Sunulan Protokolü kalıcı duyu çakışma uzun vadeli öğrenme eğitim amaçlı deneyler için üretir. Kalıcı olarak sabit bir aygıt başlarına giyerek, fareler sürekli ev kafeslerde serbestçe taşırken görsel ve Vestibüler girdiler arasında duyusal bir uyumsuzluk maruz kalır.
Uzun vadeli duyusal çakışma iletişim kuralları motor öğrenme eğitim değerli bir anlamı vardır. Sunulan Protokolü kalıcı duyu çakışma farelerde uzun vadeli öğrenme eğitim amaçlı deneyler için üretir. Kalıcı olarak başlarına sabit bir aygıtı takarak, fareler sürekli ev kafeslerde serbestçe taşırken görsel ve Vestibüler girdiler arasında duyusal bir uyumsuzluk maruz kalır. Bu nedenle, bu kolayca görsel sistem ve multisensory etkileşimleri aksi takdirde erişilebilir olmaz bir genişletilmiş zaman çerçevesi üzerinde sağlayan protokol. Doğal olarak fareler davranışlar içinde uzun vadeli duyusal öğrenme deneysel maliyetlerinin düşürülmesi ek olarak, bu yaklaşım in vivo ve in vitro deneyler kombinasyonu barındırır. Bildirilen örnekte video-oculography vestibulo-vizörün refleks (VOR) ve optokinetic refleks (OKR) önce ve sonra öğrenme ölçmek için yapılır. Fareler bu uzun vadeli duyusal çatışma arasında güçlü bir “vor” kazanç düşüş sunulan görsel ve Vestibüler girdiler maruz ama birkaç OKR değişiklik sergiledi. Ayrıntılı adımlar aygıt montaj, hayvan bakımı, ve refleks ölçümleri bu vesile ile bildirilir.
Görsel olanlar gibi duyusal çakışmaları mevcuttur günlük yaşamda, örneğin, bir gözlük takar ya da sırasında bütün bir ömrü (gelişimsel büyüme, değişiklikler duyu keskinliği, vs.). İyi tarif devre anatomi, kolayca kontrollü duyusal giriş, ölçülebilir motor çıkış ve kesin miktar yöntemleri1, bakışları nedeniyle istikrar refleksleri modelleri birçok tür öğrenme motor olarak kullanılmaktadır. İnsan ve maymun vestibulo-vizörün refleks (VOR) adaptasyon birkaç gün2,3,4,5için konu giyer prizmalar kullanılarak incelenmiştir. Kemirgen modeli davranış ve hücresel deneyler kombinasyonu sağlar beri serbestçe fare ile kask benzeri bir aletle davranışlar içinde uzun vadeli duyusal çatışma oluşturmak için yeni bir yöntem geliştirdi. İnsan ve maymun kullanılan metodoloji esinlenerek, protokol VOR kazanç azalmasına yol açan Vestibüler ve görsel girdileri (yani, visuo Vestibüler uyuşmazlığı, VVM) arasında bir uyumsuzluk oluşturur.
Klasik protokolleri bir “vor” kazanç aşağı adaptasyon Rodents uyarının harekete geçirilmesine karşılık görme alanı aşamasında dönen iken bir pikap kafası sabit hayvan döner oluşur. Bu paradigma VOR karşı-üretken kılan bir visuo Vestibüler çatışma yaratır. Uzun vadeli adaptasyon protokolleri bu yordamı bir iterasyon birkaç gün üst üste6,7,8boyunca oluşur. Sonuç olarak, hayvan büyük bir grup test edilmesi gerektiğinde, klasik metodoloji zaman büyük bir miktarda gerektirir. Ayrıca, hayvan başına sabit olduğundan, öğrenme çoğunlukla bir ayrı frekans/hız için sınırlıdır ve kesintili eğitimler değişken süresi6intertrial aralıkları tarafından kesintiye oluşur. Son olarak, Vestibüler stimülasyon aktif olarak hayvanın gönüllü hareketleri büyük ölçüde Vestibüler işleme9,10şekiller bir durum oluşturulur değil gibi pasif öğrenme, klasik iletişim kuralları kullanırlar.
Yukarıda sözü edilen deneysel kısıtlamaları tarafından sunulan yenilikçi metodoloji aştı. Gerekli cerrahi yaklaşım basittir ve kullanılan malzemeler ticari olarak kolayca kullanılabilir. Daha pahalı malzeme üzerinde dayanan tek davranışı miktar bir parçasıdır; Yine de, protokol temelleri herhangi bir deneyden vitro araştırmalar davranış diğer çalışmalar için öğrenme için kullanılabilir. Genel olarak, birkaç gün içinde bir geçici görme bozukluğu ve visuo Vestibüler çakışma oluşturarak, bu metodoloji kolayca duyusal pertürbasyon veya motor öğrenme ile ilgili herhangi bir çalışma için aktarılmış.
Burada açıklanan uzun vadeli duyusal pertürbasyon özgürce davranmaya fareler üretilen bir visuo Vestibüler uyuşmazlığı oluşur. Fareler için 14 gün giymek cihaz implant için piyasada bulunan bir cerrahi seti kullanarak basit ve kısa bir ameliyat gerçekleştirilir. Fare bu headpost implantasyon yordamdan gelen az 1 h kurtarmak ve bu sıkıntı yok ilişkili belirtileri gösteriyor. Daha sonra bu protokol uygulamasının verilen örnekte, VOR ve OKR video-oculography tekniği kullanılarak ölçülür. Yine de, bu cihaz kaynaklı uzun vadeli öğrenme Protokolü deneyler vitro Elektrofizyoloji1, nöronal görüntüleme ve çeşitli davranış deneyleri gibi çeşitli kullanılabilir. Bu tekniğin geliştirilmesi arkasındaki mantığı prizma tabanlı metodoloji insan ve maymun kullanılan esinlenilmiştir. Bu teknik, ancak yerine bozar çünkü vizyon değiştirir değişir. Böylece, visuo-Vestibüler uyuşmazlığı aşırı bir Olgusu (mevcut haliyle) teşkil eder. Yazarlar sağlanan teknik bilgi cihaz prizma gibi sürümünü tasarlama veya daha fazla belirli özellik kısıtlama cihazlar16gelişmekte olan için yararlı olduğuna inanıyoruz.
Bir ışık (0.9 g) Poli (laktik asit) ile yapılan plastik, baş aygıt burun koruma sağlayan ve yanal hayvan damat izin için yeterli takip mesafesi bir genç yetişkin fare başkanı sığacak şekilde dizayn edilmiştir. Bu cihazın ön kısmında besleme ve davranışları damat izin vermek için burun sonu sunar. Hayvan çevreleyen kesin vizyonu yoksun ama hala ışık geçiş stimülasyon alır böylece cihazın biraz opaktır. Çizgili ve sahte takılan ölçülen etkileri nedeniyle öncelikle çizgili cihazın Self-generated hareketleri sırasında yüksek karşıtlık görsel sinyal ve değil amac neden visuo Vestibüler uyuşmazlığı olduğundan emin olmak için test edilir değişiklik (yani, mouse´s baş ve boyun uygulanan aygıt ağırlığını).
Deneysel, önemli bir “vor” gösterdi çizgili aygıt giydi fareler öğrenme dönemi nden sonra % 50’lik azalma elde etmek; Yine de, bir arası bireysel farklılıklarına mutlak kazanç değerler için olabilir. Sham fareler hiçbir önemli VOR kazanmak değişiklikler, böylece VOR azaltma duyusal çatışma ve motor bozukluğu değil neden olur gösteren gösterdi. Ayrıca, genç fareler (< P26) VOR ve OKR kazanmak büyük hayvanlar17alt değerleri gösterdi. Bu nedenle, Hayvan Yaş deneme planlama yaparken dikkate alınması gerekiyor. Son olarak, söz konusu fareler dışlama kriterleri (Bölüm 4.5) refahını sağlamak hem de güvenilir sonuçlar kurmak için takip edilmesi gereken çok önemli bir adım vardır.
Bu iletişim kuralı avantajlarından biri VOR/OKR adaptasyon iletişim kurallarının diğer türlerine göre öğrenme döneminde Denemecileri kaydeder zamanı. Şimdiye kadar VOR adaptasyon farelerde kafa sabitleme ve özellikle bir sürü hayvan olması gerektiğinde zaman alıcı, olan bir dönen pikap6,8,18,19, Hayvan eğitimi eğitimi eğitimli. Sunulan Protokolü eğitim çeşitli hayvanların aynı anda sağlar ve zamandan tasarruf sağlar. Buna ek olarak, klasik bu deneylerde eğitimler genellikle günde 1 adaptasyon bir tekrarlayan münavebe öğrenme/unlearning farklı dinamikleri20in olmak neden sözde unlearning, uzun süre bırakarak h sınırlıdır. Burada, cihazın baş fiksasyonu için kesintisiz öğrenme sağlar. Başka bir avantajı, öğrenme dönemi serbestçe behaving bir baş-Alerjik durumda oluşturulur beri fareler aktif olarak üretilen doğal baş hareketleri aralığı boyunca öğrenmek mümkün olmasıdır. Klasik Protokoller’de, böylece öğrenme baş hareketleri doğal aralığını yansıtmayan bir kararlı stimülasyon (bir frekans, bir hız)21 , oluşur pasif turntable döndürülmüş iken baş-sabit bir hayvandır. Önemli olan10; uygulanan ne zaman aktif konu veya dışarıdan ne zaman oluşturuldukları Vestibüler sistem hareketleri farklı kodlar dikkat edilmesi gereken Böylece, her iki durumda da tetiklenen hücresel mekanizmaları da farklı olabilir.
Genel olarak, açıklanan yöntemi bir görsel çatışma ve/veya serbestçe fare davranışlar içinde visuo Vestibüler uyuşmazlığı sonra meydana gelen uzun süreli duyusal uyarlamalar kombine/içinde vivo/tüp bebek çalışmalar için uygundur. Duyusal çakışmaları, fareler22,23kullanımı son zamanlarda çekti bir alanı tutması tanınan bir nedenidir. Son zamanlarda fareler kışkırtıcı uyarıcı15‘ e maruz kaldığında bu cihaz kullanımından kaynaklanan kazanç uyum tutması karşı koruma sunar gösterilmiştir. Bu nedenle, bu iletişim kuralını adaptasyon Anti-devinim hastalık tedavileri geliştirmek olarak duyusal çatışma bir de altta yatan hücresel mekanizmaları tanımlamak için kullanılabilir.
The authors have nothing to disclose.
Patrice Jegouzo başı cihazlar ve headpost geliştirme ve üretim için teşekkür ederiz. Biz de s. Calvo, A. Mialot ve E. Idoux aygıt ve VVM iletişim kuralı önceki sürümlerinin geliştirilmesinde yardım için teşekkür ederim.
Bu eser Merkezi Ulusal des Etudes Spatiales, CNRS ve Université Paris Descartes tarafından finanse edildi. J. C. ve M. B. destek Fransız ANR-13-CESA-0005-02 alırsınız. F. F. d. ve M. B. destek Fransız ANR-15-CE32-0007 alırsınız.
3D printer | Ulimaker, USA | S5 | |
Blunt scissors | FST | 14079-10 | |
Catalyst V | Sun Medical, Japan | LX22 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
Dentalon Plus | Heraeus | 37041 | |
Eyetracking system and software | Iscan | ETN200 | |
Green activator | Sun Medical, Japan | VE-1 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
Monomer | Sun Medical, Japan | MF-1 | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
Ocrygel | TvmLab | 10779 | Ophtalmic vet ointment |
Polymer L-type clear (cement) | Sun Medical, Japan | TT12F | Parkell bio-materials, Kit n°S380 |
Sketchup | Trimble | 3D modeling software used for the device's ready-to-print design file | |
Turntable | Not commercially available |