JoVE Journal > Biology
Summary
Abstract
Protocol
Discussion
Acknowledgements
Materials
References
자동 번역
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
생물학

حافظ على تظاهرة الفيديو التي تتبع للتجريب ولكن الحساب رائحة الميت بعد ضعاف الخمل - القبو الآفات في الجرذ

Published: April 24, 2009
doi:
10.3791/1193
,
1Department of Neuroscience,Canadian Centre for Behavioural Neuroscience, University of Lethbridge

Summary

في مهمة تتبع رائحة تجريب ، وقدرة الفئران على العودة إلى ملجأ مع الطعام باستخدام المرئية درب الرائحة أو استخدام الحساب بالرصاص في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، وسجل متكامل من الحركات السابقة ، تبين أن الحصين هو ضروري لحساب الموتى.

Abstract

والقتلى تجريب استراتيجيات الملاحة الحساب استخدام جديلة تشكيلات مختلفة جدا والعمليات الحسابية (داروين ، 1873 ؛ بارلو ، 1964 ؛ أوكيف ونادل ، 1978 ؛ Mittelstaedt وMittelstaedt ، 1980 ؛ Landeau وآخرون ، 1984 ؛. اتيان ، 1987 ؛ Gallistel ، 1990 ؛ وSéguinot مورير ، 1995). تجريب يتطلب استخدام العلاقات بين منبهات الخارجية مستقرة نسبيا (، الشمية البصرية والسمعية) ، في حين أن الحساب القتلى يتطلب تحقيق التكامل بين العظة التي تولدها حركة المصير. الحيوانات الحصول الذاتي حركة المعلومات من المستقبلات الدهليزي ، وربما مستقبلات العضلات والمفاصل ، ونسخة من الأوامر efference التي تولد الحركة. قد حيوان أيضا استخدام تدفقات البصرية والسمعية والشمية والمحفزات التي تسببها تحركاتها. ويمكن استخدام استراتيجية قيادة حيوان استخدام حسابات هندسية لتحديد الاتجاهات والمسافات والأماكن في محيطه ، في حين أن استخدام استراتيجية الحساب الموتى فإنه يمكن دمج العظة التي تولدها تحركاتها السابقة للعودة إلى موقع غادر لتوه. وتسمى بالعامية الحساب ميتة "الشعور الاتجاه" و "الإحساس عن بعد."

على الرغم من أن هناك أدلة كثيرة على أن تشارك في قيادة الحصين (أوكيف ونادل ، 1978 ؛ أوكيف وسبيكمان ، 1987) ، وهناك أيضا أدلة من (Whishaw وآخرون ، 1997 سلوكية ؛ وMaaswinkel Whishaw ، 1998 ؛ وMaaswinkel Whishaw ، 1999) ، والنمذجة (Samsonovich ومسناوجهتون ، 1997) ، والكهربية (O'Mare وآخرون ، 1994 ؛. شارب وآخرون ، 1995 ؛. توب وبيرتون ، 1995 ؛ بلير وشارب ، 1996 ؛ مسناوجهتون وآخرون ، 1996 ؛ فينر ، 1996 ؛ غولوب وتوب ، 1997) الدراسات التي تشارك في تشكيل الحصين في حساب الموتى. المساهمة النسبية للالحصين لهذين الشكلين من التنقل لا يزال غير مؤكد ، ولكن. عادة ، فمن الصعب أن تكون على يقين من أن حيوان يستخدم تجريب مقابل استراتيجية الحساب الموتى لأن الحيوانات هي مرنة جدا في استخدام الاستراتيجيات والعظة (اتيان وآخرون ، 1996 ؛. Dudchenko وآخرون ، 1997 ؛ مارتن وآخرون ، 1997 ؛ Maaswinkel وWhishaw ، 1999). وكان الهدف من المظاهرات الفيديو الحالية لإيجاد حل لمشكلة مواصفات جديلة من أجل دراسة المساهمة النسبية للقرن آمون في استخدام هذه الاستراتيجيات. وجرى تدريب الفئران في مهمة جديدة في مسارات التي تلت المعطرة خطية أو مضلع للحصول على الغذاء بيليه كبيرة مخفية على حقل مفتوح. لأن الفئران لديها ميل لنقل المواد الغذائية إلى الدقة ، وملجأ والعظة تستخدم للعودة الى قاعدتها الرئيسية والمتغيرات التابعة (وTomie Whishaw ، 1997). لإجبار حيوان لاستخدام أأ استراتيجية الحساب القتلى لتصل إلى ملجأ مع الطعام ، تم اختبار الفئران عندما معصوب العينين أو تحت ضوء الأشعة تحت الحمراء ، والطول الموجي الطيفية التي يمكن أن لا نرى ، وبعض التجارب تمت إزالة بالإضافة إلى درب رائحة مرة واحدة في بلغ الحيوانية في الغذاء. للنظر في المساهمة النسبية للقرن آمون ، الخمل – القبو (FF) الآفات ، والتي تعطل تدفق المعلومات في تشكيل الحصين (بلاند ، 1986) ، تضعف الذاكرة (Gaffan وGaffan ، 1991) ، وتنتج العجز المكاني (Whishaw وJarrard ، 1995) ، تم استخدامها.

Protocol

الحيوانات ويضم اثني عشر البالغات الطويلة ايفانز الفئران (جامعة ليثبريدج المربى اليابس) ، وزنها 250-300 جرام ، في مجموعات في أقفاص سلكية في المختبر مع الحفاظ على درجة حرارة الغرفة 20-21 درجة مئوية ، ومضاءة 12 ساعة على ضوء / الظلام دورة (08:00 …

Discussion

درست التجارب مساهمة الحصين لتجريب مقابل الملاحة الحساب القتلى من خلال استغلال مهمة في الرواية التي كانت الفئران challanged العودة إلى الوطن بعد رحلة الى الخارج بعد سلسلة من الرائحة جوئهم إلى بيليه الغذائية الموجودة في نهاية السلسلة. أبحر الفئران التحكم بكفاءة استخدام ا?…

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل المعهد الكندي للبحوث الصحية.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Sodium pentobarbital Reagent Sigma-Aldrich p3761-25g  
Atropine methyl nitrate Reagent Sigma-Aldrich a0382-5g  
Rodent pellets Animal food BIO-SERV    
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Amaral, D. G., Witter, M. P., Paxinos, G. . Hippocampal formation. In: The rat nervous system. , 443-493 (1995).
  2. Angeli, S. J., Murray, E. A., Mishkin, M. Hippocampectomized monkeys can remember one place but not two. Neuropsychologia. 31, 1021-1030 (1993).
  3. Barlow, J. S. Inertial navigation as a basis for animal navigation. J Theor Biol. 6, 76-117 (1964).
  4. Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat. J Comp Physiol Psychol. 93, 74-104 (1979).
  5. Blair, H. T., Sharp, P. E. Visual and vestibular influences on headdirection cells in the anterior thalamus of the rat. Behav Neurosci. 110, 643-660 (1996).
  6. Bland, B. H. The physiology and pharmacology of hippocampal formation theta rhythms. Prog Neurobiol. 26, 1-54 (1986).
  7. Cassel, J. C., Kelche, C., Peterson, G. M., Ballough, G. P., Goepp, I., Will, B. Graft induced behavioral recovery from subcallosal septo-hippocampal damage in rats depends on maturity stage of donor tissue. 신경과학. 45, 571-586 (1991).
  8. Chen, L. L., Lin, L. H., Green, E. J., Barnes, C. A., McNaughton, B. L. Head direction cells in the rat posterior cortex. I. Anatomical distribution and behavioral modulation. Exp Brain Res. 101, 8-23 (1994).
  9. Darwin, C. On the origin of certain instincts. Nature. 7, 417-418 (1873).
  10. Dudchenko, P. A., Goodridge, J. P., Seiterle, D. A., Taube, J. S. Effects of repeated disorientation on the acquisition of spatial tasks in rats: dissociation between the appetitive radial arm maze and aversive water maze. J Exp Psychol. 23, 194-210 (1997).
  11. Etienne, A. S., Ellen, P., Thinus-Blanc, C. . The control of short-distance homing in the golden hamster. In: Cognitive processes in spatial orientation in animal and man. , 223-251 (1987).
  12. Martinus, N. i. j. h. o. f. f., Etienne, A., Maurer, R., Seguinot, V. Path integration in mammals and its interaction with visual landmarks. J Exp Biol. 199, 201-209 (1996).
  13. Gaffan, D., Gaffan, E. A. Amnesia in man following transection of the fornix. Brain. 114, 2611-2618 (1991).
  14. Gallistel, C. R. The organization of learning. , (1990).
  15. Golob, E. J., Taube, J. S. Head direction cells and episodic spatial information in rats without a hippocampus. Proc Natl Acad Sci USA. 94, 7645-7650 (1997).
  16. Grey, J. A., McNaughton, N. Comparison between the behavioural effects of septal and hippocampal lesions: a review. Neurosci Biobehav Rev. 7, 119-188 (1983).
  17. Jarrard, L. E. On the role of the hippocampus in learning and memory in the rat. Behav Neural Biol. 60, 9-26 (1993).
  18. Jeltsch, H., Cassel, J. C., Jackisch, R., Neufang, B., Green, P. L., Kelche, C., Hertting, G., Will, B. Lesions of supracallosal or infracallosal hippocampal pathways in the rat: behavioural, neurochemical, and histochemical effects. Behav Neural Biol. 62, 121-133 (1994).
  19. Landeau, B., Spelke, E., Gleitman, H. Spatial knowledge in a young blind child. Cognition. 16, 225-260 (1984).
  20. Maaswinkel, H., Whishaw, I. Q. Homing with locale, taxon, and dead reckoning strategies by foraging rats: sensory hierarchy in spatial navigation. Behav Brain Res. 99, 143-152 (1999).
  21. Martin, G. M., Harley, C. W., Smith, A. R., Hoyles, E. S., Hynes, C. A. Opaque transportation with rotation blocks reliable goal location on a plus maze but does not prevent goal location in the Morris maze. J Exp Psychol. 23, 183-193 (1997).
  22. Maurer, R., Séguinot, V., V, . What is modeling for? A critical review of the models of path integration. J Theor Biol. 175, 457-475 (1995).
  23. McNaughton, B. L., Barnes, C. A., Gerrard, J. L., Gothard, K., Jung, J. J., Knierim, J. J., Kudrimoti, H., Quin, Y., Skaggs, W. E., Suster, M., Weaver, K. L. Deciphering the hippocampal polyglot: the hippocampus as a path integration system. J Exp Biol. 199, 173-185 (1996).
  24. Mittelstaedt, M. L., Mittelstaedt, M. Homing by path integration in a mammal. Naturwissenschafen. 67, 566-567 (1980).
  25. Mizumori, S. J. Y., Williams, J. D. Directionally selective mnemonic properties of neurons in the lateral dorsal nucleus of the thalamus of rats. J Neurosci. 13, 4015-4028 (1993).
  26. Muller, R. U., Stead, M., Pach, J. The hippocampus as a cognitive graph. J Gen Physiol. 107, 663-694 (1996).
  27. O’Keefe, J., Nadel, L. . The hippocampus as a cognitive map. , (1978).
  28. O’Keefe, J., Speakman, A. Single unit activity in the rat hippocampus during a spatial memory task. Exp Brain Res. 68, 1-27 (1987).
  29. O’Mare, S., Rolls, E. T., Berthoz, A., Desner, R. P. Neurons responding to whole-body motion in the primate hippocampus. J Neurosci. 14, 6511-6523 (1994).
  30. Pearce, J. M., Roberts, A. D. L., Good, M. Hippocampal lesions disrupt navigation based on cognitive maps but not heading vectors. Nature. 369, 75-77 (1998).
  31. Samsonovich, A., McNaughton, B. L. Path integration and cognitive mapping in a continuous attractor neural network model. J Neurosci. 17, 5900-5920 (1997).
  32. Sharp, P. E. Subicular cells generate similar spatial firing patterns in two geometrically and visually distinctive environments: comparison with hippocampal place cells. Behav Brain Res. 85, 71-92 (1997).
  33. Sharp, P. E., Blair, H. T., Etkin, D., Tzanetos, D. B. J. Influences of vestibular and visual motion information on the spatial firing patterns of hippocampal place cells. 신경과학. 15, 173-189 (1995).
  34. Shapiro, M. L., O’Connor, C. N-methyl-D-aspartate receptor antagonist MK-801 and spatial memory representation: working memory is impaired in an unfamiliar environment but not in a familiar environment. Behav Neurosci. 106, 604-612 (1992).
  35. Squire, L. Memory and the hippocampus: a synthesis from findings with rats, monkey, and humans. Psychol Rev. 99, 195-231 (1992).
  36. Sutherland, R. J., Rodriguez, A. J. The role of the fornix/fimbria and some related subcortical structures in place learning and memory. Behav Brain Res. 32, 129-144 (1989).
  37. Taube, J. S. Head direction cells recorded from the postsubiculum in freely moving rats. I. Description and quantitative analysis. J Neurosci. 172, 49-84 (1990).
  38. Taube, J. S. Head direction cells recorded in the anterior thalamic nuclei of freely moving rats. J Neurosci. 15, 70-85 (1995).
  39. Taube, J. S., Burton, H. L. Head direction cell activity monitored in a novel environment and during a cue conflict situation. J Neurosci. 15, 1953-1971 (1995).
  40. Whishaw, I. Q. Activation, travel distance, and environmental change influence food carrying in rats with hippocampal, medial thalamic and septal lesions: implications for studies on hoarding and theories of hippocampal function. Hippocampus. 3, 373-385 (1993).
  41. Whishaw, I. Q., Jarrard, L. Similarities vs. differences in place learning and circadian activity in rats after fimbria-fornix section or ibotenate removal of hippocampal cells. Hippocampus. 5, 595-604 (1995).
  42. Whishaw, I. Q., Jarrard, L. E. Evidence for extrahippocampal involvement in place learning and hippocampal involvement in path integration. Hippocampus. 6, 513-524 (1996).
  43. Whishaw, I. Q., Maaswinkel, H. Rats with fimbria – fornix lesions are impaired in path integration: a role for the hippocampus in ‘sense of direction’. J Neurosci. 18, 3050-3080 (1998).
  44. Whishaw, I. Q., Mittleman, G. Visits to starts, routes, places by rats (Rattus norvegicus) in swimming pool navigation tasks. J Comp Psychol. 100, 422-431 (1986).
  45. Whishaw, I. Q., Tomie, J. Piloting and dead reckoning dissociated by fimbria-fornix lesions in a rat food carrying task. Behav Brain Res. 89, 87-97 (1997).
  46. Whishaw, I. Q., Coles, B. K. L., Bellerive, C. H. M. Food carrying: a new method for naturalistic studies of spontaneous and forced alternation. J Neurosci Methods. 61, 139-143 (1995a).
  47. Whishaw, I. Q., Cassel, J. C., Jarrard, L. E. Rats with fimbria – fornix lesions display a place response in a swimming pool: a dissociation between getting there and knowing where. J Neurosci. 15, 5779-5788 (1995b).
  48. Whishaw, I. Q., McKenna, J., Maaswinkel, H. Hippocampal lesions and path integration. Curr Opin Neurobiol. 7, 228-234 (1997).
  49. Wiener, S. I. Spatial behavioral and sensory correlates of hippocampal CA1 complex spike cell activity: implications for information processing functions. Prog Neurobiol. 49, 335-361 (1996).
  50. Winer, B. J. . Statistical principles in experimental design. , (1962).
  51. Worden, R. Navigation by fragment fitting: a theory of hippocampal function. Hippocampus. 2, 165-188 (1992).

Tags

Preserved PilotingScent TrackingImpaired Dead ReckoningFimbria-fornix LesionsRat Navigation StrategiesCue ConstellationsComputational ProcessesPiloting CuesDead Reckoning CuesExternal CuesSelf-movement InformationVestibular ReceptorsEfference CopyVisual StimuliAuditory StimuliOlfactory StimuliGeometrical CalculationsHippocampus Involvement In Piloting
check_url/kr/1193?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Whishaw, I. Q., Gorny, B. P. A Video Demonstration of Preserved Piloting by Scent Tracking but Impaired Dead Reckoning After Fimbria-Fornix Lesions in the Rat. J. Vis. Exp. (26), e1193, doi:10.3791/1193 (2009).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image