Farelerde Kafaya Sabit Sanal Gerçeklik için Davranışsal Eğitim Prosedürleri

Bu araştırma, sanal gerçeklik ortamlarında fareleri eğitmek için ayrıntılı metodolojileri araştırıyor, özellikle doğrusal yol navigasyonu ve karmaşık Y-labirent görevlerine odaklanıyor. Sanal gerçeklik eğitim protokollerindeki boşlukları ele almayı ve farelerin sanal gerçeklik içinde karmaşık karar verme davranışlarını gerçekleştirme yeteneklerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Protokol, cerrahi prosedürlerin entegrasyonu, sıvı kısıtlaması ve sistem kurulumu dahil olmak üzere fareler için ayrıntılı sanal gerçeklik eğitim metodolojilerindeki boşlukları ele alıyor. Ayrıca, karmaşık davranışsal görevlerin uygulanması, deneysel tutarlılığın iyileştirilmesi ve farelerde incelikli davranışsal ve bilişsel çalışmalar için sanal gerçekliğin benimsenmesini kolaylaştırmak için bir çerçeve sağlar.

Bu VR protokolü, deneysel koşullar üzerinde hassas kontrol sağlar ve hareketle ilgili gürültüyü en aza indirerek kafası sabit farelerde ayrıntılı davranışsal analiz ve nörofizyolojik kayıtlar sağlar. Ayrıca, görevlerde aşamalı karmaşıklığı destekleyerek, diğer yöntemlerin etkili bir şekilde yakalayamayacağı karmaşık davranışların ve bilişsel süreçlerin incelenmesini geliştirir.

[Ekran Okuyucusu] Başlangıç olarak, baş çubuğu implantasyon ameliyatının yapıldığı günden bir hafta sonra fareler için temel ağırlıklar belirleyin. Bir, ikinci ve üçüncü günlerde, farelere 100 gram vücut kütlesi başına sırasıyla 15, 10 ve beş mililitre su sağlayın. Fareleri küresel koşu bandına alıştırmaya başlayın ve aynı zamanda doğru zamanlanmış fizyolojik motivasyon yoluyla yalama tüpünü ödülle ilişkilendirmek için onları sıvı regülasyonuyla tanıştırın. İlk gün, fareleri tarttıktan sonra beş dakika tutun. Bu manipülasyona alıştırmak için baş çubuğu implantını kafesindeyken nazikçe kavrayın. Fareleri, deneysel denemelerin yapılacağı mekansal ortamı tahmin etmelerini sağlamak için sanal gerçeklik sisteminin bulunduğu alana tanıtın. İkinci gün, fareleri tekrar beş dakika tutun. Kafa çubuğunu tutucuya takın ve farelerin 5 ila 20 dakika boyunca, sonsuz tekrar eden bir pistte veya yazılım programı etkinleştirilmeden küresel koşu bandına alışmalarına izin verin. Üçüncü gün, fareleri beş dakika boyunca tuttuktan sonra, onları hava yastıklı küresel koşu bandına güvenli bir şekilde takın ve ödül tüpü aracılığıyla sıvı ödüllerle tanıştırın. Fareyi yerleştirmeden önce, ortalanmış ödül tüpünü ucunda küçük bir ödül damlası olacak şekilde uzatın. Ödül tüpünü küresel koşu bandının 5 ila 15 milimetre üzerine yükseltin, böylece musluğu yalamak başın doğal bir öne dönük duruşunu gerektirir. Fareyi baş ile sabitlemek için, fareyi küresel koşu bandının işleyicinin baskın tarafına yerleştirin. İşleyicinin baskın elini kullanarak, fareyi baş çubuğundan baş sabitleme platformuna doğru çekin. Ardından kafa çubuğunu sabitlemek için tasarlanmış yuvaya yerleştirin ve işleyicinin baskın olmayan elini kullanarak kafa çubuğunu yerine tıklayın. Şimdi farenin orta sagital düzlemini küresel koşu bandının merkeziyle hizalayın. Farenin arka pençelerinin küresel koşu bandının tepesinden en fazla 11 santimetre uzakta olduğundan ve başın tepenin arkasında olduğundan emin olun. Dört pençenin de koşu bandına dokunduğunu ve fare dinlenirken karnın koşu bandına dokunabildiğini onaylayın. Ayrıca, farede gözlemlenen herhangi bir yan tercihin, hayvanın topa nasıl monte edildiğindeki asimetriden kaynaklanmadığından emin olun. Fareyi uzatılmış yalama tüpüne doğru yönlendirmek için, farenin ağzı musluğun ucuna neredeyse değene kadar hafifçe manevra yaptığı öpücük yöntemini kullanın. Fareler ödül aldığında, uzatılmış ödül tüpünün süresini bir saniyeye ayarlayın. Fareler deneysel paradigmaya alıştıktan sonra, farelerin bir metre uzunluktan başlayarak doğrusal bir sanal koridor boyunca hareket ettiği günlük 30 dakikalık bir seans gerçekleştirin. Koridorun sonuna ulaştıktan ve şeker damlası ödülünü aldıktan sonra, fareleri başlangıç noktasına geri ışınlayın. Daha fazla analiz için ödülün alınmasıyla ilgili zaman damgalı verilerin günlük kayıtlarını ve farelerin küresel koşu bandında kat ettiği mesafeyi belgeleyin. Y labirenti paradigmasında, farelerin iki kolun her iki yönde 45 derecelik bir açıyla uzandığı ve bir Y şekli oluşturduğu bir seçim noktasına doğru hareket ettiğinden emin olun. Labirentin başlangıç noktasından seçim noktasına ulaşana kadar dönüşü devre dışı bırakın, farklı görsel özelliklere sahip iki kola sahip olun. Ardından, farenin istenen yöne doğru dönmesine izin vermek için karar bölgesi içindeki dönüşü etkinleştirin. Ödül bölgesine giden kola girdikten sonra, dönüşü bir kez daha devre dışı bırakın. Fareleri, bir şeker ödülü almak için siyah kola doğru gitmeleri için eğitin ve her deneme, farelerin başlangıç konumuna geri ışınlanmasıyla sona erer. Farelerin ödülü belirli bir taraf yerine görsel ipuçlarıyla ilişkilendirmesini sağlamak için ödül konumunu sol ve sağ taraflar arasında rastgele karıştırın. Fareler tarafından elde edilen ödüllerin sayısı, VR görevindeki farklı parkur uzunluklarında öğrenme ile kademeli olarak arttı ve parkur uzunluğu arttıkça daha yüksek hızlar gözlemlendi. İz uzunluğu arttıkça ortalama hızda gözle görülür bir artış gözlendi. Y-labirenti günler boyunca şansın üzerinde bir performans gösterdi. Bununla birlikte, yalnızca bir alt küme daha zor ayrım aşamalarına başarıyla ilerledi.