我々は、このプロトコルが部分的に誘導される原稿への貢献のためにロビンソンら 12の作者に感謝します。

動物の使用は、オベリン大学施設内動物管理使用委員会によって承認され、ケアと実験動物の使用のためのガイド21に従っているされています。 ウイルス注入のための1.準備注：このプロトコルは、BSL-1の予防策を使用しています。 BSL-2の予防措置を採用する場合、使い捨て白衣、手袋、靴カバー、目の保護と、微粒子レスピレーター（タイプN95）が必要です。 BSL-2の化合物を取り扱うすべての個人は、地元の公衆衛生当局により粒子状レスピレーターについて試験フィットする必要があります。ウイルスベクターの取り扱いおよび保存の詳細についてはローリー＆Majewska（2010）22を参照してください。 <ol><li>最初の使用時には、一定量と凍結融解の繰り返しを避けるために、20μlのマイクロ遠心チューブに使用されていないウイルスを保存します。 </li><li>不要なオブジェクトを削除し、70％エタノールで表面を殺菌することにより、作業面を準備します。 1を準備AAVの廃棄物を除染するための0％漂白剤溶液。漂白剤溶液とワーク表面に滅菌10μlの注射器の完全なビーカーを置きます。セットアップ中に砕いた氷の入った容器内のAAVでマイクロチューブを置きます。 </li><li>標準ベンチバイスにウイルスをマイクロ遠心チューブを置きます。 AAVの少なくとも4μlの10μlの注射器をロードします。ローディング中にマイクロチューブの底に対する注射器の先端を曲げないように注意してください。シリンジ内のAAV液4μlの中に気泡がないことを確認してください。 </li><li> 10％の漂白剤の入ったビーカーに、空のウイルス管廃棄してください。供給者によって指定されるように、ウイルスの未使用部分を格納します。 </li><li>廃棄物容器にさらに10％の漂白剤を追加し、廃棄物の除染廃液を処分する前に30分間座ってすることができます。 </li><li>施設の指針の指示に従ってバイオハザードコンテナ内のすべての保護具とプラスチック廃棄物を処分します。アールデコ10％の漂白剤を使用して、ウイルスに接触してきた任意の機器や表面をntaminate。 </li></ol> 2.手術<ol><li>定位固定装置の下に、専用のウイルス取扱い場所として指定され、隣接する空間に吸収性のベンチ紙を置くことによって、手術領域を準備します。 <ol><li>外科手術装置の近くに専用のウイルス処理領域に10％漂白剤廃棄用容器を置きます。 </li></ol></li><li>麻酔の安定したレベルを誘導し、手術のためにラットを準備します。 <ol><li>意識と総意図的運動の欠如の損失があるまで、イソフルランガス（1〜3％の範囲）と酸素（100％で約1リットル/分）の混合物を含有する誘導室にラットを置きます。外科的処置を通してイソフルラン麻酔を維持します。 </li><li> 6深い麻酔が達成された後、少し耳の後ろに目の間から、ラットを剃ります。 </li><li>用の誘導室に戻したラットを置きます追加の1-3分。 </li><li>イソフルラン麻酔システムは、定位手術のノーズコーンに接続されていることを確認してください。 stereotaxにイソフルランの流れを開始するためにイソフルランチューブのコックを開きます。上記で指定したレベルでのイソフルランと酸素を維持します。 </li><li>一口バーの上に口を確保し、耳のバーを固定することによって定位固定装置にラットを置きます。 </li><li>前切開手術部位への目とベタジンに目の潤滑剤を塗布します。 </li></ol></li><li>目に尾約2mmを開始頭蓋骨の背側表面にスキン2.4センチ正中切開を行います。頭蓋骨を露出させるために皮膚を撤回。定期的に乾燥から組織を防止するために、手術部位の縁に滅菌0.9％滅菌生理食塩水を植え付けます。 </li><li>ブレグマとラムダまで頭蓋骨から明らかな膜状の組織がはっきりと見えます。 </li><li>頭蓋骨に背腹座標を測定することにより、レベルであることを確認してくださいブレグマとラムダで。ブレグマとラムダで背腹座標がない以上0.04ミリメートルによって異なりまで応じて定位装置を調整します。 </li><li>このとき、2〜2.5％のイソフルランガスを削減します。 </li><li>座標リゼロ、ブレグマにドリルを返しますし、目的の内側 - 外側にドリルを移動し、前後座標。 </li><li>それは28のG注入シリンジに適したサイズの穴を生成するように0.9ミリメートルのドリルビットを使用して座標で穴を開けます。 </li><li> 0.2μL/分の速度でウイルスを配信するために注入ポンプを設定します。定位装置の注入腕に注射器を置き、目的の座標にシリンジを下げます。ウイルスの所望量（0.8μLの範囲0.1）を提供します。例えば、4分かけてAAVの0.8μLを提供します。 注：理想的な注入量と関心の各領域におけるウイルスの典型的な広がりを決定するために、パイロット研究を行っています。 <ol><li>ウイルスの送達は共同したら針管内に逆流を防止するために、10分間の場所に注射器を残しmplete。ゆっくりと約5mm /分の速度で注射器を上げます。すべての座標は、AAVを注入されるまで繰り返します。 </li></ol></li><li>外科用ステープルとコート局所抗生物質軟膏で傷を使用して傷を閉じます。 </li><li>術後疼痛管理のための機関のガイドラインに従ってください。 </li><li>寝具、蓋と適切なsignageのあるケージにラットを置き、動物施設にラットを返します。 <ol><li> BSL-2の予防措置の下で働いた場合は、施設のガイドラインで指定された時間（通常は48〜72時間）のためにベッドを収集します。バイオハザード廃棄物容器の中にベッドを配置します。 </li><li>彼らの安全に処分するためのガイドラインで指定されたすべてのAAV-汚染物質廃棄してください。 </li></ol></li></ol> 3.行動装置注：感覚前処理装置は、標準的なオペラント条件付けチャムで構成されていBERステンレス鋼格子床を有する（12 &quot;の長さx 9.5&quot;幅x 11.5 &quot;H）、2プレキシガラス側壁と2金属壁。 <ol><li> 2 Hzで点滅するとき、家の光のように視覚刺激として機能するアルミ壁の1つに2.8 Wの光をマウントします。聴覚刺激（10秒、1500 Hzで、78デシベル純音と10秒78デシベルホワイトノイズ）を提供するために、チャンバにスピーカーをマウントします。 <ol><li>食品カップに45mgの食物ペレットを提供するために食品のホッパーを使用してください。食品カップ内では、赤外光電セルは、刺激のプレゼンテーションや食品の報酬の間と後に、前の食品カップに費やされた合計時間を検出します。 </li><li>音響減衰キャビネットの家は、チャンバ排気ファン（〜68デシベル）を装備（22 &quot;W×22&quot; H×16 &quot;D）。 </li><li>オペラントチャンバーを制御し、データを取得するメッドアソシエイツのソフトウェアを搭載したPCのコンピュータを使用してください。コンディショニングセッション中、presenta中の食物カップにヘッドと過ごした合計時間に関するデータを収集光刺激（5秒エポック）の化と食品の報酬（5秒エポック）のプレゼンテーション中。テストセッション中に、聴覚刺激（聴覚刺激が終了した時点から10秒エポック）の発表に応じて、食品カップに費やされた合計時間のデータを収集。 </li></ol></li></ol>感覚前処理パラダイムの4概要<ol><li>手術から回復した後、徐々に食品は自由摂食体重の85％のラットを制限します。適切な食事制限パラダイムのための獣医のスタッフにご相談ください。 注：3相の感覚前処理パラダイムは、 図2に示されています。 </li><li>前処理セッション（フェーズ1、4日連続渡って行っ毎日64分間のトレーニングセッション）： <ol><li>聴覚と視覚刺激の送達から成り12混在試験で存在ラット。平均4.5分（範囲4.0から5.0分）、各Aの後のことを試行間間隔を含みますuditoryプレゼンテーション。 </li><li>試験の6で、10秒間のトーン（前の刺激）を提示、点滅光刺激の5秒プレゼンテーションの直後。 </li><li>他の6件の試験では、10秒間だけでは白色雑音（不対刺激）を提示。 </li></ol></li><li>コンディショニングセッション（フェーズ2、5日連続渡って行っ毎日64分間のトレーニングセッション）： <ol><li> 5秒間視覚刺激（点滅光刺激）の配信で構成さ8件の試験で、本ラットは2 45mgの食品ペレットの送達によって、その直後。各試験の後に7分（範囲6.0から8.0分）を平均試行間の間隔が含まれます。時折ラットは、光食品関連を学ぶために5つ以上のコンディショニングセッションを必要とします。 </li></ol></li><li>テストセッション（フェーズ3;単一の78分セッション）： <ol><li>単独で聴覚刺激の送達から成り12混在試験でラットを提示します。 aveの試行間間隔を含みます各聴覚発表後の怒り4.5分（範囲4.0から5.0分）。 </li><li>試験の6で、10秒間だけで音刺激（前刺激）を提示。 </li><li>他の6件の試験では、10秒間だけでは白色雑音（不対刺激）を提示。 </li></ol></li><li>不対刺激としてプレコンディショニング刺激とトーンとしてホワイトノイズを受けたラットの第二のセットでの研究を完了することによって刺激を相殺します。 </li></ol> 5.薬理学的および行動手順<ol><li>行動装置の電源をオンにして、適切な行動のセッションのためにMED-PCコードをロードします。ワイヤとプログラム行動装置音響減衰キャビネットに搭載されているファンは、電源がオンになっているときにオンするように。 </li><li>クロザピンN-オキシド（CNO）の1 mg / mlの溶液を調製し、15ミリリットルコニカルチューブにCNO 5.0mgの重量を量るし、滅菌0.9％のSalIの5滅菌水のmlまたは5ミリリットルを追加しますNE。ソリューションまで渦は明らかです。 <ol><li> CNOは、溶液中に溶解しない場合、またはCNOのより濃縮された溶液は、DMSO 23として、可溶化剤を加える必要な場合。具体的には、CNOの5.0 mgの秤量し、15ミリリットルコニカルチューブにDMSOの25μlを添加、0.5％DMSOでCNOの1 mg / mlの溶液を調製しました。内容は、チューブの底に残っていることを確実に静かにフリック。溶液が透明になった場合には、滅菌水5 mlまたは0.9％滅菌生理食塩水を5ml追加します。 CNOの溶液を調製するための詳細な手順は、DREADDウィキリソースページ25で利用可能です。 </li><li>それが投与され、毎日新しいCNO溶液を調製します。 </li></ol></li><li> 1ミリグラムの用量で腹腔内にCNOを注入は、/約30分前行動試験にキロ。例えば、1mg / mlのCNOの溶液0.2mlで200gのラットに注入します。 CNO投与の用量および時間経過は、以前に公表された報告2,12に基づいて選択しました。<ol><li> （フェーズ1;注射の4日間の合計）は、各事前調整のセッションの前にCNO 30分を注入するが、後続のすべての行動のセッションの前に車を管理します。 </li></ol></li><li> 30分後、行動試験室にラットを配置し、適切な行動のセッションのためのコンピュータコードを開始します。 </li><li>行動タスクが完了すると、すぐに部屋からラットを削除し、動物コロニーにラットを返します。 </li></ol>行動データの分析6. 注：すべての行動のセッションの従属変数は、食品カップにおける赤外光電セルの中断によって検出されるように、ラットの頭が食物カップの内側にある時間です。 （秒での）データを収集し、コンピュータソフトウェアによって記録されます。 <ol><li>前処理段階の間に生成されたデータに解析行っていません。 </li><li>コンディショニングセッションの場合：各ラットのAを分析5行動セッションで視覚刺激の提示中の食物カップの挙動を比較することにより、光の食品関連を学ぶための性。具体的には、/セッション8件の試験（ すなわち、持続時間/ラットの各5秒である8回の平均値）のそれぞれについて、5秒の光エポック中の食物カップに費やされた平均時間を計算。平均対照と5毎日の各セッションのための実験値を（ 図3Aを参照）と比較します。 <ol><li>上記の5秒の光エポックのために指定されているのと同じ計算を使用して5行動セッション間で食品の報酬（5秒エポック）の配信中の食物カップの挙動を比較することにより、食品の報酬を得るために、ラットの動機を分析します。これらの値は、視覚刺激の提示の間に取得されたものよりも一貫して高くなります（ 図3B参照 ）。 </li></ol></li><li>テストセッションの場合：PRESに応じて、ラットの食物カップの動作を示し判別率を算出各聴覚刺激のentations。 <ol><li>具体的には、各ラットについて、の6プレゼンテーションの各次の食品カップにかかった平均時間の合計によって感覚プレコンディショニング刺激（ すなわち、トーン）の6プレゼンテーションの各次の食品カップにかかった平均時間を分割感覚プレコンディショニング刺激（ すなわち、音刺激）と対になっていない刺激（ すなわち、白色雑音刺激）の6プレゼンテーションの各次の食品カップに費やされた合計時間の平均。各エポックは、持続時間が10秒です。 注：0.5またはそれ以上の識別スコアは、ラットは、感覚プレコンディショニングのパラダイムに固有の関連付けを学んだことを示しています。 </li></ol></li></ol> AAVの配置や表現の7検証<ol><li> 4％パラホルムアルデヒドを使用して経ラットを麻酔し、灌流。これにより、蛍光標識の使用を、分の2時間の後の固定時間を越えません抗原性の損失をマイズし、蛍光シグナルを維持するために。 </li><li> 2日以上、または脳の脳のジャーの底に沈むまで、リン酸緩衝生理食塩水（1×）中の20％ショ糖溶液30mlを含む脳の瓶にそれらを転送することにより、脳灌流を脱水。 </li><li>関心領域の全体rostrocaudal程度を通して冠状脳切片（20〜40μm）を作るために凍結滑走式ミクロトームを使用してください。 </li><li>デザイナー受容体および/ ​​またはレポーター12の位置および発現を確認するためにタグ付けされた受容体またはレポータータンパク質に対して向けられた免疫組織化学を行っています。免疫組織化学染色プロトコルはDREADDウィキリソースページ25上に設けられています。 </li><li>水性マウンティング培地の100〜200μLを使用してスーパーフロストプラススラ​​イドとカバーガラスの上にセクションをマウントします。 </li><li> AAVの配置およびタンパク質発現12,24を確認するために、脳組織の蛍光顕微鏡を実行します。</li>
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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.

このプロトコルは、特定の脳領域は、多相複雑な学習課題にどのように寄与するかを調べるために、薬理遺伝学的アプローチ（DREADD）を適用する方法について説明します。一時的と遠隔学習のフェーズに個別の脳領域における神経活動を沈黙させる能力により、アプローチのこの組み合わせは、学習のより微妙またはマスクされた形態を含む行動の広い範囲を調査するためのプラットフォー?...

行動神経科学の分野内の刺激的な課題は、複雑な行動の神経基盤を決定することです。このような永久的な病変、カニューレインプラントを介して、一時的な脳の不活性化および光遺伝学などの多くの技術は、複雑な動作のサブコンポーネントに個別の脳領域の寄与を識別するために使用されてきました。これらのアプローチは、学習中に地域特異性の我々の理解を通知するが、各手法には限界がないわけではありません。具体的には、永久的な病変は、典型的には、ので、それらの影響は、パラダイムの期間全体に存在している、行動試験の前に実施されます。短期神経不活性化（ 例えば、テトロドトキシン）の提示を伴う挿管の研究は、脳組織に重大な障害を生成することができますし、直前の行動試験に被験者にストレスを誘導することができます。また、挿管を介して不活性化は、周囲の組織の領域に限定されていますカニューレの先端。光遺伝学は、特定の脳領域における活動の時間的制御のための柔軟性の範囲を提供しています最後に、それはコスト法外と技術的に厳しいです。 これらの制限は、薬理遺伝学的ア ​​プローチ（デザイナ-受容体-排他的活性化·バイ·デザイナードラッグ、DREADDs）1,2を使用して克服することができます。薬理遺伝学の概念は洗練されながら重要なこと、技術の実行は簡単です。個別の脳領域への毒素の注入（ 例えば、NMDA、イボテン酸）を含む従来の定位外科的方法と同様に、この手法は、修正阻害Gタンパク質共役受容体のためのDNA断片を含有するアデノ随伴ウイルス（AAV）を注入することを含みます（hM4Di;デザイナー受容体）の標準的な実験用げっ歯類の関心領域には（ 図1参照します）。ウイルスベクターはまた、蛍光レポーター（mcitrine）が含まれています。に組み込まれたら細胞に、デザイナーの受容体（およびレポータータンパク質）は、最大で2〜3週間後に注入を発現し、選択的に他の方法で生物学的に不活性なデザイナーの薬剤の全身投与、クロザピン-N-オキシドにより2-5時間のために活性化することができます（CNO）1 、3。実験者は、特定の脳領域における神経活動を正確に、しかも遠隔時間的制御に恵まれているので、薬理遺伝学は、複数のフェーズで実施されている行動パラダイムで特によく兼ね備えています。この例では、retrosplenial皮質（RSC）の寄与がする刺激 - 刺激学習がパブロフ学習におけるその役割と比較され、アプローチのしかし、この組み合わせはに貢献どのように特定の脳の領域を識別しようとするのいずれかの質問の数に適しています複雑な挙動。 本プロトコールに記載されていないがまた、ウイルスおよびトランスジェニックアプローチは、細胞型特異的DREADD式2を達成することができます。私のようにDREADDアプローチを採用した場合、薬理学的および/または実験操作の他のタイプを伴う行動パラダイムに内在するのは、実験計画とその後の定量分析を慎重に検討が必要です。 DREADDアプローチの新しい実験者は、現在のDREADD技術2の包括的見直しと呼ばれています。 毎日、生物は新たな刺激やイベントと相互にそれらの関係について学びます。でも使い慣れた環境では、そのような家庭のように、1は、これらの変更は、意味のあるイベントを予測することができるので、刺激間の関係の変化を検出するために迅速です。このような刺激-刺激（ すなわち、関係）学習は、複数の刺激の対等接続を必要とし、伝統的な内側頭葉4内の中央に置かれ、海馬、と関連しています。しかし、海馬が存在したり、単独では動作しません。内と外の両方の皮質領域内側側頭葉の側は海馬5-7に重要な感覚情報を提供しています。伝統的な永久的な損傷の研究は、海馬依存性学習における皮質領域（ 例えば、retrosplenial、postrhinalおよび嗅内皮質）の数の関与のための説得力のある証拠を提供するが、離散段階で特定の領域の役割を認識する能力が制限されています8-10を学びます。 本プロトコルは、RSCは、3相の感覚プレコンディショニングのパラダイム11,12の単相中にRSCをサイレンシングすることによって刺激刺激学習のために必要であるという仮説をテストします。簡単に言うと、ラットは、デザイナーの受容体を含有し、2〜3週間後に行動試験の開始前にデザイナーの薬（CNO）30分を投与されたAAVの注入を受けます。本プロトコルでは、実験的なラットは、テストの第一段階（刺激 - 刺激リア中CNOを受け取りますNingが発生する）、彼らはテストの次の2段階の間に車両を受けます。行動上のCNOの不注意の影響を制御するには、デザイナーの受容体（hM4Di）のラットを注入し、代わりにCNOの車両に注入します。ウイルス注入および受容体の発現の全体的な影響を考慮するために、デザイナーの受容体を含有し、CNOを投与しない対照ウイルスを注入。 AAVの種々の血清型の数は、遺伝物質を送達するために使用されます。組換えまたは合成分子が関与する研究のための現在のNIHガイドラインは、導入遺伝子が潜在的に腫瘍形成遺伝子産物または毒素分子のいずれかをコードしないとの非存在下で産生される、AAV（すべての血清型）および組換えまたは合成AAV構築物と主張しますヘルパーウイルスは、BSL-1注意事項（付録B-1。リスクグループ1（RG1）エージェント）13が必要です。 AAV構造、ユーティリティおよび安全性に関連するレビューの数は14,15利用できます。注目すべきは、しかしAAVで作業する場合、げっ歯類では可能な生殖16,17および潜在的な発がん性のメカニズム18-20に関連する問題のために、いくつかの機関は、BSL-2の予防策を使用する必要があります。米国では遺伝子操作のためのウイルスベクターを使用する場合に研究のための疾病管理センターおよびNIHガイドラインは組換えDNA分子13を伴う、研究を実施する個々の機関の監督委員会との協議により、使用前に適切なBSLを確認してください。個人用保護具、研究者の訓練、ベクトル封じ込め、除染、除染材料の廃棄、および注射後の動物収容要件は、これらのガイドラインで指定されています。また、相談して、適切な動物実験に続き、安全な取り扱い、管理、およびAAVの処分を確保するために、委員会のガイドラインまたは同等の機関監督委員会のガイドラインを使用してください。

<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

このプロトコルは、動物は、学習および記憶の作業に従事している間、一時的にリモート離散の脳領域での神経活動を沈黙させる方法について説明します。アプローチは、学習の異なる形態を区別するように設計されている行動パラダイム（感覚プリコンディショニング）と（デザイナー·受容体 - 排他的活性化·バイ·デザイナードラッグ）薬理遺伝学を組み合わせたものです。具体的には、ウイルス媒介送達は、齧歯類において脳の離散領域内に遺伝的に改変された抑制性Gタンパク質共役受容体（デザイナレセプター）を発現するために使用されます。デザイナーの受容体の発現レベルが高い場合3週間後、薬剤（デザイナー薬物）は、特定の行動の前のセッションに全身30分に投与されます。薬剤は、設計受容体に対する親和性を有し、したがって、設計者受容体を発現するニューロンの阻害をもたらすが、それ以外の生物学的に不活性です。脳の領域はdepen（2-5時間に沈黙のまま鼎）用量および投与経路に。行動パラダイムが完了すると、脳組織が正しい配置と受容体の発現のために評価されます。このアプローチは、動作の特定のコンポーネントに個々の脳領域の寄与を決定するために特に有用であり、行動パラダイムの任意の数の間で使用することができます。

行動結果実験終了時には、地域固有の一時不活性化の有効性を定量的および定性的に評価されるべきです。本実施例では、3相の行動パラダイム（感覚プレコンディショニング）を含み、ここでは、CNO RSC中性刺激12間の結合の形成に必要であるという仮説を試験するためにプレコンディショニングセッション中RSCで神経活動を減衰させるために投与されました。重要...

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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.

学習の離散段階中げっ歯類におけるリモートサイレン神経活動のための方法

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 ビュー.  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.

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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.

げっ歯類におけるオロ顔面ノシチブ応答の尺度としての食事期間

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

行動学

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.

フロアプロジェクション迷路を用いた記録神経活動のための自動化された視覚認知課題

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.

イベント関連脳電位の検討：継続的なコンピュータ化された社会的相互作用の間、神経および行動の活動を測定する

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.

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

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.

乳児で学習を定量化：追跡脚アクションを発見学習タスクの実行中に

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.

非対称遊歩道：非対称歩行研究のための新しい行動アッセイ

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.

神経性食欲不振症の神経生物学的基礎を研究する活動ベースの食欲不振齧歯類モデルを用いました

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.

自由に振る舞うヒト乳児における社会的相互作用の間に意思のマルチモーダル神経デコーディングするための新規の実験と解析手法

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.

げっ歯類において食物摂取を測定するためのオープンソースデバイスの構築と検証：実験装置（FED）を給餌

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.