1. 简介 认知神经科学的主要目标是确定认知的神经基础。用于产生、检测和测量学习和记忆的行为工具在实现这一目标方面起着至关重要的作用,但迄今为止,哲学界对理解哪些因素影响和塑造了它们的发展还关注甚少(参见 Sullivan 2010)。在本文中,我的目的是通过对开发和改进用于啮齿动物认知测试的行为装置(啮齿动物触摸屏操作室,由蒂莫西·布西和同事于 1994 年首次描述)的几个关键历史事件进行批判性审查,为填补哲学文献中的这一空白做出贡献。利用哲学文献中关于探索性实验和控制的概念工具,我展示了如何通过社区驱动的探索性研究计划来提高该工具用于因果假设检验的适用性,该研究与假设驱动的研究并行并在其背景下进行,并且在历史上发挥了塑造该工具知识生产能力的关键构成作用。
• 行为评估最好在专门的行为套件中进行。 • 环境应远离可能影响动物行为的不受控制的外部刺激,例如人流、不必要的噪音和强光。 • 应分别测试雄性和雌性啮齿动物,每次只测试一种性别的啮齿动物。如果可能,应先测试雄性,最好在不同的日子进行,但至少要彻底清洁两性之间的啮齿动物。除非啮齿动物已经关在铁丝笼或类似笼子中,并且两性啮齿动物都在同一个房间。 • 实验者不能使用气味强烈的除臭剂或香水,并且必须有处理啮齿动物的经验,并接受过行为范式和所用设备的培训。 • SOP 的变化。如果您正在进行消退或回忆测试,恐惧条件化可能会随着提示刺激类型、给予的电击量和强度、试验间隔时间的变化而变化。任何超出本 SOP 详细说明的内容都必须向 AEC 说明,以获得他们的批准。 • 如果想要使用新气味,您必须在开始实验之前与行为设施经理讨论此事。• 16000Hz 音调已经过测试并被证明是有效的;此音调有经过验证的放大器设置。如果使用不同的声音提示,用户有责任使用分贝计确定合适的放大器设置。每个盒子中的声音不应比约 75-80dB 安静得多(因为动物可能难以区分背景噪音)或大声得多(因为震耳欲聋的声音本身可能令人厌恶)。
人类通常试图用抗凝啮齿动物(ARS)来管理害虫啮齿动物种群。我们需要有关对啮齿动物种群中ARS的抗性的信息,以便具有有效的根除计划,以最大程度地减少非目标物种的暴露。对VKORC1基因的突变已显示出在所有测试的欧洲种群中发现的小鼠比例高的啮齿动物的耐药性。我们通过对首都(珀斯)和一个偏远岛屿(浏览岛)的种群进行采样,筛选了西澳大利亚州穆斯库鲁斯的突变。这些是使用此方法筛选有电阻的第一个澳大利亚小鼠种群。此外,对房屋小鼠的线粒体D环进行了测序以探索种群遗传结构,确定西澳大利亚小鼠的起源,并阐明是否与某些单倍型有关。
摘要 韦伯-费希纳定律认为,我们感知到的感觉输入会随着物理输入以对数方式增加。海马“时间细胞”在触发刺激后的一段有限时间内依次放电,记录最近的经验。不同的细胞在不同的延迟下具有“时间场”,延迟时间至少可达数十秒。过去的研究表明,时间细胞代表了一条压缩的时间线,因为延迟后期放电的时间细胞较少,时间场较宽。本文探讨时间细胞的压缩是否遵循韦伯-费希纳定律。使用分层贝叶斯模型研究了时间细胞,该模型同时考虑了试验水平、细胞水平和群体水平的放电模式。该程序允许分别估计试验内感受野宽度和试验间变异性。分离试验间变异性后,时间场宽度随延迟线性增加。此外,时间细胞群体沿对数时间轴均匀分布。这些发现提供了强有力的定量证据,表明啮齿动物海马中的神经时间表征具有对数压缩性,并且遵循神经韦伯-费希纳定律。
摘要 局部场电位 (LFP) 的偏转和振荡定义了海马尖波涟漪 (SWR),这是大脑最同步的事件之一。SWR 反映了从认知相关的神经元集合中出现的放电和突触电流序列。虽然频谱分析已经取得了进展,但超密集记录的激增现在需要新的自动检测策略。在这里,我们展示了如何在高密度 LFP 海马记录上运行的一维卷积网络如何自动识别来自啮齿动物海马的 SWR。当无需重新训练就应用于新数据集和超密集海马范围的记录时,我们发现了与 SWR 出现相关的生理相关过程,从而促使制定新的分类标准。为了获得可解释性,我们开发了一种方法来查询人工网络的运行。我们发现它依赖于基于特征的专业化,这允许识别空间分离的振荡和偏转,以及重放典型的同步群体放电。因此,使用基于深度学习的方法可能会改变当前的启发式方法,以便更好地机械地解释这些相关的神经生理事件。
过去十年,啮齿动物的记录技术取得了巨大进步,使用户可以同时从多个大脑区域采样数千个神经元。这促使人们需要数字工具包来帮助整理解剖数据,但是,现有工具要么功能有限,要么要求用户精通编码才能使用它们。为了解决这个问题,我们创建了 HERBS,这是一种针对啮齿动物用户的综合新工具,它通过用户友好的图形用户界面提供广泛的功能。在实验之前,HERBS 可用于规划植入电极、靶向病毒注射或示踪剂的坐标。实验后,用户可以注册记录电极位置(例如 Neuropixels、四极体)、病毒表达或其他解剖特征,并以 2D 或 3D 形式可视化结果。此外,HERBS 可以描绘组织切片中多次注射的表达并获得单个细胞计数。 HERBS 中的区域划分基于来自 Sprague Dawley 大鼠脑 Waxholm 空间图集或 Allen 小鼠脑图集的带注释的 3D 体积。HERBS 允许用户滚动浏览数字脑图集,并提供自定义角度切片,并支持将组织切片自由转换为图集切片。此外,HERBS 还允许用户使用来自单个动物的组织重建 3D 脑网格。HERBS 是一个多平台开源 Python 包,可在 PyPI 和 GitHub 上获取。
1. 简介 认知神经科学的主要目标是确定认知的神经基础。用于产生、检测和测量学习和记忆的行为工具在实现这一目标方面起着至关重要的作用,但迄今为止,哲学界对理解哪些因素影响和塑造了它们的发展还关注甚少(参见 Sullivan 2010)。在本文中,我的目的是通过对开发和改进用于啮齿动物认知测试的行为装置(啮齿动物触摸屏操作室,由蒂莫西·布西和同事于 1994 年首次描述)的几个关键历史事件进行批判性审查,为填补哲学文献中的这一空白做出贡献。利用哲学文献中关于探索性实验和控制的概念工具,我展示了如何通过社区驱动的探索性研究计划来提高该工具用于因果假设检验的适用性,该研究与假设驱动的研究并行并在其背景下进行,并且在历史上发挥了塑造该工具知识生产能力的关键构成作用。
1. 普林斯顿大学普林斯顿神经科学研究所,普林斯顿,美国。 2. 普林斯顿大学霍华德休斯医学研究所,普林斯顿,美国。 3. 普林斯顿大学分子生物学系,普林斯顿,美国 4. 约翰霍普金斯大学生物医学工程系,巴尔的摩,美国 5. 约翰霍普金斯大学 Kavli 神经科学发现研究所和成像科学中心数据科学数学研究所,巴尔的摩,美国 6. 北里奥格兰德联邦大学脑研究所;纳塔尔,巴西 7 康斯坦茨大学集体行为高级研究中心。 8 马克斯普朗克动物行为研究所,康斯坦茨 + 通讯作者:Carlos D Brody (brody@princeton.edu) 或 Adam Charles (adamsc@jhu.edu) * 同等贡献。
措施和使用替代控制措施。IPM 计划的原则包括使用适当的策略组合来解决害虫问题,并仅在必要时根据设定的害虫阈值使用杀虫剂。正如新斯科舍省环境与气候变化部 (NS ECC) 和其他实施了 IPM 计划的司法管辖区所概述的那样,典型的组成部分包括制定标准、识别、阈值、监测、处理和评估计划。此外,随着气候变化,HRM 中入侵物种的风险正在增加,并且气候变化会影响物种的生命周期,从而使其扩散到新的地区,为从较温暖地区扩散创造有利条件,并给适应新斯科舍省历史气候的本地物种带来压力 1 。
深度神经网络作为小鼠视觉皮层模型的表现如何?迄今为止,大多数研究表明,结果远比灵长类动物视觉皮层建模的结果复杂得多。在这里,我们利用表征相似性分析和神经回归对小鼠视觉皮层中的数十个深度神经网络模型进行了大规模基准测试。利用艾伦大脑观测站的 2 光子钙成像数据集,记录了超过 6,000 个可靠的啮齿动物视觉皮层神经元对自然场景的反应,我们复制了以前的发现并解决了以前的差异,最终证明现代神经网络实际上可以比以前更合理地解释小鼠视觉皮层的活动。使用我们的基准作为图集,我们为有关分析水平的总体问题、有关最能预测整体视觉系统的模型属性的问题以及有关生物和人工表征之间映射的问题提供了初步答案。我们的研究结果为未来小鼠视觉皮层的深度神经网络建模提供了参考点,暗示了映射方法、架构和任务的新组合,以更全面地描述对神经科学如此重要的物种的视觉表征的计算主题,但其感知生理学和生态学与我们在灵长类动物中研究的有显著不同。
