This research was funded by Washington College's Provost's Office, Middendorf Fund, Hodson Trust, and Franklin and Marshall's Hackman Fund and College of Grants. We thank E. Counihan, S. Giordano, F. Rauh, and A. Roth for assistance in the field. We thank M. Conner, R. Fleegle, and D. Startt at Chesapeake Farms, and Chino Farms for permission and access. The Washington College GIS Program helped with the preparation of maps.

동물 주제와 관련된 모든 절차는 프랭클린 마샬과 워싱턴 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 모든 지역, 주 및 연방 규정에 따라되었다. 1. 캡처 및 처리 <ol><li> 거북이를 포함하는 것으로 알려져 물의 목표 본문에 후프 트랩을 배치합니다. 트랩의 5인치 갇힌 거북이 표면과 호흡 할 수 있도록 물 위에 남아 - 4 보장 수심을 확인합니다. 확장 트랩 붕괴를 방지하기 위해 크로스 빔으로 최대 길이로 후프 트랩을 확보 특정합니다. 수역의 침대로 스테이크 트랩 드리프트를 방지한다. </li><li> 여러 죽은 물고기, 닭 간, 또는 닭 목, 고양이 음식의 수 및 / 또는 야채 (25)의 수와 미끼 트랩. </li><li> 하루에 두 번 트랩을 확인하고 거북이를 제거합니다. 트랩에서 거북이를 제거 할 때, 옆에 동물을 잡고 발톱 또는 부리 부상을 입지 않도록주의하십시오. <ol><li> 별 캐치 릴리스. 레계속 트래핑이 요구되는 경우에 트랩을 설정합니다. 미끼의 상태를 평가합니다. 미끼가 소모 된 경우, 더 추가. 추가 트래핑이 요구되지 않는 경우 해안 트랩을 당깁니다. </li></ol></li><li> 26, 27를 원하는 경우 거북의 성별과 나이를 결정합니다. </li><li> 유지 가방에 거북이를 놓고 가장 가까운 g에 스프링 규모 신체 질량을 측정한다. </li><li> 소량의 물과 기후 제어 전송 상자에 실험실로 전송 거북. 주택의 동물은 단독으로 처리되지 않은 연못 물 수족관에서 약 25 ° C로 유지하고 머리 만 커버하기에 충분한 깊이. </li></ol> 2. 부착 라디오 송신기 <ol><li> 송신기 수명과 출력을 극대화하기 위해, 동물의 신체 질량 (28)의 5 %를 초과하지 않는 가능한 최대의 무선 송신기를 선택합니다. </li><li> 등딱지의 중간 선 및 측면 가장자리 사이의 약 반 갑에 리터의 약 1/3 송신기 배치의 위치를 ​​확인등딱지의 뒤쪽 가장자리로부터 ength. </li><li> 마른 천으로 진흙, 먼지, 및 조류 성장을 제거하여 영역을 준비합니다. 70 % 이소프로판올과 면봉 영역입니다. </li><li> 5 분 에폭시 소량 송신기 첨부. 등딱지의 표면과의 접촉을 극대화하기 위해 송신기의 방향. 그것은 몸의 장축에 평행 한 뒤 동물 트레일되도록 안테나를 배치. </li><li> 일단 적절하게 위치, 전체 송신기와 5 분 에폭시와 주변 갑 표면의 약 1cm 커버. </li><li> 수족관에 거북이를 반환하고, 에폭시 하룻밤 치료 할 수 있습니다. </li></ol> 3. 약리 준비 주의 : 스코 폴 아민 하이드로 브로마이드 및 스코 폴 아민 메틸 브로마이드가 유력한 아세틸 콜린 길항제이다. 이러한 약물로 작업 할 때, 재료 안전 데이터 시트를 참조 사용 적절한 개인 보호 장비 (예를 들면, 장갑, 흄 후드), 및 acciden을 피하기 위해 실험실 안전 프로토콜을 따라탈 접촉. <ol><li> 멸균 antipyrogenic 공급하여, 스코 폴라 민 하이드로 브로마이드의 원액 인 화합물. 분석 저울에서 약물의 목적하는 양을 단다. 1 ㎎ / ㎖의 농도로 원뿔형 튜브에 주입 식염수 스코 폴라 민을 섞는다. 소용돌이 용액까지는 용해시켰다. 기본 화학 물질의 화학적 순도가 만족 또는 미국 약전 (USP) 배합 가능한 11을 초과해야합니다. </li><li> 스코 폴라 민에 메틸 브로마이드와 단계를 반복 3.1. </li><li> 0.22 ㎛의 세공 나일론 또는 혼합 된 셀룰로오스 에스테르를 통해 처리 액을 멸균 밀봉 세럼 바이알에 필터를 주사기. </li><li> 실온에서 보관하십시오. 24 시간 내에 사용하십시오. </li></ol> 라디오 텔레 메 트리 (11), (12)를 사용하여 4. 트랙 거북이 운동 <ol><li> 동물에서 적어도 25m 나머지, 대상 동물의 일반적인 위치로 이동합니다. 수평 위를 스캔 지향성 야기 안테나를 사용하여 중간에 수신기 이득을 설정에 동물의 거친 방향과 위치를 확인합니다. 간섭 또는 약한 신호를 수신하면, 새로운 위치를 찾는. 높이를 늘리거나 신호를 향상시키기 위해 가능하면 위에 야기를 개최합니다. </li><li> 적합한 위치가 베어링을 발견되면, GPS와 위치를 기록합니다. </li><li> 널 / 피크 방법 (28)을 이용하여 좌우의 널 베어링을 결정한다. <ol><li> 가장 강한 신호의 방향을 확인합니다. 여전히 감지 신호를 수신하는 동안 아래로 최대한 이득을 켭니다. 그래서 장착되어있는 경우 수신기에 감쇠기 스위치를 사용하십시오. 왼쪽에있는 안테나를 이동하고 신호가 손실되는 나침반 베어링을 기록합니다. </li><li> 오른쪽 베어링에 대해 이전 단계를 반복합니다. </li></ol></li><li> 같은 동물에 대한 최소한 두 개의 추가 위치에서 단계를 반복합니다 4.3. 주 : 동물을 둘러싸 본 추가 포인트 방식으로 수행되어야한다. <ol><li> 베어링의 세트는 GREA에서 촬영하는 경우t 거리 또는 피할 수없는 간섭은 정확도를 높이기 위해 적어도 두 개의 추가 베어링을. 동물이 이동하는 경우, 특히, 가능한 한 신속하게 하나의 위치를 ​​추정하는데 사용될 베어링 세트를 수집한다. 참고 : 다른 방법으로, 여러 사람이 동시에 같은 동물에 여러 개의 독립적 인 태도를 취할 조정할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 동물의 기록 위치 디지털 또는 매 10 손으로 - 위의 단계를 사용하여 15 분. </li><li> 인지 적 처리의 조작 <ol><li> 조작되지 동물의 경로 (A 내-주제 제어) 문서화되면, 스코 폴라 민 또는 methylscopolamine 하나의 복용량을 제공합니다. 단계 150에서 수집 된 물질을 사용하여, 약물의 양을 계산하는 스코 폴라 민 6.4 밀리그램 / kg 또는 680 mg의 methylscopolamine 19 20 / kg의 파충류 특정 최종 투여 량을 달성하기 위해 동물에 제공한다. </li><li> 1.0 m를 이용하여 꼬리 복막 공동을 통해 복막에 직접 약물을 전달할22 게이지 바늘 리터 주사기. 전달 된 총 부피가 1 ml를 초과하지 않는지 확인합니다. </li><li> 캡처 자사의 사이트에서 가능한 한 빨리 동물을 놓습니다. </li><li> 그것의 투사 대상에 도달 할 때까지 15 분 - 매 10 동물의 이동을 계속 모니터링. </li></ol></li></ol> 5. 공간 분석 <ol><li> 동물의 위치 추정을 계산합니다. <ol><li> 널 베어링의 각 세트의 경우, (소프트웨어 손으로 또는 통해) 각도 결과 송신기 베어링을 찾을 수를 이등분. 주어진 시점에서 모든 베어링에 대해 반복합니다. </li><li> 제조사의 프로토콜에 따른 삼각 화 소프트웨어를 사용하여 상기 다수의 송신기 베어링 동물의 위치와 연관된 에러를 추정한다. 소프트웨어는 다른 출력을 제공하는 경우 X / Y 좌표에 위치 추정을 변환합니다. </li></ol></li><li> 반복 베어링의 모든 세트 5.1 단계를 반복합니다. </li><li> 운동의 공간 정밀도를 계산합니다. <ol><li> 을 계산누적 기하 평균 그들의 목표 (12)를 향해 이동 조작되지 동물 (대조군)의 (즉, 평균 경로). </li><li> 치료 및 양성 대조군의 각각의 내용은 모든 포인트의 100 %가 11, 12을 포함 할 때까지 5m 간격 기하 평균 라인으로부터 연속적으로 큰 스와 스 겹치는 점의 누적 수를 계산한다. </li><li> 각 그룹의 모든 개인에 대한 각각의 넓은 길 거리에서 평균과 표준 오차를 계산합니다. </li><li> 통계적 질문에 따라, 소정의 간격으로 점이나 겹치는 지점의 100 %를 수용 할 수 있도록 간격 처리 군 중 하나에 대한 비교 데이터를 분석한다. </li></ol></li></ol>

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	<li>Shettleworth, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cognition, Evolution and Behavior. , (2010).</li><li>Bingman, V. P., Cheng, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+animal+global+navigation:+comparative+perspectives+and+enduring+challenges.">Mechanisms of animal global navigation: comparative perspectives and enduring challenges.</a> Ethol. Ecol. Evol. 17, 295-318 (2005).</li><li>Mueller, T., O'Hara, R. B., Converse, S. J., Urbanek, R. P., Fagan, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+Learning+of+Migratory+Performance.">Social Learning of Migratory Performance.</a> Science. 341, 999-1002 (2013).</li><li>Putman, N. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+inherited+magnetic+map+guides+ocean+navigation+in+juvenile+Pacific+salmon.">An inherited magnetic map guides ocean navigation in juvenile Pacific salmon.</a> Curr. Biol. 24, 446-450 (2014).</li><li>Lohmann, K. J., Putman, N. F., Lohmann, C. M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geomagnetic+imprinting:+a+unifying+hypothesis+of+natal+homing+in+salmon+and+sea+turtles.">Geomagnetic imprinting: a unifying hypothesis of natal homing in salmon and sea turtles.</a> Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 105, 19096-19101 (2008).</li><li>Fuxjager, M. J., Davidoff, K. R., Mangiamele, L. A., Lohmann, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+geomagnetic+environment+in+which+sea+turtle+eggs+incubate+affects+subsequent+magnetic+navigation+behaviour+of+hatchlings.">The geomagnetic environment in which sea turtle eggs incubate affects subsequent magnetic navigation behaviour of hatchlings.</a> Proc. R. Soc. B. 281, 1218-1225 (2014).</li><li>Shettleworth, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+evolution+of+comparative+cognition:+is+the+snark+still+a+boojum.">The evolution of comparative cognition: is the snark still a boojum.</a> Behav. Processes. 80, 210-217 (2009).</li><li>Fagan, W. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+memory+and+animal+movement.">Spatial memory and animal movement.</a> Ecol. Lett. 16, 1316-1329 (2013).</li><li>Collett, T. S., Graham, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insect+Navigation:+Do+Honeybees+Learn+to+Follow+Highways.">Insect Navigation: Do Honeybees Learn to Follow Highways.</a> Curr. Biol. 25, 240-242 (2015).</li><li>Menzel, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honey+bees+navigate+according+to+a+map-like+spatial+memory.">Honey bees navigate according to a map-like spatial memory.</a> Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 102, 3040-3045 (2005).</li><li>Roth, T. C., Krochmal, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+Evidence+is+Consistent+with+a+Prominent+Role+of+Spatial+Memory+in+Complex+Navigation.">Pharmacological Evidence is Consistent with a Prominent Role of Spatial Memory in Complex Navigation.</a> Proc. R. Soc. B. 283, 20152548 (2016).</li><li>Roth, T. C., Krochmal, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+age-specific+learning+and+experience+for+turtles+navigating+a+changing+landscape.">The role of age-specific learning and experience for turtles navigating a changing landscape.</a> Curr. Biol. 25, 333-337 (2015).</li><li>Krochmal, A. R., Roth, T. C., Rush, S., Wachter, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Turtles+outsmart+rapid+environmental+change:+the+role+of+cognition+in+navigation.">Turtles outsmart rapid environmental change: the role of cognition in navigation.</a> Comm. Integr. Biol. , (2015).</li><li>Thorup, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+a+navigational+map+stretching+across+the+continental+U.S.+in+a+migratory+songbird.">Evidence for a navigational map stretching across the continental U.S. in a migratory songbird.</a> Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 104, 18115-18119 (2007).</li><li>Lohmann, K. J., Lohmann, C. M. F., Putman, N. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+maps+in+animals:+nature's+GPS.">Magnetic maps in animals: nature's GPS.</a> J. Exp. Biol. 210, 3697-3705 (2007).</li><li>Collett, M., Chittka, L., Collett, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+Memory+in+Insect+Navigation.">Spatial Memory in Insect Navigation.</a> Curr. Biol. 23, 789-800 (2013).</li><li>Foden, W., Vi&#233;, J. C., Hilton-Taylor, C., Stuart, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Species+susceptibility+to+climate+change+impacts.">Species susceptibility to climate change impacts.</a> The 2008 Review of The IUCN Red List of Threatened Species. , (2008).</li><li>Kohler, E. C., Riters, L. V., Chaves, L., Bingman, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Muscarinic+Acetylcholine+Antagonist+Scopolamine+Impairs+Short-Distance+Homing+Pigeon+Navigation.">The Muscarinic Acetylcholine Antagonist Scopolamine Impairs Short-Distance Homing Pigeon Navigation.</a> Physiol. Behav. 60, 1057-1061 (1996).</li><li>Powers, A. S., Hogue, P., Lynch, C., Gattuso, B., Lissek, S., Nayal, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+Acetylcholine+in+negative+patterning+in+turtles+(Chrysemys+picta).">Role of Acetylcholine in negative patterning in turtles (Chrysemys picta).</a> Behav. Neurosci. 123, 804-809 (2009).</li><li>Petrillo, M., Ritter, C. A., Powers, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+Acetylcholine+in+spatial+memory+in+turtles.">A role for Acetylcholine in spatial memory in turtles.</a> Physiol. Behav. 56, 135-141 (1994).</li><li>Klinkenberg, I., Blokland, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+validity+of+scopolamine+as+a+pharmacological+model+for+cognitive+impairment:+A+review+of+animal+behavioral+studies.">The validity of scopolamine as a pharmacological model for cognitive impairment: A review of animal behavioral studies.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 34, 1307-1350 (2010).</li><li>Pradhan, S. N., Roth, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+behavioral+effects+of+several+anticholinergic+agents+in+rats.">Comparative behavioral effects of several anticholinergic agents in rats.</a> Psychopharm. (Berlin). 12, 358-366 (1968).</li><li>Harvey, J. A., Gormezano, I., Cool-Hauser, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+scopolamine+and+methylscopolamine+on+classical+conditioning+of+the+rabbit+nictitating+membrane+response.">Effects of scopolamine and methylscopolamine on classical conditioning of the rabbit nictitating membrane response.</a> J. Pharmacol. Exp. Therap. 225, 42-49 (1983).</li><li>Evans, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scopolamine+effects+on+visual+discrimination:+modifications+related+to+stimulus+control.">Scopolamine effects on visual discrimination: modifications related to stimulus control.</a> J. Pharmacol. Exp. Therap. 195, 105-113 (1975).</li><li>Dreslik, M. J., Phillips, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Turtle+communities+in+the+upper+midwest,+USA.">Turtle communities in the upper midwest, USA.</a> J. Freshwater Ecol. 20, 149-164 (2005).</li><li>Sexton, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+of+estimating+the+age+of+painted+turtles+for+use+in+demographic+studies.">A method of estimating the age of painted turtles for use in demographic studies.</a> Ecology. 40, 716-718 (1959).</li><li>Wilson, D. S., Tracy, C. R., Tracy, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+age+of+turtles+from+growth+rings:+a+critical+evaluation+of+the+technique.">Estimating age of turtles from growth rings: a critical evaluation of the technique.</a> Herpetologica. 59, 178-194 (2003).</li><li>Kenward, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A Manual for Wildlife Radio Tagging. , (2000).</li><li>Jones, D. N. C., Higgins, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+scopolamine+on+visual+attention+in+rats.">Effect of scopolamine on visual attention in rats.</a> Psychopharm. 120, 142-149 (1995).</li><li>Araujo, J. A., Nobrega, J. N., Raymond, R., Milgram, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aged+dogs+demonstrate+both+increased+sensitivity+to+scopolamine+impairment+and+decreased+muscarinic+receptor+density.">Aged dogs demonstrate both increased sensitivity to scopolamine impairment and decreased muscarinic receptor density.</a> Pharmacol. Biochem. Behav. 98, 203-209 (2011).</li><li>Greggor, A. L., Clayton, N. S., Phalan, B., Thornton, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+cognition+for+conservationists.">Comparative cognition for conservationists.</a> Trends Ecol. Evol. 29, 489-495 (2014).</li><li>Roth, T. C., Krochmal, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognition-centered+conservation+as+a+means+of+advancing+integrative+animal+behavior.">Cognition-centered conservation as a means of advancing integrative animal behavior.</a> Curr. Opinion Behav. Sci. 6, 1-6 (2015).</li><li>LaDage, L. D., Roth, T. C., Cerjanic, A. C., Sinervo, B., Pravosudov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+memory:+Are+lizards+really+deficient.">Spatial memory: Are lizards really deficient.</a> Biol. Lett. 8, 939-941 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

여기에 제시된 프로토콜은 실험 문서화 및 탐색에인지의 역할을 정량화 할 수 있습니다. 대부분의 방법은 동물의 행동의 특정 측면이 조작되고있는 알 수없는 실험자를 떠날 분야의 조작인지는 어려운 입증했다. 그러나 여기에 제시된 프로토콜은 실험 정확하게 조작하고, 따라서 탐색에인지의 역할을 평가할 수 있습니다. 이 기술은 또한 실험자함으로써 연구진은 야생 동물의인지 실험 조작의 ?...

인지 (이하 &quot;획득, 저장 및 환경 정보를 사용과 관련된 모든 프로세스&quot;로 정의는 1) 착물 탐색 작업이 배열의 중심이다. 예를 들어, 고 Sandhill 크레인 (두루미 canadensis)는 파묻혀 그들의 출생 해변에 표시 경험 3 철새 정밀도 향상 및 바다 거북 종의 인쇄물을 표시하고 성인 4-6로 돌아갑니다. 마찬가지로, 동물의 능력에 성공적으로 마이그레이션, 분산, 그리고 꼴 힌지는 공간 환경 7, 8에 대한 정보를 수집합니다. 일부 동물들은 특정 풍경 기능 9와 관련하여 탐색 경로를 배울 수 표시 및 중첩과 꼴 영역 (10) 사이를 이동할 때 공간인지를 사용할 수 있습니다. 동부 그린 된 거북이의 최근 작품은 (Chrysemys picta)는 성인 고지대 서식지의 성공적인 탐색 유벤투스에 달려 탐색에 중요한 기간을 제안합니다좁은 연령 범위 (&lt;4 세 11 ~ 13)에서 나일 경험. 함께 이러한 연구 탐색 4-6, 14-16 학습의 역할을 이해하여 이루어진 것으로 진행을 설명했지만, 이러한 행동을 기초 메커니즘 및 탐색에인지 전체 롤 (17), 특히 척추 8 수수께끼 남아 18. 네비게이션에서 인식의 역할에 대한 현장 조사는 드물다이 때문에 주로 모니터링과 관련된 방법 론적 문제, 조작, 야생 동물을 추적 8, 18,. 예를 들어, 큰 공간 및 시간 저울하는 많은 동물들은 그 동물이 잠재적으로 배우고 그 정보를 어떻게 취득하는 정보의 두 유형을 조사 배제 이동합니다. 실험자들은 이에 유형을 제한 검출 등 넓은 영역 및 시간 프레임을 통해 동작을 모니터링 할 때 동물의 위치의 물류 어려움에 직면수집 할 수있는 데이터 및 인출 할 수있는 결론. 동물 장착 글로벌 측위 시스템의 사용은 (GPS) 레코더 널리까지 동물의 검출 확률을 향상시킬 수 있지만, 이러한 수단에 의해 수집 된 공간 데이터는 일반적으로 매우 조악한 해상도가 상세한 행동 성분이 부족하다. 따라서, 이러한 환경에서 수집 될 수있는 데이터는 다른 그룹 또는 실험적 치료 동작 중 미묘한 변화를 조사하는 제한된 값이다. 마찬가지로, 목표 동작을 직접 제어 조작은 종종 탐색 동작 전형적인뿐만 아니라 현장 연구의 고유 물류 제약 시공간적 스케일에 의해 금지된다. 현장에서 동물들과 함께 작업의 주요 과제는 실수로 가짜 행동을 생산하지 않고 행동 데이터를 수집 한 후 잡기를 조작하고, 그들의 자연 서식지에서 동물을하는 찾기. 따라서, FR 실험 설계EE-까지 동물들은 구속되어 탐색의인지의 역할 엄격한 제어 필드 실험을 수행 할 수있는 능력이 제한된다. 본 연구는 현장 조건 하에서 약학 조작 자유롭게 이동 동물 고해상도 추적의 새로운 조합을 사용하여 현장에서 인식 및 네비게이션의 관계를 조사하기 이전의 어려움을 회피 많은. 스코 폴라 민, 무스 카린 성 아세틸 콜린 수용체 (mAChR) 길항제, 척추 분류군 18-24의 다양한 뇌에서 콜린성 활성을 차단함으로써 메모리 공간 형성 및 호출을 차단하는 것으로 나타났다. 스코 폴라 민은 현장 조건 (11), 18 세 미만의 자유에 이르기까지 동물에 효과적으로 사용하고 표시하지만 일시적인 효과가 될 수있다 (예를 들어, 6 - 파충류에 8 시간을). Methylscopolamine, 혈액 - 뇌 장벽 19-21 교차하지 않는 mAChR 길항제를 통제하는데 사용될 수있다스코 폴라 민과 행동 (11)의 비인지 적 측면에 사용할 수있는 주변 효과. 약학 직접 영향을 미치는 수용체에 의해인지 된 정확한 조작이 가능하고, 고정밀의 무선 원격 행동에서 얻어진 효과의 관찰을 허용한다. 모두 높은 공간 (2.5 m ±) 및 시간 (15 분) 해상도로 원격 삼각 측량을 통해 찍은 측정은인지 실험 조작에 정확한 문서와 동물 행동의 상대 정량 할 수 있습니다. 이 연구 (11)는 체사 피크 농장, 켄트 (주) MD의 3,300에이커 야생 동물 관리 및 농업 연구 분야, 미국 (39.194 ° N, 76.187 ° W) 5 월과 8 월 2013 2014 사이에 실시 하였다. 프로토콜은 다섯 가지 주요 단계를 포함한다 : (1) 캡처하고 처리 동물 (3) 약물 학적 제제 (4) 모니터링 및 동물의 운동을 조작하고, (5) 아나 제조 (2) 부착 무선 송신기공간 데이터를 용균. 동부에 여기에 기술 초점을 맞춘 연구는 거북 (Chrysemys picta)를 그렸다. 초점 집단에서 거북이는 자신의 홈 연못을 떠나 네 아주 정확한 (m 3.5 ±) 중 하나, 복잡하고 고도의 예측 노선 11, 12를 사용하여 다른 수생 서식지로 이동하는 연간 육로 운동에 참여. 동물의 약리 조작에를 고해상도 무선 원격 측정과 짝이 시스템은 자유롭게 야생 동물을 탐색에서 인식의 역할에 빛을 비춰.

<table><tbody><tr><td>Scopolamine bromide</td><td>Sigma</td><td>S0929</td><td>USP</td></tr><tr><td>Scopolamine methylbromide</td><td>Sigma</td><td>S8502, 1421009</td><td>USP and non USP versions</td></tr><tr><td>Saline</td><td>Hanna Pharmaceutical Supply Co., Inc.</td><td>409488850</td><td>USP, formulated as an injectable&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Syringe filter</td><td>Fisher</td><td>09-720-004</td><td></td></tr><tr><td>Syringe</td><td>Fisher</td><td>14-823-30</td><td></td></tr><tr><td>Hypodermic needle</td><td>Fisher</td><td>14-823-13</td><td></td></tr><tr><td>Antenna</td><td>Wildlife Materials</td><td>3 Element Folding Yagi</td><td>Antennae with additional elements are available, but can be cumbersome in the field.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Radio Receiver</td><td>Wildlife Materials</td><td>TRX-2000S</td><td>Water resistant models are also available.</td></tr><tr><td>Compass</td><td>Brunton&amp;nbsp;</td><td>Truarc 15</td><td></td></tr><tr><td>Radio transmitters</td><td>Holohil Inc.</td><td>BD-2, PD-2, RI-2B</td><td>Transmitter models vary in lifespan and signal output as a function of battery size and pulse rate settings, which can be customized based on the study question and organism.</td></tr><tr><td>GPS</td><td>Garmin</td><td>eTrex Venture</td><td></td></tr><tr><td>Coaxial cable</td><td>newegg.com</td><td>C2G 40026</td><td>BNC connections are necessary.</td></tr><tr><td>Hoop net</td><td>Memphis Net and Twine&amp;nbsp;</td><td>TN325</td><td>Net mesh size should be chosen based on the minimum size of the target animal.&amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

using pharmacological manipulation and high-precision radio telemetry to study the spatial cognition in free-ranging animals

인식과 환경에 대해 배울 수있는 동물의 능력은 네비게이션, 이동, 분산과 꼴을 포함하여 많은 행동 프로세스에서 핵심적인 역할을한다. 그러나, 탐색 전략이 전략의 기초가되는 메커니즘의 개발인지의 역할 이해의 인식을 조작하고, 야생 동물의 추적, 모니터링에 관련된 방법론 어려움에 의해 제한된다. 본 연구는 고정밀 무선 원격 측정법과 함께 동작 약리 조작 결합 네비게이션에서 인식하는 역할을 해결하기위한 프로토콜을 설명한다. 접근법은 공간인지 능력을 조작하는 스코 폴라 민, 무스 카린 성 아세틸 콜린 수용체 길항제를 사용한다. 처리 된 동물은 다음 고주파 및 원격 삼각 측량을 통해 높은 공간 해상도로 모니터됩니다. 이 프로토콜은 살고있다 그 동부가 거북 (Chrysemys picta)을 그린의 인구 내에서 적용되었다정확한 (± 3.5 m)를 사용하여 멀리 떨어진 소스를 이동 ~ 100 년 계절 임시 수원은 복잡한 (즉, 여러 서식지를 통과 높은 비틀림과 비선형), 예측 가능한 노선들은 4 세 이전에 배웠습니다. 이 연구는 이러한 거북이가 사용하는 프로세스 공간 기억 형성 및 리콜과 일치하는 것으로 나타났다. 함께, 이러한 결과는 복잡한 탐색의 공간인지의 역할과 일치하고 인식 및 탐색의 연구에서 생태 및 약리 기술의 통합을 강조 표시합니다.

위의 프로토콜을 사용하여 탐색의 인식의 역할은 동부의 인구에서 평가되었다 거북이 ~ 100 년 계절 임시 물 소스를 경험하고있다 (Chrysemys picta)를 그렸다. 영구 수생 서식지 (그림 1) -이 인구는 (여러 시간에 매년 빠르게 배수) 임시의 혼합에 서식한다. 이전의 연구는 연못이 배수 된 후, 주민 거북은 높은 정밀도 (3.5 m ±) 4 세 11 ~ 13 (그림 1)<...

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Using Pharmacological Manipulation and High-precision Radio Telemetry to Study the Spatial Cognition in Free-ranging Animals

이 문서는 문서 및 탐색에인지의 역할을 정량화하는 메모리와 무선 원격 측정의 약리 조작을 결합하는 새로운 프로토콜을 설명합니다.

자유에 이르기까지 동물의 공간인지를 연구하는 약리 조작 및 고정밀 라디오 텔레 메 트리를 사용하여

An animal&#39;s ability to perceive and learn about its environment plays a key role in many behavioral processes, including navigation, migration, ...

using-pharmacological-manipulation-high-precision-radio-telemetry-to

Research

JoVE Journal

Environment

6.7K 조회수.  Franklin and Marshall College.  이 문서는 문서 및 탐색에인지의 역할을 정량화하는 메모리와 무선 원격 측정의 약리 조작을 결합하는 새로운 프로토콜을 설명합니다. 

비디오: Using Pharmacological Manipulation and High-precision Radio Telemetry to Study the Spatial Cognition in Free-ranging Animals

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

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and pharmacological manipulations on basic mechanisms of cognition and learning in mice. A standard polypropylene mouse housing tub is connected through an acrylic tube to a standard commercial mouse test box. The test box has 3 hoppers, 2 of which are connected to pellet feeders. All are internally illuminable with an LED and monitored for head entries by infrared (IR) beams. Mice live in the environment, which eliminates handling during screening. They obtain their food during two or more daily feeding periods by performing in operant (instrumental) and Pavlovian (classical) protocols, for which we have written protocol-control software and quasi-real-time data analysis and graphing software. The data analysis and graphing routines are written in a MATLAB-based language created to simplify greatly the analysis of large time-stamped behavioral and physiological event records and to preserve a full data trail from raw data through all intermediate analyses to the published graphs and statistics within a single data structure. The data-analysis code harvests the data several times a day and subjects it to statistical and graphical analyses, which are automatically stored in the &#34;cloud&#34; and on in-lab computers. Thus, the progress of individual mice is visualized and quantified daily. The data-analysis code talks to the protocol-control code, permitting the automated advance from protocol to protocol of individual subjects. The behavioral protocols implemented are matching, autoshaping, timed hopper-switching, risk assessment in timed hopper-switching, impulsivity measurement, and the circadian anticipation of food availability. Open-source protocol-control and data-analysis code makes the addition of new protocols simple. Eight test environments fit in a 48 in x 24 in x 78 in&#160;cabinet; two such cabinets (16 environments) may be controlled by one computer.

Fully automated system for measuring physiologically meaningful properties of the mechanisms mediating spatial localization, temporal localization, duration, rate&#160;and probability estimation, risk assessment, impulsivity, and the accuracy and precision of memory, in order to assess the effects of genetic and pharmacological manipulations on foundational mechanisms of cognition in mice.

마우스의 자동화, 정량인지 / 행동 검사 : 유전학, 약리학, 동물인지 및 학부 교육을위한

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

연구

행동분석학

A Fully Automated Rodent Conditioning Protocol for Sensorimotor Integration and Cognitive Control Experiments

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. Higher cognitive functions that require precise control over sensorimotor responses such as decision-making and attentional modulation, however, are typically assessed in nonhuman primates. Despite the richness of primate behavior that allows multiple variants of these functions to be studied, the rodent model remains an attractive, cost-effective alternative to primate models. Furthermore, the ability to fully automate operant conditioning in rodents adds unique advantages over the labor intensive training of nonhuman primates while studying a broad range of these complex functions.
Here, we introduce a protocol for operantly conditioning rats on performing working memory tasks. During critical epochs of the task, the protocol ensures that the animal's overt movement is minimized by requiring the animal to 'fixate' until a Go cue is delivered, akin to nonhuman primate experimental design. A simple two alternative forced choice task is implemented to demonstrate the performance. We discuss the application of this paradigm to other tasks.

A fully automated protocol for rodent operant conditioning is proposed. The protocol relies on precise temporal control of behavioral events to investigate the extent to which this control influences neural activity underlying sensorimotor integration and cognitive control experiments.

감각 운동 통합 및인지 제어 실험을 위해 완전 자동화 된 설치류 컨디셔닝 프로토콜

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. ...

Flat-floored Air-lifted Platform: A New Method for Combining Behavior with Microscopy or Electrophysiology on Awake Freely Moving Rodents

It is widely acknowledged that the use of general anesthetics can undermine the relevance of electrophysiological or microscopical data obtained from a living animal&#8217;s brain. Moreover, the lengthy recovery from anesthesia limits the frequency of repeated recording/imaging episodes in longitudinal studies. Hence, new methods that would allow stable recordings from non-anesthetized behaving mice are expected to advance the fields of cellular and cognitive neurosciences. Existing solutions range from mere physical restraint to more sophisticated approaches, such as linear and spherical treadmills used in combination with computer-generated virtual reality. Here, a novel method is described where a head-fixed mouse can move around an air-lifted mobile homecage and explore its environment under stress-free conditions. This method allows researchers to perform behavioral tests (e.g., learning, habituation or novel object recognition) simultaneously with two-photon microscopic imaging and/or patch-clamp recordings, all combined in a single experiment. This video-article describes the use of the awake animal head fixation device (mobile homecage), demonstrates the procedures of animal habituation, and exemplifies a number of possible applications of the method.

This method creates a tangible, familiar environment for the mouse to navigate and explore during microscopic imaging or single-cell electrophysiological recordings, which require firm fixation of the animal&#8217;s head.

평면 바닥의 공기 해제 플랫폼 : 새로운 방법이 깨어에 현미경 또는 전기 생리학과 행동을 결합하여 자유롭게 설치류 이동

It is widely acknowledged that the use of general anesthetics can undermine the relevance of electrophysiological or microscopical data obtained from a ...

Quantifying Cognitive Decrements Caused by Cranial Radiotherapy

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For many patients afflicted with CNS and non-CNS malignancies, radiotherapy and chemotherapy offer the best options for disease control. These treatments however come at a cost, and nearly all cancer survivors (~11 million in the US alone as of 2006) incur some risk for developing cognitive dysfunction, with the most severe cases found in patients subjected to cranial radiotherapy (~200,000/yr) for the control of primary and metastatic brain tumors1. Particularly problematic are pediatric cases, whose long-term survival plagued with marked cognitive decrements results in significant socioeconomic burdens2. To date, there are still no satisfactory solutions to this significant clinical problem.
We have addressed this serious health concern using transplanted stem cells to combat radiation-induced cognitive decline in athymic rats subjected to cranial irradiation3. Details of the stereotaxic irradiation and the in vitro culturing and transplantation of human neural stem cells (hNSCs) can be found in our companion paper (Acharya et al., JoVE reference). Following irradiation and transplantation surgery, rats are then assessed for changes in cognition, grafted cell survival and expression of differentiation-specific markers 1 and 4-months after irradiation. To critically evaluate the success or failure of any potential intervention designed to ameliorate radiation-induced cognitive sequelae, a rigorous series of quantitative cognitive tasks must be performed. To accomplish this, we subject our animals to a suite of cognitive testing paradigms including novel place recognition, water maze, elevated plus maze and fear conditioning, in order to quantify hippocampal and non-hippocampal learning and memory. We have demonstrated the utility of these tests for quantifying specific types of cognitive decrements in irradiated animals, and used them to show that animals engrafted with hNSCs exhibit significant improvements in cognitive function3.
The cognitive benefits derived from engrafted human stem cells suggest that similar strategies may one day provide much needed clinical recourse to cancer survivors suffering from impaired cognition. Accordingly, we have provided written and visual documentation of the critical steps used in our cognitive testing paradigms to facilitate the translation of our promising results into the clinic.

Cognitive impairment resulting from the radiotherapeutic management of brain tumors represents a clinically intractable condition that adversely impacts quality of life. The capability to critically evaluate potential interventions for ameliorating radiation-induced cognitive decrements ultimately depends on the capability to undertake rigorous quantitative assessments of cognition.

두개골 방사선 치료에 의한인지 감소를 Quantifying

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For ...

의학

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.

더블 H 미로 : 설치류의 강력한 행동 학습에 대한 테스트 및 메모리

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 ...

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 animals 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 forms of learning. Specifically, viral-mediated delivery is used to express a genetically modified inhibitory G-protein coupled receptor (the Designer Receptor) into a discrete brain region in the rodent. Three weeks later, when designer receptor expression levels are high, a pharmacological agent (the Designer Drug) is administered systemically 30 min prior to a specific behavioral session. The drug has affinity for the designer receptor and thus results in inhibition of neurons that express the designer receptor, but is otherwise biologically inert. The brain region remains silenced for 2-5 hr (depending on the dose and route of administration). Upon completion of the behavioral paradigm, brain tissue is assessed for correct placement and receptor expression. This approach is particularly useful for determining the contribution of individual brain regions to specific components of behavior and can be used across any number of behavioral paradigms.

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.

학습의 개별 단계에서 설치류에서 원격 음소거 신경 활동하는 방법

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

Survivable Stereotaxic Surgery in Rodents 

The ability to measure extracellular basal levels of neurotransmitters in the brain of awake animals allows for the determination of effects of different systemic challenges (pharmacological or physiological) to the CNS. For example, one can directly measure how the animal's midbrain dopamine projections respond to dopamine-releasing drugs like d-amphetamine or natural stimuli like food. In this video, we show you how to implant guide cannulas targeting specific sites in the rat brain, how to insert and implant a microdialysis probe and how to use high performance liquid chromatography coupled with electrochemical detection (HPLC-EC) to measure extracellular levels of oxidizable neurotransmitters and metabolites. Local precise introduction of drugs through the microdialysis probe allows for refined work on site specificity in a compound s mechanism of action. This technique has excellent anatomical and chemical resolution but only modest time resolution as microdialysis samples are usually processed every 20-30 minutes to ensure detectable neurotransmitter levels. Complementary ex vivo tools (i.e., slice and cell culture electrophysiology) can assist with monitoring real-time neurotransmission.

Survivable Stereotaxic Surgery in Rodents

The monitoring of extracellular neurotransmitter levels in distinct brain regions of freely moving animals offers insights on the link between neurotransmitter release and behavior. In vivo microdialysis coupled with electrochemical detection provides excellent anatomical and chemical resolution; and information on how basal neurotransmission is altered by pharmacological or physiological manipulations.

설치류에 살아서 Stereotaxic 외과

The ability to measure extracellular basal levels of neurotransmitters in the brain of awake animals allows for the determination of effects of different ...

생물학

Optogenetic Manipulation of Neuronal Activity to Modulate Behavior in Freely Moving Mice

Optogenetic modulation of neuronal circuits in freely moving mice affects acute and long-term behavior. This method is able to perform manipulations of single neurons and region-specific transmitter release, up to whole neuronal circuitries in the central nervous system, and allows the direct measurement of behavioral outcomes. Neurons express optogenetic tools via an injection of viral vectors carrying the DNA of choice, such as Channelrhodopsin2 (ChR2). Light is brought into specific brain regions via chronic optical implants that terminate directly above the target region. After two weeks of recovery and proper tool-expression, mice can be repeatedly used for behavioral tests with optogenetic stimulation of the neurons of interest.
Optogenetic modulation has a high temporal and spatial resolution that can be accomplished with high cell specificity, compared to the commonly used methods such as chemical or electrical stimulation. The light does not harm neuronal tissue and can therefore be used for long-term experiments as well as for multiple behavioral experiments in one mouse. The possibilities of optogenetic tools are nearly unlimited and enable the activation or silencing of whole neurons, or even the manipulation of a specific receptor type by light.
The results of such behavioral experiments with integrated optogenetic stimulation directly visualizes changes in behavior caused by the manipulation. The behavior of the same animal without light stimulation as a baseline is a good control for induced changes. This allows a detailed overview of neuronal types or neurotransmitter systems involved in specific behaviors, such as anxiety. The plasticity of neuronal networks can also be investigated in great detail through long-term stimulation or behavioral observations after optical stimulation. Optogenetics will help to enlighten neuronal signaling in several kinds of neurological diseases.

With optogenetic manipulation of specific neuronal populations or brain regions, behavior can be modified with high temporal and spatial resolution in freely moving animals. By using different optogenetic tools in combination with chronically implanted optical fibers, a variety of neuronal modulations and behavioral testing can be performed.

자유롭게 움직이는 마우스에 있는 행동을 조절하기 위하여 신경 활동의 광유전학 조작

Optogenetic modulation of neuronal circuits in freely moving mice affects acute and long-term behavior. This method is able to perform manipulations of ...

Simultaneous Monitoring of Wireless Electrophysiology and Memory Behavioral Test as a Tool to Study Hippocampal Neurogenesis

Brainwaves amplitude obtained from electroencephalography (EEG) has been well-recognized as a basis for cognitive capacity, memory, and learning on animals and humans. Adult neurogenesis mechanism is also linked to memory and learning improvement. Traditionally, researchers used to assess learning and memory parameters in rodent models by behavioral tasks. Therefore, the simultaneous monitoring of behavioral changes and EEG is particularly interesting in correlating data between brain activity and task-related behaviors. However, most of the equipment required to perform both studies are either complex, expensive, or uses a wired setup network that hinders the natural animals&#8217; movement. In this study, EEG was recorded with a wireless electrophysiology device along with the execution of a novel object recognition task (NORT). The animal&#8217;s behavior was monitored simultaneously by a video tracking system. Both recordings were analyzed offline by their timestamps which were synched to link EEG signals with the animal&#8217;s actions. Subjects consist of adult Wistar rats after medium-term environmental enrichment treatment. Six skull screw electrodes were fixed in pairs on both hemispheres over frontal, central, and parietal regions and were referenced to an electrode located posterior of the nasal bone. NORT protocol consists of exposing the animal to two identical objects for 10 min. After 2 h and 24 h, one of the objects was replaced with a novel one. Exploration time for each object was monitored by a behavioral tracking software (BTS) and EEG data recording. The analysis of the EEG synced with behavioral data consists of estimations of alpha and beta relative band power and comparisons between novel object recognition versus familiar object exploration, between three experimental stages. In this manuscript, we have discussed electrodes manufacturing process, epidural electrodes implantation surgery, environmental enrichment protocol, NORT protocol, BTS setup, EEG &#8211; BTS coupling for simultaneous monitoring in real-time, and EEG data analysis based on automatic events detection.

The protocol presented here provides information on the simultaneous electroencephalography (EEG) and behavioral assessment in real-time. We have discussed all steps involved in this protocol as an attractive solution for researchers in many fields of neuroscience, particularly in learning and memory areas.

해마 신경 발생을 연구하기 위한 도구로서의 무선 전기생리학 및 기억 행동 테스트의 동시 모니터링

Brainwaves amplitude obtained from electroencephalography (EEG) has been well-recognized as a basis for cognitive capacity, memory, and learning on ...

Craniotomy Procedure for Visualizing Neuronal Activities in Hippocampus of Behaving Mice

Imaging neuronal activities at single-cell resolution in awake behaving animals is a very powerful approach for the investigation of neural circuit functions in systems neuroscience. However, high absorbance and scattering of light in mammalian tissue limit intravital imaging mostly to superficial brain regions, leaving deep-brain areas, such as the hippocampus, out of reach for optical microscopy. In this video, we show the preparation and implantation of the custom-made imaging window to enable chronic in vivo imaging of the dorsal hippocampal CA1 region in head-fixed behaving mice. The custom-made window is supplemented with an infusion cannula that allows targeted delivery of viral vectors and drugs to the imaging area. By combining this preparation with wide-field imaging, we performed a long-term recording of neuronal activity using a fluorescent calcium indicator from large subsets of neurons in behaving mice over several weeks. We also demonstrated the applicability of this preparation for voltage imaging with single-spike resolution. High-performance genetically encoded indicators of neuronal activity and scientific CMOS cameras allowed the recurrent visualization of subcellular morphological details of single neurons at high temporal resolution. We also discuss the advantages and potential limitations of the described method and its compatibility with other imaging techniques.

This article demonstrates the preparation of a custom-made imaging window supplemented with infusion cannula and its implantation onto the CA1 region of the hippocampus in mice.

마우스를 면도하는 해마에서 신경 활동을 시각화하기위한 두개골 절제술 절차

Imaging neuronal activities at single-cell resolution in awake behaving animals is a very powerful approach for the investigation of neural circuit ...