Uyanık Marmosetlerde Elektroensefalografi Ölçümleri: Türgül Seslendirmelerin Dinlenmesi

Özet

Dilin evrimini incelemek için, insanlardaki beyin mekanizmalarını insan olmayan primatlardaki mekanizmalarla karşılaştırmak önemlidir. Uyanık hayvanların elektroensefalografisini (EEG) noninvaziv olarak ölçmek için bir yöntem geliştirdik. İnsanlar ve hayvanlar arasındaki EEG verilerini, onlara zarar vermeden uzun vadede doğrudan karşılaştırmamızı sağlar.

Özet

Sesli iletişim, primatların sosyal etkileşimlerinde, özellikle hayatta kalma ve sosyal organizasyonda çok önemli bir rol oynar. İnsanlar, dil biçiminde benzersiz ve gelişmiş bir sesli iletişim stratejisi geliştirdiler. İnsan dilinin evrimini incelemek için, insanlarda ses işlemenin altında yatan sinirsel mekanizmaları araştırmak ve beyin mekanizmalarının insan olmayan primatlardaki mekanizmalarla karşılaştırarak nasıl evrimleştiğini anlamak gerekir. Burada, uyanık insan olmayan primatların elektroensefalografisini (EEG) noninvaziv olarak ölçmek için bir yöntem geliştirdik. Bu kayıt yöntemi, hayvanlara zarar vermeden uzun vadeli çalışmalara izin verir ve daha da önemlisi, insan olmayan primat EEG verilerini insan verileriyle doğrudan karşılaştırmamıza olanak tanır ve insan dilinin evrimi hakkında fikir verir. Bu çalışmada, marmosetlerde türe özgü seslendirmelere yanıt olarak beyin aktivitesini araştırmak için kafa derisi EEG kayıt yöntemini kullandık. Bu çalışma, vokal algı sırasında marmosetlerde yaygın nöral temsilleri yakalamak ve mevcut bilgilerdeki boşlukları doldurmak için kafa derisi EEG'sini kullanarak yeni bilgiler sağlar.

Giriş

Primatlar, arayanın duygusal durumu veya sosyal bağları sürdürme niyeti, yırtıcıların varlığı veya diğer tehlikeli durumlar gibi biyolojik olarak önemli bilgileri iletmek için türe özgü seslendirmeler kullanır. Ses bakımından zengin insan olmayan primatlarda seslendirme algısının altında yatan sinirsel mekanizmaların araştırılması, insan dilinin evrimsel kökenlerini daha iyi anlamak için bize kritik ipuçları sağlayabilir.

Ortak marmosetler, Güney Amerika'ya özgü küçük primatlardır. Son yıllarda, marmosetler, yüksek üremeleri, küçük boyutları nedeniyle kullanım kolaylığı ve yararlı transgenik tekniklerin geliştirilmesi nedeniyle makak maymun....

Protokol

Tüm deneyler EHUB Hayvan Deneyleri Komitesi (No.2022-003, 2023-104) tarafından onaylanmış ve EHUB tarafından yayınlanan Laboratuvar Primatlarının Bakım ve Kullanım Kılavuzu'na uygun olarak yürütülmüştür. Deney için dokuz yaygın marmoset (Callithrix jacchus, altı erkek ve üç dişi, 2-12 yaş, 330-490 g ağırlığında) kullanıldı.

1. Hayvanlar

1. Marmosetleri yuva kutuları, ahşap tünekler ve diğer zenginleştirme cihazlarıyla donatılmış tek kafeslerde saklayın.
2. Odaları, sıcaklık ve nem sırasıyla 28 ± 2 °C ve %40 ± %20'de tutularak 12 saatlik bir aydınlık-karanlık döngüsü altında tutun.
3. Hayvanları....

Tartışmalar

Anestezi ile ilgili dikkat edilmesi gereken noktalar
Hem ketamin hem de ksilazin uygulaması denenmiştir ve bunlar analjezik iken ve bu nedenle uzun ağrılı görevler için uygun olsa da, marmosetler oksijen solunması olmadan kan oksijen seviyelerinde azalma yaşama eğilimindedir⁴⁴. Kısacası, alfaxalon muhtemelen tıraş veya maske yapımı gibi ağrısız görevler için en uygun olanıdır. Ayrıca sadece 10-15 dakika süren tıraş için inhalasyon anestezisi en uygun.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Alfaxalone	Meiji Animal Health	Alfaxan
Amplifier	Brain Products	BrainAmp
Atropine	Fuso Pharmaceutical Industries	Atropine Sulfate Injection
Audio editor	Adobe	Adobe Audition
Data processing software	MathWorks	MATLAB	version R2023a
Data processing toolbox	University of California-SanDiego	EEGLAB
Data processing toolbox	University of California-Davis	ERPLAB
Electric shaver	Panasonic	ER803PPA
Electrode	Unique Medical	UL-3010	AgCl coated (custom)
Electrode gel	Neurospec AG	V16 SuperVisc
Electrode input box	Brain Products	EIB64-DUO	64ch
Glue	3M	Scotch 7005S
Hair removering cream	Kracie	epilat for sensitive skin
Isoflurane	Bussan Animal Health	ds isoflurane
Liquid gum	San-ei Yakuhin Boeki	Arabic Call SS	Gum arabic+water
Liquid nutrition	Nestlé Health Science Company	Isocal 1.0 Junior	Polymeric formula
Maropitant	Zoetis	Cerenia injectable solution
Monitor Camera	Intel	RealSense LiDAR Camera L515
Monkey pellets	Oriental Yeast	SPS
Primate chair	Natsume Seisakusho	Order made
Pulse oximeters	Covident	Nellcor	PM10N
Skin prepping pasta	Mammendorfer Institut für Physik und Medizin	NeuPrep
Slicon tube	AsONE	Φ4 x 7mm
Speaker	Fostex	PM0.3
Synchronization device	Brain Vision	StimTrak
Thermoplastic mask	CIVCO	MTAPU Type Uniframe Thermoplastic Mask 2.4mm