يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تقييم السبق الماهر في الفئران باستخدام مدرب تلقائي

5.3K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/59784

⸱

سبتمبر 12, 2019

 ,  ,  ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

طريقة تقييم تأثير التدريب على المهارات الحركية هي أداة مفيدة. لسوء الحظ، يمكن أن تكون معظم التقييمات السلوكية كثيفة العمالة و/أو مكلفة. نحن نصف هنا طريقة الروبوتية لتقييم السبق (الوصول إلى فهم) مهارة في الفئران.

الملخص

نحن نصف طريقة لإدخال الفئران السذاجة إلى مهمة جديدة (الوصول إلى فهم). يتم إيواء الفئران بشكل رائع في أقفاص مع فتحة أمامية تسمح للفأر للوصول إلى خارج قفصه واسترداد الكريات الغذائية. يتم استخدام الحد الأدنى من القيود الغذائية لتشجيع الفئران على إجراء استرداد المواد الغذائية من الفتحة. كما تبدأ الفئران لربط القادمة إلى فتحة للغذاء، يتم سحب الكريات يدويا بعيدا لتحفيز التمديد وpronation من مخلب لفهم واسترداد بيليه من خلال فتحة أمامية. عندما تبدأ الفئران في الوصول إلى الكريات عند وصولها إلى الفتحة، يمكن إجراء الفحص السلوكي عن طريق قياس المعدل الذي يمكن أن نفهم بنجاح واسترداد بيليه المطلوب. ثم يتم تعريفهم على المدرب التلقائي الذي أتمتة كل من عملية توفير الكريات الغذائية للماوس لفهم، وتسجيل ناجحة وفشلت في الوصول واستيعاب المحاولات. وهذا يسمح بجمع البيانات التي تصل إلى فئران متعددة بأقل جهد ممكن، لاستخدامها في التحليل التجريبي حسب الاقتضاء.

المقدمة

طرق لاختبار المهارات الحركية قبل وبعد الإصابة العصبية، فضلا عن تعديل توقيت، والمبلغ، ونوع التدريب الحركي مهمة للبحوث الترجمة. على مدى العقد الماضي، أصبحت الفئران، بسبب سهولة ما يصاحب ذلك من التلاعب الوراثي، نظام نموذج شعبية التي لتوضيح آليات التعلم الحركي قبل وبعد الإصابة. ومع ذلك، لم يتم تحسين الاختبارات السلوكية في الفئران بنفس الطريقة التي كانت مثل هذه الاختبارات للثدييات الأخرى (وخاصة الفئران). وعلاوة على ذلك، هناك اختلافات هامة بين سلوك الماوس والفئران التي تشير بقوة تدريب النوعين في آداب مختلفة1،2.

تستخدم الحركات الماهرة المناوئة لليد/الكفوف لوضع الطعام في الفم، أو للتلاعب بجس....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

تمت الموافقة على جميع الطرق الموضحة هنا من قبل لجنة رعاية الحيوانات واستخدامها من جامعة جونز هوبكنز.

1. إعداد أقفاص الماوس للاستخدام

  1. إنشاء فتحة مشقوقة مع أبعاد عرض 0.8 سم وارتفاع 7 سم من القاعدة في الطرف الأمامي من كل قفص، كما هو موضح في الشكل 1. هذه الفتحة بمثابة الافتتاح الذي سيصل من خلاله الحيوان.
    ملاحظة: تم تصميم المدرب التلقائي للاستخدام مع أبعاد قفص الماوس القياسية (كما هو موضح في الشكل 1)التي قدمها معظم بائعي إمدادات البحوث الحيوانية. وعلاوة على ذلك، فإن المدرب التلقائي دعم بسهولة أنواع قفص أخرى.
  2. داخل كل قفص الفردية، إضافة منصة المتاخمة للفتحة للسماح ل....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

بشكل عام، من المستحسن أن تتكون كل دورة تدريبية من حوالي 20-30 التجارب، والتي قد يتم تعيينها من قبل المستخدم، وتشغيلها تلقائيا من قبل المدرب التلقائي وحفظها في ملف سجل واحد لكل دورة والماوس. يمكن تشغيل كل محاكمة على التوالي، مباشرة بعد الآخر، مع 2-5 s من وقفة. الفئران المدربة على المدرب التلقائي تظهر زيادة في المهارات على مدى 10 دورات تدريبية.

لمقارنة فائدة المدرب التلقائي للتدريب اليدوي (يعتبر المعيار الذهبي)، قمنا بتدريب الذكور.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

لدينا المدرب التلقائي يقيم الصدارة الوصول إلى فهم (prehension) بطريقة آلية. ولتحقيق نقطة النهاية هذه، تم تكرار العديد من المعلمات المصممة لمهمة التبشّر للفأر، بما في ذلك وضع بيليه، وحجم بيليه، ومعايير التدريب، على مدى عدة سنوات ومقتبسة من البروتوكولات السابقة2و5 ،6. التقدم هنا هو أتمتة المهمة باستخدام الروبوت الذي يسمح السكن في قفص المنزل. السكن في قفص المنزل يسمح للفئران أن تبقى هادئة وأداء هذه المهمة مع أقل القلق. ويرتبط التد.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

دان تاش وأوري تاش من تحليل الخطوة، ذ م م صنعت جهاز المدرب التلقائي مع الدفع من ريتشارد ج. أوبراين وستيفن ر. زيلر.

شكر وتقدير

تم بناء جهاز التدريب التلقائي من قبل جيسون دنثورن، أوري تاش، ودان تاش في Step Analysis، LLC، مع دعم مدخلات التصميم والتعليمات المقدمة من روبرت هوبارد، ريتشارد أوبراين، وستيفن زيلر.

قدمت تيريزا دوارتي من مركز شامبالينود للمجهول رؤية وأفكاراً قيمة حول وصف وتصنيف أعمال الوصول إلى الماوس.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ABS خيوطمخصص 3Dمطبوعة N / Aالمستخدمة لحامل الحبيبات والإطار والذراع والقمع
ABS ورقةMcMaster-Carr8586K5813/8 "سمك. تستخدم لمكونات النظام الأساسي ، وأدلة حامل تحديد المواقع وقاعدة
Adruino MiniAdruinoA000087إصدار نانو متوافق أيضا بالإضافة إلى المتحكمات الدقيقة الأخرى المماثلة
البدلاء الأعلى قابل للتعديل الارتفاع حامل تحديد المواقعMcMaster-Carr9967T4335 رطلا الحمولة
دائري أكريليكشفاف McMaster-Carr8532K14ID 3/8 "
منخفض الكربون   أسلاك فولاذيةMcMaster-Carr8855K140.148 "  قطر
موزع بيليهلافاييت الصكة: علم الأعصاب80209-45مع 45 مجم عجلة حجم الحبيبات القابلة للتبديل وحامل اختياري
Photointerrupter Breakout Board   ؛SparkFunBOB-09322 ROHSمصمم لمستشعر
الأجسام العاكسSharp Fairchild أشباه الموصلاتQRD1113إخراج الترانزستور
الضوئي محرك سيرفوSparkFunS8213ترس معدني عام (حجم صغير)
ضوئي ناقلفجوةGP1A57HRJ00Fحادة: 10 مم ، شق: 1.8 مم
مقاعد أنبوب GP1A57HRJ00F قاطع

المراجع

  1. Whishaw, I. Q. An endpoint, descriptive, and kinematic comparison of skilled reaching in mice (mus musculus) with rats (rattus norvegicus). Behavior Brain Research. 78, 101-111 (1996).
  2. Farr, T. D., Whishaw, I. Q.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

مهمة القبضنظام التدريب الآليالمهارة الحركية للفئراناستعادة كريات الطعامقياس مسافة الوصولواجهة LabVIEWمستشعر كريات الطعمبيانات جلسة التدريبنماذج الإصابات العصبيةتقييم التعلم الحركي