Nöroetolojik Yerleştirmeden Doğal Davranışın Kodunu Çözmek

Araştırmamın kapsamı, nörodinamiğin doğal davranışı nasıl kodladığını ve beynin doğal ortamlarda hayatta kalmayı destekleyen karmaşık eylemleri nasıl kontrol ettiğini anlamaktır. Geleneksel kafaya sabitlenmiş paradigmalar, doğal davranış anlayışımızı sınırlar. Protokolümüz, doğal beyin zekasına doğru serbestçe hareket eden hayvanlarda hassas sinirsel davranış kod çözmeyi somutlaştırarak bu paradigmayı günceller.

Karmaşık canlı sistemlerde zekayı anlamak için bütünsel yaklaşımlar kullanarak dijital yaşam modelleri oluşturmak için zengin kontrolsüz veriler toplamaya odaklanacağız. Başlamak için, üç boyutlu davranış cihazının senkronizasyon modülünün evrensel seri veri yolu kablosunu aynı cihazın iş istasyonuna bağlayın. Ardından, mTPM cihazının senkronizasyon modülünü bir SMA kablosu kullanarak kontrolörüne bağlayın.

Üç boyutlu davranış cihazının senkronizasyon modülünün TTL çıkış portunu, bir SMA BNC dönüştürme kablosu kullanarak mTPM cihazının senkronizasyon modülünün TTL giriş portuna bağlayın. Kalibrasyona başlamak için, dört kameranın da çekim açısını, açık alanın tüm tabanını kaplayacak ve fare yetiştirme davranışını yakalamak için görüş alanlarını en uzak sınırın en az 20 santimetre üzerine çıkaracak şekilde ayarlayın. Ardından, kalibrasyon modülünü çekim alanının ortasına yerleştirin.

Tüm ışıkları kapatın ve kamera kalibrasyon yazılımını çalıştırın. Şimdi, fare sınırlayıcıyı mTPM'nin mikro manipülatörüne sabitleyin. Metal plakayı kullanarak farenin kafasını sınırlayıcıya sabitleyin.

Tüm ışıkları kapatın. Ardından, mTPM'yi tutucusuna sabitleyin ve floresan sinyalini bulmak için görüntüleme sistemini açın. Kafatası penceresinin üstüne bir damla Carbomer göz jeli ekleyin.

Hareket platformunu kullanarak fareyi hareket ettirin, böylece kraniyal pencere doğrudan mTPM'nin hedefinin altına hizalanır. Görüntüleme düzlemini bulmak için mikro manipülatörü dikey olarak hareket ettirin. Ardından, görüntüleme düzlemini ortalamak için mikro manipülatörü düzlemde hareket ettirin.

Ardından, üst tabanı mTPM'ye sabitleyin. Alt tabanı üst tabana yapıştırmak için yapıştırıcı uygulayın ve kraniyal pencereye sabitleyin. Yapısal stabiliteyi sağlamak için, iki taban ile farenin kafasına takılan metal plaka braketi arasındaki boşluğu yüksek performanslı akrilik yapısal yapıştırıcı kullanarak doldurun.

Ardından, tabanı cımbızla hafifçe inceleyerek bağ stabilitesini değerlendirin. Bundan sonra, taban haznesine bir damla Carbomer göz jeli ekleyin. mTPM aracılığıyla nöronal floresansı gözlemleyin.

Floresan net bir şekilde görülemiyorsa, tabanı ayırmak için bir kraniyal matkap kullanarak yapıştırıcıyı çıkarın. Ardından, net floresan elde edilene kadar prosedürü tekrarlayın. Ardından, alüminyum folyoyu mTPM'nin lifi ile kraniyal pencere arasına bantla sabitleyin.

Oda ışığını açın ve mTPM tarafından yakalanan karelerin netliğini test edin. Fareyi açık bir alana koymak için en az 10 helyum balonunu şişirin ve her birini ayrı ayrı pamuklu sicim ile bağlayın. Ardından, metal plakayı fare tutucusundan ayırın.

Bir elinizi kullanarak fareyi kuyruğundan nazikçe tutun. Öte yandan, mTPM'nin optik fiberini destekleyin. Fareyi dikkatlice açık alana yerleştirin.

Pamuk ipi elyafa bağlayarak helyum balonlarını askıya alın. Farenin kısıtlama olmaksızın hareket edebilmesi ve açık alanı keşfedebilmesi için balon sayısını ayarlayın. Dış etkenleri azaltmak için mTPM muhafazasının kapağını kapatın.

mTPM kayıt yazılımını ve senkronizasyon yazılımını başlatın. Dosya yollarını ve kayıt parametrelerini platform kurulum prosedürüne göre ayarlayın. Kayıt yazılımı aracılığıyla mTPM'nin kaydını başlatın.

Her iki fotonlu kare için zaman işaretlerinin doğru şekilde kaydedildiğini doğrulamak için senkronizasyon yazılımını kontrol edin. Kayıt sırasında iki fotonlu görüntülerin kontrastının sabit kalıp kalmadığını değerlendirin. Ayrıca farenin hareketlerinin görüntüleme çerçevelerinin dengesini bozmadığını da doğrulayın.

Şimdi davranış kaydını başlatmak için özelleştirilmiş kamera senkronizasyon komut dosyasını başlatın. Dosya yolunu ve parametrelerini platform kurulum prosedürüne göre ayarlayın. Ardından, özelleştirilmiş senkronizasyon komut dosyasını kullanarak davranış kaydını başlatın.

Her 30 kare davranış videosu için senkronizasyon yazılımında bir zaman işaretçisinin varlığını onaylayın. Kameralardan gelen dört video akışının da doğru şekilde senkronize edildiğini kontrol edin. Üç boyutlu davranış izleme sisteminin video yakalama parametrelerinin doğru şekilde ayarlandığını doğrulayın.

Davranışsal kayıt otomatik olarak durduğunda, denemeyi sonlandırmak için hem mTPM kaydını hem de senkronizasyon yazılımını manuel olarak kapatın. Korelasyon katsayısı matrisleri, denek pozları, nesne pozları veya vücut mesafeleri için nörona özgü belirgin modeller göstermedi, bu da nöral sinyaller ve davranışsal ölçümler arasındaki zayıf yazışmaları gösteriyor. Tüm nöron davranışı korelasyon katsayıları 0,3 ile 0,3 arasında düştü ve bu da doğal koşullar altında zayıf ilişkileri doğruladı.

Zebra'dan türetilen nöral gömmeler, birden fazla eklem gömülmesinden bileşenleri içeren karmaşık desenler oluşturur. Zebra yerleştirmeleri, özellikle vücut mesafesi ve sosyal motifler açısından üç fare çiftinde davranışsal ve sinirsel değişkenlerin tutarlı bir şekilde hizalandığını gösterdi. Vücut mesafesi yerleştirmeleri için kod çözme hatası, özne ve nesne pozlarından önemli ölçüde daha yüksekti, ancak beklenen izleme hatası sınırları içinde kaldı.

Nöral aktivitenin çeşitli davranışsal değişkenlerle ortak gömülmesi, konu pozları, nesne pozları ve motifler arasında yüksek kod çözme doğruluğunu ortaya çıkardı. Referans olarak S1 denek poz yerleştirmeyi kullanan kosinüs benzerlik analizi, nesneyle ilgili motifler için daha düşük hizalama gösterdi, bu da benliğin ve sosyal davranışın birincil kodlamasını düşündürdü.