Beyinciğe Bağımlı Duyusal İlişkisel Öğrenmeyi İzlemek için Esnek Bir Platform

Özet

İki tırmanma elyafına bağımlı ilişkisel öğrenme görevi sırasında hayvan davranışlarını izlemek için tek bir platform geliştirdik. Düşük maliyetli tasarım, fiber ile ilişkili serebellar aktiviteye tırmanmaya yönelik optogenetik veya görüntüleme deneyleriyle entegrasyona izin verir.

Özet

Purkinje hücrelerine fiber girişlerinin tırmanması, beyinciğe bağımlı ilişkisel öğrenme için kritik olan öğretici sinyaller sağlar. Bu sinyallerin kafaya sabitlenmiş farelerde incelenmesi, görüntüleme, elektrofizyolojik ve optogenetik yöntemlerin kullanımını kolaylaştırır. Burada, bir koşu tekerleğinde serbestçe lokomote yapan kafa sabit farelerde ilişkisel öğrenmenin izlenmesine izin veren düşük maliyetli bir davranışsal platform (~ 1000 $) geliştirilmiştir. Platform iki ortak ilişkisel öğrenme paradigmasını içerir: göz kırpma koşullandırması ve gecikmiş dokunsal irkilme koşullandırması. Davranış bir kamera kullanılarak ve tekerlek hareketi bir dedektör tarafından izlenir. Bileşenleri ve kurulumu açıklıyoruz ve eğitim ve veri analizi için ayrıntılı bir protokol sağlıyoruz. Bu platform, optogenetik stimülasyon ve floresan görüntülemenin dahil edilmesine izin verir. Tasarım, tek bir ana bilgisayarın aynı anda birden fazla hayvanı eğitmek için birden fazla platformu kontrol etmesini sağlar.

Giriş

Koşullu bir yanıt ortaya çıkarmak için uyaranlar arasındaki saniyenin altındaki ilişkinin Pavlovian koşullandırılması, serebellara bağımlı öğrenmeyi araştırmak için uzun zamandır kullanılmaktadır. Örneğin, klasik gecikmeli göz kırpma koşullandırmasında (DEC), hayvanlar, her zaman bir refleks yanıp sönmesini ortaya çıkaran koşulsuz bir uyaranla (ABD; örneğin, korneaya uygulanan bir hava üflenmesi) tekrar tekrar eşleştirildiğinde, nötr bir koşullu uyarana (CS; örneğin, bir ışık parlaması veya işitsel ton) yanıt olarak iyi zamanlanmış bir koruyucu göz kırpma yapmayı öğrenirler. ve CS'nin sonunda veya yakınında gelir. Öğrenilen yanıt koşullu yanıt (CR) olarak adlandırılırken, refleks yanıt koşulsuz yanıt (UR) olarak adlandırılır. Tavşanlarda, beyinciğe özgü lezyonlar bu öğrenme biçimini bozar ^1,2,3,4. Ayrıca, tırmanan fiber girdileri⁵ tarafından yönlendirilen Purkinje hücre kompleksi sivri uçları, uygun şekilde zamanlanmış CR'lerin elde edilmesi için gerekli bir ^6,7 ve yeterli ^8,9 sinyali sağlar.

Daha yakın zamanlarda, kafa sabit fareler için fiber bağımlı ilişkisel öğrenme paradigmalarına tırmanmak geliştirilmiştir. DEC, bu konfigürasyona uyarlanan ilk ilişkisel öğrenme paradigması^10,11'dir. Kafaya sabitlenmiş farelerde DEC, serebellar bölgeleri tanımlamak için kullanılmıştır 11,12,13,14,15,16,17 ve devre elemanları ^11,1 2,13,14,15,18,19 görev edinimi ve neslinin tükenmesi için gerekli olanlar. Bu yaklaşım aynı zamanda görev parametrelerinin hücresel düzeydeki fizyolojik temsilinin^13,15,16 öğrenme ile nasıl geliştiğini göstermek için de kullanılmıştır.

Göz kırpmaya ek olarak, gecikmiş irkilme dokunsal koşullandırma (DTSC) paradigması yakın zamanda kafaya sabitlenmiş fareler²⁰ için yeni bir ilişkisel öğrenme görevi olarak geliştirilmiştir. Kavramsal olarak DEC'e benzer şekilde, DTSC, nötr bir CS'nin bir ABD ile sunumunu, UR olarak^21,22'lik bir irkilme refleksini devreye sokmak için yeterli yoğunlukta yüze bir ^dokunuşu içerir. DTSC paradigmasında, hem UR hem de CR, bir tekerlek üzerinde geriye doğru hareket olarak okunur. DTSC şimdi ilişkisel öğrenmenin serebellar aktiviteyi ve gen ekspresyonu kalıplarını nasıl değiştirdiğini ortaya çıkarmak için kullanılmıştır²⁰.

Bu çalışmada, DEC veya DTSC'nin tek bir platformda esnek bir şekilde uygulanması için bir yöntem geliştirilmiştir. Uyaran ve platform öznitelikleri Şekil 1'de şematize edilmiştir. Tasarım, bir kamera ile hayvan davranışını izleme kapasitesinin yanı sıra bir tekerlek üzerindeki fare hareketini izlemek için bir döner kodlayıcı içerir. Veri kaydı ve deneme yapısının tüm yönleri, eşleştirilmiş mikrodenetleyiciler (Arduino) ve tek kartlı bir bilgisayar (SBC; Ahududu Pi). Bu cihazlara sağlanan bir grafik kullanıcı arayüzü üzerinden erişilebilir. Burada kurulum, deneme hazırlama ve yürütme için bir iş akışı ve veri görselleştirme için özelleştirilmiş bir analiz işlem hattı sunuyoruz.

Protokol

Burada açıklanan hayvan protokolleri, Princeton Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komiteleri tarafından onaylanmıştır.

1. SBC'yi ayarlama

1. Fotoğraf makinesi seri arabirimi (CSI) kablosunu Raspberry NoIR V2 fotoğraf makinesine ve SBC'deki kamera bağlantı noktasına bağlayın.
2. SBC işletim sistemini ana bilgisayara indirin. İşletim sistemi görüntüsünü mikro güvenli dijital (microSD) bir karta yazın.
   NOT: Raspberry Pi SBC için bu prosedürlerle ilgili ayrıntılı talimatlar başka bir yerde bulunabilir²³. Sistem aşağıdaki işletim sistemleri kullanılarak test edilmiştir: Stretch, Buster, Bullseye.
3. Güvenli kabuk iletişimini etkinleştirmek için, microSD kartın önyükleme bölümünde "ssh" adlı uzantısız bir dosya oluşturun. Bu yapıldıktan sonra, microSD kartı ana makineden çıkarın ve SBC microSD kart yuvasına takın. SBC'ye güç kaynağını takarak güç verin.
4. SBC'yi ana bilgisayara kablolu bir bağlantıyı kabul edecek şekilde hazırlayın.
   1. SBC'ye uygun bir kabloyla bir monitör takın. Bir terminal açın, ifconfig komutunu yazın ve SBC'nin ethernet IP adresini kaydedin.
      NOT: Raspberry Pi model 3B+ bir HDMI ekran bağlantı noktasına sahipken, model 4B'de bir mikro-HDMI bağlantı noktası vardır.
   2. Raspberry Pi yapılandırma ayarının Arabirim sekmesine gidin ve Kamera, güvenli kabuk ağ protokolü (SSH) ve Sanal Ağ Bilgi İşlem (VNC) seçeneklerini etkinleştirin.
5. Ana bilgisayar ile SBC arasında kablolu bir bağlantı kurun.
   1. SBC'deki ethernet bağlantı noktasına ve bir ana bilgisayara bir ethernet kablosu bağlayın. Bu kabloların diğer ucunu bir ethernet anahtarına takın.
   2. VNC görüntüleyici²⁴ gibi bir sanal ağ bilgi işlem istemcisi kullanın ve SBC IP adresini ve varsayılan kimlik doğrulamasını (kullanıcı = "pi", parola = "ahududu") kullanarak masaüstüne erişin.
6. Protokol adımlarında bulunan gerekli yazılımları indirin.
   DİKKAT: SBC'ye yetkisiz erişimi önlemek için varsayılan kullanıcı adını ve parolayı değiştirin.
   1. Makine yazılımını indirmek için SBC terminaline aşağıdaki komutu girin:
      git klonu --derinlik=1 https://github.com/gerardjb/assocLearnRig
   2. Gerekli python kütüphanelerini indirmek için aşağıdaki komutları girin.
      cd assocLearnRig
      python3 setup.py
   3. Mikrodenetleyici üzerinde doğrudan kontrole izin vermek için, SBC'ye bağlanın ve 1.6.4-1.6.7 adımlarını izleyerek mikrodenetleyici tümleşik geliştirme ortamını (IDE) indirin.
   4. SBC masaüstünde web tarayıcısını açın ve https://arduino.cc/en/software'a gidin. IDE'nin en son Linux ARM 32 bit sürümünü indirin.
   5. SBC masaüstünde bir terminal penceresi açın ve cd Downloads/ yazarak indirilenler dizinine gidin
   6. IDE'yi yüklemek için, terminale aşağıdaki komutları yazın:
      tar -xf arduino--linuxarm.tar.xz
      sudo mv arduino- /opt
      sudo /opt/arduino-/install.sh
      (burada indirilen IDE'nin sürümüdür)
   7. SBC masaüstünde mikrodenetleyici IDE'nin bir örneğini açın. Araçlar > Kitaplıkları Yönet menü seçeneğini belirleyin. Paul Stoffregen'den "Encoder" kütüphanesini yükleyin.
7. SBC yerleşik belleği bir USB flash sürücüyle genişletin.
   1. SBC'deki bir USB bağlantı noktasına bir başparmak sürücü takın. Varsa bir USB 3.0 bağlantı noktası kullanın.
   2. Başparmak sürücüsünü ve benzersiz başvurusunu ( UUID) bulmak için ls -l /dev/disk/by-uuid/ terminalini yazın. UUID'yi kaydedin.
   3. Pi kullanıcısının USB aygıtına yazmasına izin vermek için, aşağıdaki komutları terminale tek tek yazın:
      sudo mkdir /media/usb
      sudo chown -R pi:pi /media/usb
      sudo mount /dev/sda1 /media/usb -o uid=pi,gid=pi
      NOT: Başparmak sürücü, SBC yeniden başlatıldığında /etc/fstab konumundaki fstab dosyasının sonuna aşağıdaki satır eklenerek otomatik olarak bağlanacak bir aygıt olarak eklenebilir:
      UUID= /media/usb vfat auto,nofail,noatime,users,rw,uid=pi,gid=pi 0 0

2. Kablolama uyaran donanım ve montaj aşaması

1. Mikrodenetleyicileri bağlayın ve hazırlayın.
   1. SBC'yi mikrodenetleyicinin programlama portuna (Arduino Due) USB2 tip A - USB2 mikro kablosuyla bağlayın.
      NOT: Düzgün çalışmasını sağlamak için Malzeme Tablosundaki ürün gibi yüksek kaliteli bir kablo kullanın.
   2. İndirilen proje deposunda "dueAssocLearn.ino" dosyasını bulun. Mikrodenetleyici IDE ile çizimi açın ve SBC'ye bağlı mikrodenetleyiciye yükleyin.
   3. Ana bilgisayara Arduino IDE'nin uygun sürümünü indirin ve yükleyin.
   4. Ana bilgisayarı USB2 tip B - USB2 tip A kablosuyla mikrodenetleyiciye (Arduino Uno) bağlayın.
   5. GitHub deposuna (https://github.com/gerardjb/assocLearnRig) gidin ve "DTSC_US.ino" çizimini ana bilgisayara indirin.
   6. Ana bilgisayarda, mikrodenetleyici IDE'sini çalıştırın ve "DTSC_US.ino" çizimini açın, ardından mikrodenetleyiciye yükleyin.
2. Mikrodenetleyicilere, breadboard'a, LED'lere, döner kodlayıcıya, sürücülü step motora ve sürücülü solenoid valfe Şekil 2'deki Fritzing diyagramında gösterildiği gibi kabloları bağlayın.
3. Step motora ve solenoid valfe güç verin.
   1. Bir güç kaynağının bir kanalını step motor sürücüsünün +V ve GND pimlerine düzgün bir şekilde bağlayın.
   2. Güç kaynağını açın ve bağlı kanal voltajını 25 V'a ayarlayın.
      NOT: Step motor, sürücü ve güç kaynağı arasındaki bağlantılar doğru yapılandırılmışsa, step motor sürücüsündeki yeşil gösterge LED'i yanar.
   3. Bir güç kaynağının pozitif kablosunu solenoid valf sürücüsü tutma voltajı pimine ve diğer pozitif kabloyu ani voltaj pimine düzgün bir şekilde bağlayın.
   4. Negatif uçları kontrol sinyaliyle paylaşılan bir zemine takın.
   5. Güç kaynağını açın ve tutma voltajına bağlı kanalı yaklaşık 2,5 V'a ve ani voltaja bağlı kanalı yaklaşık 12 V'a ayarlayın.
4. Luer adaptörünü kullanarak ~20 PSI basınca ayarlanmış bir hava kaynağını solenoid valfe bağlayın.
5. Tüm uyaran bileşenlerinin ve kameranın düzgün çalışıp çalışmadığını test edin.
   1. SBC'de bir terminal açın ve klonlanan GitHub deposuna gitmek için cd ~/assocLearnRig yazın.
   2. Terminalde, kontrol grafiği kullanıcı arabirimini başlatmak için python3 assocLearnRig_app.py yazın.
   3. Akış düğmesine basarak kamera akışını başlatın.
   4. DEC Radyo düğmesini seçin, mikrodenetleyiciye yükleyin ve Oturumu Başlat düğmesine basarak varsayılan parametrelerle bir oturum başlatın.
      NOT: Bu adımdan sonra, terminalde veri günlüğünün bir çıktısı görünmeli, kamera akışındaki mesaj kaybolmalı ve LED CS ve solenoid valf US her deneme sırasında uygun zamanlarda açılıp kapanmalıdır.
   5. Oturum sona erdikten sonra, DTSC Radyo düğmesi seçili olarak önceki adımları tekrarlayın.
      NOT: GitHub deposundaki çizimler ("testStepper.ino", "testRotary.ino" ve "testSolenoid.ino"), yukarıdaki adımlar tatmin edici sonuçlar sağlamazsa tek tek bileşenleri test etmek için kullanılabilir.
6. Koşu tekerleğini yapın.
   1. Bir köpük silindirinden 3 inçlik bir tekerlek kesin. Tam tekerlek merkezinde 1/4 inçlik bir delik açın, böylece tekerlek farenin hareketi tarafından çevrildiğinde sallanmayacaktır.
   2. Tekerleğe 1/4 inçlik bir şaft yerleştirin ve tekerleğin her iki tarafına yerleştirilmiş sıkma göbeklerini kullanarak yerine sabitleyin.
7. Döner kodlayıcıyı bir M3 cıvata kullanarak 4,5" alüminyum kanala takın. Alüminyum breadboard üzerindeki alüminyum kanalı, gösterildiği gibi 1/4" cıvata, somun ve yıkayıcı ile dik açılı bir braket kullanarak stabilize edin.
8. Tekerleği ve döner kodlayıcıyı bir şaft kaplin manşonu kullanarak takın.
9. Tekerlek milinin serbest tarafını, breadboard montajlı optik direğe monte edilmiş dik açılı bir uç kelepçesine yerleştirilmiş bir rulman ile stabilize edin.
   NOT: Tekerleğin elle döndürülürken sallanmadan serbestçe döndüğünden emin olun.
10. Uyaran donanımını, kafa kısıtlamasını, kızılötesi ışık dizisini ve pikamerayı monte edilmiş tekerleğin etrafına yerleştirin.
    1. Optik direkleri ve dik açılı direk kelepçelerini kullanarak koltuk başlıklarını, kafa direkleri tekerlek aksının 1,5 cm önünde ve tekerlek yüzeyinin 2 cm yukarısında olacak şekilde konumlandırın. (Değerler 20 g'lık bir fare içindir).
    2. DEC US için kullanılan CS LED ve solenoid valf çıkışını, DEC için kullanılan gözden 1 cm'den daha az uzağa yerleştirin.
    3. DTSC US için kullanılan step motoru monte edin
    4. Picamera'yı hayvanın olacağı yerden ~ 10 cm uzaklıktaki optik bir direğe monte edin.
       NOT: Picamera montajının tasarımı, GitHub deposundaki "RaspPiCamMount1_1.stl" dosyasından bir 3D yazıcıda yapılabilir.
    5. Kızılötesi ışık dizisini biraz yukarıya ve doğrudan pikamera ile aynı taraftaki yüzün konumuna bakacak şekilde yerleştirin.
    6. Bir sıkma göbeği kullanarak 1/4" şafta monte edilmiş bir akrilik parçasının kenarına köpük bantlayarak DTSC için dokunsal bir uyaran yapın. Dokunsal uyaranı step motor miline takın.
       NOT: Akrilik parçanın tasarımı, GitHub deposundaki "TactileStimDesign.pdf" deseni izlenerek lazerle kesilebilir.

3. Davranış deneylerinin hazırlanması ve çalıştırılması

1. Fare kafa plakasının implante edilmesi.
   1. Stereotaktik bir çerçevede% 2 izofluran ve kafa sabiti kullanarak bir fareyi anestezi altına alın.
   2. Gözlere oftalmik merhem uygulayın.
   3. Sabunlu su ve steril bir neşter kullanarak kafa derisini tıraş edin. Doğrudan insizyon bölgesinin derisinin altına lidokain enjekte edin ve cerrahi bölgeyi povidon ile temizleyin.
   4. Kafa derisinin orta çizgisi boyunca gözlerin arka kenarından kafatasının arka kenarına kadar bir neşter ile bir kesi yapın, kafatasına çok sert basmamaya dikkat edin.
   5. Kesisi açın ve açık tutmak için her iki tarafı steril hemostatlarla kelepçeleyin. Etanol ile batırılmış bir pamuklu çubuk kullanarak periostu yavaşça çıkarın ve açıkta kalan kafatasının yüzeyinin kurumasını bekleyin.
   6. Kafa plakası seviyesini kafatası üzerine yerleştirin ve kafa plakasının ön tarafını gözlerin arkasına yerleştirdiğinizden emin olun. Kafa plakasını kafatasına tutturmak için siyanoakrilat yapıştırıcı kullanın ve yapıştırıcının tamamen kurumasını bekleyin.
   7. Diş çimento tozunu (1 kepçe), çözücüyü (2 damla) ve katalizörü (1 damla) bir karıştırma kabında karıştırın ve maruz kalan kemiğin tüm bölgelerine uygulayın. Yüzey, kafa plakasının üst kenarı ile aynı hizaya gelene kadar katmanlar ekleyin ve başlık plakasının kafatasına sıkıca tutturulduğundan emin olun.
   8. Gerekirse cildi başlığın arkasına ve önüne kapatarak dikin.
   9. Hayvanın en az 5 gün boyunca iyileşmesine izin verirken, kurumsal kılavuzlara göre carprofen gibi ameliyat sonrası analjezi enjekte edin.
2. Davranış oturumlarına hazırlanma.
   1. Test hayvanlarının, deneylerden önceki 5 gün boyunca 30 dakikalık seanslar boyunca baş dayanağına monte ederek platforma alışmalarına izin verin.
      NOT: Alışkanlık seanslarının sonunda, hayvanlar tekerlek üzerinde rahatça koşmalıdır.
   2. (Yalnızca DEC) Seanslardan önce, solenoid valf çıkışının >1 cm uzaklıktaki hedef göze ortalandığından emin olun.
   3. (Yalnızca DEC) Basmalı düğmeyi kullanarak bir hava pufunu manuel olarak harekete geçirin. Farenin, kambur bir duruş benimsemek veya etkilenen perioküler bölgeyi ipsilateral ön pençe ile tutmak gibi açık stres belirtileri göstermeden derhal bir göz kırpması oluşturduğundan emin olun.
   4. (Yalnızca DTSC) Seanslardan önce, dokunsal uyaranın ~ 1,5 cm uzağa yerleştirilmiş hayvanın burnuna ortalandığından emin olun.
      NOT: DTSC davranışsal oturumu çalışmadığında, el ile yeniden konumlandırmaya izin vermek için step motor otomatik olarak devre dışı bırakılır.
   5. (Yalnızca DTSC) SBC terminalinde, GUI'yi başlatmak için python3 assocLearnRig_app.py yazın.
   6. (Yalnızca DTSC) GUI'deki Oturumu Başlat düğmesine basarak varsayılan parametrelerle üç denemeden oluşan bir test oturumu çalıştırın.
   7. (Yalnızca DTSC) Terminale yazdırılan günlüğe kaydedilen verilerin, her denemede ABD'yi takiben döner kodlayıcıda 20'den büyük, ancak 100 adımdan daha az bir sapma gösterdiğinden emin olun.
      DİKKAT: Zarar görmemek ve hayvana stresi azaltmak için, uyaranı hayvandan daha uzağa başlatın ve gerekli koşullar yerine getirilene kadar yaklaştırın.
3. Veri günlüğü ile davranışsal oturumlar çalıştırma.
   1. Baş kısıtlamasına bir fare takın.
   2. SBC'nin terminalinde, GUI'yi başlatmak için python3 assocLearnRig_app.py yazın.
   3. Davranışsal denemeler sırasında kamera kayıtlarına izin vermek için Akış düğmesine basın.
      NOT: Oturumlar kamera olmadan çalıştırılabilir. Bu durumda, yalnızca döner kodlayıcıdan gelen veriler ve uyaran sunum zaman damgaları günlüğe kaydedilir.
   4. Hayvan kimliği alanına hayvan için tanımlayıcı bilgileri girin ve Set düğmesine basın.
   5. Hangi davranışsal paradigmanın istendiğine bağlı olarak Oturum Türü başlığı altındaki radyo düğmesinden DEC veya DTSC'yi seçin.
   6. İstediğiniz deney parametrelerini Hayvan Kimliği alanının altındaki alanlara girin ve Arduino'ya Yükle düğmesine basın.
      NOT: Deneme parametrelerinin ayrıntıları GitHub deposu README bölümünde bulunabilir.
   7. Oturumu başlatmak için Oturumu Başlat düğmesine basın.
   8. Bir oturum başlatıldığında, veriler SBC başparmak sürücü bağlama noktasındaki "/media/usb" dizininde oluşturulan yeni bir dizinde günlüğe kaydetmeye başlar.

4. Verileri dışa aktarma ve analiz etme

1. Kaydedilen tüm oturumları ana bilgisayara aktarmak için bir komut istemi açın ve pscp -r pi@Pi_IP_address:/media/usb* komutunu host_computer_destination girin, ardından SBC parolasıyla kimliğinizi doğrulayın.
   NOT: Yukarıdaki komut bir Windows makinesi içindir. Mac ve Linux makinelerde terminali kullanın ve "pscp" yerine "scp" yazın.
2. Ana bilgisayara Anaconda²⁵ veya başka bir python paket yöneticisi (PPM) yükleyin.
3. GitHub deposuna gidin ve "analyzeSession.py", "summarizeSessions.py", "session2mp4s.py" ve "requirementsHost.txt" indir.
4. Bir PPM istemi açın ve Python paket yüklemesinin gerekli python kitaplıklarına sahip olduğundan emin olmak için conda install --file directory_containing_requirementsHostrequirements Host.txt yazın.
5. "directory_containing_analyzeData" ve "analyzeData.py" içeren dizine gitmek için istemde cd session2mp4s.py yazın. python analyzeSession.py yazarak analiz programını çalıştırın
   NOT: Python 2 sürümü Python olarak kullanılıyorsa bir hata mesajı oluşturulur. Sürümü denetlemek için, istemde python -V yazın.
6. İstendiğinde verileri içeren dizini seçin. Birden çok alt dizine sahip dizinler sırayla analiz edilecektir.
7. DEC oturumları için, analiz edilen her oturum dizini için, deneme ortalaması görüntüsünden farenin gözünü içeren bir ilgi alanı (ROI) seçin.
   NOT: Son analiz veri dosyaları ve özet grafikler, analiz edilen her oturum dizininin bir alt dizinine doldurulur.
8. Birden çok oturumda özet veriler oluşturmak için python summarizeSessions.py yazın.
9. Görüntüleme veri dosyalarını görüntülenebilir session2mp4s.py dosyalarına dönüştürmek için python .mp4 yazın.

Sonuçlar

DEC deneyleri ve analizleri için iş akışı
Doğru deneysel parametre seçimi, başarılı gecikmeli göz kırpma koşullandırma (DEC) eğitimi için önemlidir. Burada sunulan veriler için, GUI 350 ms'lik bir CS süresi ve 50 ms'lik bir ABD süresi seçmek için kullanılmıştır. Bu eşleştirme, 300 ms'lik bir uyarıcılar arası aralıkla sonuçlanır: düşük genlikli CR üretimini önlemek için yeterince uzun¹⁰ ve zayıf öğrenme veya iz koşullandırma rejimine ...

Tartışmalar

Burada özetlenen ilişkili protokollere sahip platform, iki duyusal ilişkisel öğrenme görevinde hayvan davranışını güvenilir bir şekilde izlemek için kullanılabilir. Her görev, tırmanan fiber yolu boyunca sağlam iletişime bağlıdır. Burada açıklanan tasarımda, serebellar yanıtın öğrenilmesini ve kaydedilmesini / pertürbasyonunu kolaylaştırmak için unsurları birleştiriyoruz. Bunlar, serbest hareket ^11,18'in yanı sıra kafa sabitlemesine izin veren bir tek...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
"B" Quick Base For C&B METABOND - 10 mL bottle	Parkell	S398	Dental cement solvent
"C" Universal TBB Catalyst - 0.7 mL	Parkell	S371	Catalyst
#8 Washers	Thorlabs	W8S038	Washers
0.250" (1/4") x 8.00" Stainless Steel Precision Shafting	Servocity	634172	1/4" shaft
0.250” (0.770") Clamping Hub	Servocity	545588	Clamping hub
1/4" to 6 mm Set Screw Shaft Coupler- 5 pack	Actobotics	625106	Shaft-coupling sleeve
1/4"-20 Cap Screws, 3/4" Long	Thorlabs	SH25S075	1/4" bolt
100 pcs 5 mm 395–400 nm UV Ultraviolet LED Light Emitting Diode Clear Round Lens 29 mm Long Lead (DC 3V) LEDs Lights +100 pcs Resistors	EDGELEC	‎ED_YT05_U_100Pcs	CS LEDs
2 m Micro HDMI to DVI-D Cable - M/M - 2 m Micro HDMI to DVI Cable - 19 pin HDMI (D) Male to DVI-D Male - 1920 x 1200 Video	Star-tech	‎HDDDVIMM2M	Raspberry Pi4B to monitor cable
256 GB Ultra Fit USB 3.1 Flash Drive	SanDisk	‎SDCZ430-256G-G46	USB thumb drive
3.3 V–5 V 4 Channels Logic Level Converter Bi-Directional Shifter Module	Amazon	B00ZC6B8VM	Logic level shifter
32 GB 95 MB/s (U1) microSDHC EVO Select Memory Card	Samsung	‎MB-ME32GA/AM	microSD card
4.50" Aluminum Channel	Servocity	585444	4.5" aluminum channel
48-LED CCTV Ir Infrared Night Vision Illuminator	Towallmark	SODIAL	Infrared light array
4PCS Breadboards Kit Include 2PCS 830 Point 2PCS 400 Point Solderless Breadboards for Proto Shield Distribution Connecting Blocks	REXQualis	B07DL13RZH	Breadboard
5 Port Gigabit Unmanaged Ethernet Network Switch	TP-Link	‎TL-SG105	Ethernet switch
5 V 2.5 A Raspberry Pi 3 B+ Power Supply/Adapter	Canakit	‎DCAR-RSP-2A5	Power supply for Raspberry Pi 3B+
5-0 ETHILON BLACK 1 x 18" C-3	Ethicon	668G	Sutures
6 mm Shaft Encoder 2000 PPR Pushpull Line Driver Universal Output Line Driver Output 5-26 V dc Supply	Calt	B01EWER68I	Rotary encoder
Ø1/2" Optical Post, SS, 8-32 Setscrew, 1/4"-20 Tap, L = 1", 5 Pack	Thorlabs	TR1-P5	Optical posts
Ø1/2" Optical Post, SS, 8-32 Setscrew, 1/4"-20 Tap, L = 2", 5 Pack	Thorlabs	TR2-P5	Optical posts
Ø1/2" Optical Post, SS, 8-32 Setscrew, 1/4"-20 Tap, L = 4", 5 Pack	Thorlabs	TR4-P5	Optical posts
Ø1/2" Optical Post, SS, 8-32 Setscrew, 1/4"-20 Tap, L = 6", 5 Pack	Thorlabs	TR6-P5	Optical posts
Ø1/2" Post Holder, Spring-Loaded Hex-Locking Thumbscrew, L = 2"	Thorlabs	PH2	Optical post holder
Adapter-062-M X LUER LOCK-F	The Lee Co.	TMRA3201950Z	Solenoid valve luer adapter
Aeromat Foam Roller Size: 36" Length	Aeromat	B002H3CMUE	Foam roller
Aluminum Breadboard 10" x 12" x 1/2", 1/4"-20 Taps	Thorlabs	MB1012	Aluminum breadboard
Amazon Basics HDMI to DVI Adapter Cable, Black, 6 Feet, 1-Pack	Amazon	HL-007347	Raspberry Pi3B+ to monitor cable
Arduino  Uno R3	Arduino	A000066	Arduino Uno (microcontroller board)
Arduino Due	Arduino	‎A000062	Arduino Due (microcontroller board)
Bench Power Supply, Single, Adjustable, 3 Output, 0 V, 24 V, 0 A, 2 A	Tenma	72-8335A	Power supply
Clear Scratch- and UV-Resistant Cast Acrylic Sheet, 12" x 24" x 1/8"	McMaster Carr	8560K257	Acrylic sheet
CNC Stepper Motor Driver 1.0–4.2 A 20–50 V DC 1/128 Micro-Step Resolutions for Nema 17 and 23 Stepper Motor	Stepper Online	B06Y5VPSFN	Stepper motor driver
Compact Compressed Air Regulator, Inline Relieving, Brass Housing, 1/4 NPT	McMaster Carr	6763K13	Air source regulator
Cotton Swab	Puritan	806-WC	Cotton swab
Dell 1908FP 19" Flat Panel Monitor - 1908FPC	Dell	1908FPC	Computer monitor
Flex Cable for Raspberry Pi Camera	Adafruit	2144	camera serial interface cable
High Torque Nema 17 Bipolar Stepper Motor 92 oz·in/65 N·cm 2.1 A Extruder Motor	Stepper Online	17HS24-2104S	Stepper motor
Isoflurane	Henry Schein	66794001725	Isoflurane
Krazy Maximum Bond Permanent Glue, 0.18 oz.	Krazy Glue	KG483	Cyanoacrylate glue
Lidocaine HCl	VetOne	510212	Lidocaine
Low-Strength Steel Hex Nut, Grade 2, Zinc-Plated, 1/4"-20 Thread Size	McMaster Carr	90473A029	Nuts
M3 x 50 mm Partially Threaded Hex Key Socket Cap Head Screws 10 pcs	Uxcell	A16040100ux1380	M3 bolt
NEMA 17 Stepper Motor Mount	ACTOBOTICS	555152	Stepper motor mount
Official Raspberry Pi Power Supply 5.1 V 3 A with USB C - 1.5 m long	Adafruit	4298	Power supply for Raspberry Pi 4B
Optixcare Dog & Cat Eye Lube Lubricating Gel, 0.70-oz tube	Optixcare	142422	Opthalimic ointment
Precision Stainless Steel Ball Bearing, Shielded, Trade No. R188-2Z, 13000 rpm Maximum Speed	McMaster-Carr	3759T57	Bearing
Premium Female/Female Jumper Wires - 40 x 6"	Adafruit	266	Wires
Premium Female/Male 'Extension' Jumper Wires - 40 x 6" (150 mm)	Adafruit	826	Wires
Premium Male/Male Jumper Wires - 40 x 6"	Adafruit	758	Wires
Radiopaque L-Powder for C&B METABOND - 5 g	Parkell	S396	Dental cement powder
Raspberry Pi (3B+ or 4B)	Adafruit	3775 or 4295	Raspberry Pi
Raspberry Pi NoIR Camera Module V2 - 8MP 1080P30	Raspberry Pi Foundation	RPI3-NOIR-V2	Raspberry NoIR V2 camera
Right-Angle Bracket, 1/4" (M6) Counterbored Slot, 8-32 Taps	Thorlabs	AB90E	Right-angle bracket
Right-Angle Clamp for Ø1/2" Posts, 3/16" Hex	Thorlabs	RA90	Right-angle optical post clamp
Right-Angle End Clamp for Ø1/2" Posts, 1/4"-20 Stud and 3/16" Hex	Thorlabs	RA180	Right-angle end clamp
RJ45 Cat-6 Ethernet Patch Internet Cable	Amazon	‎CAT6-7FT-5P-BLUE	Ethernet cable
Rotating Clamp for Ø1/2" Posts, 360° Continuously Adjustable, 3/16" Hex	Thorlabs	SWC	Rotating optical post clamps
Spike & Hold Driver-0.1 TO 5 MS	The Lee Co.	IECX0501350A	Solenoid valve driver
Swivel Base Adapter	Thorlabs	UPHA	Post holder adapter
USB 2.0 A-Male to Micro B Cable, 6 feet	Amazon	‎7T9MV4	USB2 type A to USB2 micro cable
USB 2.0 Printer Cable - A-Male to B-Male, 6 Feet (1.8 m)	Amazon	B072L34SZS	USB2 type B to USB2 type A cable
VHS-M/SP-12 V	The Lee Co.	INKX0514900A	Solenoid valve
Zinc-Plated Steel 1/4" washer, OD 1.000"	McMaster Carr	91090A108	Washers