Baş-sabit Farelerde bıyık-sinyalini eyeblink Klasik Koşullanma

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Lin, C., Disterhoft, J., Weiss, C. Whisker-signaled Eyeblink Classical Conditioning in Head-fixed Mice. J. Vis. Exp. (109), e53310, doi:10.3791/53310 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

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.

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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 kayıtları rektifiye ve 10 milisaniye zaman sabiti ile entegre. 5 rektifiye göstermektedir ve EMG tepki izleri 10 klimalı (A) hem de oturumlar ve bir pseudoconditioned (B) fare her biri için tüm çalışmalar boyunca ortalama entegre edilmiştir. Şartlandırılmış cevapların evrimi tepkileri yakından ABD başlangıcından daha alma ile, Şekil 5A'da görülebilir. Bu evrim i görmedimn, Şekil 5B'de yanıt pseudoconditioned.

Evrimi iyi zamanlanmış ve böylece, iyi öğrenilen durumunu tepkiler de Şekil 6'da görülebilir. 6 CS başlangıç ​​yanıtının tepe zaman histogramları göstermektedir. CS başlamasından sonra 150 ms - 0 arasındaki grafikte ilk zirve vardır. Bu ilk zirve gibi erken daha fazla eğitim oturumları ile oturumu 1. olarak görülebilir, daha iyi zamanlanmış klimalı yanıtların gelişimini gösteren, klimalı hayvanlar arasında msn 400-500 arasında grafikte ikinci zirvenin gelişimi bulunmuyor.

Şekil 7A şartına ve pseudoconditioned farelerin kaydedilen ortalama yüzde adaptif klimalı tepkilerini gösterir. Adaptif durumunu tepkileri, bu en az 20 milisaniye BeF olduğunu önemli bir aktiviteye sahip oldukları kabul edilirCevher ABD başlangıçlı (yani, CS başlamasından önce ortalama etkinliği en az 4 SD daha mevcut 250 msn). Eğitim oturumları üzerinde, klimalı fareler şartlı fareler pseudoconditioned farelerde (gruplar, F (1,15) = 20.62, p çok daha fazla adaptif klimalı yanıtları sergilenen böylece her antrenmandan daha şartına adaptif yanıtları sergileyerek klima paradigmasının kademeli öğrenme gösterdi <0,0005; oturumları, F (1,9) = 9,987, p <.0001; grupları * oturumları, F (1,9) = 5.977, p <.0001). pseudoconditioned grubu tipik çalışmaların az% 20 üzerinde pseudo KR'leri sergilemekteydi.

Şekil 7B on eğitim oturumları üzerinde hem klimalı ve pseudoconditioned fareler için ortalama klimalı tepki alan (rektifiye ve entegre EMG yanıtı eğri altındaki alan) gösterir. las üzerinde tekrarlanan ölçümlerle ANOVA planlanan karşılaştırmalart dört seans (yani, oturumlar 7-10, klimalı grup% 60 CR öğrenme kriterini ulaşmıştı kez) CR alanı pseudoconditioned grup sonrası öğrenme daha klimalı grupta büyük olduğunu belirten grubun önemli bir ana etki gösterir kriter (gruplar, F (1,14) = 5,733, p <.05; oturumda, F (1,3) = 0,486, ns grupları * oturumu, F (1,3) = 0,432, ns).

Şekil 7C klimalı ve pseudoconditioned farelerin kaydedilen ortalama yüzde alfa (irkilme) tepkilerini gösterir. Alfa yanıtları en azından 4SD ortalama bazal aktivite üzerinde olan CS başlangıçlı 50 ms içinde faaliyetidir. Eğitim oturumları boyunca, şartlandırılmış ve pseudoconditioned fareler (gruplar, F (1,15) = 2.502, ns) arasında anlamlı farklar, genellikle çalışmaların az% 25 alfa yanıtları sergilenen fareler klimalı ve pseudoconditioned. the tekrar edilen ANOVA ölçümleri Ancak, bağlı pseudoconditioned yanıtlarında azalma ve şartlandırılmış farelerde yaklaşık% 25 a tepkilerinin bakım (grupları * seansları, K (1,9) = 2.074 grup ve oturumların önemli bir etkileşim ortaya çıkardı p <.05). oturumu 10 sırasında alfa yanıtları artış, iyi gelişmiş CR kısa başlangıçlı gecikme muhtemeldir.

Şekil 7D, her iki fare grubu kaydedilen ortalaması oranında kısa gecikme tepkisini gösterir. Kısa gecikme yanıtları ortalama başlangıç ​​etkinliği üzerinde 4SD oldu CS başlangıcı aşağıdaki 50-70 ms arasında aktiviteyi yansıtıyordu. Oturumu, F (1,9) = 3.920, p A tekrarlanan ölçümler ANOVA şartlı hayvanlar on eğitim oturumları üzerinde (gruplar, F (1,15) = 5.377, p <.05 pseudoconditioned hayvanlara göre daha kısa gecikme yanıtları sergilenen ortaya <0,0005; grupları * oturumu, F (1,9) = 3,158, p <0,005). Tklimalı grup Her antrenmandan daha büyük KR'leri sergilenen olarak onun, CR önceki bir başlangıç ​​zamanı yansıtıyor olabilir.

Şekil 1
Şekil 1:. İz eyeblink Klima Paradigma iz eyeblink klima olarak, zararsız bir koşullandırılmış uyaran (CS) hafif zararlı koşulsuz uyarıcı (ABD) ile eşleştirilmiş bir eyeblink yanıtı ikna etmek için geliyordu. CS ve ABD 23 paradigma hipokampus bağımlı hale bir uyarıcı içermeyen zamansal boşluk ile ayrılır. Burada anlatılan paradigmada, 250 msn uzun bıyık titreşim CS msn uzun periorbital ABD şok bir 100 ile eşleştirilmiş. CS ve ABD'nin 250 msn uzun zamansal boşluk ile ayrılır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.


Şekil 2:. Kafa sabit Hazırlık A, silindir, bıyık uyarıcısı ve bağlayıcı belirtilen B, belirtilen iki katmanlı bükme aktüatör ve tarak ile bıyık uyarıcı ile eyeblink klima için kafa sabit set-up.. C, tek tek parçaları ile konnektör gösterilen: kilitleme vidasını, 7 delikli şerit, tel korumak için priz ve epoksi lehimli teller, bir TO-220 tarzı transistör D dönüştürülen kanatları, bireysel ile başlık. parçalar gösterilen: 7 delikli şerit, işaretçilerine ve kaplanmamış paslanmaz çelik topraklama kablosu dahil pimleri, içine lehimli teller ve bireysel şok ve EMG paslanmaz çelik teller, sonuna sıyrılıp poliimid kaplama 0,2 cm e. , bağlayıcı ve her ikisi için de 7 delikli şeridi her delik için yapılandırmabaşlık. F, yetiştirilmek üzere hazır bir fare silindire yerleştirilir bir ameliyatla takılan başlık parçası. G, ile bir fare. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 3,
Şekil 3:. Örnek EMG kayıt mavi çizgiler (250 msn uzunluğunda) CS sunumunu tasvir. kırmızı çizgiler elektrik çarpmasına (100 milisaniye) gelen dışlayıcı gösteren ABD sunum, tasvir. CS ve ABD 250 msn uyaran içermeyen aralığı ile ayrılır. Bu uyarıcı içermeyen aralık bir CR delineates (başlangıca göre) daha yüksek genlik EMG aktivitesini olduğu içinde. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. </ A>

Şekil 4,
Şekil 4:. Örnek EMG ve ilgili optik kızılötesi yansıma kayıtları EMG kayıt optik kızılötesi yanıt tepe (kırmızı çizgi) koşullandırılmış tepki başlangıcını (mavi çizgi), gecikme tespit yansıma sensörü ve koşulsuz eyeblink yanıt başlangıcı (kadar doğru pembe çizgi). Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 5,
Şekil 5:. Ortalamalı eyeblink izleri rektifiye ve bir durumunu fare (A) ve bir pseudoconditioned fare (B) eyeblink yanıt entegre izleri ortalama. Her eser ortalamasını temsilTek bir seansta üzerindeki tüm çalışmalar için fare tepkisi. mavi bölüm bıyık titreşim CS sunum sırasında tepki gösterir. Kırmızı bölüm uyaran ücretsiz iz aralığı sırasında tepki gösterir. A, şok ABD iz aradan sonra koyu gri alanda sırasında mevcut olan bir obje kaynaklı. B bıyık titreşim CS sadece tepkilerini gösterir. Yalnız CS Sunum ve ABD tek başına çalışmalar pseudoconditioning içinde pseudorandomized edildi. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 6,
. Şekil 6: (; mavi çubuk n = 8) ve 8 tüm tr için hayvanları (kırmızı bar) pseudoconditioned tüm tepki zirve zaman Tepki Tepe Times histogramlarmı şartınatüm oturumlarda IALS (bir pseudoconditioned fare veri grupları arasında yanıtların sayısının doğrudan karşılaştırma yapmak için çıkarılmıştır). klimalı ve pseudoconditioned hayvanlar örtüştüğü yerde mor çubuklar gösterir. Tepki yoğun zamanları CS ve ABD başlangıcı arasındaki rektifiye ve entegre EMG kayıt en büyük tepe zaman olarak hesaplanır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 7,
Şekil 7: Şartlanmış Hayvanların tepki eğrileri (n = 8, mavi eğri) ve pseudoconditioned hayvanlar (n = 9, kırmızı eğrileri). A, 10 eğitim oturumları üzerinde şartına ve pseudoconditioned hayvanlar için Adaptif Klima Cevapları (± SEM) Ortalamalı yüzdesi. B, Ortalamalı alan koşullandırılmış için CR (± SEM)ve.. 10 eğitim oturumları üzerinde koşullandırılmış için (± SEM) D, Yüzde Ortalamalı Kısa Gecikme Cevapları C, şartlandırılmış ve pseudoconditioned hayvanlar için ortalama yüzde Alpha Tepki (± SEM) üzerinde 10 eğitim oturumları hayvanlar pseudoconditioned ve 10 seans üzerinden pseudoconditioned. tıklayınız Bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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 hazırlanması, bu kesin olarak izin veren, birkaç avantaj sunar prosedürler ve deneyler (in vivo iki foton kalsiyum görüntüleme, örneğin) mümkün olmamıştır ya da geçmişte sınırlı olmuştu eyeblink klima 14-16 süresince yapılacak. Bu tip preparasyon aynı zamanda, Tetrode dizileri ile in vivo elektrofizyoloji gibi diğer tekniklerin kullanımı kolaylaştırır. fareler Distre olmak için göründükleri gibikısıtlanmadan ssed, bu kafa sabit hazırlama gerekli kısıtlama miktarının azaltılması güvenli başlarını tutmak için geliştirilmiştir. Bu hazırlık fareler silindirik bir koşu bandı üzerinde ambulasyon olanak sağlarken, diğerleri de başarıyla istikrarlı bir platform 24 baş-sabit farelerden alınan davranış verileri topladık.

Kafa sabit silindir sisteminin kullanımı ile ortaya çıkan bazı sorunlar, ancak vardır. Bir endişe bir ilk silindir üzerinde eğitimsiz bir fare yerleştirir zaman, dinlenme öğrenmek yürümek, ya da yeni bir cihaz üzerinde çalıştırmak için biraz zaman gerekebilir olmasıdır. Çoğu fareler dinlenme çabuk öğrenirler, yürümek, ya da rahatça silindir üzerinde çalışacak. İki alışkanlık oturumları silindire fareler alıştırmak için yardımcı ve ikinci seans ortasına kadar, çoğu fareler silindir üzerinde rahat. ortaya çıkan bir başka endişe başlık avulsion olduğunu. Çok günlük eğitim oturumları sırasında geçmişte bu bazı sorun, ancak yapışkan yapıştırıcı c kullanılması olmuşturası, başlık kopması ile ilgili sorunlar iyileştirilebilir etti. Yapışkan yapıştırma çimentonun kullanımı bu tekniği kullanarak yana 50'den ameliyatları% 0 başlık avulsiyon sonuçlanmıştır. doğru kullanımı ve kafatası üzerinde çimento yeterli yayılmasıyla birlikte, araştırmacılar başlık kopması ile hiçbir sorunla karşılaştıktan gerekir. Son olarak, alışkanlık oturumları sırasında CS sunarak, gizli inhibe hakkında bazı endişeler olabilir. Ancak, fareler başarıyla klimalı olduğu (bakınız Şekil 7), açıktır. kıl titreşim yoğunluğu reostası tarafından geçilen geriliminin miktarını değiştirerek değiştirilebilir unutmayın. fareler öğrenmek için yapamıyorsanız, gerilim de irkilme tepkileri en aza indirerek başarılı klima desteklemek için artırılabilir. Araştırmacılar ayrıca hayvana teslim edilir elektrik şoku ABD'nin türünü değiştirebilirsiniz. Elektrik şoku ABD burada bildirildiği gibi 100 msn'den süren tek bir elektrik nabız olabilir. Alternatif olarak, inci gibiBu protokolde kullanılan e uyaran izolatör, araştırmacılar aynı zamanda etkili bir elektrik çarpması ABD için 120 Hz darbe başına 1 milisaniye 6 bifazik darbe çiftleri istihdam bifazik darbeleri iletebilir.

Boele ve diğ., Belirli "şartına yanıtları" irkilme (alfa) için CS veya kısa gecikme yanıtları (SLR) 25 yanıtlarını ortaya çıkabilecek ihtimalini göstermiştir. Alfa yanıtları CS başlangıcından sonra bir 50 milisaniye gecikme içinde hızlı göz kapağı kilitler olarak kabul edilir. Fareler genellikle gözü alfa yanıtı şu, deneme süresince kapalı tutun. SLR, diğer taraftan ise, CS başlangıcından 50-70 ms bir gecikmeye sahip ve tipik olarak birkaç CS ABD eşleşmeleri sonra ortaya çıkar. alfa ve SLR ve SLR sadece birkaç CS-ABD eşleşmeleri sonra ortaya çıkabilir gerçeği hem başlangıcı kısa gecikme muhtemelen hipokampal-serebellar devresi tarafından tahrik olmadığını göstermektedir. Boele ve arkadaşları tarafından gözden Bu gözlemler. Therefore burada kayıt CR yanıtları öğrenilir sorusunu yalvarıyorum. Şekil 7C ve 7D gösterisi olarak, ne alfa yanıtları ne SLR adaptif CR önbeyin ve beyincik aracılık düşündüren kaydedilen CR çoğunluğu oluşturmaktadır. CS başlangıcı aşağıdaki eyeblink tepkisinin zirvesine gecikme göstermek Şekil 6'da histogramlar da belli çalışmalar daha fazla eğitim denemeleri ile erken başlangıçlı alfa veya kısa gecikme tepkisi içerebilir iken, eyeblink yanıt zirve aslında oluştuğunu gösterir sonra ve iyi zamanlanmış koşullanmış yanıtların gelişimini gösteren ABD'nin başlangıcı, yakın. Daha önce belirtildiği gibi, bıyık uyarımı ve şok yoğunluğu şaşırtıcı bir ya da aşırı caydırıcı değildi, ama adaptif koşullu yanıt üreten etkili kalan bir seviyeye azaldı. Şekil 7B, gösterildiği gibi, son olarak, CR boyutu (altındaki alan olarak ölçülürklimalı grubu bu tepkiler öğrenmek için birkaç seans gerektiren simgeleyen,% 60'lık bir öğrenme kriterini ulaştı kez Şekil 5'de olduğu gibi rektifiye ve entegre yanıt olarak eğri) SLR ve alfa aksine, pseudoconditioned grubuna göre daha klimalı grubunda büyük tepkiler.

Boele ve diğ., Aynı zamanda dikkat çeken EMG ölçümleri gibi tavşanlar gibi büyük hayvanlarda göz kırpma algılama doğru bir yöntem, bu tür fareler 25 gibi küçük kemirgenler gibi pratik olmadığı halde. Onlar EMG kayıt gösterebilir yalancı pozitif sinyallerin algılanmasını önlemek için manyetik mesafe ölçüm tekniği (MDMT) kullanmanızı tavsiye ederiz. MDMT tekniği, duyarlılığı ve göz kırpma algılama kalitesini etkileyici birlikte, aynı zamanda fiş 26 takmak için, hayvanı eğitmek her gün anestezi zorunda dezavantaja neden olur. Bu kendi içinde öğrenme oranlarını yanıltabilecek. Biz EMG sinyalleri bulmakBurada açıklanan prosedürlere ile kaydedilen kolayca güvenilir ve ölçmek ve analiz etmek için nispeten kolay yüksek temporal çözünürlük, ve, elde edilir.

Şekil 4 eğitim sırasında farenin gözüne yakın yerleştirilmiş kızılötesi yansıtmalı optik sensöre karşılık gelen bir sinyal ile yanıp tespit temsili EMG sinyali gösterir. EMG sinyali ve optik sensör arasında göz kırpma algılama EMG kayıtları kullanılarak göz kırpma algılama doğruluğunu gösteren açık bir ilişki vardır. EMG kayıtları bir avantajı büyük temporal çözünürlük için izin vermesidir. çözünürlük 10 msn zaman sabiti üzerinde entegre ederek bozulmuş olmasına rağmen, bir de göz kırpma aktivitesini tespit etmek için ham EMG verileri analiz edebilirsiniz. Başak sayısı KR'leri 18 tespit etmek için kullanılabilecek bir parametredir. EMG kayıtları ile bir dezavantajı sinyalleri şüphesiz elektrik çarpması ABD gelen elektrik artefakt ile kontamine olacağı (bkz yani şartlandırılmış göz kırpma yanıtları, ABD başlama önce meydana gelen o kayıt yeteneği engel teşkil etmez. EMG kayıtları istihdam içinde başka dezavantajı CR tespiti için mevcut kriter kullanarak, gürültülü bir başlangıç ​​aksi bir CR olarak tespit edilmiş olabilir ne gizleyebilir olmasıdır.

Burada tarif edilen ve kafa sabitlenmiş Preparasyon Heiney ve diğerleri tarafından sunulan benzerdir. 15 bulunmaktadır, bununla birlikte, zarif bir sistemi, belirli önemli farklılıklar. Örneğin, yöntem eyeblink yanıtları vardır EMG aktivitesini kaydetmek için gözünün üstünde subdermal yerleştirilen teller kayıt için buraya nitelendirdi. Bu teknik, eyeblink tepkisinin, bu şekilde kapak aktivitesinin güvenilir ve kararlı bir kayıt yapılmasını sağlar ve. Bu tellerin düzgün yerleştirme ve sabitleme en az iki hafta, deney süresince son kalite kayıtları sağlar. yüksek yerine EMG teller kullanmanın bir avantajıHeiney ark. tarafından kullanılan vitesli kamera EMG kayıtları son derece yüksek zamansal çözünürlüğe sahip, ve bir kamera 15 gerektirir günlük konumlandırma ve kalibrasyon gerektirmeyen kalmamasıdır. Kamera Bununla birlikte, göz kapağı kapanması doğrudan görsel belirlenmesini teklif yok.

İki sistem arasındaki bir başka fark CS teslimat için bir yöntemdir. Bu özel kafa sabit fare hazırlık durumunu uyarıcı olarak bıyık stimülasyon kullanır. Sonuçlar fareler kafa sabit tavşan bıyık titreşim 27 ile klimalı edilebilir gibi, CS olarak bıyık stimülasyonu ile etkili klimalı edilebilir olduğunu göstermektedir. Heiney ve ark. Visker pedi 15 hava zayıf bir nefes yönlendirerek etkili CS visker yastığı uyarılmasını gösterdi. Her iki teknik, etkili bakım göstermesine karşın, seçilen bıyık üzerinde tarak yerleştirilmesi ve tarak titreşimli bağımsız whiske uyarma yeteneği sağlarr satır, hatta tek tek bıyık. Bu teknik, hayvanların kendi kontrolü olarak hizmet etmek için izin vermek için daha önceki çalışmalarda kullanılmıştır 20 (yani, uyarılmış kıl sırası uyarılmamış bıyık bir sıra ile karşılaştırıldı).

Özetle, bıyık-işaret eyeblink klima için kafa sabit hazırlık gelişmiş teknikler ve daha önce imkansız ya da gerçekleştirmek için zor olmuştu deneyler gerçekleştirmek için güvenli bir kafatası bir platform sağlar. Hafif visker stimülasyonu durumunu uyarıcı olarak kullanıldı ve hafif bir elektrik şoku koşulsuz uyarıcı olarak kullanılmıştır. Eyeblink tepkiler göz kapağı arkasında subdermal yerleştirilen teller ile kaydedildi. Güvenilir öğrenme ABD gibi CS ve periorbital elektrik çarpması olarak seçilen bıyıkları doğrudan uyarılması ile farelerde gösterilmiştir ve hiçbir öğrenme CS ve ABD'nin rastgele sunumlar verildi farelerde belirgin oldu. EMG kayıtları güvenilir ve rel sağlananeyeblink yanıtları kayıt ve yanıtları eğitim oturumları arasında nasıl değiştiğini gözlemlemek için onları bir arada basit bir yöntem.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları olduğunu beyan ederim.

Acknowledgements

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.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Exervo TeraNova Foam Roller 36" x 6"  Amazon B002ONUM0E For cylinder
Plexiglas Custom-made; 1 cm thick
Metal Rods (12.7 mm diameter) Custom-made
4-40 machine screw (.25 in. long) Amazon Supply B00F33Q8QO For cylinder
Classic Design Hair Comb Conair 93505WG-320 For whisker stimulation
2-Layer Rectangular Bending Actuator Piezo Systems T220-A4-303X  For whisker stimulation
Solder and Flux Kit Piezo Systems MSF-003-NI For whisker stimulation
Magnetic Base Thor Labs MB175 For whisker stimulation
Threaded rod for magnetic base Custom-made
Strips based on 221 series nylon strip connectors from Electronic Connector Corp. Custom-made, based on Weiss and Disterhoft, 2008
TO-220 Style Transistor Amazon Supply B0002ZPZYO  For connector; for the wings
Relia-Tac Sockets Electronic Connector Corp. 220-S02 For connector
Relia-Tac Pins Electronic Connector Corp. 220-P02 For headpiece
0-80 stainless steel machine screw (1 in. long) Amazon Supply B000FN68EE Locking Screw
0-80 stainless steel machine screw hex nut (5/32 in. thick) Amazon Supply B000N2TK7Y Locking Screw Head
Loctite Super Glue-Liquid Loctite 1365896 Cyanoacrylic glue; for the locking screw
Quick Setting Epoxy Ace Hardware 18613 For connector and whisker stimulation system
Ethernet Cable Wires Ethernet cable can be taken apart to use the individual wires for the connector
Polyimide coated stainless steel wires (2 in. long, .005 in. diameter) PlasticsOne 005sw/2.0 37365 S-S  For headpiece, EMG and shock wires
Stainless steel uncoated wire (.005 in. diameter) AM Systems 792800 For headpiece, ground wires
Tenma Variable Autotransformer Tenma 72-110 For the whisker stimulation; rheostat to adjust current to the bending actuator
Amplifier A-M Systems 1700 Amplifier for filtering and amplifying EMG signals
WPI A385R stimulus isolator World Precision Instruments 31405 For the electrical shock
Isothesia (Isoflurane) Henry Schein: Animal Health 50031 For surgery; anesthesia
Buprenex Injectable CIII Reckett Benckiser Pharmaceuticals Inc NDC 12496-0757-1 For surgery; analgesic
Akwa Tears: Lubricant Ophthalmic Ointment  Akorn NDC 17478-062-35 Artificial tear ointment to prevent dry eyes while under anesthesia
Povidine-Iodine Prep Pads PDI NDC 10819-3883-1 For surgery; antiseptic
Alcohol Prep Pads May be purchased from any standard pharmacy
Stainless steel surgical scalpel handles (no.3) Integra Miltex  4-7. For surgery
Stainless steel surgical scalpel blades Integra Miltex 4-310 or 4-315 For surgery; number 10 or 15 scalpel blade
3% Hydrogen Peroxide May be purchased from any standard pharmacy
Micro Clip Roboz RS-5459 For surgery, to hold back skin
00-90 stainless steel machine screw (0.0625 in. long) Amazon Supply B002SG89X4  For surgery, to wrap ground wire around
Professional Rotary Tool Walnut Hollow 29637 Hand drill for surgery, to drill holes in skull
Inverted Cone Burr Roboz RS-6282C-34 Inverted cone burr size 34; for surgery, to drill holes in skull
Engraving Cutter Drill Bit Dremel 106 Engraving cutter; 1.6 mm bit; for surgery, to drill holes in skull
C&B Metabond-Quick! Cement System "B" Quick Base Parkell S398 For surgery; adhesive luting cement system; important to prevent headpiece avulsion
C&B Metabond-Quick! Cement System Clear L-Powder Parkell S399 For surgery; adhesive luting cement system; important to prevent headpiece avulsion
C&B Metabond-Quick! Cement System "C" Universal TBB Catalyst 0.7 ml Parkell S371 For surgery; adhesive luting cement system; important to prevent headpiece avulsion
C&B Metabond-Quick! Cement System Ceramic Mixing Dish with temperature strip Parkell S387 For surgery; adhesive luting cement system; important to prevent headpiece avulsion
Swiss Tweezers, style #5 World Precision Instruments 504506 For surgery
Puritan Cotton-Tipped Applicators VWR International 10806-005  For surgery
Dental Caulk Grip Cement Kit Dentsply 675570 For surgery; dental cement

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics