ארגז כלים לזמן תגובה סדרתי של 5 אפשרויות קוד פתוח וניתן להתאמה אישית מלאה של 5 אפשרויות לאימון התנהגותי אוטומטי של מכרסמים

הליך הניסוי בפרוטוקול זה בוצע בעקבות המלצות הנחיית האיחוד האירופי 2010/63 לרווחת בעלי חיים ניסיוניים ובהתאם לחוק רווחת בעלי החיים שהוציאה הממשלה הפדרלית של גרמניה ואושרה על ידי הרשויות המקומיות. מכיוון שהמחקר דרש רק הכשרה התנהגותית, לא הומתו בעלי חיים, וכולם הוחזקו בגידול לאחר שהמחקר נערך. המחקר נערך באמצעות עשר חולדות ליסטר עם ברדס זכרים (בני 4 חודשים בתחילת האימון ההתנהגותי). 1. שיכון בעלי חיים, גידול וטיפול בהם חולדות בית יחד עם עד חמישה חברי המלטה בכלוב סטנדרטי עם חומר מצעים מתאים, על פי המלצות הוועדה לרווחת בעלי החיים שלכם. השאירו את החולדות בחדר מאוורר עם טמפרטורה מבוקרת של 20 ± 2 מעלות צלזיוס ולחות יחסית של מקסימום 50% עם מחזור אור/חושך של 12:12 שעות, או בהתאם להמלצות הוועדה לרווחת בעלי החיים שלכם. הגבילו את הגישה למזון (12 גרם צ’או ביום לחולדה, ראו טבלת חומרים) וספקו גישה בלתי מוגבלת למים. סמן את זנבות החיות באמצעות טוש דיו קבוע שאינו רעיל. לפני תחילת הניסוי ההתנהגותי, טפלו בחולדות במשך שבוע לפחות עד שהן רגילות להיות מטופלות על ידי נסיינים, והציגו את החולדות לכדורי המזון המתגמלים כדי להפחית את הניאופוביה של המזון. 2. הכנת החומרה ותוכנת הבקרה פתח את תוכנת סביבת הפיתוח המשולבת (IDE) הזמינה באופן חופשי (ראה טבלת חומרים). לחץ על קובץ > פתח ולחץ על הסקריפט לבקרת חומרה (קובץ משלים 1). חבר את המיקרו-בקר USB למחשב. בדוק אם פרטי הלוח והמעבד שנבחרו באופן אוטומטי תואמים ללוח המיקרו-בקר המחובר על-ידי לחיצה על כלים בחצי השמאלי העליון של המסך. בחר את פרטי הלוח והמעבד המתאימים, ולחץ על יציאה כדי לבחור את היציאה הזמינה. בחצי השמאלי העליון של המסך, לחץ על סקיצה > כלול ספריה > ניהול ספריות. בחלון מנהל הספרייה שנפתח לאחרונה, הקלד את המונח “מגן מנוע Adafruit V2” בסרגל החיפוש ולחץ על לחצן התקן בספריה המתאימה. חזור על אותו תהליך עבור מונח החיפוש “Adafruit Neopixel”. בחצי השמאלי העליון של המסך, לחץ על אמת (הכפתור עם סימן ביקורת) כדי לוודא שאין טעויות בסקריפט. לחץ על העלה (הכפתור עם חץ ימינה) כדי להעלות את הסקריפט ללוח המיקרו-בקרים. 3. הכנת תוכנת בקרת הניסויים ודא שכל ארבעת הסקריפטים והפונקציות לבקרת ניסויים ממוקמים באותה תיקיה. פתח את פלטפורמת התכנות, לחץ על הכרטיסיה סרגל הכלים HOME בחצי העליון של המסך ולחץ על הגדר נתיב. לחץ על הוסף תיקיה ובחר את התיקיה המכילה את כל סקריפטי בקרת הניסוי. לחץ על שמור וסגור את החלון הגדר נתיב . לחץ על פתח בכרטיסיית סרגל הכלים HOME בחצי העליון של המסך ופתח את הסקריפטים והפונקציות הבאים: משתמש (קובץ משלים 2), גרם מדרגות (קובץ משלים 3) ו – DataProc (קובץ משלים 4). בצע את ההוראות להורדה והתקנה של תוכנת Psychtoolbox כדי לאפשר את הפונקציונליות של לחצן ESC המשמשת את ארגז הכלים (ראה טבלת חומרים לקישור הגישה). 4. תצורה של פרמטרים המשמשים בארגז הכלים 5-CSRTT הכן את ארגז הכלים להרגלה.הערה: איור 2 מייצג את מנגנון 5-CSRTT המשמש למחקר הנוכחי. בחר את קובץ ה- Script של המשתמש שנפתח. ודא שמשתנה ההרגלה בשורה 7 מוגדר כ’נכון’. כתוב מספר בדקות (למשל ’30’ במשך 30 דקות) בשורה 8 כדי לקבוע מגבלת זמן להרגלה. בשורה 9, כתוב מספר בין 0.01 ל-1 (בהירות מלאה) כדי לבחור רמת בהירות עבור אור הגירוי.הערה: רמת הבהירות שבה נעשה שימוש בפרוייקט זה מוגדרת ל- 0.2. לערוך את הניסוי ההתנהגותי (שלב 5). הכינו את ארגז הכלים למפגש הניסוי.בחר את קובץ ה- Script של המשתמש שנפתח. ודא שהמשתנה בשורה 7 מוגדר כ’לא נכון’. בשורה 12, הקלד את נתיב הספרייה שבו נתוני הניסוי יישמרו באופן אוטומטי (לדוגמה, ‘C:\Users\trainer\Desktop\5CSRTT’). ודא שקיימת ספרייה עם שם מדויק זה. הקלד את זיהוי הנושא בשורה 13 (למשל ‘red1′). ודא שהמשתנה בשורה 14 מוגדר כ’אמת’, כך שהנתונים שנוצרו יישמרו באופן אוטומטי בנתיב הספרייה. ודא שהמשתנה בשורה 15 מוגדר כ’אמיתי’ והקלד מספר בשורות 16 ו- 17 כדי להגדיר מגבלת ניסיון וזמן (במינימום), בהתאמה, ולאחר מכן התוכנית תיפסק באופן אוטומטי. הגדר את הפרמטרים עבור פרדיגמה סטנדרטית של 5-CSRTT. בדוק אם המשתנה בשורה 32 מוגדר כ’נכון’ עבור מסירת גלולות בחינם לפני תקופת הניסיון הראשונה. הגדר את המשתנה בשורה 33 כ’נכון’ כדי להבטיח כניסה למגזין לפני תחילת כל ניסיון. בדוק אם המשתנה בשורה 34 מוגדר כ’מוגדר’ והקלד מספר בשורה 35 כדי לציין את אורך ה- ITI בשניות. ודא שהמשתנה המוגדר בשורה 37 מוגדר כ’נכון’, כך שניסויים עם תשובות מוקדמות לא ישפיעו על מגבלת הניסוי של הפגישה. הקלד ערך מספרי בשורה 38 שיגדיר את אורך ההחזקה המוגבלת (LH) בשניות. ודא שהמשתנה בשורה 39 מוגדר כ’אין’ והמשתנה בשורה 40 מוגדר כ’לא נכון’. הקלד מספר בשורה 41 כדי להגדיר את אורך TO תוך שניות ולוודא שהמשתנה בשורה 42 מוגדר כ’לא נכון’. הקלד ערך מספרי בשורה 45 המתאים למספר הפתחים שניתן להאיר (לדוגמה, ‘5’). ודא שהמשתנה בשורה 46 מוגדר כ’פסאודו-דוראנדום’ או ‘אקראי’ והקלד מספר בשורה 47, וקבע את אורך ה-StD תוך שניות. בדוק אם המשתנה בשורה 48 מוגדר כ’יחיד’ והערך המספרי בשורה 49 הוא ‘1’. בשורה 50, הקלד מספר כדי להגדיר את הבהירות של גירוי המטרה. בדוק אם המשתנים בשורות 64 ו- 65 מוגדרים כ’בינאריים’ ו’לא תלויים’, בהתאמה. הקלד ערך מספרי בשורה 71 המתאים למספר כדורי המזון שישוחררו לאחר נקישת אף נכונה. לערוך את הניסוי ההתנהגותי (שלב 5). הגדר את הפרמטרים עבור פרדיגמה לא סטנדרטית של 5-CSRTT.הערה: כל השלבים המתוארים בתת-סעיף זה הם אופציונליים.אם יש צורך בבדיקת ביצועים אוטומטית לשימוש בהליך האימון האוטומטי של גרם המדרגות, ודא שהמשתנה בשורה 18 מוגדר כ’נכון’ והקלד ערך מספרי בשורה 20 המגדיר את תדירות בדיקת הביצועים. הקלד מספר בשורה 21 כדי להגדיר את מספר הניסויים המינימלי שיש להשלים במהלך ההפעלה הנוכחית לפני חישוב ביצועי הנבדק. ודא שהמשתנה בשורה 21 מוגדר כ’כל’ כך שכל הניסויים של ההפעלה הנוכחית ייכללו בבדיקת הביצועים. ודא שהמשתנה בשורה 22 מוגדר כ’אמיתי’, כך שהתוכנית תעדכן את הפרמטרים של ההפעלה הנוכחית כך שיתאימו להפעלה שהושלמה בעבר. בשורה 23, הקלד ‘האחרונה’ כדי לקבוע שההפעלה האחרונה תועלה.הערה: התוכנית תעדכן את הפרמטרים בהתבסס על מפרטים בפונקציה “גרם מדרגות”, ויקפוץ לרמה שהושלמה בעבר. ניתן גם לבחור ערכת נתונים ספציפית שיש להעלות על ידי הקלדת הנתיב המדויק לקובץ הנתונים עם הסיומת “.mat”. אם האימון ההתנהגותי האוטומטי רצוי, ודא שהמשתנה בשורה 26 מוגדר כ’נכון’. הקלד ערך מספרי בשורות 27 ו- 28 כדי להגדיר את רמת האימון מלכתחילה ואת המספר הכולל של הרמות הזמינות, בהתאמה. אם חלוקה של קוהורטות רצויה, הקלד שם (לדוגמה, ‘קבוצה1’) בשורה 29 המציין את הקבוצה.הערה: כל קבוצה יכולה להשתמש בערכה משלה של רמות אימון וקריטריונים לעדכוני רמות. הפרמטרים עבור כל קבוצה מוגדרים בפונקציה “גרם מדרגות” (שלב 4.2.8.). בשורה 34, הקלד ‘אקראי’ אם רצוי משך ITI אקראי. הקלד מרווח מספרי (לדוגמה, ‘[0,2]’) כדי להגדיר את המרווח המכיל מספר אקראי שיתווסף למשך ה- ITI הקבוע. כדי להבטיח שניסויים עם תגובות מוקדמות ישפיעו על מגבלת הניסוי של הפגישה, הקלד ‘false’ בשורה 37. כדי להגדיר חלון זמן שבמהלכו ייספרו פקקי אף נוספים כתשובות מתמידות, הקלד ערך מספרי בשורה 39. הקלד ‘נכון’ בשורה 40 כדי שתשובות מוקדמות יעוררו פסק זמן. כדי להגדיר קבוצות שונות של מפתחי הצמצם של המטרה, הקלד ‘שכן’, ‘הוזז’ או ‘כל’ בשורה 48. הקלד ערך מספרי בשורה 49, המגדיר את המספר הכולל של מפתחי הצמצם של היעד. אם רצויים גירויים מעומעמים, הקלד ערך מספרי בשורות 51 ו- 52, והגדר את המספר הכולל של פתחים מעומעמים ואת בהירותו, בהתאמה. אם יש צורך בפליטת צליל קצר (טון C4, 262 הרץ (סימון פסיעה מדעי)) לפני הצגת הגירוי, ודא שהמשתנה בשורה 55 מוגדר כ’נכון’. הקלד ערכים מספריים בשורות 56, 57 ו- 58 כדי להגדיר את חלון הזמן (באלפיות השנייה) בין הטון להצגת הגירוי של הדובר, משך הטון (באלפיות השנייה) ונפח הטון (מספרים בין 0 (ללא צליל) ל- 1 (נפח מלא) מותרים). אם יש צורך בפליטה של צליל קצר (טון C6, 1047 הרץ) לאחר עקיצה מוצלחת של האף, ודא שהמשתנה בשורה 59 מוגדר כ’נכון’. הקלד ערך מספרי בשורות 60 ו- 61 המגדירים את משך הטון (באלפיות השנייה) ואת נפח הטון (מספרים בין 0 (ללא צליל) ל- 1 (נפח מלא) מותרים). אם יש לתגמל תגובות במפתחי צמצם מוארים מעומעמים, ודא שהמשתנה בשורה 64 מוגדר כ’לא בינארי’. הקלד ערך מספרי בשורה 73 כדי להגדיר את מספר כדורי המזון המועברים עבור פקקי אף במפתחי צמצם מוארים מעומעמים. אם אתם משתמשים ביותר ממתקן כדוריות אחד, הקלידו את מספר המנוע המתאים בקווים 70 ו-72 עבור פקקי אף במפתחי צמצם מטרה ובמפתחי צמצם מוארים מעומעמים.הערה: מספר המנוע יכול להיות 1 או 2. מסופי ההברגה המתאימים של מגן המנוע M3 ו- M4 מוגדרים בסקריפט לבקרת חומרה. אם יש צורך בדירוג התגמול על סמך זמן התגובה, ודא שהמשתנה בשורה 65 מוגדר כ’תלוי’. הגדר את התלות של פקקי אף במפתחי צמצם של מטרה על ידי הקלדת ערכים מספריים בשורה 67 שיחלקו את זמן התגובה (בשניות), את המספר המוטורי ואת מספר כדורי המזון שיועברו לקטגוריות שונות, כך שמרווח זמן תגובה ספציפי יתאים למספר מנוע נבחר ולמספר הכדורים. הקלד מספרים בשורה 68 כדי להגדיר קטגוריות שונות עבור זמן תגובה (תוך שניות), מספר מנוע ומספר כדורי מזון שיסופקו עבור פקקי אף במפתחי צמצם מוארים מעומעמים. הגדר את פונקציית המדרגות על-ידי ביצוע השלבים הבאים.הערה: שלב זה הוא אופציונלי. בחר את פונקציית גרם המדרגות שנפתחה. בשורה 4, הקלד את שם הקבוצה הראשונה (לדוגמה, ‘קבוצה1’). אם רלוונטי, הקלד את שם הקבוצה השנייה (לדוגמה, ‘קבוצה2’) בשורה 77. כדי לשנות את הפרמטרים עבור רמת האימון השנייה עבור הקבוצה הראשונה, הקלד אחד מהפרמטרים המחושבים בבדיקת הביצועים בשורה 17 (לדוגמה, PerformanceCheck.NumCorrect >= 30 אם הקריטריונים עונים נכון על 30 פקקי אף).הערה: אל תשנה את הפרמטר “Config_trigger == 2” בעת שימוש בטעינה האוטומטית של ההפעלה הקודמת (שלב 4.2.7.2.2.). בשורה 19, הקלד משתנה שברצונך לעדכן וערך מספרי אם רלוונטי (לדוגמה, ‘Config.LED.StimDuration = 30’ כדי להגדיר את אורך ה- StD ל- 30 שניות).הערה: ניתן לבחור באופן חופשי את מספר הפרמטרים שיש לשנות ואת הערך החדש שלהם. הדרישה היחידה היא שיש להקליד את הפרמטר שיש לעדכן אחרי המשתנה ‘UpdateTrigger = 1’ בכל רמה שהעדכון רצוי. הגדר את הפונקציה “DataProc”. בחר את הפונקציה DataProc שנפתחה. אם יש לשרטט גרף עם הסקירה הכללית של ההפעלה ולשמור אותו באופן אוטומטי, הקלד את הפקודות עבור העלילה הרצויה משורה 83 ואילך.הערה: הפקודות הנוכחיות בשורה 83 ואילך מתארות סקירה כללית של תוצאת ההפעלה וכמה אמצעי בקרה נחוצים כגון המספר הכולל של תשובות מוקדמות או מספר הדחיפה של לוח המזון במהלך ITI. 5. ניסוי התנהגותי העבירו את כלוב החולדות מהוויבריום לחדר הניסויים לפחות 30 דקות לפני ההרגלה או פגישת הניסוי כדי להכיר את בעלי החיים לחדר הבדיקה. לסשן ההרגלה, הכינו את תא האופרה על ידי הנחת שני כדורי מזון מתגמלים בכל אחד מפתחי הצמצם וחמישה כדורי מזון בדלת המגזין. קביעת התצורה של הפרמטרים עבור ההפעלה על-ידי ביצוע שלבים 2-4.1.הערה: תא האופרנט ששימש לפרוטוקול זה היה תיבת PVC של סקינר ששונתה עם מידות 30 x 30 x 45 ס”מ.הערה: עבור שלב ההרגלה הראשון, הדביקו את דלת דש המגזין כדי להישאר פתוחה. לשלב ההרגלה השני, הסר את הקלטת על דלת דש המגזין. בחר את קובץ ה- Script של המשתמש שנפתח. ודא שתיאור ‘COM’ בשורה 75 תואם ליציאה הזמינה שנבחרה בשלב 2.2. אם הוא אינו תואם, שנה את הערך המספרי בסקריפט בקרת הניסוי (לדוגמה, מ-‘COM3’ ל-‘COM4’). הניחו בעדינות את החולדות בחדר. בסקריפט המשתמש שנפתח, לחץ על הכרטיסיה סרגל הכלים של העורך בחצי העליון של המסך ולאחר מכן לחץ על כפתור ההפעלה הירוק הפעל. בדוק אם התוכנית פועלת כראוי על-ידי קריאת המידע “חלון הפקודה”. כדי לעצור את הניסוי בכל עת, הקש על מקש הבריחה ESC במקלדת המחשב. המתן עד שהודעה תופיע בתצוגת חלון הפקודה. הקלד “y” ולחץ על מקש Enter בלוח המקשים של המחשב כדי לעצור את ההפעלה הנוכחית ולשמור את הנתונים שנרכשו. כאשר מגיעים לזמן ההרגלה או לזמן ההפעלה או למגבלת הניסיון (שלב 4.1.1 או 4.2.5, בהתאמה), בדוק את ההודעה שמופיעה בתצוגת חלון הפקודה. הקלד “y” והקש על מקש Enter בלוח המקשים של המחשב כדי לעצור את ההפעלה הנוכחית.הערה: ההודעה תוצג רק בתחילת ניסוי חדש ותפסיק את הפגישה המתמשכת עד שתוקלד תשובה (“y” כדי להפסיק את ההפעלה או “n” כדי להמשיך את הניסוי). במקרה של מפגש הרגלה, בדקו אם החולדה צרכה את כל כדורי המזון. חזור על שלב ההרגלה עד שכל הכדורים נצרכים לפני שתתקדם לשלב ההרגלה הבא או, לאחר השלב השני, התחל את אימון 5-CSRTT. לאחר הפגישה, נקו את הקירות והרצפה של החדר האופרנטי, למשל, עם תמיסת אתנול 70% ומגבת נייר. לפני הצגת החולדה הבאה, יש להמתין 2-3 דקות עד שריח האתנול יתפוגג. בסיום יום הניסוי, נתקו את המיקרו-בקר USB מהמחשב. לחלופין, סגור את שני הסקריפטים לבקרת חומרה וניסויים.