Ringraziamo di Robinson et al. 12 gli autori per il loro contributo il manoscritto da cui questo protocollo è parzialmente derivato.

L&#39;uso di animali sono approvati dalla Oberlin College Istituzionale Animal Care and Use Committee e sono conformi alla Guida per la cura e l&#39;uso di animali da laboratorio 21. 1. Preparazione per Infusione virale Nota: Questo protocollo utilizza BSL-1 precauzioni. Quando si impiegano BSL-2 precauzioni, un camice da laboratorio e getta, guanti, copriscarpe, protezioni oculari e un respiratore per particolati (tipo N95) sono obbligatori. Tutte le persone manipolazione BSL-2 composti devono essere adatti testato per un respiratore per particolati da un&#39;agenzia sanitaria locale. Fare riferimento a Lowery &amp; Majewska (2010) 22 per ulteriori dettagli sulla movimentazione e lo stoccaggio di vettori virali. <ol><li> Al primo utilizzo, aliquota e conservare virus inutilizzata in 20 provette da microcentrifuga microlitri per evitare congelamenti e scongelamenti ripetuti. </li><li> Preparare la superficie di lavoro, eliminando tutti gli oggetti inutili e sterilizzare la superficie con il 70% di etanolo. Preparare una 1Soluzione di candeggina 0% per la decontaminazione dei rifiuti AAV. Posizionare un bicchiere pieno di soluzione di candeggina e siringa sterile 10 microlitri sulla superficie di lavoro. Collocare la provetta con la AAV in un contenitore con ghiaccio tritato durante il set up. </li><li> Collocare la provetta con il virus in una morsa da banco standard. Caricare una siringa da 10 microlitri con almeno 4 ml di AAV. Fare attenzione a non piegare la punta della siringa contro il fondo della provetta durante il caricamento. Assicurarsi che non ci siano bolle d&#39;aria nei 4 ml di soluzione di AAV nella siringa. </li><li> Smaltire il tubo virus vuoto nel bicchiere contenente il 10% di candeggina. Conservare parti non utilizzate del virus, come specificato dal fornitore. </li><li> Aggiungere ulteriore 10% di candeggina al contenitore dei rifiuti, e lasciare i rifiuti a riposare per 30 minuti prima di smaltire i rifiuti liquidi decontaminato. </li><li> Smaltire tutti i dispositivi di protezione e rifiuti di plastica in un contenitore di rischio biologico, come indicato dalle linee guida istituzionali. Decontaminate qualsiasi apparecchiatura o superfici che è venuto in contatto con il virus utilizzando 10% di candeggina. </li></ol> 2. Chirurgia <ol><li> Preparare la zona chirurgica posizionando carta assorbente panchina sotto l&#39;apparato stereotassico e su uno spazio adiacente designato come area di gestione dei virus dedicata. <ol><li> Posizionare un contenitore per rifiuti candeggiante 10% nella zona di gestione dei virus dedicata prossimità dell&#39;apparecchiatura chirurgica. </li></ol></li><li> Indurre un livello costante di anestesia e preparare il ratto per un intervento chirurgico. <ol><li> Posizionare il ratto in una camera di induzione che contiene una miscela di gas isoflurano (nell&#39;intervallo da 1 a 3%) e l&#39;ossigeno (100% a circa 1 L / min) fino ad ottenere una perdita di coscienza e la mancanza di movimento intenzionale lordo. Mantenere l&#39;anestesia isoflurano durante tutta la procedura chirurgica. </li><li> Dopo 6 anestesia profonda è raggiunto, radere il ratto di tra gli occhi per un po &#39;dietro le orecchie. </li><li> Posizionare il topo nuovamente nella camera di induzione per unulteriore 1-3 min. </li><li> Assicurarsi che il sistema di anestesia isoflurano è collegato al naso cono della chirurgia stereotassica. Aprire il rubinetto sul tubo isoflurano per iniziare il flusso di isoflurano al stereotax. Mantenere la isoflurano e ossigeno ai livelli sopra indicati. </li><li> Posizionare il topo in un apparato stereotassico assicurando bocca sulla barra morso e fissare le barre orecchio. </li><li> Applicare occhio del lubrificante per gli occhi e betadine al sito chirurgico prima di incisione. </li></ol></li><li> Fare un 2,4 centimetri linea mediana incisione della pelle sulla superficie dorsale del cranio di partenza di circa due millimetri caudali per gli occhi. Ritrarre la pelle per esporre il cranio. Periodicamente instillare sterile allo 0,9% soluzione salina sterile ai margini del sito chirurgico per impedire tessuti da essiccazione. </li><li> Tessuto membranoso Cancellare dal cranio fino bregma e lambda sono chiaramente visibili. </li><li> Assicurarsi che il cranio è di livello misurando le coordinate dorso-ventrale abregma e al lambda. Regolare il dispositivo stereotassico di conseguenza fino a coordinate dorso-ventrale a bregma e lambda differiscono di non più di 0,04 mm. </li><li> A questo punto, ridurre il gas isoflurano tra 2 e 2,5%. </li><li> Riportare il trapano per bregma, riazzerare le coordinate e quindi spostare il trapano per la desiderata medio-laterale e antero-posteriore coordinate. </li><li> Praticare un foro nella parte coordinata con una punta 0,9 millimetri in quanto produce un foro adeguato per dimensioni una siringa per infusione 28 G. </li><li> Impostare la pompa di infusione per fornire virus ad una velocità di 0,2 ml / min. Inserire la siringa nel braccio infusione del dispositivo stereotassico e abbassare siringa nel desiderato coordinate. Somministrare la quantità desiderata di virus (gamma 0,1-0,8 ml). Ad esempio, consegnare 0,8 ml di AAV oltre 4 min. Nota: condurre studi pilota per determinare il volume di infusione ideale e la diffusione tipico del virus in ogni regione di interesse. <ol><li> Dopo la consegna di virus è complete lasciare la siringa in posizione per 10 minuti per evitare il riflusso nel tratto ago. Lentamente sollevare la siringa ad una velocità di circa 5 mm / min. Ripetere l&#39;operazione fino a quando tutte le coordinate sono stati infusi con AAV. </li></ol></li><li> Chiudere la ferita con punti chirurgici e rivestire la ferita con attualità pomata antibiotica. </li><li> Seguire le linee guida istituzionali per la gestione del dolore post-operatorio. </li><li> Posizionare il ratto in una gabbia con biancheria da letto, un coperchio e segnaletica adeguata e restituire il ratto alla stabulario. <ol><li> Se si lavora sotto BSL-2 precauzioni, raccogliere la biancheria per il periodo di tempo (in genere 48-72 ore) specificata da linee guida istituzionali. Mettere biancheria da letto in un contenitore per rifiuti biologici. </li><li> Smaltire tutti i materiali AAV-contaminate, come specificato dalle linee guida per la loro smaltimento sicuro. </li></ol></li></ol> 3. Apparecchiatura comportamentale Nota: L&#39;apparato sensoriale precondizionamento consiste di un condizionamento operante cham di serieber (12 &quot;L x 9.5&quot; W x 11.5 &quot;H) con un pavimento griglia in acciaio inox, 2 pareti laterali in plexiglass e 2 pareti metalliche. <ol><li> Montare una luce 2.8 W su una delle pareti di alluminio per servire come la luce casa e come stimolo visivo quando fé 2 Hz. Montare un altoparlante sulla camera di fornire gli stimoli uditivi (10 sec, 1500 Hz, 78 dB tono puro e un dB di rumore bianco 10 sec 78). <ol><li> Utilizzare una tramoggia alimentare di offrire 45 pellet cibo mg nella tazza cibo. All&#39;interno della coppa cibo, fotocellule a raggi infrarossi rilevano il tempo totale trascorso in coppa cibo prima, durante e dopo le presentazioni degli stimoli e ricompense alimentari. </li><li> Casa le camere in armadi di attenuazione del suono (22 &quot;L x 22&quot; x 16 &quot;D) attrezzati con ventilatori (~ 68 dB). </li><li> Utilizzare un computer PC con software Med Associates per il controllo della camera di operante e acquisire i dati. Durante le sessioni di condizionamento, raccogliere i dati sul tempo totale speso con la testa nella tazza cibo durante Presentazione dello stimolo luminoso (5 sec epoca) e durante la presentazione del premio cibo (5 sec epoca). Durante la sessione di test, raccogliere i dati sul tempo totale trascorso in coppa cibo in risposta alla presentazione di stimoli uditivi (10 sec epoca inizio quando gli stimoli uditivi sono terminati). </li></ol></li></ol> 4. Panoramica del Sensory precondizionamento Paradigm <ol><li> Dopo il recupero da un intervento chirurgico, a poco a poco cibo limitare i ratti al 85% del loro peso corporeo alimentazione gratuito. Consultare il personale veterinario per un adeguato paradigma restrizione alimentare. Nota: Il 3-fase di precondizionamento sensoriale paradigma è illustrato in figura 2. </li><li> Precondizionamento Sessions (Fase 1; giornalieri sessioni di formazione 64 min condotto su 4 giorni consecutivi): <ol><li> Ratti presenti con 12 studi mescolati che consistono di consegna di stimoli uditivi e visivi. Includere gli intervalli tra le prove che media 4,5 minuti (range 4,0-5,0 min) dopo ogni unpresentazione uditory. </li><li> Il 6 delle prove, presenti un tono (stimolo condizionato) per 10 sec, seguito immediatamente da una presentazione 5 secondi della luce stimoli lampeggiante. </li><li> Sulle altre 6 prove, presenterà il rumore bianco (stimolo spaiato) solo per 10 secondi. </li></ol></li><li> Sessioni di condizionamento (Fase 2; giornaliera allenamenti 64 min condotti in 5 giorni consecutivi): <ol><li> Ratti presenti con 8 prove che consistono di consegna dello stimolo visivo (la luce lampeggiante di stimolo) per 5 sec, immediatamente seguita da consegna di due palline di cibo 45 mg. Includere gli intervalli tra le prove che media 7 minuti (range 6,0-8,0 min) dopo ogni prova. Di tanto in tanto i ratti richiedono più di 5 sessioni di condizionamento per imparare l&#39;associazione cibi leggeri. </li></ol></li><li> Test di sessione (fase 3, una singola sessione 78 min): <ol><li> Presentare i ratti con 12 studi mescolati che consistono di consegna dei soli stimoli uditivi. Includere gli intervalli tra le prove che avecollera 4,5 minuti (range 4,0-5,0 min) dopo ogni presentazione uditiva. </li><li> Il 6 delle prove, presentare lo stimolo tono (lo stimolo condizionato) solo per 10 secondi. </li><li> Sulle altre 6 prove, presenterà il rumore bianco (lo stimolo spaiato) solo per 10 secondi. </li></ol></li><li> Controbilanciare gli stimoli completando lo studio con un secondo gruppo di ratti che ricevono il rumore bianco come stimolo precondizionato e il tono come stimolo spaiato. </li></ol> 5. farmacologica e comportamentale Procedura <ol><li> Accendere all&#39;apparato comportamentale e caricare il codice Med-PC per la sessione del comportamento appropriato. Wire e programmare l&#39;apparato comportamentale tale che i ventilatori che sono montati sul armadi suono attenuando accende quando l&#39;alimentazione è accesa. </li><li> Per preparare una soluzione 1 mg / ml di clozapina N-ossido (CNO), pesare 5,0 mg di CNO in un tubo da 15 ml e aggiungere 5 ml di acqua sterile o 5 ml di sterile 0,9% saline. Vortex fino a quando la soluzione è limpida. <ol><li> Se CNO non si dissolve in soluzione o se soluzioni più concentrate di CNO si desidera aggiungere un agente solubilizzante, come DMSO 23. In particolare, per preparare una soluzione di 1 mg / ml di CNO con 0,5% DMSO, peso 5,0 mg di CNO e aggiungere 25 ml di DMSO in una provetta da 15 ml. Flick delicatamente garantendo che il contenuto rimanga alla base del tubo. Quando la soluzione diventa chiara, aggiungere 5 ml di acqua sterile o 5 ml di soluzione sterile salina allo 0,9%. Ulteriori istruzioni per la preparazione di soluzioni di CNO sono disponibili nella pagina di risorsa DREADD wiki 25. </li><li> Preparare una nuova soluzione CNO ogni giorno che viene somministrato. </li></ol></li><li> Iniettare il CNO via intraperitoneale alla dose di 1 mg / kg a circa 30 minuti prima del test comportamentale. Ad esempio, iniettare un 200 g ratto con 0,2 ml di / soluzione CNO ml 1 mg. Il corso della dose e il tempo di somministrazione CNO sono stati selezionati sulla base delle relazioni precedentemente pubblicati 2,12.<ol><li> Iniettare CNO 30 minuti prima di ogni sessione di precondizionamento (fase 1; totale di 4 giorni di iniezioni), ma di amministrare il veicolo prima di tutte le sessioni del comportamento successive. </li></ol></li><li> Dopo 30 minuti, mettere i topi nelle camere di test comportamentali e avviare il codice di calcolo per la sessione del comportamento appropriato. </li><li> Al completamento del compito comportamentale, rimuovere immediatamente i ratti dalle camere e restituire i ratti alla colonia animale. </li></ol> 6. Analisi dei dati comportamentali Nota: La variabile dipendente per tutte le sessioni comportamentali è la quantità di tempo che la testa del ratto è all&#39;interno della tazza dell&#39;alimento rilevate tramite l&#39;interruzione delle fotocellule infrarossi nella tazza dell&#39;alimento. I dati (in secondi) sono raccolti e registrati dal software del computer. <ol><li> Non eseguire le analisi sui dati generati durante la fase di precondizionamento. </li><li> Per le sessioni di condizionamento: analizzare un reciproche rattibilità per imparare l&#39;associazione cibi leggeri confrontando comportamento tazza cibo durante la presentazione dello stimolo visivo attraverso le 5 sedute comportamentali. In particolare, il calcolo del tempo medio trascorso in coppa cibo durante la luce all&#39;epoca 5 sec per ciascuna delle 8 prove / sessione (cioè una media di 8 studi clinici che sono ogni 5 secondi di durata / rat). Confronta Controllo media e valori sperimentali per ognuna delle 5 sessioni giornaliere (vedi Figura 3A). <ol><li> Analizzare la motivazione dei ratti per procurarsi il cibo ricompensa confrontando comportamento tazza di cibo durante la consegna del premio cibo (5 sec epoca) attraverso le 5 sedute comportamentali che utilizzano lo stesso calcolo, come specificato per la luce all&#39;epoca 5 secondi sopra. Questi valori saranno più elevati di quelli acquisiti durante la presentazione dello stimolo visivo (vedere Figura 3B). </li></ol></li><li> Per la sessione di test: calcola un rapporto di discriminazione che descrive il comportamento coppa cibo dei ratti in risposta alle presentations di ogni stimolo uditivo. <ol><li> In particolare, per ogni ratto, dividere il tempo medio di permanenza nella tazza cibo dopo ciascuna di 6 presentazioni dello stimolo sensoriale precondizionato (cioè, il tono) per la somma del tempo medio di permanenza nella tazza cibo dopo ciascuna di 6 presentazioni della sensoriali stimolo precondizionato (cioè, lo stimolo tono) più la media del tempo totale trascorso nella tazza dell&#39;alimento segue ciascuna di 6 presentazioni dello stimolo spaiato (cioè, lo stimolo rumore bianco). Ogni epoca è di 10 secondi di durata. Nota: Un punteggio discriminazione di 0,5 o superiore dimostra che i topi hanno imparato le associazioni insite nel paradigma precondizionamento sensoriale. </li></ol></li></ol> 7. Verifica di AAV posizionamento e di espressione <ol><li> Anestetizzare e profumato ratti transcardiaca con paraformaldeide al 4%. Grazie all&#39;uso di etichette fluorescenti, non superare un tempo di post-fissazione 2 hr a minperdita sarà ottimizzata di antigenicità e per preservare il segnale fluorescente. </li><li> Disidratare cervelli perfusi trasferendoli in un vaso cerebrale contenente 30 ml di una soluzione di saccarosio al 20% in tampone fosfato isotonico (1x) per un minimo di 2 giorni o fino al cervello scende sul fondo del vaso cerebrale. </li><li> Utilizzare un microtomo scorrevole congelamento fare sezioni di cervello coronale (20-40 micron) durante l&#39;intera estensione rostrocaudale della regione di interesse. </li><li> Effettuare immunoistochimica diretto contro il recettore etichettato o la proteina reporter per accertare la posizione e l&#39;espressione del recettore progettista e / o giornalista 12. Un protocollo di colorazione immunoistochimica sono presenti sulla pagina di risorsa DREADD wiki 25. </li><li> Montare sezioni su vetrini SuperFrost-plus e coprioggetto utilizzando 100-200 ml di un mezzo di montaggio acquoso. </li><li> Eseguire microscopia a fluorescenza su tessuto cerebrale per verificare il posizionamento AAV e proteine ​​espressione 12,24.</li>
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Neurosci. 33 (28), 11668-11676 (2013).</li><li>Cassatarro, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reverse+pharmacogenetic+modulation+of+the+nucleus+accumbens+reduces+ethanol+consumption+in+a+limited+access+paradigm.">Reverse pharmacogenetic modulation of the nucleus accumbens reduces ethanol consumption in a limited access paradigm.</a> Neuropsychopharm. 39, 283-290 (2014).</li><li>Krashes, M. J., Shah, B. P., Koda, S., Lowell, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+versus+delayed+stimulation+of+feeding+by+the+endogenously+released+AgRP+neuron+mediators.">Rapid versus delayed stimulation of feeding by the endogenously released AgRP neuron mediators.</a> GABA, NPY and AgRP. Cell Metab. 18 (4), 588-595 (2014).</li><li>Gage, F. H., Bjorklund, A., Stenevi, U., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+correlates+of+compensatory+collateral+sprouting+by+aminergic+and+cholinergic+afferents+in+the+hippocampal+formation.">Functional correlates of compensatory collateral sprouting by aminergic and cholinergic afferents in the hippocampal formation.</a> Brain Res. 268 (1), 39-47 (1983).</li><li>Nelson, R. J., Young, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavior+in+mice+with+targeted+disruption+of+single+genes.">Behavior in mice with targeted disruption of single genes.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 22 (3), 453-462 (1998).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Questo protocollo descrive come applicare un approccio farmacogenetica (DREADD) per studiare come una regione del cervello specifica contribuisce ad un più fasi compito di apprendimento complesso. Con la possibilità di disattivare temporaneamente e in remoto attività neurale in regioni cerebrali distinte attraverso fasi di apprendimento, questa combinazione di approcci fornisce una piattaforma per indagare su una vasta gamma di comportamenti, tra cui forme più sfumate o mascherate di apprendimento. Nell&#39;esempio ...

Una sfida emozionante nel campo delle neuroscienze del comportamento è quello di determinare i substrati neurali di comportamenti complessi. Un certo numero di tecniche come lesioni permanenti, inattivazione cervello temporaneo tramite impianti cannule e optogenetics sono stati impiegati per identificare i contributi di regioni cerebrali discreti per sottocomponenti di comportamenti complessi. Mentre questi approcci informano la nostra comprensione della specificità regionale durante l&#39;apprendimento, ogni tecnica non è senza limiti. In particolare, le lesioni permanenti sono tipicamente condotte prima della prova comportamentale, quindi sono presenti in tutta la durata del paradigma loro effetti. Studi Incannulazione che comportano la presentazione di un inattivatore neurali a breve termine (ad esempio, la tetrodotossina) in grado di produrre danni rilevanti al tessuto cerebrale e possono indurre lo stress in soggetti appena prima del test comportamentali. Inoltre, inattivazione tramite cannulazione è limitata alla regione di tessuto che circonda lapunta delle cannule. Infine, mentre optogenetics offre una gamma di flessibilità per il controllo temporale dell&#39;attività in regioni specifiche del cervello, è costo proibitivo e tecnicamente esigenti. Queste limitazioni possono essere superate con un approccio farmacogenetica (Designer-recettori-Esclusivamente-Activated-by-Designer-Farmaci, DREADDs) 1,2. È importante sottolineare che, mentre il concetto di farmacogenetica è sofisticata, l&#39;esecuzione della tecnica è semplice. Simili metodi chirurgici stereotassica tradizionali che prevedono l&#39;infusione di tossina (ad esempio, NMDA, ibotenico) in regioni cerebrali discrete, questa tecnica comporta infondendo un virus adeno-associato (AAV) che contiene un frammento di DNA per un recettore G-proteina inibitoria modificato accoppiato (hM4Di; il recettore designer) nella regione di interesse di roditori di laboratorio standard (vedi Figura 1). Il vettore virale contiene anche un reporter fluorescente (mcitrine). Una volta costituita inalle cellule, il recettore designer (e proteina reporter) sono massimamente espressi ~ 3 settimane post-infusione e possono essere selettivamente attivati ​​per 2-5 ore dalla somministrazione sistemica del farmaco progettista altrimenti biologicamente inerte, clozapina-N-ossido (CNO) 1 , 3. Poiché lo sperimentatore è dotato di preciso, ma a distanza di controllo temporale su attività neurale in specifiche regioni del cervello, farmacogenetica abbina particolarmente bene con paradigmi comportamentali che si svolgono in più fasi. In questo esempio, il contributo della corteccia retrosplenial (RSC) a stimolo-stimolo di apprendimento viene confrontato con il suo ruolo nell&#39;apprendimento pavloviano, ma questa combinazione di approcci ben si adatta a qualsiasi numero di domande che cercano di identificare come specifiche regioni del cervello contribuiscono a comportamento complesso. Inoltre, pur non descritto nel presente protocollo, approcci virali e transgeniche possono essere utilizzati per ottenere specifici tipi cellulari espressione DREADD 2. Come hos inerente a paradigmi comportamentali che coinvolgono farmacologici e / o di altri tipi di manipolazioni sperimentali, un attento esame del disegno sperimentale e la successiva analisi quantitativa è necessaria quando si impiega il metodo DREADD. Sperimentatori nuovi all&#39;approccio DREADD si riferiscono a una rassegna completa delle attuali tecnologie DREADD 2. Ogni giorno, gli organismi conoscere nuovi stimoli e gli eventi e le loro relazioni gli uni agli altri. Anche in un ambiente familiare, come la casa, uno è rapido per rilevare alterazioni nei rapporti tra stimoli perché questi cambiamenti possono essere predittivi di eventi significativi. Tale stimolo-stimolo (ad esempio, relazionale) apprendimento implica la congiunzione di stimoli multipli ed è stato tradizionalmente associato con l&#39;ippocampo, che risiede in posizione centrale all&#39;interno del lobo temporale mediale 4. Tuttavia, l&#39;ippocampo non esiste nè agire isolatamente; regioni corticali sia all&#39;interno e fuorilato del lobo temporale mediale fornire informazioni critiche sensoriali alla formazione dell&#39;ippocampo 5-7. Tradizionali studi lesioni permanenti forniscono prove del coinvolgimento di un certo numero di regioni corticali (ad esempio, le cortecce retrosplenial, postrhinal e entorinale) nell&#39;apprendimento ippocampo-dipendente, ma sono limitate nella loro capacità di discernere il ruolo di una regione particolare durante le fasi discrete di apprendimento 8-10. Il presente protocollo verifica l&#39;ipotesi che la RSC è necessaria per l&#39;apprendimento stimolo-stimolo silenziando RSC durante una singola fase di un 3-fase di precondizionamento sensoriale paradigma 11,12. Brevemente, ratti ricevono infusioni di un AAV che contiene il recettore progettista e ~ 3 settimane dopo sono somministrato il farmaco designer (CNO) 30 min prima dell&#39;inizio della prova comportamentale. Nel presente protocollo, i topi sperimentali ricevono CNO durante la prima fase di test (quando stimolo-stimolo learning si verifica) e ricevono veicolo durante i prossimi 2 fasi di test. Per controllare gli effetti involontari di CNO sul comportamento, infondere ratti con il recettore designer (hM4Di) e iniettare con veicolo al posto del CNO. Per tenere conto di effetti generali di infusione virale e l&#39;espressione del recettore, infondere un virus di controllo che non contiene il recettore designer e amministrare CNO. Un certo numero di differenti sierotipi di AAV sono usati per fornire materiale genetico. Le attuali linee guida NIH per la ricerca coinvolgimento ricombinante o molecole sintetiche sostiene che AAV (tutti i sierotipi) e costrutti AAV ricombinanti o sintetici, in cui il transgene non codifica sia un prodotto del gene potenzialmente cancerogeno o una molecola di tossina e sono prodotti in assenza di un virus helper, richiedono BSL-1 precauzioni (Gruppo Appendice B-1. rischio 1 (RG1) agenti) 13. Un numero di recensioni relative alla struttura AAV, l&#39;utilità e la sicurezza sono disponibili 14,15. In particolare, anche se, A causa delle preoccupazioni relative a possibili riproduttivi 16,17 e meccanismi potenziali cancerogeni 18-20 nei roditori, alcuni istituti richiedono l&#39;uso di BSL-2 precauzioni quando si lavora con AAV. Verificare il BSL appropriata prima dell&#39;uso attraverso la consultazione con i comitati di sorveglianza a singole istituzioni dove la ricerca sarà condotta, i Centers for Disease Control e le Linee Guida NIH per la ricerca che coinvolge DNA ricombinante Molecole 13 quando si utilizza vettori virali per la manipolazione genetica negli Stati Uniti. Protezione personale, formazione investigatore, vettore di contenimento, di decontaminazione, di smaltimento dei materiali decontaminati, e animali post-iniezione esigenze abitative sono specificati da queste linee guida. Inoltre, consultare e seguire appropriate Animal Care istituzionali e utilizzare le linee guida del comitato o orientamento equivalente di Vigilanza istituzionali per garantire la manipolazione, somministrazione e lo smaltimento di AAV.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" >
	
	
	<tbody>
		<tr >
			<td >Male, Long Evans Rats, 55-60 d</td>
			<td >Hilltop Lab Animals Inc</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >rAAV8/hSyn-HA-hM4D(Gi)-IRES-mCitrine</td>
			<td >Virus Vector Core</td>
			<td ></td>
			<td>Caution:&#160; This is a BSL-1 compound</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >rAAV8/hSyn-GFP</td>
			<td >Virus Vector Core</td>
			<td ></td>
			<td>Caution:&#160; This is a BSL-1 compound</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Clozapine-N-Oxide</td>
			<td >R&#38;D Systems</td>
			<td >4936-10</td>
			<td>Designer Drug</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Rat Cage lid (Polycarbonate)</td>
			<td >Alternative Design&#160;</td>
			<td >FT 8XL-PC</td>
			<td>Used to cover animal cages 48-72 hours post infusion</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Filer Paper (Replacement)</td>
			<td >Alternative Design&#160;</td>
			<td >FP-R-1018XAD</td>
			<td>Filter paper that goes with cage lids</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Table Top Vise</td>
			<td >JETS</td>
			<td >2201-265</td>
			<td>For holding microscentrifuge tubes containing AAV in the hood</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Medline Biohazard liners&#160;</td>
			<td >Staples</td>
			<td >113444</td>
			<td>Biohazard Trash Bags</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >United Solutions 34 gallon rectangular wheeled trashcan with hook and lock handle&#160;</td>
			<td >Amazon.com</td>
			<td ></td>
			<td>Biohazard Trash Can</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Isoflurane, 100 mL</td>
			<td >Patterson Veterinary Supply Inc.&#160;</td>
			<td >07-890-8540</td>
			<td>Anesthetic</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dual Small Animal Stereotaxic with Digital Display Readout Console</td>
			<td >David Kopf</td>
			<td >Model 942</td>
			<td>Surgical equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Non-rupture Ear Bars, set of 2 (Rat)</td>
			<td >David Kopf</td>
			<td >Model 955</td>
			<td>Surgical equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Anesthesia Mask (Rat)</td>
			<td >David Kopf</td>
			<td >Model 906</td>
			<td>Surgical equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >High speed Stereotaxic drill includes table top motor controller, foot pedal, handpiece, stereotaxic handpiece holder</td>
			<td >David Kopf</td>
			<td >Model 1474</td>
			<td>Surgical equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Microdrill burrs, 0.9 mm</td>
			<td >Fine Science Tools Inc</td>
			<td >19007-09</td>
			<td>Surgical supply</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Automated Syringe pump with Micro4 Controller&#160;</td>
			<td >David Kopf</td>
			<td >Model UMP3-1</td>
			<td>Surgical equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pro-animal detachable Ceramic Blade Clipper Kit</td>
			<td >Ahdis</td>
			<td >21420</td>
			<td>Surgical supply</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Betadine Skin Cleanser</td>
			<td >Perdue&#160; Products L.P</td>
			<td >67618-149-04</td>
			<td>Surgical supply</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Triple Antiobiotic Ointment</td>
			<td >Medline Supply</td>
			<td >53329-087-01</td>
			<td>Surgical supply</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Puralube Vet Ointment</td>
			<td >Only Veterinary Supply</td>
			<td >17033-211-38</td>
			<td>Surgical supply</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dino-lite&#160;</td>
			<td >Microscope</td>
			<td >AD7013MTL</td>
			<td>An alternative to the traditional disection scope</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dino-lite Rigid TableTop Boom Stand</td>
			<td >Microscope</td>
			<td >MS36B</td>
			<td>Surgical equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >28 Gauge 10uL Syringe</td>
			<td >Hamilton&#160;</td>
			<td >80308-701SN</td>
			<td>Surgical equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Extra Tall MDF Sound attenuating Cubicle</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ENV-018MD</td>
			<td>22&#39;Wx22&#34;Hx16&#34;D</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Extra Tall Modular Test Chamber</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ENV-007</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Stainless Steel Grid Floor&#160;</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ENV-005</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >House Light</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ENV-215M</td>
			<td>Used as the house light and stimulus light</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Modular Pellet Dispenser&#160;</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ENV-203M-45</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pellet Recetacle, Cup Type</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ENV-200R1M</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Head Entry Detector for Rat</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ENV-254-CB</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dustless precision food pellets, 45 mg</td>
			<td >Bio-Serv</td>
			<td >F0165</td>
			<td >Behavioral supply</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cage Speaker for Rat Chamber</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ENV-224AM</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Programmable Audio Generator&#160;</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >ANL-926</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Smart Ctrl 8 Input/16 output Package</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >DIG-716P2</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Large Table Top Cabinet and Power Supply</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >SG-6510D</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >PCI Interface Package</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >DIG-700P2-R2</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >MED Intel core Computer Pkg with X Pro 19&#34; Monitor</td>
			<td >Med Associates, Inc</td>
			<td >COM-103V</td>
			<td>Behavioral equipment</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Paraformaldehyde (grannular), 1 kg</td>
			<td >Electron Microsopy Sciences</td>
			<td >19210</td>
			<td>Hazard:&#160; carcinogen, weigh in hood</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Rabbit Monoclonal antibody (HA-Tag)</td>
			<td >Cell Signaling Technologies&#160;</td>
			<td >3724S</td>
			<td>Histology reagent</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >XP Rabbit monoclonal antibody (GFP)</td>
			<td >Cell Signaling Technologies&#160;</td>
			<td >2956S</td>
			<td>Histology reagent</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Anti-Rabbit IgG</td>
			<td >Cell Signaling Technologies&#160;</td>
			<td >4412S</td>
			<td>Histology supplies</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Superfrost Plus slides&#160;</td>
			<td >VWR international</td>
			<td >483111-703</td>
			<td>Histology supplies</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method for remotely silencing neural activity in rodents during discrete phases of learning

Questo protocollo descrive come disattivare temporaneamente e in remoto l&#39;attività neuronale in regioni cerebrali discrete mentre gli animali sono impegnati in compiti di apprendimento e memoria. L&#39;approccio combina farmacogenetica (Designer-recettori-Esclusivamente-Activated-by-Designer-droga) con un paradigma comportamentale (precondizionamento sensoriale) che è stato progettato per distinguere tra le diverse forme di apprendimento. In particolare, la consegna virale-mediata è usato per esprimere un recettore G-proteina inibitrice geneticamente modificata accoppiata (Progettazione Receptor) in una regione del cervello discreta nei roditori. Tre settimane più tardi, quando i livelli di espressione del recettore del progettista sono alti, un agente farmacologico (Designer Drug) viene somministrato per via sistemica 30 minuti prima di una sessione specifica del comportamento. Il farmaco ha affinità per il recettore progettista e pertanto provoca l&#39;inibizione di neuroni che esprimono il recettore progettista, ma è altrimenti biologicamente inerte. La regione del cervello rimane a tacere per 2-5 ore (Depending dalla dose e via di somministrazione). Al termine del paradigma comportamentale, tessuto cerebrale viene valutata per il corretto posizionamento e l&#39;espressione del recettore. Questo approccio è particolarmente utile per determinare il contributo di regioni cerebrali singoli componenti specifici di comportamento e può essere utilizzato in qualsiasi numero di paradigmi comportamentali.

Risultati comportamentali Al termine dell&#39;esperimento, l&#39;efficacia della inattivazione temporanea regione specifica deve essere valutata quantitativamente e qualitativamente. Il presente esempio riguarda un paradigma 3 fasi comportamentale (precondizionamento sensoriale), in cui è stato somministrato CNO attenuare attività neurale nel RSC durante le sessioni di precondizionamento per verificare l&#39;ipotesi che la RSC è necessario per la formazione di associazioni tra stimoli neutro...

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A Method for Remotely Silencing Neural Activity in Rodents During Discrete Phases of Learning

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while rats are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different components of learning.

Un metodo per Remotely Silencing Neural Activity in Roditore Durante Fasi discreti di apprendimento

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and ...

a-method-for-remotely-silencing-neural-activity-rodents-during

Research

JoVE Journal

Behavior

14.6K Views.  Oberlin College. This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while rats are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different components of learning.

Video: A Method for Remotely Silencing Neural Activity in Rodents During Discrete Phases of Learning

Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

A lengthening in meal duration can be used to measure an increase in orofacial mechanical hyperalgesia having similarities to the guarding behavior of humans with orofacial pain. To measure meal duration unrestrained rats are continuously kept in sound attenuated, computerized feeding modules for days to weeks to record feeding behavior. These sound-attenuated chambers are equipped with chow pellet dispensers. The dispenser has a pellet trough with a photobeam placed at the bottom of the trough and when a rodent removes a pellet from the feeder trough this beam is no longer blocked, signaling the computer to drop another pellet. The computer records the date and time when the pellets were taken from the trough and from this data the experimenter can calculate the meal parameters. When calculating meal parameters a meal was defined based on previous work and was set at 10 min (in other words when the animal does not eat for 10 min that would be the end of the animal&#39;s meal) also the minimum meal size was set at 3 pellets. The meal duration, meal number, food intake, meal size and inter-meal interval can then be calculated by the software for any time period that the operator desires. Of the feeding parameters that can be calculated meal duration has been shown to be a continuous noninvasive biological marker of orofacial nociception in male rats and mice and female rats. Meal duration measurements are quantitative, require no training or animal manipulation, require cortical participation, and do not compete with other experimentally induced behaviors. These factors distinguish this assay from other operant or reflex methods for recording orofacial nociception.

A lengthening in meal duration represents orofacial nociceptive behavior in rodents similar to the guarding behavior of humans with orofacial pain. Eating is a behavior that requires no training or animal manipulation, requires cortical participation, and is not competing with other experimentally induced behaviors, distinguishing this assay from alternative reflex or operant measurements.

Durata del pasto come misura delle risposte nocicettive orofacciali nei roditori

A lengthening in meal duration can be used to measure an increase in orofacial mechanical hyperalgesia having similarities to the guarding behavior of ...

Ricerca

Comportamento

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have developed visual cognitive tasks for rats using the Floor Projection Maze1,2&#160;that are optimized for visual abilities of rats permitting stronger comparisons of experimental findings with other species.
In order to investigate neural correlates of learning and memory, we have integrated electrophysiological recordings into fully automated cognitive tasks on the Floor Projection Maze1,2. Behavioral software interfaced with an animal tracking system allows monitoring of the animal's behavior with precise control of image presentation and reward contingencies for better trained animals. Integration with an in vivo electrophysiological recording system enables examination of behavioral correlates of neural activity at selected epochs of a given cognitive task.
We describe protocols for a model system that combines automated visual presentation of information to rodents and intracranial reward with electrophysiological approaches. Our model system offers a sophisticated set of tools as a framework for other cognitive tasks to better isolate and identify specific mechanisms contributing to particular cognitive processes.

We describe protocols for training rats for chronic electrophysiological recordings in fully automated cognitive tasks on a Floor Projection Maze.

Automated compiti cognitivi visivi per la registrazione Neural all&#39;attività utilizzando una proiezione Piano Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

Measuring Neural and Behavioral Activity During Ongoing Computerized Social Interactions: An Examination of Event-Related Brain Potentials

Social exclusion is a complex social phenomenon with powerful negative consequences. Given the impact of social exclusion on mental and emotional health, an understanding of how perceptions of social exclusion develop over the course of a social interaction is important for advancing treatments aimed at lessening the harmful costs of being excluded. To date, most scientific examinations of social exclusion have looked at exclusion after a social interaction has been completed. While this has been very helpful in developing an understanding of what happens to a person following exclusion, it has not helped to clarify the moment-to-moment dynamics of the process of social exclusion. Accordingly, the current protocol was developed to obtain an improved understanding of social exclusion by examining the patterns of event-related brain activation that are present during social interactions. This protocol allows greater precision and sensitivity in detailing the social processes that lead people to feel as though they have been excluded from a social interaction. Importantly, the current protocol can be adapted to include research projects that vary the nature of exclusionary social interactions by altering how frequently participants are included, how long the periods of exclusion will last in each interaction, and when exclusion will take place during the social interactions. Further, the current protocol can be used to examine variables and constructs beyond those related to social exclusion. This capability to address a variety of applications across psychology by obtaining both neural and behavioral data during ongoing social interactions suggests the present protocol could be at the core of a developing area of scientific inquiry related to social interactions.

Research on social exclusion has grown tremendously in recent years. As the field expands, it is imperative to develop sophisticated methodologies allowing for the simultaneous measurement of neural and behavioral outcomes during social exclusion. This protocol utilizes event-related brain potentials to record ongoing neural activity during computerized social interactions.

Misurazione neurale e comportamentale attività durante le interazioni sociali in corso computerizzati: Un esame di potenziali cerebrali-evento correlato

Social exclusion is a complex social phenomenon with powerful negative consequences. Given the impact of social exclusion on mental and emotional health, ...

The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their behavioral flexibility and required memory duration, the number of goals and pathways, and also the overall task complexity. A confounding feature in many of these tasks is the lack of control over the strategy employed by the rodents to reach the goal, e.g., allocentric (declarative-like) or egocentric (procedural) based strategies. The double-H maze is a novel water-escape memory task that addresses this issue, by allowing the experimenter to direct the type of strategy learned during the training period. The double-H maze is a transparent device, which consists of a central alleyway with three arms protruding on both sides, along with an escape platform submerged at the extremity of one of these arms.
Rats can be trained using an allocentric strategy by alternating the start position in the maze in an unpredictable manner (see protocol 1; &#167;4.7), thus requiring them to learn the location of the platform based on the available allothetic cues. Alternatively, an egocentric learning strategy (protocol 2; &#167;4.8) can be employed by releasing the rats from the same position during each trial, until they learn the procedural pattern required to reach the goal. This task has been proven to allow for the formation of stable memory traces.
Memory can be probed following the training period in a misleading probe trial, in which the starting position for the rats alternates. Following an egocentric learning paradigm, rats typically resort to an allocentric-based strategy, but only when their initial view on the extra-maze cues differs markedly from their original position. This task is ideally suited to explore the effects of drugs/perturbations on allocentric/egocentric memory performance, as well as the interactions between these two memory systems.

The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

The Double-H labirinto: una prova comportamentale robusto per l&#39;apprendimento e la memoria nei roditori

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Quantifying Learning in Young Infants: Tracking Leg Actions During a Discovery-learning Task

Task-specific actions emerge from spontaneous movement during infancy. It has been proposed that task-specific actions emerge through a discovery-learning process. Here a method is described in which 3-4 month old infants learn a task by discovery and their leg movements are captured to quantify the learning process. This discovery-learning task uses an infant activated mobile that rotates and plays music based on specified leg action of infants. Supine infants activate the mobile by moving their feet vertically across a virtual threshold. This paradigm is unique in that as infants independently discover that their leg actions activate the mobile, the infants&#8217; leg movements are tracked using a motion capture system allowing for the quantification of the learning process. Specifically, learning is quantified in terms of the duration of mobile activation, the position variance of the end effectors (feet) that activate the mobile, changes in hip-knee coordination patterns, and changes in hip and knee muscle torque. This information describes infant exploration and exploitation at the interplay of person and environmental constraints that support task-specific action. Subsequent research using this method can investigate how specific impairments of different populations of infants at risk for movement disorders influence the discovery-learning process for task-specific action.

A method is described in which 3-4 month old infants learn a task by discovery and their leg movements are captured to quantify the learning process.

Quantificare l&#39;apprendimento nei bambini piccoli: azioni di monitoraggio gamba durante una task-Discovery apprendimento

Task-specific actions emerge from spontaneous movement during infancy. It has been proposed that task-specific actions emerge through a discovery-learning ...

Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for quantifying locomotor deficits in rodents is to measure minute disturbances of unconstrained gait overground (e.g., manual BBB score or automated CatWalk). However, cortical inputs are not required for the generation of basic locomotion produced by the spinal central pattern generator (CPG). Thus, unconstrained walking tasks test locomotor deficits due to motor cortical impairment only indirectly. In this study, we propose a novel, precise foot-placement locomotor task that evaluates cortical inputs to the spinal CPG. An instrumented peg-way was used to impose symmetrical and asymmetrical locomotor tasks mimicking lateralized movement deficits. We demonstrate that shifts from equidistant inter-stride lengths of 20% produce changes in the forelimb stance phase characteristics during locomotion with preferred stride length. Furthermore, we propose that the asymmetric walkway allows for measurements of behavioral outcomes produced by cortical control signals. These measures are relevant for the assessment of impairment after cortical damage.

Here, we present a protocol to quantify precise stepping in rodents. Cortical and the spinal central pattern generator signals are required for precise foot-placement during obstructed locomotion. We report here the novel constrained walking task that directly examines precise stepping behavior.

Asimmetrica Passerella: A Novel comportamentale saggio per lo Studio Asymmetric Locomozione

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for ...

Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A challenging illness to treat, due to the lack of understanding of the underlying neurobiology, AN has the highest mortality rate among psychiatric illnesses. To address this need, neuroscientists are using an animal model to study how neural circuits may contribute toward vulnerability to AN and may be affected by AN. Activity-based anorexia (ABA) is a bio-behavioral phenomenon described in rodents that models the key symptoms of anorexia nervosa. When rodents with free access to voluntary exercise on a running wheel experience food restriction, they become hyperactive &#8211; running more than animals with free access to food. Here, we describe the procedures by which ABA is induced in adolescent female C57BL/6 mice. On postnatal day 36 (P36), the animal is housed with access to voluntary exercise on a running wheel. After 4 days of acclimation to the running wheel, on P40, all food is removed from the cage. For the next 3 days, food is returned to the cage (allowing animals free food access) for 2 hr daily. After the fourth day of food restriction, free access to food is returned and the running wheel is removed from the cage to allow the animals to recover. Continuous multi-day analysis of running wheel activity shows that mice become hyperactive within 24 hr following the onset of food restriction. The mice run even during the limited time during which they have access to food. Additionally, the circadian pattern of wheel running becomes disrupted by the experience of food restriction. We have been able to correlate neurobiological changes with various aspects of the animals&#8217; wheel running behavior to implicate particular brain regions and neurochemical changes with resilience and vulnerability to food-restriction induced hyperactivity.

Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa.

Utilizzando il per attività Anoressia roditore modello per studiare le basi neurobiologiche di Anoressia Nervosa

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A ...

A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental paradigms and analysis tools have been limited to constrained laboratory tasks and contexts due to technical limitations imposed by the available set of measuring and analysis techniques and the age of the subjects. These limitations severely limit the study of developmental neural dynamics and associated neural networks engaged in cognition, perception and action in infants performing &#8220;in action and in context&#8221;. This protocol presents a novel approach to study infants and young children as they freely organize their own behavior, and its consequences in a complex, partly unpredictable and highly dynamic environment. The proposed methodology integrates synchronized high-density active scalp electroencephalography (EEG), inertial measurement units (IMUs), video recording and behavioral analysis to capture brain activity and movement non-invasively in freely-behaving infants. This setup allows for the study of neural network dynamics in the developing brain, in action and context, as these networks are recruited during goal-oriented, exploration and social interaction tasks.

This protocol presents a novel methodology for the neural decoding of intent from freely-behaving infants during unscripted social interaction with an actor. Neural activity is acquired using non-invasive high-density active scalp electroencephalography (EEG). Kinematic data is collected with inertial measurement units and supplemented with synchronized video recording.

Un nuovo approccio sperimentale e analitico al multimodale neurale decodifica di intenti durante l&#39;interazione sociale in Liberamente-comportarsi neonati umani

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental ...

Feeding Experimentation Device (FED): Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

Food intake measurements are essential for many research studies. Here, we provide a detailed description of a novel solution for measuring food intake in mice: the Feeding Experimentation Device (FED). FED is an open-source system that was designed to facilitate flexibility in food intake studies. Due to its compact and battery powered design, FED can be placed within standard home cages or other experimental equipment. Food intake measurements can also be synchronized with other equipment in real-time via FED's transistor-transistor logic (TTL) digital output, or in post-acquisition processing as FED timestamps every event with a real-time clock. When in use, a food pellet sits within FED's food well where it is monitored via an infrared beam. When the pellet is removed by the mouse, FED logs the timestamp onto its internal secure digital (SD) card and dispenses another pellet. FED can run for up to 5 days before it is necessary to charge the battery and refill the pellet hopper, minimizing human interference in data collection. Assembly of FED requires minimal engineering background, and off-the-shelf materials and electronics were prioritized in its construction. We also provide scripts for analysis of food intake and meal patterns. Finally, FED is open-source and all design and construction files are online, to facilitate modifications and improvements by other researchers.

Feeding Experimentation Device FED: Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

Feeding Experimentation Device (FED) is an open-source device for measuring food intake in mice. FED can also synchronize food intake measurements with other techniques via a real-time digital output. Here, we provide a step-by-step tutorial for the construction, validation, and usage of FED.

Alimentazione dispositivo Sperimentazione (FED): Costruzione e validazione di un dispositivo Open-source per la misurazione assunzione di cibo nei roditori

Food intake measurements are essential for many research studies. Here, we provide a detailed description of a novel solution for measuring food intake in ...

A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity

In most animals and plants, circadian clocks orchestrate behavioral and molecular processes and synchronize them to the daily light-dark cycle. Fundamental mechanisms that underlie this temporal control are widely studied using the fruit fly Drosophila melanogaster as a model organism. In flies, the clock is typically studied by analyzing multiday locomotor recording. Such a recording shows a complex bimodal pattern with two peaks of activity: a morning peak that happens around dawn, and an evening peak that happens around dusk. These two peaks together form a waveform that is very different from sinusoidal oscillations observed in clock genes, suggesting that mechanisms in addition to the clock have profound effects in producing the observed patterns in behavioral data. Here we provide instructions on using a recently developed computational method that mathematically describes temporal patterns in fly activity. The method fits activity data with a model waveform that consists of four exponential terms and nine independent parameters that fully describe the shape and size of the morning and evening peaks of activity. The extracted parameters can help elucidate the kinetic mechanisms of substrates that underlie the commonly observed bimodal activity patterns in fly locomotor rhythms.

A method to quantify the main temporal features seen in fly circadian locomotor rhythms is presented. The quantification is achieved by fitting fly activity with a multi-parametric model waveform. The model parameters describe the shape and size of the morning and evening peaks of daily activity.