יצירתה של מערכת זו נתמכה על ידי 5RO1MH77027.

שלושה פרוטוקולים אוטומטיים לחלוטין בTSsystem (התאמה, appetitive אוויר אינסטרומנטלי והקלאסי) והפרוטוקול הבורר שאושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי חיים ומתקנים באוניברסיטת ראטגרס בניו ברונסוויק. 1. הקמת המערכת פיסיקלית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את סביבות בדיקה בארונות (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן את תוכנת ניסוי הבקרה מסופקת עם סביבות בדיקה במחשבי פרוטוקול השליטה. שימו לב: אין להשתמש במחשבים אלה לכל מטרה אחרת! </li></ol> 2. הגדרת מערכת התוכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את רשת ה-LAN (רשת תקשורת מקומית), כך שהשרת שבו תוכנת ניתוח נתונים מותקנת יכול לגשת לדיסקים הקשיחים של המחשב (ים) שליטה על סביבות הבדיקה (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקים חשבון סנכרון קבצים לאחסון נתונים ב&quot; הענן &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פוt תיקיית TSsystem ותיקיות המשנה שלה בנתיב החיפוש של שפת תכנות המסחרית בתיקייה מסונכרנת בענן. הערה: TSsystem הוא ארגז כלים תוכנה, כלומר, ספרייה של מעל 30 פונקציות ברמה גבוהה המאפשרות יצירה של קוד ניתוח נתונים ונתוני גרפים מורכב שאופן אוטומטי מעבדת את הנתונים בכל פעם שהוא שנקטפו מהקבצים הפלט שנוצרו על ידי תכנית ניסוי הבקרה. כל הפקודות פועלים על נתונים בתחומים של מבנה הניסוי ולשים את התוצאות בתחומים אחרים באותו המבנה (ראה איור 2). פקודות קוד פתוח אלה נכתבו באחת שפות תכנות וגרפים מדעיים המסחרית בשימוש נרחב ביותר. יש לו הרבה &quot;ארגזי כלים&quot; אחרים, כולל רוב מועיל ארגז כלים סטטיסטיים. </li></ol> 3. החל ניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקשר TSbegin (ראה איור 3). הערה: TSbegin הוא Interactive GUI (ser G raphic U אני nterface) בארגז הכלים TSsystem. זה מוביל את המשתמש לאורך התהליך של יצירת מבנה נתונים ההיררכי שאליו את הנתונים הגולמיים וכל התוצאות הנגזרות ממנה יוצבו על ידי הפונקציות האחרות בארגז הכלים TSsystem. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקשר TSaddprotocol (ראה איור 4). הערה: TSaddprotocol הוא GUI בארגז הכלים TSsystem. זה מוביל את המשתמש לאורך התהליך של הגדרת פרמטרים שליטה לפרוטוקול ניסוי, המפרט את קוד החלטה שתהיה להפוך את ההחלטה לסיים את הפרוטוקול ולעבור לבא אחריו, ומפרט את קריטריוני ההחלטה לשמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח עכברים ב24/7 סביבות הבדיקה לחיות ב, עכבר אחד לכל סביבה. הערות: הקפד לציין את מספר תעודת הזהות של העכבר שנכנס לכל אחת מהסביבות ממוספרות הניסיוניות (1 התיבה, תיבת 2, וכו &#39;). כמו כן, שים לב למכתב שמזהה את ניסוי הבקרהמחשב ברשת התקשורת המקומית (LAN) וכתובת ה-IP שלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקשר TSstartsession (איור 5). הערה: TSstartsession הוא GUI בארגז הכלים TSsystem. זה מוביל את המשתמש לאורך התהליך של הפעלת הפעלה ניסיונית. הפעלות ניסיוניות להימשך שבוע או שבועיים, שבמהלכו כמה פרוטוקולי בדיקות התנהגותיות שונים מנוהלים. TSstartsession חנויות המידע כי נכנס מאקרו שתוכנת פרוטוקול הבקרה קוראת כאשר פגישה הוא התחילה. כלל הוא הנתיב ולשם של קובץ הקוד שקוראת את פרוטוקול תוכנת השליטה. התוכנה אנליטית של TSsystem קוראת את הקוד הזה לתוך מבנה נתונים ההיררכי, ולכן אף פעם אין ספק באשר לפרוטוקול המדויק בתוקף בכל עת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור למחשבי בקרה וקוראים לפקודות מאקרו בכתב לתיקיית MedPC, על מנת להתחיל בהפעלה לתיבות הנשלטות על ידי מחשב. </li></ol> 4. ניתוח נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם יצר פרוטוקול חדש, לכתוב נתונים ניתוח מתאים וקוד גרפים באמצעות הפקודות בארגז הכלים TSsystem, אשר מאוד לפשט את היצירה של נתונים מורכבים מנתח. הערה: נתונים ניתוח וקוד גרפים עבור שלושה הפרוטוקולים שתוצאותיה מתוארים להלן כלולים בארגז הכלים TSsystem. מכיוון, שהם קוד פתוח, הם עשויים להיות שונה בכל עת. הקוד עבור ניתוחים אלה הגיבו בהרחבה, מה שהופך אותו קל יותר ליצור קוד לניתוח התוצאות מפרוטוקולים למשתמש מסוים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למשך תקופת הניסוי (שעה 24 לשבועות רבים), לעקוב אחר דואר אלקטרוני עבור התראות מהשרת מצביעים על תקלות בציוד אפשרי (הפסקות חשמל, אתחול מחדש ספונטני, שליטה במחשב, תקלות מזין גלולה, וכו &#39;), אשר נתונים ניתוח TSsystem תכנית מזהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ללמוד את החלקות של ביצועים שהקוד נתונים הניתוח נכתב בTSsystem מייצר בכל פעם שהוא נקרא על ידי הטיימר ניתוח דואר (בדרך כלל 2-4 פעמים / יום). הערה: טיימר הניתוח מכנה את תכנית ניתוח נתונים וגרפים במרווחי משתמש שצוין. התכנית בשם כתובה עם פונקציות בTSsystem. הוא קורא למבנה נתונים ההיררכי נתונים הגולמיים שנקטפו מהקובץ שאליו את תוכנת פרוטוקול הבקרה כותבת. לאחר מכן, הוא מנתח את הנתונים וגרפים את התוצאות של הניתוחים. הקובץ המכיל את מבנה הנתונים ההיררכי מאוחסן בתיקיית קבצי סנכרון בענן. זה מספק גיבוי מחוץ לאתר באופן אוטומטי. העותקים האוטומטיים קבצי סנכרון החנויות של קובץ המבנה על המחשבים של כל האדם ומשתפי הפעולה שקבל גישה. גרפים שצוינו בדוא&quot;ל באופן אוטומטי לאנשים ומשתפי פעולה שצוינו. חוקר ראשי יכול לעקוב אחר ההתקדמות של בדיקות מכל מקום בעולם בכל עת, ובמידת צורך, לשנות את פרוטוקול הניסוי, על קו, מרוחק מלשבתדואר שבו העכברים נבדקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש TSbrowser ללמוד את הנתונים וסטטיסטיקות סיכום במבנה נתונים ההיררכי כפי שהם מתפרסמים, בזמן אמת מעין (ראו איור 2). </li></ol>

<ol>
	<li>Gallistel, C. R., Shizgal, P., Yeomans, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+portrait+of+the+substrate+for+self-stimulation.">A portrait of the substrate for self-stimulation.</a> Psychol. Rev. 88, 228-273 (1981).</li><li>Takahashi, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+neurobiology+and+genetics+of+circadian+rhythms+in+mammals.">Molecular neurobiology and genetics of circadian rhythms in mammals.</a> Ann. Rev. Neurosci. 18, 531-553 (1995).</li><li>Mackay, T. F. C., Stone, E. A., Ayroles, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+quantitative+traits:+challenges+and+prospects.">The genetics of quantitative traits: challenges and prospects.</a> 10, 565-577 (2009).</li><li>Weber, J. N., Peterson, B. K., Hoekstra, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discrete+genetic+modules+are+responsible+for+complex+burrow+evolution+in+Peromyscus+mice.">Discrete genetic modules are responsible for complex burrow evolution in Peromyscus mice.</a> Nature. 493, 402-405 (2013).</li><li>Balsam, P. D., Drew, M. R., Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+and+Associative+Learning.">Time and Associative Learning.</a> Compar. Cogn. Behav. Rev. 5, 1-22 (2010).</li><li>Gallistel, C. R., Gibbon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Psychol+Rev.">Psychol Rev.</a> Psychol Rev. 107, 289-344 (2000).</li><li>Ward, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditional+Stimulus+Informativeness+Governs+Conditioned+Stimulus&#8212;Unconditioned+Stimulus+Associability.">Conditional Stimulus Informativeness Governs Conditioned Stimulus&#8212;Unconditioned Stimulus Associability.</a> J. Exp. Psychol. Animal Behav. Process. 38, 217-232 (2012).</li><li>Gallistel, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+matching+innate.">Is matching innate.</a> J. Exp. Anal. Behav. 87, 161-199 (2007).</li><li>Herrnstein, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivatives+of+matching.">Derivatives of matching.</a> Psychol. Rev. 86, 486-495 (1979).</li><li>Mark, T. A., Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+matching.">Kinetics of matching.</a> J. Exp. Psychol. Animal Behav. Process. 20, 79-95 (1994).</li><li>Brandeis, R., Brandys, Y., Yehuda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+the+Morris+water+maze+in+the+study+of+memory+and+learning.">The use of the Morris water maze in the study of memory and learning.</a> Int. J. Neurosci. 48, 29-69 (1989).</li><li>Foucaud, J., Burns, J. G., Mery, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+spatial+information+and+search+strategies+in+a+water+maze+analog+in+Drosophila+melanogaster.">Use of spatial information and search strategies in a water maze analog in Drosophila melanogaster.</a> PLoS ONE. 5, (2010).</li><li>Logue, S. F., Paylor, R., Wehner, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+lesions+cause+learning+deficits+in+inbred+mice+in+the+Morris+water+maze+and+conditioned-fear+task.">Hippocampal lesions cause learning deficits in inbred mice in the Morris water maze and conditioned-fear task.</a> Behav. Neurosci. 111, 104-113 (1997).</li><li>Upchurch, M., Wehner, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+between+inbred+strains+of+mice+in+Morris+water+maze+performance.">Differences between inbred strains of mice in Morris water maze performance.</a> Behav. Genet. 18, 55-68 (1988).</li><li>Zilles, K., Wu, J., Crusio, W. E., Schwegler, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+maze+and+radial+maze+learning+and+the+density+of+binding+sites+of+glutamate,+GABA,+and+serotonin+receptors+in+the+hippocampus+of+inbred+mouse+strains.">Water maze and radial maze learning and the density of binding sites of glutamate, GABA, and serotonin receptors in the hippocampus of inbred mouse strains.</a> Hippocampus. 10, 213-225 (2000).</li><li>Chen, G., King, J. A., Burgess, N., O'Keefe, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+vision+and+movement+combine+in+the+hippocampal+place+code.">How vision and movement combine in the hippocampal place code.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 378-383 (2013).</li><li>Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The organization of learning. , (1990).</li><li>Wittlinger, M., Wehner, R., Wolf, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+desert+ant+odometer:+a+stride+integrator+that+accounts+for+stride+length+and+walking+speed.">The desert ant odometer: a stride integrator that accounts for stride length and walking speed.</a> J. Exp. Biol. 210, (2007).</li><li>Challet, E., Mendoza, J., Dardente, H., Pevet, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurogenetics+of+food+anticipation.">Neurogenetics of food anticipation.</a> Eur. J. Neurosci. 30, 1676-1687 (2009).</li><li>Arcediano, F., Miller, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+constraints+for+models+of+timing:+A+temporal+coding+hypothesis+perspective.">Some constraints for models of timing: A temporal coding hypothesis perspective.</a> Learn. Mot. 33, 105-123 (2002).</li><li>Denniston, J. C., Blaisdell, A. P., Miller, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+Coding+in+Conditioned+Inhibition:+Analysis+of+Associative+Structure+of+Inhibition.">Temporal Coding in Conditioned Inhibition: Analysis of Associative Structure of Inhibition.</a> J. Exp. Psychol. Animal Behav. Process. 30, 190-202 (2004).</li><li>Balci, F., Freestone, D., Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+assessment+in+man+and+mouse.">Risk assessment in man and mouse.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 2459-2463 (2009).</li><li>Kheifets, A., Gallistel, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mice+take+calculated+risks.">Mice take calculated risks.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 8776-8779 (2012).</li><li>Fetterman, J. G., Killeen, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Categorical+scaling+of+time:+Implications+for+clock-counter+models.">Categorical scaling of time: Implications for clock-counter models.</a> J. Exp. Psychol. Animal Behav. Process. 21, 43-63 (1995).</li><li>Luby, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+anticipatory+activity+behavior+of+mice+across+a+wide+range+of+circadian+and+non-circadian+intervals.">Food anticipatory activity behavior of mice across a wide range of circadian and non-circadian intervals.</a> PLoS One. 7, (2012).</li><li>Lee, S. A., Vallortigara, G., Ruga, V., Sovrano, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Independent+effects+of+geometry+and+landmark+in+a+spontaneous+reorientation+task:+a+study+of+two+species+of+fish.">Independent effects of geometry and landmark in a spontaneous reorientation task: a study of two species of fish.</a> Animal Cogn. 15, 861-870 (2012).</li><li>Rodriguiz, R., Wetsel, W. C., Levin, E. D., Buccafusco, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Animal Models of Cognitive Impairment Ch. 12. , (2006).</li><li>Gallistel, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+Automated+Cognitive+Assessment+of+Mice+Strains+Heterozygous+for+Cell--Adhesion+Genes+Reveals+Strain--Specific+Alterations+in+Timing+Precision.">Fully Automated Cognitive Assessment of Mice Strains Heterozygous for Cell--Adhesion Genes Reveals Strain--Specific Alterations in Timing Precision.</a> Philosoph. Trans. Royal Soc. B. , (2013).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

השיטה שלנו מניבה מגוון רחב של תוצאות פיסיולוגיות משמעותיות, כמוני על תפקודם של מספר מנגנונים השונים של קוגניציה, למידה וזיכרון, לעכברים רבים בבת אחת, במינימום זמן, עם מינימום של עבודת אדם, וללא טיפול של הנבדקים בניסוי בימים, שבועות או חודשים של בדיקות. תכונות אלה להתא?...

כדי להביא את הטכניקות רבות עוצמה של גנטיקה, גנטיקה מולקולרית, ביולוגיה מולקולרית, וneuropharmacology לשאת על הבהרת המנגנונים התאיים ומולקולריים הלתווך מנגנונים בסיסיים של הכרה, אנחנו צריכים נפח גבוה, שיטות הקרנת פסיכו גבוה, לשים דרך שלכמת משמעותי מבחינה פיזיולוגית מאפיינים של מנגנונים קוגניטיביים. רכוש psychophysically מדיד, פיסיולוגי משמעותי כמותי של מנגנון הוא נכס שניתן למדוד באמצעים התנהגותיים וגם באמצעים אלקטרו או ביוכימי. דוגמאות לכך הן ספקטרום הספיגה של רודופסין, תקופת הרצה החופשית של השעון הביולוגי, והתקופה עקשן של אקסונים הגמול ב1,2 צרור המוח הקדמי המדיאלי. מדידות פסיכופיסיות שניתן להשוות למדידות תאיות ומולקולריים להניח יסוד לקישור מנגנונים תאיים ומולקולריים למנגנונים פסיכולוגיים דרך התכתבות כמותית. לexamplדואר, העובדה שבספקטרום ספיגה באתרו של רודופסין במגזרים החיצוניים של מוטות כופה על פונקצית הרגישות האנושית scotopic רפאים היא ראיות חזקות כי isomerization של רודופסין-מופעל על פוטון הוא הצעד הראשון בחזון scotopic. ההיבטים הכמותיים של דפוסי התנהגות מורכבים גם מרכזיים לשימוש בשיטות QTL בגנטיקה התנהגותית 3,4. הביצועים של עכברים (וחולדות) על פרוטוקולי למידה אינסטרומנטלית והפבלובית מבוססים היטב תלויים במנגנונים במוח המודדים כמויות מופשטות כמו זמן, מספר, משך שיעור, הסתברות, סיכון, ומיקום במרחב. לדוגמא, המהירות של רכישה של תגובות מותנות הפבלובית תלויה ביחס שבין המרווח הממוצע בין אירועי חיזוק (בדרך כלל, משלוחי מזון) וההשהיה הממוצעת לחיזוק בעקבות תחילתה של האות לחיזוק הממשמש ובא 5-7. לexamp שניle, היחס בין משך החיים הממוצע של הביקורים בשני מרזבי האכלה בפרוטוקול התאמה כ שווה את היחס של שיעורי החיזוק בשני מרזבים אלו 8-10. שיטות הבדיקה התנהגותית כיום בשימוש רחב על ידי חוקרי מוח מתעניינים במנגנונים הבסיסיים הן, על פי רוב, בנפח נמוך, לשים דרך נמוך, ו26 עתירי עבודה. יתר על כן, הם לא מודדים כמויות שניתן להשוות עם כמויות שנמדדו על ידי שיטות אלקטרו וביוכימיים, כמו, למשל, תקופות ושלבים נמדדו התנהגותית של מתנדים היממה עשויות להיות בהשוואה לאמצעים אלקטרו והביוכימי של תקופה ושלב היממה. שיטות בדיקה התנהגותית הנוכחיות מתמקדות בקטגוריות של למידה, כגון למידה מרחבית, למידת זמן, או פחד לימוד, ולא על מנגנונים שבבסיס. מבחן מבוך מים בשימוש נרחב של למידה מרחבית 11-15 הוא דוגמא לsh אלהortcomings. למידה מרחבית היא קטגוריה. לימוד בקטגוריה זו תלויה במנגנונים רבים, שאחד מהם הוא המנגנון של הסקה מחושבת 16,17. חשבון נפש המלח תלוי בתורו על מד המרחק, המנגנון המודד את מרחק ריצת 18. בדומה לכך, למידה זמנית היא לקטגוריה. שעון ביולוגי הוא בין המנגנונים שבו לומדים באותה קטגוריה תלויה, כי מתנד עם כ 24 תקופה שעות נדרש לבעלי חיים כדי ללמוד את השעה ביום שבו מתרחשים אירועים 17,19. השעון המאפשר ציפייה מזון עדיין לא גילה 19. שעון הוא מנגנון למדידת זמן. מתנדים אנדוגני עם מגוון רחב של תקופות לאפשר למוח כדי לאתר אירועים בזמן על ידי הקלטת השלבים של שעונים אלה 16,17. יכולת מיקומים להקליט בזמן מאפשרת המדידה של משכי זמן, כלומר, מרחקים בין מיקומים בזמן. למידה אסוציאטיבית תלוי tהוא המדידות של המוח של משכי 5,6,20,21. מונים הם מנגנוני מדידת מספר. מדידת המספר מאפשרת הערכת הסתברות, כי הסתברות היא היחס בין numerosity של משנה וnumerosity של superset. מדידת מספר ומשך מדידה מאפשר הערכת שיעור, כי שיעור הוא מספר האירועים מחולקים במשך המרווח על איזה מספר שנמדד. מדידות של משך זמן, מספר, קצב, והסתברות לאפשר התאמות התנהגותיות לסיכונים משתנים. 22,23 השיטה שלנו מתמקדת במדידת הדיוק והדיוק של מנגנוני יסוד אלה. דיוק הוא המידה שבה המידה של המוח תואמת את קנה מידה אובייקטיבית. דיוק הוא הווריאציה או חוסר ודאות במידה של המוח של ערך אובייקטיבי קבוע, למשל, משך זמן קבוע. החוק של ובר הוא התוצאה הגדולה והוותיקה ביותר באופן מאובטח הוקמה בפסיכופיסיקה. זה טוען כי הדיוק שלהמדד של המוח של כמות הוא חלק קבוע של אותה כמות. הבר ובר, שהוא מקדם של הסטטיסטיקאי של וריאציה בהפצה (σ / μ), מודד את הדיוק. היחס של ממוצע פסיכו (למשל מתכוון משך להישפט) לממוצע האובייקטיבי (כלומר משך זמן אובייקטיבי) הוא המידה של דיוק. השיטה המוצגת כאן למקסימום נפח (מספר בעלי החיים שהוקרנו בכל זמן נתון בכמות נתונה של חלל מעבדה) ותפוקה (כמות המידע המתקבל מחולק במח&quot;מ של ההקרנה של חיה אחת) תוך מזעור כמות אנושית עבודה הנדרשת כדי לבצע את המדידות ולמקסם את המיידיות שבה התוצאות של ההקרנה הפכה ידוע. ארכיטקטורת תוכנת ניתוח נתונים שהוצגה כאן באופן אוטומטי מכניסה את הנתונים הגולמיים ואת כל תוצאות הסיכום ונתונים סטטיסטיים הנגזרים מנתונים יחד בד יחיד<html> מבנה אתא, עם כותרות שדה שיהפכו את הים העצום המובן של מספרים המופיע בו. התוכנה אנליטית פועלת רק על נתונים במבנה זה, ותמיד מאחסנת את תוצאות פעילותה בתחומים באותו מבנה. זה מבטיח שביל ללא פגע מהנתונים גולמיים לסיכומים וגרפים שפורסמו. התוכנה כותבת באופן אוטומטי לתוך מבנה תוכניות ניסוי השליטה שנשלטות על הבדיקות אוטומטיות באופן מלא, וזה באופן אוטומטי מציין שנתונים גולמיים הגיעו מאיזו תכנית. לכן, היא שומרת על שביל נתונים ללא דופי, ללא ספק שבתנאי ניסוי היו בתוקף עבור כל חיה בכל נקודה בבדיקה ואין ספק על איך את סיכום הנתונים הסטטיסטיים נגזרו מהנתונים הגולמיים. שיטה זו של שימור נתונים מאוד מקלה את הפיתוח של בסיסי נתונים סטנדרטיים התנהגותיות הקרנה, מה שמאפשר למעבדות אחרות להמשיך לנתח ערכות נתונים עשירות האלה. ass = &quot;jove_content&quot;&gt; שיטה זו מקטינה את הסיכון לאובדן התמיכה בהקושחה והתוכנה בו הוא תלוי. מנגנון הבדיקה הוא שונה חסר חשיבות ממקור מסחרי שהוקם ארוכה. שפות תכנות הן השפה המותאמת אישית המסופקת על ידי יצרן החומרה, לבקרת פרוטוקול, וכן, לניתוח נתונים וגרפים,, ארגז כלים שנבנה למטרה לא מסחרי, קוד פתוח (TSsystem) נכתבו בתכנות נתמך באופן נרחב מאוד מסחרי מדעי, נתונים ניתוח ושפה גרפי. ארגז הכלים מכילים פקודות ברמה גבוהה לחילוץ מידע מבני וסיכום הנתונים הסטטיסטיים מרשומות אירוע חותם זמן ממושך. תוכניות יישום הפרוטוקול ותוכניות נתונים הניתוח הן בקוד פתוח ומתועדות היטב. מערכת ההקרנה schematized באיור 1. עשרה ארונות, ניתן להגדיר כל 8 סביבות בדיקה המכילות עד בx 15 חדר מעבדה רגל 10 רגל, מה שמאפשר 80 עכברים to להפעיל בפעם אחת. כבלים עוברים דרך נמל בקיר צד צריכים לחבר את הסביבות לכרטיסים האלקטרוניים / החשמליים ממשק ומחשבים בחדר אחר. המחשבים להפעיל את תוכניות פרוטוקול שליטה. מחשב אחד נדרש לכל 2 ארונות (16 סביבות בדיקה). המחשבים צריכים להיות מחוברים באמצעות רשת תקשורת מקומית לשרת בו פועל תוכנת ניתוח נתונים וגרפים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="881">>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">SmartCtrl Connection Panel</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">SG-716B (115)</td>
			<td style="width:339px;">control panel for inputs/outputs</td>
			<td style="width:67px;">8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">SmartCtrl Interface Module</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">DIG-716B (114)</td>
			<td>smart card for each chamber</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Universal Cable</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">SG-210CB (115)</td>
			<td>cable from smart card to control panel</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Tabletop Interface Cabinet</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">SG-6080C (109)</td>
			<td>cabinet to hold smart cards</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Rack Mount Power Supply</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">SG-500 (112)</td>
			<td>28 volt power</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Wide Mouse Test Chamber</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-307W (31)</td>
			<td>test chamber</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Filler Panel Package</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-307W-FP (32)</td>
			<td>various-size panels for test chamber</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:213px;">Wide Mouse Modular Grid Floor</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-307W-GF (31)</td>
			<td>test chamber floor grid</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Head Entry Detector</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-303HDW (62)</td>
			<td>head entry/pellet entry into hopper</td>
			<td>40</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Pellet Dispenser</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-203-20 (73)</td>
			<td>feeder</td>
			<td>16</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Pellet Receptacle</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-303W (61)</td>
			<td>hopper</td>
			<td>24</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Pellet Receptacle Light</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-303RL (62)</td>
			<td>hopper light</td>
			<td>24</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">House Light</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-315W (43)</td>
			<td>house light</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">IR Controller</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-253B (77)</td>
			<td>entry detector for tube between nest and test</td>
			<td>16</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Fan</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;">ENV-025F28 (42)</td>
			<td>exhaust fan for each chamber</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polypropylene Nest Tub</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>nest box</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acrylic Connection Tube</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>connection between nest and test areas</td>
			<td>8</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Steel Cabinet</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>cabinet to hold test chambers (78&#34;H, 48&#34;W, 24&#34;D)</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Windows computer</td>
			<td style="width:127px;"> </td>
			<td style="width:136px;"> </td>
			<td>running MedPC experiment-control software</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Server</td>
			<td style="width:127px;"> </td>
			<td style="width:136px;"> </td>
			<td>running Matlab, linked to exper-control computer by LAN</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;"> </td>
			<td style="width:127px;"> </td>
			<td style="width:136px;"> </td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Software</td>
			<td style="width:127px;"> </td>
			<td style="width:136px;"> </td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">MedPC software</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates</td>
			<td style="width:136px;"> </td>
			<td>proprietary process-control programming language</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:213px;">Matlab w Statistics Toolbox</td>
			<td style="width:127px;">Matlab</td>
			<td style="width:136px;"> </td>
			<td>proprietary data analysis and graphing programing system</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:213px;">TSsystem</td>
			<td></td>
			<td style="width:136px;">in Supplementary Material w updates from senior author</td>
			<td>Open-source Matlab Toolbox</td>
			<td>1</td>
		</tr>
		<tr height="189">
			<td height="189" style="height:189px;width:213px;">Note: This is the euipment needed for one cabinet, containing 8 test environments. Hardware must be replicated for each such cabinet. However one computer can control 2 cabinets (16 test environments)</td>
			<td style="width:127px;"> </td>
			<td style="width:136px;"> </td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated, quantitative cognitive/behavioral screening of mice: for genetics, pharmacology, animal cognition and undergraduate instruction

אנו מתארים תפוקה גבוהה, בנפח גבוה, אוטומטית לחלוטין, לחיות ב24/7 מערכת בדיקות התנהגותיות להערכת ההשפעות של מניפולציות גנטיות ותרופתיות על מנגנונים בסיסיים של הכרה ולמידה בעכברים. אמבטיה דיור עכבר פוליפרופילן סטנדרטית מחוברת באמצעות צינור אקרילי לתיבת מבחן סטנדרטי מסחרית עכבר. יש תיבת המבחן 3 מרזבים, 2 מהם מחוברים לגלולת מתקני האכלה. כולם באופן פנימי illuminable עם LED ופיקוח על ערכים בראש על ידי אינפרא אדום (IR) קורות. עכברים חיים בסביבה, אשר מבטלת טיפול בהקרנה. הם להשיג את האוכל שלהם בשתיים או יותר תקופות האכלה יומיות על ידי ביצוע באופרנטית פרוטוקולים (קלאסיים) (אינסטרומנטלי) והפבלובית, שעבורו יש לנו כתב תוכנת פרוטוקול בקרה ותוכנה לניתוח הנתונים וגרפים בזמן אמת מעין. שגרת ניתוח נתונים וגרפים כתובים בשפה המבוססת על MATLAB נוצרה כדי לפשט באופן משמעותי את הניתוח בזמן של גדולמהודק רשומות אירוע התנהגותיות ופיזיולוגיות ולשמר את שביל נתונים מלא מהנתונים גולמיים דרך כל ניתוחי ביניים לגרפים ונתונים הסטטיסטיים שפורסמו בתוך מבנה נתונים יחיד. קוד נתונים ניתוח יבול נתונים מספר פעמים ביום ונושאים אותו לניתוחים סטטיסטיים וגרפיים, שבו מאוחסנים באופן אוטומטי ב&quot; הענן &quot;ועל מחשבים במעבדה. לכן, ההתקדמות של עכברים בודדים היא מדמיין ולכמת יומי. קוד נתונים הניתוח מדבר לקוד פרוטוקול הבקרה, המאפשר את ההתקדמות האוטומטית מפרוטוקול לפרוטוקול של נושאים בודדים. הפרוטוקולים התנהגותי מיושמים הם תואמים, autoshaping, הופר מיתוג מתוזמן, הערכת סיכונים בהופר מיתוג מתוזמן, מדידת אימפולסיביות, ואת הציפייה היממה של זמינות מזון. קוד פתוח פרוטוקול בקרה וקוד נתונים ניתוח הופכים את התוספת של פרוטוקולים חדשים פשוטה. שמונה סביבות בדיקה להשתלב 48 בx 24 בx 78 בקבינט; שתי מונית כזוinets (16 סביבות) עשוי להיות נשלט על ידי מחשב אחד.

המערכת יכולה וצריכה לשמש כדי להפעיל פרוטוקולים המותאמים למטרותיו של החוקר הפרטי או מורה בכיתה. עם זאת, פיתחנו חבילה של 3 פרוטוקולים שצריכות להיות שימושיים בהקרנה בקנה מידה גדולה של עכברי מניפולציות גנטי ובדיקות תרופתיים בקנה מידה גדולה: פרוטוקול ההתאמה, פרוטוקול autos...

Watch this Scientific Journal Video about Automated, Quantitative Cognitive/Behavioral Screening of Mice: For Genetics, Pharmacology, Animal Cognition and Undergraduate Instruction at JoVE.com

Automated, Quantitative Cognitive/Behavioral Screening of Mice: For Genetics, Pharmacology, Animal Cognition and Undergraduate Instruction

מערכת אוטומטית לחלוטין למדידת נכסים משמעותיים מבחינה פיזיולוגית של מנגנוני תיווך לוקליזציה המרחבית, לוקליזציה זמנית, משך, קצב והערכת הסתברות, הערכת סיכונים, אימפולסיביות, ואת הדיוק ואת הדיוק של זיכרון, כדי להעריך את ההשפעות של מניפולציות גנטיות ותרופתיות על מנגנונים בסיסיים של הכרה בעכברים.

אוטומטי, כמותי קוגניטיבי / הקרנת התנהגות של עכברים: לגנטיקה, פרמקולוגיה, בעלי החיים קוגניציה והוראה לתואר ראשון

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and ...

automated-quantitative-cognitivebehavioral-screening-mice-for

Research

JoVE Journal

Behavior

14.2K Views.  Rutgers University.  מערכת אוטומטית לחלוטין למדידת נכסים משמעותיים מבחינה פיזיולוגית של מנגנוני תיווך לוקליזציה המרחבית, לוקליזציה זמנית, משך, קצב והערכת הסתברות, הערכת סיכונים, אימפולסיביות, ואת הדיוק ואת הדיוק של זיכרון, כדי להעריך את ההשפעות של מניפולציות ...

Video: Automated, Quantitative Cognitive/Behavioral Screening of Mice: For Genetics, Pharmacology, Animal Cognition and Undergraduate Instruction

Modulating Cognition Using Transcranial Direct Current Stimulation of the Cerebellum

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain regions involved in working memory and attention using transcranial electrical brain stimulation. Some researchers now believe the cerebellum supports cognition, possibly via a remote neuromodulatory effect on the prefrontal cortex. This paper describes a procedure for investigating a role for the cerebellum in cognition using transcranial direct current stimulation (tDCS), and a selection of information-processing tasks of varying task difficulty, which have previously been shown to involve working memory, attention and cerebellar functioning. One task is called the Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT) and the other a novel variant of this task called the Paced Auditory Serial Subtraction Task (PASST). A verb generation task and its two controls (noun and verb reading) were also investigated. All five tasks were performed by three separate groups of participants, before and after the modulation of cortico-cerebellar connectivity using anodal, cathodal or sham tDCS over the right cerebellar cortex. The procedure demonstrates how performance (accuracy, verbal response latency and variability) could be selectively improved after cathodal stimulation, but only during tasks that the participants rated as difficult, and not easy. Performance was unchanged by anodal or sham stimulation. These findings demonstrate a role for the cerebellum in cognition, whereby activity in the left prefrontal cortex is likely dis-inhibited by cathodal tDCS over the right cerebellar cortex. Transcranial brain stimulation is growing in popularity in various labs and clinics. However, the after-effects of tDCS are inconsistent between individuals and not always polarity-specific, and may even be task- or load-specific, all of which requires further study. Future efforts might also be guided towards neuro-enhancement in cerebellar patients presenting with cognitive impairment once a better understanding of brain stimulation mechanisms has emerged.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) over the cerebellum exerts a remote effect on the prefrontal cortex, which can modulate cognition and performance. This was demonstrated using two information-processing tasks of varying complexity, whereby only cathodal tDCS improved performance when the task was difficult, but not easy.

קוגניציה ויסות שימוש Transcranial ישיר נוכחי גירוי של המוח הקטן

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure multiple dimensions of unconditioned behavior in small laboratory mammals (e.g., mice, rats, tree shrews and small primates). This paradigm is a valuable alternative for the use of a behavioral test battery, since a broad behavioral spectrum of an animal&#8217;s behavioral profile can be investigated in one single test.
The apparatus consists of a box, representing the &#8216;protected&#8217; area, separated from a group compartment. A board, on which small cylinders are staggered in three lines, is placed in the center of the box, representing the &#8216;unprotected&#8217; area of the set-up. The cognitive abilities of the animals can be measured by baiting some cylinders on the board and measuring the working and reference memory. Other unconditioned behavior, such as activity-related-, anxiety-related- and social behavior, can be observed using this paradigm. Behavioral flexibility and the ability to habituate to a novel environment can additionally be observed by subjecting the animals to multiple trials in the mHB, revealing insight into the animals&#8217; adaptive capacities.
Due to testing order effects in a behavioral test battery, na&#239;ve animals should be used for each individual experiment. By testing multiple behavioral dimensions in a single paradigm and thereby circumventing this issue, the number of experimental animals used is reduced. Furthermore, by avoiding social isolation during testing and without the need to food deprive the animals, the mHB represents a behavioral test system, inducing if any, very low amount of stress.

This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.

מועצת החור השתנה - מדידת התנהגות, קוגניציה ואינטראקציה חברתית בעכברים וחולדות

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

Assessment of Social Cognition in Non-human Primates Using a Network of Computerized Automated Learning Device (ALDM) Test Systems

Fagot &#38; Paleressompoulle1 and Fagot &#38; Bonte2 have published an automated learning device (ALDM) for the study of cognitive abilities of monkeys maintained in semi-free ranging conditions. Data accumulated during the last five years have consistently demonstrated the efficiency of this protocol to investigate individual/physical cognition in monkeys, and have further shown that this procedure reduces stress level during animal testing3. This paper demonstrates that networks of ALDM can also be used to investigate different facets of social cognition and in-group expressed behaviors in monkeys, and describes three illustrative protocols developed for that purpose. The first study demonstrates how ethological assessments of social behavior and computerized assessments of cognitive performance could be integrated to investigate the effects of socially exhibited moods on the cognitive performance of individuals. The second study shows that batteries of ALDM running in parallel can provide unique information on the influence of the presence of others on task performance. Finally, the last study shows that networks of ALDM test units can also be used to study issues related to social transmission and cultural evolution. Combined together, these three studies demonstrate clearly that ALDM testing is a highly promising experimental tool for bridging the gap in the animal literature between research on individual cognition and research on social cognition.

Assessment of Social Cognition in Non-human Primates Using a Network of Computerized Automated Learning Device ALDM Test Systems

Fagot &#38; Paleressompoulle1 have published an automated learning device (ALDM) aimed at testing individual cognitive abilities in semi-free ranging monkeys. The main goal of our protocol is to use a network of ALDM test units to study social cognition in non-human primates.

הערכה של קוגניציה החברתית בפרימטים ללא אנושיים באמצעות רשת של מכשיר אוטומטי למידה ממוחשבת מערכות (ALDM) מבחן

Fagot &#38; Paleressompoulle1 and Fagot &#38; Bonte2 have published an automated learning device (ALDM) for the study of cognitive abilities of monkeys ...

A Protocol for Housing Mice in an Enriched Environment

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent studies demonstrate that environmental enrichment decreases adiposity, increases energy expenditure, resists diet induced obesity, and causes cancer remission and inhibition in mice. EE typically consists of larger living space, a variety of &#8216;toys&#8217; to interact with, running wheels, and can include a number of other novel environmental changes. All of this fosters a more complex social engagement, cognitive and physical stimulations. Importantly, the toy location and type of toy is changed regularly, which encourages the mice to adapt to a frequently changing and novel environment. Many variables can be manipulated in EE to promote health effects in mice. Thus these approaches are difficult to control and must be properly managed to successfully replicate the associated phenotypes. Therefore, the goal of this video is to demonstrate how EE is properly set up and maintained to assure a complex, challenging, and controlled environment so that other researchers can easily reproduce the protective effects of EE against obesity and cancer.

Environmental enrichment for mice requires a complex and challenging setup, as well as comprehensive husbandry and handling techniques to assure robust metabolic and anti-cancer effects in the mice. This protocol provides detailed procedures to reproduce the above mentioned effects in mice.

פרוטוקול לעכברי שיכון בסביבה מועשרת

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent ...

Rodent Brain Microinjection to Study Molecular Substrates of Motivated Behavior

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as appropriate models, partly because the response to behaviorally relevant stimuli and the circuitry parsing stimulus-action outcomes is astonishingly similar between humans and rodents. In studying molecular substrates of complex behaviors, the microinjection of reagents that modify, augment, or silence specific systems is an invaluable technique. However, it is crucial that the microinjection site is precisely targeted in order to aid interpretation of the results. We present a method for the manufacture of surgical implements and microinjection needles that enables accurate microinjection and unlimited customizability with minimal cost. Importantly, this technique can be successfully completed in awake rodents if conducted in conjunction with other JoVE articles that covered requisite surgical procedures. Additionally, there are many behavioral paradigms that are well suited for measuring motivation. The progressive ratio is a commonly used method that quantifies the efficacy of a reinforcer to maintain responding despite an (often exponentially) increasing work requirement. This assay is sensitive to reinforcer magnitude and pharmacological manipulations, which allows reinforcing efficacy and/ or motivation to be determined. We also present a straightforward approach to program operant software to accommodate a progressive ratio reinforcement schedule.

Rodents are an appropriate model to investigate the molecular substrates of behavior and complex psychiatric disorders. Brain microinjection in awake rodents can be used to elucidate disease substrates. An efficient and customizable brain microinjection method as well as the execution of an operant paradigm that quantifies motivation is presented.

מכרסמים מוח Microinjection לחקר מולקולריים מצעים של התנהגות מוטיבציה

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous research determined a profound impact of gentle handling protocols on the well-being of laboratory mice. By introducing clicker training to the keeping of mice, not only do we promote the amicable treatment of mice, but we also enable them to experience cognitive enrichment. Clicker training is a form of positive reinforcement training using a conditioned secondary reinforcer, the "click" sound of a clicker, which serves as a time bridge between the strengthened behavior and an upcoming reward. The effective implementation of the clicker training protocol with a cohort of 12 BALB/c inbred mice of each sex proved to be uncomplicated. The mice learned rather quickly when challenged with tasks of the clicker training protocol, and almost all trained mice overcame the challenges they were given (100% of female mice and 83% of male mice). This study has identified that clicker training for mice strongly correlates with reduced fear in the mice during human-mice interactions, as shown by reduced anxiety-related behaviors (e.g., defecation, vocalization, and urination) and fewer depression-like behaviors (e.g., floating). By developing a reliable protocol that can be easily integrated into the daily routine of the keeping of laboratory mice, the lifetime experience of welfare in the mice can be improved substantially.

The development of new refinement strategies for laboratory mice is a challenging task that contributes towards fulfilling the 3R principle. This protocol introduces clicker training as a cognitive enrichment program for laboratory mice.

היכרות הדרכת Clicker בתור העשרה קוגניטיבית עבור עכברי מעבדה

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

Battery of Behavioral Tests Assessing General Locomotion, Muscular Strength, and Coordination in Mice

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects and outcomes that a particular disease or treatment has on the animal&#39;s wellbeing and health. There are numerous behavioral tests that may be applied. We selected a test for general locomotion, the open field test (OFT); a test for muscular strength, the mesh test (MT); and a test for coordination, the rotarod test (RR). Testing can be accomplished on a weekly or monthly basis. As a test for general locomotion, the OFT works by objectively monitoring movement parameters while the mouse is in an open field apparatus. The field is generally a 2&#39; x 2&#39; box, and the movements are recorded through laser sensing or through video capture. The mouse is placed in the center of the open field and allowed to move freely for the test. The MT uses the latency for a mouse to fall off an inverted screen as a measure of muscular strength. A mouse is placed on a screen, which is inverted over a clear box, and is timed for their latency to fall. Three trials are performed, with the best of the three trials scored for that day. A score of 60 s is the maximum time a mouse is left inverted. Mice are given a 5-min rest period between mesh test trials. Lastly, an accelerated protocol on the RR assesses motor coordination and endurance. During a trial, a mouse walks on a rotating rod as it increases in speed from 4 rpm to 40 rpm over 5 min. The trial ends when the mouse touches the magnetized pressure sensor upon falling. Each mouse undergoes three trials, and the best trial is scored for that day. This combined behavioral data allows for the global assessment of mobility, coordination, strength, and movement of the test animals. At least two out of the three behavioral testing measures must show improvement for an animal to qualify as having overall improved motor function.

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects of a disease or treatment on an animal's wellbeing. In order to globally assess motor functioning, we selected tests for general locomotion, muscular strength, and coordination: the open field test, the mesh test, and the rotarod test, respectively.

סוללה של התנהגות בדיקות להערכת גנרל גפיים, כוח השרירים, תיאום בעכברים

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects and outcomes that a particular disease or treatment has on the ...

Systematic Assessment of Well-Being in Mice for Procedures Using General Anesthesia

In keeping with the 3R Principle (Replacement, Reduction, Refinement) developed by Russel and Burch, scientific research should use alternatives to animal experimentation whenever possible. When there is no alternative to animal experimentation, the total number of laboratory animals used should be the minimum needed to obtain valuable data. Moreover, appropriate refinement measures should be applied to minimize pain, suffering, and distress accompanying the experimental procedure. The categories used to classify the degree of pain, suffering, and distress are non-recovery, mild, moderate, or severe (EU Directive 2010/63). To determine which categories apply in individual cases, it is crucial to use scientifically sound tools.
The well-being-assessment protocol presented here is designed for procedures during which general anesthesia is used. The protocol focuses on home cage activity, the Mouse Grimace Scale, and luxury behaviors such as burrowing and nest building behavior as indicators of well-being. It also uses the free exploratory paradigm for trait anxiety-related behavior. Fecal corticosterone metabolites as indicators of acute stress are measured over the 24-h post-anesthetic period.
The protocol provides scientifically solid information on the well-being of mice following general anesthesia. Due to its simplicity, the protocol can easily be adapted and integrated in a planned study. Although it does not provide a scale to classify distress in categories according to the EU Directive 2010/63, it can help researchers estimate the degree of severity of a procedure using scientifically sound data. It provides a way to improve the assessment of well-being in a scientific, animal-centered manner.

We developed a protocol to assess well-being in mice during procedures using general anesthesia. A series of behavioral parameters indicating levels of well-being as well as glucocorticoid metabolites were analyzed. The protocol can serve as a general aid to estimate the degree of severity in a scientific, animal-centered manner.

הערכה שיטתית של רווחה בעכברים להליכי באמצעות הרדמה כללית

In keeping with the 3R Principle (Replacement, Reduction, Refinement) developed by Russel and Burch, scientific research should use alternatives to animal ...

An Automated T-maze Based Apparatus and Protocol for Analyzing Delay- and Effort-based Decision Making in  Free Moving Rodents

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper understanding of the neurobiological causes underlying the decision-making problems. A cost-benefit based T-maze task is used for measuring decision making in which rodents choose between a high reward arm (HRA) and a low reward arm (LRA). There are two paradigms of the T-maze decision-making task, one in which the cost is a time delay and the other in which it is physical effort. Both paradigms require a tedious and labor-intensive management of experimental animals, multiple doors, pellet reward, and arm choice recordings. In the current work, we invented an apparatus based on traditional T-maze with full automation for pellet delivery, door management and choice recordings. This automated setup can be used for the evaluation of both delay- and effort-based decision making in rodents. With the protocol described here, our lab investigated the decision-making phenotypes of multiple genetically modified mice. In the representative data, we showed that the mice with ablated medial habenular showed aversions of both delay and effort and tended to choose the immediate and effortless reward. This protocol helps to decrease the variability caused by experimenter intervention and to enhance experiment efficiency. In addition, chronic silicon probe or microelectrode recording, fiber-optic imaging and/or manipulation of neural activity can be easily applied during the decision-making task using the setup described here.

This article introduces an automated T-maze apparatus that we invented, and a protocol based on this apparatus for analyzing delay-based decision making and effort-based decision making in free moving rodents.

T-maze אוטומטית המבוסס על המנגנון ופרוטוקול לניתוח עיכוב מאמץ מבוססות החלטות בחולדות העברה חינם

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive decline, such as Alzheimer&#39;s disease (AD), have become a promising tool to elucidate the underlying mechanisms and promote the therapeutic advances. An important step is the validation and characterization of expected behavioral abnormality in the models, in the case of AD, cognitive decline. The long-term behavioral investigations of laboratory animals to study the effect of aging demand substantial efforts from researchers. The IntelliCage system is a high-throughput and cost-effective test battery for mice that eliminates the need for daily human handling. Here, we describe how the system is utilized in the long-term phenotyping of a genetic Alzheimer&#39;s disease model, specifically focusing on the cognitive functions. The experiment employs repeated battery of tests that assess spatial learning and executive functions. This cost-effective age-dependent phenotyping allows us to identify the transient and/or permanent effects of genes on various cognitive aspects.

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer&#039;s Disease, Using IntelliCage

This paper describes a protocol for cognitive assessments for genetic models of the Alzheimer&#39;s disease using the IntelliCage system, which is a high throughput automated behavioral monitoring system with operant conditioning.

אוטומטית, וזמינותו התנהגות לטווח ארוך עבור פונקציות קוגניטיביות במודלים גנטיות מרובות של מחלת אלצהיימר, באמצעות IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...