Система для изучения условных реакций активного/пассивного избегания

Производитель: Maze Engineers

manufacturer logo

   Для проведения тестов на пассивное и активное избегание используется прибор под названием челночная камера. Она состоит из акрилового ящика (с различными размерами, в зависимости от вида грызунов), разделённого на два отсека дверным пролётом, посредством которого животное может сновать из одной камеры в другую. Пролёт может автоматически закрываться дверью гильотинного типа.

   Челночная камера поставляется в комплекте с двумя независимыми решётчатыми полами, позволяющие комбинировать различные раздражающие факторы. Верхнее расположение загрузочной дверцы облегчает доступ внутрь камеры. Камера содержим звуковой генератор и визуальные раздражители (свет), работающие независимо для каждого отсека.

   Пол камеры выполнен из токопроводящей решетки, на которую подаётся разряд тока, проходящий через откалиброванный генератор электрического заряда. Камера также имеет источник звука для подачи звуковых сигналов. Внутреннее пространство можно затенять или открывать для света в зависимости от нужд эксперимент. Камера позволяет без сложностей наблюдать за животными, легко моется.

   Небольшие размеры прибора уменьшают поведенческие возможности животных и позволяют им быстро найти путь в другой отсек и без колебаний войти в него. Прибор может быть оборудован системой видеослежения, связанной с ПО Noldus EthoVision XT. Звуковые сигналы и подачи электрического разряда также могут управляться автоматически.

   Присутствие грызунов в клетке обнаруживается двумя раздельными механизмами определения веса, отличающимися высокой чувствительностью и специфичностью. Данные могут комбинироваться в ПО Noldus Ethovision XT и интегрироваться с помощью ПО Conductor.

Теоретическая часть

      Тесты на пассивное и активное избегание – поведенческие задачи, широко используемые в нейробиологии для оценки различных форм приобретенных навыков избегания у грызунов, основанных на страхе. Парадигмы теста на избегание – это протоколы, основанные на способности испытуемых адаптировать своё поведение в зависимости от предшествующего опыта. При этом животное демонстрирует способность подавлять врождённые реакции или приобретенные привычки, ранее приведшие к неблагоприятным последствиям. Данный тип научения основан на концепции, согласно которой биологически очевидная реакция на раздражитель, ранее приведшая к неблагоприятному исходу, в будущем будет подавляться животным (Herrnstein, 1969). Избегание возникает тогда, когда негативный раздражитель (обычно короткий электрический разряд на стопу) может быть предсказан, основываясь на полученном опыте, и предупреждён в результате реакции избегания.

Пассивное избегание

      Пассивное избегание – эксперименты, в которых животные обучаются избегать воздействия негативного раздражителя путём подавления определённого типа поведения. Для научения выполнению теста негативный раздражитель должен быть чётко связан с активным компонентом поведения.

      Задача на пассивное избегание может выполняться в челночной камере с двумя отсеками (светлый и тёмный), разделёнными дверным пролётом (версия для поэтапного выполнения задачи). Учитывая, что освещённая среда неблагоприятна для грызунов, размещение испытуемых в светлом отсека приводит к тому, что они предпочтут темный отсек, из-за врожденной фотофобии. Во время привыкания животным могут свободно перемещаться из отсека в отсек, однако в ходе научения тесту на пассивное избегание, при таком переходе животное получает разряд электрического тока. Следовательно, врождённая потребность в тёмном пространстве будет ассоциироваться с негативным раздражителем. При повторном размещении в светлом отсеке животное будет избегать входа в темную часть камеры, связанную с болью от электрического удара (Bures et al, 1976).

Активное избегание

      Активное избегание требует демонстрации определённого поведения для побега или избегания отрицательного раздражителя. Эта парадигма научения, в которой животное обучается управлять подачей безусловного раздражителя (в данном случае удар электрического тока по ногам), демонстрируя соответствующую реакцию на условный раздражитель, предшествующий тому (например, на световой сигнал). Первый этап научения избеганию обычно заключается в попытках избежать действия безусловного раздражителя. При продолжении обучения в эксперимент вводятся предупреждающие сигналы, позволяющие животному полностью избежать воздействия безусловного раздражителя. В данном тесте на активное избегание животное помещается в челночную камеру, где обучается перемещаться на противоположную сторону клетки в ответ на сигнал, говорящий о приближении удара электрическим током. Перемещение на противоположную сторону камеры в ответ на подачу сигнала, предшествующего электрическому разряду, рассматривается как активное избегание, в то время то же действие, но выполненное только после получения удара током, рассматривается как реакция бегства (Bures et al., 1976).

      Память о полученном научении избеганию можно проверить через различные промежутки времени после обучения испытуемого. Физически это проявляется увеличением паузы перед входом в темный отсек. Итоговое увеличение задержки в реакции отражает способность животного к обучению.

      Способность обучаться избеганию отрицательных раздражителей может нарушаться, например, при травме головного мозга. Традиционно, задачи на пассивное избегание используются для оценки дефицита научения, вызванного лекарственным препаратом, патологическими процессами и поведенческими манипуляциями (например, Martini et al, 2008; Sałat et al, 2017).

Особенности системы:

Звук

  • Два независимых звуковых канала, каждый имеет диапазон 100-40000 Гц, 1-150 дБ;
  • Генератор белого шума имеется в базовой версии ПО;
  • Возможность воспроизведения любого звукового файла по желанию пользователя с помощью ПО Conductor.

Определение веса

  • Автоматическое определение изменения веса с помощью высокочувствительного механизма, встроенного под решётчатым полом, на который подаётся разряд электрического тока. Обеспечивает точное обнаружение положения испытуемого. Работает как дополнение к продвинутой системе видеослежения (напр. Noldus Ethovision XT).

Набор сменных пластин

  • Набор легко заменяемых пластин из акрила для создания темного и светлого пространства. Используются для проведения тестов на пассивное и активное избегание.

Световые сигналы (раздражители)

  • 2 источника света с независимым управлением;
  • Комбинированные источники света, обеспечивающие подсветку в видимом и ИК-диапазонах.

Электрический разряд

  • Сила тока от 0,1 до 4,0 мА, с шагом в 0,1 мА;
  • Постоянный ток;
  • Съёмная решётка для подачи электрического разряда;
  • 2 независимых канала управления подачей электрических разрядов.

Комплектация:

Конфигурация для мышей

Конфигурация для крыс

- 2 динамика с независимым контролем

- 2 динамика с независимым контролем

- 2 источника света с независимым контролем

- 2 источника света с независимым контролем

- 2 решётки для подачи электрических разрядов с независимым контролем

- 2 решётки для подачи электрических разрядов с независимым контролем

- Акриловые пластины в комплекте обеспечивают возможность изменения окружения (черный/черный для активного избегания, белый/черный для пассивного избегания)

- Акриловые пластины в комплекте обеспечивают возможность изменения окружения (черный/черный для активного избегания, белый/черный для пассивного избегания)

Размеры:

Конфигурация для мышей

Конфигурация для крыс

Внутренние размеры:

Внутренние размеры:

- Длина: 18 см

- Длина: 25 см

- Ширина: 18 см

- Ширина: 25 см

- Высота: 20 см

- Высота: 25 см

Внешние размеры:

Внешние размеры:

- Длина: 22 см

- Длина: 30 см

- Ширина: 22 см

- Ширина: 30 см

- Высота: 25 см

- Высота: 30 см

Размер решётки: 20х20 см

 

Размер решётки: 27х27 см