यहां प्रस्तुत प्रोटोकॉल वास्तविक समय में एक साथ इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (ईईजी) और व्यवहार मूल्यांकन पर जानकारी प्रदान करता है। हमने तंत्रिका विज्ञान के कई क्षेत्रों में शोधकर्ताओं के लिए एक आकर्षक समाधान के रूप में इस प्रोटोकॉल में शामिल सभी चरणों पर चर्चा की है, विशेष रूप से सीखने और स्मृति क्षेत्रों में।
इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (ईईजी) से प्राप्त ब्रेनवेव्स आयाम को जानवरों और मनुष्यों पर संज्ञानात्मक क्षमता, स्मृति और सीखने के आधार के रूप में अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त है। वयस्क न्यूरोजेनेसिस तंत्र भी स्मृति और सीखने के सुधार से जुड़ा हुआ है। परंपरागत रूप से, शोधकर्ता व्यवहार कार्यों द्वारा कृंतक मॉडल में सीखने और स्मृति मापदंडों का आकलन करते थे। इसलिए, व्यवहार परिवर्तन और ईईजी की एक साथ निगरानी मस्तिष्क गतिविधि और कार्य से संबंधित व्यवहारों के बीच डेटा को सहसंबंधित करने में विशेष रूप से दिलचस्प है। हालांकि, दोनों अध्ययनों को करने के लिए आवश्यक अधिकांश उपकरण या तो जटिल, महंगे हैं, या एक वायर्ड सेटअप नेटवर्क का उपयोग करते हैं जो प्राकृतिक जानवरों के आंदोलन में बाधा डालता है। इस अध्ययन में, ईईजी को एक नवीन वस्तु पहचान कार्य (एनओआरटी) के निष्पादन के साथ एक वायरलेस इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी डिवाइस के साथ दर्ज किया गया था। एक वीडियो ट्रैकिंग सिस्टम द्वारा एक साथ जानवर के व्यवहार की निगरानी की गई थी। दोनों रिकॉर्डिंग का विश्लेषण उनके टाइमस्टैम्प द्वारा ऑफ़लाइन किया गया था जो ईईजी संकेतों को जानवर के कार्यों के साथ जोड़ने के लिए सिंक किए गए थे। विषयों में मध्यम अवधि के पर्यावरण संवर्धन उपचार के बाद वयस्क विस्टार चूहे शामिल हैं। छह खोपड़ी स्क्रू इलेक्ट्रोड को ललाट, मध्य और पार्श्विका क्षेत्रों में दोनों गोलार्धों पर जोड़े में तय किया गया था और नाक की हड्डी के पीछे स्थित इलेक्ट्रोड को संदर्भित किया गया था। एनओआरटी प्रोटोकॉल में जानवर को 10 मिनट के लिए दो समान वस्तुओं को उजागर करना शामिल है। 2 घंटे और 24 घंटे के बाद, वस्तुओं में से एक को एक उपन्यास के साथ बदल दिया गया था। प्रत्येक ऑब्जेक्ट के लिए अन्वेषण समय की निगरानी एक व्यवहार ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर (बीटीएस) और ईईजी डेटा रिकॉर्डिंग द्वारा की गई थी। व्यवहार डेटा के साथ सिंक किए गए ईईजी के विश्लेषण में अल्फा और बीटा सापेक्ष बैंड शक्ति के अनुमान और तीन प्रयोगात्मक चरणों के बीच उपन्यास वस्तु पहचान बनाम परिचित वस्तु अन्वेषण के बीच तुलना शामिल है। इस पांडुलिपि में, हमने इलेक्ट्रोड निर्माण प्रक्रिया, एपिड्यूरल इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण सर्जरी, पर्यावरण संवर्धन प्रोटोकॉल, एनओआरटी प्रोटोकॉल, बीटीएस सेटअप, ईईजी – बीटीएस युग्मन वास्तविक समय में एक साथ निगरानी के लिए और स्वचालित घटनाओं का पता लगाने के आधार पर ईईजी डेटा विश्लेषण पर चर्चा की है।
विवो संदर्भ में उत्पन्न जानकारी की एक बड़ी मात्रा के लिए तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान में व्यवहार परीक्षण महत्वपूर्ण है। इस संबंध में, शोधकर्ता संवेदी-मोटर फ़ंक्शन, सामाजिक बातचीत, चिंता जैसे और अवसादग्रस्तता जैसे व्यवहार, पदार्थ निर्भरता औरसंज्ञानात्मक कार्यों के विभिन्न रूपों का विश्लेषण करने के लिए विभिन्न व्यवहार परीक्षणों का व्यापक रूप से उपयोग कर रहे हैं। व्यवहार परीक्षणों की मैनुअल रिकॉर्डिंग अधिकांश विशेषज्ञ पर्यवेक्षकों के लिए भी कठिन, थकाऊ और गलत हो सकती है। भले ही व्यवहार पंजीकरण के लिए मुफ्त और ओपन-सोर्स सॉफ़्टवेयर विकसित करने के लिए कुछ प्रयास किए गए हैं (उदाहरण के लिए, यौन व्यवहार के लिए सेक्सरैट मेल2 ऐप), कई विकल्प मछली3 से कृन्तकों 4,5,6 तक विभिन्न पशु प्रजातियों की स्वचालित और वास्तविक समय व्यवहार रिकॉर्डिंग की अनुमति देते हैं। वीडियो ट्रैकिंग विभिन्न प्रकारके अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली त्वरित और सटीक व्यवहार रिकॉर्डिंग के लिए एक मूल्यवान विधि है। व्यवहार रिकॉर्डिंग क्षेत्र में एक और संभावित विशेषता व्यवहार अभिव्यक्ति के दौरान तंत्रिका गतिविधि का पता लगाना है। न्यूरोनल गतिविधि (एकल कोशिकाओं से प्रमुख मस्तिष्क क्षेत्रों तक) और व्यवहार संबंधी कार्यों की एक साथ रिकॉर्डिंग हमें दिखा सकती है कि मस्तिष्क विशिष्ट व्यवहार पैटर्नकैसे उत्पन्न करता है। व्यवहार मामूली घटकों का एक अनुक्रम है जो तंत्रिका गतिविधि और आंदोलनों या कार्यों के बीच संबंधों को प्रकट कर सकता है। यदि न्यूरोनल गतिविधि और व्यवहार पैटर्न को एक साथ कई टाइमस्केल के माध्यम से दर्ज किया जा सकता है, तो वे समझा सकते हैं कि प्रत्येक मस्तिष्क की स्थिति प्रत्येक विशेष व्यवहार से कैसे संबंधित है (व्यवहार रिकॉर्डिंग की अधिक गहन जांच के लिए, दत्ता एट अल। इसलिए, वांछित पैमाने पर व्यवहार और न्यूरोनल गतिविधि की सिंक्रनाइज़ रिकॉर्डिंग (न्यूरॉन्स से मस्तिष्क के बड़े क्षेत्रों तक) को एक अत्यंत उपयोगी उपकरण माना जाता है। तंत्रिका गतिविधि 4,5 के रूप में अन्य मापों के साथ व्यवहार रिकॉर्डिंग को एकीकृत करने के उद्देश्य से कई प्रणालियां हैं।
यद्यपि इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी को नैदानिक और अनुसंधान तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीकों में से एक माना जाता है, अपेक्षाकृत उच्च गतिशीलता, साथ ही ईईजी रिकॉर्डिंग डिवाइस का आकार, इस तकनीक को विवो मॉडल9 के मामले में पता लगाने के लिए अद्वितीय और चुनौतीपूर्ण बनाता है। इस समस्या के कुछ समाधान विकसित किए गए हैं जैसे, केबल और स्विवेल-उपकरणों का उपयोग जो जानवरों को क्षेत्र में स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। फिर भी, केबल-आधारित सिस्टम अक्सर अध्ययन करने के लिए समस्याएं लागू करते हैं, उदाहरण के लिए, एक पिंजरे से दूसरे पिंजरे में जानवर के स्थानांतरण के दौरान, केबल के साथ जानवर की बाधा या उलझाव देखा जाता है। रिकॉर्डिंग स्थिति10,11 के लचीलेपन को बढ़ाने के लिए वायरलेस इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग के लिए टेलीमेट्रिक डिवाइस विकसित किए गए हैं। हालांकि, इस तरह की प्रणालियों ने रिकॉर्डिंग चैनलों की कम संख्या और कम नमूना दर11 के कारण काफी सीमाएं दिखाई हैं। इस अध्ययन में, हमने एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध वायरलेस सिस्टम का उपयोग किया जो स्वतंत्र रूप से चलने वाले कृन्तकों प्रणाली12 के साथ वाई-फाई कनेक्शन के माध्यम से जानवर से ईईजी सिग्नल भेजता है। उपकरण का वजन 6 ग्राम है और 1 kSps पर दर्ज 16 चैनलों तक खड़ा है। यह प्रणाली कम गड़बड़ी के साथ पशु पर्यावरण में ईईजी या स्पाइक रिकॉर्डिंग की अनुमति देती है, जो बाजार में पारंपरिक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल सिस्टम की तुलना में एक किफायती समाधान के रूप में कार्य करती है। इसके अलावा, हमने ईईजी और व्यवहार पैटर्न के बीच सहसंबंध प्रदान करने के लिए एक वीडियो ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करके इस डेटा को सिंक्रनाइज़ किया है। यह सिंक्रनाइज़ेशन दोनों प्रणालियों द्वारा उत्पन्न टाइमस्टैम्प के आधार पर डेटा और घटनाओं के संरेखण और प्रक्षेप द्वारा ऑफ़लाइन किया जाता है और MATLAB पर संसाधित किया जाता है।
वयस्क न्यूरोजेनेसिसको जानवरों के डेंटेट गाइरस में नई उत्पन्न कोशिकाओं के न्यूरॉन्स में प्रसार, अस्तित्व और भेदभाव के रूप में परिभाषित किया गया है। यह प्रक्रिया स्मृति और सीखने के सुधार से जुड़ी हुई है जो समृद्ध वातावरण (ईई) स्थितियों के माध्यम से कृन्तकों में वयस्क न्यूरोजेनेसिस को बढ़ाती है। ईई में खिलौनों और ट्यूबों के साथ प्रदान किए गए एक बड़े पिंजरे के अंदर छोटे समूहों में कृन्तकों को रखा जाता है, जहां जानवरों के पास उपन्यास और जटिल होते हैं लेकिन कोई जैविक प्रासंगिकता नहीं होतीहै। यद्यपि ईई हिप्पोकैम्पल न्यूरोजेनेसिस को उत्तेजित करता है, यह उम्र, पशु तनाव, विशिष्ट उत्तेजना की स्थिति, या न्यूरोजेनेसिस का पता लगाने की प्रक्रिया जैसे कई कारकों में भी भिन्न होता है। सात दिनों के लिए ईई आवास के संपर्क में आने वाले मध्यम आयु वर्ग के चूहों में, हिप्पोकैम्पल डेंटेट गाइरस (डीजी) में नई दानेदार कोशिकाओं (जीसी) के जन्मकी सूचना दी गई है। वयस्क चूहों में वयस्क न्यूरोजेनेसिस को चुनिंदा रूप से समाप्त करने का प्रयास करने वाले अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि सीखी गई प्रतिक्रिया17 में लगभग 1 – 2 सप्ताह की उम्र की नई दानेदार कोशिकाओं की आवश्यकता होती है। वयस्कों डीजी में जीसी के जन्म के लगभग 2 या 3 सप्ताह बाद, डेंड्राइटिक स्पाइन जैसी कई विशिष्ट विशेषताएं, जो उत्तेजक सिनैप्टिक ट्रांसमिशन18 के लिए आवश्यक हैं, दिखाई देने लगती हैं। झाओ एट अल ने यह दिखाने के लिए एक मात्रात्मक विश्लेषण किया कि रीढ़ की वृद्धि का चरम पहले 3 – 4 सप्ताह19 के दौरान होता है। विवो अध्ययनों में कई इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल बताते हैं कि ईई आवास की स्थिति के केवल तीन सप्ताह डीजी के सिनैप्टिक ट्रांसमिशन में परिवर्तन पैदा करते हैं और सेल उत्तेजना20 को बढ़ाते हैं। इसके अलावा, यह बताया गया है कि बीआरडीयू इंजेक्शन के 1-4 सप्ताह बाद एक समृद्ध वातावरण के संपर्क में आनेसे चूहों में डीजी दानेदार परत में बीआरडीयू / न्यून कोशिकाओं के घनत्व में काफी वृद्धि हुई है। इन लेखकों का सुझाव है कि ईई एक्सपोजर के बाद एक से तीन सप्ताह के बीच एक महत्वपूर्ण अवधि मौजूद है क्योंकि नए न्यूरॉन्स की संख्या में पर्याप्तवृद्धि देखी गई थी। मनुष्यों में वयस्क हिप्पोकैम्पल न्यूरोजेनेसिस (एएचएन) का अध्ययन विवादास्पद रहा है क्योंकि कोई प्रत्यक्ष सबूत नहीं था। हालांकि, एक हालिया रिपोर्ट ने मानव वयस्क मस्तिष्क में एएचएन के विकास के चरणों का वर्णन किया, डीजी में हजारों अपरिपक्व न्यूरॉन्स की पहचान की, और इसतरह मनुष्यों में उम्र बढ़ने के दौरान एएचएन के महत्व का प्रदर्शन किया। पहले उल्लिखित सबूतों के आधार पर, पशु मॉडल में एएचएन का अध्ययन पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है (एएचएन की अधिक गहन परीक्षा के लिए, देखें लील-गैलिसिया एटअल।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, हिप्पोकैम्पस को सीखने और स्मृति क्षमताओं में एक मौलिक कार्य से जोड़ा गया है। यादों का गठन तीन अलग-अलग प्रक्रियाओं से गुजरता है: एन्कोडिंग (मेमोरी अधिग्रहण), समेकन (मेमोरी स्टोरेज), और पुनर्प्राप्ति (मेमोरी मान्यता)23। मनुष्यों में पहचान स्मृति का परीक्षण दृश्य युग्मित तुलना कार्य24 का उपयोग करके किया जाता है। स्मृति और भूलने की बीमारी के मानव और पशु मॉडल के मूल सिद्धांत व्यवहार परीक्षण हैं जो पहले से प्रस्तुत उत्तेजनाओं25,26 को पहचानने की क्षमता का आकलन करते हैं, जैसा कि मनुष्यों में दृश्य युग्मित तुलना कार्य करता है। इसलिए, पहले से प्रस्तुत उत्तेजना को पहचानने के लिए एक कृंतक की क्षमता का आकलन करने के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले व्यवहार परीक्षणों में से एक, अर्थात्, सीखने और स्मृति क्षमता सहज उपन्यास वस्तु पहचान कार्य (एनओआरटी) 23,27 है। एनओआरटी प्रोटोकॉल में अधिग्रहण परीक्षण में 10 मिनट के लिए एक परिचित क्षेत्र में दो समान उपन्यास वस्तुएं होती हैं। 028 और 48 घंटे29 (प्रत्येक प्रोटोकॉल के अनुसार परिवर्तनीय समय) के बीच एक विशिष्ट समय के बाद, जानवर को उसी क्षेत्र में वापस कर दिया जाता है जिसमें एक ही परिचित वस्तु और एक उपन्यास वस्तु होती है। जानवर अनायास उपन्यास वस्तु की खोज करता है यदि परिचित वस्तु को याद किया गया था26। वरीयता अनुपात आमतौर पर अन्वेषण प्रदर्शन का आकलन करने में उपयोग किया जाता है। यह उपन्यास या परिचित वस्तु के अन्वेषण समय से कुल वस्तु अन्वेषण समय को विभाजित करके निर्धारित किया जाता है। अन्य मान्यता स्मृति परीक्षणों की तुलना में एनओआरटी के कुछ फायदे हैं। सबसे महत्वपूर्ण बात, इसके लिए कोई बाहरी प्रेरणा, इनाम या सजा की आवश्यकता नहीं है। यह तनावपूर्ण परिस्थितियों को उत्पन्न नहीं करता है। अंत में, वस्तुओं की खोज के व्यवहार को जगाने के लिए किसी प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं है (एनओआरटी की अधिक गहन जांच के लिए, देखें ref.23)।
इसलिए, वयस्क हिप्पोकैम्पल न्यूरोजेनेसिस के प्रभाव के रूप में सीखने और स्मृति के अध्ययन में कई डेटा तौर-तरीकों और उनके एकीकरण की एक साथ रिकॉर्डिंग अत्यधिक आकर्षक है और क्षेत्र में शोधकर्ताओं के लिए एक सम्मोहक समाधान प्रदान करती है। वर्तमान कार्य एक साथ व्यवहार वीडियो-ट्रैकिंग मूल्यांकन (उपन्यास वस्तु पहचान कार्य) और वायरलेस इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी रिकॉर्डिंग में शामिल सभी प्रक्रियाओं को उजागर करेगा। यहां हमने इलेक्ट्रोड विनिर्माण प्रक्रिया, एपिड्यूरल (खोपड़ी स्क्रू) इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण सर्जरी, पर्यावरण संवर्धन प्रोटोकॉल (हिप्पोकैम्पल न्यूरोजेनेसिस प्रेरण के लिए), एनओआरटी प्रोटोकॉल का पालन करते हुए, बीटीएस सेटअप, ईईजी – बीटीएस युग्मन वास्तविक समय में एक साथ निगरानी के लिए, और ईईजी और व्यवहार डेटा विश्लेषण की समीक्षा की है।
व्यवहार और इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी अनुसंधान प्रकृति से मुश्किल और चुनौतीपूर्ण है। इसलिए, दोनों तकनीकों का संयोजन महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण कदम प्रस्तुत करता है। इस प्रकार, दोनों समवर्ती तकनीकों का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। वास्तविक अभ्यास में, दुनिया भर में हर समूह विशेष स्थितियों के साथ व्यवहार परीक्षण करता है, जैसे कि जानवर, विश्लेषण किए गए पैरामीटर या उपचार। उपर्युक्त क्षेत्र में महत्वपूर्ण विवाद पैदा करता है और सभी के लिए उपलब्ध मानक प्रक्रियाओं को विकसित करने की आवश्यकता है। यहां, हमने इस विस्तृत प्रक्रिया को सभी महत्वपूर्ण चरणों और पद्धतिगत विचारों के साथ तैयार किया है जो आमतौर पर अधिकांश प्रकाशित लेखों में वर्णित या उल्लिखित नहीं हैं। इन पर नीचे चर्चा की गई है।
आवश्यक सामग्री का उत्पादन इस तकनीक की सफलता में एक मौलिक कदम है। इस संबंध में, इलेक्ट्रोड को स्टेनलेस स्टील स्क्रू, तांबे के केबल और सिल्वर वेल्डर का उपयोग करके खरोंच से बनाया जाना चाहिए। इन सामग्रियों को स्थायी रूप से एक साथ वेल्ड करना मुश्किल है, इस तरह से कि उपयोग से पहले प्रत्येक इलेक्ट्रोड की चालकता और ताकत को सत्यापित किया जाना चाहिए। इलेक्ट्रोड असेंबली के लिए एक अन्य प्रकार के तार का उपयोग करना संभव है; हालांकि, तांबा एम्पलीफायर कनेक्टर में डालने के लिए इलेक्ट्रोड में हेरफेर करने के लिए पर्याप्त लचीला है। इस संबंध में, वाणिज्यिक इलेक्ट्रोड का उपयोग वांछनीय है, लेकिन उनका अधिग्रहण जटिल और महंगा हो सकता है। सर्जरी इस प्रोटोकॉल में सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक है। यह अत्यधिक अनुशंसित है और यहां तक कि एक अनुभवी सर्जन होना आवश्यक है, खासकर इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण के लिए। चूंकि सर्जरी के लिए अक्सर संज्ञाहरण के समय को लंबा करने और कभी-कभी सर्जरी के दौरान वेल्डिंग आवेदन की आवश्यकता होती है, इसलिए प्रत्येक प्रयोगशाला को कृन्तकों के प्रत्येक तनाव के लिए उपयुक्त संज्ञाहरण (विभिन्न कॉकटेल का उपयोग किया जा सकता है) के साथ आवश्यक परीक्षण करना चाहिए, विशेष रूप से विवेरियम स्थितियों के तहत, कूड़े के बीच अंतर, और यहां तक कि जानवरों के बीच व्यक्तिगत अंतर भी। उचित योजना और विचार सर्जरी के दौरान जानवरों को खोने से रोक सकता है। इलेक्ट्रोड आरोपण एक और महत्वपूर्ण कदम है। खोपड़ी को पंच करने और मेनिंगेस या मस्तिष्क के ऊतकों को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए बहुत देखभाल की आवश्यकता होती है। स्क्रू को सही ढंग से रखा जाना चाहिए, अर्थात, खोपड़ी में पूरी तरह से तय किया जाना चाहिए, अन्यथा, शोर और कलाकृतियों को संकेतों पर प्रस्तुत किया जाएगा, जैसे कि एक घटिया कोलोकेशन या आंदोलन से संबंधित जो ईईजी रिकॉर्डिंग का उपयोग नहीं करता है। कृंतक की पीड़ा से बचने के लिए ऑपरेशन से पहले और बाद के उपचार और स्थितियों को हमेशा किया जाना चाहिए और देखा जाना चाहिए। स्केलपेल के साथ चीरा लगाने से पहले सिर की त्वचा पर चमड़े के नीचे लिडोकेन का उपयोग किया जा सकता है। जानवर की आंखों में खारा की एक बूंद सूखापन को रोकने में मदद करेगी। इसके अलावा, मुंह में एक खारा घोल प्रशासित किया जाना चाहिए, और सर्जरी के बाद, 1 एमएल को पशु के द्रव संतुलन की भरपाई करने और निर्जलीकरण को रोकने के लिए या तो चमड़े के नीचे या इंट्रापरिटोनियल रूप से प्रशासित किया जाना चाहिए। सर्जरी के तुरंत बाद, एक विरोधी भड़काऊ दवा (दर्द को कम करने के लिए), साथ ही चमड़े के नीचे या सामयिक एंटीबायोटिक दवाओं के माध्यम से एंटीबायोटिक्स, सीधे खोपड़ी की परिधि पर प्रशासित किया जाना चाहिए जहां दंत सीमेंट टोपी स्थित है (संक्रमण की संभावना को कम करने के लिए)। सर्जरी के 24 घंटे बाद उपरोक्त प्रक्रिया को दोहराएं। जानवर की पीठ पर ईईजी एम्पलीफायर की स्थिति एक साथ रिकॉर्डिंग के लिए मुख्य कठिनाई है। बनियान का डिजाइन और निर्माण विशेष रूप से जानवरों के आकार पर आधारित होता है। बनियान को कृंतक के प्राकृतिक आंदोलन की अनुमति देनी चाहिए ( चित्र 5 देखें)। यह उत्तरार्द्ध तकनीक के मुख्य लाभ की गारंटी देगा, जो मुक्त आंदोलनों की रिकॉर्डिंग है। चूंकि जानवरों ने सर्जरी के बाद और बाद के दिनों के दौरान बनियान, हेड कनेक्टर या केबल को हटाने का प्रयास नहीं किया, इसलिए यह माना गया कि सेटअप ने आंदोलन प्रतिबंध को महत्वपूर्ण रूप से उत्पन्न नहीं किया या दर्द या असुविधा का कारण बना। बीटीएस द्वारा चिह्नित घटनाओं के आधार पर युगों में एक सही ईईजी विभाजन के लिए एक अच्छी तरह से परिभाषित प्रोटोकॉल लिखना अनिवार्य है। अस्थायी चिह्नों को समय श्रृंखला हेरफेर द्वारा विलय किया जा सकता है क्योंकि दोनों सिस्टम अपने टाइमस्टैम्प सेट करने के लिए एक ही घड़ी का उपयोग करते हैं। उपरोक्त विश्लेषण के लिए इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल डेटा को शामिल करते हुए पशु प्रयोग की संभावनाओं का विस्तार करता है।
यहां प्रस्तुत तकनीक का उपयोग किसी भी तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान क्षेत्र में और सबसे आम मुराइन प्रजातियों और यहां तक कि अन्य प्रजातियों के साथ किया जा सकता है। व्यवहार ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर की बहुमुखी प्रतिभा सबसे महत्वपूर्ण लाभों में से एक है क्योंकि इसका उपयोग मॉरिस वाटर भूलभुलैया, ओपन-फील्ड, उपन्यास वस्तु पहचान, वातानुकूलित स्थान वरीयता, छेद बोर्ड, ऊंचा प्लस भूलभुलैया, वाई-भूलभुलैया, रेडियल आर्म भूलभुलैया, बार्न्स भूलभुलैया और अन्य के रूप में भूलभुलैया की एक महान बहुमुखी प्रतिभा में किया जा सकता है। इसे एक साथ 16 कैमरे तक इस्तेमाल किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, सैकड़ों अलग-अलग उपाय (अधिक विस्तृत जानकारी के लिए मैनुअल31,32 देखें) रिपोर्ट किए जा सकते हैं। विचार करें कि यह काम ईईजी रिकॉर्डिंग के लिए प्रयोग का वर्णन करता है, स्थानीय क्षेत्र क्षमता या एकल-इकाई रिकॉर्डिंग जैसी कुछ अन्य तकनीकें संभव हैं। हालांकि, उपयोगकर्ताओं को यह विचार करना चाहिए कि सामान्य सेटअप और कई प्रारंभिक चरणों को अन्य उद्देश्यों के लिए बदलने की आवश्यकता है। इसलिए, जब इस तकनीक का उपयोग ईईजी वाई-फाई रिकॉर्डिंग के साथ किया जाता है, तो संभावनाओं को बढ़ाया जाता है, क्योंकि यह ईईजी एकीकरण और गतिशीलता की कई विशेषताओं का मूल्यांकन करने के लिए मनुष्यों पर किए गए जानवरों के अध्ययन में नए दृष्टिकोण जोड़ता है, जैसे कनेक्टिविटी, ईईजी बैंड पावर, या प्रतिक्रियाओं को जन्म देना। मनुष्यों के विपरीत, पशु प्रयोग कई अन्य प्रयोगात्मक प्रतिमानों के बीच दवा प्रशासन, जीन संशोधन, या अभिव्यक्ति का मूल्यांकन करना संभव है। ईईजी विश्लेषण के लिए, विचार करें कि कुछ प्रोटोकॉल में वांछित व्यवहारों की पुनरावृत्ति की संख्या बहुत कम है, जो औसत प्रतिक्रियाओं और विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने की संभावना को रोकती है। इसलिए, रिकॉर्डिंग और विश्लेषण प्रोटोकॉल को डिजाइन करने के लिए सावधान रहें जो प्रयोग शुरू करने से पहले प्रदर्शन करने के लिए माना जाता है। फिर भी, यह विचार किया जाना चाहिए कि पशु प्रयोग में काम करना आंदोलन को रोकने के लिए संभव नहीं है, प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल की जटिलता और सिग्नल विश्लेषण और व्यवहार संबंधी कार्यों के लिए विचार बढ़ रहा है। वर्तमान में, पूर्ण ट्रैकिंग सिस्टम और ईईजी रिकॉर्डिंग के लिए उपकरण मानकीकृत या मॉड्यूलर नहीं हैं, जिसका अर्थ है कि उनके सेटअप का उद्देश्य अन्य व्यवहार कार्यों का पता लगाने के लिए एकल प्रोटोकॉल और अनुकूलन है, जिसका अर्थ है कि बड़ी संख्या में प्रयोगशालाओं के लिए उच्च लागत का सुझाव देना। इस अध्ययन में बताए गए विकल्पों का पालन करके इस स्थिति को हल किया जा सकता है। फिर भी, अधिक विश्वसनीय प्रयोगों के लिए कई सुधार महसूस किए जा सकते हैं। व्यवहार और सिग्नल प्रोसेसिंग के माध्यम से इलेक्ट्रोड निर्माण से शुरू होने वाले कई चरणों में काम में सुधार किया जा सकता है। बहरहाल, यह प्रदर्शित किया गया है कि पशु ट्रैकिंग और ईईजी अधिग्रहण एक सस्ती उच्च तकनीक लेकिन सस्ती सेटअप का उपयोग करके संभव है।
सारांश में, वर्तमान कार्य वैज्ञानिकों की मदद करने का एक प्रयास है, विशेष रूप से तंत्रिका विज्ञान क्षेत्र में, इन दो तकनीकों का उपयोग करने में सक्षम होने के लिए जो आमतौर पर संयोजन में उपयोग नहीं किए जाते हैं। व्यवहार ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ईईजी और व्यवहार परीक्षण की एक साथ रिकॉर्डिंग तकनीक के कई फायदे हैं, और यह तंत्रिका विज्ञान के कई क्षेत्रों में विशेष रूप से उपयोगी हो सकता है, विशेष रूप से सीखने और स्मृति क्षेत्रों में। इस उपकरण को ध्यान में रखते हुए हिप्पोकैम्पस के रूप में सबकॉर्टिकल संरचनाओं की गहरी रिकॉर्डिंग के रूप में अन्य क्षमताएं हैं, लेकिन जैसा कि उल्लेख किया गया है, कई प्रारंभिक कदम बदल जाएंगे। वायरलेस उपकरण एक पारंपरिक तार दृष्टिकोण की लगभग सभी सीमाओं को हल करता है, जैसे कि जानवरों की एक पिंजरे से दूसरे पिंजरे में गतिशीलता की समस्याएं, केबल के साथ बाधित या उलझा हुआ जानवर। यह सेटअप तकनीक उपयोगकर्ता के अनुकूल है, जैसा कि ऊपर वर्णित है, और विशेषज्ञों या व्यक्तियों का लगभग अप्रशिक्षित या गैर-विशिष्ट समूह इस सॉफ़्टवेयर का उपयोग कर सकता है। ईईजी उपकरण की कीमत एक नियमित ईईजी एम्पलीफायर से कम है। व्यवहार ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर भी बाजार में वीडियो ट्रैकिंग के लिए सबसे सस्ती सॉफ्टवेयर में से एक है। इस सॉफ्टवेयर के लिए वार्षिक लाइसेंस की आवश्यकता होती है. उपकरण का उपयोग एक से अधिक प्रयोगात्मक सेटअप, विभिन्न जानवरों और बहुमुखी प्रतिभा के प्रकार में किया जा सकता है। हमें उम्मीद है कि यह प्रयास वैज्ञानिक समुदाय की मदद करेगा और व्यवहार और इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी का एक साथ अध्ययन करने के लिए एक आसान पहुंच प्रदान करेगा।
The authors have nothing to disclose.
हम तकनीकी सहायता प्रदान करने के लिए श्री मिगुएल बर्गोस, और श्री गुस्तावो लागो को धन्यवाद देना चाहते हैं। हम वीडियो उत्पादन लागत को कवर करने के लिए स्टोल्टिंग कंपनी के आभारी हैं, तकनीकी सहायता प्रदान करने के लिए जिंगा-ही, इंक, और इस काम के लिए धन देने के लिए Universidad Iberoamericana Ciudad de México के डिविज़न डी इन्वेस्टिगासियोन वाई पोस्ग्राडो।
#2 Variable speed rotary tool tip | Reorder #310048, Lenght 44.5mm | SS White | For making the holes where the screws will be inserted |
#4 Scalpel and blade | |||
50 X 50 X 50 cm Open Field Black Mate Arena | |||
8 pin Receptacle Housing Female | Amphenol FCI | 10147606-00008LF | |
8 pin Receptacle Housing Male | Amphenol FCI | 10147603-00008LF | |
Acrylic Resin | MDC Dental | NicTone | For fixating the screws to the skull |
ANY-maze video tracking software | Stoelting, Co. | version 6.1 | http://www.anymaze.co.uk/) |
benzalkonium chloride antiseptic solution | Benzal | Benzal | |
Bulldog clamps | Cientifica VelaQuin | For retracting the skin | |
Camera | Logitech | c920 | |
Copper wire | |||
Crimp contact | Amphenol FCI | 10147604-01LF | |
DELL PC | DELL | ||
Electrode | |||
JAGA16 | Jinga-Hi, Inc. | JAGA16 | |
Ketamine | PiSA Agropecuaria | ANESKET | For anesthesia |
MATLAB | R2020a | MathWorks | Script was develop ped in collaboration with Jinga-Hi, Inc. |
Monomer | MDC Dental | NicTone | For fixating the screws to the skull |
Neurophys software | Jinga-Hi, Inc./ Neurosys, LLC | Neurosys 3.0.0.7 | |
Screwdrive | For inserting the screws into the skull | ||
Screws | |||
Screws equiped with electrode | |||
Stereotaxic instrument | KOPF | For the surgery | |
Variable speed rotary tool | Dremel 3000 | Dremel | For making the holes where the screws will be inserted |
Voltmeter | PROAM | MUL-040 | For confirming that the electrode conducts electricity |
Xilazine | PiSA Agropecuaria | PROCIN | For anesthesia |