الآلي، الكمي المعرفي / الفحص السلوكية من الفئران: للحصول على الوراثة، الصيدلة، الإدراك الحيوانية والتعليمات الجامعية

نظام آلي بالكامل لقياس الخصائص ذات مغزى من الناحية الفسيولوجية للآليات التوسط توطين المكانية، الزمانية التعريب، والمدة، ومعدل وتقدير الاحتمالات، تقييم المخاطر، والاندفاع، والدقة والإحكام من الذاكرة، من أجل تقييم آثار التلاعب الجيني والدوائي على آليات التأسيسية الإدراك في الفئران.

نحن تصف إنتاجية عالية، كبيرة الحجم، مؤتمتة بالكامل، ويعيش في 24/7 اختبار النظام السلوكي لتقييم آثار التلاعب الجيني والدوائي على الآليات الأساسية للمعرفة والتعلم في الفئران. تم توصيل الماوس البولي بروبلين حوض السكن القياسية من خلال أنبوب الاكريليك على مستوى تجاري الماوس اختبار مربع. مربع اختبار لديه 3 النطاط، 2 منها متصلا بيليه مغذيات. كلها illuminable داخليا مع الصمام ومراقبتها لإدخالات الرأس بواسطة الأشعة تحت الحمراء (IR) الحزم. الفئران تعيش في البيئة، الذي يلغي التعامل أثناء الفرز. انهم الحصول على طعامهم خلال اثنين أو أكثر من فترات الرضاعة اليومية عن طريق أداء فعال في (دورا) وبافلوف البروتوكولات (الكلاسيكية)، الذي كتبناه البرمجيات بروتوكول التحكم والوقت شبه الحقيقي تحليل البيانات والرسوم البيانية البرمجيات. مكتوبة إجراءات تحليل البيانات والرسوم البيانية في لغة MATLAB-تستند أنشئت لتبسيط كبير في تحليل واسع الوقت لياليمحشو سجلات الحدث السلوكية والفيزيولوجية وللحفاظ على درب بيانات كاملة من البيانات الخام من خلال جميع التحليلات وسيطة إلى الرسوم البيانية والإحصاءات المنشورة ضمن هيكل بيانات واحدة. رمز تحليل البيانات يحصد البيانات عدة مرات في اليوم والموضوعات على التحليلات الإحصائية والرسوم البيانية، التي يتم تخزينها تلقائيا في "سحابة" وعلى أجهزة الكمبيوتر في المختبر. وبالتالي، هو تصور التقدم من الفئران الفردية وكميا اليومية. يتحدث رمز تحليل البيانات إلى رمز بروتوكول التحكم، والسماح التقدم الآلي من بروتوكول للبروتوكول من الموضوعات الفردية. البروتوكولات السلوكية تنفيذها مطابقة، autoshaping، توقيت هوبر-التبديل، وتقييم المخاطر في الوقت المناسب واثب في التحول، وقياس الاندفاع، وتحسبا الإيقاعية توافر الغذاء. المفتوحة المصدر بروتوكول التحكم ورمز تحليل البيانات يجعل إضافة بروتوكولات جديدة بسيطة. ثمانية بيئات اختبار تناسب في 48 × 24 في 78 في x في مجلس الوزراء، واثنتان مثل أجرةيمكن التحكم inets (16 البيئات) من خلال جهاز كمبيوتر واحد.

لجلب تقنيات قوية من علم الوراثة، وعلم الوراثة الجزيئي وعلم الأحياء الجزيئية، وعلم الأدوية العصبية للتأثير على توضيح الآليات الخلوية والجزيئية التي تتوسط الآليات الأساسية للمعرفة، ونحن بحاجة كبيرة الحجم وأساليب الفحص النفسية وضعت عالية من خلال تحديد معنى والتي من الناحية الفسيولوجية خصائص الآليات المعرفية. A، الفسيولوجية الملكية كمية قابلة للقياس ذات مغزى psychophysically آلية هي الخاصية التي يمكن قياسها عن طريق السلوكية، وكذلك عن طريق الكهربية أو الكيميائية الحيوية. ومن الأمثلة على ذلك الطيف امتصاص رودوبسين، وفترة حرة تعمل على مدار الساعة الإيقاعية، والفترة الحرارية من المحاور مكافأة في الدماغ الأمامي وسطي حزمة ^1،2. القياسات النفسية التي يمكن مقارنتها لقياسات الخلوية والجزيئية إرساء أساس للربط بين الآليات الخلوية والجزيئية لآليات النفسية من خلال المراسلات الكمي. لالامثلهه، وحقيقة أن طيف الامتصاص الموقع من رودوبسين في قطاعات الخارجي من قضبان في تطغى على ظلامية وظيفة حساسية الطيفية الإنسان هو دليل قوي على أن المماكبة من رودوبسين أثار الفوتون هو الخطوة الأولى في رؤية ظلامية. الجوانب الكمية من أنماط السلوك المعقدة هي أيضا أساسية لاستخدام أساليب QTL في علم الوراثة السلوكي ^3،4.

أداء الفئران (والجرذان) على بروتوكولات التعلم مفيدة وبافلوف راسخة يعتمد على آليات الدماغ التي تقيس كميات مجردة مثل الوقت والعدد والمدة، ومعدل، واحتمال، والمخاطر، والموقع المكاني. على سبيل المثال، وسرعة الحصول على ردود مشروطة بافلوف يعتمد على النسبة بين متوسط ​​الفاصل الزمني بين الأحداث التسليح (عادة، وتسليم المواد الغذائية) ومتوسط ​​زمن الوصول لحديد التسليح بعد ظهور إشارة لتسليح وشيكة ^5-7. لأمثل الثانيجنيه، ونسبة متوسط ​​مدة الزيارات لاثنين من النطاط التغذية في بروتوكول مطابقة يساوي تقريبا النسبة بين أسعار حديد التسليح في تلك النطاط اثنين من ^8-10.

طرق الاختبار السلوكية حاليا في استخدام واسع من قبل علماء الأعصاب مهتمة آليات الكامنة هي، بالنسبة للجزء الأكبر، وانخفاض حجم، وطرح من خلال المنخفض، والعمل المكثف ^26. وعلاوة على ذلك، فإنها لا تقيس الكميات التي يمكن مقارنتها مع الكميات التي تقاس الأساليب الكهربية والكيمياء الحيوية، وكما، على سبيل المثال، يمكن مقارنة الفترات الزمنية ومراحل قياس سلوكيا من التذبذب اليومي لتدابير الكهربية والكيميائية الحيوية للفترة الإيقاعية والمرحلة. تركز طرق الاختبار السلوكية الحالية على فئات التعلم، مثل التعلم المكاني، والتعلم الزمنية، أو الخوف والتعلم، بدلا من التركيز على الآليات الكامنة. واستخداما اختبار المتاهة المائية التعلم المكاني ^11-15 هو مثال على هذه SHortcomings. التعلم المكاني هي فئة. التعلم في هذه الفئة يعتمد على العديد من الآليات، واحدة منها هي آلية الحساب القتلى ^16،17. الحساب القتلى تعتمد بدورها على عداد المسافات، الآلية التي تقيس المدى مسافة ^18. وبالمثل، والتعلم الزمانية هي فئة. A الساعة اليومية هي من بين الآليات التي تعلم في هذه الفئة تعتمد، لأن المذبذب مع فترة ساعة تقريبا 24 مطلوب للحيوانات لمعرفة الوقت من اليوم في الأحداث التي تحدث ^17،19. الساعة التي تمكن تحسبا الغذائية لم يتم بعد اكتشاف ^19.

وعلى مدار الساعة هي آلية قياس الوقت. مؤشرات التذبذب الذاتية مع مجموعة واسعة من فترات سماح للدماغ لتحديد موقع الأحداث في الوقت المناسب من خلال تسجيل مراحل تلك الساعات ^16،17. القدرة على تسجيل المواقع في وقت يتيح قياس فترات، وهذا هو، والمسافات بين المواقع في الوقت المناسب. التعلم النقابي يعتمد على رانه قياسات الدماغ من فترات ^{5،6،20،21.} عدادات هي آليات قياس الرقم. عدد قياس تمكن تقدير الاحتمالات، لأن الاحتمال هو نسبة بين numerosity من مجموعة فرعية وnumerosity من مجاميع. قياس عدد ومدة قياس تتمكن من تقدير معدل، لأن معدل عدد الأحداث مقسوما على مدة الفاصل الزمني الذي يقاس على هذا العدد. قياسات المدة، عدد، ومعدل، واحتمال تمكين التعديلات السلوكية لمخاطر التغير. يركز ^22،23 دينا طريقة لقياس دقة ودقة هذه الآليات التأسيسية. الدقة هي مدى مقياس الدماغ يتوافق مع معيار موضوعي. الدقة هو الاختلاف أو عدم اليقين في قياس الدماغ من قيمة موضوعية ثابتة، على سبيل المثال، مدة محددة. القانون ويبر هو أقدم وأعرق آمن النتيجة في علم النفس البدني. فإنه يؤكد أن الدقة للقياس الدماغ كمية هو جزء ثابت من هذه الكمية. والكسر ويبر، الذي هو معامل إحصائي للمن التباين في توزيع (σ / μ)، يقيس بدقة. نسبة متوسط ​​النفسية (على سبيل المثال يعني مدة الحكم) إلى الوسط الهدف (يعني مدة الهدف) هو مقياس الدقة.

طريقة المقدمة هنا يعظم حجم (عدد الحيوانات يجري فرزهم في وقت واحد في كمية معينة من مختبر الفضاء) والإنتاجية (كمية المعلومات التي تم الحصول عليها مقسوما على متوسط ​​مدة عرض فيلم وحيوان واحد) مع التقليل من كمية الإنسان العمالة المطلوبة لجعل قياسات وتعظيم الفورية التي على نتائج الفحص تصبح معروفة.

في هندسة البرمجيات لتحليل البيانات المقدمة هنا تلقائيا يضع البيانات الخام وجميع نتائج موجزة والإحصاءات المستمدة من البيانات معا في واحد د هيكل آتا، مع عناوين الحقل الذي جعل واضح البحار العظمى من الأرقام الواردة فيه. البرنامج التحليلي تعمل فقط على البيانات الموجودة في هذا الهيكل، ودائما بتخزين نتائج عملياتها في الحقول ضمن هذا الهيكل نفسه. هذا يؤمن درب سليمة من البيانات الخام إلى ملخصات المنشورة والرسوم البيانية.

البرنامج يكتب تلقائيا إلى هيكل برامج مكافحة التجربة التي تحكم اختبار مؤتمتة بالكامل، وأنه يشير تلقائيا التي جاءت البيانات الأولية من البرنامج الذي. وهكذا، فإنه يحافظ على درب البيانات لا تشوبها شائبة، مع عدم وجود شك على النحو الذي كانت الظروف التجريبية سارية المفعول لكل حيوان في كل نقطة في اختبار وشك في كيفية اشتقاق إحصاءات موجزة من البيانات الخام. هذه الطريقة في المحافظة على البيانات يسهل بشكل كبير في تطوير قواعد بيانات الفحص السلوكية موحدة، مما يجعل من الممكن للمختبرات أخرى لمزيد من تحليل هذه مجموعات البيانات الغنية.

الحمار = "jove_content"> هذا الأسلوب يقلل من خطر فقدان دعم البرامج الثابتة والبرمجيات التي تعتمد عليها. تم تعديل جهاز الفحص مسلي من مصدر التجارية الراسخة. لغات البرمجة هي لغة مخصصة المقدمة من الشركة المصنعة للجهاز، لبروتوكول التحكم، و، لتحليل البيانات والرسوم البيانية، وبنيت لهذا الغرض، غير التجارية، الأدوات مفتوحة المصدر (TSsystem) كتب في البرمجة العلمية التجارية بتأييد واسع جدا، وبيانات تحليل الرسوم البيانية واللغوية. صندوق الأدوات يحتوي على أوامر عالية المستوى لاستخراج المعلومات الهيكلية وإحصاءات موجزة من سجلات الحدث ختم الوقت مطولة. وبرامج تنفيذ البروتوكول وبرامج تحليل البيانات مفتوحة المصدر وموثقة جيدا.

وschematized نظام الفرز في الشكل 1. عشرة خزانات، قد يتم تعيين كل منها يحتوي على 8 بيئات الاختبار حتى في 10 قدم × 15 قدم غرفة المختبر، وتمكين الفئران ر 80س يتم تشغيلها في وقت واحد. يجب أن الكابلات التي تمر عبر منفذ في جدار الحزب ربط البيئات إلى البطاقات الالكترونية / الكهربائية وأجهزة الكمبيوتر واجهة في غرفة أخرى. أجهزة الكمبيوتر تشغيل برامج مكافحة البروتوكول. مطلوب جهاز كمبيوتر واحد لكل 2 خزانات (16 بيئات الاختبار). يجب أن تكون متصلا أجهزة الكمبيوتر عبر شبكة الاتصال المحلية إلى خادم يقوم بتشغيل وتحليل البيانات والرسوم البيانية البرمجيات.

البروتوكولات الثلاثة مؤتمتة بالكامل في TSsystem (مطابقة، مشهي تكييف فعال والكلاسيكية) وتمت الموافقة على بروتوكول التبديل من قبل لجنة رعاية الحيوان والمرافق في روتجرز في نيو برونزويك.

1. إعداد نظام البدنية

1. إعداد بيئات اختبار في خزائن (انظر الشكل 1).
2. تثبيت برنامج لمكافحة التجربة المتوفرة مع بيئات الاختبار على أجهزة الكمبيوتر بروتوكول التحكم.
   ملاحظة: لا تستخدم أجهزة الكمبيوتر هذه لأي غرض آخر!

2. إعداد نظام البرمجيات

1. إعداد LAN (شبكة الاتصال المحلية) بحيث الملقم حيث تم تثبيت برمجيات تحليل البيانات يمكن الوصول إلى الأقراص الصلبة للكمبيوتر (ق) السيطرة على بيئات الاختبار (انظر الشكل 1).
2. إنشاء حساب مزامنة ملف لتخزين البيانات في "سحابة".
3. بور المجلد TSsystem ومجلداته الفرعية على مسار البحث من لغة البرمجة التجارية في مجلد مزامنة السحابية.
   ملاحظة: TSsystem هي الأدوات والبرمجيات، وهذا هو، مكتبة من أكثر من 30 وظائف رفيعة المستوى التي تسهل إنشاء مجمع تحليل البيانات والرسوم البيانية البيانات التعليمات البرمجية التي تلقائيا بمعالجة البيانات كلما تم حصادها من ملفات الإخراج التي تم إنشاؤها من قبل برنامج للسيطرة على التجربة. كافة الأوامر تعمل على البيانات في حقول البنية التجربة ووضع النتائج في حقول أخرى في نفس الهيكل (انظر الشكل 2). تتم كتابة هذه الأوامر مفتوحة المصدر في واحد من البرامج العلمية والرسوم البيانية اللغات التجارية المستخدمة على نطاق واسع. لها العديد من "أدوات العمل" الأخرى، بما في ذلك أجدى مجموعة أدوات الإحصاءات.

3. بدء التجربة

1. استدعاء TSbegin (انظر الشكل 3).
   ملاحظة: TSbegin هو الأسواق العالمية ضغطهاractive واجهة المستخدم الرسومية (G raphic U سر أنا nterface) في مربع الأدوات TSsystem. وتقود المستخدم من خلال عملية إنشاء هيكل البيانات الهرمية الذي سيتم وضع البيانات الخام وجميع النتائج المستمدة منها من وظائف أخرى في صندوق الأدوات TSsystem.
2. استدعاء TSaddprotocol (انظر الشكل 4).
   ملاحظة: TSaddprotocol هو واجهة المستخدم الرسومية في مربع الأدوات TSsystem. وتقود المستخدم من خلال عملية تحديد معايير تحكم لبروتوكول التجريبية، وتحديد رمز القرار الذي سوف أتمتة قرار إنهاء بروتوكول وعلى المضي قدما إلى المرحلة التالية، وتحديد معايير القرار لاستخدامها.
3. وضع الفئران في 24/7 بيئات اختبار العيش في، والماوس واحد لكل بيئة.
   ملاحظات: العناية أن نلاحظ رقم من الفأرة أن يذهب إلى كل من البيئات التجريبية المرقمة (الإطار 1، 2 مربع، الخ). أيضا، لاحظ الحرف الذي يحدد للسيطرة على التجربةكمبيوتر على شبكة الاتصال المحلية (LAN) وعنوان IP الخاص به.
4. استدعاء TSstartsession (الشكل 5).
   ملاحظة: TSstartsession هو واجهة المستخدم الرسومية في مربع الأدوات TSsystem. وتقود المستخدم من خلال عملية بدء جلسة تجريبية. جلسات تجريبية تستمر مدة أسبوع أو أسبوعين، وخلالها يتم تشغيل عدة مختلفة بروتوكولات اختبار السلوكية. TSstartsession يخزن المعلومات أن يذهب إلى الماكرو أن البرمجيات بروتوكول التحكم يقرأ عند بدء الدورة. وشملت هو المسار إلى واسم ملف التعليمات البرمجية التي يقرأ البرمجيات بروتوكول التحكم. البرامج التحليلية TSsystem يقرأ هذا الرمز في بنية البيانات الهرمية، حتى لا يكون هناك شك في البروتوكول المحدد في القوة في أي وقت أبدا.
5. انتقل إلى أجهزة الكمبيوتر للتحكم واستدعاء وحدات الماكرو مكتوبة إلى المجلد MedPC، من أجل البدء في الدورة للصناديق التي تسيطر عليها الكمبيوتر.

4. تحليل البيانات

1. إذا قمت بإنشاء بروتوكول جديد، والكتابة المناسبة لتحليل البيانات ورمز الرسوم البيانية باستخدام الأوامر في مربع الأدوات TSsystem، الذي يبسط إلى حد كبير في خلق البيانات المعقدة ويحلل.
   ملاحظة: بيانات تحليل الرسوم البيانية ورمز للبروتوكولات الثلاثة الذين تم وصفها أدناه النتائج المضمنة في مربع الأدوات TSsystem. لأنه، أنها مفتوحة المصدر، يمكن تعديل في الإرادة. وعلق رمز لهذه التحليلات على نطاق واسع، الأمر الذي يجعل من الأسهل لإنشاء رمز لتحليل النتائج من البروتوكولات المحددة من قبل المستخدم.
2. لمدة التجربة (24 ساعة إلى عدة أسابيع)، ومراقبة البريد الإلكتروني للتنبيهات من خادم تشير أعطال المعدات ممكن (انقطاع التيار الكهربائي، عفوية، وتمهيد ضبط جهاز الكمبيوتر، وتعطل بيليه تغذية، الخ)، والتي TSsystem تحليل البيانات يكشف البرنامج.
3. دراسة المخططات من الأداء أن رمز تحليل البيانات المكتوبة في TSsystem تنتج في كل مرة يتم استدعاؤه من قبل التحليل ه الموقت (عادة 2-4 مرات / يوم).
   ملاحظة: يدعو الموقت تحليل برنامج تحليل البيانات والرسوم البيانية على فترات المحددة من قبل المستخدم. يتم كتابة دعا البرنامج مع وظائف في TSsystem. يقرأ في هيكل البيانات الهرمية البيانات الخام التي تحصد من الملف الذي يكتب البرمجيات بروتوكول التحكم. ثم، فإنه يحلل البيانات والرسوم البيانية نتائج التحليلات. يتم تخزين الملف الذي يحتوي على بنية البيانات الهرمية في مجلد ملف التزامن في السحابة. وهذا يوفر التلقائي خارج الموقع النسخ الاحتياطي. التلقائي ملف التزامن بتخزين نسخ من الملف بنية على أجهزة الكمبيوتر لجميع العاملين والمتعاونين الذين تم منحهم حق الوصول. وعبر البريد الالكتروني الرسوم البيانية المحددة تلقائيا إلى الموظفين والمتعاونين المحدد. والباحث الرئيسي يمكن رصد التقدم المحرز في اختبار من أي مكان في العالم في أي وقت، وإذا لزم الأمر، إعادة النظر في بروتوكول تجريبي، على الخط، عن بعد من الاعتصامه حيث يجري حاليا اختبار الفئران.
4. استخدام TSbrowser لدراسة البيانات وإحصاءات موجزة في هيكل البيانات الهرمية عندما تصبح متاحة، في الوقت الحقيقي شبه (انظر الشكل 2).

نظام يمكن وينبغي أن تستخدم لتشغيل بروتوكولات مصممة خصيصا لأهداف المحقق الفردية أو معلم الصف. ومع ذلك، قمنا بتطوير مجموعة من 3 بروتوكولات التي يجب أن تكون مفيدة في نطاق واسع فحص الفئران وراثيا والتلاعب بها على نطاق واسع اختبار الدوائية: بروتوكول مطابقة، وبروتوكول autoshaping 2-النطاط، وبروتوكول التبديل. بروتوكول مطابقة يقيس قدرة الماوس، لتقدير الدخل (الكريات الغذائية في وحدة الزمن) في موقعين مختلفين، تذكر الموقع الذي الغلة التي الدخل، لتتناسب مع نسبة متوسط ​​فترات الزيارة التي قامت بها إلى نسبة الدخل، وسرعة مع الذي يكشف ويعدل إلى تغييرات في نسبة الدخل. معدلات 2-النطاط تدابير بروتوكول autoshaping تكييف فعال والكلاسيكية (معدلات التعلم النقابي). التدابير بروتوكول التبديل فاصل دقة التوقيت والدقة، والقدرة على تقدير الاحتمالات (الترددات النسبية)والتكيف مع التغيرات في الاحتمالات (تقييم المخاطر). كما أنه يعطي قدرا من الاندفاع.

مطابقة. وسلحت مغذيات في كل من اثنين من النطاط الجانبي (النطاط التغذية) بشكل مستقل في والكمون أضعافا مضاعفة متفاوتة بعد كل تسليم بيليه. يتم تسليم بيليه كلما المغذية مسلح والماوس يطلق سراح بيليه من قبل بدس في النطاط، وبالتالي مقاطعة الأشعة تحت الحمراء (IR) شعاع. يتم رسم الفواصل الزمنية التي تنقضي قبل تسليح القادمة من توزيعات الأسي، والذي يتم تحديده في ملف المعلمة (الجدول 1) التوقعات. في هذا البروتوكول، والفئران تبدأ بسرعة لدورة بين اثنين النطاط التغذية، بدس لفترة من الوقت في واحدة، ثم الانتقال إلى أخرى، ثم العودة إلى أول واحد. نسبة متوسط ​​مدد إقامتهم في النطاط مباراتين تقريبا نسبة الكريات لكل دقيقة أنهم من الحصول على اثنين النطاط (NB الكريات لكل دقيقة فيالبيئة، وهذا هو "الدخل" من النطاط، وليس لكل دقيقة من الكريات بدس في النطاط، وهذا هو "العائد" من استثماراتهم في النطاط اثنين). وبالتالي، إذا كانت تحصل في المتوسط ​​3 أضعاف عدد الكريات من هوبر اعتبارا من 1 هوبر 2، ثم متوسط ​​مدة زيارة لهوبر 1 ما يقرب من 3 مرات طالما أن متوسط ​​مدة زيارة لهوبر 2. نحن تشغيل هذا البروتوكول الأول بسبب السرعة التي يظهر السلوك مطابقة ^8. وهي عادة ما تكون قابلة للقياس ضمن 24 ساعة الأولى من الاختبار، ما عدا، بالطبع، في الماوس العرضية التي هو خجول جدا لزيارة النطاط ضمن 24 ساعة الأولى.

مطابقة السلوك يعني أن آليات لقياس مدة وعدد والحوسبة معدلات النسبية سليمة، وكذلك آليات إضفاء الطابع المحلي المكانية التي تمكن الماوس بشكل مناسب لربط اثنين من أسعار مختلفة مع اثنين من المواقع النطاط مختلفة. وبالتالي، فإنه هو سريعة ممتازةاختبار الوظائف المعرفية الأساسية. الدقة التي ماوس يطابق نسبة فترات في الزيارة المرتقبة لنسبة من الدخل من ذوي الخبرة وهذا مؤشر على الدقة التي يمكن أن تمثل الماوس الكميات.

الدقة التي ماوس مباريات هو تصور بيانيا من مدى اثنين من السجلات التراكمي تآمر في نفس الوقت لديهم نفس المنحدر (الشكل 6). سجل التراكمي هو مجموع تراكمي لسلسلة من القياسات. في هذه الحالة، مؤامرة واحدة (الحمراء منها في الشكل 6) هو السجل التراكمي للقياس التوازن للدخل بيليه من قبل بيليه، والآخر (تلك السوداء في الشكل 6) هو السجل التراكمي من بيليه تلو بيليه التدبير زيارة الخلل. لفاصل زمني بين التغذية واحد، وعدم التوازن الدخل إما -1 أو +1 اعتمادا على ما إذا كان بيليه الحصول عليها في ختام الفاصل جاء من هوبر 1 (الخلل = -1) أو 2 (الخلل =+1). المنحدر من السجل التراكمي لهذه الاختلالات هو الخلل الدخل المتوسط ​​(اختلال التوازن في التغذية). إذا كان في 10 فترات، الماوس يحصل 5 من الكريات هوبر 1 و 5 من هوبر 2، ثم الخلل متوسط ​​الدخل على أن تلك الفواصل بين 10 العلف ، وإذا جاء كل من الكريات 10 هوبر 2، فمن ، وإذا كان كل 10 جاء من 1 هوبر، فمن . وبالتالي، يمكن للخلل الدخل المتوسط ​​تتراوح بين -1 إلى 1، وأنه هو 0 عندما يكون هناك في المتوسط ​​أي خلل. الخلل الزيارة خلال الفترة الفاصلة بين التغذية هو الوقت الذي يقضيه في هوبر 2 (T 2) ناقص من الوقت الذي يقضيه في هوبر 1 (T 1)، دivided من قبل مجموعه اثنين من الأوقات. لفاصل زمني بين التغذية واحد، ويمكن هذا الإجراء تأخذ على أي قيمة بين -1 و 1، على عكس الخلل الدخل، والتي يجب أن تكون إما -1 أو 1. ومع ذلك، المنحدر من السجل التراكمي لهذا الاجراء يعكس متوسط ​​قيمة لها، تماما كما هو الحال بالنسبة لقياس الدخل. عندما اثنين من سفوح اثنين من السجلات التراكمية (الأحمر والسجلات السوداء في الشكل 6) متساوون، ومتوسط ​​يساوي زيارة الخلل الخلل الدخل المتوسط، وهو ما يعني أن الفأر هو مطابقة نسبة متوسط ​​فترات الزيارة التي قامت بها إلى نسبة من إيراداته من النطاط اثنين.

لثلاثة من الفئران في الشكل 6 (5027، 5015، 5024 و)، المنحدر من مؤامرة الخلل التراكمي زيارة (أسود) يتابع عن كثب المنحدر من الخلل الدخل التراكمي (الحمراء)، مما يدل على مطابقة ما يقرب من الكمال من نسبة متوسط ​​فترات الزيارة لنسبة من الدخل. نلاحظ كيف بسرعة نسبةمدد زيارة تتكيف مع التغيير في نسبة الدخل، وعند نقاط انعطاف نحو الانخفاض. من ناحية أخرى، ماوس 5034 (مؤامرة أسفل اليسار) فشل لمطابقة خلال الدورة الثانية للتغذية، والمنحدر من التراكمي زيارة مدتها مؤامرة الخلل (أسود) هو 0 في حين أن المنحدر من الخلل دخل (الحمراء) هي إيجابية بشكل كبير. ومع ذلك، خلال مرحلة الرضاعة الثالثة (بعد العمودي الأسود)، والمنحدرات هي موازية، وهو ما يعني أن هذا الفأر بدأ فجأة في بداية هذه المرحلة لمطابقة نسبة الزيارة التي قامت بها إلى نسبة الدخل. بشكل واضح، وبالتالي، لم يكن غير قادرة على القيام بذلك، ولكن لم يفعل ذلك لسبب خلال جزء من الاختبار. هذا يوضح أهمية وضع تصور كامل للأداء بدلا من الاعتماد كليا على بضعة إحصاءات موجزة. ماوس 5028 مطابقة تماما خلال نسبة الدخل البداية، ولكن عندما تم عكس ذلك، فإنه لم يقضي تماما. ماوس 5025 "overmatched" خلال feedin 3 ^{الثالثة}ز المرحلة (بعد الأخضر العمودي)، وهذا هو، كان متوسط ​​الخلل زيارته أكبر من متوسط ​​دخلها الخلل، وأنه لم يتم ضبط بالكامل لعكس الخلل الدخل. إشعار، مع ذلك، أن جميع الفئران 6، كلا من 3 أنواع البرية وheterozygotes 3 المتطابقة مع الدقة أثناء مرحلة الرضاعة 4 ساعة الأولى. لاحظ أيضا أن هذه السجلات لا تغطي سوى 36-48 ساعة (دورات 1.5-2 يوم / ليلة مع 2 التغذية مراحل / دورة)، وخلالها يلاحظ المرء ليس فقط مطابقة الأولي ولكن استجابة مفاجئة إلى عكس نسبة الدخل. كما سبق بيانه، وهذا يدل على عمل سليمة في heterozygotes العديد من الآليات الأساسية للمعرفة، إلى الطرافة، وتقدير المدة، تقدير عدد، وتقدير معدل، توطين المكانية (معدلات الدخل لالنطاط)، والقدرة على تذكر كميات مجردة بسيطة. النتائج الكمية، التي هي نموذجية، يتم الحصول عليها من الاختبار الآلي في بيئة يعيش فيها، مع عدم وجود التعامل مع الفئران وراء الأولية التنسيب في البيئة.

كما هو واضح في الشكل (6)، والفئران مطابقة نسبة فترات زيارتهم إلى نسبة الدخل في أقرب وقت لأنها تبدأ في دورة بين النطاط. والسرعة التي الماوس يبدأ دورة بين النطاط هو مقياس ما يمكن تسميته الجرأة، أو ميل لاستكشاف. هذا هو تصور من قبل المتهم بالتآمر في السجل التراكمي للدورات، وهذا هو، وعدد من الدورات الانتهاء بوصفها وظيفة من الوقت الدورة. الشكل 7 يبين هذه المؤامرات لنفس الفئران كما في الشكل 6. خمسة من ستة أظهرت بعض الاستكشاف قبل بداية المرحلة الأولى للتغذية وبدأ فجأة لدورة بين النطاط بمجرد أن بدأت. واحد الفار، ولكن (أسفل اليسار)، لم تظهر أي سلوك استكشافية على الإطلاق (ليس دورة واحدة) حتى منتصف المرحلة ^{الثانية} تغذية 2، وعند هذه النقطة، بدأت فجأة إلى دورة بين النطاط.

وقبل المحاكمة في هذا البروتوكول يبدأ مع إضاءة النطاط المتوسطة، واحد حيث يتم تسليم الكريات أبدا، لأنه لا يوجد تغذية بيليه لذلك (انظر الرسم البياني للاختبار بالغرف، اليمنى العليا في الشكل 1). عندما الوخزات الماوس في منتصف النطاط مضيئة، وعلى ضوء وجود يخرج، واختيارها عشوائيا واحد من اثنين من النطاط المرافقة تضيء. إذا كان هذا هو النطاط اليسرى الاضواء، ثم يتم تسليم بيليه هناك 4 ثانية بعد إضاءة، بغض النظر عن ما تقوم به الماوس. إذا كان هذا هو الحق واثب التي تضيء، ثم يتم تسليم بيليه هناك 12 ثانية بعد إضاءة، بغض النظر مرة أخرى ما يفعله الماوس. وبالتالي، فإن بدس في قادوس منتصف مضيئة تلعب دورا محوريا في بدء المحاكمة، وعندما يضيء هذا النطاط، لا يحدث أي شيء آخر حتى الوخزات الماوس إلى ذلك، والماوس يجب كزة في هذا النطاط من أجل الحصول على بيليه. مرة واحدة جعلت الماوس هذا الرد مفيدا، وسوف يكون تسليم بيليهإد في أيهما النطاط ثم تضيء، في التسليم الكمون غريبة إلى أن واثب، بغض النظر عما إذا كان الماوس يذهب إلى واثب أم لا أثناء الفاصل الزمني المنقضية قبل التسليم بيليه.

يجعل البرنامج تلقائيا ثلاث قطع من الأداء في هذه المهمة: 1) سجل التراكمي للمحاكمة سرعة بدء (الشكل 8)، وتوزيع التراكمي للالإختفاء المحاكمة بدء (الشكل 9) والسجلات التراكمية للITI CS-معدل كزة الاختلافات (الشكل 10). و، فإنه مستمد من هذه السجلات ثلاث مجموعات من إحصاءات موجزة: 1) المحاكمات لاكتساب الاستجابة فعال (معدل التعلم فعال)؛ 2) متوسط ​​المحاكمة بدء الكمون، و 3) التجارب لاكتساب بدس الاستباقي في كل من القصير الكمون والكمون النطاط طويلة الرضاعة (autoshaped، وهذا هو، ومعدلات التعلم الكلاسيكية).

القرارات في الوقت المناسب. البروتوكول الثالث هوبروتوكول "التبديل" استخدم لأول مرة مع الحمام بواسطة Fetterman وكيلين ²⁴ وتكييفها لالماوس عن طريق بالجي وآخرون ^22. كما هو الحال في البروتوكول السابق، وبدأت المحاكمات عندما الوخزات الماوس في منتصف النطاط مضيئة. ومع ذلك، في هذا البروتوكول، وهذا كزة-بدء محاكمة ينير كل من النطاط المرافقة، واحدة منها بصمت وبشكل عشوائي يتم اختياره من قبل الكمبيوتر باسم "الساخنة" واثب لتلك المحاكمة. والإختفاء التغذية المرتبطة النطاط اثنين هي نفسها كما في السابق بروتوكول (4 ثوانى و 12 ثانية). ومع ذلك، يسلم فقط واثب الساخنة، وايصاله فقط استجابة لكزة جعلت هناك في أو بعد "على" الكمون التغذية. إذا النطاط الكمون القصير هو الساخنة، ثم إذا كان الفأر هو في ذلك النطاط في نهاية الكمون قصيرة، أدلى كزة الأولى هناك في أو بعد ذلك الكمون يسلم بيليه إلى أن النطاط. إذا النطاط الكمون الطويل هو النطاط الساخنة، ثم كزة الأول الذي هناك عند أو بعد فترة طويلة لatency يسلم بيليه إلى أن النطاط. الفئران تتعلم بسرعة للذهاب إلى أول واثب القصير الكمون في معظم التجارب ثم على المحاكمات "لفترة طويلة"، والتحول إلى واثب طويلة الكمون عندما بدس في النطاط القصير الكمون فشل في تحقيق بيليه في ختام القصير الكمون من 4 ثانية. الماوس يحصل الكريات على الغالبية العظمى من المحاكمات. ومع ذلك، إذا بقيت فترة طويلة جدا في النطاط الكمون القصير على محاكمة طويلة، وكانت النتيجة أن كزة الأولى في أو بعد كمون طويلة في النطاط خاطئة، وينتهي المحاكمة دون تسليم بيليه. وبالمثل، إذا كان التبديل قبل الأوان على محاكمة قصيرة الكمون، بحيث كزة الأولى في أو بعد الكمون القصير هو في الخطأ (طويل الكمون) واثب، تنتهي المحاكمة دون تسليم بيليه. بيانات الفائدة هي الإختفاء من مفاتيح على المحاكمات الطويلة، الذي يعرف بأنه إنهاء الكمون من كزة مشاركة في قادوس قصيرة قبل كزة لأول مرة في النطاط طويلة.

في هذا سنوياradigm، ونحن تختلف كمون طويلة. نبدأ مع الكمون طويلة من 12 ثانية، والذي هو 3 مرات في 4 ثانية الكمون قصيرة، لأن الفئران تتعلم للتبديل الهريسة أسرع عندما يتم المهمة بهذه السهولة. نحن بعد ذلك تقصير الكمون الطويل ل8 ثانية أو حتى إلى 7 ثوانى أو 6 ثانية لاختبار مدى بإحكام الفئران يمكن الوقت التبديل (انظر الشكل 11). مقياس الدقة التوقيت هو معامل الاختلاف في عنصر التمويه لتوزيع الإختفاء التبديل. معامل الاختلاف جاوس هو النسبة بين الانحراف المعياري والمتوسط ​​(σ / μ في الشكل 11).

نحن أيضا تختلف من احتمال محاكمة طويلة، وبالتالي تنويع المخاطر النسبية للتبديل قبل الأوان مقابل التحول بعد فوات الأوان. عندما يكون احتمال محاكمة طويلة غير عالية، ويتم تقليل المخاطر التي يتكبدها خروجا المبكرة من النطاط القصير، لأنه في محاكمة طويلة، لا يهم كيف قريبا مفاتيح الماوس. وعلاوة على ذلك، فإن خطر incurrإد قبل رحيل في وقت متأخر جدا ومرتفعة تبعا لذلك. على العكس، عندما يكون احتمال محاكمة طويلة منخفضة، والخطر النسبي للرحيل قبل الأوان مقابل رحيل جدا في وقت متأخر التحولات في الاتجاه المعاكس. وينبغي أن يكون صانع القرار العقلاني تحويل توزيع مفاتيح وذلك لتساوي ما يقرب من المخاطر، وهو ما الفئران في الواقع تفعل ^22،23 (الشكل 12). قياس التحولات الناجمة عن تغيير احتمال محاكمة طويلة يقيم قدرة الماوس، لتقدير احتمال (لفترة طويلة مقابل محاكمة قصيرة)، لتقدير التباين في توزيع المفاتيح الخاصة بهم، وحساب المخاطر النسبية التي تنطوي عليها هذه اثنين مصادر عدم اليقين.

الاندفاع. توزيع الإختفاء التبديل هو توزيع الخليط. في الغالبية العظمى من الفئران في معظم الظروف، ويهيمن على التوزيع من قبل الإختفاء التحول من توزيع جاوس، كما في الشكل 11. كيفمن أي وقت مضى، غالبا ما يكون هناك عنصر صغير من "مفاتيح التسرع"، والتي تحدث كثيرا في وقت قريب جدا، لا يبدو أن توقيتها بعناية، وبشكل واضح لا الأمثل (على عكس عنصر التمويه، وهو ما يقرب من وضعه على النحو الأمثل بين الوظائف الهدف الزمني، و يمكن أن ينظر إليها في الشكل 11). تواتر هذه مفاتيح التسرع يختلف لافت للنظر بين الفئران ومع الظروف. جعل محاكمة طويلة المحتمل جدا يزيد وتيرتها في معظم الفئران، وكذلك جعل المهمة أكثر صعوبة عن طريق تحريك كمون طويلة أقرب إلى الكمون قصيرة (انظر الشكل 11). توزيع الإختفاء التبديل يمكن دائما تقريبا أن تتناسب مع دقة مبهرة من خلال وظيفة "weibgauss"، والذي هو خليط من توزيع يبل وتوزيع جاوس. مقياس الاندفاع هو جزء من مفاتيح المنسوبة إلى توزيع يبل.

الذاكرة الإيقاعية. الحيوانات يسجل في ذاكرة الزمنمن اليوم (مرحلة ساعتهم الإيقاعية) في الأحداث الهامة التي محفز يحدث ^17. عندما يتكرر نفس الحدث بشكل روتيني في حوالي الساعة البيولوجية نفس المرحلة، يبدأ سلوكهم لتوقع تكراره. A إشارة درس شيوعا من هذه القدرة على تذكر وبالتالي نتوقع تكرار اليومي تغذية السلوك ^{الاستباقي-25.} نقيس هذا أثناء تشغيل صفها أعلاه (أو أي دولة أخرى تقريبا) البروتوكولات، وذلك ببساطة عن طريق تقييد فترات خلالها يمكن الحصول على الفئران الكريات لاثنين من فترات 4 ساعة المحيطة الغسق (ضوء البيت الخروج) والفجر (ضوء البيت جرا). خلال فترات أخرى، فإن الفئران لا تزال في بيئة اختبار، ولكن لا البروتوكول هو المنطوق. وبالتالي، فإنها الحصول الكريات فقط خلال فترات التغذية المقرر. في مكان ما بين 6-15 أيام بعد بداية الاختبار، ويظهر النشاط بدس الاستباقي في ساعة أو نحو ذلك قبل نهاية الشوط التغذية الغسق (الشكل 13). تغذية حوالي الغسق فيterval يبدأ دون أي إشارة ساعة واحدة قبل إطفاء الضوء البيت (الغسق).

في تلك الأيام عندما 3/4 للأحداث السلوكية تحدث خلال المباراة النهائية 1/3 في المرحلة 9 ساعة من توافر الغذاء لم يسبق بداية مرحلة التغذية الغسق، ونحن نعول أنه مثيل النشاط الاستباقي الغذاء. وبالتالي النشاط الاستباقي سجل (النجمة الزرقاء في الشكل 13) لا يحدث خلال أول عدة أيام من الاختبار. لدينا قدر من "التجارب" (أيام) لاقتناء الإيقاعية النشاط الاستباقي الغذاء هو اليوم وبعد ذلك وتيرة النشاط الاستباقي يظهر أول زيادة ذات دلالة إحصائية.

الشكل 1. التخطيطي للنظام الفرز. يحتوي كل مجلس الوزراء8 بيئات الاختبار، يتألف كل منها من حوض البولي بروبلين الماوس متصلة بواسطة أنبوب الاكريليك إلى مربع اختبار الفأرة مع 3 النطاط (H) ترصدها أشعة تحت الحمراء، اثنتان منها النطاط وقد أرفقت مغذيات بيليه (P). جهاز كمبيوتر واحد (في مختبر الكمبيوتر) تشغيل برنامج بروتوكول التحكم الذي يتحكم في البيئات في اثنين من هذه الخزانات (16 البيئات) وسجلات سجلات ختم وقت الأحداث التحفيز والاستجابة لها. برنامج لمراقبة بروتوكول واحد بتنفيذ كافة بروتوكولات مختلفة. البروتوكول الذي هو المنطوق والتي يتم تحديدها من قبل المعلمات محتويات ملف نصي (بارام ملف)، وهو يقرأ بانتظام من قبل برنامج بروتوكول التحكم. تغيير محتويات هذا الملف النص يتغير بروتوكول المنطوق. برنامج لمراقبة بروتوكول يكتب سجل الحدث كل 10 دقيقة إلى ملف نص آخر. وTSsystem البرمجيات تحليل البيانات، والتي تعمل على الملقم البعيد، الحصاد البيانات كل 15 دقيقة. على فترات منتظمة (عادة كل 8 أو 12 ساعة)، فإنه يؤدي واسعة النطاق الإحصائيةوتحليل رسومي للبيانات التي تم الحصول عليها حتى الآن، ويضع النتائج في الملفات على موقع تخزين سحابة التوافق، حيث يمكن الوصول إليها من قبل أي شخص في المختبر في أي وقت من أي مكان. برنامج تحليل يتحرك تلقائيا الفئران الفردية إلى بروتوكول التالي في سلسلة محددة من البروتوكولات من خلال كتابة معايير جديدة لملف المعلمة (بارام الملف) اقرأ من قبل برنامج بروتوكول التحكم. وهو يفعل ذلك عندما البيانات من أن يجتمع الماوس معايير القرار المحدد من قبل المستخدم. = LAN شبكة المنطقة المحلية. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الشكل 2A. لقطة من الشاشة من TSbroswer واجهة المستخدم الرسومية. المتصفح يتيح التصفح من خلال المجمع الهرمي و بياناتإيل الذي يحتوي على البيانات الخام وجميع من النتائج المستمدة منها. وظائف في TSsystem تعمل على البيانات في الحقول من هذه البنية وتخزين النتائج في مجالات أخرى داخل نفس البنية. تابعة إلى الحقول على جميع المستويات ولكن بأقل هي حقول البيانات التي تحتوي على محطة إحصاءات موجزة والمذكرات ومستويات أقل فهرستها عدديا: مدير المدرسة فهرستها عدديا المستويات الأدنى: مستوى الموضوع، ومستوى الدورة، والمستوى التجريبي (انظر لاحقا في لوحات هذا الرقم). اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 2B. لقطة من الشاشة من المتصفح بعد اختيار الموضوع. في النافذة السفلى اليسرى هي و البيانات ields تابعة مباشرة لهذا الموضوع. أنها تحتوي على إحصاءات موجزة عن هذا الموضوع. في إطار الدورات هي دورات فهرسة عدديا لهذا الموضوع وغيرها من المجالات التي، مثل مجال الدورة، تحتوي على حقول تابعة خاصة بهم. مجال MacroInfo ديه الحقول الفرعية إعطاء معلومات عن الكلية بروتوكول التحكم، بما في ذلك المسار واسم الملف لملف كود قراءة من قبل البرنامج لمراقبة العملية في بداية الدورة. مجال البروتوكولات والحقول الفرعية إعطاء المعلمات من بروتوكولات مختلفة تعمل في الدورة المختارة، حقول القرار الذي يحتوي على البيانات التي يستند قرار إنهاء بروتوكول، رمز أن يجعل من هذا القرار، ومعايير القرار. اختيار حقل البيانات في الإطار الأيسر السفلي يعرض البيانات الموجودة في هذا الحقل في الإطار الأيمن السفلي. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

-together.within صفحة = "دائما">
الرقم 2C. لقطة من الشاشة بعد اختيار الدورة. الحقول تابعة مباشرة إلى الدورة المحددة يتم عرضها في النافذة اليسرى السفلى. بين تلك الحقول هي تلك التي تحتوي على البيانات الخام والتقسيمات الفرعية منها وتلك التي تحتوي على إحصاءات موجزة المستخرجة من تلك البيانات الخام. عند تحديد حقل بيانات في هذا الإطار، يتم عرض محتوياته في الإطار في أسفل اليمين. في هذا قطة الشاشة، وقد تم اختيار الحقل الذي يحتوي على البيانات الخام من بروتوكول مطابقة. في إطار نوع الابتدائية إلى اليمين من النافذة الدورة يتم عرض أنواع محاكمة تشغيل خلال الدورة المختارة. A "المحاكمة" هو أي تسلسل محدد من قبل المستخدم للأحداث متجاورة يست بالضرورة أن تحديد مساحات متعددة من البيانات التي سيتم تحليلها لthei المحتويات ص. قد تحدد للمستخدم العديد من أنواع مختلفة من تعسفا المحاكمات. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 2D. لقطة من الشاشة من المتصفح بعد اختيار نوع المحاكمة. يتم عرض التجارب فهرستها عدديا من هذا النوع في إطار المحاكمات. كما هو الحال دائما، وحقول البيانات إخضاع فورا إلى الحقل المحدد يتم عرضها في النافذة السفلى اليسرى، وإذا تم تحديد واحدة من تلك الحقول، يتم عرض محتوياته في الإطار الأيمن السفلي. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 3. لقطة من الشاشة من موجه الأولي من TSbegin. يستخدم TSbegin المطالبات لقيادة المستخدم من خلال عملية إنشاء هيكل البيانات الهرمية التي في البيانات الخام وجميع إحصاءات موجزة والنتائج المستمدة من تلك البيانات سوف تذهب. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الشكل 4. لقطة من الشاشة لمساعدة لTSaddprotocol. هذا واجهة المستخدم الرسومية التفاعلية تقود المستخدم من خلال اإلجراءاتSS إنشاء نسخة جديدة من بروتوكول تجريبي واحد. للقيام بذلك، يجب على المستخدم تحديد قيم جديدة للمعلمات من ذلك البروتوكول (على سبيل المثال، قيم جديدة للجداول الفاصل متغير المتزامنة في البروتوكول مطابقة). يجب أيضا تحديد المستخدم (أو اختيار محدد سابقا) رمز لصنع قرار إنهاء بروتوكول ويذهب إلى بروتوكول المقبل. يجب أيضا تحديد المستخدم (أو اختيار محدد سابقا) الحقول القرار ومعايير القرار. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 5. موجه الأولي من TSstartsession. TSstartsession هو واجهة المستخدم الرسومية التفاعلية التي تقود المستخدم من خلال عملية بدء إكسبالدورة erimental. دورة واحدة تدير عادة من يوم أو يومين لعدة أسابيع، مع العديد من البروتوكولات المختلفة (المهام) التي تجرى في دورة واحدة من تلك الدورة. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 6. المؤامرات الخلل التراكمي للدخل (الكريات الحصول عليها، باللون الأحمر) وزيارة مدتها (باللون الأسود) لمدة 3 الفئران نوع البرية و 3 heterozygotes L1. انعكس ثراء نسبي اثنين من جداول السادس المتزامنة عند النقطة التي تتحول المنحدرات النزولي (تميزت العمودي خط أحمر متقطع). أرقام التعريف الماوس هي على كل مؤامرة. الرأسية الخضراء بمناسبة بداية مرحلة التغذية الغسق، وقطاعات الأسود بمناسبة بداية phas التغذية الفجره. القيم ايه (للخطأ) هي الاختلافات في منحدر بين الدخل ومؤامرة مؤامرة زيارة مدتها. هذه الأخطاء هي عدم التوازن مرتين الخطأ في جزء Herrnstein. جزء الدخل Herrnstein هو جزء من إجمالي الدخل الحصول عليها من واثب، وجزء مدة الزيارة هي جزء من إجمالي الوقت الذي يقضيه في هوبر (نسبة إلى الوقت الذي يقضيه في الجمع بين كل من النطاط). وهناك علامة إيجابية تشير إلى "overmatching"، وهذا هو، في جزء الوقت هو أكثر تطرفا من جزء الدخل؛ علامة سلبية تشير إلى "undermatching"، وهذا هو، في جزء الوقت هو أقل تطرفا من جزء الدخل. للاطلاع على تفاصيل هذه التجارب رؤية Gallistel وآخرون ^28. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 7. دورات التراكمي (هوبر 1 زيارة، تليها هوبر 2 زيارة، تليها العودة الى هوبر 1) مقابل الوقت اختبار للنفس 6 الفئران كما في الشكل 6. قطاعات أخضر متقطع احتفال onsets من مراحل التغذية؛ الرأسية الحمراء الصلبة، وإزاحة اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 8. سجلات التراكمي للسرعات بدء المحاكمة خلال دور فعال / الكلاسيكية بروتوكول تكييف، نفس 6 الفئران كما هو الحال في أرقام 6 و 7. والخطوط العمودية الثقيلة قصيرة متقطع بمناسبة محاكمة الاستحواذ في كل سجل، الذي يعرف بأنه المحاكمة الأولى التي كان هناك significa الإقليم الشمالي الزيادة في متوسط ​​السرعة إلى قيمة أكبر من متوسط ​​السرعة في الجزء الأول من السجل. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 9. توزيعات التراكمي للمحاكمة الإختفاء بدء، كما هو الحال في الفئران نفس الأرقام السابقة. تم اقتطاع توزيعات في 0.7، وذلك لأن هناك الإختفاء بدء طويلة للغاية من التجارب عند الفأر كان غير موجود في مربع الاختبار عندما أضاءت النطاط بدء محاكمة تصل، أو كان الاشباع الماوس. نقطة فوق محور س في أي الخط الأفقي عند 0.5 يتقاطع التوزيع التراكمي هو الكمون وسيطة لبدء المحاكمة.51047/51047fig9highres.jpg "الهدف =" _blank "> اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.

الرقم 10. سجلات التراكمي للفروق بين معدل بدس خلال إضاءة هوبر التغذية ومعدل بدس أثناء الفاصل الزمني intertrial السابقة. نفس الفئران كما هو الحال في الأرقام السابقة. في البداية، المنحدر من هذا السجل هو 0 أو سلبية، لأن الماوس الوخزات خلال أقل من النطاط الإضاءة أثناء الفاصل الزمني intertrial. المنحدر يتحول إيجابية عندما يبدأ الماوس لكزة في قادوس مضيئة تحسبا لتسليم شيك من بيليه. يشترط هذا بدس الاستباقي كلاسيكي لأن يتم تسليم بيليه في نهاية تسليم الكمون واثب محددة سواء الماوس الوخزات في الهيبلكل أم لا. النقاط الصلبة بمناسبة النقطة التي يصبح المنحدر الإيجابية، والتي هي المحاكمة التي واستجابة مشروطة تظهر أولا موثوق (المحاكمة إلى الاستحواذ). هذا هو صاخبة جدا (متغير) التدبير، كما هو واضح في هذه العينة. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 11. خطوط زرقاء ثقيلة خشنة قليلا وظائف التوزيع التراكمي التجريبية، والتي تبين التوزيع التراكمي من الإختفاء التبديل للماوس # 5024 في ثلاثة إعدادات مختلفة من الكمون في تغذية النطاط طويلة (الرأسية السوداء الثقيلة في 12، 8، و 7 ثانية من أعلى مؤامرة لمؤامرة القاع، على التوالي)، وكان الكمون تغذية قصيرة دائما 4 ثانية (متقطع الثقيلة العمودي). منحنيات رقيقة الحمراء التي يطغى بالضبط تقريبا على وظائف التجريبية هي 6 وظائف المعلمة يبل-جاوس يصلح لهذه البيانات. توزيعات الحمراء الثقيلة هي المقابلة وظائف كثافة الاحتمال للتوزيع خليط يبل-جاوس. (هم المشتقات من وظائف التوزيع التراكمي.) وترد المعلمات من عنصر التمويه من هذه التوزيعات الخليط على المؤامرات. تقصير الكمون تغذية طويلة تسبب الماوس لتقصير متوسط ​​الإختفاء مفتاح لها (μ) وزيادة دقتها (σ / μ). كما تسبب ظهور بعض مفاتيح التسرع (عثرة في الذيل الأيسر من دالة الكثافة الاحتمالية في المؤامرة السفلي). عملية قياس هذا الاندفاع هو جزء من الخليط تعزى إلى عنصر يبل قبل إصدار أفضل المناسب للتوزيع خليط يبل-جاوس.الهدف = "_blank"> اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.

الرقم 12. الإختفاء التبديل (دوائر صغيرة مفتوحة) تحول فجأة بعد وقت قصير من التغييرات في وتيرة المحاكمات النسبي القصير والطويل. يتم وضع علامة على محاكمات قصيرة مع الإيجابيات حمراء صغيرة في الجزء السفلي من هذه المؤامرة، في حين يتم وضع علامة على محاكمات طويلة مع الإيجابيات حمراء صغيرة في الجزء العلوي من هذه المؤامرة. التغير في كثافة الشرائط الحمراء الناتجة في الجزء السفلي والعلوي تشير إلى تغيير في التكرار النسبي (الاحتمال) من المحاكمات القصير والطويل. لاحظ أنه عندما حمراء في أسفل يصبح أكثر كثافة (عندما تصبح المحاكمات قصيرة أكثر احتمالا)، ودوائر صغيرة (الإختفاء التبديل) التحول التصاعدي وعندما الأحمر في الجزء العلوي يصبح أكثر كثافة (زيادة في احتمال محاكمة منذ فترة طويلة)، والدوائرالتحول النزولي. الخطوط الزرقاء هي الوساطات من التوزيعات. مقتبسة من الشكل 2 في Kheifets وGallistel ^23. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

الرقم 13. 24 ساعة النقطية مؤامرة من الأحداث السلوكية والبيئية خلال فترة الاختبار 90 يوما النقاط السوداء الوخزات سجل؛ النقط الحمراء والخضراء الولادات بيليه سجل في النطاط التغذية اثنين. مثلثات، مشيرا حق الأسود العرضية منزل ضوء السجلات؛ الأسود ترك مشيرا مثلثات إضافات منزل ضوء السجلات؛ سماوي مثلثات تسجيل (unsignaled) مشيرا اليسار onsets الفاصل التغذية الغسق، والتي تحدث 1 ساعة قبل الغسق نفسها؛ السماوي اليمين مثلثات مشيرا تسجيلإزاحة الفاصل الزمني التغذية الغسق (3 ساعة بعد ضوء البيت إيقاف)؛ الحق مشيرا-مثلثات أرجواني تسجيل إزاحة؛ مثلثات أرجواني تسجيل (unsignaled) onsets من فترات التغذية الفجر (2 ساعة قبل منزل الضوء على) مشيرا اليسار من الوجبات الفجر. المحور الساعة 24 منتصف الليل هو الساعة التقليدية لدينا منتصف الليل، ليست المرة عكس دورة للبيئة الاختبار الذي عاش الماوس. يتم وضع علامة على onsets النشاط الرضاعة الاستباقي قبل الغسق التغذية مع النجمة الزرقاء. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .

غلة أسلوبنا مجموعة واسعة من معنى، النتائج الكمية الفسيولوجية على أداء عدة آليات مختلفة من الإدراك والتعلم والذاكرة، وبالنسبة للعديد من الفئران في وقت واحد، في الحد الأدنى من الوقت، مع حد أدنى من العمل البشري، والتعامل مع أي من المواضيع التجريبية خلال أيام أو أسابيع أو أشهر من الاختبار. هذه الصفات تتناسب مع ذلك من أجل برامج الفحص الجيني والدوائية. فإنه يستخدم تعديل الحد الأدنى قبالة الجاهزة للاستخدام الأجهزة (مربعات الاختبار وأحواض العش). وتنتج المزيد من البيانات من أكثر الفئران على أكثر من جوانب الإدراك الأساسية في وقت أقل من الأساليب الأخرى المستخدمة حاليا لاختبار القدرات المعرفية للفئران معدلة جينيا و / أو دوائيا.

ذلك يعتمد على نوعين من البرمجيات مفتوحة المصدر، وكتب في المتاحة تجاريا، اللغات المدعومة جيدا: 1) لغة توفيره من قبل صانع معدات الاختبار (انظر المواد) لتنفيذ البروتوكولات التجريبية وتسجيل البيانات؛ 2) والأدوات مفتوحة المصدر، TSsystem، على الانترنت، وتحليل البيانات في الوقت شبه الحقيقي، والرسوم البيانية، وصنع القرار. تتم كتابة الأدوات في واحدة من الأكثر استخداما على نطاق واسع ودعم الملكية بدقة تحليل البيانات العلمية والرسوم البيانية لغات (انظر المواد).

الأدوات TSsystem يضمن درب بيانات واضحة وآمنة، لأن التعليمات البرمجية للسيطرة على التجربة التي تحكم البروتوكولات التجريبية، جنبا إلى جنب مع البيانات الخام، وجميع النتائج المستمدة من البيانات الخام، ويتم الاحتفاظ في بنية بيانات واحدة. هذه البنية البيانات الهرمية لديها أسماء الحقول، والتي تعمل مثل الرؤوس في جدول بيانات في أنها تشير إلى محتويات الحقل. خلافا للرؤوس في جدول بيانات، وأسماء الحقول في هذه البنية البيانات فهرسة. يمكن تلخيص البيانات والرسوم البيانية الأوامر الوصول إلى البيانات في أي مكان في الهيكل عن طريق تحديد المسار من خلال العناوين، على سبيل المثال:

"Experiment.Subject (3).الدورة (2). TrialTypeCS.Trial (5). NumPokes ".
الأوامر في مربع الأدوات المخصصة، TSsystem، تعمل على البيانات في هذه المجالات، وتخزين النتائج في الحقل أو الحقول أخرى داخل نفس البنية. عادة ما يتم إنشاء الحقل أو الحقول التي يتم تخزين نتائج عملية نفذتها الأمر TSsystem. قد يكون في حد ذاته تخزين رمز تحليل البيانات في هذا الهيكل نفسه. المستويات المختلفة للبنية تحتوي على حقول ملاحظات، حيث يمكن وضع المذكرات التفسيرية من طول التعسفي. يمكن للمستخدم جعل الحقول ملاحظات إضافية، شرح وتفسير محتويات حقول البيانات. وبالتالي، أرشفة هيكل أو وضعه على الانترنت في متناول علنا ​​على مخازن قاعدة البيانات كل جانب من جوانب ذات الصلة من التجربة وتحليل البيانات في ملف واحد. أثناء تشغيل التجربة، الملف الذي يحتوي على بنية بيانات في مجلد التي يتم مزامنتها في "السحابة". هذا الترتيب يضمن التخزين خارج الموقع ودولة من بين الفن النسخ الاحتياطي. أنه يتيح الوصول إلىأحدث نسخة من تحليل البيانات والرسومات كلما وحيثما محقق لديه حق الوصول إلى الإنترنت.

الخطوات الحاسمة. الخطوات الحاسمة في بناء بروتوكول الاختبار هي:

1. الكتابة والتصحيح من قانون مراقبة عملية باللغة التي يقدمها المورد التجارية للأجهزة الماوس اختبار الكمبيوتر التي تسيطر عليها (انظر المعدات واللوازم). يمكن للمستخدم أن العصي مع البروتوكولات التي تم استعراضها أعلاه نتائج ممثلة استخدام التعليمات البرمجية الواردة في المواد التكميلية. هذا الملف رمز واحد ينفذ أي من بروتوكولات الاختبار المبينة أعلاه، أو جميعها. بروتوكول المنطوق عن موضوع معين في نقطة معينة في الاختبار الذي يعتمد على عمود من قيم المعلمات بروتوكول سارية المفعول في ذلك الوقت. يحدد المستخدم أي من هذه البروتوكولات يتم تشغيل فيها تسلسل باستخدام TSaddprotocol قبل بدء الاختبار. تضمينها في المواد التكميلية هي الخاصة ببروتوكول ديسمبرision رموز الحقول والقرار. يحتاج المستخدم فقط تحديد معايير القرار. هذه المعايير قرار الحكم مقدار البيانات التي يتم جمعها من بروتوكول معين لموضوع معين. لأن النتائج من كل موضوع يتم تصوير بيانيا عدة مرات في كل فترة 24 ساعة، ويمكن للمستخدم ضبط معايير صعودا أو هبوطا على أساس الماوس بواسطة الماوس في ضوء النتائج التي تم الحصول عليها حتى الآن من كل فأر.
2. الكتابة والتصحيح من رمز شبه الوقت الحقيقي تحليل البيانات والرسوم البيانية باستخدام مكتبة من الأوامر في مربع الأدوات TSsystem. يمكن للمستخدم أن العصي مع البروتوكولات التي تم استعراضها أعلاه نتائج ممثلة استخدام التعليمات البرمجية الواردة في المواد التكميلية. هناك واحد ظيفة التحليل الرئيسي لكل بروتوكول الاختبار (مطابقة، تكييف فعال والكلاسيكية، وتوقيت هوبر التبديل). وظيفة أخرى الرئيسي (DailyAnalysis.m)، والتي لا التحليلات الأعطال بروتوكول مستقل ويدعو analy الخاصة ببروتوكولوظائف جهاز الأمن والمخابرات عند اكتمال ذلك في حل المشاكل.
3. المتابعة اليومية من الرسوم البيانية التي تنتجها رمز تحليل البيانات للتأكد من أن البروتوكول يعمل بشكل صحيح وأن جميع الفئران والحصول على ما يكفي من الكريات لإبقائهم في صحة جيدة.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها. يتم استدعاء الدالة DailyAnalysis.m 2 مرات أو أكثر في كل 24 ساعة من قبل وظيفة الموقت كلما تقوم بتشغيل التجارب واحد أو أكثر. كلما يسمى ذلك، فإنه يقوم بتحميل الملف الذي يحتوي على بنية البيانات الهرمية ويقرأ في هذا الهيكل ملفات البيانات الخام لجميع المواد النشطة. تتم كتابة هذه الملفات إلى البيانات الخام كل 10 دقيقة بواسطة برنامج مراقبة العملية. يدير ظيفة DailyAnalysis سلسلة من الضوابط الأساسية. وتنتج الرسوم البيانية التي تمكن المستخدم للتحقق من أن موزعات بيليه تعمل بشكل صحيح، أن كل الماوس نشطا، والتي حصلت كل فأر عدد كاف من الكريات داخل ساعة 24 الماضية. غياب دآتا من الماوس لبعض العدد المحدد من قبل المستخدم من ساعات، عددا من الكريات المتحصل عليها أن يقع أقل من القيمة الحرجة المحددة من قبل المستخدم، أو النتائج العددية مما يدل على أن موزع بيليه لا يعمل بشكل صحيح، وتنبيهات البريد الإلكتروني الزناد.

التعديلات. لأن رمز التحكم في العمليات ورمز TSsystem مفتوحة المصدر وعلق على نطاق واسع، يمكن للمستخدمين وضع البروتوكولات الخاصة بهم. البروتوكولات التي يتم توفيرها التعليمات البرمجية في المواد التكميلية هي بروتوكولات مشهي فقط. التي يستخدمونها مكافأة السلوك الغذائي للحصول على الجوانب الكمية التي تعتمد على أداء آليات المعرفية المستهدفة. ومع ذلك، قد يكون أمر الماوس التجارية اختبار الدوائر في تكوين تمكن تكييف الخوف بالصعق القدم. وبالتالي، يمكن للنظام تنفيذ كل السياقية، ملقن، والوقت من اليوم تكييف الخوف لمستخدمي قادرا على كتابة رمز الكمبيوتر اللازمة لمراقبة العملية على حد سواء وشبه في الوقت الحقيقي الشرج البياناتysis. يجب على ملفات التعليمات البرمجية علق بشدة المنصوص عليها في المواد التكميلية تسهيل إنشاء رمز جديد المطلوبة.

القيود. الآليات الأساسية للمعرفة هي تلك التي تمكن الحيوانات لتحديد أنفسهم في المكان والزمان والحدث لتقدير احتمالات ومخاطر المصاحبة. نظام اختبار مؤتمتة بالكامل هنا وصف يوفر اختبارات مكثفة للآليات التي تمكن الفئران لتحديد أنفسهم في الوقت المناسب، وتقدير الاحتمالات والمخاطر المصاحبة. ومع ذلك، فإنه يوفر معلومات محدودة جدا حول الآليات التي تمكنهم من تحديد أنفسهم في الفضاء. كل من بروتوكول مطابقة وتبديل توقيت اختبار البروتوكول ما إذا كان الماوس يمكن التمييز النطاط متطابقة إلا على أساس موقعها ضمن مربع الاختبار. ومع ذلك، فإن أيا من هذه البروتوكولات الاختبارات، على سبيل المثال، فإن الآلية التي تمكن الحيوانات لتوجيه أنفسهم باستخدام هندسة الفضاء مألوفة ولا ال ²⁶ه عداد المسافات الذي يقيس مدى وتشغيل الماوس والتي تلعب دورا محوريا في الحساب القتلى ^18.

. أهمية التقنية واختبار تقنية السلوكية وصفها هنا يختلف عن معظم التقنيات الأخرى التي شاع استخدامها في الصيدلة وعلم الوراثة السلوكية السلوكية في خمس طرق هامة:

الأولى، فإنه يجعل قياسات ذات مغزى من الناحية الفسيولوجية. وهذه هي القياسات، مثل دقة ودقة التمثيل من مدة الفاصل الزمني، وهذا يمكن أن يتكرر على الصعيدين الكهربية والبيوكيميائية التحليل مع نتائج مماثلة. القياسات السلوكية ذات مغزى من الناحية الفسيولوجية تلعب دورا حاسما في إنشاء فرضيات الربط الآمن لشكل هذه الآلية الجزيئية أو الخلوية أو على مستوى الدائرة هو تحقيق تلك الآلية العصبية الحيوية اضح سلوكيا. ومن الأمثلة على ذلك القياس من الوظائف السلوكية الحساسية الطيفية والفترات الزمنية وphasوفاق من التذبذب، مثل الساعة اليومية. أمثلة متنوعة من القياسات السلوكية التي ليست ذات مغزى من الناحية الفسيولوجية هي مقدار الوقت الذي يمكن أن يعلق الماوس على rotarod، حيث كان منصة الكمون سيلة لايجاد منصة غارقة في متاهة المياه النسبة المئوية للمسار السباحة في الربع السابق وجدت، وجزء من الوقت الذي يتجمد الماوس في غرفة الاختبار حيث سبق أن صدمت ذلك.

الثاني، هو، الحجم الكبير، والإجراء الآلي إنتاجية عالية. لا يتم التعامل مع الفئران أثناء الاختبار. يمكن اختبار العديد من الفئران في وقت واحد في كمية محدودة من الفضاء المختبر، مع الحد الأدنى من الاستثمار الوقت، أثناء تشغيل العديد من البروتوكولات المختلفة وإعطاء المعلومات الكمية حول آليات المعرفية الأساسية. معظم الاختبارات السلوكية يتطلب المعالجة اليومية من الفئران وضعها في وإزالتها من الجهاز الاختبار. بعض الإجراءات الأكثر شعبية (المتاهة المياه وكونتي xtual تكييف الخوف، على سبيل المثال) يتطلب التعامل مع الماوس على الفور قبل وفورا بعد اتخاذ كل تدبير وتستغرق وقتا طويلا التهديف من سجلات الفيديو.

الثالثة، ويتم تحليل النتائج ورسوم بيانية في شبه الوقت الحقيقي، والتقدم من اختبار لاختبار يحدث تلقائيا لكل الماوس بشكل فردي. وهذا يتيح ضبط الإجراء (من قبل، على سبيل المثال، وتغيير معايير القرار) الماوس عن طريق الماوس وذلك في ضوء ما يصل إلى ساعة البيانات من كل فأر. وغالبا ما يتم تحليل البيانات من الاختبارات المستخدمة عادة بعد فترة طويلة تم تشغيل الاختبار. هذا يتطلب تشغيل الفئران جماعي لنفس المقدار من الوقت في كل إجراء. هذا هو الإسراف لأن الفئران مختلفة إتقان إجراءات مختلفة بعد كميات متفاوتة على نطاق واسع من الزمن. إذا تم إجراء اختبار الزمن الجماعية قصيرة جدا، العديد من الفئران لا يتقنون هذه المهمة، وإذا كان يتم ذلك لفترة كافية بحيث الفئران كلها تقريبا إتقان المهمة، يتم تشغيل بعض الفئران لفترة أطول من اللازم.

الخامس، وهيكل البيانات الهرمية في جوهر TSsystem، حيث يتم تخزين جميع المعلومات ذات الصلة، جنبا إلى جنب مع الأوامر تحليل البيانات على مستوى عال جدا تستخدم لاستخراج خلاصات وبناء الرسوم البيانية، ويجعل ذلك ممكنا تبادل البيانات phenotyping السلوكية المعقدة بين المختبرات . ملف إلكترونية واحدة يعطي غيرهم من الباحثين واضح، والوصول إلى استغلال جميع مستويات تجهيز البيانات، وإلى رمز الكمبيوتر الذي يهضم وتلخيصها ورسوم بيانية البيانات. فهو يجعل إعادة التحليل في وقت لاحق من البيانات القديمة الغنية يحدد ممكن. كما أنه يجعل من الممكن خلق صالحة للاستخدام قواعد البيانات phenotyping السلوكية والمعرفية العامة الكبيرة.

التطبيقات المستقبلية. النظام الآلي بالكامل قد تكون مفيدة في دورات المختبر طسلوك الحيوان ن. انها مسألة مزعجة البداعة متزايد من تعليمات أعداد كبيرة من الطلاب في التعامل السليم مع الفئران والمخاوف المصاحبة حول تهديدات محتملة على صحتهم من القيام بذلك. أنها تمكن أعداد كبيرة من الطلاب لتصميم وتنفيذ التجارب على الفئران الحقيقية دون التعامل مع أي وقت مضى عليهم. للاستخدام التعليمية، واحد قد ترغب في وضع غير مكلفة كاميرات الفيديو الأشعة تحت الحمراء صغيرة في مربعات الاختبار، حتى يتمكن الطلاب من مراقبة أداء الماوس في بروتوكول أنها قد وضعت. الطرح من البيانات الخام في بنية البيانات الهرمية واحد المخزنة في السحابة يجعل من الممكن لكثير من الطلاب مختلفة لتحليل البيانات نفسها كما تأتي البيانات فيها.

والكتاب ليس لديهم ما يكشف.

وأيد إنشاء هذا النظام عن طريق 5RO1MH77027.