğine bir yumruk yapmak için hayvan gerektirir, burada VSA görev hayvanların kalmak zorunda açık bir alanda içinde gerçekleştirilmektedir arenada belirli bir yerde sabit, hedef yerlere onların dikkatini çekmeye ve hafif uyarıcı görünmesini bekleyin. Bizim tecrübelerimize göre, fareler Kat Projeksiyon Maze VSA görev ~ 800 denemeleri ile karşılaştırıldığında 5-CSRT 14&#39;te ölçütünü (iki gün üst üste% 75) ulaşmak için ~ 3.200 denemeler gereklidir. Zemin Projeksiyon Labirent üzerinde yapılan davranış görevler başka yararı görevleri onun bakışını düzeltmek için hayvan gerektiren işlere karşı, çevresini keşfetmek için sıçan doğal eğilimi yararlanan geniş bir açık alanda, yürütülen olmasıdır sabit bir hedef. Açık bir alanda ve serbestçe hareket eden fareler kullanan önemli bir avantajı# 160; Kat Projeksiyon Maze cihazında allocentric ve benmerkezci hem mekansal bilgi görsel bilgi ile tahsil edilebilir olmasıdır. Bizim paradigmanın diğer avantajı görevleri statik görüntülerin sunumu ile sınırlı olması gerekmez ki. Pozisyon ve dinamik görsel uyaranlara özellikleri gelecekteki görevleri kullanılabilir. Cineplex Davranış Araştırma Sisteminin izleme yeteneklerini kullanarak, görevler verilen bir beyin yapısının daha ayrıntılı işlevsel anlayış için geliştirilmiş olabilir. Görsel güdümlü bilişsel görevleri ile eşzamanlı elektrofizyolojik kayıtları birleştirerek, beyin aktivitesi, karar verme ve görsel ayrımcılık gibi bilişsel süreçlerle ilgili nasıl temel sorular araştırılmalıdır. Görsel güdümlü görevler kullanarak, sıçan çalışmalarının bulguları daha iyi insan bilişsel hastalıklar için tedaviler sağlamak nihai hedefi ile insanlara tercüme edilebilir.

Görsel görevler yaygın altında yatan mekanizmaları, öğrenme ve bellek incelemek için insan ve maymun çalışmalarında kullanılmaktadır. Kemirgen modeller, ancak, hali hazırda daha iyi kontrol çalışmaları daha büyük bir ölçek için araştırmacılar tarafından erişilebilir, invaziv elektrofizyolojik teknikler izin avantajına sahiptir. Serbestçe hareket gibi genetik manipülasyonlar gibi diğer yaklaşımlar, elektrofizyolojik kayıtları ile birlikte fareler tam mekanizmaları ve devreleri yatan bilişsel süreçler hedefleme için kullanışlı bir model sağlar. Sıçan görevleri bir çevre ile etkileşim konuları gerektirir oysa primat görsel işlerin, bir monitörde görsel uyaranlara bakışlarını doğrudan konuları gerektirir. Kat Projeksiyon Maze aynı zamanda görsel uyaranlara devam ederken aktif çevreyi keşfetmek için sıçanların doğal eğilimi kullanır. Kemirgenler için özel olarak tasarlanmış dokunmatik cihazları kullanarak bilişsel görevleri sağladıkemirgen modelleri insanlara 3 bulguların daha iyi bir çeviri. Dokunmatik görevleri genellikle duvarlara 3-7 üzerine dikey olarak sunulan iki boyutlu görsel uyaranlara bir odanın içinde yürütülmektedir. Bu dokunmatik görevler hedef görsel uyarana karşı arka konuyu gerektiren ve yanıtını kayıt basınç pad üzerinde bir kızılötesi photobeam basın veya kırmak. Anatomik ve davranışsal kanıt, ancak fareler davranışı 8-10 rehberlik için daha etkin daha düşük görsel yarı alanda görsel bilgi işleme öneririz. Bizim laboratuvar, iki boyutlu görsel uyaranlara tekrar test arena zemine yansıtılan hangi Kat Projeksiyon Labirent 2 kullanan bilişsel görevleri geliştirdi. Dokunmatik cihazı ile karşılaştırıldığında büyük bir açık alanda görevlerini yaparken Kat Đzdüşüm labirent fareler izlenebilir. Bu nedenle, kaydedilen nöral aktivitede uzamsal bilgiler, görsel bilgiler, bir nöral karşılıklarını ek olarak elde edilebilird karar verme. Biz ödül 11 olarak medial ön beyin demeti (MFB) intrakranial stimülasyon (ICS) teslim. Ödül teslim Bu metod, gıda ve içecek ödüller üzerinde avantajları vardır. Yiyecek ve içecek senin bir hayvan yapmak ve potansiyel eğitim sürecini yavaşlatan edecek çalışmaların sayısının sınırlandırılması, hatta gıda-yoksun farelerde, doygunluk yol açabilir. ICS görev performansı hakkında anında geri bildirim sağlayan anlık ödül sunar. Esasen acil ödül daha hızlı şekillendirme ve edinimi sonuçları ve eğitim protokolleri süresini azaltır. Ayrıca, çalışmaların daha çok sayıda toplanan verilerin miktarını artırarak ve görev ile ilgili davranış daha güvenilir bir numunede oluşan, bir oturum içinde tamamlanabilir. Zemin Projeksiyon Labirent kullanarak, karmaşık bilişsel görevleri gerçekleştirmek için farelerin davranışlarını şekillendirmek için genel bir protokol anlatacağız. This genel protokol şu anda dikkat ve görsel ayrımcılık 1 sinirsel kayıt için kullanılan çeşitli görevler genelinde fareleri eğitim için bir çerçeve sunmaktadır. Böylece, Zemin Projeksiyon Maze sıçanların görsel yetenekleri için optimize edilmiş ve insanlarda ve primatlarda görsel görevler ile daha güçlü karşılaştırmalar izin edilir.

<table><tbody><tr><td>OmniPlex D Sinirsel Veri Toplama Sistemi</td><td>Plexon Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DigiAmp Sayısallaştırıcı Amplifikatör</td><td>Plexon Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zemin Projeksiyon Labirenti için Çerçeve</td><td>80/20 Inc</td><td></td><td>15 Serisi T-yuvası çerçeveleme</td></tr><tr><td>Kısa mesafeli projektör</td><td>NEC Ekran Çözümleri</td><td>WT610E</td><td></td></tr><tr><td>Da-Lite dantel ve rondela perde</td><td>Da-Lite Ekran Şirketi</td><td>81326C</td><td></td></tr><tr><td>Pleksiglas</td><td>Modern Plastik</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SuperPort Giriş kartı</td><td>Med Associates Inc</td><td>DIG-713A</td><td></td></tr><tr><td>SuperPort Çıkış kartı</td><td>Med Associates Inc</td><td>DIG-726</td><td></td></tr><tr><td>SmartCtrl Arayüz modülü</td><td>Med Associates Inc</td><td>DIG-716B</td><td></td></tr><tr><td>Kod çözücü kartı</td><td>Med Associates Inc</td><td>DIG-700F</td><td></td></tr><tr><td>PCI kartı</td><td>Med Associates Inc</td><td>DIG-704PCI-2</td><td></td></tr><tr><td>Programlanabilir ses üreteci</td><td>Med Associates Inc</td><td>ANL-926</td><td></td></tr><tr><td>Programlanabilir İntrakraniyal Kendi Kendini Uyaran Stimülatör</td><td>Med Associates Inc</td><td>PHM-150B</td><td>PHM-152COM kartı ile çalıştırılır</td></tr><tr><td>2 Kanallı elektrot</td><td>Plastikler1</td><td>MS303/13/SP</td><td>Kaidenin 15-20 mm altından kesin</td></tr><tr><td>MED-PC IV Yazılımı</td><td>Med Associates Inc</td><td>SOF-735</td><td></td></tr><tr><td>OmniPlex Yazılımı</td><td>Plexon Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CinePlex Yazılımı: İzleme ve Temel Davranış Modülleri</td><td>Plexon Inc</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

zemin projeksiyon maze kullanma kayıt sinir aktivitesi otomatik görsel bilişsel görevler

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Öğrenme ve bellek mekanizmaları araştırmak için primatlarda kullanılan nöropsikolojik görevleri genellikle görsel bilişsel görevleri yönlendirilir. Biz diğer türler ile deneysel bulguların güçlü karşılaştırmalar izin sıçanların görsel yetenekleri için optimize edilmiş Zemin Projeksiyon Maze 1,2 kullanarak sıçan için görsel bilişsel görevler geliştirdik. Öğrenme ve hafızanın sinirsel araştırmak amacıyla, biz Kat Projeksiyon Labirent 1,2 tam otomatik bilişsel görevleri içine elektrofizyolojik kayıtları entegre etmiş. Bir hayvan takip sistemi ile arabirim davranışsal yazılım görüntü sunumu hassas kontrolü ile hayvanın davranışları izlenmesine olanak sağlar ve daha iyi eğitimli hayvanlar için beklenmedik ödüllendirmek. Bir in vivo elektrofizyolojik kayıt sistemi ile entegrasyon belirli bir bilişsel görevin seçilen epokta nöral aktivitenin davranış ögelerinden incelenmesini sağlar. &lt;/ P&gt; Biz kemirgenler ve elektrofizyolojik yaklaşımlar ile intrakranial ödül için bilgi otomatik görsel sunumunu birleştiren bir model sistem için protokolleri açıklar. Bizim model sistem daha iyi yalıtmak ve özellikle bilişsel süreçlere katkıda özgü mekanizmaları tanımlamak için diğer bilişsel görevler için bir çerçeve olarak araçları gelişmiş bir set sunuyor.

Genel şekillendirme adımlarının amacı, test arenasına sıçan ACCLIMATE hedef görsel uyaranlara sunumu için sabit bir &#39;hazır konumda&#39; kalmasını sıçan eğitmek ve doğru görsel uyaranın yerini yaklaşmaktır. Sıçanlar arena Doğu ve Batı taraf arasında değişen kadar test odası, arena, ve iplerini için alışkanlık sonra, Erken şekillendirme genellikle 100-150 denemeler gerektirir. Erken şekillendirme sırasında fareler genellikle arenada merkezinde hazır Alanı ile çalıştırın ve arena (Şekil 4A) çevresini keşfetmek çoğu zaman harcamak. Intermediate şekillendirme aşamasında Rats yavaş yavaş 600-700 denemeler gerektiren Hazır Bölgesindeki sabit bir &#39;hazır konumunu&#39; korumak için öğrenmek. Bu noktada, hayvanların yolları labirent çevresini keşfetmek harcanan az zaman görüntü Alanına Hazır Alanından döngüler kalıplaşmış vardır. Ancak, fareler sabit, &#39;hazır po muhafaza edilmezsıçanlar, merkezi Ready Alan (Şekil 4B) hareket hızına ile gösterilen sition &#39;. Intermediate şekillendirme sonunda, sıçanlar hedef görsel uyarana yaklaşmadan önce Hazır Bölgesindeki bir sabit &#39;hazır konumunu&#39; korumak. Sıçan daha sonra alanda (Şekil 4C) karşı tarafında bir sonraki deneme başlatır. Davranışsal kontrol sistemi ile izleme yazılımı ve Sinir Veri Toplama Sistemi entegrasyonu nöral veri olaya ilişkin analizler sağlar. Sürülebilen elektrot dizileri stratejik tek ünite ve yerel alan potansiyel aktivitesini kaydetmek için yerleştirilebilir. Sıçanlar vBCD görevi yapıldığında Kayıtlar postrhinal korteks gerçekleştirilmiştir. Perievent histogramlar ve raster araziler postrhinal korteks hücreleri hedef görsel uyarının başlamasından ve zemin desen (Şekil 5A) başlangıcından yanıt olduğunu göstermektedir. R posterior parietal korteksseçim hedef görüntü (Şekil 5B) tanımlanan bölgeyi girerek yapıldığı VSA görev hücreler görüntü sunum yanıt ve performans ats. Sıçanlar görüntü sunumu (Şekil 5C) önce &#39;hazır konumda&#39; olduğunda VSA görev ifası sırasında posterior parietal korteks yerel alan potansiyel etkinlik teta aralığında (~ 8 Hz) güçlü gücünü gösterir. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig1.jpg" width="400" /> Şekil 1.. Deneysel kurulum. Davranışsal ve kontrol odalarının A. şematik. Kat Projeksiyon Maze davranışsal odada muhafaza edilir. Sıçanlar bir havai kamera ile izlenmektedir. Kontrol odası görevi denetlemek ve nöral veri toplamak için ekipman evler. B. ÖlçülerCineplex Studio papyon labirent. C. Ekran yakalama. Bölgeleri kullanıcı tarafından tanımlanır. Mantıksal olaylar sıçan ilerlemeyi izlemek için davranışsal kontrol sistemi (Med Associates) ile Cineplex dijital çıkış olarak gönderilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig1highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 2," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig2.jpg" /> Şekil 2. Sıçan şekillendirme erken şekillendirme adımı. A. şematik hazır Alan giren için ICS alır ve giren Doğu ve Batı Görüntü Alanları. Amaç. B. Aracı şekillendirme Hazır Bölgesindeki sabit bir &#39;hazır konumunu&#39; korumak için fareleri eğitimi üzerinde duruluyor ICS ödül ile bu alanlarda ilişkilendirmek için sıçan yetiştirmektir. Görüntüler onl sunulmuştury başarılı bir &quot;hazır pozisyonu &#39;muhafaza sonra. Sıçanlar Geç şekillendirme At Görüntü alanında. C. görüntüyü yaklaşan için ICS almaya devam, sıçan başarıyla sabit bir &#39;hazır konumunu&#39; sürdürüyor. Eğitim görevi özeldir ve sıçan belirli bir görevi gerçekleştirmek için belirli kuralları öğrenmek için eğitilmiştir. Yıldırım ICS teslim gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig2highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 3," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig3.jpg" /> Şekil 3,. A. VBCD görevin şematik kat gri olduğunda, siyah yıldız ödüllendirilir,.. Taban çizgili olduğunda, beyaz daire ödüllendirilir B. VSA görev şematik. Gri çevreler Görüntü alanlarda hedef yerleri gösterir.Hedef uyaran çevrelerin birinin kısa (500 msn) aydınlatma (beyaz) olduğunu. Sıçanlar doğru hedef konumunu yaklaşıyor için ödüllendirilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig3highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 4," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig4.jpg" /> Şekil 4. Farklı şekillendirme adımları gerçekleştirmeden bir sıçan iki dakikalık bölümleri. Pozisyonu verilerini şekillendirme sırasında örnek yolları. Hayvanın hızı ısı harita ile temsil edilir. Soğuk renkler yavaş hızını göstermek ve sıcak renkler Erken sıçanlar keşfetmek ve arka kadar Doğu ve Batı görüntü alanlarının dış duvarlarında ve Hazır Alanı. B bitmiyor şekillendirilmesi sırasında hızlı hızları. A. temsil eder. Bir kalıplaşmış yol Intermediate sh ortaya çıkmaya başlarAping. Yollar geri Hazır Alanına Görüntü alanları doğru bir döngü oluşturur. Sıçanlar başarıyla Hazır Alanı. C bir &#39;hazır pozisyonunu&#39; korumak başlar. Sıçanlar Geç şekillendirme üzerine ilerleme olduğunda, fareler hareketsiz &#39;hazır pozisyonlarını&#39; korumak ve sıçanların yolları daha kalıplaşmış vardır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig4highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 5," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig5.jpg" /> Şekil 5,. Perievent ilgili analizlerin örnekleri,. Bir. Hedef görüntü (solda) sunumu farklı tepkiler ile vBCD görev ve katta (sağ). B sunumu sırasında postrhinal korteksten kaydedilen hücreleri. Sırasında posterior parietal korteksten hücreler kaydedildidairenin (sol) aydınlatma farklı tepkiler ile VSA görev. Hedef daire (sağda). C ışıklı hangi uzamsal konumu seçtikten sonra ateş arttı. &#39;Hazır pozisyona&#39; sırasında posterior parietal korteks güçlü teta gücü gösteren spectrogram. Kırmızı dikey çizgi başarılı &#39;hazır pozisyona&#39; ve görüntülerin sunum sonunu gösterir. Mavi dikey çizgi davasında 1. Katında sunumu vBCD göreve başlar gösterir. Yeşil renkli dikey çizgi bir seçim VSA görev kayıtlı olduğunu gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig5highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın.</a>

Biz Zemin Projeksiyon Labirent tam otomatik bilişsel görevler kronik elektrofizyolojik kayıtlar için fareleri eğitim için protokolleri açıklar.

Zemin Projeksiyon Maze kullanma Kayıt Sinir Aktivitesi otomatik Görsel Bilişsel Görevler

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

Bu protokolün genel amacı, zemin projeksiyonlu bir labirent kullanılarak sıçanlarda tamamen otomatik görsel bilişsel görevler ve eş zamanlı nöral veri toplama için optimize edilmiş şekillendirme ve eğitim prosedürlerini göstermektir. Bu, video izleme ve nöral veri toplama sistemlerinin, hayvanın davranışına göre göreve uygun uyaranlar ve intrakraniyal ödül sunabilen bir davranışsal kontrol sistemiyle entegre edilmesiyle gerçekleştirilir. Sıçanlar arenanın merkezinde sabit bir hazır pozisyonunda beklemeyi öğrendikten sonra, görev kurallarına göre ilgili bir davranışsal tepki gerektiren hedef görüntüler belirir.Peri-olay analizleri için zaman damgalı nöral veriler; hazır konumuna, hedef görüntü sunumunun başlangıcına ve görevle ilgili diğer olaylara dair nöral korelatlar göstermektedir. Bu tekniğin dikkat çekici yanı, zemin projeksiyon yarışının, sıçanların görsel bilgileri alt görsel hemialanlarında işlediğine dair davranışsal ve anatomik kanıtlardan yararlanmasıdır. Ayrıca, bu aparatla tasarlanan görevler, sıçanların çevreyi keşfetmeye yönelik doğal eğiliminden faydalanmaktadır.Son olarak, kemirgen modellerinde bilişsel işlevi araştırmak için görsel rehberli çok sayıda bilişsel görev tasarlanabilir. İnsanlar ve insan dışı primatlar üzerinde yürütülen çalışmalar için daha iyi bir geçerlilik ve translasyonel uygunluk sağlamak amacıyla zemin projeksiyon labirentini geliştirdik. Bu teknik, hafıza ve dikkat ile ilgili insan bozukluklarını anlamak için daha uygun bir uygulamadır; çünkü bu bozukluklar görsel bilginin işlenmesini içerir.Zemin projeksiyonu labirenti, duvarları olmayan açık bir alandır. Bir arka projeksiyon ekranı, düzeneğin zeminini oluşturur. Zemin üzerine herhangi bir şekilde labirent arenası yerleştirilebilir veya sanal görsel sınırlar yansıtılabilir.Arka projeksiyon ekran zemini üç katmandan oluşmaktadır. Çift görüşlü kumaş, kalın dikdörtgen bir pleksiglas parçası üzerine gerilmiştir. Ekran malzemesini sandviç şeklinde korumak için kumaşın üzerine ince bir pleksiglas tabakası yerleştirilmiştir.Alttaki kalın pleksiglas ile üstteki ince pleksiglas arasındaki ekran malzemesi, en etkili görüntü projeksiyonunu sağlar; labirentin altına ve yanına yerleştirilen kısa mesafe projeksiyon cihazı, görüntüleri labirent tabanının alt kısmına arkadan yansıtır. Cineplex temel davranış modülüne sahip bir bilgisayara bağlı olan üstten görünümlü kamera, video takibi ve konum verilerinin çevrimiçi analizini sağlar. Sıçanın konumunu takip etmek için, sıçanın kafa düzeneğine LED'ler takın veya video takip sistemi ile sıçanın konturunun OID'sini takip edin; davranışsal görevler için pleksiglas üzerine yerleştirilen test alanı mat malzemeden yapılmış olmalıdır.Nöral veri toplama sistemi kullanılırken, elektriksel gürültüyü minimize etmek için zemin projeksiyon labirentinin ve ICS sisteminin ön yükselticiye topraklandığından emin olun. İlk olarak, ekipmanlar açıkken sıçanı 10 dakika boyunca davranışsal odaya alıştırın, ardından sıçanı ertesi gün koloniye geri götürün. Bu işlemi tekrarlayın.Üçüncü günde, ICS ve kafa aşaması bağlantılarını sıçanla birleştirin ve sıçanı 10 dakika boyunca test arenasına alıştırın. Dördüncü günde, kayıt dışı bir yer tercihi koşullanma protokolü kullanarak, yer tercihi oluşturmak için gereken en düşük ICS genliğini belirleyin.Sıçan, ICS ödülünün gerçekleştiği yere koşullanana kadar birinci ve ikinci darbe genliklerini yavaşça artırın. Tipik genlik değerleri 20 ve 80 micro ampers arasındadır. Beşinci günden itibaren, sıçanları hazırlık alanına ve doğu ile batı görüntü alanlarına girmeye alıştırmak için bir ICS ödülü verin.Sıçan iki görüntü alanı arasında gidip gelene kadar eğitime devam edin. Sıçanların hazır alanında sabit bir hazır pozisyonunda beklemeleri için eğitilmeleri kritiktir. Hazır pozisyonu, sıçanın hedef görüntülere hangi yönden yaklaşacağını ve sunulan görüntüleri hangi mesafelerden göreceğini kontrol eder.Ara aşama için, bir denemenin başlangıcını belirtmek üzere 50 desibel beyaz gürültü verin. Sıçan hazır alanına girdiğinde beyaz gürültüyü kapatın. Sıçanın hazır alanına girmesi ve hazır pozisyonlarını başarıyla tamamlaması durumunda bir ICS ödülü verilmesini otomatikleştirin.Hazır alanına girme ve hazır pozisyonların başarılı bir şekilde tamamlanması için ödül olasılıklarını kademeli olarak %0 ile %10 arasına düşürün. Aynı zamanda, sıçanın hazır pozisyonda durup beklemesini eğitmek için hazır pozisyon gecikmelerini 100 milisaniyelik adımlarla artırın. Eğitimin bu aşamasında, sıçanları hazır pozisyonda aşırı ödüllendirmemek önemlidir; çünkü aşırı eğitim, geç şekillendirme aşamasına ve göreve özgü kurallara geçişin gecikmesine neden olacaktır.Sıçan hazır konumunu vaktinden önce bozarsa beyaz gürültüyü açın. Sıçanın denemeye arenanın karşı tarafında yeniden başlaması gerekir. Sıçan, her deneme için hazır konumunu 1200 milliseconds süreye kadar güvenilir bir şekilde koruyabildiğinde geç şekillendirme aşamasına geçin.Yeni bir hazır pozisyon süresi, hedef görüntüler ortaya çıkmadan önce sıçanın ne kadar süre hareketsiz kalması gerektiğini belirler. Geç şekillendirme sırasındaki eğitim göreve özgüdür ve tüm görev parametrelerinde otomatize edilmiştir. Koşullu ayrım yoluyla görsel görevdeki başlangıç eğitimi için ICS ödüllerini manuel olarak verme esnekliği ile sıçanları basit bir şekil ve lüminans ayrımı üzerine eğitin.Denemeye beyaz gürültüyü açarak başlayın. Sıçanın hazır pozisyonunda kalması için gereken süreyi denemeler arasında değiştirin. Eğer bir sıçan durağan hazır pozisyonunu güvenilir bir şekilde korumuyorsa, bir ICS ödülü verin.Görüntü sunum alanına manuel olarak bir çift görüntü sunun; doğru görüntüyü görüntü alanının sol veya sağ tarafına sözde rastgele olarak yerleştirin. Eğitimin ilk gününde sıçan doğru görüntüye yaklaştığında bir ICS ödülü verin.Yanlış bir yanıt verildiğinde, caydırıcı olarak yalnızca 75 desibellik kısa süreli bir beyaz gürültü patlaması uygulayın. Yanlış bir denemeyi takiben bir düzeltme denemesi gerçekleştirin. Düzeltme denemeleri arenanın karşı tarafında yürütülür.Önceki hatalı denemede olduğu gibi aynı doğru sol veya sağ tarafı ve hazır konum gecikmesini kullanın. Sıçan basit lüminans ayrımını başarıyla gerçekleştirdiğinde, bicon Koşullu ayrım görevini başlatın. Hatalı denemeler için gürültü patlamaları uygulamayın.Bi-koşullu ayırt etme görevi için, doğru görüntü zemin desenine göre belirlenir. Örneğin, zemin çizgili olduğunda siyah yıldız doğrudur ve beyaz daire doğrudur. Zemin gri olduğunda, denemeler doğru görüntünün sunulduğu doğu ve batı tarafları arasında dönüşümlü olarak gerçekleşir.Hatalı denemelerin ardından, görüntü alanının sol veya sağ tarafında sözde rastgele düzeltme denemeleri uygulayın. Görsel uzamsal dikkat görevi için tanımlanmış uzamsal konumlarda gri daireler sunun. Denemeye beyaz gürültü ile başlayın ve sıçan hazır alanına girdiğinde gürültüyü kapatın.Sıçan gerekli süre boyunca hazır pozisyonunda bekledikten sonra, hedef daireyi beyaz renge çevirerek aydınlatın. Doğru konumlar sözde rastgele olarak atanır. Sıçan hazır pozisyonunu başarıyla tamamladıktan sonra, bir hedef daireyi aydınlatın ve bir ICS ödülü verin.Sıçan beş saniye içinde doğru daireye yaklaştığında ödül verilir; eğer sıçan farklı bir daireye yaklaşırsa ödül verilmez. Sıçan, arenanın karşı tarafında yeni bir denemeye başlar. Eğer sıçan beş saniye içinde herhangi bir daireye yaklaşmayı başaramazsa, bu durum bir ihmal denemesi olarak kaydedilir.Tüm zemini aydınlatın ve başlangıçta ödül vermeyin. Sıçan hedef daireye yaklaşana kadar daireyi aydınlatılmış tutun. Öğrenme ilerledikçe, hedef dairenin aydınlık kaldığı süreyi kademeli olarak azaltın.Sıçan %80 doğruluğa ulaştığında, hedef dairenin aydınlatma süresini bir saniyeye düşürün ve başka hiçbir değişiklik yapmayın. Sıçan, bir saniyelik aydınlatma koşulunda %80 doğruya ulaştığında, ipucu süresini 500 milisaniyeye indirin. Erken şekillendirme, sıçanların arenanın doğu ve batı görüntü alanları arasında geçiş yapabilmesi için genellikle 100 ila 150 deneme gerektirir.Erken şekillendirme aşamasında sıçanlar genellikle arenanın merkezindeki hazır alanından koşarak geçerler ve zamanlarının çoğunu arenanın çevresini keşfederek geçirirler. Orta düzey şekillendirme için sıçanların, gerekli olan sabit hazır pozisyonunu güvenilir bir şekilde koruyabilmeleri için 600 ila 700 denemeye ihtiyaçları vardır. İzledikleri yollar, hazır alanından görüntü alanına doğru giden stereotipik döngüler şeklindedir.Arenanın çevresini keşfetmek için daha az zaman harcayarak. Ara şekillendirme aşamasının sonunda, sıçanlar hazır alanında istikrarlı bir şekilde hareketsiz hazır pozisyonunu korurlar. Hedef görsel uyarana yaklaşmadan önce, sıçan arenanın karşı tarafında bir sonraki denemeyi başlatır.Geç şekillendirme aşamasının sonunda, tekil birim ve lokal alan potansiyeli aktiviteleri nöral veri toplama sistemi tarafından kaydedilmiştir. VBCD görevini gerçekleştiren sıçanların postal korteksinde, hücreler hedef sunumunun başlangıcında ateşleme hızlarını artırmış ve zemin deseni sunumunun başlangıcında azaltmıştır. VSA görevini gerçekleştiren sıçanların posterior parietal korteksinde ise hücreler, daire aydınlatmasına yanıt olarak ateşleme hızlarını artırmıştır.Sıçan VSA görevindeki hedef daireye yaklaştığında ve daire aydınlatılmadan önce hazır konumdayken, posterior paryetal korteksteki lokal alan potansiyeli aktivitesi, VSA görevi performansı sırasında yaklaşık sekiz hertz değerindeki theta aralığında güçlü bir güç sergilemiştir. Bu şekillendirme ve eğitim protokolleri takip edilerek, kemirgen modellerde bilişsel fonksiyonu ve görsel işlemeyi araştırmak için çok sayıda görev tasarlanabilir.Bu teknik, öğrenme, bellek ve dikkat alanındaki araştırmacılar için kemirgen modellerde elde edilen bulguların insanlara aktarılabilirliğinin daha iyi sağlanmasına yardımcı olan gelişmiş bir davranışsal paradigma sunmaktadır.

automated-visual-cognitive-tasks-for-recording-neural-activity-using

Research

JoVE Journal

Behavior

Davranış

MazeSuite hazırlama, sunma ve seyir ve mekansal deneyleri analiz için tam bir araç setidir. Fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIR) serebral kan oksijenlenme değişikliklerin noninvaziv ve taşınabilir izleme sağlayan bir optik beyin görüntüleme tekniğidir. Bu kağıt bir bilişsel işleme öğrenme paradigması içinde MazeSuite ve fNIR kolektif kullanımını özetlemektedir.

Mekansal Navigasyon Öğrenme Eğitim için Infrared Spektroskopisi civarında MazeSuite ve Fonksiyonel kullanma

Bu yazıda, aynı anda çoklu bilişsel davranışları test ve kemirgenler için nöronal aktiviteleri kayıt yeteneğine sahip tam otomatik ve çok yönlü bir sistem sunuyoruz.

Multi-bilişsel işlevler Test ve Kemirgenler Nöronal Etkinlikler kayıt için Tam Otomatik ve Çok Yönlü Sistemi

Bu video, Barnes Labirenti'nin fare ile nasıl kullanılacağını gösterir. Barnes Labirenti test prosedürü, araştırmacılar tarafından tekrarlanan denemelerin ardından laboratuvar hayvanlarında uzamsal öğrenmeyi ve hafızayı değerlendirmek için kullanılır.

Barnes Labirenti: Laboratuvar Hayvanlarında Uzamsal Öğrenme ve Hafızayı Değerlendirmek İçin Bir Yöntem

Bu protokolün amacı kemirgenlerde uzamsal bilişi araştırmaktır. Çift H su labirenti, öğrenme, pekiştirme ve hafızanın farklı bileşenlerinin yanı sıra hafıza sistemlerinin etkileşimini aydınlatmak için özellikle yararlı olan yeni bir testtir.

Çift H Maze: Kemirgenler A Sağlam Davranış Öğrenme için test ve Hafıza

Bu makalede biz icat ettik otomatik bir T-maze aparat tanıtır ve gecikme dayalı karar verme ve çaba dayalı karar verme ücretsiz hareketli Rodents analiz etmek için bu cihaz bir protokol dayalı.

Otomatik bir T-maze cihazları ve protokol dayalı karar vermede gecikme ve çaba tabanlı ücretsiz taşıma kemirgenler çözümlemek için

Burada, hareket ipuçlarını gibi alternatif görsel özelliklerin, balıklarda yön kararlarını nasıl etkilediğini belirleyen bir davranış tahlili göstermek için bir protokol sunuyoruz. Temsili veriler altın Shiner (Notemigonus crysoleucas) sanal balık hareketlerini takip hız ve doğruluk sunulur.

Görsel unsurların gezinme kararlarında oynatın rolünü Izole etmek için Y-labirent içinde görsel psikoterapist analizlerine entegrasyon

Diyabet sonucu hem gözlerde hem de beyinde nöral dejenerasyon kemirgenler üzerinde yapılan davranışsal testlerle gözlemlenebilir. Mekansal bilişin bir ölçüsü olan Y labirenti ve görsel fonksiyonun bir ölçüsü olan optomotor yanıtı, hem potansiyel teşhisler hem de tedaviler hakkında fikir sağlar.

Diyabetik Sıçanlarda Y-Labirenti Yoluyla Optomotor Yanıtı ve Bilişsel İşlev Yoluyla Görsel İşlevin Davranışsal Değerlendirmesi

Amaç, akut inme kurtulanlarının% 23-46'sını etkileyen bir sendrom olan tek taraflı mekansal ihmali tespit etmek ve karakterize etmek için yeni bir sanal gerçeklik görevi tasarlamak, inşa etmek ve pilot olarak tasarlamak ve pilot oluşturmak, nörolojik hastalığın çalışmasında ve yönetiminde sanal gerçekliğin rolünü genişletmekti.

Tek Taraflı Mekansal İhmalleri Değerlendirmek için Sanal Gerçeklik Araçları: Veri Toplama için Yeni Bir Fırsat

Mevcut protokol, kemirgenlerde mekansal navigasyon ve davranışsal fenotipleri test etmek için benzersiz bir sistem olan yeniden yapılandırılabilir bir labirenti tanımlamaktadır. Bu labirent sisteminin uyarlanabilirliği, çeşitli deneylerin tek bir fiziksel ortamda yürütülmesini sağlar. Yapısal yeniden düzenlemenin kolaylığı, güvenilir ve tekrarlanabilir deneysel sonuçlar üretir.

Kemirgenlerde Mekansal Navigasyon Testlerinin Yeniden Üretilebilirliğini Artırmak için Yeniden Yapılandırılabilir Bir Labirent Sistemi Kullanmak

Kemirgenler için yapılan davranış deneylerinin çoğu başlangıçta fareler için tasarlanmıştır. Sıçanlar ve fareler arasındaki davranışsal farklılıklar nedeniyle, bazen fareler için modifikasyonlar gerekebilir. Farelerde uzamsal çalışma belleğini test etmek için bir yöntem sunuyoruz ve çalışma belleği görevi sırasındaki stresi en aza indiriyoruz.

Yarı otomatik 8 kollu radyal labirentte fareler için iştah açıcı bir uzamsal çalışma belleği görevi, labirentteki korkulu hafıza ilişkisini azaltır

Öğrenin, zemin projeksiyon labirenti kullanarak sıçanlarda otomatik görsel bilişsel görevler ve eş zamanlı sinir aktivitesi kaydı için optimize şekillendirme ve eğitim prosedürleri. Bu yöntem, öğrenme ve dikkatin nöral mekanizmalarını incelemek için davranışsal ve elektrofizyolojik veri toplamayı entegre eder.

Zemin Projeksiyon Maze kullanma Kayıt Sinir Aktivitesi otomatik Görsel Bilişsel Görevler

Daha fazla video keşfet