Name: automated visual cognitive tasks for recording neural activity using a floor projection maze
Uploaded: 2014-02-20T22:45:00
Duration: 11 min 15 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل جبهة الخلاص الوطني IOS 1146334، 0937848 EFRI NSF، DARPA N66001-10-C-2010، وجبهة الخلاص الوطني IOS 0522220 لRDB. نشكر ستاسي حياة في Plexon شركة للحصول على المساعدة في إعداد هذه المخطوطة.

<ol>
	<li>Furtak, S. C., Ahmed, O. J., Burwell, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+neuron+activity+and+theta+modulation+in+postrhinal+cortex+during+visual+object+discrimination.">Single neuron activity and theta modulation in postrhinal cortex during visual object discrimination.</a> Neuron. 76, 976-988 (2012).</li><li>Furtak, S. C., 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=The+Floor+Projection+Maze:+A+novel+behavioral+apparatus+for+presenting+visual+stimuli+to+rats.">The Floor Projection Maze: A novel behavioral apparatus for presenting visual stimuli to rats.</a> J. Neurosci. Methods. 181, 82-88 (2009).</li><li>Bussey, T. J., 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=The+touchscreen+cognitive+testing+method+for+rodents:+how+to+get+the+best+out+of+your+rat.">The touchscreen cognitive testing method for rodents: how to get the best out of your rat.</a> Learn. Mem. 15, 516-523 (2008).</li><li>Bussey, T. J., Muir, J. L., Everitt, B. J., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Triple+dissociation+of+anterior+cingulate,+posterior+cingulate,+and+medial+frontal+cortices+on+visual+discrimination+tasks+using+a+touchscreen+testing+procedure+for+the+rat.">Triple dissociation of anterior cingulate, posterior cingulate, and medial frontal cortices on visual discrimination tasks using a touchscreen testing procedure for the rat.</a> Behav. Neurosci. 111, 920-936 (1997).</li><li>Forwood, S. E., Bartko, S. J., Saksida, L. M., Bussey, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rats+spontaneously+discriminate+purely+visual,+two-dimensional+stimuli+in+tests+of+recognition+memory+and+perceptual+oddity.">Rats spontaneously discriminate purely visual, two-dimensional stimuli in tests of recognition memory and perceptual oddity.</a> Behav. Neurosci. 121, 1032-1042 (2007).</li><li>Gaffan, E. A., Eacott, M. 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+computer-controlled+maze+environment+for+testing+visual+memory+in+the+rat.">A computer-controlled maze environment for testing visual memory in the rat.</a> J. Neurosci. Methods. 60, 23-37 (1995).</li><li>Keller, J., Strasburger, H., Cerutti, D. T., Sabel, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+spatial+vision+-+automated+measurement+of+the+contrast-sensitivity+function+in+the+hooded+rat.">Assessing spatial vision - automated measurement of the contrast-sensitivity function in the hooded rat.</a> J. Neurosci. Methods. 97, 103-110 (2000).</li><li>Lashley, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanism+of+vision+V+The+structure+and+image-forming+power+of+the+rat's+eye.">The mechanism of vision V The structure and image-forming power of the rat's eye.</a> J. Comp. Psychol. 13, 173-200 (1932).</li><li>Lashley, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Mechanism+of+Vision:+Xv.+Preliminary+Studies+of+the+Rat's+Capacity+for+Detail+Vision.">The Mechanism of Vision: Xv. Preliminary Studies of the Rat's Capacity for Detail Vision.</a> J. Gen. Psychol. 18, 123-193 (1938).</li><li>Minini, L., Jeffery, 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=Do+rats+use+shape+to+solve+&amp;#34;shape+discriminations&amp;#34.">Do rats use shape to solve &amp;#34;shape discriminations&amp;#34.</a> Learn. Mem. 13, 287-297 (2006).</li><li>Milner, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain-Stimulation+Reward+-+a+Review.">Brain-Stimulation Reward - a Review.</a> Can. J. Psychol. 45, 1-36 (1991).</li><li>Albasser, M. M., 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=New+behavioral+protocols+to+extend+our+knowledge+of+rodent+object+recognition+memory.">New behavioral protocols to extend our knowledge of rodent object recognition memory.</a> Learn. Mem. 17, 407-419 (2010).</li><li>Bari, A., Dalley, J. W., Robbins, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+application+of+the+5-choice+serial+reaction+time+task+for+the+assessment+of+visual+attentional+processes+and+impulse+control+in+rats.">The application of the 5-choice serial reaction time task for the assessment of visual attentional processes and impulse control in rats.</a> Nat. Protoc. 3, 759-767 (2008).</li><li>Agster, K. L., Burwell, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+function+of+the+rodent+postrhinal+cortex:+comparisons+to+other+cortical+regions.">Structure and function of the rodent postrhinal cortex: comparisons to other cortical regions.</a> , (2007).</li></ol>

برعاية تقديم رسوم لهذه المادة عن الفيديو عن طريق شركة Plexon

وصفنا رسميا بروتوكولات لتدريب الفئران على المهام البصرية المعقدة مؤتمتة بالكامل المعرفية على إسقاط الدور المتاهة. وقد استخدم الإسقاط الطابق المتاهة بنجاح لإنشاء يرتبط العصبية من العطف الكائن في موقع وإشارات خطأ في القشرة postrhinal خلال الأداء على 2 الخيارات المهمة التمييز البصري 1. تم تصميم بروتوكول تشكيل السلوكية لتكون مرنة بحيث يمكن تكييفها لتتناسب مع معدل التعلم على الفئران الفرد. كتابة التعليمات البرمجية المخصصة لنظام السلوكية يسمح للمجرب للسيطرة على احتمال تسليم الآلي ICS في المراحل الحرجة أثناء التدريب، على سبيل المثال تدريب &quot;موقف جاهزة &#39;. يجب أن تسمح أيضا رمز التسليم اليدوي من ICS باستخدام مربع زر للبرمجة خلال. الهدف من تشكيل المبكر هو إقامة التحفيز ICS فعالة للتسليم المكافأة لتعزيز السلوك. عندما يكون ذلك ممكنا ونحن نوصي زرع الأمراض المنقولة جنسياmulating أقطاب ثنائيا في MFB في حالة من التحفيز غير فعالة في نصف الكرة احدة. تجربتنا، ومع ذلك، كان أن ما يقرب من جميع أقطاب كانت ICS مزروع وظيفية لتقديم الحوافز مجزية. مرحلة تشكيل المتوسطة أمر بالغ الأهمية لتدريب الفئران على الحفاظ على &quot;موقف جاهزة&quot; في المنطقة جاهزة. في &quot;موقف جاهزة&quot;، وينبغي أن تكون الفئران ثابت مع أنفها لافتا نحو المناطق صورة حيث سيتم عرض الصور خيار. في &quot;موقف جاهزة &#39;تسيطر عندما تظهر الصور، والاتجاه الذي الفئران تقترب من الصور والمسافة التي الفئران ترى الصور. نوصي المصابيح تتبع شنت على headstage الفئران لرصد الاتجاه الذي رأس فأر ومشيرا لتحسين السيطرة على السلوك ومراقبة أكثر دقة لعرض الصورة الهدف. يمكن أن تصدر التسليم اليدوي من ICS لتدريب الفئران للحفاظ على &#39;موقف واستعداد المناسبة #8217؛ عند الفئران هو الحفاظ على مرض &#39;مواقف جاهزة &quot;في كل محاكمة، والتدريب في وقت متأخر هو تشكيل مهمة محددة. في وقت متأخر من تشكيل ويتم تدريب الفئران لمعرفة قواعد محددة لتنفيذ مهمة معينة. نستخدم ICS كوسيلة لدينا من تسليم مكافأة يوفر هذا الأسلوب ردود الفعل الفورية على الفئران مما أدى إلى التعلم بشكل أسرع خلال تشكيل السلوكية، وأكثر من ذلك الانتهاء المحاكمات في جلسة عند جمع البيانات العصبية في المهمة الآلي. تسليم ICS، ومع ذلك، النتائج في التحف الكهربائية في التسجيلات العصبية، ويمكن أن يكون مشكلة لتحليل LFP المستمر أو البيانات المتعددة الوحدات. الفاصل حول قطعة أثرية الكهربائية يمكن إزالتها حاليا من الملف العصبية تسجيل البيانات قبل تحليل البيانات المستمر. التحف النمطية من ICS في تمرير تصفيتها بيانات عالية الارتفاع يمكن بسهولة إزالة متواجد حاليا دون أن يؤثر ارتفاع واحد التحليلات. يشمل التحسين مستقبل بروتوكولات لإسقاط الدور المتاهة باستخدام optogenأدوات ETIC لتقديم مكافأة الداخلية للحد والقضاء على القطع الأثرية المرتبطة التحفيز الكهربائي. هو الأمثل لإسقاط الدور المتاهة للقدرات البصرية من الفئران، وبالتالي أكثر ملاءمة للمهام السلوكية الموجهة بصريا. تجدر الإشارة إلى أن المقارنات المباشرة لا يمكن أن يتم بين النماذج التجريبية في متاهة إسقاط الدور وغرف فعال بسبب البروتوكولات التجريبية المختلفة المستخدمة وتعاريف مختلفة للمعيار لاقتناء الناجح لمهمة معينة. لقد أظهرنا سابقا، مع ذلك، أن الفئران حصلت على 2 الاختيار مهمة بسيطة التمييز البصري في 50 محاكمات ~ في إسقاط الدور المتاهة 2 مقارنة مع&gt; 300 المحاكمات في دراسات أخرى حيث عرضت الصور عموديا في غرف فعال 3،10. كان على غرار مهمة VSA بعد 5 الكلاسيكية الاختيار مهمة رد فعل تسلسلي 13 (5-المحكمة الخاصة) مصممة لتقييم الإنتباه البصريةالعمليات. وعادة ما يتم تنفيذ 5 من المحكمة الخاصة في غرفة فعال ويتطلب هذا الحيوان لجعل الأنف كزة في حفرة الأنف كزة المناسبة المشار إليها بواسطة ومضة ضوء، وهنا يتم تنفيذ المهمة VSA في ساحة مفتوحة حيث يكون الحيوان على البقاء ثابتة في موقع معين في الساحة، توجيه انتباههم إلى المواقع المستهدفة وانتظر التحفيز الضوء على ما يبدو. في تجربتنا، والفئران المطلوبة ~ 3،200 التجارب للوصول إلى المعيار (75٪ في يومين متتاليين) في 14 5-المحكمة الخاصة مقارنة مع 800 ~ المحاكمات في مهمة VSA في إسقاط الدور المتاهة. فائدة أخرى من المهام السلوكية التي تجرى على إسقاط الدور المتاهة هو أن المهام التي نفذت في ساحة مفتوحة واسعة، والتي يستغل الميل الطبيعي من الفئران لاستكشاف بيئتها، بدلا من المهام التي تتطلب الحيوان لإصلاح النظرة لها ل هدف ثابت. والميزة الرئيسية لاستخدام الفئران تتحرك بحرية في ساحة مفتوحة و# 160؛ في جهاز الإسقاط المتاهة الدور هو أن المعلومات المكانية سواء غيري التركيز وأناني يمكن جمعها مع المعلومات البصرية. ميزة أخرى لنموذج لدينا هو أن المهام لا تحتاج أن يقتصر على عرض الصور الثابتة. موقف وميزات من المحفزات البصرية التي هي حيوية يمكن استخدامها في المهام المستقبلية. باستخدام قدرات تتبع نظام البحوث السلوكية سيني بلكس، المهام التي يمكن وضعها لفهم وظيفية أكثر تفصيلا من بنية الدماغ معينة. الجمع بين التسجيلات الكهربية في وقت واحد مع المهام المعرفية الموجهة بصريا، والأسئلة الأساسية كيف يرتبط نشاط الدماغ إلى العمليات المعرفية مثل صنع القرار والتمييز البصري يمكن استكشافها. استخدام المهام الموجهة بصريا، والنتائج من دراسات الفئران يمكن ترجمتها أفضل للإنسان مع الهدف النهائي المتمثل في توفير العلاجات لأمراض المعرفية البشرية.

وتستخدم عادة في المهام البصرية دراسات الإنسان والقرد لدراسة آليات التعلم والذاكرة الأساسية. نماذج القوارض، ومع ذلك، هي أكثر سهولة في متناول الباحثين لنطاق أوسع، الدراسات التي تسيطر على نحو أفضل، ولها ميزة إضافية تتمثل في السماح تقنيات الكهربية أكثر الغازية. في تركيبة مع المناهج الأخرى، مثل التلاعب الجيني والتسجيلات الكهربية في الفئران تتحرك بحرية توفر نموذجا مفيدا لاستهداف آليات ودوائر العمليات المعرفية الكامنة على وجه التحديد. المهام البصرية الرئيسيات تتطلب الموضوعات لتوجيه أنظار للمؤثرات بصرية على الشاشة، في حين أن الفئران المهام تتطلب الموضوعات للتفاعل مع البيئة. والإسقاط الطابق المتاهة يستخدم الميل الطبيعي من الفئران بنشاط على استكشاف البيئة بينما كان يحضر في وقت واحد للمؤثرات البصرية. وقد سمحت المهام المعرفية باستخدام أجهزة تعمل باللمس مصممة خصيصا للقوارضترجمة أفضل النتائج من نماذج القوارض للإنسان 3. وعادة ما يتم تنفيذ المهام تعمل باللمس في غرفة مع اثنين من المحفزات البصرية الأبعاد قدم عموديا على الجدران 3-7. هذه المهام تتطلب لمس هذا الموضوع إلى الخلفية نحو تحقيق هدف التحفيز البصري وكسر photobeam الأشعة تحت الحمراء أو اضغط على وسادة الضغط لتسجيل ردها. الأدلة التشريحية والسلوكية، ومع ذلك، تشير إلى أن الفئران معالجة المعلومات البصرية في hemifield البصرية أقل بشكل أكثر فعالية لتوجيه السلوك 8-10. وقد وضعت لدينا مختبر المهام المعرفية باستخدام الإسقاط الطابق المتاهة 2 الذي من المتوقع أن يعود محفزات بصرية ثنائية الأبعاد على أرضية الساحة الاختبار. في الطابق الإسقاط يمكن تتبع الفئران المتاهة عند تنفيذ المهام في ساحة مفتوحة كبيرة بالمقارنة مع أجهزة تعمل باللمس. وبالتالي، يمكن الحصول على المعلومات المكانية في النشاط العصبي سجلت بالإضافة إلى يرتبط العصبية من المعلومات البصريةاتخاذ القرارات د. نقدمها التحفيز داخل القحف (ICS) لحزمة الدماغ الأمامي وسطي (MFB) كمكافأة 11. هذا الأسلوب من تسليم مكافأة له مزايا أكثر من الطعام والشراب المكافآت. الطعام والشراب المكافآت يمكن أن يؤدي إلى شبع، حتى في الفئران المحرومة من الطعام، مما يحد من عدد من التجارب وحيوان أداء ويحتمل أن تباطؤ عملية التدريب. ICS يسلم مكافأة فورية توفير التغذية الراجعة الفورية على أداء المهمة. نتائج مكافأة فورية في أسرع تشكيل واكتساب وبشكل كبير يقلل من مدة التدريب البروتوكولات. وعلاوة على ذلك، هناك عدد أكبر من المحاكمات يمكن أن تكتمل في الدورة، زيادة كمية البيانات التي تم جمعها والناتجة في عينة أكثر موثوقية من السلوك ذات الصلة المهمة. باستخدام المتاهة الإسقاط الدور، فإننا سوف تصف بروتوكول عام على تشكيل سلوك الفئران لأداء المهام الإدراكية المعقدة. ثييوفر بروتوكول ليالي العام إطارا لتدريب الفئران عبر مجموعة متنوعة من المهام المستخدمة حاليا لتسجيل يرتبط العصبية من الاهتمام والتمييز البصري 1. وبالتالي، هو الأمثل لإسقاط الدور المتاهة للقدرات البصرية من الفئران ويسمح مقارنات أقوى مع المهام البصرية لدى البشر والرئيسيات غير البشرية.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="802">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">OmniPlex D Neural Data Acquisition System</td>
			<td style="width:127px;">Plexon Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">DigiAmp Digitizing Amplifier</td>
			<td style="width:127px;">Plexon Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Frame for Floor Projection Maze</td>
			<td style="width:127px;">80/20 Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>15 Series T-slot framing</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">Short throw projector</td>
			<td style="width:127px;">NEC Display Solutions</td>
			<td style="width:119px;">WT610E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">Da-Lite lace and grommet screen</td>
			<td style="width:127px;">Da-Lite Screen Company</td>
			<td style="width:119px;">81326C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:391px;">PlexiGlass</td>
			<td style="width:127px;">Modern Plastics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">SuperPort Input card</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates Inc</td>
			<td style="width:119px;">DIG-713A</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">SuperPort Output card</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates Inc</td>
			<td style="width:119px;">DIG-726</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">SmartCtrl Interface module</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates Inc</td>
			<td style="width:119px;">DIG-716B</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">Decoder card</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates Inc</td>
			<td style="width:119px;">DIG-700F</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">PCI card</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates Inc</td>
			<td style="width:119px;">DIG-704PCI-2</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:391px;"></td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">Programmable audio generator</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates Inc</td>
			<td style="width:119px;">ANL-926</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">Programmable Intracranial Self Stimulation Stimulator</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates Inc</td>
			<td style="width:119px;">PHM-150B</td>
			<td style="width:167px;">Operated by a PHM-152COM card</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">2 Channel electrode</td>
			<td style="width:127px;">Plastics1</td>
			<td style="width:119px;">MS303/13/SP</td>
			<td style="width:167px;">Cut 15 &#8211; 20 mm below the pedestal</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="4" height="20" style="height:20px;width:803px;">Software</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:391px;">MED-PC IV Software</td>
			<td style="width:127px;">Med Associates Inc</td>
			<td style="width:119px;">SOF-735</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:391px;">OmniPlex Software</td>
			<td style="width:127px;">Plexon Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CinePlex Software: Tracking and Basic Behavior Modules</td>
			<td style="width:127px;">Plexon Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated visual cognitive tasks for recording neural activity using a floor projection maze

المهام العصبية المستخدمة في الرئيسيات للتحقيق في آليات التعلم والذاكرة وعادة ما تكون موجهة بصريا المهام الإدراكية. وضعنا المهام الإدراكية البصرية للفئران باستخدام الإسقاط الطابق المتاهة 1،2 التي هي الأمثل للقدرات البصرية من الفئران السماح المقارنات أقوى من النتائج التجريبية مع الأنواع الأخرى. من أجل التحقيق في يرتبط العصبية للتعلم والذاكرة، قمنا بدمج التسجيلات الكهربية في المهام الإدراكية مؤتمتة بالكامل على إسقاط الدور المتاهة 1،2. البرامج السلوكية ربطه مع نظام تعقب الحيوانات يسمح رصد سلوك الحيوان مع مراقبة دقيقة للعرض صورة ومكافأة الطارئة للحيوانات أفضل تدريبا. التكامل مع النظام في الجسم الحي تسجيل الكهربية تمكن من فحص يرتبط السلوكية من النشاط العصبي في العهود مختارة من مهمة إدراكية معينة. &lt;/ ع&gt; نحن تصف بروتوكولات لنظام نموذجي يجمع بين عرض مرئي الآلي للمعلومات لالقوارض والثواب داخل القحف مع النهج الكهربية. يقدم نظام نموذجنا مجموعة متطورة من الأدوات كإطار للمهام المعرفية الأخرى لعزل وتحديد آليات محددة تسهم في العمليات المعرفية خاصة أفضل.

الهدف من تشكيل الخطوات العامة هي للتأقلم الفئران على الساحة الاختبار، وتدريب الفئران على البقاء في &quot;موقف جاهزة &#39;ثابتة لعرض الهدف المحفزات البصرية، والاقتراب من موقع التحفيز البصري الصحيح. بعد التعود إلى غرفة الاختبار، والساحة، والحبال لتشكيل المبكر يتطلب عادة 100-150 المحاكمات حتى الجرذان يتم بالتناوب بين الجانبين الشرقي والغربي من الساحة. خلال تشكيل المبكر عادة تشغيل الفئران من خلال المنطقة جاهزة في وسط الساحة ويقضون معظم الوقت لاستكشاف محيط الساحة (الشكل 4A). الفئران في مرحلة تشكيل المتوسطة تعلم تدريجيا للحفاظ على &quot;موقف جاهزة &#39;ثابتة في المنطقة جاهزة تتطلب 600-700 المحاكمات. عند هذه النقطة، يتم نمطية المسارات الحيوانات الحلقات من المنطقة جاهزة لصورة المنطقة مع وقتا أقل قضى استكشاف محيط المتاهة. ومع ذلك، لا يتم الفئران الحفاظ على ثابت &#39;بو جاهزةsition &#39;، يدل على ذلك السرعة التي تجتاز الفئران المركز جاهز المنطقة (الشكل 4B). بنهاية تشكيل المتوسطة، والحفاظ على الفئران &#39;موقف جاهزة&#39; ثابتة في المنطقة جاهزة قبل الاقتراب من الهدف التحفيز البصري. الفئران ثم يبدأ المحاكمة المقبلة على الجانب الآخر من الساحة (الشكل 4C). التكامل بين برامج تتبع ونظام الحصول على البيانات العصبية مع نظام التحكم في السلوك يسمح للتحليلات الحدث ذات الصلة من البيانات العصبية. صفائف القطب قابلة للقيادة يمكن وضع استراتيجيا لتسجيل وحدة واحدة ومجال النشاط المحلي المحتملة. وأجريت التسجيلات في القشرة postrhinal عندما يقوم الفئران المهمة vBCD. رسوم بيانية Perievent والمؤامرات النقطية تظهر أن خلايا القشرة في postrhinal الرد على بداية الهدف التحفيز البصري وإلى ظهور نمط الكلمة (الشكل 5A). في القشرة الجدارية الخلفية من صالمنشطات أداء الخلايا المهمة VSA الرد على عرض الصورة، وعندما تم اختيار طريق إدخال المنطقة التي تحدد صورة الهدف (الشكل 5B). النشاط المحلي المحتملة في الحقل الخلفي الجداري القشرة خلال الأداء في مهمة VSA يظهر قوة قوية في نطاق ثيتا (~ 8 هرتز) عند الفئران هي في &quot;موقف جاهزة &#39;قبل تقديم الصورة (الشكل 5C). <img alt="الشكل 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig1.jpg" width="400" /> الشكل 1. الإعداد التجريبية. A. تخطيطي للغرف السلوكية والسيطرة. يقع في الطابق الإسقاط المتاهة في غرفة السلوكية. ويتم رصد الفئران عن طريق الكاميرا في سماء المنطقة. يضم غرفة التحكم والمعدات للسيطرة على مهمة لجمع البيانات والعصبية. B. أبعادوربطة العنق المتاهة. C. القبض على الشاشة من سينيبلكس ستوديو. يتم تعريف المناطق من قبل المستخدم. يتم إرسال الأحداث منطقية كما المخرجات الرقمية سينيبلكس إلى نظام التحكم السلوكية (ميد شركاه) لرصد التقدم المحرز في الفئران. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig1highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> <img alt="الرقم 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig2.jpg" /> الشكل 2. التخطيطي لتشكيل الخطوات. أ في وقت مبكر تشكيل الفئران يتلقى ICS لدخول منطقة جاهز، ودخول مناطق صورة الشرق والغرب. الهدف هو تدريب الفئران على ربط هذه المناطق مع ICS مكافأة. يركز B. المتوسطة تشكيل على تدريب الفئران للحفاظ على &quot;موقف جاهزة &#39;ثابتة في المنطقة جاهزة. يتم عرض الصور قلذ بعد الحفاظ على &quot;موقف جاهزة &#39;ناجحة. تواصل الفئران لتلقي ICS لتقترب من صورة في صورة المنطقة. C. وفي تشكيل المتأخر، هو الحفاظ على الفئران بنجاح &quot;موقف جاهزة &#39;ثابتة. التدريب هو مهمة محددة، ويتم تدريب الفئران على تعلم قواعد محددة لتنفيذ مهمة معينة. البرق يدل تسليم ICS. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig2highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> <img alt="الرقم 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig3.jpg" /> الرقم 3. A. التخطيطي للمهمة vBCD عند الطابق هو رمادي، يكافأ النجم الأسود؛. عندما يتم مخطط الأرض، ومكافأة دائرة بيضاء B. التخطيطي للمهمة VSA. دوائر رمادي تشير إلى المواقع المستهدفة في مجالات الصورة.التحفيز الهدف هو موجز (500 ميللي ثانية) الإضاءة (أبيض) واحدة من الدوائر. تتم مكافأة الفئران لتقترب من موقع الهدف الصحيح. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig3highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> <img alt="الرقم 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig4.jpg" /> الشكل 4. مسارات سبيل المثال خلال تشكيل البيانات. الموضع من شرائح دقيقة اثنين من الفئران أداء في خطوات تشكيل مختلفة. ويمثل سرعة الحيوانية الخريطة الحرارة. تمثل الألوان الباردة أبطأ سرعة وتمثل الألوان الساخنة سرعات. A. المبكر خلال تشكيل الفئران استكشاف والخلفية حتى على الجدران الخارجية للمناطق صورة الشرق والغرب ولا تتوقف في المنطقة جاهزة. B. مسار النمطية يبدأ في الظهور في ركلات الترجيح المتوسطةالتقليد. مسارات تشكيل حلقة نحو المناطق صورة إلى المنطقة جاهزة. تبدأ الفئران للحفاظ على &quot;موقف جاهزة&quot; في المنطقة جاهزة. C بنجاح. عندما تقدم الفئران على تشكيل وقت متأخر، الفئران الحفاظ ثابتة &#39;مواقف جاهزة&#39; ومسارات الفئران هي أكثر نمطية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig4highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> <img alt="الرقم 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51316/51316fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51316/51316fig5.jpg" /> الرقم 5. أمثلة من التحليلات المتعلقة perievent A. الخلايا المسجلة من القشرة postrhinal خلال مهمة vBCD مع استجابات مختلفة لعرض الصورة المستهدفة (يسار)، وعرض الكلمة (يمين). B. الخلايا المسجلة من القشرة الجدارية الخلفية أثناءالمهمة VSA مع استجابات مختلفة للإضاءة الدائرة (يسار). زيادة اطلاق النار بعد اختيار الموقع المكاني الذي الدائرة والهدف مضيئة (يمين). C. الطيفية تظهر قوة ثيتا قوية في القشرة الجدارية الخلفية خلال &#39;موقف جاهزة&#39;. الخط الأحمر العمودي يشير إلى نهاية ناجحة &quot;موقف جاهزة &#39;وعرض الصور. الخط الأزرق العمودي يشير إلى عرض الدور 1 في المحاكمة تبدأ في المهمة vBCD. الخط الأخضر العمودي يشير إلى أنه تم تسجيل خيارا في مهمة VSA. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51316/51316fig5highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze at JoVE.com

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

نحن تصف بروتوكولات لتدريب الفئران للالتسجيلات الكهربية المزمنة في المهام الإدراكية مؤتمتة بالكامل على إسقاط الدور المتاهة.

الآلي المهام البصرية المعرفي للتسجيل العصبية آخر باستخدام الإسقاط الطابق المتاهة

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

Research

JoVE Journal

Behavior

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

الآلي، الكمي المعرفي / الفحص السلوكية من الفئران: للحصول على الوراثة، الصيدلة، الإدراك الحيوانية والتعليمات الجامعية

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

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

A الآلي بالكامل بروتوكول تكييف القوارض للتكامل حسي حركي والتجارب تحكم المعرفي

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

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

كشف بيت الصمم: اضطرابات كشف إيقاع مع فنجر تزامن التنصت والمهام الإدراكية التوقيت

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Practical Methodology of Cognitive Tasks Within a Navigational Assessment

المنهجية العملية للمهام الإدراكي في غضون تقييم الملاحي

This paper describes an approach for measuring navigation accuracy relative to cognitive skills. The methodology behind the assessment will thus be ...

Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

باستخدام القائم على آخر فقدان الشهية القوارض نموذج لدراسة أساس العصبية من فقدان الشهية العصبي

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A ...

Using Fiberless, Wearable fNIRS to Monitor Brain Activity in Real-world Cognitive Tasks

باستخدام Fiberless، fNIRS لبس لمراقبة نشاط المخ في المهام المعرفية في العالم الحقيقي

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular ...

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

جهاز لاسلكي، واجهة ثنائية الاتجاه للتسجيل في فيفو وحفز النشاط العصبي في التصرف بحرية الفئران

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

الآلي، التحليل السلوكي طويلة الأجل للوظائف المعرفية في عدة نماذج الوراثية لمرض الزهايمر، باستخدام إينتيليكاجي

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions

دمج الاختبارات النفسية الفيزيائية البصرية داخل متاهة Y لعزل الدور الذي تلعبه الميزات البصرية في القرارات الملاحية

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired ...

Behavioral Assessment of Visual Function via Optomotor Response and Cognitive Function via Y-Maze in Diabetic Rats

التقييم السلوكي للوظيفة البصرية عبر الاستجابة الحركية البصرية والوظيفة الإدراكية عبر متاهة Y في الفئران المصابة بالسكري

The optomotor response and the Y-maze are behavioral tests useful for assessing visual and cognitive function, respectively. The optomotor response is a ...