感覚統合と認知制御実験のための完全に自動化されたげっ歯類エアコンプロトコル
Summary
げっ歯類オペラントコンディショナー完全に自動化されたプロトコルが提案されている。プロトコルは、感覚運動統合と認知対照実験の基礎となる、この制御に影響を与える神経活動への広がりを調査するために、行動のイベントの正確な時間的制御に依存しています。
Abstract
げっ歯類は、伝統的に、認知、感覚、および運動タスクの無数を含む実験室実験における標準的な動物モデルとして使用されてきた。このような意思決定や注意の変調のような感覚応答を正確に制御する必要が高い認知機能は、しかし、一般的にヒト以外の霊長類で評価されます。これらの関数の複数のバリエーションを研究することを可能にする霊長類の行動の豊かさにもかかわらず、げっ歯類モデルは、霊長類モデルに魅力的な、費用対効果の高い代替のまま。これらの複雑な機能の広い範囲を勉強しながら、さらに、完全にげっ歯類でオペラント条件付けを自動化する機能は、ヒト以外の霊長類の労働集約的な訓練のユニークな利点が追加されます。
ここでは、ワーキングメモリタスクを実行する上でoperantlyコンディショニングラットのためのプロトコルを紹介する。タスクの重要なエポックの間、プロトコルが動物の明白な動きはのrequによって最小化されることを保証する囲碁キューは、非ヒト霊長類実験計画に似て配信されるまで 'FIXATE'に動物·配線。シンプルな2代替強制選択タスクが性能を発揮するために実装されます。私たちは、他のタスクにこのパラダイムの適用を議論する。
Introduction
神経生理学と行動との関係を研究することは、システム神経科学の究極の目標です。歴史的には、動物モデルの選択と行動レパートリー1-5の間にはトレードオフがあった。ウミウシのような単純な生物は6またはイカ7つのイオンチャネル、ニューロンおよび単純な神経回路の特性を研究するために広く使用されてきたが、より高次の種は、例えば、空間ナビゲーションのようなより複雑な機能を研究するために必要とされ、8〜11および認知意思決定12月14日を制御します。行動のような人間のための標準的な動物モデルであるにもかかわらず、ヒト以外の霊長類の使用は、15〜18の設定、単一の実験室での実験の広い範囲での使用を排除し、コストと倫理的配慮を求めるメッセージが表示されます。例えば、げっ歯類など単純な動物モデルは、一般に、それらが関心対象の挙動の基礎となる類似の神経基盤を有して設けられ、19が好ましい。
">げっ歯類、霊長類20-22に見られるものと同様の皮質及び皮質下の構造を共有することを示唆する十分な証拠があります。げっ歯類も泡立て調整し、スニッフィングすることにより、例えば、それらの作用23-25 を導くために、複数の感覚様相を介して情報を統合することが知られている探索行動26中または聴覚と視覚/嗅覚イベント25,27を統合し。ここでは、認知課題28〜32をテストするために使用されるげっ歯類のオペラント条件付けのためのフレームワークについて説明します。このフレームワークでは、被験者はnosepokeホール内固定すると、外出先キューのプレゼンテーションまで、穴の内側に自分の鼻を維持するために必要とされています。行動タスクは、従来から5の選択肢の連続反応時間課題研究のために使用される5孔nosepoke設計である。遅延期間中に、命令キューの範囲は、アクションを実行する対象を導くために提示される。このフレームワークは簡単に合わせて変更することができます短い間隔にわたっての明白な動きを最小限に抑えるために被験体を訓練する実験の広い範囲が必要である。これは、個々のニューロンのスパイク活性はこの間隔の間に特定の手がかりによって影響される程度を研究が可能になる。プロトコルは、トレーニング時間を最小限に抑えることができ、横断被写体学習ばらつきを低減することができる。タスクの概略フローチャートを図1に示す。
Protocol
Representative Results
Discussion
ラットは広く世紀以上神経科学の研究に用いられてきた。猫34効果の法則の概念のソーンダイクの導入以来、オペラント条件付けは動物の行動のさまざまな側面をテストするための標準的なアプローチとなっている。意思決定と運動の準備を含む多くの神経科学の実験は、命令キューとアクションの間隔の間の遅延時間が含まれています。これは、取得されたデータの神経への交絡を…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、NINDS助成金＃のNS054148によってサポートされていました。
Materials
| 5-HOLED NOSE POKE WITH 3STIM CUE LIGHT – RAT CAGE | Coulbourn | H21-06M/R | |
| TEST CAGE | Coulbourn | H10-11R-TC | |
| Graphic State Software | Coulbourn | ||
| PROGRAMMABLE TONE/NOISE GENERATOR | Coulbourn | A12-33 | |
| Dustless Precision Pellets | Bio-Serv | F0165 | |
| SPEAKER MODULE | Coulbourn | H12-01R |
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