JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) علي القطط اليقظة غير المقيد هو أسلوب جديد مع العديد من المزايا علي التصوير مع ضبط الشخصية أو الكيميائية. هذا البروتوكول يقدم طريقه التدريب فعاله من حيث التكلفة التي تقلل من التدريب في بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي ، والتي يمكن ان تكون مكلفه ، ويزيد من تجمع الموضوع المتاحة للتصوير بالرنين المغناطيسي وظيفية البوليسية.

Abstract

نحن نقدم العمل البوليسي التصوير بالرنين المغناطيسي (fMRI) بروتوكول التدريب الذي يمكن القيام به بطريقه فعاله من حيث التكلفة ، مع النقانق عاليه الطاقة ، للحصول علي البيانات الوظيفية والهيكلية. هذه الطريقة لتدريب القطط لمستيقظا ، غير المقيد fMRI توظف اجراء تعميم من تمركز في عده مواقع متباينة لتسهيل نقل السلوك مرابطه إلى بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي الحقيقية ؛ فانه يفعل ذلك دون الحاجة إلى وقت التدريب واسعه النطاق في بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي ، والتي يمكن ان تكون مكلفه. وعلاوة علي ذلك ، فان هذه الطريقة تقسم التدريب علي السلوك التمركز (اي الذقن) من التحسس إلى بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي (اي ، 100 + ديسيبل الصوت المسح الضوئي) ، وهذا الأخير أنجزت خلال جلسات مخصصه تكييف التعرض السمعية. ويتطلب البروتوكول الكامل للتدريب والاختبار 14 ساعة ويؤدي إلى نقل فوري إلى مواقع جديده. كما نقدم أمثله علي بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي للكلاب التي تم الحصول عليها من نماذج معالجه الوجه البصرية والتمييز الشمي.

Introduction

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) التي أجريت علي القطط اليقظة غير المقيد هو طريقه جديده ، وخلق طريقه طازجه لدراسة وظيفة وهيكل في دماغ الكلبة. نشرت الحسابات المنشورة الاولي من الحصول علي صوره السيد من المقانق اليقظة غير المقيدة في 2009 (الهيكلية) و 2012 (الوظيفية)1,2. هناك العديد من المزايا الوظيفية التصوير بالرنين المغناطيسي (fMRI) لدراسة وظيفة المخ في القطط اليقظة غير المقيدة. أولا ، جمع البيانات مشابه لمجموعه البشر ، التالي يمكن تعميمها بسهوله عبر الأنواع3. ثانيا ، ليست هناك حاجه للتخدير ، والقضاء علي اي اثار لاحقه غير مرغوب فيها. ثالثا ، يتم تغيير نشاط الدماغ عن طريق التخدير ، التالي يمكن تقييم الوظيفة المعرفية بشكل أفضل دون تخدير4. رابعا ، في حين ان الحرمان من السوائل/الطعام والتقييد الجسدي يسمح للباحثين بالتحقيق في الماشية غير المخدرة (مثل القوارض ، والطيور ، ونماذج الرئيسيات) ، فان تلك الكائنات يمكن ان تكون في حالات معرفيه مختلفه جدا عن نظرائهم غير المحرومين وغير المقيدين 3-

في هذه اللحظة ، وهناك خمسه مختبرات في جميع انحاء العالم التي يتم مسح القطط مستيقظا (أتلانتا ، الولايات الامريكيه ؛ [اوبرن], [اوسا]; بودابست ، هنغاريا ؛ كويريتارو ، المكسيك ؛ فيينا ، النمسا) ، وليس هناك طريقه موحده لتدريب الكلاب للخضوع عمدا فحص التصوير بالرنين المغناطيسي5،6،7. جميع أساليب التدريب تشترك في الهدف المشترك لتدريب الكلاب علي البقاء لا تزال لفترات طويلة من الزمن ، وهو أمر ضروري لفحص جوده الدماغ. في حين ان جميع الأساليب تعمل من خلال مبادئ التعلم التعزيز ، وكيف بالبالضبط يتم تنفيذه يختلف ، ونحن لا نعرف حتى الآن تاثير هذا التباين علي النتائج. لذلك ، إذا تم قبول طريقه التدريب المقترحة والتي يتم استخدامها علي نطاق واسع ، فانه قد يقلل من بعض كميه التباين غير المرغوب فيها في البيانات. في هذه المقالة ، ونحن نركز علي طريقه التدريب لوضع في الماسح الضوئي التصوير بالرنين المغناطيسي. فحص التصوير بالرنين المغناطيسي مكلف ، والطريقة المقترحة التي وضعناها لديها الغرض من كونها فعاله من حيث التكلفة التالي قابله للتعميم للمدربين في جميع انحاء العالم دون الوصول المنتظم إلى ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي للتدريب.

وتتالف الطريقة من عنصرين رئيسيين: التدريب والاختبار. ويتالف التدريب من مرحلتين. المرحلة الاولي هي تدريب الكلبة لهدف الذقن (اي محطه) في بيئة مفتوحة والمرحلة الثانية تدريب الكلبة إلى محطه في التصوير بالرنين المغناطيسي وهميه. يحدث التحسس للتصوير بالرنين المغناطيسي طوال مراحل التدريب ، اثناء جلسات التعرض السمعي المنفصلة والمخصصة. يتكون الاختبار من التمركز في التصوير بالرنين المغناطيسي المحمول ، في خمسه مواقع اختبار مختلفه. فائده هذه المرحلة الاختبار هو تعميم سلوك التمركز ، وتسهيل نقل إلى بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي الحقيقي. ويرد موجز للبروتوكول الشامل في الشكل 1.

figure-introduction-2865
الشكل 1: الجدول الزمني للبروتوكول. ينقسم الجدول الزمني للبروتوكول إلى عنصرين ، التدريب والاختبار. وينقسم التدريب أيضا إلى مرحلتين ، البيئة المفتوحة والتصوير بالرنين المغناطيسي وهميه. تحدث جلسات التعرض السمعي المنفصلة اثناء التدريب أيضا. يتكون الاختبار من التمركز في التصوير بالرنين المغناطيسي المحمول ، في خمسه مواقع نقل مختلفه (T1-T5). مره واحده وقد عممت الكلبة سلوك التمركز إلى معيار في خمسه مواقع نقل متميزة, الكلبة جاهزه لجمع البيانات في بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي الحقيقي. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

اعتمادا علي المرحلة ، والتدريب والاختبار يستغرق من 25 إلى 75 دقيقه في الأسبوع ، لكل الكلبة: 1 10 دقيقه جلسة التعرض السمعي واثنين أو أكثر من 5 إلى 30 دقيقه دورات التمركز. ويمكن استكمال هذا البروتوكول في 25 أسبوعا. اثناء اختبار نقل ، والقطط تنفيذ عده نوبات من 5 دقائق بلا حراك أسفل/البقاء والذقن بقية في التصوير بالرنين المغناطيسي المحمولة (تتحمل ، لفائف الترددات الراديويه ، 90 + ديسيبل الصوت ، والحشو الاذن) في خمسه مواقع متباينة. تحدث جلسات النقل مره واحده في الأسبوع لمده 30-60 دقيقه ، علي مدي خمسه أسابيع متتالية. خلال اختبار التصوير بالرنين المغناطيسي ، والقطط تنفيذ عده نوبات من السلوك النهائي مرابطه خلال جلسة 60 دقيقه من الحصول علي البيانات الهيكلية والوظيفية في الماسح الضوئي التصوير بالرنين المغناطيسي الحقيقي.

في جميع انحاء التدريب والاختبار ، وبقية الذقن هو سلوك التركيز. بقية الذقن هو الذي يلمس ذقنه علي سطح الجسم بعد بعض الاشاره إلى الهدف (اي ، الباقي ذقنه) إلى ذلك السطح. ان جديلة الهدف يمكن ان تكون ماديه (علي سبيل المثال ، لفته ، إغراء) ، اللفظي (علي سبيل المثال ، الكلمة المنطوقة "بقية") ، أو كائن (علي سبيل المثال ، الوصول إلى بقية الذقن نفسها). الأداء الجيد لسلوك استهداف الذقن أمر بالغ الاهميه للحد من حركه الراس. في هذا البروتوكول ، يتم تكييف السلوك بقية الذقن ، والحفاظ عليها ، وتعميم لتحدث في سياقات متعددة (أجهزه الراحة المختلفة ، في مواقع متعددة) مع زيادة المدة المستهدفة (تصل إلى خمس دقائق). بالاضافه إلى ذلك ، والظروف المدرب ويحافظ علي أداء قوي من السلوكيات إلى أسفل والبقاء ، فضلا عن السيطرة علي التحفيز جيده علي جديلة الإفراج عن "حسنا" ، معزز مكيفه وعلامة الحدث السلوكي "انقر" ، والاستمرار اشاره الذهاب (كلغ) "جيده" 8. علي مدي البروتوكول ، يتم إدخال العديد من المحفزات والاجهزه في مراحل محدده ولفترات زمنيه محدده. وهذه المواد يتم شراؤها بسهوله وبتكلفه زهيده. للحصول علي التفاصيل الكاملة ، راجع جدول المواد.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

وتم الحصول علي الموافقة الاخلاقيه لهذه الأساليب من لجنه الرعاية الحيوانية والاستخدام المؤسسية لجامعه اوبورن ، وتم تنفيذ جميع الأساليب وفقا لمبادئها التوجيهية ولوائحها. بالنسبة للتعرض السمعي ، يعتمد التقدم خلال الجلسات علي رقم الأسبوع. النسبة لوضع الجلسات ، يجب استيفاء معيار أداء محدد للدورة (علي سبيل المثال ، علي الأقل لمده 11 ثانيه لاستهداف الذقن) ، قبل ان يتقدم المدرب بالكلبة إلى الدورة التالية في مرحله التدريب هذه. والا فان هذه الخطوة تتكرر.

1. جلسات التعرض السمعي

ملاحظه: هذه الجلسات تشكل التعرض السلبي والمضادة الكلاسيكية النشطة للاستجابة العاطفية المشروطة الايجابيه (CER) للضوضاء الماسح الضوئي الرنين المغناطيسي. يتم تاسيس ضجيج الماسح الضوئي كحافز التنبؤ بالوصول إلى لعبه اللعب أو المكافات الغذائية. تحدث جلسات التعرض مره واحده في الأسبوع لمده 10 دقائق تقريبا.

  1. جلسات التعرض السلبي (PE) هي المحيطة ، 40-70 ديسيبل (ديسيبل) التعرض للأصوات الماسح الضوئي التصوير بالرنين المغناطيسي. نقل الكلبة إلى منطقه ممارسه مالوفه والسماح للكلب ليتجول في حين ان تشغيل الصوت مسموع بهدوء في وحده التخزين المحددة للدورة من خلال مكبر صوت Bluetooth محمول (انظر جدول المواد). اجراء ثلاث جلسات PE من تشغيل 10 دقيقه من الضوضاء الماسح الضوئي ، مره واحده في الأسبوع لمده ثلاثه أسابيع (PE1 40-60 DB ، pe2 65 db ، pe3 70 db).
  2. تستخدم جلسات التعرض النشط (AE) نموذج التكييف الكلاسيكي القياسي ويتم اجراؤها بعد جلسات PE الثلاثة. نقل الكلبة إلى غرفه التدريب في الأماكن المغلقة مالوفه وتشغيل من خلال عشر محاكمات لاجراء التكييف الكلاسيكي تاخير قصيرة (انظر الشكل 2).
    1. تشغيل الصوت المسح الضوئي في وحده التخزين المحددة جلسة العمل ل 10 s.
    2. بعد انقضاء 10 ليالي ، الانخراط في 20 ثانيه من لعبه اللعب (أو مكافاه الغذاء المستمر) مع الكلبة في حين ان ضجيج الماسح الضوئي لا تزال مسموعة.
    3. بعد 20 ثانيه من اللعب ، واسترداد لعبه من الكلبة ووقفه الضوضاء. الانتظار مع الكلبة (في صمت ، الكلبة دون لعبه/الغذاء) لمده 10 ليالي.
    4. بعد هذا التاخير ، بدء المحاكمة التالية. اجراء عشر محاكمات في كل دوره.
    5. زيادة الحجم بشكل متزايد خلال الجلسات. اجراء دوره AE مره واحده في الأسبوع لمده اثني عشر أسبوعا (AE1 45 DB, ae2 50 db, ae3 55 db, ae4 60 db, Ae5 65 dB, AE6 70 DB, ae7 75 db, ae8 80 db, ae9 85 db ، AE10 90 DB ، ae11 100 db ، Ae12 > 100 db).

figure-protocol-2516
الشكل 2: التعرض النشط. التعرض النشط (AE) هو اجراء التكييف الكلاسيكي تاخير قصيرة. 10 s CS (اي ، مسح الصوت المقدمة من تلقاء نفسها) ، 20 s CS + الولايات الامريكيه (اي الكره والمسح الصوتي المقدمة معا) ، تاخير 10 ليالي (لا الكره ، لا الصوت المسح الضوئي). وبعد هذا التاخير ، تبدا المحاكمة. وهناك عشر محاكمات في كل دوره ، مع زيادات متزايدة في حجم الجلسات. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

تحديد مستوي صوت تشغيل الصوت اثناء الدورات التدريبية عبر تطبيق هاتف بقياس ديسيبل.

2-الدورات المرابطة

ملاحظه: تنقسم هذه الجلسات إلى مرحلتين: البيئة المفتوحة والتصوير بالرنين المغناطيسي الصوري. بعد ان يتم تعلم الهدف من الذقن إلى الكائن ، يتم زيادة المدد علي جدول النسبة المئوية للزيادات 10 ٪. بما ان عناصر جديده وقطع المعدات تضاف إلى سياق التدريب ، فان بعض معايير السلوك (علي سبيل المثال ، المدة) يتم تخفيفها مؤقتا:
1) في الدورات مرابطه ، يدرب المدرب سلوك الأنف لمسه إلى منشفه مطوية ومن ثم بقية الذقن علي منشفه مطوية. ان السلوك بقية الذقن معمم ان يحدث في بقية الذقن الرغوية وبنيت تدريجيا إلى مده 5 دقيقه نوبة.
2) في وقت واحد ، يتم بناء السلوكيات القوية لأسفل والبقاء والحفاظ عليها.
3) ثم يتم تكييف تلك السلوكيات لتحدث في الفضاء المغلقة (اي ، نفق) وعلي ارتفاع 3 '.
4) ثم يتاقلم الكلبة إلى الراس الضميمه (الإنسان وهميه الطرف RF لفائف).
5) يتم عرض الحشو الاذن ، ومسح الصوت هو (أعاده) المقدمة في سياق سلوك التمركز.
الكلبة سوف تكون في نهاية المطاف قادره علي أداء الذقن قويه بقية مع الراس والجسم المغلقة في 3 ' الارتفاع ، مع الحشو الاذن ومسح الصوت اللعب في 90 + ديسيبل (dB) ، لمده لا تقل عن 5 نوبات دقيقه. علي تقويه-بعض [دوغ] بالفطرة أكثر دافع بطعام, حيث ان أخرى يكون أكثر دافع بلعبه أو تمجيد9. في "انقر فوق ثم-علاج" (C/T) ، T لا يعني بالضرورة يعامل الطعام ، بدلا من ذلك يشير إلى اجراء المكافاه ، أيا كان ذلك قد يكون لهذا الكلبة خاصه في تلك المرحلة بالذات في تدريبها. علي الرغم من ان المكافات الغذائية تصلح لمعدلات اعلي والتكرار ستيلر من السلوك ، أيا كان يفضل الكلبة يمكن استخدامها في البداية ، حتى لو كانت عاليه الحركة اللعب (علي سبيل المثال ، الكره ، الساحبة). كما يصبح السلوك الهدف الذقن أكثر مرونة ضد الهاء والمدة ، والانتقال إلى استخدام المكافات الغذائية. في نهاية المطاف ، يمكن حفظ لعبه اللعب لفتره طويلة أو نوبات بالسلاسل من أداء بقية الذقن.

  1. المرحلة 1-البيئة المفتوحة
    1. شحن الفرس. بناء رابطه بين "تيك-جدول المحتويات" من الفرس والمكافاه الرئيسية للكلب (علي سبيل المثال ، الغذاء) في حين التقاط الانتباه. اجراء التكرار السريع للاحداث C/T للاهتمام (توجه الجسم نحو و/أو الاتصال العين) ؛ ارم يعامل لأعاده تعيين موقف الكلبة. القيام بهذه الجلسة مره واحده.
      ملاحظه: لا تستغرق هذه الجلسة عاده أكثر من 3 دقائق. يمكن ان يكون أطول أو تكرار إذا كان المدرب لا يري علامات علي ان يتم تاسيس الفرس باعتبارها مكيفه التوجه معزز نحو المدرب والانبعاثات من السلوكيات التي تسعي إلى مكافاه عند سماع النقر هي مؤشرات جيده ان الفرس هو تصبح اشاره ذات مغزى للكلب.
    2. التقاط الهدف الذقن إلى منشفه. مع الوقوف الكلبة ، والجلوس ، أو في أسفل ، C/T للنظر في ، ثم التحقيق (اي استنشاق) منشفه. مره واحده ان يحدث بشكل موثوق ، C/T لأي الأنف إلى منشفه ، ومن ثم الاتصال الذقن إلى منشفه. بناء مده الاتصال منشفه إلى 2 ثانيه.
      1. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف ل 2 s; يجب ان تستمر كل دوره حوالي 5 دقائق.
        ملاحظه: إذا كان الكلبة يكافح مع هذه الخطوة ، قد المدرب (ا) فرك علاج علي منشفه للحصول علي السلوك الذي بدا من خلال إغراء رائحة الطعام و/أو (ب) تعليم الكلبة هدف الأنف (الأنف إلى النخيل) ، ثم هدف الذقن (الذقن إلى النخلة) ، ومن ثم جديلة لهدف الذقن علي منشفه.
    3. الذقن إلى منشفه الهدف مع مده قصيرة وأضافه جديلة. مع الوقوف الكلبة ، والجلوس ، أو في أسفل ، C/T ل 1-2 s من الاتصال الذقن إلى منشفه. قل "استرح" بينما الكلبة تلمس أو علي وشك لمس المنشفة. بعد العديد من التكرار من نوبات 1-2 s ، C/T بعد 3 ، ثم 4 ، ثم 5 ، ثم 7 s.
      1. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف ل 7 s; يجب ان تستمر كل دوره حوالي 5 دقائق.
        ملاحظه: تختلف أطوال نوبة كل راحة الذقن بحيث التكرار القادم ليست دائما أطول من التكرار السابق (اي ، 1 ", 1", 3 ", 1", 5 ", 2", 6 ", 4", 1 ", 2", 7 ", [اينستد وف], 1", 1 ", 1", 1 ", 2", 2 ", 3", 4 ", 5", 6 " ، 7 ").
    4. الذقن بقية علي منشفه في أسفل وأضافه الهاء. مع الكلبة في أسفل ، جديلة "بقية" و C/T ل 1-5 s من الاتصال الذقن إلى منشفه. أضافه الانحرافات البصرية والصوتية تدريجيا في شكل المدرب تحريك يديها والقدمين (علي سبيل المثال ، تدق علي الأرض ، والأصابع تذبذب ، والقدم خلط ، الخ). بناء الذقن إلى منشفه مده الاتصال إلى 11 ثانيه. يمكن ان تكون زيادات 1 "-5" ، 6 "-7" ، 8 "، 9-10" ، 11 "+.
      1. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف ل 11 s; يجب ان تستمر كل دوره حوالي 5 دقائق.
    5. الذقن بقية علي منشفه مع المسافة. مع الكلبة في أسفل بجانب منشفه مطوية أو كومه من المناشف مطوية ، جديلة "بقية" و C/T ل 1-3 s من الاتصال الذقن إلى منشفه. جديلة السلوك من ابعد تدريجيا بعيدا (اي ، يجلس علي الأرض ، والركوع ، والوقوف). بناء الذقن إلى منشفه مده الاتصال إلى 16 س. زيادات يمكن ان يكون 1 "-3" ، 4 "-8" ، 9 "-11" ، 12 "-14" ، ثم 16 "+.
      1. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف لمده 16 ثانيه علي الأقل. وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 10 دقيقه.
    6. الذقن بقية علي منشفه مع زيادة المدة والمسافة. مع الكلبة في أسفل بجانب منشفه مطوية أو كومه من المناشف مطوية ، جديلة "بقية" و C/T ل 1-11 s من الاتصال الذقن. بناء الذقن إلى منشفه مده الاتصال إلى 26 ثانيه يمكن ان تكون الزيادات 1 "-11" ، 12 "-16" ، 17 "-19" ، 21 "-23" ، 26 "+.
      1. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف لمده 26 ثانيه علي الأقل. وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 10 دقيقه.
    7. تقديم بقية الذقن الرغوية. C/T لأي تحقيق (اي ، استنشاق ، قرب وثيق ، والتوجه نحو) من الرغوة الذقن بقية الجهاز. بعد العديد من التحقيقات عززت من الجهاز ، جديلة "بقية" و C/T ل 1-10 s من الاتصال الذقن. بناء المدة إلى 40 s. زيادات يمكن ان يكون الذقن بقية ل 1 "-10" ، 11 "-21" ، 23 "-31" ، 40 "+.
      1. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف علي الأقل 40 s; وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 15 دقيقه.
        ملاحظه: بناء جهاز بقية الذقن رغوة توالت لتناسب كل كمامه الكلبة الفردية. للكلب الحجم لابرادور ، وجعل بقية الذقن الرغوة قياس 6 "واسعه مع 4" واسعه من قبل 2.5 "الشق العميق قطع من الوسط. هذه المواد أمنه لتاخذ في بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي.
    8. بقية الذقن في رغوة الذقن بقية مع زيادة الهاء والمدة. مع الكلبة في أسفل بجانب الرغوة الذقن بقية ، جديلة "بقية" و C/T ل 1 "-23" من الاتصال الذقن. أضافه الانحرافات البصرية والصوتية تدريجيا. بناء المدة إلى 73 s ، مع وبدون الهاء. يمكن ان تكون زيادات 1 "-23" ، 26 "-31" ، 34 "-45" ، 50 "-60" ، و 73 "+.
      1. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف علي الأقل 73 s; وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 15 دقيقه.
  2. المرحلة 2-التصوير بالرنين المغناطيسي.
    ملاحظه: لتجميع التصوير بالرنين المغناطيسي وهميه ثابته ، تجميع نفق (الرنين المغناطيسي الوكيل تتحمل ، 70 سم قطرها الكرتون شكل الخرسانة أنبوب قطع إلى طول سته اقدام ومرتفعه علي طاوله قابله للطي ثلاثه اقدام عاليه) ، منصة الخشب الرقائقي ، والأكريليك الترددات الراديويه وهميه (RF) لفائف المتلقي ، وجهاز راحة الذقن رغوة ، ونظام المتكلم (انظرجدول المواد). تثبيت وهميه تتحمل علي الطاولة مع اثنين من الأقواس الرقائقي. Affix منصات العازلة المثبتة علي المناطق الداخلية من لفائف RF وهميه لتوفير الحشو ضد أذان القطط واضافيه الاستقرار القحفيه/التنسيب التغذية المرتدة.
    1. إدخال التجويف والارتفاع مع انخفاض المدة. اجراء الدورة الاولي بأكملها مع الوهمية تحمل علي ارض الواقع. جديلة الكلبة لدخول النفق والاستلقاء علي المنصة ، C/t. جديلة الكلبة إلى "بقية" و C/T لأي مده من الذقن استهداف لبقية الذقن رغوة داخل تتحمل علي الأرض.
      1. اجراء الجلسات اللاحقة مع الوهمية حملت رفعت 3 '. دعوه الكلبة للقفز أو رفع الكلبة في تجويف مرتفعه ، C/T.
      2. جديلة الكلبة للكذب ، C/T.
      3. جديلة الكلبة إلى "بقية" و C/T ل 1-12 s من الاتصال الذقن إلى بقية الذقن رغوة في تجويف مرتفعه.
      4. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف لمده 16 ثانيه علي الأقل. ينبغي ان تدوم كل دوره ما بين 5 و 15.
    2. راحة الذقن المرتفعة مع زيادة المدة. دعوه الكلبة للقفز أو رفع الكلبة في حمل وهميه. جديلة الكلبة للكذب ، C/T.
      1. جديلة الكلبة إلى "بقية" و C/T ل 1-12 s من الذقن استهداف للراحة الذقن الرغوة في تجويف مرتفعه.
      2. بناء المدة إلى 60 ss. يمكن ان تكون زيادات 1 "-12" ، 16 "-23" ، 26 "-45" ، 60 "+.
      3. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف علي الأقل 60 s; وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 15 دقيقه.
    3. إدخال لاسلكيه وهميه (RF) لفائف مع عدم وجود ارتفاع ومده مخفضه. في حين يجلس علي الأرض بجانب لفائف RF وهميه والرغوة الذقن بقية ، C/T الكلبة لأي تحقيق (اي ، استنشاق ، قرب وثيق ، والتوجه نحو) من الجهاز.
      1. جديلة الكلبة إلى "بقية" واستخدام لمسه الأنف أو إغراء الطعام لتوجيه راس الكلبة إلى ومن خلال لفائف RF وهميه علي بقية الذقن رغوة و C/T ل 1-5 s من الذقن الاتصال.
      2. بناء المدة إلى 30 s. زيادات يمكن ان يكون الذقن بقية ل 1 "-5" ، 6 "-12" ، 16 "-26" ، 30 "+.
      3. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الهدف الذقن من خلال لفائف RF وهميه ل 30 s; وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 15 دقيقه.
    4. ارتفاع الذقن بقية في الملف الترددات لاسلكيه وهميه. مع لفائف RF وهميه ورغوة الذقن بقية داخل التجويف وهميه ، دعوه الكلبة للقفز أو رفع الكلبة في تجويف.
      1. جديلة الكلبة علي الاستلقاء و "بقية" ، و C/T ل 1-5 s من الاتصال الذقن.
      2. بناء المدة إلى 50 s. يمكن ان تكون الزيادات 1 "-5" ، 6 "-12" ، 16 "-26" ، 28 "-37" ، 50 "+.
      3. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الهدف الذقن إلى بقية الذقن رغوة من خلال لفائف RF وهميه في تجويف مرتفعه ل 50 s; وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 15 دقيقه.
    5. راحة الذقن المرتفعة في لفائف RF وهميه مع زيادة الهاء والمدة. مع لفائف RF وهميه ورغوة الذقن بقية داخل التجويف وهميه ، دعوه الكلبة للقفز أو رفع الكلبة في تجويف.
      1. جديلة الكلبة علي الاستلقاء و "بقية" ، و C/T ل 1-12 s من الاتصال الذقن.
      2. أضافه الانحرافات البصرية والصوتية تدريجيا. بناء المدة إلى 100 s (1 ' 40 ") مع وبدون الهاء.
      3. يمكن ان تكون الزيادات 1 "-12" ، 16 "-37" ، 41 "-60" ، 66 "-88" (1 ' 6 "-1 ' 28") ، 100 "+ (1 ' 40" +).
      4. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الذقن الهدف ل 100 s; وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 15 دقيقه.
    6. إدخال الحشو الاذن ، خفضت المدة في البداية. رفع أو دعوه الكلبة للقفز إلى تجويف ، جديلة "أسفل ،" الزي له مع الحشو الاذن ، و C/T لأي مده من التسامح الحشو الاذن دون الحركة المفرطة.
      1. جديلة "بقية" ، و C/T ل 1-5 s من الاتصال الذقن. بناء المدة إلى 60 s. يمكن ان تكون الزيادات 1 "-5" ، 6 "-26" ، 28 "45" ، 60 "+.
      2. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الهدف الذقن في الحمل وهميه مع الحشو الاذن ل 60 s. وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 15 دقيقه.
    7. راحة الذقن المرتفعة في لفائف RF وهميه مع حشو الاذن وزيادة المدة والهاء. رفع أو دعوه الكلبة للقفز إلى تجويف ، جديلة "أسفل" و "بقية" ، والزي له مع الحشو الاذن ، و C/T ل 1-12 s من الاتصال الذقن.
      1. أضافه الانحرافات البصرية والصوتية تدريجيا. بناء المدة إلى 107 s. يمكن ان تكون الزيادات 1 "-12" ، 16 "-37" ، 41 "-60" ، 66 "-88" ، 107 "+.
      2. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الهدف الذقن في الحمل وهميه مع الحشو الاذن ل 107 s. وينبغي ان تستمر كل دوره بين 5 و 15 دقيقه.
    8. إدخال الضوضاء الماسح الضوئي. رفع أو دعوه الكلبة للقفز إلى تجويف ، جديلة "أسفل" و "بقية" ، والزي مع الحشو الاذن.
      1. تشغيل الصوت المسح الضوئي في حجم مسموعة بالبالكاد بين 0-40 ديسيبل و C/T ل 1-12 s من الاتصال الذقن.
      2. بناء المدة إلى 107 s. يمكن ان تكون الزيادات 1 "-12" ، 16 "-37" ، 41 "-60" ، 66 "-88" ، 107 "+.
      3. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الهدف الذقن في الحمل وهميه مع الحشو الاذن وتصل إلى 40 ديسيبل مسح الصوت ل 107 s; وينبغي ان تستمر كل دوره بين 15 و 30 دقيقه.
    9. بناء المدة إلى 2 دقيقه 30 ثانيه مع زيادة المسافة. رفع أو دعوه الكلبة للقفز إلى تجويف ، جديلة "أسفل" و "بقية" ، والزي له مع الحشو الاذن.
      1. تشغيل الصوت المسح الضوئي بين 41 و 70 dB و C/T ل 1-37 s من الاتصال الذقن. تدريجيا أضافه المسافة ، والتحرك حول حمل وهميه ، بعيدا عن الأنظار ثم العودة إلى الأفق من الكلبة.
      2. بناء المدة إلى 142 s. يمكن ان تكون الزيادات 1 "-37" ، 41 "-88" ، 97 "-107" ، 117 "-129" ، 142 "+.
      3. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الهدف الذقن في الحمل وهميه مع الحشو الاذن و 41-70 dB مسح الصوت ل 142 s ، مع وبدون الهاء والمسافة ؛ وينبغي ان تستمر كل دوره بين 15 و 30 دقيقه.
    10. بناء المدة إلى 4 دقيقه. رفع أو دعوه الكلبة للقفز إلى تجويف ، جديلة "أسفل" و "بقية" ، والزي له مع الحشو الاذن.
      1. تشغيل الصوت المسح الضوئي بين 60 و 90 dB و C/T ل 1-107 s من الاتصال الذقن.
      2. بناء المدة إلى 240 s. يمكن ان تكون الزيادات 1 "-107" ، 117 "-142" ، 156 "-189" ، 208 "-229" ، 240 "+.
      3. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الهدف الذقن في الحمل وهميه مع الحشو الاذن و 60-90 dB مسح الصوت ل 240 s ، مع وبدون الهاء والمسافة ؛ وينبغي ان تستمر كل دوره بين 15 و 30 دقيقه.
    11. مده البناء إلى 5 دقائق. رفع أو دعوه الكلبة للقفز إلى تجويف ، جديلة "أسفل" و "بقية" ، والزي مع الحشو الاذن.
      1. تشغيل الصوت المسح الضوئي بين 80 و 110 dB و C/T ل 1-120 s من الاتصال الذقن.
      2. بناء المدة إلى 300 s. يمكن ان تكون الزيادات 1 "-120" ، 129 "-189" ، 208 "-229" ، 252 "-277" ، 300 "+.
      3. كرر هذه الجلسة حتى الكلبة سوف الهدف الذقن في الحمل وهميه مع الحشو الاذن و 80-110 dB مسح الصوت ل 300 s ، مع وبدون الهاء والمسافة ؛ وينبغي ان تستمر كل دوره بين 15 و 30 دقيقه.

3-النقل

ملاحظه: 1) عند الوصول إلى المعيار النهائي للسلوك التمركز في موقع التدريب التصوير بالرنين المغناطيسي وهميه (5 دقائق لأسفل البقاء والذقن بقية في وهميه تتحمل ووهميه لفائف RF في حين يرتدي الحشو الاذن ، مع الضوضاء الماسح الضوئي اللعب في 80-110 dB) ، الكلبة يخضع لخمسه مواقع متميزة جلسات النقل (التعميم). خلال هذه الدورات نقل محطات الكلبة إلى المعايير المذكورة أعلاه في العديد من المواقع الداخلية والخارجية التي هي فريدة من نوعها قدر الإمكان ، مع مشاهد مختلفه ، والأصوات ، ودرجات الهاء الاجتماعية عبر الإعدادات (علي سبيل المثال ، منعزل حقل العشب ، هادئه المبني الأكاديمي الرواق ، مشغول الاكاديميه مبني اللوبي ، مزدحمة موقف للحافلات ، بصوت عال محطه معالجه المياه)8.

  1. لتجميع المحمولة التصوير بالرنين المغناطيسي وهميه تستخدم لنقل ، تجميع نفق (تنظيم نفق خفه الحركة ، استقرت مع أكياس الرمل) ، منصة الخشب الرقائقي ، والأكريليك وهميه لفائف الترددات لاسلكيه المتلقي ، والذقن رغوة بقية الجهاز ، ونظام المتكلم المحمولة (انظر جدول المواد). Affix منصات العازلة المثبتة علي المناطق الداخلية من لفائف RF وهميه لتوفير الحشو ضد أذان القطط واضافيه الاستقرار القحفيه/التنسيب التغذية المرتدة.
  2. الوقوف أو الجلوس بجانب وهميه (المحمولة) تحمل مع لفائف RF وهميه والذقن بقية داخل. لفته الكلبة لدخول تجويف ، جديلة "أسفل" و "بقية" ، والزي مع الحشو الاذن.
  3. تشغيل الصوت المسح الضوئي في 80-110 dB و C/T ل 1-30 s من تمركز في الموقع الجديد.
  4. المقبل ، والتحقيق لمده معيار (تعزيز في 5 دقيقه أو عندما يكسر الكلبة).
  5. اجراء نوبات متكررة من 1-5 دقيقه الذقن بقية التكرار لمده 30-60 دقيقه.
  6. اجراء جلسة واحده 30-60 دقيقه في كل موقع. مره واحده وقد عممت الكلبة سلوك التمركز إلى معيار في خمسه مواقع نقل متميزة, الكلبة جاهزه لجمع البيانات في بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي الحقيقي.

4. التصوير بالرنين المغناطيسي

  1. تستغرق جلسة جمع بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي ما بين 30 و 60 دقيقه. بدء جلسة عمل جمع البيانات مع محدد مواقع ، متبوعا بالحصول علي الصور التشريحية عاليه الدقة لتكون بمثابه مرجع وصفه طبية باستخدام التدرج السريع الذي تم اعداده مغناطيسيا ثلاثي الابعاد تسلسل صدي (MPRAGE). بعد الفحص التشريحي ، قم بفحص التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (علي سبيل المثال ، عرض التحفيز وحاله الراحة). ويمثل هذا البروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي أمثله من العمل السابق وهو يوحي فقط (انظر جيا et al.4 و thompkins وآخرون10 لكيفيه تنفيذ البروتوكول).
    1. إعطاء النقانق ما يقرب من 1 دقيقه فواصل مع مكافاه خارج الماسح الضوئي بين المسح.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

ويرد في الجدول 1العدد المتوسط للتكرار في كل مستوي من الدورات. التدريب الكامل والاختبار البروتوكول المطلوب 14 ح (م = 13.55 h ، مجموعه 12-16 h) وتالفت من 90 جلسات (مجموعه 87-93 الدورات). استمر التدريب علي البيئة المفتوحة 4.38 h (المدى 3-5 h) ، واستمر التدريب التصوير بالرنين المغناطيس...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

يفصل البروتوكول الموصوف أعلاه تدريب وضع (بقية الذقن) السلوك من التحسس إلى بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي. فضلا عن ذلك, يستعمل هو اجراء تعميم من يتمركز في عده موقعات متباينة, ان يساعد في النقل من ال يقيم تصرف إلى الحقيقية [برنين] مسح بيئة; فانه يفعل ذلك دون الحاجة إلى وقت التدريب واسعه النطا?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

Acknowledgements

ونحن ممتنون لعلوم الأداء البوليسية والإدارات جامعه اوبورن من علم النفس والكهرباء & هندسه الكمبيوتر. وقد حظي هذا العمل بدعم رابطه المدربين المحترفين للكلاب.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Acrylic Mock Radiofrequency CoilMenardsTU59018594Mock Radiofrequency (RF) Coil: 8" diameter x 4' Concrete Form Tube. Makes four mock RF coils; cut form tube in four even lengths for four 8" diameter x 1' mock RF coils.
Agility TunnelJ&J Dog SuppliesTT053Open Agility Training Tunnel
Bluetooth SpeakerSharkkSP-SK896WTR-GRYPortable Scan Audio Playback: Waterproof Bluetooth Speaker Sharkk 2O IP67 Bluetooth Speaker Outdoor Pool Beach and Shower Portable Wireless Speaker
Cardboard Concrete Form TubeMenardsTU10120014Stationary Mock MRI Bore: Sonotube 24" diameter x 12' Standard Wall Water-Resistant Concrete Form. Makes two mock bores; cut form tube in half for two 24" diameter x 6' bores.
Chuckit BallChuckit!17030Toy Reward: Chuckit! Ultra Ball
Decibel XSkypawDecibel meter phone app
Exercise MatFoam chin rest: cut mat in half lengthwise. Roll up, and secure roll with hot glue. Cut chin-size notch in center with X-ACTO knife. Hot-glue velcro to bottom surface.
Folding Table3' x 6' folding table
Microfiber Car Wax Applicator PadViking Car Care862400Viking Car Care Microfiber Applicator Pads
Natural Balance Treat LogNatual Balance236020Food Reward: E.g., Chicken Formula Dog Food Roll, 3.5-lb roll
PlywoodPlatform: 2"x4"x6' length of wood affixed to 3'x6' plywood board. Hot glue exercise mat on plywood board for traction. Braces: 3 4x4x4" cubes cut at 45-degree angle affixed to ends of 1"x4"x3' lengths of wood. Makes 3 braces.
Sand BagsJ&J Dog SuppliesAG155J&J Professional Quality Sandbags x 2
Speaker SystemPioneer ElectricsHTD645DVStationary Scan Audio Playback: Pioneer HTD645DV 5 Disk DVD Home Theater System with Wireless Surround Speakers. Operating Instructions.
Towelstandard towel

References

  1. Tóth, L., Gácsi, M., Miklósi, Á, Bogner, P., Repa, I. Awake dog brain magnetic resonance imaging. Journal of Veterinary Behavior. 4 (2), (2009).
  2. Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M. Functional MRI in awake unrestrained dogs. PLoS One. 7 (5), e38027(2012).
  3. Bunford, N., Andics, A., Kis, A., Miklosi, A., Gacsi, M. Canis familiaris As a Model for Non-Invasive Comparative Neuroscience. Trends in Neurosciences. 40 (7), 438-452 (2017).
  4. Jia, H., et al. Functional MRI of the Olfactory System in Conscious Dogs. Plos One. 9 (1), e86362(2014).
  5. Thompkins, A. M., Deshpande, G., Waggoner, P., Katz, J. S. Functional Magnetic Resonance Imaging of the Domestic Dog: Research, Methodology, and Conceptual Issues. Comparative Cognition & Behavior Reviews. 11, 63-82 (2016).
  6. Berns, G. S., Cook, P. F. Why Did the Dog Walk Into the MRI? Current Directions in Psychological Science. 25 (5), 363-369 (2016).
  7. Huber, L., Lamm, C. Understanding dog cognition by functional magnetic resonance imaging. Learning & Behavior. 45 (2), 101-102 (2017).
  8. Ramirez, K. Animal training: successful animal management through positive reinforcement. , Shedd Aquarium Chicago. (1999).
  9. Gerencser, L., Bunford, N., Moesta, A., Miklosi, A. Development and validation of the Canine Reward Responsiveness Scale -Examining individual differences in reward responsiveness of the domestic dog. Scientific Reports. 8 (1), 4421(2018).
  10. Thompkins, A. M., et al. Separate brain areas for processing human and dog faces as revealed by awake fMRI in dogs (Canis familiaris). Learning & Behavior. 46 (4), 561-573 (2018).
  11. Lazarowski, L., et al. Investigation of the Behavioral Characteristics of Dogs Purpose-Bred and Prepared to Perform Vapor Wake® Detection of Person-Borne Explosives. Frontiers in Veterinary Science. 5 (50), (2018).
  12. Lazarowski, L., Waggoner, P., Katz, J. S. The future of detector dog research. Comparative Cognition & Behavior Reviews. 14, 77-80 (2019).
  13. Leidinger, C., Herrmann, F., Thone-Reineke, C., Baumgart, N., Baumgart, J. Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice. Journal of Visualized Experiments. (121), e55415(2017).
  14. Council, N. R. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , 8th ed, The National Academies Press. (2011).
  15. Andics, A., Gábor, A., Faragó, T., Szabó, D., Miklósi, Á Neural mechanisms for lexical processing in dogs. Science. 353 (6303), 1030-1032 (2016).
  16. Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M. Scent of the familiar: An fMRI study of canine brain responses to familiar and unfamiliar human and dog odors. Behavioural Processes. 110, 37-46 (2015).
  17. Berns, G. S., Brooks, A., Spivak, M. Replicability and Heterogeneity of Awake Unrestrained Canine fMRI Responses. PLoS One. 8 (12), e81698(2013).
  18. Cook, P., Prichard, A., Spivak, M., Berns, G. Jealousy in dogs? Evidence from brain imaging. Animal Sentience. 117, 1-15 (2018).
  19. Cook, P. F., Brooks, A., Spivak, M., Berns, G. S. Regional brain activations in awake unrestrained dogs. Journal of Veterinary Behavior-Clinical Applications and Research. 16, 104-112 (2016).
  20. Cook, P. F., Prichard, A., Spivak, M., Berns, G. S. Awake canine fMRI predicts dogs' preference for praise vs food. Social Cognitive and Affective Neuroscience. 11 (12), 1853-1862 (2016).
  21. Cook, P. F., Spivak, M., Berns, G. Neurobehavioral evidence for individual differences in canine cognitive control: an awake fMRI study. Animal Cognition. 19 (5), 867-878 (2016).
  22. Cook, P. F., Spivak, M., Berns, G. S. One pair of hands is not like another: caudate BOLD response in dogs depends on signal source and canine temperament. PeerJ. 2, e596(2014).
  23. Dilks, D. D., et al. Awake fMRI reveals a specialized region in dog temporal cortex for face processing. PeerJ. 3, e1115(2015).
  24. Prichard, A., Chhibber, R., Athanassiades, K., Spivak, M., Berns, G. S. Fast neural learning in dogs: A multimodal sensory fMRI study. Scientific Reports. 8 (1), 14614(2018).
  25. Prichard, A., Cook, P. F., Spivak, M., Chhibber, R., Berns, G. S. Awake fMRI Reveals Brain Regions for Novel Word Detection in Dogs. Frontiers in Neuroscience. 12, 737(2018).
  26. Ramaihgari, B., et al. Zinc Nanoparticles Enhance Brain Connectivity in the Canine Olfactory Network: Evidence From an fMRI Study in Unrestrained Awake Dogs. Frontiers in Veterinary Science. 5, 127(2018).
  27. Robinson, J. L., et al. Characterization of Structural Connectivity of the Default Mode Network in Dogs using Diffusion Tensor Imaging. Scientific Reports. 6, 36851(2016).
  28. Berns, G. S., Brooks, A. M., Spivak, M., Levy, K. Functional MRI in Awake Dogs Predicts Suitability for Assistance Work. Scientific Reports. 7, 43704(2017).
  29. Berns, G. S., Spivak, M., Nemanic, S., Northrup, N. Clinical Findings in Dogs Trained for Awake-MRI. Frontiers in Veterinary Science. 5, 209(2018).
  30. Jia, H., et al. Enhancement of odor-induced activity in the canine brain using zinc nanoparticles: A functional MRI study in fully unrestrained conscious dogs. Chemical Senses. 41 (1), 53-67 (2016).
  31. Kyathanahally, S. P., et al. Anterior-posterior dissociation of the default mode network in dogs. Brain Structure and Function. 220 (2), 1063-1076 (2015).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

152

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved