Name: whisker-signaled eyeblink classical conditioning in head-fixed mice
Uploaded: 2016-03-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 14 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Whisker-signaled Eyeblink Classical Conditioning in Head-fixed Mice at JoVE.com

Bu çalışma Savunma Bakanlığı (W81XWH-13-01-0243) ve Ulusal Sağlık Enstitüleri (R37 AG008796) tarafından finanse edildi. Biz kafa sabit silindir aparatı oluşturmak için Northwestern Üniversitesi Makine dükkanında Alan Baker teşekkür ederiz. Biz MATLAB ve Solidworks onun rehberlik Dr. Shoai Hattori teşekkür ederim. Biz deneyi kontrollü LabView yazılımı Dr. John Gücü teşekkür ederim.

fareler içeren tüm işlemler Ulusal Sağlık Enstitüsü tarafından yayınlanan yönergelere dayalı Northwestern Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanan protokoller çerçevesinde yapıldı. 1. Silindir (Şekil 2A) <ol><li> Chettih ve ark. Ve Heiney ve diğerleri tarafından tarif edildiği gibi silindir oluşturmak. Uzun bir köpük silindiri 14-15 arasında. silindirin 10 cm uzunluğunda kesin ve aks, çapı bir metal çubuk 12.7 mm (0.5.) sığdırmak için merkezi aracılığıyla bir delik açın. Heiney ve ark. Veya başka bir destek (ör Pleksiglas) 15 tarafından tarif edildiği gibi, bir metal, optik deneysel devre üzerinde kendi aksı silindiri monte edin. </li><li> Silindirin her iki tarafında çapı 12.7 mm olan iki dikey metal çubuklar dik. </li><li> metal çubuklar üzerine iki dik açılı bağlar takın. </li><li> dik açılı bağlar aracılığıyla (5 cm uzunluğunda, çapı 12.7 mm) iki çubuklar sabitleyin. Konik inciE bu çubuklar sona erer ve silindir (Şekil 2G) merkezinin üstünde onların biter düzeyinde. </li><li> Matkap ve yere (Şekil 2G) konektörü kanatlarını yapacak iki 4-40 makine vidaları uyacak şekilde çubuklar tesviye uçları bir delik dokunun. </li></ol> 2. Montaj Bıyık Stimülasyon Sistemi (Şekil 2B) <ol><li> düzenli bir saç tarağı gelen tarağın 10 diş segment kesebilirsiniz. </li><li> bir yarık kes yaklaşık 2-3 mm genişliğinde ve yaklaşık 5 mm 2 katmanlı dikdörtgen bükme çalıştırıcıyı kabul etmek tarak üst kısmında derin. </li><li> Bükme aktüatör her yüzeyine bir tel lehim. üretici tarafından sağlanan lehim ve akı kullanın. elektrik akımından fare ve kullanıcıyı korumak için elektrik bandı ile aktüatör ve lehim örtün. </li><li> bükme aktüatör şerit tarak düzlemine dik oturur, böylece tarak oyulmuş yarık içine aktüatör şeridi Kayma. Açı o 4&#39;te eğik şekilde tarak5 ° ve daha doğal fare yüzünün eğrisini izler. </li><li> hızlı ayar epoksi ile tarak üstüne aktüatör şeridinin ucunu sabitleyin. Not: bükme aktüatör şeridine lehimli teller aktüatör 40 volt sağlayan bir reosta bağlı olmalıdır. Önceki deneyler, 40 volt havalandırma için etkili olan, ancak herhangi bir irkilme yanıtı ortaya etmediğini göstermiştir. </li><li> bükme aktüatör ve hareketli bir montaj tarağı yerleştirin. Normal olarak, in vitro elektrofizyoloji kulesi için manyetik bir tabana bağlanan bir pipet tutucusu iyi çalışır. </li></ol> 3. Silindir üzerindeki Çubuklar için Mounts Connector Montaj (Şekil 2C, 2E) Not: bağlayıcı bir 3-D Weiss ve Disterhoft ve Galvez ark urgan için kullanılan Amphenol 221 serisi naylon şerit modellenmiş 7 delikli şerit baskılı olduğu 10,17. <ol><li> Bir 0-80 x-1 için şerit ilk delik dokunun&quot;Makine vida. Bu konnektörüne baş kısmını demirlemek için bir kilitleme vidası olarak hizmet verecek. Elle vidayı çevirerek kolaylaştırmak için siyonoakrilik tutkalla kilitleme vidasının kafasına bir 0-80 somunu yapıştırın. </li><li> (0-80 makine somun için oda sağlamak için) aday delik sonra boş bir delik bırakın ve kalan beş deliklerden beş altın kaplama Relia-tac yuvalarını itin. </li><li> prizlere uçlarına beş uzun teller (Ethernet kablosu elde edilen teller) ve lehim kapalı kaplama şerit. Not: İlk iki tel bir amplifikatör sinyal filtreleme ve yükseltme takiben bir eyeblink yanıtı algılar elektromiyografi (EMG) sinyalleri kaydetmek için kullanılacaktır. İkinci iki bir uyarıcı izolatör şok sinyali verir. Geçen tel topraklama bağlantısı olarak görev yapacak. Bu teller zamanlı CS-ABD teslimat için kullanılan sistemlere bağlı olacak. </li><li> Bir mult ile teller ve prizler arasındaki elektrik bağlantı sağlamakimeter. süreklilik ayarında multimetre koyun ve tel elimden uçlarına pim ve diğer prob prob birini basılı tutun. direnci düşüktür ve multimetre bir ton sesi yayar zaman pimleri ve telleri elektriksel olarak birbirlerine bağlı bulunmaktadır. <ol><li> multimetre bir süreklilik ayarı yoksa, alternatif olarak, pimleri ve telleri arasındaki direnci ölçün. ölçülen çok az direnç varsa elektriksel devamlılık vardır. </li></ol></li><li> İki TO-220 tarzı transistörlerin gelen konnektörü kanatlarını hazırlayın. transistörün emiter, baz ve kollektör uçlarının kes ve konnektörüne yapıştırılmış böylece yüzey seviyesi. </li><li> Sekme vida başı altına kayabilir böylece deliği ihlal montaj sekmesinin kenarını kesin. </li><li> konnektörüne transistörleri epoksit. Montaj sekmesinde delik silindir üzerinde çubuklara konnektörü sabitlemek için kullanılır. </li><li> pr tellerin tabanına epoksi uygulasoketleri otruding ve epoksi kurumaya bırakın. Epoksi yalıtımı ve bağlantıları koruyacaktır. </li></ol> 4. başlık hazırlanması (Şekil 2D, 2E) Not:. Headpiece şeridi bir 3-D Weiss ve Disterhoft ve Galvez ark 10,17 tarafından headpiece için kullanılan Amphenol 221 serisi naylon şerit modellenmiş 7 delikli şerit baskılı olduğunu. Bu parça artık ticari üretilmektedir. Yazıcı dosyası bu derginin web sitesinden indirilebilir. <ol><li> Bir 0-80 x 1 &quot;makine vida için şerit ilk delik dokunun ve ilk delik sonra boş bir delik bırakın. </li><li> (Dar uçlarından aracılığıyla) kalan beş deliklerin altından geçerek beş altın kaplama işaretçilerine itin. eşit şerit içine işaretçilerine iterek kolaylaştırmak için bir mengene kullanın. </li><li> termal striptizci kullanarak, (çap. 0,005) bir paslanmaz çelik tel ucundan polimid kaplama yaklaşık 0.5 cm kaldırmak w soyulmuş ucunu lehimpim birinin açılması ire ve 0.6-0.7 cm tel kesme. </li><li> hayvana geçmesine güncel izin telin ucundan yaklaşık 0.2 cm şerit. </li><li> Kalan üç tel için 4.3-4.4 adımları tekrarlayın. Not: İkinci iki hayvana bir şok hizmet ederken ilk iki tel EMG yanıtları kaydeder. </li><li> son (beşinci) tel topraklama kablosu olarak görev yapacak kadar, (0.005. çap) kaplanmamış paslanmaz çelik tel yaklaşık 5 cm kesilmiş ve kalan pin lehim. </li><li> teller ve bir multimetre ile pimleri arasındaki sürekliliğini sağlamak. (Kaplanmamış olan topraklama kablosunun, durumunda, multimetre prob tel boyunca herhangi bir yere yerleştirilebilir.) </li></ol> 5. Cerrahi Hazırlık (Şekil 2F) <ol><li> headpiece dahil olmak üzere tüm cerrahi aletler sterilize edin. alkol iliklerine ve daha sonra steril tuzlu su ile durulayarak başlık parçası sterilize edin. </li><li> % 3-4 v indüksiyon odasında fare anestezisidakikada oksijen 1-2 L bir akış oranında karıştırılır izofluran aporized. </li><li> hayvan ayak tutam tam anestezi olduğunu teyit edin. o ayak tutam refleks yanıt vermiyor fare tam anestezi olduğunu. </li><li> Hayvan tamamıyla anestezi yapıldıktan sonra, hayvanın kafası üst tıraş bir analjezik (0.05-2 mg / kg, sc) halinde buprenorfin hidroklorid doz enjekte stereotaksik çerçeve bazında kapalı bir ısıtma yastığı üzerine yerleştirin hayvan tam anestezi olduğunu tespit ve çerçeveye başını sabitleyin. dakikada oksijen 1-2 L bir akış oranında% 2 geçiş, hayvana buharlaştırılmış izofluran akışını korur. kornealar oftalmik merhem küçük bir miktar uygulayın. </li><li> ikisi arasında değişen, povidon-iyot ve alkol üç kez, her ile kafa derisi dezenfekte edin. </li><li> Bir numara 10 veya 15 neşter bıçağı ile, t önüne gelen kafatası açığa kafa derisi orta hat boyunca bir kesi yapmakinterparietal kemik (~ 1.5-2 cm) geçmiş yılları gözleri. </li><li> Mikro klipleri ile cilt kanatlarının geri tutun. Bilateral kafatasının arka (yani, bütün altı klipleri kullanın) az bir gözünün üstünde klibi, rostral-kaudal eksen ortası boyunca bir ve bir tane koyun. başlık avulsiyon önlemek için, yan ve arka olmak üzere, mümkün olan kafatası kadar maruz kalmaktadır. Bu yapışkan siman uygulanması için yüzey alanını arttırır. </li><li> neşter kullanılarak, periost kaldırmak ve temiz ve kuru bir çalışma yüzeyini sağlamak için kafatasının üst kısmında kazıyın. % 3 hidrojen peroksit ile üç kez kafatasının üst temizleyin. </li><li> 00-90 vidaları kabul etmek için bir boyut 34 ters koni çapak veya 1,6 mm gravür kesici matkap ucu ile (içinde 0.0625. Uzunluğunda) kafatası içine iki delik delin. vidalar elektrik toprak bağlantısı sağlayacak. ne zaman righ Klima bir bregma önünde delik ve Lambda önünde diğer koyun, orta hat solt gözü. Her deliğe bir vida yerleştirin. her tam dönüş için kafatası içine vidayı 0.28 mm indirin; iki tam tur yeterlidir. </li><li> Çimento yüzey alanı ve kavrama gücünü artırmak amacıyla kafatası üzerinde çapı yaklaşık 0,75 mm birkaç küçük divots oluşturun. </li><li> tamamlanmış baş kısmını alın ve iki vida etrafında bir figür sekiz konfigürasyonunda topraklama kablosu rüzgar. topraklama tel başlık düzgün, daha sonra yerleştirilebilir, böylece biraz mola (baş kısmının ve vida arasında 1,5 cm ~) izin verir. Not: sekiz rakamı genellikle tel ve topraklama vidalar arasında iyi bir elektrik bağlantısı sağlar. tel de bir elektrik bağlantısı sağlamak için vida lehimlenebilir. </li><li> Yapışkan yapıştırma çimento uygulayın. Yapışkan yapıştırma çimento karıştırma için üreticinin talimatlarına uyun ya da soğuk seramik karıştırma kabına L-Toz karışımı 4 kaşık toz, baz 8 damla ve katalizör 2 damla karıştırın (sıcaklık şerit o sağlamakn karıştırma çanağı tamamen siyah.) soğuk sıcaklık çimento çalışma süresini uzatır. <ol><li> Coat kafatası ve yapıştırma çimento ile liberal vidalar ve çimento kurumasını bekleyin. Bu sadece bir kaç dakika sürer. </li></ol></li><li> Çimento kuruduktan sonra, pim kafatası üzerinde, ayakta olan, dikey baş kısmını yerleştirin. konnektörüne benzer bir tutucu ile yerde baş kısmını tutun Not: headpiece işaretçilerine alabilmek için olmak -The tutucu sadece gerek &quot;Connector Montaj 3.&quot; altın kaplama soketli bir beş delikli şeridi bakın. tutucu stereotaksik çerçeveye bir kola bağlanmıştır. tutucu ve kol kullanımı baş kısmının ve tellerin yerleştirilmesini kolaylaştırır. </li><li> başlık yerleştirildikten sonra, periorbital alanı çevresinde cilt geri soyma ve bitiş elimden 0.2 cm ey doğrudan kaudal cilt altına dinlenme ve yaklaşık 2-4 mm izin vermek için iki şok telleri konumlandırmake. İki tel uçları birbirine temas etmesine izin vermeyin. göz çukurlarının üzerinde muskularis orbikularis iki EMG teller yerleştirin. <ol><li> Onlar çok uzun ve yörüngeye çizilmeye ve enfeksiyona neden doğrudan olabilir sanki görünüyor eğer Gerekirse, tellerin uçları kesilmiş. tel uçlarını keserek varsa, maruz yeterince çıplak tel olduğundan emin olun. teller çok uzun görünüyor Alternatif olarak, geri onlar headpiece dışarı uzatmak dibinde tel viraj. </li><li> Tellerin tabanını Çimento (yani, baş kısmını yakın sonu) yapıştırıcı yapıştırıcı siman küçük bir yayılması ile kafatası üzerinde yer ve (daha önce açıklanan kısmının kullanılması yarısı) kurumasını bekleyin. </li></ol></li><li> Mikro klipleri kaldırın ve yavaşça geri çimento üzerinde deri kapaklarını katlayın. Göz kapağı bozulmasını önlemek için cilt için cildin herhangi bir kısmında gerginlik önlemek için doğal yerleşmesine izin, eyeblink tepki önlenmesi,ve hayvan sıkıntı. </li><li> çimento ile headpiece üst kenarına kazıma cilt her şeyi kapsayan, diş çimento ile maruz kalan alanı mühür. gözlerin veya headpiece pimleri üzerine çimento damlayan önlemek için ekstra özen gösterin. Kısmen tedavi çimento düzeltti ve diş çimento çözücü ile nemlendirilmiş bir pamuklu çubuk ile manipüle edilebilir. çimento başlık tutucu çıkarmadan önce tamamen kurumasını bekleyin. </li><li> hayvan kafesine geri hayvan değiştirmeden önce bir ısıtılmış yüzey üzerinde anestezi kurtarmak için izin verin. Metacam (1 mg / kg, SQ) verilmesini ve daha sonra tekrar kafesine hayvan. </li><li> test veya eğitim öncesi hayvana kurtarma 5-7 gün izin verin. kurumunuzun kurallarına göre hayvana standart post-operatif bakım koruyun. ameliyat kurtularak iyileşmiş olmasından sonra, hayvan en azından günde bir kez kontrol edilmelidir. fakir beslenme ve / veya içme ve dikkatsiz davranışı belirtileri izleyin. ağrı varsahafifletilebilir kadar şüphelenilen, Metacam her 24 saat (post-ameliyat sonunda aynı doz) sağlarlar. Lidokain lokal hayvan çizilmesi veya rahatsızlık belirtisi gösteren ise yaraya tatbik edilebilir. </li></ol> 6. Silindir ve Eğitim (Şekil 2G) Mouse Yerleştirme <ol><li> silindirin üzerine fareyi yerleştirmek için, diğer işaret parmağı ve başparmak ile omuzlar geride fare açgözlü sonra tek elle kuyruk tutarak ve kısaca bir el ile fare dizginlemek. Farenin karın ve gövde etrafında kalan parmaklarını sarın. </li><li> El fare frenleyici değil beraber, farenin kafasına headpiece Konnektörü takın ve kilitleme vidasını çevirin. </li><li> silindir üzerinde hafifçe fare koyun ve çerçeveye konektörü takarken yerde tutun. silindire yukarıdaki barlar konnektörü tutturmak için iki vidayı kullanın. </li><li> bağlayıcı silindir çerçevesine tespit edildikten sonra, serbest bırakılanFare beklemeye ase. fareyi silindire alışkanlık iki seans bir gün verin. Her alışkanlık oturumuna her klima oturumu aynı süreyi izin verin. <ol><li> Tutanak spontan göz kırpma habituation sırasında hızı ve ön maruz irkilme yanıtların oluşumunu en aza indirmek için bıyık titreşim CS fareler. gerçek bir klima oturumu sırasında olduğu gibi CS uygulayın, ancak elektrik olmadan ABD şok. </li><li> Bireysel bıyıkları üzerinde tarağın dişleri kaymasını ederken, fare şartına tarafına Piezo sistem yakın (yaklaşık 0.5 cm) (sağ taraf) koyarak bıyık uyarımı CS uygulayın. Aynı bıyıkları günden güne aynı pozisyonda Piezo sistemini yerleştirerek günden güne uyarılır emin olun. </li></ol></li><li> klasik koşullama fare eğitim başlayın. Beş gün boyunca günde eğitim iki seans sunun. Her antrenmandan arasında yaklaşık iki saat bekletin. <ol><li> klimalı grup, deli(- Bir TEFE A385R uyaran izolatör teslim 3 mA, 0.3 mA) 100 msn uzun elektrik darbe ABD ile eşleştirilmiş bir 250 msn uzun bıyık titreşim CS (60 Hz) ve seans başına otuz çalışmalarda ver. (Şekil 1) 23 hipokampus görev bağımlı hale getirmek için 250 msn uzun uyaran ücretsiz iz aralığı ile CS ve ABD ayırın. </li><li> Bir göz kırpma uyarılmış böylece her hayvan için elektrik çarpması yoğunluğunu ayarlayın. 30-60 saniyelik bir rasgele intertrial arayla ayrı denemeler (45 sn, seans başına 30 dakika toplam süresi ortalama.) </li><li> Tek başına otuz eşleşmemiş CS sunun ve ABD tek başına çalışmalar her klimalı grup için belirtilen aynı uyaran parametreleri kullanarak pseudoconditioned gruba, (altmış çalışmaların toplam). hiçbir uyarıcı arka arkaya iki kez daha fazla sunulmaktadır olduğunu CS&#39;nin tek başına ve ABD tek başına çalışmalar gibi pseudorandomized emin olun. 22.5 sn ortalama intertrial aralıklarla her deneme ayırın. </li></ol></li><li> desırayla alışkanlık ve eğitim boyunca 65 dB karaciğer arka plan gürültü bıyık stimülatörü tarafından oluşturulan titreşim herhangi bir gürültü maskelemek için. </li></ol>

<ol>
	<li>Clark, R. E., Squire, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classical+conditioning+and+brain+systems:+the+role+of+awareness.">Classical conditioning and brain systems: the role of awareness.</a> Science. 280 (5360), 77-81 (1998).</li><li>Thompson, R. F., Kim, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Memory+systems+in+the+brain+and+localization+of+a+memory.">Memory systems in the brain and localization of a memory.</a> PNAS. 93 (24), 13438-13444 (1996).</li><li>Solomon, P. R., Vander Schaaf, E. R., Thompson, R. F., Weisz, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampus+and+trace+conditioning+of+the+rabbit's+classically+conditioned+nictitating+membrane+response.">Hippocampus and trace conditioning of the rabbit's classically conditioned nictitating membrane response.</a> Behav Neurosci. 100 (5), 729-744 (1986).</li><li>Moyer, J. R., Deyo, R. A., 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=Hippocampectomy+disrupts+trace+eye-blink+conditioning+in+rabbits.">Hippocampectomy disrupts trace eye-blink conditioning in rabbits.</a> Behav Neurosci. 104 (2), 243-252 (1990).</li><li>Weiss, C., Bouwmeester, H., Power, J. M., 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=Hippocampal+lesions+prevent+trace+eyeblink+conditioning+in+the+freely+moving+rat.">Hippocampal lesions prevent trace eyeblink conditioning in the freely moving rat.</a> Behav Brain Res. 99 (2), 123-132 (1999).</li><li>Weiss, C., 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=Exploring+prefrontal+cortical+memory+mechanisms+with+eyeblink+conditioning.">Exploring prefrontal cortical memory mechanisms with eyeblink conditioning.</a> Behav Neurosci. 125 (3), 318-326 (2011).</li><li>Aiba, A., 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=Deficient+cerebellar+long-term+depression+and+impaired+motor+learning+in+mGluR1+mutant+mice.">Deficient cerebellar long-term depression and impaired motor learning in mGluR1 mutant mice.</a> Cell. 79 (2), 377-388 (1994).</li><li>Skelton, 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=Bilateral+cerebellar+lesions+disrupt+conditioned+eyelid+responses+in+unrestrained+rats.">Bilateral cerebellar lesions disrupt conditioned eyelid responses in unrestrained rats.</a> Behav Neurosci. 102 (4), 586-590 (1988).</li><li>Takehara, K., Kawahara, S., Takatsuki, K., Kirino, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-limited+role+of+the+hippocampus+in+the+memory+for+trace+eyeblink+conditioning+in+mice.">Time-limited role of the hippocampus in the memory for trace eyeblink conditioning in mice.</a> Brain Res. 951 (2), 183-190 (2002).</li><li>Weiss, C., 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=Evoking+blinks+with+natural+stimulation+and+detecting+them+with+a+noninvasive+optical+device:+A+simple,+inexpensive+method+for+use+with+freely+moving+animals.">Evoking blinks with natural stimulation and detecting them with a noninvasive optical device: A simple, inexpensive method for use with freely moving animals.</a> J Neurosci Meth. 173, 108-113 (2008).</li><li>Royer, S., 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=Control+of+timing,+rate+and+bursts+of+hippocampal+place+cells+by+dendritic+and+somatic+inhibition.">Control of timing, rate and bursts of hippocampal place cells by dendritic and somatic inhibition.</a> Nature. 15 (5), 769-775 (2012).</li><li>Goldey, G. 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=Removable+cranial+windows+for+long-term+imaging+in+awake+mice.">Removable cranial windows for long-term imaging in awake mice.</a> Nature Protoc. 9 (11), 2515-2538 (2014).</li><li>Lovett-Barron, M., 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=Dendritic+inhibition+in+the+hippocampus+supports+fear+learning.">Dendritic inhibition in the hippocampus supports fear learning.</a> Science. 343 (6173), 857-863 (2014).</li><li>Chettih, S. N., McDougle, S. D., Ruffolo, L. I., Medina, 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=Adaptive+timing+of+motor+output+in+the+mouse:+the+role+of+movement+oscillations+in+eyelid+conditioning.">Adaptive timing of motor output in the mouse: the role of movement oscillations in eyelid conditioning.</a> Front in Integ Neurosci. 5 (72), (2011).</li><li>Heiney, S. A., Wohl, M. P., Chettih, S. N., Ruffolo, L. I., Medina, 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=Cerebellar-Dependent+Expression+of+Motor+Learning+during+Eyeblink+Conditioning+in+Head-Fixed+Mice.">Cerebellar-Dependent Expression of Motor Learning during Eyeblink Conditioning in Head-Fixed Mice.</a> J Neurosci. 34 (45), 14845-14853 (2014).</li><li>Siegel, J. 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=Trace+Eyeblink+Conditioning+in+Mice+is+Dependent+upon+the+Dorsal+Medial+Prefrontal+Cortex,+Cerebellum,+and+Amygdala:+Behavioral+Characterization+and+Functional+Circuity.">Trace Eyeblink Conditioning in Mice is Dependent upon the Dorsal Medial Prefrontal Cortex, Cerebellum, and Amygdala: Behavioral Characterization and Functional Circuity.</a> eNeuro. , (2015).</li><li>Galvez, R., Weiss, C., Cua, S., Disterhoft, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+for+precisely+timed+stimulation+of+mouse+whiskers+in+a+freely+moving+preparation:+application+for+delivery+of+the+conditioned+stimulus+in+trace+eyeblink+conditioning.">A novel method for precisely timed stimulation of mouse whiskers in a freely moving preparation: application for delivery of the conditioned stimulus in trace eyeblink conditioning.</a> J Neurosci Meth. 177 (2), 434-439 (2009).</li><li>Gruart, A., S&#225;nchez-Campusano, R., Fern&#225;ndez-Guiz&#225;n, A., Delgado-Garc&#236;a, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Differential+and+Timed+Contribution+of+Identified+Hippocampal+Synapses+to+Associative+Learning+in+Mice.">A Differential and Timed Contribution of Identified Hippocampal Synapses to Associative Learning in Mice.</a> Cereb Cortex. , (2014).</li><li>Weiss, 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=Impaired+Eyeblink+Conditioning+and+Decreased+Hippocampal+Volume+in+PDAPP+V717F+Mice.">Impaired Eyeblink Conditioning and Decreased Hippocampal Volume in PDAPP V717F Mice.</a> Neurobiol Dis. 11 (3), 425-433 (2002).</li><li>Galvez, R., Weiss, C., Weible, A. P., 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=Vibrissa-signaled+eyeblink+conditioning+induces+somatosensory+cortical+plasticity.">Vibrissa-signaled eyeblink conditioning induces somatosensory cortical plasticity.</a> J Neurosci. 26 (22), 6062-6068 (2006).</li><li>Galvez, R., Weible, A. P., 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+barrel+lesions+impair+whisker-CS+trace+eyeblink+conditioning.">Cortical barrel lesions impair whisker-CS trace eyeblink conditioning.</a> Learn &amp; Memory. 14 (1), 94-100 (2007).</li><li>Johnson, K. R., Zheng, Q. Y., Erway, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Major+Gene+Affecting+Age-Related+Hearing+Loss+Is+Common+to+at+Least+Ten+Inbred+Strains+of+Mice.">A Major Gene Affecting Age-Related Hearing Loss Is Common to at Least Ten Inbred Strains of Mice.</a> Genomics. 70 (2), 171-180 (2000).</li><li>Tseng, W., Guan, R., Disterhoft, J. F., Weiss, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trace+eyeblink+conditioning+is+hippocampally+dependent+in+mice.">Trace eyeblink conditioning is hippocampally dependent in mice.</a> Hippocampus. 14 (1), 58-65 (2004).</li><li>Joachimsthaler, B., Brugger, D., Skodras, A., Schwarz, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spine+loss+in+primary+somatosensory+cortex+during+trace+eyeblink+conditioning.">Spine loss in primary somatosensory cortex during trace eyeblink conditioning.</a> J Neurosci. 35 (9), 3772-3781 (2015).</li><li>Boele, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebellar+and+extracerebellar+involvement+in+mouse+eyeblink+conditioning:+the+ACDC+model.">Cerebellar and extracerebellar involvement in mouse eyeblink conditioning: the ACDC model.</a> Front in Cell Neurosci. 3 (19), (2010).</li><li>Koekkoek, S. K. E., Den Ouden, W. L., Perry, G., Highstein, S. M., De Zeeuw, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+kinetic+and+frequency-domain+properties+of+eyelid+responses+in+mice+with+magnetic+distance+measurement+technique.">Monitoring kinetic and frequency-domain properties of eyelid responses in mice with magnetic distance measurement technique.</a> J Neurophysiol. 88 (4), 2124-2133 (2002).</li><li>Ward, R. L., Flores, L. C., 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=Infragranular+barrel+cortex+activity+is+enhanced+with+learning.">Infragranular barrel cortex activity is enhanced with learning.</a> J Neurophysiol. 108 (5), 1278-1287 (2012).</li></ol>

Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları olduğunu beyan ederim.

Klasik eyeblink klima öğrenme ve bellek altında yatan nöral substratları anlamak için yararlı bir araçtır ilişkisel öğrenme şeklidir. fare gibi kemirgenlerde eyeblink klima için kullanılan Önceki yöntemler hayvan hakkında serbestçe hareket etmesine izin veren bir odayı çıkıyor. Siegel ve ark., Işık uyarılmış izleme eyeblink şartlandırma Chettih ve ark., Ve Heiney ve ark. Ve en son kullanılan tarafından tanımlanan cihaz kullanılarak farelerde eyeblink iyileşti...

Eyeblink klima Pavlovyan klima şeklidir ve birleştirici öğrenme ve hafıza nöral mekanizmaları araştırmak için bir model sistem. İnsanlarda, tavşan, kedi, sıçanlar ve fareler dahil olmak üzere çeşitli türlerin, araştırılmıştır. Paradigma iki eşleştirilmiş uyaranlara sunumunu içerir: nötr koşullandırılmış uyaran (CS, örneğin, bir ses, bir ışık flaş veya bıyık stimülasyon) ve çarpıcı koşulsuz uyaran (ABD; örneğin, göz bir hava puf ya da periorbital şok). ABD koşulsuz, dönüşlü eyeblink tepkisi (yani, UR) ortaya çıkarır. Sonunda, eşleştirilmiş CS-ABD birkaç sunumların ardından, konu ABD ile CS ilişkilendirmek öğrenir. Bu öğrenme durumunu yanıt (CR), ABD&#39;nin sunumu öncesinde yalnız CS tarafından ortaya bir eyeblink şeklinde kendini gösterir. izleme şeklinde eyeblink Tertibatı bir kaç saatlik bir uyarı içermeyen aralığını kapsarCS ve ABD (Şekil 1) ayıran undred milisaniye. O uyaran şarta 1 bilincini gerektirir çünkü iz klima bildirimsel öğrenme şeklidir. Zamansal boşluk 1-6 ilişkili olma ABD ve CS sırayla hipokampus gibi ön beyin bölgelerinde CS nöral &#39;iz&#39; tutmak için hayvan gerektirir. Ön beyin bölgeleri ile birlikte, izleme Tertibatı serebellumda 7 bağlıdır. Eyeblink klima, bu nedenle, satın alma, konsolidasyon ve alma da dahil olmak üzere bellek çoklu yönleriyle, soruşturma için yararlı bir paradigma. eyeblink klima sırasında, hayvanların bir kontrol grubu ABD sunumu yalnız ziyade öğrenilen CS-ABD dernek neden olabilir CS pseudoconditioning veya hassaslaştırılmış yanıtlar için test etmek rasgele sırayla eşleşmemiş uyaranlara ile sunulmaktadır. Yaygın olarak kullanılan bir cihatus kemirgenler eyeblink klima soruşturma kemirgenler eğitim sürecinde 8-10 sırasında yaklaşık serbestçe hareket etmesine izin verilen bir bölme olduğunu. düzeneğin bu tür ile, bir bağlama ipi normalde kemirgen kafatasına takılan bir başlık parçası eklenir. Halata ABD (ve bazen de CS) verilmesi için ve bu uyaranlara (örn eyeblink tepki) 10 hayvanın tepki iletmeye olanak sağlar. bağlama kendisinin teslim uyaranlara türüne bağlı olarak değiştirilebilir ve eyeblink tepkisi kadar kaydedilir. eyeblink klima için &quot;özgürce hareket&quot; gergin fareler kullanılmasının nedeni fareler kısıtlama karşı mücadele olmasıdır. Diğer türler bağlama için daha uygun olabilir de, eyeblink Tertibatı deneylerde fareler kullanılarak en büyük avantajı, mevcut genetik olarak modifiye edilmiş mutant çoğunluğu fare soyları olmasıdır. mücadele tam Res ilavetenFarelerin TRAINT akut stres ile sonuçlanır. stresi en aza indiren bir kafa sabit fare hazırlık eyeblink klima sırasında elde edilebilir fizyolojik bilgileri artacaktır. Örneğin bu sistem, 2 foton mikroskopi 11 kortikal nöronlar görüntüleme izin verir. Genel sabit preparatlar ve ayrıca farelerde 11 eyeblink havalandırma için bir platform, Tetrode dizileri, iki foton kalsiyum görüntüleme ile kemirgen beyin in vivo elektrofizyolojik kayıtları, kaldırılabilir kranyal implantlar vasıtasıyla korteks optik görüntüleme için daha önceki deneylerde kullanılmış -16. Kafa sabit sistemde, güvenilir uyarılması ve kayıtları fare (Şekil 2) tam kısıtlama olmaksızın sağlanmaktadır. serbestçe hareket sisteminde kullanılan gibi bir başlık farenin kafatasına yapıştırılmıştır. eğitim sırasında, baş kısmının içinde çubuklarına bağlı bir bağlayıcı yapıştırılmıştıramacıyla silindirik bandı kemirgen kafa (Şekil 2A) stabilize etmek için. Silindirik koşu bandı fare rahatça dinlenmek için izin verir, ancak fare eğer isterse, aynı zamanda çalıştırmak için ya da yürümek için izin verir. Bu sistemin kullanımı ile, fareler CS ve ABD gibi hafif bir periorbital elektrik çarpması gibi bıyık titreşim (Şekil 1) eğitilmiş olabilir. ABD cerrahi göze cilt yanal altına yerleştirilen teller aracılığıyla teslim edilir. CS, 2-tabakalı bir dikdörtgen bükme aktüatör (Şekil 2B) bağlanmış olan bir tarak ile teslim edilir. Tarak ve bükme ayar elemanı daha sonra eğitim sırasında düzgün bir pozisyonda taşınır ve her bir hayvan için en uygun dağıtımı için ayarlanır manyetik bir baz eklenir. tarak seçilen bıyıkları apışıp kalmak için konumlandırılmış. CS doğum sırasında, bir sinyal tarağı yerinden ve bıyık 17 titreşim yol açar bükme aktüatör gönderilir. 16,18,19 farelerde etkin bir koşullu uyaran olarak kullanılmıştır. nedeni bıyık stimülasyon Bu deneysel paradigma CS için seçilen keşif sırasında somatosensoriyel bilgi girişi için kendi burun kılı üzerinde fare hayvanların bağımlılığıdır. Bıyık uyarım, güvenilir ve etkili bir CS 20 olduğu gösterilmiştir. CS eyeblink klima 20,21 öğrenme ile ilişkili kortikal değişiklikler ve plastisite haritalama için zarif bir araç sağlar Dahası, burun kılı sistemi (yani, varil korteks), bıyık stimülasyon köklü ve organize kortikal substrat verilen. Bir baş-sabit sistem uyarılır nöronlar ve olmayan uyarılan bıyıkları girişlerini alan nöronlar arasındaki cevapları karşılaştırmak için seçilen bıyıkları kesin uyarılması için izin verir. Son olarak, farelerin birçok suşları yaşa bağlı işitme kaybı gibi nispeten genç yetişkinleri sergilemek <su(görsel CS irkilme yanıtları 16 ile ilgili sorunları düzeltmek rağmen) şartına yanıp sırasında p&gt; 22 ve gözkapağı kapatma görsel CS değiştirir. Bıyık stimülasyonu, bu komplikasyonların ya da etkilenmez. eşsiz ve önemli CS ve ABD teslimat için yöntemler de dahil olmak üzere eyeblink klima, diğer kafa sabit hazırlıkları üzerine modifikasyonlar ve eyeblink yanıt edinimi burada sundu. Bu cihaz ve eyeblink klima eğitim paradigma güvenilirliği şartlandırılmış farelerde ve pseudoconditioned kontrol hayvanları (Şekil 7A) bir nispeten düz bir öğrenme eğrisi ile ilgili öğrenme eğrileri gösterilmiştir.

<table><tbody><tr><td>Exervo TeraNova Foam Roller 36&quot; x 6&quot;&amp;nbsp;</td><td>Amazon</td><td>B002ONUM0E</td><td>For cylinder</td></tr><tr><td>Plexiglas</td><td></td><td></td><td>Custom-made; 1 cm thick</td></tr><tr><td>Metal Rods (12.7&amp;nbsp;mm diameter)</td><td></td><td></td><td>Custom-made</td></tr><tr><td>4-40 machine screw (.25&amp;nbsp;in. long)</td><td>Amazon Supply</td><td>B00F33Q8QO</td><td>For cylinder</td></tr><tr><td>Classic Design Hair Comb</td><td>Conair</td><td>93505WG-320</td><td>For whisker stimulation</td></tr><tr><td>2-Layer Rectangular Bending Actuator</td><td>Piezo Systems</td><td>T220-A4-303X&amp;nbsp;</td><td>For whisker stimulation</td></tr><tr><td>Solder and Flux Kit</td><td>Piezo Systems</td><td>MSF-003-NI</td><td>For whisker stimulation</td></tr><tr><td>Magnetic Base</td><td>Thor Labs</td><td>MB175</td><td>For whisker stimulation</td></tr><tr><td>Threaded rod for magnetic base</td><td></td><td></td><td>Custom-made</td></tr><tr><td>Strips based on 221 series nylon strip connectors from Electronic Connector Corp.</td><td></td><td></td><td>Custom-made, based on Weiss and Disterhoft, 2008</td></tr><tr><td>TO-220 Style Transistor</td><td>Amazon Supply</td><td>B0002ZPZYO&amp;nbsp;</td><td>For connector; for the wings</td></tr><tr><td>Relia-Tac Sockets</td><td>Electronic Connector Corp.</td><td>220-S02</td><td>For connector</td></tr><tr><td>Relia-Tac Pins</td><td>Electronic Connector Corp.</td><td>220-P02</td><td>For headpiece</td></tr><tr><td>0-80 stainless steel machine screw (1 in. long)</td><td>Amazon Supply</td><td>B000FN68EE</td><td>Locking Screw</td></tr><tr><td>0-80 stainless steel machine screw hex nut (5/32 in. thick)</td><td>Amazon Supply</td><td>B000N2TK7Y</td><td>Locking Screw Head</td></tr><tr><td>Loctite Super Glue-Liquid</td><td>Loctite</td><td>1365896</td><td>Cyanoacrylic glue; for the locking screw</td></tr><tr><td>Quick Setting Epoxy</td><td>Ace Hardware</td><td>18613</td><td>For connector and whisker stimulation system</td></tr><tr><td>Ethernet Cable Wires</td><td></td><td></td><td>Ethernet cable can be taken apart to use the individual wires for the connector</td></tr><tr><td>Polyimide coated stainless steel wires (2&amp;nbsp;in. long, .005 in. diameter)</td><td>PlasticsOne</td><td>005sw/2.0 37365 S-S&amp;nbsp;</td><td>For headpiece, EMG and shock wires</td></tr><tr><td>Stainless steel uncoated wire (.005&amp;nbsp;in. diameter)</td><td>AM Systems</td><td>792800</td><td>For headpiece, ground wires</td></tr><tr><td>Tenma Variable Autotransformer</td><td>Tenma</td><td>72-110</td><td>For the whisker stimulation; rheostat to adjust current to the bending actuator</td></tr><tr><td>Amplifier</td><td>A-M Systems</td><td>1700</td><td>Amplifier for filtering and amplifying EMG signals</td></tr><tr><td>WPI A385R stimulus isolator</td><td>World Precision Instruments</td><td>31405</td><td>For the electrical shock</td></tr><tr><td>Isothesia (Isoflurane)</td><td>Henry Schein: Animal Health</td><td>50031</td><td>For surgery; anesthesia</td></tr><tr><td>Buprenex Injectable CIII</td><td>Reckett Benckiser Pharmaceuticals Inc</td><td>NDC 12496-0757-1</td><td>For surgery; analgesic</td></tr><tr><td>Akwa Tears: Lubricant Ophthalmic Ointment&amp;nbsp;</td><td>Akorn</td><td>NDC 17478-062-35</td><td>Artificial tear ointment to prevent dry eyes while under anesthesia</td></tr><tr><td>Povidine-Iodine Prep Pads</td><td>PDI</td><td>NDC 10819-3883-1</td><td>For surgery; antiseptic</td></tr><tr><td>Alcohol Prep Pads</td><td></td><td></td><td>May be purchased from any standard pharmacy</td></tr><tr><td>Stainless steel surgical scalpel handles (no.3)</td><td>Integra Miltex&amp;nbsp;</td><td>4-7.</td><td>For surgery</td></tr><tr><td>Stainless steel surgical scalpel blades</td><td>Integra Miltex</td><td>4-310 or 4-315</td><td>For surgery; number 10 or 15 scalpel blade</td></tr><tr><td>3% Hydrogen Peroxide</td><td></td><td></td><td>May be purchased from any standard pharmacy</td></tr><tr><td>Micro Clip</td><td>Roboz</td><td>RS-5459</td><td>For surgery, to hold back skin</td></tr><tr><td>00-90 stainless steel machine screw (0.0625&amp;nbsp;in. long)</td><td>Amazon Supply</td><td>B002SG89X4&amp;nbsp;</td><td>For surgery, to wrap ground wire around</td></tr><tr><td>Professional Rotary Tool</td><td>Walnut Hollow</td><td>29637</td><td>Hand drill for surgery, to drill holes in skull</td></tr><tr><td>Inverted Cone Burr</td><td>Roboz</td><td>RS-6282C-34</td><td>Inverted cone burr size 34; for surgery, to drill holes in skull</td></tr><tr><td>Engraving Cutter Drill Bit</td><td>Dremel</td><td>106</td><td>Engraving cutter; 1.6 mm bit; for surgery, to drill holes in skull</td></tr><tr><td>C&amp;amp;B Metabond-Quick! Cement System &quot;B&quot; Quick Base</td><td>Parkell</td><td>S398</td><td>For surgery; adhesive luting cement system; important to prevent headpiece avulsion</td></tr><tr><td>C&amp;amp;B Metabond-Quick! Cement System Clear L-Powder</td><td>Parkell</td><td>S399</td><td>For surgery; adhesive luting cement system; important to prevent headpiece avulsion</td></tr><tr><td>C&amp;amp;B Metabond-Quick! Cement System &quot;C&quot; Universal TBB Catalyst 0.7 ml</td><td>Parkell</td><td>S371</td><td>For surgery; adhesive luting cement system; important to prevent headpiece avulsion</td></tr><tr><td>C&amp;amp;B Metabond-Quick! Cement System Ceramic Mixing Dish with temperature strip</td><td>Parkell</td><td>S387</td><td>For surgery; adhesive luting cement system; important to prevent headpiece avulsion</td></tr><tr><td>Swiss Tweezers, style #5</td><td>World Precision Instruments</td><td>504506</td><td>For surgery</td></tr><tr><td>Puritan Cotton-Tipped Applicators</td><td>VWR International</td><td>10806-005&amp;nbsp;</td><td>For surgery</td></tr><tr><td>Dental Caulk Grip Cement Kit</td><td>Dentsply</td><td>675570</td><td>For surgery; dental cement</td></tr></tbody></table>

whisker-signaled eyeblink classical conditioning in head-fixed mice

Eyeblink conditioning is a common paradigm for investigating the neural mechanisms underlying learning and memory. To better utilize the extensive repertoire of scientific techniques available to study learning and memory at the cellular level, it is ideal to have a stable cranial platform. Because mice do not readily tolerate restraint, they are usually trained while moving about freely in a chamber. Conditioned stimulus (CS) and unconditioned stimulus (US) information are delivered and eyeblink responses recorded via a tether connected to the mouse's head. In the head-fixed apparatus presented here, mice are allowed to run as they desire while their heads are secured to facilitate experimentation. Reliable conditioning of the eyeblink response is obtained with this training apparatus, which allows for the delivery of whisker stimulation as the CS, a periorbital electrical shock as the US, and analysis of electromyographic (EMG) activity from the eyelid to detect blink responses.

8-10 haftalık erkek C57BL6 / J fareleri kafa sabit silindirik koşu bandı aparatı üzerinde iz eyeblink klima konusunda eğitilmiştir. 8 fare eşleştirilmiş CS-ABD sunumlar (klimalı grup) ve 9 fareler ile eğitilmiş eşleştirilmemiş CS ve ABD sunumlar (pseudoconditioned grup) ile eğitilmiştir. Bir şartlı fare şartlı yanıt Örnek EMG kayıtları, Şekil 3 ve 4&#39;te gösterilm...

Watch this Scientific Journal Video about Whisker-signaled Eyeblink Classical Conditioning in Head-fixed Mice at JoVE.com

Whisker-signaled Eyeblink Classical Conditioning in Head-fixed Mice

The preparation presented here for whisker-signaled eyeblink conditioning in head-fixed mice precisely stimulates specific whiskers while allowing mice to ambulate on a cylindrical treadmill. A whisker stimulation conditioned stimulus (CS) paired with a periorbital shock unconditioned stimulus (US) results in reliable associative learning on this apparatus.

Baş-sabit Farelerde bıyık-sinyalini eyeblink Klasik Koşullanma

Eyeblink conditioning is a common paradigm for investigating the neural mechanisms underlying learning and memory. To better utilize the extensive ...

whisker-signaled-eyeblink-classical-conditioning-in-head-fixed-mice

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

12.9K Görüntüleme.  Northwestern University. The preparation presented here for whisker-signaled eyeblink conditioning in head-fixed mice precisely stimulates specific whiskers while allowing mice to ambulate on a cylindrical treadmill. A whisker stimulation conditioned stimulus (CS) paired with a periorbital shock unconditioned stimulus (US) results in reliable associative learning on this apparatus.

Video: Whisker-signaled Eyeblink Classical Conditioning in Head-fixed Mice

Flat-floored Air-lifted Platform: A New Method for Combining Behavior with Microscopy or Electrophysiology on Awake Freely Moving Rodents

It is widely acknowledged that the use of general anesthetics can undermine the relevance of electrophysiological or microscopical data obtained from a living animal&#8217;s brain. Moreover, the lengthy recovery from anesthesia limits the frequency of repeated recording/imaging episodes in longitudinal studies. Hence, new methods that would allow stable recordings from non-anesthetized behaving mice are expected to advance the fields of cellular and cognitive neurosciences. Existing solutions range from mere physical restraint to more sophisticated approaches, such as linear and spherical treadmills used in combination with computer-generated virtual reality. Here, a novel method is described where a head-fixed mouse can move around an air-lifted mobile homecage and explore its environment under stress-free conditions. This method allows researchers to perform behavioral tests (e.g., learning, habituation or novel object recognition) simultaneously with two-photon microscopic imaging and/or patch-clamp recordings, all combined in a single experiment. This video-article describes the use of the awake animal head fixation device (mobile homecage), demonstrates the procedures of animal habituation, and exemplifies a number of possible applications of the method.

This method creates a tangible, familiar environment for the mouse to navigate and explore during microscopic imaging or single-cell electrophysiological recordings, which require firm fixation of the animal&#8217;s head.

Düz zeminli Hava kaldırdı Platform: Yeni Bir Yöntem Awake üzerinde Mikroskopi veya Elektrofizyoloji ile davranışı birleştiren için serbestçe Kemirgenler Hareketli

It is widely acknowledged that the use of general anesthetics can undermine the relevance of electrophysiological or microscopical data obtained from a ...

Davranış

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous research determined a profound impact of gentle handling protocols on the well-being of laboratory mice. By introducing clicker training to the keeping of mice, not only do we promote the amicable treatment of mice, but we also enable them to experience cognitive enrichment. Clicker training is a form of positive reinforcement training using a conditioned secondary reinforcer, the "click" sound of a clicker, which serves as a time bridge between the strengthened behavior and an upcoming reward. The effective implementation of the clicker training protocol with a cohort of 12 BALB/c inbred mice of each sex proved to be uncomplicated. The mice learned rather quickly when challenged with tasks of the clicker training protocol, and almost all trained mice overcame the challenges they were given (100% of female mice and 83% of male mice). This study has identified that clicker training for mice strongly correlates with reduced fear in the mice during human-mice interactions, as shown by reduced anxiety-related behaviors (e.g., defecation, vocalization, and urination) and fewer depression-like behaviors (e.g., floating). By developing a reliable protocol that can be easily integrated into the daily routine of the keeping of laboratory mice, the lifetime experience of welfare in the mice can be improved substantially.

The development of new refinement strategies for laboratory mice is a challenging task that contributes towards fulfilling the 3R principle. This protocol introduces clicker training as a cognitive enrichment program for laboratory mice.

Laboratuvar Fareler için Bilişsel Zenginleştirme olarak Clicker Eğitim Tanıtımı

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

Classical Short-Delay Eyeblink Conditioning in One-Year-Old Children

Classical eyeblink conditioning (EBC) refers to the learned association between a conditioned stimulus (an auditory tone) and an unconditioned stimulus (a puff of air to the cornea). Eyeblink conditioning is often used experimentally to detect abnormalities in cerebellar-dependent learning and memory that underlies this type of associative learning. While experiments in adults and older children are relatively simple to administer using commercial equipment, eyeblink conditioning in infants is more challenging due to their poor compliance, which makes correct positioning of the equipment difficult. To achieve conditioning in one-year-old infants, a custom-made or an adapted commercial system can be used to deliver the air puff to the infant's cornea. The main challenge lies in successfully detecting and classifying the behavioral responses. We report that automated blink detection methods are unreliable in this population, and that conditioning experiments should be analyzed using frame-by-frame analysis of supplementary video camera recordings. This method can be applied to study developmental changes in eyeblink conditioning and to examine whether this paradigm can detect children with neurological disorders.

This protocol describes an eyeblink conditioning paradigm appropriate for experiments with one-year-old infants. Commercial or custom-made equipment can be used to deliver the stimuli, and data collection and analysis should be performed on the video recordings.

Bir yaşındaki çocuklarda klasik kısa gecikme Eyeblink Klima

Classical eyeblink conditioning (EBC) refers to the learned association between a conditioned stimulus (an auditory tone) and an unconditioned stimulus (a ...

A System for Tracking the Dynamics of Social Preference Behavior in Small Rodents

Exploring the neurobiological mechanisms of social behavior requires behavioral tests that can be applied to animal models in an unbiased and observer-independent manner. Since the beginning of the millennium, the three-chamber test has been widely used as a standard paradigm to evaluate sociability (social preference) and social novelty preference in small rodents. However, this test suffers from multiple limitations, including its dependence on spatial navigation and negligence of behavioral dynamics. Presented and validated here is a novel experimental system that offers an alternative to the three-chamber test, while also solving some of its caveats. The system requires a simple and affordable experimental apparatus and publicly available open-source analysis system, which automatically measures and analyzes multiple behavioral parameters at individual and population levels. It allows detailed analysis of the behavioral dynamics of small rodents during any social discrimination test. We demonstrate the efficiency of the system in analyzing the dynamics of social behavior during the social preference and social novelty preference tests as performed by adult male mice and rats. Moreover, we validate the ability of the system to reveal modified dynamics of social behavior in rodents following manipulations such as whisker trimming. Thus, the system allows for rigorous investigation of social behavior and dynamics in small rodent models and supports more accurate comparisons between strains, conditions, and treatments.

Described here is a novel automated experimental system that offers an alternative to the three-chamber test and also solves several caveats. This system supplies multiple behavioral parameters that enable rigorous analysis of small rodent behavioral dynamics during the social preference and social novelty preference tests.

Küçük Kemirgenlerde Sosyal Tercih Davranışının Dinamiklerini İzleme Sistemi

Exploring the neurobiological mechanisms of social behavior requires behavioral tests that can be applied to animal models in an unbiased and ...

Investigating Migraine-Like Behavior Using Light Aversion in Mice

Migraine is a complex neurological disorder characterized by headache and sensory abnormalities, such as hypersensitivity to light, observed as photophobia. Whilst it is impossible to confirm that a mouse is experiencing migraine, light aversion can be used as a behavioral surrogate for the migraine symptom of photophobia. To test for light aversion, we utilize the light/dark assay to measure the time mice freely choose to spend in either a light or dark environment. The assay has been refined by introducing two critical modifications: pre-exposures to the chamber prior to running the test procedure and adjustable chamber lighting, permitting the use of a range of light intensities from 55 lux to 27,000 lux. Because the choice to spend more time in the dark is also indicative of anxiety, we also utilize a light-independent anxiety test, the open field assay, to distinguish anxiety from light-aversive behavior. Here, we describe a modified test paradigm for the light/dark and open field assays. The application of these assays is described for intraperitoneal injection of calcitonin gene-related peptide (CGRP) in two mouse strains and for optogenetic brain stimulation studies.

Rodents are not able to report migraine symptoms. Here, we describe a manageable test paradigm (light/dark and open field assays) to measure light aversion, one of the most common and bothersome symptoms in patients with migraines.

Farelerde Işıktan Kaçınma Kullanarak Migren Benzeri Davranışların İncelenmesi

Migraine is a complex neurological disorder characterized by headache and sensory abnormalities, such as hypersensitivity to light, observed as ...

Juxtacellular Monitoring and Localization of Single Neurons within Sub-cortical Brain Structures of Alert, Head-restrained Rats

There are a variety of techniques to monitor extracellular activity of single neuronal units. However, monitoring this activity from deep brain structures in behaving animals remains a technical challenge, especially if the structures must be targeted stereotaxically. This protocol describes convenient surgical and electrophysiological techniques that maintain the animal&#8217;s head in the stereotaxic plane and unambiguously isolate the spiking activity of single neurons. The protocol combines head restraint of alert rodents, juxtacellular monitoring with micropipette electrodes, and iontophoretic dye injection to identify the neuron location in post-hoc histology. While each of these techniques is in itself well-established, the protocol focuses on the specifics of their combined use in a single experiment. These neurophysiological and neuroanatomical techniques are combined with behavioral monitoring. In the present example, the combined techniques are used to determine how self-generated vibrissa movements are encoded in the activity of neurons within the somatosensory thalamus. More generally, it is straightforward to adapt this protocol to monitor neuronal activity in conjunction with a variety of behavioral tasks in rats, mice, and other animals. Critically, the combination of these methods allows the experimenter to directly relate anatomically-identified neurophysiological signals to behavior.

This protocol describes the design and surgical implantation of a head-restraining mechanism to monitor neuronal activity in sub-cortical brain structures in alert rats. It delineates procedures to isolate single neurons in the juxtacellular configuration and to efficiently identify their anatomical locations.

Uyarı, Baş-ölçülü Sıçanların Alt-kortikal Beyin Yapıları içinde Juxtacellular İzleme ve Yerelleştirme Single Nöronlar

There are a variety of techniques to monitor extracellular activity of single neuronal units. However, monitoring this activity from deep brain structures ...

Nörobilim

Behavioral Training Procedures for Head-fixed Virtual Reality in Mice

Virtual reality (VR) combined with head-fixation is increasingly being utilized in behavioral neuroscience studies as it allows complex behavioral assays to be performed in head-fixed mice. This enables precise behavioral recordings while incorporating various neurophysiological techniques that require head-fixation to minimize movement-related signal noise during neural recordings. However, despite the growing use of VR, there is little published data on the detailed methodology of how to implement it. In this study, a training protocol is developed whereby male and female C57B16/J mice are trained to run down a virtual linear corridor, the length of which is increased from 1-3 m over multiple training sessions. Building upon this foundation, this study investigated the feasibility of mice performing complex behaviors within VR using a Y-maze paradigm. The task required navigating to the arm with black walls from the choice point in the Y-maze. After reaching a criterion of two consecutive days equal to or greater than 70% correct, the mice progressed to increasingly difficult sensory discrimination. The findings provide important details on the methodologies useful for the successful training of mice in VR and demonstrate that mice exhibit learning capabilities in navigating the Y-maze. The methodology presented not only offers insights into training duration in VR-based assays but also underscores the potential for probing intricate behaviors in mice, opening avenues for more comprehensive neuroscience investigations.

The article describes the experimental procedures for the commonly used linear track virtual reality (VR) paradigm in mice as well as determining the feasibility of running complex VR tasks by testing a Y-shaped signal discrimination task.

Virtual reality (VR) combined with head-fixation is increasingly being utilized in behavioral neuroscience studies as it allows complex behavioral assays ...

<meta charset="utf8"></head><body>DeepLabCut kullanarak migren ağrısı takibi için gerçek zamanlı fare gözü şaşılık algılama

An Automated Squint Method for Time-syncing Behavior and Brain Dynamics in Mouse Pain Studies

Spontaneous pain has been challenging to track in real time and quantify in a way that prevents human bias. This is especially true for metrics of head pain, as in disorders such as migraine. Eye squint has emerged as a continuous variable metric that can be measured over time and is effective for predicting pain states in such assays. This paper provides a protocol for the use of DeepLabCut (DLC) to automate and quantify eye squint (Euclidean distance between eyelids) in restrained mice with freely rotating head motions. This protocol enables unbiased quantification of eye squint to be paired with and compared directly against mechanistic measures such as neurophysiology. We provide an assessment of AI training parameters necessary for achieving success as defined by discriminating squint and non-squint periods. We demonstrate an ability to reliably track and differentiate squint in a CGRP-induced migraine-like phenotype at a sub second resolution.

<meta charset="utf8"></head><body>Yazar Spotlight: Karmaşık Beyin Aktivitelerinin ve Bozukluklarının Arkasındaki Elektrik Ağlarının Deşifre Edilmesi

This protocol provides a method for tracking automated eye squint in rodents over time in a manner compatible with time-locking to neurophysiological measures. This protocol is expected to be useful to researchers studying mechanisms of pain disorders such as migraine.

Fare Ağrısı Çalışmalarında Zaman Senkronizasyonu Davranışı ve Beyin Dinamikleri için Otomatik Bir Şaşılık Yöntemi

Spontaneous pain has been challenging to track in real time and quantify in a way that prevents human bias. This is especially true for metrics of head ...

Baş-sabit Farelerde bıyık-sinyalini eyeblink Klasik Koşullanma

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Düz zeminli Hava kaldırdı Platform: Yeni Bir Yöntem Awake üzerinde Mikroskopi veya Elektrofizyoloji ile davranışı birleştiren için serbestçe Kemirgenler Hareketli

Laboratuvar Fareler için Bilişsel Zenginleştirme olarak Clicker Eğitim Tanıtımı

Bir yaşındaki çocuklarda klasik kısa gecikme Eyeblink Klima

Küçük Kemirgenlerde Sosyal Tercih Davranışının Dinamiklerini İzleme Sistemi

Farelerde Işıktan Kaçınma Kullanarak Migren Benzeri Davranışların İncelenmesi

Uyarı, Baş-ölçülü Sıçanların Alt-kortikal Beyin Yapıları içinde Juxtacellular İzleme ve Yerelleştirme Single Nöronlar

Behavioral Training Procedures for Head-fixed Virtual Reality in Mice

Fare Ağrısı Çalışmalarında Zaman Senkronizasyonu Davranışı ve Beyin Dinamikleri için Otomatik Bir Şaşılık Yöntemi

Fare Ağrısı Çalışmalarında Zaman Senkronizasyonu Davranışı ve Beyin Dinamikleri için Otomatik Bir Şaşılık Yöntemi

Fare Ağrısı Çalışmalarında Zaman Senkronizasyonu Davranışı ve Beyin Dinamikleri için Otomatik Bir Şaşılık Yöntemi