目覚め、無制限の機能的磁気共鳴イメージングのための訓練犬

拘束されていない犬に対して行われる磁気共鳴画像法は、犬の脳の機能と構造を調べる新しい方法を作り出す新しい方法です。この方法は人道的で費用対効果が高く、この研究の文脈では犬のためだけでなく、他の畜産行動トレーニングプログラムの足場としても機能します。古典的なカウンターコンディショニング戦略を移すは犬が急速にスキャナー環境に堅牢な測局行動を順応するのに役立ちます。

このプロトコルはコスト効率が良いため、MRIスキャナに定期的にアクセスすることなく、世界中のトレーナーに一般化できます。アクティブな聴覚暴露セッションの場合は、犬を慣れ親しんだ屋内トレーニングルームに運ぶ。そして、セッションの指定されたボリュームでスキャンオーディオを再生します。

10秒後、スキャナの騒音がまだ聞こえる間、犬とおもちゃの遊びの20秒に従事します。20秒の遊びの後、犬からおもちゃを取り出し、騒音を一時停止します。その後、次のトライアルを開始する前に、10秒間報酬なしで黙って犬と一緒に待ちます。

トレーニング期間中のセッションでデシベル量を増やす12週間、週に10回の試験を1回実施します。犬が立ったり、座ったり、下の位置に置いたりして、あごのターゲットをタオルにキャプチャするには、クリックして、犬がタオルを調査できるように治療します。犬がタオルを確実に調査したら、クリックして、タオルへの鼻とタオルへの顎とタオルの接触を治療し、タオルの接触時間がセッションあたり最大5分間少なくとも2秒に達するまで治療します。

犬が少なくとも26秒間あごをターゲットにしたら、クリックして泡あごの残り装置の調査のために治療します。装置のいくつかの強化調査の後、キューレストをクリックしてから、40秒間の接触が達成されるまで5〜15分間のトレーニングのために顎接触の1〜2秒間治療する。模擬MRIステーションセッションの場合は、犬をモックボアに飛び込んだり持ち上げたりして、犬を横にして横にして、クリックして治療するように誘います。

犬をキューに置き休ませてください。そして、その後、持続時間が60秒に増加するまで5〜15分のセッションで高いボアで泡あごの残りにターゲティング顎の1〜12秒間治療を行います。トレーナーは後の担当者でより良いアライメント精度を得るために選択的に補強する機会を持つため、最初は動作の精度の低い近似を強化します。

犬が少なくとも60秒間モックボアであごをターゲットにすることができるとき、キューダウンして休み、耳のパディングで犬を服付けします。スキャンオーディオを、ゼロから40デシベルの間でほとんど聞こえる音量に置きます。そして、15~30分間のトレーニングセッションで1~12秒間、その期間が107秒以上続くまでクリックします。

犬がモックボアとモックRFコイルであごの休息で5分間滞在し、80〜110デシベルで遊ぶスキャナノイズで耳のパディングを着用し、モックRFコイルでポータブルモックボアの横に立ったり座ったり、犬にジェスチャーで新しいボアに入ることができます。キューダウンして休み、動物に耳のパディングを着せてください。スキャン音声を80~110デシベルに配置します。

そして、新しい場所に1〜30秒間の測留を行います。基準期間の次のプローブは、5分または犬が壊れたときに補強する。犬が5つの異なる転送場所で基準にステーションの行動を一般化したら、犬は実際のMRI環境でデータ収集の準備ができています。

ここでは、トレーニングの最後と異なるトレーニング場所での最後の3つのセッションのために示されるように、このプロトコルで訓練された4匹の犬の最大持続時間が示されています。パフォーマンスは、ステーショントレーニングの終わりに安定しており、すべての犬はトレーニングに相当する最大期間で模擬トレーニングの場所に転送されました。3匹の犬がMRIスキャナーに移され、可能な限り最大206秒の繰り返しの発作を実証しました。

MRIスキャナーに移らなかった1匹の犬は、他の犬よりも頭が大きく、コイル内に快適に収まらず、スキャンに参加したくないと考えられます。機能MRIスキャンに参加するように訓練されると、我々はいくつかのモダリティ内の感覚処理情報を収集することができます。例えば、犬の脳の側頭皮質では隣接しているが異なる脳領域が、犬や人間の顔を処理するために活動している。

緑の領域は、犬の顔と対照的な人間の顔のためにより活発な脳の領域を表します。赤い領域は犬の顔にとってより活発な脳の領域を表していますが、人間の顔とは対照的です。嗅球は、肛門膜、前嗅皮質、内皮質、およびピリフォーム葉が目覚め犬と麻酔犬の両方で活動しているが、高次認知処理に関与する領域は主に覚醒犬において活性化される。

このプロトコルは、ヘッドモーションは堅牢な顎の休息動作と互換性がなさ、複数の設定で発生するように一般化されるという考えに関して設計されています。イヌの機能MRIは、そのルネサンスの段階にあるが、将来は脳行動関係を理解する上で人類の親友の継続的な使用のために有望である。例えば、我々の発見は、爆発物のような危険な脅威を検出するなど、社会に利益をもたらすタスクのために犬をより良く選択し、訓練し、雇用する方法の理解を進めることができます。

スキャナー順応の堅牢な方法では、スキャナの有用性の限界は、研究者の質問と実験設計の創造性によってのみ拘束されます。