제시 프로토콜 장기 학습을 공부 하기 위한 실험에 대 한 영구적인 감각 충돌을 생성 합니다. 영구적으로 그들의 머리에 고정된 장치를 입고, 쥐 집 연습장에서 자유롭게 이동 하면서 시각과 vestibular 입력 사이 감각 불일치에 지속적으로 노출 됩니다.
장기 감각 충돌 프로토콜은 모터 학습을 공부 하는 귀중 한 수단입니다. 제시 프로토콜 실험 쥐에서 장기 학습 공부 목적에 대 한 영구적인 감각 충돌을 생성 합니다. 영구적으로 그들의 머리에 고정 장치를 입고, 쥐 집 연습장에서 자유롭게 이동 하면서 시각과 vestibular 입력 사이 감각 불일치에 지속적으로 노출 됩니다. 따라서,이 프로토콜 비주얼 시스템 및 낯익은 상호 작용의 연구를 쉽게 것입니다 액세스할 수 없습니다 달리 확장된 기간 동안 있습니다. 자연스럽 게 행동 하는 쥐에 장기 감각 학습의 실험 비용을 절감할 뿐만 아니라이 이렇게 수용 vivo에서 그리고 생체 외에서 실험의 조합. 보고 예제 비디오 oculography 전과 학습 후 vestibulo 눈 반사 (VOR) 및 optokinetic 반사 (OKR) 척도를 수행 됩니다. 마우스가 장기 감각 상충 강한 포 이득 감소를 제시 하는 시각과 vestibular 입력에 노출 하지만 몇 가지 OKR 변화를 전시. 자세한 장치 어셈블리, 동물 보호의 단계 및 반사 측정 보고 본인.
시각적인 것 들과 같은 감각 충돌에에서 있는 일상 생활, 예를 들어, 하나는 안경 착용 하는 때 또는 전체 수명 (발달 성장, 감각 예민, 등등에서 변화.) 동안. 잘 설명된 회로 해부학, 쉽게 제어 감각 입력, 정량 모터 출력 및 정확한 정량화 방법1, 시선으로 인해 안정화 반사 모터 많은 종에서 학습의 모델로 사용 되었습니다. 인간, 원숭이 vestibulo 눈 반사 (VOR) 적응 주제 몇 일2,3,,45착용 프리즘을 사용 하 여 공부 된다. 설치류 모델 행동 및 세포 실험의 조합을 수 있습니다, 이후 우리 헬멧 모양의 장치와 마우스를 자유롭게 행동에 장기 감각 충돌을 만드는 새로운 방법을 개발. 인간과 원숭이에 사용 된 방법론에 의해 영감, 프로토콜 vestibular 및 시각적 입력 (즉, visuo vestibular 불일치, VVM) 포 이득 감소에 이르게 사이 불일치를 생성 합니다.
클래식 프로토콜 트리거링 설치류에 포 이득 다운 적응 단계에서 시야를 회전 하면서 회전 하는 턴테이블에 머리 고정 동물 이루어져 있다. 이 패러다임 visuo vestibular 충돌, 카운터는 포 하 게 만듭니다. 몇 일 연속6,,78의 과정을 통해이 절차의 반복 장기 적응 프로토콜에 의하여 이루어져 있었다. 결과적으로, 동물의 큰 그룹 테스트 하는 경우 클래식 방법론에 시간의 큰 금액을 필요 합니다. 또한, 동물 머리 고정 이므로 학습 주로 개별 주파수/속도 제한 이며 가변 기간6의 intertrial 간격에 의해 중단 하는 불연속 교육의 구성. 마지막으로, 고전적인 프로토콜 사용 수동 학습 vestibular 자극에 적극적으로 동물의 자발적 움직임, 크게 vestibular 처리9,10를 형성 하는 상황에 의해 생성 되지 않습니다.
상기 실험 제약은 혁신적인 방법론을 제시 하 여 능가 했다. 필요한 외과 접근은 간단 합니다, 그리고 사용 되는 재료는 상업적으로 쉽게 사용할 수 있습니다. 더 비싼 물자에 의존 하는 유일한 부분이 이다; 동작의 정량화 그럼에도 불구 하 고, 프로토콜의 기본은 체 외에서 조사에서 다른 행동 연구를 학습의 어떤 실험을 위해 사용할 수 있습니다. 전반적으로, 몇 일 동안 일시적 시각 장애 및 visuo vestibular 충돌을 생성 하 여이 방법은 수 있습니다 쉽게 될 조 변경 모든 연구 감각 섭 동 또는 모터 학습에 관심된을.
자유롭게 행동 쥐에서 생산 visuo vestibular 불일치 여기에 설명 된 장기 감각 섭 동에 의하여 이루어져 있다. 14 일 동안 착용 하는 마우스 장치를 이식 하는 상용 수술 키트를 사용 하 여 간단 하 고 짧은 수술 수행 됩니다. 마우스가 headpost 주입 절차에서 1 시간 미만에서 복구 하 고 그것은 조 난의 관련된 흔적을 보여. 그 후,이 프로토콜의 응용 프로그램의 특정된 예제에서 포와 OKR는 측정 비디오 oculography 기술을 사용 하 여. 그럼에도 불구 하 고,이 장치 유도 장기 학습 프로토콜 실험 생리학1 생체 외에서 신경 영상, 다양 한 행동 분석 등의 다양 한에서 사용 될 수 있습니다. 이 기술 개발에 뒤에 근거는 인간과 원숭이에 사용 되는 프리즘 기반 방법론에 의해 영감을 했다. 그러나이 기술은,, 그것 손상 보다는 비전을 수정 하기 때문에 다릅니다. 따라서, 그것은 (그것의 현재 모양에서) visuo vestibular 불일치의 극단적인 경우를 구성합니다. 저자 제공된 기술 정보 또는 특정 기능 제한 장치16개발 장치의 프리즘 같은 버전을 디자인 하는 데 유용 수 있습니다 믿습니다.
빛 (0.9 g) 폴 리 (젖 산)의 플라스틱, 머리 장치 젊은 성인 마우스, 주 둥이의 보호 및 동물 신랑을 옆으로 충분 한 공간을 떠나 머리에 맞게 설계 되었습니다. 이 소자의 앞 부분 수 유 하 고 손질 하는 행동을 주 둥이의 끝을 노출 합니다. 장치는 약간 불투명 동물 주변의 정확한 비전의 박탈 하지만 여전히 광도 자극을 받습니다. 줄무늬와 가짜 implantations 측정된 효과 때문에 주로 줄무늬 장치의 자가 생성 시 고대비 영상 신호에 의해 그리고 고유에 의해 발생 하는 visuo vestibular 불일치 되도록 테스트 수정 (즉,, mouse´s 머리와 목에 적용 하는 소자의 무게).
실험적으로, 줄무늬 장치 보여준 중요 한 포를 입고 쥐 학습 기간; 후 50%의 감소를 얻을 하지만, 절대 이득 값 간 개별 다양성 있을 수 있습니다. 가짜 쥐 아무 중요 한 포 얻을 변경, 따라서 포 감소 모터 장애 및 감각 충돌에 의해 발생 했다고 설명 했다. 또한, 젊은 쥐 (< P26) 포와 OKR 이득 이전 동물17보다 낮은 값을 보였다. 그 이유로, 동물 나이 실험을 계획 하는 동안 고려 되어야 했다. 마지막으로, 상기 마우스 제외 기준 (4.5 절)는 복지를 보장 하 고 신뢰할 수 있는 결과 확립 따라야 할 중요 한 단계입니다.
이 프로토콜의 장점 중 하나는 학습 기간 동안 포/OKR 적응 프로토콜의 다른 유형에 비해 경험 저장 시간입니다. 지금까지 마우스에 VOR 적응 머리 고정 하 고 회전 턴테이블6,8,18,19, 동물을 많이 해야 하는 경우에 특히 시간이 걸리는, 즉에 동물을 훈련 하 여 공부 하고있다 훈련. 제시 프로토콜 수 있습니다 한 번에 여러 동물 들의 훈련 하 고 시간을 저장 합니다. 또한, 이러한 고전적인 실험에서 교육 학습/버리는 다른 역학20의 반복된 교대 하 적응 시키는 putative 버리는 오랜 기간을 두고 하루, 1 시간에 일반적으로 제한 됩니다. 여기, 머리 고정 장치 중단된 학습 할 수 있습니다. 또 다른 장점은 자유롭게 동작 머리 없는 상황에서 생성 되는 학습 기간 이후 마우스 적극적으로 생성 되는 자연 머리 움직임의 범위를 통해 배울 수 있습니다. 클래식 프로토콜에서 동물이 이다 머리 고정 학습 머리 움직임의 자연적인 범위를 반영 하지 않는 결정된 자극 (주파수, 한 속도)21 에서 발생 하는 턴테이블에 수 동적으로 회전 하는 동안. 그것은 중요 한 vestibular 시스템 인코딩 다르게 움직임 참고 때 적극적으로 생성는 주제에 의해 또는 때 외부 적용10; 따라서, 두 상황에서 발생 하는 세포 메커니즘 또한 달라질 수 있습니다.
전반적으로, 설명된 하는 방법론은 시각적 충돌 또는 자유롭게 행동 하는 쥐에 visuo vestibular 불일치 후 발생 하는 장기 감각 적응에 결합 된/vivo 에서/생체 외에서 연구에 적합 합니다. 감각 충돌은 최근 쥐22,23의 사용을 끌고있다 필드 멀의 인식된 원인입니다. 그것은 최근 쥐15도발적인 자극 노출 되 면 이득 적응이이 소자의 사용으로 인 한 멀 미에 대 한 보호를 제공 한다는 것을 시연 했다. 따라서,이 프로토콜 개발 방지 모션 병 치료로 감각 충돌 뿐만 아니라에 적응을 기본 셀룰러 메커니즘을 식별 하기 위해 사용 될 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
우리 감사 파트리스 Jegouzo 머리 장치 및 headpost 개발 및 생산. 우리 또한 이전 버전의 장치 및 VVM 프로토콜의 개발에 그들의 도움에 대 한 피 Calvo, A. Mialot, 및 E. Idoux을 감사합니다.
이 작품은 센터 국가 des와 Spatiales, CNRS, 대학교 파리 데카르트에 의해 투자 되었다. J. C. 그리고 M. B. 프랑스 ANR-13-CESA-0005-02에서 지원을 받을 수 있습니다. F. F. B., M. B는 프랑스 ANR-15-CE32-0007에서 지원을 받을 수 있습니다.
3D printer | Ulimaker, USA | S5 | |
Blunt scissors | FST | 14079-10 | |
Catalyst V | Sun Medical, Japan | LX22 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
Dentalon Plus | Heraeus | 37041 | |
Eyetracking system and software | Iscan | ETN200 | |
Green activator | Sun Medical, Japan | VE-1 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
Monomer | Sun Medical, Japan | MF-1 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
Ocrygel | TvmLab | 10779 | Ophtalmic vet ointment |
Polymer L-type clear (cement) | Sun Medical, Japan | TT12F | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
Sketchup | Trimble | 3D modeling software used for the device's ready-to-print design file | |
Turntable | Not commercially available |