ncü Bilgi İşleyen Makine Olarak Beyin Beyin - Aralık k Deneysel Öğrenme modelleri Deneysel Davranış Modelleri Ertan Yurdakoş Đstanbul Ü. Cerrahpaşa Tıp Fizyoloji Çalışma belleği i (working memory) Çalışma belleği, hayvanların n ardışı ışık k deney seanslarının n hepsinde değil, yalnızca birinde kullanabileceği i bilgileri hatırlamas rlaması olarak tanımlan mlanır. Referans belleği i (uzamsal bellek, spatial memory) Referans belleği i ise tüm t m ardışı ışık k seanslarda işine ine yarayacak olan bilgiyi belleğinde tutması olarak tanımlan mlanır r. Öğrenme ve Bellek Modelleri Emosyonel bellek Deney hayvanlarında nda işlev i gören g üçünc ncü bellek şekliyse amigdala çekirdeğinin inin sorumlu olduğu u emosyonel bellektir. Pleksiglastan yapılm lmış silindir şeklinde, çapı cm, derinliği i 6 cm olan havuz kullanılır. Havuzun içi i i cm.ye kadar su ile doldurulur. Suyun sıcaklığı C de sabit tutulur. Havuz dört d kadrana bölünür, b rasgele seçilen bir kadranın n içinde i inde cm. yüksekliy ksekliğinde inde ve cm. çapında pleksiglastan yapılm lmış silindir bir platform bulunur. Morris Su Labirenti Testi:
ncü Bilgi İşleyen Makine Olarak Beyin Beyin - Aralık k. GÜN. GÜN C C B A B A. GÜN C B A
ncü Bilgi İşleyen Makine Olarak Beyin Beyin - Aralık k Üç Panelli Kaçış Yolu Testi Referans belleği i test edilirken; doğru panel geçidi sıralamass ralaması tüm m oturumlar boyunca aynı kalır. Çalışma belleği i test edilirken ise; doğru panel geçidi sıralamass ralaması her bir denek için i in oturum içinde i inde değişmez fakat oturumlar arasında değişmektedir. Altı denemenin her birinde başlama kutusundan hedef kutusuna ulaşmak için i in geçen en süre, s hedef kutusunda gıda g tabletini alması için in geçen en süre, s yanlış panel geçitlerine çarpmak gibi hatalar kaydedilir Lashley Maze Arm Radial (Plus) Maze 8 Arm Radial Maze Finish Start Triangle Maze T Maze Y Maze Radyal Labirent testleri Bu deneyde, ahşaptan aptan yada pleksiglastan yapılm lmış,, sekizgen şeklinde merkezi bir platform (7 cm çap) ve ona er derecelik eşit e açılarla a bağlı, üstü açık k sekiz kapalı koldan (genişlik 8, uzunluk 7 cm, yükseklik cm) oluşan bir labirent kullanılır. Test, vücut v ağıa ğırlıkları başlang langıç değerinin erinin %8 ine indirilmiş sıçanların, n, düzenek d kollarının n uçu kısımlarında gizlenmiş yem parçalar alarını bulmaları esasına dayanmaktadır. Yem konulmuş kola ikinci kez giriş, çalışma belleği hatası; Yem konulmamış kola ilk giriş,, referans belleği hatası; ikinci giriş hem çalışma, hem de referans belleği hatası olarak kabul edilir. Ayrıca testi tamamlama süresi s (dört koldaki yiyeceği bulma süresi) s ölçülür.
ncü Bilgi İşleyen Makine Olarak Beyin Beyin - Aralık k Emosyonel öğrenme ve bellek modeli: Porsolt Zorlamalı Yüzme Testi Porsolt yüzme y testi cm çapında, cm yüksekliy ksekliğinde inde pleksiglas malzemeden yapılm lmış silindirik bir kaba cm yüksekliy ksekliğe kadar C sıcakls caklığında su doldurularak yapılır. Sıçanlar saat ara ile iki kez kaba konulup dakika boyunca teste tabi tutulur. PST I PST II PORSOLT YÜZME TESTİ Toplam immobilizasyon süresi (sn) Kontrol Sham BK BK Lezyon SL PYT I PYT II PORSOLT YÜZME TESTİ Toplam çabalama süresi (sn) Kontrol Sham BK BK Lezyon SL PYT I PYT II Deneysel Davranış Modelleri
ncü Bilgi İşleyen Makine Olarak Beyin Beyin - Aralık k Eksplorasyon -Dolaştıkları mesafe -Şahlanma Đmmobilizasyon süresis Donma süresi s (freezing) Sosyal interaksiyon Besin alımı Defekasyon miktarı Açık k Alan Testi Hall tarafından geliştirilen bu test, yan duvarları 9x9 cm, yüksekliy ksekliği i 7 cm olan, 6 eşit e kareye bölünmüş üstü açık k bir ortamda gerçekle ekleştirilir Bu testte sıçanlars anların çevreyi araştırmalar rmaları (dolaşı şılan kare sayısı), immobilizasyon (donup kalma) süresi, s şahlanma sayısı 6- dakika boyunca takip edilir Açık k alan testi uygulanan sıçanlarda s dolaşı şılan kare sayısındaki azalma, immobilizasyon süresindeki s uzama, şahlanma sayısındaki azalma anksiyete belirtisi olarak kabul edilir AÇIK ALAN TESTİ İmmobilizasyon Süresi (sn) 8 6 KONTROL OİL + K.İMM 7-NI + K.İMM AÇIK ALAN TESTİ Dolaşılan Kare Sayısı (N) 8 6 KONTROL OİL + K.İMM 7-NI + K.İMM AÇIK ALAN TESTİ ahlanma Sayısı (N) KONTROL OİL + K.İMM 7-NI + K.İMM Yükseltilmiş + testi Pellow ve arkadaşlar ları tarafından geliştirilen yükseltilmiş + testi; + şeklinde yerden cm yükseklikte, x cm ölçülerinde açık a k kapalı koldan oluşur ur Plus maze movie Deney hayvanlarının n açık a k ve kapalı kollara giriş sayısı ve girdikleri kollarda kalma süreleri s ile kapalı kollardaki şahlanma sayılar ları dakika boyunca takip edilir Açık k kola giriş sayısındaki azalma, açık a k kolda kalma süresindeki kısalma, k kapalı kola giriş sayısındaki azalma ile kapalı kolda kalma süresindeki s uzama ve deney süresinde s şahlanma sayısındaki azalma anksiyete belirtisi olarak kabul edilir
Üçüncü Bilgi İşleyen Makine Olarak Beyin Beyin Albert Long Hall, Boğ Boğaziç - Aralı Aralık Holeboard Testi Holeboard testi; yan kenarları kenarları 7 cm yükseklikte, 66x6 cm ölçülerinde çülerinde ve tabanı tabanında.8 cm çapı apında 6 delik bulunan üstü stü açık tahta kutuda gerç gerçekleş ekleştirilir Bu testte sı sıçanları anların dakika boyunca deliklerin iç içine bakma sayı sayısı, immobilizasyon süresi, şahlanma sayı sayısı takip edilir. Deliklere bakma sayı azalma, sayısındaki immobilizasyon sü süresindeki uzama ile şahlanma sayı sayısındaki azalma anksiyete belirtisi olarak kabul edilir. Holeboard testi ve aç açık alan testinin beraber incelenmesiyle, aç lan kare açık alan testinde dolaşı dolaşılan sayı sayısındaki artma veya azalmanı azalmanın lokomotor aktiviteye mi araş na mı araştırma davranışı davranışına mı bağ bağlı olduğ olduğu daha hassas biç biçimde değ değerlendirilebilir Sosyal interaksiyon testi 8 6 Bu deney modelinde sosyal interaksiyon arenası arenası üstü stü açık 6x6x çapı apında bir ortamdı ortamdır. OİL + K.İMM 7-NI + K.İMM HOLE BOARD Sıçanlar deney ortamı ortamına alış alışttırıldı ldıktan sonra çiftler halinde deneye tabi tutulur.belirli bir sü süre iç içinde hayvanları hayvanların birbirlerini koklama, sü sürtü rtünme ve kavga süreleri saptanı saptanır. KONTROL OİL + K.İMM 7-NI + K.İMM HOLE BOARD ahlanma Sayısı (N) KONTROL Bakılan Delik Sayısı (N) İmmobilizasyon Süresi (sn) HOLE BOARD Đnteraksiyon sü süresindeki azalma anksiyete belirtisi olarak kabul edilir. 8 6 KONTROL OİL + K.İMM 7-NI + K.İMM 6
Üçünc ncü Bilgi İşleyen Makine Olarak Beyin Beyin - Aralık k KAYNAKLAR Scheuer, M.L., Pedley, T.A.:The evaluation and treatment of seizures. New Engl J Med. :68-7, 7, 99. Sarkisian, M.: Overview of the current animal models for human seizure s and epileptic disorders. Epilepsy and Behaviour : - 6,. Asanuma, M., Ogawa, N., Nishibayashi, S.: Effects of repeated injection of cyclosporin A pentilentetrazol-induced induced convulsion and cyclophilin mrna levels rat brain. Neurochem Res :-,, 99. Goddard,G.V.:Development of epileptic seizures through brain stimulation at low intensity. Nature : :-, 967. Goddard, G.V.:A permanent change in brain function resulting from m daily electrical stimulation. Exp Neurol :9, 96. McNamara, J.O., Wada, J.A.:Kindling model. In: Engel J. Pedley T. Editors. Epilepsy: a comprehensive textbook. Philedelphia Lippincott-Raven Pres:9-,, 997. Racine, R.J.: Modification of seizure activity by electrical stimulation. II. Motor seizures. Electroencephalogr. Clin Neurophysiol :8-9, 97. Nadler,V.:Kainic acid as a tool for the study of temporal lobe epilepsy. Life Sci. :9:-, 98. Cavalheiro, E.A.:The pilocarpine model of epilepsy. Ital J Neurol l Sci. 6:-7, 99 Fisher, R.S.: Animal models of the epilepsies. Brain Res Rev.: -78,989. 78,989. Puranam, R.S., McNamara,J.O.:Seizure disorders in mutant mice: relevance r to human epilepsises. Curr Opin Neurobiol.9:8-7, 999. Prasad,A.N., Prasad, C., Stafstrom, C.E.: Recent advences in the e genetics of epilepsy: insights from human and annual studies. Epilepsia :9, 999. Hooge, R.,Deyn, P.: Application of the Morris water maze in the study of learning and memory.brain Research Reviews 6: 6-9,. Jonasson, Z.:Meta-analysis analysis of sex differences in rodent models of learning and memory: a review of behavioral and biological data. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 8 (8):8-8, 8,. Morris,R.:Spatial localization does not require the presence of local clues. Learn Motiv.: 7-8, 8, 98. Streck, E.L., Bavaresco, C.S., Netto, C.A.:Chronic hyperhomocysteinemia einemia provokes a memory deficit in rats in the Morris water maze task. Behavioural Brain Research, (): 77-8, 8,. Furuya, Y., Yamamato,T:A new method for studying working memory by using the three-panel runway apparatus in rats. Japan J. Pharmacol. 6: 8-88, 88, 988. Olton, D., Samuelson, R.:Remembrance of places past:spatial memory in rats. Exp.Psych. Animal Behav. Processes. : 97-6, 976. Porsolt, R.D., Le Pichon, M., Jalfre,M: Depression :A new animal l model sensitive to antidepressant treatments. Nature 66:7-7, 7, 977. Schechter, M.D. and Chance, W.T.:Non-specificity of behavioral despair as an animal model of depression. Eur J Pharmacol 6: 9-,, 979. Nishimura, H., Tsuda, A., Oguchı,, M. Y.: Is immobility of rats in the forced swim test behavioral despair?.physiol Behav () 9-9, 9, 988. Naudon, L. Jay, M:.Opposite behaviours in the forced swimming test are linked to differences in spatial working memory performances in the rat.neuroscience : 8-9, 9,. Hall,S.C.: Emotional behaviour in the rat; the relationship between een emotionality and ambulatory activity. J.Comp.Physiol.Psychol. :-,, 96. Carli, M., Prontera, C., Samanin, R.: Effect of -HTA agonists on stress-induced deficit in the open-field locomotor activity of rats: evidence that this model identifies anxiolytic activity. Neuropharmacology N 8: 7-76, 76, 989. Itoh, S., Takashima, A., Itoh, T., Morimoto, T.: Open-field behavior of rats following intracerebroventricular administration of neuromedin B, B,neuromedin C, and related amphibian peptides. Jpn. J. Physiol.: (): 7-8, 8, 99. Pellow, S., Chopin, P., File, S.E., Briley, M.: Validation of open: closed arm entries in the elevated plus-maze as a measure of anxiety in the rat. J. Neurosci Methods : 9-67,98. 67,98. Gonzalez, L.E. and File, S.E.: A five minute experience in the elevated e plus-maze alters the state of the benzodiazepine receptor in the dorsal raphe nucleus. J. Neurosci. 7: -,, 997. Maisonnette, S., Morato, S. and Brandao, M.L.: Role of resocialization ization and of -HTA receptor activation on the anxiogenic effects ınduced by isolation in the elevated plus-maze test. Physiology and Behavior: Vol., pp. 7-78, 78, 99. Johnston, A.L., Baldwin, H.E., File, S.E.: Measures of anxiety and a stress in the rat following chronic treatment with yohimbine. J Psychopharmacol : -8, 8, 988. 7