Geri Dön

A semi-automated rodent behavioral paradigm for visuomotor skill learning

Kemirgenlerde görsel-motor öğrenmeyi araştırmak için yarı-otomatik davranış biçimlendirme paradigması

PDF İndir

  1. Tez No: 785957
  2. Yazar: HİLAL BULUT
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KOCATÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Nöroloji, Bioengineering, Engineering Sciences, Neurology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Medipol Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği ve Biyoenformatik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 36

Özet

Görsel algı ile birleşen motor beceriler, diğer bir deyişle görsel motor beceriler, çevreden alınan duyusal bilgilere göre karmaşık uzuv hareketlerinin koordinasyonunu gerektirir. Vizuomotor görevlerde yer alan nöral devrelerdeki bilgi işleme ilkelerini aydınlatmak, oldukça aktif bir araştırma konusudur. Laboratuvarımızda daha önce görsel geri bildirim ve kaldıraç basma hareketlerini kullanarak sıçanların PC monitöründeki bir imleci kontrol etmesini sağlayan davranış paradigması geliştirilmiştir. Bahsedilen paradigma, sıçanların dikkatlerini PC monitöründeki imlecin hareketlerine yönlendirmek üzere manuel olarak şekillendirilmesi için deneyi yapan kişinin aktif katılımını gerektiriyordu. Bu tezde amacımız, deneyi yapanın katkısını en aza indirmek ve davranış şekillendirme prosedürünü deneyi yapanın deneyiminden bağımsız hale getirmek için paradigmada kemirgen eğitim sürecini yarı otomatik hale getirmekti. Bu amaçla, burada sıçanları bazı artan görev zorluk seviyelerinde eğittik. Görev zorluk seviyesi, imleç ile PC monitöründe görünen hedef arasındaki mesafeye göre belirlendi. Sıçan belirli bir görev zorluk seviyesinde bir başarı kriterine ulaştıkça, imleç ile hedef arasındaki mesafe artırıldı ve bir sonraki görev zorluk seviyesi sıçana sunuldu. Artan görev zorluk seviyeleri sayesinde, sıçan, görüntülenen hedefe ulaşmak için PC monitöründeki imlecin hareketlerini kontrol edecek şekilde başarıyla şekillendirildi. Eğitim sürecinin otomatikleştirilmesine ek olarak, imleç kontrolü sırasında öznenin hareketlerini kısıtlamak ve edimsel koşullandırmayı kolaylaştırmak, kaldıraç basma hareketlerindeki basmakalıplığı iyileştirmek için kolların yanındaki davranış kafesine engeller yerleştirdik. Çalışmada sağlanan diğer bir gelişme ise sıçanın kafa hareketlerinin video işleme sistemi ile takip edilmesi ve bilgisayar ekranındaki ipuçlarına uymayan sıçanın olumsuz pekiştirilmesidir. Mevcut eğitim sisteminin pratikliği, sıçanın imleç konumunu algıladığını ve hareketlerine göre tepki verdiğini kanıtlayan spontan yakalama denemeleri alan bir erkek Wistar sıçanı kullanılarak doğrulandı. Sonuçlarımız, çalışmada sunulan davranışsal paradigmanın, davranış gösteren sıçanlarda görsel işleme, karar verme ve motor kontrolün nasıl elde edildiğini ve koordine edildiğini araştırmak için kullanılabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Motor abilities combined with visual perception, in other words visuomotor skills, require coordination of complex limb movements according to the sensory information acquired from the environment. Elucidating the information processing principles in neural circuits involved in visuomotor tasks is a highly active research topic. A behavioral paradigm which enables rats to control a cursor on a PC monitor using visual feedback and lever press movements had been developed in our laboratory previously. The paradigm mentioned had required active involvement of the experimenter for shaping the rats manually to direct their attention to the movements of the cursor on the PC monitor. In the present thesis study, our goal was to semi-automatize rodent training process in the paradigm in order to minimize the contribution of the experimenter and make the behavior shaping procedure independent of the experimenter experience. To this end, here we trained the rats through some increasing levels of task difficulty. The task difficulty level was determined by the distance between the cursor and the target appearing on the PC monitor. As the rat reached a success criterion in a specified task difficulty level, the distance between the cursor and the target was increased, and the next level of task difficulty presented to the rat. Through increasing levels of task difficulty, the rat was successfully shaped to control the movements of the cursor on the PC monitor to reach the target displayed. In addition to the automatization of the training process, here we inserted barriers into the behavioral cage next to the levers to restrict the movements of the subject during cursor control and improve the stereotypicality in lever press movements to facilitate operant conditioning. The other improvement provided in the present study was tracking the head movements of the rat using a video processing system and negatively reinforcing the rat when it did not attend the cues on the PC monitor. The practicality of the present training system was validated using one male Wistar rat receiving spontaneous catch trials, which proved the rat perceived the cursor position and responded according to its movements. Our results indicate that the behavioral paradigm presented in this study can be used to investigate how the visual processing, decision making and motor control are achieved and coordinated in behaving rats.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    423953

    A semi-automated text classification and code organization system for academic papers

    Akademik makaleler için yarı otomatik döküman sınıflandırma ve kod organizasyon sistemi

    ALİCAN ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYaşar Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KORHAN KARABULUT

    YRD. DOÇ. DR. RAİF SERKAN ALBAYRAK

  2. Tez No

    783856

    Semi-automated image labeling framework for honeybee (Apis mellifera) detection and tracking in automated bee hive applications

    Otomatik arı kovanı uygulamalarında bal arısı (Apis mellifera) tespiti ve takibi için yarı otomatik görüntü etiketleme sistemi

    ALPER EMRE HAS

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HANDE ALEMDAR

  3. Tez No

    383209

    A computer vision based method for semi-automated rebar detection and measurement of reinforced concrete columns

    Betonarme kolonlar için sayısal görüntü işleme temelli yarı otomatik donatı ölçme ve belirleme yöntemi

    MUHAMMAD USMAN HASSAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assoc. Prof. Dr. ÖZGÜR KURÇ

  4. Tez No

    765373

    Audit design: A semi-automated method to scrutinize community involvement in heritage management plans

    Denetim tasarımı: Miras yönetim planlarında halkın katılımını incelemek için yarı otomatik bir yöntem önerisi

    GİZEM PARLAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    MimarlıkCardiff University-Cardiff Law School

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CLARICE BLEIL DE SOUZA

    DOÇ. DR. FEDERICO CERUTTI

  5. Tez No

    523311

    Semi-automated assessment of programming languages for novice programmers

    Başlık çevirisi yok

    SELİM BUYRUKOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolLoughborough University

    Dr. FIRAT BATMAZ

    Dr. RUSSELL LOCK

Geri Dön