En el RIKEN Brain Science Institute en Japón, un proyecto de dos años del grupo de investigación de Andrea Benucci ha culminado en la construcción y despliegue de un sistema de alto rendimiento para estudiar el comportamiento y la fisiología del ratón. El sistema tiene como objetivo entregar conjuntos de datos estandarizados más grandes, una reducción en el número de animales experimentales y un ahorro de tiempo a través de la automatización completa.
La neurociencia conductual, por ejemplo, estudiar la visión o la cognición en ratones, siempre implica entrenar a los animales para realizar tareas experimentales, como presionar un botón para indicar una preferencia o demostrar una memoria. La capacitación puede llevar meses, un trabajo de tiempo completo parauno o varios investigadores. Además, los ratones pueden estresarse por ser manipulados por los experimentadores, y el entrenamiento y los experimentos varían de un laboratorio a otro ". Es difícil comparar datos entre laboratorios e incluso dentro del mismo laboratorio, y desperdiciamos muchoBenucci. Su objetivo de larga data ha sido abordar de manera integral estos problemas. Colaborando con el fabricante japonés de equipos de laboratorio O'hara & Co. Ltd., Benucci diseñó y construyó una plataforma experimental automatizada, cuyos detalleshan sido publicados en Comunicaciones de la naturaleza el 30 de octubre
Sin ninguna intervención humana, los ratones pueden participar en tareas de entrenamiento conductual a voluntad, y un solo sistema puede operar durante todo el día, entrenando a cuatro o más ratones por día. Con múltiples configuraciones y jaulas de ratones apiladas en lo que parece una fila de servidorbastidores, el sistema ya se ha utilizado para entrenar de manera segura a 100 ratones ". Previamente, entrenar a un solo ratón tomó alrededor de 15 horas del tiempo de un investigador", estima Benucci. "Ahora, con doce configuraciones, hemos reducido a menos de uno y-media hora ". Los ratones ingresan al aparato para recibir recompensas líquidas por realizar tareas de discriminación visual o auditiva. Giran una pequeña rueda de juguete con sus patas delanteras para indicar una decisión, por ejemplo, si pueden escuchar un tono o no. Crucialmente,los ratones aprenden a autoestabilizar sus cabezas, lo que le da al sistema una gran versatilidad experimental y representa un avance significativo de los intentos existentes de automatizar el entrenamiento de roedores.
Debido a que los ratones aprenden a autodirigirse y a familiarizarse con el sistema, y es modular, las posibilidades experimentales se extienden más allá del estudio del comportamiento del ratón hasta la imagenología y la fisiología del cerebro en tiempo real ". Normalmente vemos una disminución en el rendimiento del ratón u otras incompatibilidadescuando se pasa de comportamientos altamente entrenados a diferentes tipos de experimentos para grabaciones cerebrales, pero eso no sucede con nuestro sistema ", dice Benucci. La estabilización de la cabeza autodidacta es clave para recopilar datos de fisiología de alta fidelidad, y el documento tambiénmuestra que la microscopía de dos fotones de los cerebros de ratones entrenados que participan en tareas complejas de comportamiento es una extensión perfecta del sistema.
La plataforma de neurociencia de alto rendimiento ha sido patentada por RIKEN, uno de los institutos nacionales de ciencia de Japón, y Benucci espera que sea ampliamente adoptada a nivel nacional e internacional ". El hardware estándar y los protocolos de capacitación en los laboratorios que no requieren la intervención del experimentador pueden ir"Es un largo camino para abordar la reproducibilidad de datos en la ciencia", dice Benucci, "y en la neurociencia, en particular, existe una necesidad apremiante de conjuntos de datos grandes y compartibles para validar los hallazgos e impulsar el campo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :