فك تشفير السلوك الطبيعي من التضمين العصبي الخلاق

يتمثل نطاق بحثي في فهم كيفية تشفير الديناميكا العصبية للسلوك الطبيعي وكيف يتحكم الدماغ في الإجراءات المعقدة التي تدعم البقاء على قيد الحياة في البيئات الطبيعية. تحد النماذج التقليدية الثابتة للرأس من فهمنا للسلوك الطبيعي. يقوم بروتوكولنا بتحديث هذا النموذج من خلال تجسيد فك تشفير السلوك العصبي الدقيق في التي تتحرك بحرية نحو ذكاء الدماغ الطبيعي.

سنركز على جمع البيانات الغنية غير المنضبطة لبناء نماذج حياة رقمية باستخدام مناهج شاملة لفهم الذكاء في أنظمة المعيشة المعقدة. للبدء ، قم بتوصيل كابل الناقل التسلسلي العالمي لوحدة المزامنة لجهاز السلوك ثلاثي الأبعاد بمحطة عمل نفس الجهاز. بعد ذلك ، قم بتوصيل وحدة المزامنة الخاصة بجهاز mTPM بوحدة التحكم الخاصة به باستخدام كبل SMA واحد.

قم بتوصيل منفذ إخراج TTL لوحدة المزامنة لجهاز السلوك ثلاثي الأبعاد بمنفذ إدخال TTL لوحدة المزامنة لجهاز mTPM باستخدام كبل تحويل SMA BNC واحد. لبدء المعايرة ، اضبط زاوية التصوير لجميع الكاميرات الأربع بحيث تغطي قاعدة الحقل المفتوح بالكامل وتمتد مجال رؤيتها بما لا يقل عن 20 سم فوق أقصى حد لالتقاط سلوك تربية الماوس. بعد ذلك، ضع وحدة المعايرة في وسط منطقة التصوير.

أطفئ جميع الأضواء وقم بتشغيل برنامج معايرة الكاميرا. الآن ، قم بتثبيت مقيد الماوس على المعالج الدقيق ل mTPM. باستخدام اللوحة المعدنية ، قم بتثبيت رأس الماوس على المقيد.

أطفئ جميع الأضواء. بعد ذلك ، قم بتثبيت mTPM على حامله وقم بتشغيل نظام التصوير لتحديد موقع إشارة الفلورسنت. أضف قطرة واحدة من جل العين Carbomer إلى الجزء العلوي من نافذة الجمجمة.

حرك الماوس باستخدام منصة الحركة بحيث تتم محاذاة نافذة الجمجمة مباشرة أسفل هدف mTPM. حرك المعالج الدقيق عموديا لتحديد موقع مستوى التصوير. بعد ذلك ، حرك المعالج الدقيق في المستوى لتوسيط مستوى التصوير.

ثم قم بتثبيت القاعدة العلوية على mTPM. ضع مادة لاصقة للصق القاعدة السفلية على القاعدة العلوية وتثبيتها على نافذة الجمجمة. لضمان الاستقرار الهيكلي ، املأ الفجوة بين القاعدتين ودعامة اللوحة المعدنية المرفقة برأس الماوس باستخدام مادة لاصقة هيكلية أكريليك عالية الأداء.

بعد ذلك ، قم بتقييم ثبات الرابطة عن طريق فحص القاعدة برفق باستخدام الملقط. بعد ذلك ، أضف قطرة واحدة من جل العين Carbomer إلى حجرة القاعدة. راقب التألق العصبي من خلال mTPM.

إذا لم يكن التألق مرئيا بوضوح ، فقم بإزالة المادة اللاصقة باستخدام مثقاب القحف لفصل القاعدة. ثم كرر الإجراء حتى يتحقق التألق الواضح. بعد ذلك ، قم بتأمين رقائق الألومنيوم بشريط بين ألياف mTPM ونافذة الجمجمة.

قم بتشغيل ضوء الغرفة واختبر وضوح الإطارات التي تم التقاطها بواسطة mTPM. لوضع الماوس في حقل مفتوح ، قم بنفخ ما لا يقل عن 10 بالونات هيليوم واربط كل واحدة على حدة بخيوط قطنية. ثم افصل اللوحة المعدنية عن مقيد الماوس.

أمسك الماوس برفق من ذيله باستخدام يد واحدة. من ناحية أخرى ، ادعم الألياف الضوئية ل mTPM. ضع الماوس بعناية في الحقل المفتوح.

قم بتعليق بالونات الهيليوم عن طريق ربط خيوط القطن بالألياف. اضبط عدد البالونات بحيث يمكن للماوس التحرك واستكشاف الحقل المفتوح دون قيود. أغلق باب حاوية mTPM لتقليل الاضطرابات الخارجية.

ابدأ تشغيل برنامج تسجيل mTPM وبرنامج المزامنة. قم بتعيين مسارات الملفات ومعلمات التسجيل وفقا لإجراء إنشاء النظام الأساسي. ابدأ تسجيل mTPM من خلال برنامج التسجيل.

تحقق من برنامج المزامنة للتحقق من تسجيل علامات الوقت بدقة لكل إطار ثنائي الفوتون. قم بتقييم ما إذا كان تباين الصور ثنائية الفوتون يظل مستقرا أثناء التسجيل. تأكد أيضا من أن حركات الماوس لا تعطل ثبات إطارات التصوير.

الآن ، ابدأ البرنامج النصي لمزامنة الكاميرا المخصص لبدء تسجيل السلوك. قم بتعيين مسار الملف والمعلمات وفقا لإجراء إنشاء النظام الأساسي. بعد ذلك، ابدأ تسجيل السلوك باستخدام البرنامج النصي للمزامنة المخصص.

تأكد من وجود علامة زمنية في برنامج المزامنة لكل 30 إطارا من فيديو السلوك. تأكد من مزامنة جميع تدفقات الفيديو الأربعة من الكاميرات بشكل صحيح. تحقق من تعيين معلمات التقاط الفيديو لنظام التتبع السلوكي ثلاثي الأبعاد بشكل صحيح.

بمجرد توقف التسجيل السلوكي تلقائيا ، قم بإيقاف تشغيل كل من برنامج تسجيل ومزامنة mTPM يدويا لإنهاء التجربة. أظهرت مصفوفات معامل الارتباط عدم وجود أنماط مميزة خاصة بالخلايا العصبية لوضعيات الموضوع أو وضعيات الكائن أو مسافات الجسم ، مما يشير إلى ضعف المراسلات بين الإشارات العصبية والمقاييس السلوكية. انخفضت جميع معاملات ارتباط سلوك الخلايا العصبية بين 0.3 و 0.3 ، مما يؤكد الارتباطات الضعيفة في ظل الظروف الطبيعية.

تشكل التضمينات العصبية المشتقة من الحمار الوحشي أنماطا معقدة ، تتضمن مكونات من تضمينات مشتركة متعددة. أظهرت عمليات تضمين الحمار الوحشي محاذاة متسقة للمتغيرات السلوكية والعصبية عبر ثلاثة أزواج من الفئران ، خاصة بالنسبة لمسافة الجسم والزخارف الاجتماعية. كان خطأ فك التشفير لتضمينات مسافة الجسم أعلى بكثير من وضعيات الموضوع والكائن ، لكنه ظل ضمن حدود أخطاء التتبع المتوقعة.

كشفت عمليات التضمين المشتركة للنشاط العصبي مع المتغيرات السلوكية المختلفة عن دقة عالية لفك التشفير عبر وضعيات الموضوع ووضعيات الكائنات والزخارف. أظهر تحليل تشابه جيب التمام باستخدام تضمين وضعية S1-subject كمرجع محاذاة أقل للزخارف المتعلقة بالكائنات ، مما يشير إلى الترميز الأساسي للسلوك الذاتي والاجتماعي.