Moustaches de signalisation eyeblink conditionnement classique chez les souris de tête-fixe

conditionné eyeblink est une forme de conditionnement pavlovien et un système de modèle pour étudier les mécanismes neuronaux de l'apprentissage associatif et de la mémoire. Il a été étudié chez différentes espèces, y compris les humains, les lapins, les chats, les rats et les souris. Le paradigme implique la présentation de deux stimuli appariés: un stimulus neutre conditionné (CS, par exemple, un ton, un éclair de lumière, ou la stimulation de la moustache), et un stimulus inconditionné saillant (Etats – Unis, par exemple, une bouffée d'air à l'œil, ou choc périorbitaire). Les États – Unis suscite, une réponse eyeblink réflexive inconditionnée (c. -à- UR). Finalement, après plusieurs présentations du CS-US jumelé, le sujet apprend à associer le CS avec les États-Unis. Cet apprentissage se manifeste sous la forme d'une réponse conditionnée (RC), un clin d'œil provoquée par le CS seul qui précède la présentation des Etats-Unis.

conditionné eyeblink sous forme de trace comprend un intervalle de quelques heures sans stimulusmillisecondes undred qui sépare le CS et les États – Unis (figure 1). Trace conditionné est une forme d'apprentissage déclarative puisqu'elle nécessite la sensibilisation aux risques de relance ^1. L'écart temporel besoin de l'animal pour maintenir une neuronal «trace» de la CS dans les régions du cerveau antérieur telles que l'hippocampe pour que les États – Unis et de la CS de devenir associé ^1-6. Ainsi que les régions du cerveau antérieur, le conditionnement de trace est également dépendante du cervelet ^7.

conditionné eyeblink est donc un paradigme utile pour l'enquête sur les multiples facettes de la mémoire, y compris l'acquisition, la consolidation et la récupération. Pendant le conditionnement eyeblink, un groupe témoin d'animaux est présenté avec des stimuli non appariés dans un ordre aléatoire pour tester pseudoconditioning ou sensibilisés réponses à la CS qui peuvent être causés par la présentation seuls Etats-Unis plutôt que d'une association CS-US appris.

Un appa couramment utiliséTus pour l'enquête du conditionnement eyeblink chez les rongeurs est une chambre dans laquelle les rongeurs sont autorisés à se déplacer librement pendant le processus de formation ^8-10. Avec ce type d'appareil, une attache est normalement attaché à une pièce de tête qui est fixée au crâne du rongeur. L'attache permet la livraison des États – Unis (et parfois le CS) et pour transmettre la réponse de l'animal à ces stimuli ( par exemple, la réponse de eyeblink) ^10. L'attache elle-même peut être modifiée en fonction du type de stimulus délivré et la manière dont la réponse en eyeblink est enregistrée.

La raison de l'utilisation "librement mobiles" souris attachés pour le conditionnement eyeblink est que les souris luttent contre la retenue. Bien que d'autres espèces peuvent être plus favorable à la retenue, le principal avantage d'utiliser des souris dans des expériences de conditionnement eyeblink est que la majorité des souches mutantes disponibles génétiquement modifiées sont des souches de souris. En plus de difficulté, res completsTraint des souris entraîne une détresse aiguë. Une préparation de la souris tête fixe qui minimise le stress augmenterait l'information physiologique qui peut être obtenue pendant le conditionnement eyeblink. Par exemple, ce système pourrait permettre l' imagerie des neurones corticaux avec deux photons ¹¹ microscopie.

Préparations de tête fixe ont été utilisées dans les expériences précédentes pour l' imagerie optique du cortex au moyen d' implants crâniens amovibles, in vivo , des enregistrements électrophysiologiques du cerveau de rongeurs avec des tableaux tétrode, l' imagerie calcique à deux photons, et aussi comme une plate – forme pour le conditionnement eyeblink chez les souris ^{11 -16.}

Dans le système de tête fixe, la stimulation et des enregistrements fiables sont assurés sans retenue complète de la souris (Figure 2). Un bandeau tel que celui utilisé dans le système se déplaçant librement est fixé sur le crâne de la souris. Pendant l'entraînement, l'élément de tête est fixé à un connecteur qui est fixé au-dessus des barresun tapis roulant cylindrique afin de stabiliser la tête du rongeur (figure 2A). Le tapis de course cylindrique permet à la souris de se reposer confortablement, mais si la souris le souhaite, lui permet également de courir ou de marcher. Avec l'utilisation de ce système, les souris peuvent être formés avec une vibration de moustache que le CS et un choc électrique périorbitaire doux que les États – Unis (figure 1). Les États-Unis est assurée par des fils chirurgicalement placés sous la partie latérale de la peau à l'œil. CS est délivrée par l' intermédiaire d' un peigne qui est attaché à une couche 2 rectangulaire actionneur de flexion (figure 2B). Le peigne et de l'actionneur de flexion sont ensuite attachés à une base magnétique qui est déplacé vers la position correcte pendant l'entraînement et est ajusté pour la livraison optimale pour chaque animal. Le peigne est positionné à cheval sur les moustaches sélectionnés. Lors de la livraison du CS, un signal est envoyé à l'actionneur de cintrage qui déplace le peigne et conduit à des vibrations des barbes ^17.

<p class= "jove_content"> D' autres stimuli comme une tonalité ou un flash de lumière ont été utilisées comme stimuli conditionnés efficaces chez la souris dans le passé ^16,18,19. La stimulation de trichites de motif est choisi pour que le CS dans ce paradigme expérimental est la dépendance à l'égard des animaux murins sur leur vibrisses pour somatosensoriel entrée d'information au cours de l'exploration. Moustaches stimulation a été montré pour être un CS fiable et efficace ^20. En outre, étant donné le substrat cortical bien établi et organisé du système de vibrisses (ie, le cortex baril), la stimulation de la moustache que le CS fournit un outil élégant pour cartographier les changements corticaux et la plasticité associés à l' apprentissage eyeblink conditionné ^20,21. Un système de tête fixe permet la stimulation précise de moustaches sélectionnées pour comparer les réponses entre les neurones et les neurones recevant des entrées de moustaches non stimulées stimulées. Enfin, de nombreuses souches de souris présentent une perte auditive liée à l'âge comme relativement jeunes adultes <sup> 22, et la fermeture des paupières pendant le clignotement conditionné modifie une CS visuelle (bien qu'un CS visuel fait améliorer les questions avec des réponses effarouchées ^16). Trichites stimulation ne soit pas affectée par l'une ou l'autre de ces complications.

Présenté ici sont des modifications uniques et importantes sur d'autres préparations de tête-fixe pour le conditionnement eyeblink, y compris les méthodes de livraison CS et des États-Unis, et l'acquisition de la réponse eyeblink. La fiabilité de cet appareil et le paradigme de la formation dans le conditionnement eyeblink est démontrée par des courbes de souris climatisées et une courbe d'apprentissage relativement plat des animaux témoins pseudoconditioned (Figure 7A) d' apprentissage.