Name: combined shuttle-box training with electrophysiological cortex recording and stimulation as a tool to study perception and learning
Uploaded: 2015-10-22T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning at JoVE.com

O trabalho foi financiado por doações do Deustche Forschungsgemeinschaft DFG eo Instituto Leibniz de Neurobiologia. Agradecemos a Maria-Marina Zempeltzi e Kathrin Ohl para assistência técnica.

Todos os experimentos apresentados neste trabalho foram conduzidos de acordo com os padrões éticos definidos pela lei alemã para a protecção dos animais experimentais. Os experimentos foram aprovados pelo comitê de ética do Estado da Saxônia-Anhalt. 1. Custom-made Multicanal Eletrodo Arrays para microestimulação e Gravação <ol><li> Matriz microstimulation Custom-made <ol><li> Para a entrega de ICMS, preparar eletrodos de estimulação no projeto espacial desejado (aqui lateral ...

<ol>
	<li>Cohen, M. R., Newsome, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+electrical+microstimulation+has+revealed+about+the+neural+basis+of+cognition.">What electrical microstimulation has revealed about the neural basis of cognition.</a> Current Opinion in Neurobiology. 14 (2), 169-177 (2004).</li><li>Histed, M. H., Bonin, V., Reid, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+activation+of+sparse,+distributed+populations+of+cortical+neurons+by+electrical+microstimulation.">Direct activation of sparse, distributed populations of cortical neurons by electrical microstimulation.</a> Neuron. 63 (4), 508-522 (2009).</li><li>Histed, M. H., Ni, A. M., Maunsell, J. H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+cortical+mechanisms+of+behavior+from+microstimulation+experiments.">Insights into cortical mechanisms of behavior from microstimulation experiments.</a> Progress in Neurobiology. 103, 115-130 (2013).</li><li>Bradley, D. 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=Visuotopic+mapping+through+a+multichannel+stimulating+implant+in+primate+V1.">Visuotopic mapping through a multichannel stimulating implant in primate V1.</a> Journal of Neurophysiology. 93, 1659-1670 (2005).</li><li>Scheich, H., Breindl, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Animal+Model+of+Auditory+Cortex+Prostheses.">An Animal Model of Auditory Cortex Prostheses.</a> Audiology and Neurootology. 7 (3), 191-194 (2002).</li><li>Romo, R., Hern&#225;ndez, A., Zainos, A., Salinas, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Somatosensory+discrimination+based+on+cortical+microstimulation.">Somatosensory discrimination based on cortical microstimulation.</a> Nature. 392, 387-390 (1998).</li><li>Douglas, R. J., Martin, K. A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recurrent+neuronal+circuits+in+the+neocortex.">Recurrent neuronal circuits in the neocortex.</a> Current Biology. 17 (13), 496-500 (2004).</li><li>Happel, M. F. K., Deliano, M., Handschuh, J., Ohl, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine-modulated+recurrent+corticoefferent+feedback+in+primary+sensory+cortex+promotes+detection+of+behaviorally+relevant+stimuli.">Dopamine-modulated recurrent corticoefferent feedback in primary sensory cortex promotes detection of behaviorally relevant stimuli.</a> The Journal of Neuroscience. 34 (4), 1234-1247 (2014).</li><li>Deliano, M., Scheich, H., Ohl, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+cortical+activity+after+intracortical+microstimulation+and+its+role+for+sensory+processing+and+learning.">Auditory cortical activity after intracortical microstimulation and its role for sensory processing and learning.</a> The Journal of Neuroscience. 29 (50), 15898-15909 (2009).</li><li>DeYoe, E. A., Lewine, J. D., Doty, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laminar+variation+in+threshold+for+detection+of+electrical+excitation+of+striate+cortex+by+macaques.">Laminar variation in threshold for detection of electrical excitation of striate cortex by macaques.</a> Journal of Neurophysiology. 94 (5), 3443-3450 (2005).</li><li>Tehovnik, E. J., Slocum, W. M., Schiller, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delaying+visually+guided+saccades+by+microstimulation+of+macaque+V1:+spatial+properties+of+delay+fields.">Delaying visually guided saccades by microstimulation of macaque V1: spatial properties of delay fields.</a> The European Journal of Neuroscience. 22 (10), 2635-2643 (2005).</li><li>Wetzel, W., Wagner, T., Ohl, F. W., Scheich, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Categorical+discrimination+of+direction+in+frequency-modulated+tones+by+Mongolian+gerbils.">Categorical discrimination of direction in frequency-modulated tones by Mongolian gerbils.</a> Behavioural Brain Research. 91, 29-39 (1998).</li><li>Cain, C. K., LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Escape+from+fear:+a+detailed+behavioral+analysis+of+two+atypical+responses+reinforced+by+CS+termination.">Escape from fear: a detailed behavioral analysis of two atypical responses reinforced by CS termination.</a> Journal of Experimental Psychology. Animal behavior processes. 33, 451-463 (2007).</li><li>Stark, H., Rothe, T., Deliano, M., Scheich, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+cortical+theta+activity+correlates+with+stages+of+auditory+avoidance+strategy+formation+in+a+shuttle-box.">Dynamics of cortical theta activity correlates with stages of auditory avoidance strategy formation in a shuttle-box.</a> Neuroscience. 151, 467-475 (2008).</li><li>Ohl, F. W., Wetzel, W., Wagner, T., Rech, A., Scheich, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bilateral+ablation+of+auditory+cortex+in+Mongolian+gerbil+affects+discrimination+of+frequency+modulated+tones+but+not+of+pure+tones.">Bilateral ablation of auditory cortex in Mongolian gerbil affects discrimination of frequency modulated tones but not of pure tones.</a> Learning &amp; Memory. 6 (4), 347-362 (1999).</li><li>Kurt, S., Ehret, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+discrimination+learning+and+knowledge+transfer+in+mice+depends+on+task+difficulty.">Auditory discrimination learning and knowledge transfer in mice depends on task difficulty.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (18), 8481-8485 (2010).</li><li>Happel, M. F. 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=Enhanced+cognitive+flexibility+in+reversal+learning+induced+by+removal+of+the+extracellular+matrix+in+auditory+cortex.">Enhanced cognitive flexibility in reversal learning induced by removal of the extracellular matrix in auditory cortex.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (7), 2800-2805 (2014).</li><li>Thomas, H., Tillein, J., Heil, P., Scheich, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+organization+of+auditory+cortex+in+the+mongolian+gerbil+(Meriones+unguiculatus).+I.+Electrophysiological+mapping+of+frequency+representation+and+distinction+of+fields.">Functional organization of auditory cortex in the mongolian gerbil (Meriones unguiculatus). I. Electrophysiological mapping of frequency representation and distinction of fields.</a> The European journal of neuroscience. 5, 882-897 (1993).</li><li>Budinger, E., Heil, P., Scheich, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+organization+of+auditory+cortex+in+the+Mongolian+gerbil+(Meriones+unguiculatus).+III.+Anatomical+subdivisions+and+corticocortical+connections.">Functional organization of auditory cortex in the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus). III. Anatomical subdivisions and corticocortical connections.</a> European Journal of Neuroscience. 12, 2425-2451 (2000).</li><li>Langford, D. 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=Coding+of+facial+expressions+of+pain+in+the+laboratory+mouse.">Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse.</a> Nature Methods. 7 (6), 447-449 (2010).</li><li>Ohl, F. W., Scheich, H., Freeman, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Change+in+pattern+of+ongoing+cortical+activity+with+auditory+category+learning.">Change in pattern of ongoing cortical activity with auditory category learning.</a> Nature. 412 (6848), 733-736 (2001).</li><li>Scheich, H., 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=Behavioral+semantics+of+learning+and+crossmodal+processing+in+auditory+cortex:+the+semantic+processor+concept.">Behavioral semantics of learning and crossmodal processing in auditory cortex: the semantic processor concept.</a> Hearing Research. 271 (1-2), 3-15 (2011).</li><li>Happel, M. F. K., Jeschke, M., Ohl, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectral+integration+in+primary+auditory+cortex+attributable+to+temporally+precise+convergence+of+thalamocortical+and+intracortical+input.">Spectral integration in primary auditory cortex attributable to temporally precise convergence of thalamocortical and intracortical input.</a> The Journal of Neuroscience. 30 (33), 11114-11127 (2010).</li><li>Ranck, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Which+elements+are+excited+in+electrical+stimulation+of+mammalian+central+nervous+system:+a+review.">Which elements are excited in electrical stimulation of mammalian central nervous system: a review.</a> Brain Research. 98, 417-440 (1975).</li><li>Clark, K. L., Armstrong, K. M., Moore, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+neural+circuitry+and+function+with+electrical+microstimulation.">Probing neural circuitry and function with electrical microstimulation.</a> Proceedings. Biological sciences / The Royal Society. 278 (1709), 1121-1130 (2011).</li><li>Ilango, A., Shumake, J., Wetzel, W., Scheich, H., Ohl, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+stimulation+of+lateral+habenula+during+learning:+frequency-dependent+effects+on+acquisition+but+not+retrieval+of+a+two-way+active+avoidance+response.">Electrical stimulation of lateral habenula during learning: frequency-dependent effects on acquisition but not retrieval of a two-way active avoidance response.</a> PloS one. 8 (6), e65684 (2013).</li><li>Weible, A. P., McEchron, M. D., Disterhoft, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+involvement+in+acquisition+and+extinction+of+trace+eyeblink+conditioning.">Cortical involvement in acquisition and extinction of trace eyeblink conditioning.</a> Behavioral Neuroscience. 114, 1058-1067 (2000).</li><li>Rothe, T., Deliano, M., Scheich, H., Stark, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segregation+of+task-relevant+conditioned+stimuli+from+background+stimuli+by+associative+learning.">Segregation of task-relevant conditioned stimuli from background stimuli by associative learning.</a> Brain Research. 1297, 143-159 (2009).</li></ol>

Este protocolo descreve um método de ICMS simultâneas site-specific e registros eletrofisiológicos multi-canal em um animal aprender usando um aversivo pé-choque sistema shuttle-box controlado em dois sentidos. O protocolo enfatiza os principais conceitos técnicos para tal combinação e salienta a importância de fundamentar o animal apenas via sua eletrodo terra comum, deixando o gridfloor a uma tensão flutuante. Aqui, auditiva aprendizagem shuttle-box foi aplicada a gerbilos da Mongólia como reorganizações p...

Um objectivo fundamental da neurociência comportamental é estabelecer ligações específicas entre as propriedades estruturais e funcionais neuronais, aprendizagem e percepção. Atividade neural associada com a percepção e aprendizagem pode ser estudada pela gravação eletrofisiológico dos potenciais de ação e potenciais de campo locais em várias estruturas cerebrais em vários locais. Considerando registros eletrofisiológicos fornecer associações correlativas entre a atividade eo comportamento neural, microstimulation elétrica direta intracortical (ICMS) por mais de um século tem sido o método mais direto para as relações causais testes de populações de neurônios excitados e seus efeitos comportamentais e perceptivas 1 - 3. Muitos estudos têm demonstrado que os animais são capazes de fazer uso de várias propriedades espaciais e temporais de estímulos eléctricos em tarefas perceptivas, dependendo do local dentro de estimulação por exemplo retinotópica 4, tonotopic 5, 6 ou somatotópica regiões no córtex. Propagação da actividade eléctrica evocada no córtex é determinada principalmente pela disposição das fibras axonais e a sua conectividade synaptic distribuído 2 que, no córtex, é claramente dependente da camada 7. A ativação resultante polysynaptic evocada pelo ICMS é doravante muito mais difundida do que efeitos diretos do 2,8,9 campo elétrico. Isso explica por que os limiares de efeitos perceptivos induzidos pelo microstimulation intracortical pode ser fortemente camadas dependente 8,10,11 e 9-dependente site. Um estudo recente demonstrou em detalhes que a estimulação de camadas superiores rendeu mais ativação generalizada de circuitos corticocortical em camadas principalmente supragranular, enquanto a estimulação de camadas mais profundas do córtex resultado em um corticoefferent recorrente focal intracolumnar ativação. Experimentos comportamentais paralelas revelou que este último tem muito mais baixo thr detecção perceptualesholds 8. Portanto, a vantagem de site-specific ICMS como estímulos condicionados foi explorada em associação com registros eletrofisiológicos para relacionar causalmente ativações de circuitos corticais específicas 8 a medidas comportamentais de aprendizagem e percepção em shuttle-box. O bidirecional shuttle-box paradigma é um aparelho de laboratório bem estabelecido para estudar aprendizagem evasão 12. Um shuttle-box é composto por 2 compartimentos separados por um obstáculo ou um pórtico. Um estímulo condicionado (CS) que está representada por um sinal adequado, como uma luz ou de som, é contingente, seguido por um estímulo não condicionado aversivo (EUA), como por exemplo, um choque no pé ao longo de um chão de grade de metal. Os indivíduos podem aprender a evitar os EUA por vaivém de um compartimento shuttle-box para o outro em resposta ao CS. Aprendizagem Shuttle-box envolve uma seqüência de fases de aprendizagem distintas 13,14: Em primeiro lugar,assuntos aprender a prever os EUA a partir do CS por condicionamento clássico e para escapar de os EUA por condicionamento instrumental, como os EUA é encerrado mediante vaivém. Numa fase seguinte, o indivíduo aprende a evitar completamente os EUA por vaivém, em resposta ao CS antes do início dos EUA (reacção de evasão). Geralmente, a aprendizagem shuttle-box envolve o condicionamento clássico, condicionamento instrumental, bem como o comportamento goal-directed dependendo aprendizagem fase 14. O procedimento shuttle-box pode ser configurado facilmente e geralmente produz um comportamento robusto após algumas sessões diárias de treinamento 15 - 17. Além de simples evasão condicionado (detecção), shuttle-box pode ser ainda utilizado para estudar a discriminação estímulo empregando paradigmas go / Nogo. Aqui, os animais são treinados para evitar os EUA por uma resposta condicionada (CR) (ir comportamento; shuttle para o compartimento oposto), em resposta a um &lt;forte&gt; ir-estímulo (CS +) e pelo comportamento Nogo (permanecer no compartimento de corrente, sem CR), em resposta a um Nogo-estímulo (CS-) microestimulação paralela e gravação de actividade neural com matrizes multieletrodo de alta densidade permitem estudar. os mecanismos fisiológicos subjacentes aprendizagem bem sucedida. Vários detalhes técnicos que são fundamentais para as combinações bem sucedidas de formação shuttle-box, ICMS e eletrofisiologia Paralelamente, serão discutidos.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Teflon-insulated stainless steel wire</td>
			<td>California Fine Wire</td>
			<td></td>
			<td>diam. 50&#181;m w/ isolation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pin connector system&#160;</td>
			<td>Molex Holding GmbH</td>
			<td>510470200</td>
			<td>1.25 mm pitch PicoBlade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TEM grid Quantifoil</td>
			<td>Science Services</td>
			<td>EQ225-N27</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental acrylic Paladur</td>
			<td>Heraeus Kulzer</td>
			<td>64707938</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand-held drill OmniDrill35</td>
			<td>WPI&#160;</td>
			<td>503599</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine 500mg/10ml</td>
			<td>Ratiopharm GmbH</td>
			<td>7538837</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rompun 2%, 25ml</td>
			<td>Bayer Vital GmbH</td>
			<td>5066.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium-Chloride 0.9%, 10ml</td>
			<td>B.Braun AG&#160;</td>
			<td>PRID00000772</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lubricant KY-Jelly</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shuttle-box E10-E15</td>
			<td>Coulbourn Instruments</td>
			<td>H10-11M-SC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulus generator MCS STG 2000</td>
			<td>Multichannel Systems</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plexon Headstage cable 32V-G20</td>
			<td>Plexon Inc.</td>
			<td>HSC/32v-G20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plexon Headstage&#160; 32V-G20</td>
			<td>Plexon Inc.</td>
			<td>HST/32v-G20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBX preamplifier 32 channels</td>
			<td>Plexon Inc.</td>
			<td>32PBX box</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multichannel Acquisition System</td>
			<td>Plexon Inc.</td>
			<td>MAP 32/HLK2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostate CM3050 S</td>
			<td>Leica Microsystems GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Signal processing Card Ni-Daq</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab StandardTM Stereotaxic Instruments</td>
			<td>Stoelting Co.&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Audio attenator g.pah</td>
			<td>g.pah Guger technologies</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cresyl violet acetate</td>
			<td>Roth GmbH</td>
			<td>7651.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roticlear&#160;</td>
			<td>Roth GmbH</td>
			<td>A538.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium acetate trihydrate</td>
			<td>Roth GmbH</td>
			<td>6779.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium hexacyanoferrat(II) trihydrate</td>
			<td>Roth GmbH</td>
			<td>7974.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Di-sodium hydrogen phospahte dihydrate</td>
			<td>Merck</td>
			<td align="right">1,065,801,000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICM Impedance Conditioning Module</td>
			<td>FHC</td>
			<td>55-70-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal Temperarture Controler</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>ATC2000</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

combined shuttle-box training with electrophysiological cortex recording and stimulation as a tool to study perception and learning

Aprendizagem evasão Shuttle-box é um método bem estabelecido na neurociência e experimentais setups comportamentais foram tradicionalmente feitos sob medida; o equipamento necessário está disponível agora por várias empresas comerciais. Este protocolo fornece uma descrição detalhada de uma de duas vias evitar shuttle-box paradigma de aprendizagem em roedores (gerbilos da Mongólia aqui; Meriones unguiculatus) em combinação com microstimulation site-specific elétrica intracortical (ICMS) e simultâneos crônicas eletrofisiológicos in vivo gravações. O protocolo detalhado é aplicável a estudar vários aspectos do comportamento de aprendizagem ea percepção em diferentes espécies de roedores. ICMS específicas do local de circuitos corticais auditivas como estímulos condicionados aqui é usado como uma ferramenta para testar a relevância perceptual de aferentes específico, eferentes e conexões intracorticais. Padrões de ativação distintas pode ser evocado, utilizando diferentes arr eletrodo de estimulaçãoays para ICMS, dependente da camada locais ou sites de ICMS distantes. Utilizando análise comportamental detecção do sinal pode ser determinada qual a estratégia de estimulação é mais eficaz para provocar um sinal detectável comportamentalmente e saliente. Além disso, multicanal-gravações paralelas utilizando diversos modelos de eletrodos (eletrodos de superfície, eletrodos de profundidade, etc.) permitem investigar observáveis ​​neuronais ao longo do tempo, destes processos de aprendizagem. Será discutido como as mudanças do projeto comportamental pode aumentar a complexidade cognitiva (por exemplo, detecção, discriminação, aprendizagem reversa).

Esta seção ilustra um exemplo representativo da aprendizagem shuttle-box em um gerbilo da Mongólia. O assunto foi treinados para discriminar o sítio ICMS entre dois eléctrodos de estimulação implantado 700 uM afastadas uma da outra no córtex auditivo (Figuras 1 e 2). Matrizes de estimulação pode ser personalizado em diversos modelos espaciais (Figura 1). Aqui, a discriminação dos dois locais de ICMS foi aprendido dentro de 3 sessões de treinamento com a apr...

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Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

Shuttle-box aprendizagem evasão está bem estabelecida em neurociência comportamental. Este protocolo descreve como shuttle-box aprendizagem em roedores pode ser combinado com microstimulation site-specific elétrica intracortical (ICMS) e crônica simultânea em gravações vivo como uma ferramenta para estudar vários aspectos da aprendizagem e percepção.

Combinado Shuttle-Box Formação com eletrofisiológica Cortex Gravação e Estimulação como Ferramenta para o Estudo de Percepção e Aprendizagem

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Compensatory Limb Use and Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Following Sensorimotor Cortex Injury in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Compensatória Limb Uso e Avaliação Comportamental de Habilidade Aprendizagem Motora Após Lesão Sensorimotor Cortex em um modelo do rato de Acidente Vascular Cerebral Isquêmico

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models ...

Comportamento

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Estimular o Lip Motor Cortex com Estimulação Magnética Transcraniana

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Estimulação do nervo vago como uma ferramenta para induzir plasticidade em Pathways relevantes para a Aprendizagem Extinção

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

Concurrent Gravação Eletroencefalografia Durante Transcranial estimulação alternada Corrente (TAC)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

Investigating Motor Skill Learning Processes with a Robotic Manipulandum

Investigação dos processos de aprendizagem motora habilidade com uma Robotic Manipulandum

Skilled reaching tasks are commonly used in studies of motor skill learning and motor function under healthy and pathological conditions, but can be ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

Apresentando Clicker Formação como um enriquecimento cognitivo para Laboratório Mice

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

Using a Virtual Store As a Research Tool to Investigate Consumer In-store Behavior

Usando uma Loja Virtual como Ferramenta de Pesquisa para Investigar o Comportamento do Consumidor na Loja

People&#39;s responses to products and/or choice environments are crucial to understanding in-store consumer behaviors. Currently, there are various ...

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

Uma rede sem fio, Interface bidirecional para gravação na Vivo e estimulação da atividade Neural em livremente, comportando-se ratos

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

Paradigms of Lower Extremity Electrical Stimulation Training After Spinal Cord Injury

Paradigmas de formação de estimulação elétrica de extremidade inferior após lesão medular

Skeletal muscle atrophy, increased adiposity and reduced physical activity are key changes observed after spinal cord injury (SCI) and are associated with ...

Using Electroencephalography Measurements and High-quality Video Recording for Analyzing Visual Perception of Media Content

Usando medições de Eletroencefalografia e gravação de vídeo de alta qualidade para analisar a percepção Visual de conteúdo de mídia

This article explores a method to detect differences in visual perception in humans. The method used is based on the psychological (or "cognitive") ...