Kortikal katkıları engel bellek yürüyen kedi içinde çalışmaya geri dönüşümlü soğutma kaynaklı deaktivasyon
Summary
Doğal ortamlarda ekstremitelerin dikkatli koordinasyon gerektiren karmaşık hareket parietal korteks bölgelerinde içerir. Aşağıdaki iletişim kuralı parietal bölgede 5 bellek destekli engel kaçınma içinde yürüyen kedi rolünü göstermek için ters çevrilebilir soğutma kaynaklı devre dışı bırakmayı açıklar.
Abstract
Karmaşık, doğal arazi üzerinde bir çevre engel ilgili duyusal bilgileri hızla kaçınma için Lokomotor hareketlerini ayarlamak için kullanılabilir. Örneğin, kedi, yaklaşan bir engel hakkında görsel bilgi kaçınma için adım modüle. Bacak tarafından beklenen bir engel ani dokunsal girdileri kaçınma için tüm dört ayak adım değiştirebilirsiniz gibi Lokomotor adaptasyon da vizyon, bağımsız ortaya çıkabilir. Bu tür karmaşık Lokomotor koordinasyon parietal korteks gibi supraspinal yapıların içerir. Bu iletişim kuralı bellek destekli engel gezisidir Cat parietal korteks katkıları değerlendirmek için ters çevrilebilir, soğutma kaynaklı kortikal etkinliğini kaldırmayı kullanımını açıklar. Cryoloops bilinen küçük soğutma döngüler aleni bir davranış onların katkıları değerlendirmek ilgi ayrı bölgeler devre dışı bırakmak için özel olarak şekillenir. Tür yöntemler parietal bölgede 5 bellek destekli engel kaçınma Cat rolünü aydınlatmak için kullanılmaktadır.
Introduction
Doğal, engebeli arazi üzerinde görme ve dokunma elde edilebilir, bir engel ilgili duyusal bilgileri hızla hareket kaçınma için değişiklik yapabilirsiniz. Sıçrama hareketleri bu dikkatli koordinasyon birden çok kortikal bölgelerde1,2içerir. Örneğin, alan-in motor korteks3,4 ve parietal korteks5,6,7 engel kaçınma gibi karmaşık Lokomotor görevleri sırasında karıştığı olmuştur. Dört ayaklı hayvanlar, ayaklarından ve hindlegs engel kaçınma için gerekli adım modülasyon genişletmeniz gerekir. (Bir hayvan dikkatle karmaşık, doğal ortamda takip av izleri olarak ortaya çıkabilecek) ineklerde ve hindleg engel izni arasında ileriye doğru hareket geciktiğinde, bellekte tutulan engel hakkında bilgi Kılavuzu için kullanılır bir kez yürüyüş engel adım hindleg devam eder.
Ayrık kortikal alanlarda devre dışı bırakmak için amaçlayan deneysel teknikler bellek destekli engel gezisidir kortikal katkıları eğitim için kullanılabilir. Kortikal deaktivasyon soğutma kaynaklı bir açık davranış8kortikal katkıları değerlendirmek için bir tersinir, güvenilir ve tekrarlanabilir yöntem sağlar. Paslanmaz çelik boru üzerinden yapılan Cryoloops ilgi, kortikal alanı için belirli loci, son derece seçici ve ayrık etkinliğini sağlamak şekillenir. İmplante sonra soğutulmuş metanol bir cryoloop Lümen ile pompalanır korteksin hemen altındaki döngü için bölge soğur < 20 ° c Bu kritik sıcaklık altında sinaptik iletimi hemen altındaki döngü korteks bölgesinde engellenir. Böyle devre dışı bırakma sadece metanol akışının durdurması tarafından geri alınabilir. Bu yöntem duyusal işleme ve davranışları9,10,11,12,13,14,15 kortikal katkıları eğitim için kullanılan , 16 , 17yanı sıra sakkadik göz hareketleri18 ve bellek destekli engel gezisidir19motor kontrolü.
Bu iletişim kuralının amacını parietal kortikal alanlarda Cat Lokomotor koordinasyon için katılımı değerlendirmek için ters çevrilebilir soğutma kaynaklı deaktivasyon kullanmaktır. Özellikle, bellek destekli engel hareket veya etkin parietal korteks olmadan incelenmiştir. Bu yöntemler başarıyla parietal bölgede 5 bellek destekli engel kaçınma yürüyen kedi19rolü göstermek için kullanılmıştır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Açıklanan paradigma soğutma kaynaklı deaktivasyon bellek destekli engel gezisidir Cat çalışma için cryoloop kullanarak ayrı kortikal alanlarda istihdam etmektedir. Görsel ve dokunsal engel bellek paradigmalar hayvanlar için hayvan hareketli bir besin kaynağı takip için motive olduğunda, en az çaba ile oluşan doğal Lokomotor davranışları yararlanma gibi yürütmek oldukça basittir. Böylece, eğitim dönemi çoğunluğu Oda test ve Soğutma Ekipmanları hayvan acclimating için ayrılmıştır. En ha…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Kanada Sağlık Araştırma enstitüleri, Doğa Bilimleri ve mühendislik Araştırma Konseyi, Kanada (NSERC) ve yenilik Kanada Vakfı desteğiyle minnetle anıyoruz. CW bir Alexander Graham Bell Kanada Yüksek Lisans Bursu (NSERC tarafından) destek verdi.
Materials
| Camera | IDS Imaging Development Systems GmbH | Model: UI-5240CP-C-HQ | |
| Intake tubing | Restek | 25306 | Unflanged end is submerged in the methanol reservoir while the flanged end is connected to the pump |
| Pump | Fluid Metering, Inc. | Model: QG 150 | |
| Nalgene Dewar vacuum flask | Sigma-Aldrich | F9401 | |
| Teflon tubing | Ezkem | A051754 | |
| Microprobe thermometer | Physitemp | Model: BAT-12 | |
| Flanged tube end fittings | Valco Instruments Co. Inc. | CF-1BK | Assorted colours available for colour coding. Packages include the same number of washers as fittings |
| Washers | Valco Instruments Co. Inc. | CF-W1 | Extra washers |
| Flanging kit | Pro Liquid GmbH | 201553 | |
| Tubing connector | Restek | 25323 | |
| Tubing cutter | Restek | 25069 | |
| Male thermocouple connector | Omega | SMPW-T-M | Used to make cable connection to thermometer |
| Thermocouple wire | Omega | PP-T-24S | Used to make cable connection to thermometer |
| MATLAB | MathWorks | n/a |
Riferimenti
- Drew, T., Marigold, D. S. Taking the next step: cortical contributions to the control of locomotion. Curr. Opin. Neurobiol. 33, 25-33 (2015).
- Takakusaki, K. Neurophysiology of gait: From the spinal cord to the frontal lobe. Mov. Disord. 28, 1483-1491 (2013).
- Drew, T. Motor cortical activity during voluntary gait modifications in the cat. I. cells related to the forelimbs. J. Neurophysiol. 70, 179-199 (1993).
- Beloozerova, I. N., Sirota, M. G. The role of the motor cortex in the control of accuracy of locomotor movements in the cat. J. Physiol. 461, 1-25 (1993).
- McVea, D. A., Taylor, A. J., Pearson, K. G. Long-lasting working memories of obstacles established by foreleg stepping in walking cats require area 5 of the posterior parietal cortex. J. Neurosci. 29, 9396-9404 (2009).
- Lajoie, K., Andujar, J. -. E., Pearson, K. G., Drew, T. Neurons in area 5 of the posterior parietal cortex in the cat contribute to interlimb coordination during visually guided locomotion: a role in working memory. J. Neurophysiol. 103, 2234-2254 (2010).
- Beloozerova, I. N., Sirota, M. G. Integration of motor and visual information in the parietal area 5 during locomotion. J. Neurophysiol. 90, 961-971 (2003).
- Lomber, S. G., Payne, B. R., Horel, J. A. The cryoloop: An adaptable reversible cooling deactivation method for behavioral or electrophysiological assessment of neural function. J. Neurosci. Methods. 86, 179-194 (1999).
- Lomber, S. G., Cornwell, P., Sun, J., Macneil, M. A., Payne, B. R. Reversible inactivation of visual processing operations in middle suprasylvian cortex of the behaving cat. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 91, 2999-3003 (1994).
- Lomber, S. G., Payne, B. R. Contributions of cat posterior parietal cortex to visuospatial discrimination. Vis. Neurosci. 17, 701-709 (2000).
- Lomber, S. G., Malhotra, S. Double dissociation of ‘what’ and ‘where’ processing in auditory cortex. Nat. Neurosci. 11, 609-616 (2008).
- Lomber, S. G., Meredith, M. A., Kral, A. Cross-modal plasticity in specific auditory cortices underlies visual compensations in the deaf. Nat. Neurosci. 13, 1421-1427 (2010).
- Kok, M. A., Stolzberg, D., Brown, T. A., Lomber, S. G. Dissociable influences of primary auditory cortex and the posterior auditory field on neuronal responses in the dorsal zone of auditory cortex. J. Neurophysiol. 113, 475-486 (2015).
- Carrasco, A., Kok, M. A., Lomber, S. G. Effects of core auditory cortex deactivation on neuronal response to simple and complex acoustic signals in the contralateral anterior auditory field. Cereb. Cortex. 25, 84-96 (2015).
- Coomber, B., et al. Cortical inactivation by cooling in small animals. Front. Syst. Neurosci. 5, 53 (2011).
- Malmierca, M. S., Anderson, L. A., Antunes, F. M. The cortical modulation of stimulus-specific adaptation in the auditory midbrain and thalamus: a potential neuronal correlate for predictive coding. Front. Syst. Neurosci. 9, 19 (2015).
- Antunes, F. M., Malmierca, M. S. Effect of auditory cortex deactivation on stimulus-specific adaptation in the medial geniculate body. J. Neurosci. 31, 17306-17316 (2011).
- Peel, T. R., Johnston, K., Lomber, S. G., Corneil, B. D. Bilateral saccadic deficits following large and reversible inactivation of unilateral frontal eye field. J. Neurophysiol. 111, 415-433 (2014).
- Wong, C., Wong, G., Pearson, K. G., Lomber, S. G. Memory-guided stumbling correction in the hindlimb of quadrupeds relies on parietal area 5. Cereb. Cortex. , (2016).
- Horsley, V., Clarke, R. H. The structure and function of the cerebellum examined by a new method. Brain Behav Evol. 31, 45-124 (1908).
- Lomber, S. G., Malhotra, S., Hall, A. J. Functional specialization in non-primary auditory cortex of the cat: areal and laminar contributions to sound localization. Hear. Res. 229, 31-45 (2007).
- Johnston, K., Koval, M. J., Lomber, S. G., Everling, S. Macaque dorsolateral prefrontal cortex does not suppress saccade-related activity in the superior colliculus. Cereb. Cortex. 24, 1373-1388 (2014).
