JC discussion

The Theory behind the study

해마의 place cell의 기록이 수용 영역이 dHP와 vHP로 이동하여 place field의 크기가 더 커진다.

Key papers related to the study

Comparison of Spatial Firing Characteristics of Units in Dorsal and Ventral Hippocampus of the Rat , 1994

What is the major (hypothesis) of the study?

dHP는 iHP와 vHP보다 세분화된 공간표현에 더 특화되어 있다고 생각되었다. 그리하여 저자는 dHP와 iHP를 MUS와 GABA-A receptor agonist를 사용하여 각각 비활성화시킨 후 VR simulation을 통해 dHP와 iHP가 장소 탐색에 미치는 영향을 파악하려고 했다.

How is the study experimentally designed to achieve the goal you identified above?

(fig. 1)

실험을 하기 위해 저자는 place-perference task의 VR버전을 구축했다. Figer 1A를 보면 쥐가treadmill의 중간에서 고정되어 여러 개의 먼 landmark로 둘러싸인 가상의 원형경기장을 탐험하도록 훈련받았다. 경기장에는 표시되지 않는 두 개의 보상 영역이 존재하는데 high value zone과 low value zone이다 이 zone은 꿀물의 양과 관련이 존재한다. (Figer 1B) high value zone과 low value zone의 꿀물의 비율은 6:1의 비율로 reward를 설정했다. 추가적으로 muscimol(MUS)와 GABA-A receptor agonist를 활용하여 각각 iHR과 dHR을 비활성화 시켜 실험을 진행했다.

What are the major results of the paper related to the goal? Identify the most significant figure

(Fig 5)

일반적인 쥐와 MUS를 활용하여 iHR,dHR을 비활성화 시킨 쥐를 VR simulation을 통해 실험을 진행하였고, 각각의 쥐들이 high value zone과 low value zone에 어떠한 경로를 통해 도달했는지 보여준다.(figure 5) figure 5B를 보면 high value visit이 PBS(일반 쥐)가 100에 근접하며 다음으로는 dMUS(dHR을 비활성화)인 쥐가 높으며 마지막으로는 iMUS(iHR을 비활성화)인 쥐가 제일 낮다. 추가적으로 학습시간은 큰 차이가 없었지만, perimeter crossing(필자는 경기장 밖을 나가는 행동으로 이해함)이 iMUS가 가장 큰 수치를 나타낸다. 이는 추후iHR비활성화가 locomotor activity에 영향을 미치지 않으면서 high value zone에 도달하는 쥐의 능력을 손상시킨다는 결론에 뒷받침 된다.

Does the experimental evidence of the study support the author’s major argument? (1~5)****

  • ** (4점)**

Explain your rating above by providing the major strength and weaknesses of the study. (and how would you do it differently)** ***

연구의 목적은 iHR과 dHR이 장소 및 관련 가치 정보 처리에 유능한 부위가 어느 곳일까를 찾는 것이 kickpoint라고 생각한다. 위 kickpoint를 찾기 위해 저자는 VR simulaiton을 설계했고, MUS를 활용하여 iHR과 dHR을 비활성화 시켜 실험을 진행했다. 필자가 저자의 논문을 읽고 우려했던 점이 “약물을 투입하게되면 쥐들의 motion이 떨어지지 않을까?” 였다. 저자는 실험 과정 중 MUS 주입 즉 약물의 투입 전과 후의 쥐들의 VR simulation 주행 속도가 변화하지 않았다는 실험결과까지 추가하여 필자의 의문점을 해결해 주었다. 추가적으로 중복평가를 피하기 위해 perimeter boundary를 넘을 때만 perimeter crossing으로 계산하여 수치를 냈다.

Evaluate the study’s validity (did they measure or analyze what they wanted to test? (1~5)****

  • (4점)

Explain your rating above by providing your argument.****

dMUS와 iMUS의 data를 비교하여 dMUS는 high value zone을 찾았지만, iMUS는 high value zone을 찾아내지 못했다는 결과를 도출하는 실험 과정이 필자는 Figure을 보고 납득이 되었다. 추가적으로 위 실험결과를 통해 iHP가 place preference task에서 dHP보다 goal directed navigational patern을 더 손상시킨다는 결론을 얻어 저자의 주장까지 마무리 지어 높은 점수를 주었다. 그러나 필자가 저자의 논문을 읽으면서 들었던 궁금증은 landmark를 beacon으로 사용했는지 조사하기 위해 대조 실험의 일부로 landmark omission test를 수행한 부분에 존재한다. 저자는 landmark를 생략하면서 pseudorandom하게 조작하였다. 이를 통해 쥐들이 보상영역을 찾을 때 landmark에 의존하지 않았음을 시사한다. 필자의 경험을 토대로 생각해 본다면 필자는 길을 찾을 때 주변 건물들의 생김새와 표지판을 기억하여 길을 찾는다. 아마도 저자의 실험 쥐들도 주변 landmark를 기억하여 high value zone에 도착하지 않았을까 생각한다. 그러다 이 landmark를 없애기 시작한다면, 쥐들은 learned한 데이터를 토대로 무의식적으로 high value zone에 도착하지 않았을까 생각이든다. (iHR과 dHR의 비활성화에 관계없이) 아마도 아직 필자의 배움이 부족하여 위 부분을 이해하지 못한 것이라 생각이든다. 만약 필자가 저자의 연구를 수행해 본다면, landmark를 실험을 진행하며 하나 씩 없애는 것보다는 매일 landmark의 모양을 변경하여 진행해본다면 어떨까 생각이든다.

rat cage cleaning

금일 rat cage cleaning을 진행했다. 필자가 진행한 rat는 49,50,51,52의 쥐로 4마리의 cage의 청소를 진행했다. cage cleaing의 단계를 설명해 본다면.

  1. 카트에 rat cage를 옮긴다.

  2. 새 cage에 배드를 깔고 쥐를 옮겨준다

    • 이때 옮기기 전 몸무게를 체크해준다.
    • 몸무게를 체크하고 앞쪽 이름표에 적어준다.

  1. 청소해야하는 cage의 배드는 옆쪽 통에 버려준다.

  2. 계수대로 가져가 물을 약 5cm정도 받아준다.

  3. 락스를 7번정도 뿌려준다.

  4. 락스가 물에 잘 풀릴 수 있도록 15분 기다려준다.

  5. 15분 후 락스물을 계수대에 버리고, 세제를 모서리에 6번정도 뿌려준다.

  6. 물을 담아 거품을 만들어준다.

  7. 수세미를 사용하여 설거지해준다.

  8. 청소한 cage는 뒷편에 두어 말려준다.

cage에 있는 쥐들이 살이 정말 많이 쪘다. 거의 370g에서 500g 정도로 몸무게가 많이 증가하였고, 쥐들이 시각적으로 봤을 때 많이 통통해졌다. 원래 실험을 진행하면 밥과 물을 잘 주지 않는다. reward의 보상률을 높이려고 밥을 주지 않지만, 금일 cage cleaning을 한 쥐들은 실험을 진행하지 않고 있어 밥을 쥐들 자의적으로 먹고싶을 때 먹고 있어, 몸무게가 정말 많이 늘었다고 하셨다.

추가적으로 금일 cage cleaning을 하면서 쥐들의 수면에 대해 선배님께 여쭤보았다. 필자는 lab에 있는 쥐들을 보면서 “이 친구들은 언제 잘까?” 라는 생각을 많이 했다. 추가적으로 “렉에 계속 있으면 쥐들은 낮과 밤을 구분하지 못해 실험에 지장이 있지 않을까?” 라고 생각했다. 답은 간단했다. 렉위에 존재하는 시계가 realtime과 똑같이 흐르며 지정된 시간에 렉 안의 불이 꺼지고 켜져 쥐들이 낮과 밤을 인지할 수 있으며 선배님들이 순번을 돌며 렉의 시간을 확인한다고 이은호 선배님께서 답해주셨다. lab에 있으면서 항상 드는 생각은 실험에 관련된 모든 행동들은 어떠한 이유가 있고, 그 이유들이 타당해야 이루어지는 것 같다. 한마디로 말하자면 ‘허투로 하는 행동이 없다.’ nerouscience에 대해서도 많이 배우고 있지만 필자가 앞으로 살아가야할 태도또한 lab에서 많이 배우고 있는 것 같다.

DAPI Staining

어제 mounting을 완료한 4개의 쥐 뇌를 금일 DAPI staining을 진행했다.

1.먼저 2000ml 비커와 stir bar(PBS), DAPI 전용 jar,white ped를 준비한다.

  1. Mono 2.5g과 di 11.5g, ddw 1000ml 를 가지고 PB solution 1L를 제작한다.

추가로 PB soultion을 만들 때 위 막대가 자동으로 돌아가면서 섞인다. (필자는 위 막대를 처음봤는데 정말 신기했다.)

또한 연구실의 V는 110V가 있었다. 대한민국은 220V를 쓰며 일명 돼지코라고 불리는 전기코드를 사용하는데 lab 연구실에서는 옛날 도구들도 사용해야 하기 때문에 110V를 꼳을 수 있는 전력도 존재해 정말 신기했다.

  1. PB soultion을mounting된 glass에 담궈 shaker rpm 80~90으로 10 min 3번 진행한다. * 과정 내내 빛 차단해야 한다.

  2. washing에 사용한 PB solution은 유기 폐액통에 버린다.

  3. wasing 후 mounting 한다.*DAPI 전용 mounting solution 얼음에 담근 상태로 사용한다.

  • 먼지 제거 스프레이로 glass에 먼지를 제거한다.

  • DAPI를 5방울 떨어뜨린다.

  • glass를 기울여 DAPI용액을 한 곳에 모아준다.

  • 덮개glass를 DAPI용액이 모인 부분부터 조심히 붙인다.

  • 나머지 다른 부분도 조심히 내려 붙인다.

  1. 이후 mounting과정을 똑같이 반복한다. *이때 Fume hood 불을 꺼 빛 차단에 유의해야 한다.

  2. 건조 후 (약 한시간 뒤) 매니큐어로 cover glass fix를 한다.

금일 진행한 DAPI staininng은 정말 어려웠다. mounting보다 고도의 손기술이 있어야 하는 것 같다. 금일 필자는 DAPI staining을 진행하면서 위 glass를 3개나 날려먹었다. mounting은 이제 익숙해져서 histology에 자신이 있었지만, DAPI staining이라는 벽을 만나고 또 한번 꺾인 필자이다. (기회가 된다면 DAPI mounting에 대해 더 연습해보겠다.)