$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تم تطوير مجموعة متنوعة من الاختبارات لتقييم الأنماط الظاهرية الحركية في الفئران. يعطي كل اختبار معلومات عن جانب معين من السلوك الحركي1. على سبيل المثال ، يبلغ اختبار المجال المفتوح عن الحركة العامة وحالة القلق ؛ اختبارات شعاع الروتارود والمشي على التنسيق والتوازن ؛ تحليل البصمة يدور حول المشي. جهاز المشي أو عجلة الجري في ممارسة الرياضة البدنية القسرية أو الطوعية ؛ والعجلة المعقدة تدور حول تعلم المهارات الحركية. لتحليل الأنماط الظاهرية الحركية للفأر ، يجب على الباحثين إجراء هذه الاختبارات بالتتابع ، الأمر الذي يتطلب الكثير من الوقت والجهد وغالبا ما يكون هناك العديد من مجموعات. إذا كانت هناك معلومات على المستوى الخلوي أو الدوائر ، يختار الباحث عادة اختبارا يراقب جانبا ذا صلة ويتبع من هناك. ومع ذلك ، لا توجد نماذج تميز الجوانب المختلفة للسلوك الحركي بطريقة آلية.
توضح هذه المقالة بروتوكولا لاستخدام Erasmus Ladder 2,3 ، وهو نظام يسمح بتقييم شامل لمجموعة متنوعة من ميزات التعلم الحركي في الفئران. تتمثل المزايا الرئيسية في قابلية استنساخ وحساسية الطريقة ، إلى جانب القدرة على معايرة صعوبة المحرك وفصل العجز في الأداء الحركي عن ضعف التعلم الحركي الترابطي. يتكون المكون الرئيسي من سلم أفقي مع درجات عالية (H) ومنخفضة (L) بديلة مزودة بأجهزة استشعار حساسة للمس تكتشف موضع الماوس على السلم. يتكون السلم من 2 × 37 درجة (L ، 6 مم ؛ H ، 12 مم) متباعدة 15 مم عن بعضها البعض وموضوعة في نمط متناوب من اليسار إلى اليمين مع فجوات 30 مم (الشكل 1 أ). يمكن تحريك الدرجات بشكل فردي لتوليد مستويات مختلفة من الصعوبة ، أي إنشاء عقبة (رفع الدرجات العالية بمقدار 18 مم). إلى جانب نظام التسجيل الآلي وربط تعديلات نمط الدرجة بالمحفزات الحسية ، يختبر سلم إيراسموس التعلم الحركي الدقيق وتكييف الأداء الحركي استجابة للتحديات البيئية (ظهور درجة أعلى لمحاكاة عقبة ، حافز غير مشروط [الولايات المتحدة]) أو الارتباط بالمحفزات الحسية (نغمة ، حافز مشروط [CS]). يتضمن الاختبار مرحلتين متميزتين ، كل منهما يقيم التحسن في الأداء الحركي على مدار 4 أيام ، تخضع خلالها الفئران لجلسة من 42 تجربة متتالية يوميا. في المرحلة الأولية ، يتم تدريب الفئران على التنقل في السلم لتقييم التعلم الحركي "الجيد" أو "الماهر". تتكون المرحلة الثانية من تجارب معذبة حيث يتم تقديم عقبة في شكل درجة أعلى في مسار المتحرك. يمكن أن يكون الاضطراب غير متوقع لتقييم التعلم الحركي "المتحد" (التجارب الأمريكية فقط) أو يتم الإعلان عنه بنبرة سمعية لتقييم التعلم الحركي "الترابطي" (التجارب المزدوجة).
تم تطوير سلم إيراسموس مؤخرا نسبيا 2,3. لم يتم استخدامه على نطاق واسع لأن إعداد البروتوكول وتحسينه يتطلب جهدا مركزا وقد تم تصميمه خصيصا لتقييم التعلم الترابطي المعتمد على المخيخ دون استكشاف قدرته بالتفصيل على الكشف عن أوجه القصور الحركية الأخرى. حتى الآن ، تم التحقق من صحته لقدرته على الكشف عن الإعاقات الحركية الدقيقة المرتبطة بخلل المخيخ في الفئران3،4،5،6،7،8. على سبيل المثال ، تظهر فئران الضربة القاضية connexin36 (Cx36) ، حيث تضعف تقاطعات الفجوة في الخلايا العصبية الزيتونية ، عجزا في إطلاق النار بسبب نقص الاقتران الكهربائي ولكن كان من الصعب تحديد النمط الظاهري الحركي. اقترح الاختبار باستخدام سلم إيراسموس أن دور الخلايا العصبية قليلة القسيم في مهمة التعلم الحركي المخيخي هو تشفير الترميز الزمني الدقيق للمنبهات وتسهيل الاستجابات المعتمدة على التعلم للأحداث غير المتوقعة 3,4. يظهر فأر الضربة القاضية Fragile X Messenger Ribonucleoprotein 1 (Fmr1) ، وهو نموذج لمتلازمة X الهشة (FXS) ، ضعفا إدراكيا معروفا إلى جانب عيوب أكثر اعتدالا في تكوين الذاكرة الإجرائية. لم تظهر خروج المغلوب Fmr1 أي اختلافات ذات دلالة إحصائية في أوقات الخطوات أو العثرات لكل تجربة أو تحسن الأداء الحركي خلال الجلسات في سلم إيراسموس ولكنها فشلت في ضبط نمط المشي الخاص بها على العقبة التي تظهر فجأة مقارنة بزملائها من النوع البري (WT) ، مما يؤكد عجزا محددا في الذاكرة الإجرائية والترابطية 3,5. علاوة على ذلك ، أظهرت الخطوط الطافرة للفأر الخاصة بالخلية مع عيوب في وظيفة المخيخ ، بما في ذلك ضعف إنتاج خلية Purkinje ، والتقوية ، ومخرجات الخلايا العصبية الجزيئية أو الخلايا الحبيبية ، مشاكل في التنسيق الحركي مع تغير اكتساب أنماط الخطوات الفعالة وفي عدد الخطوات المتخذة لعبور السلم6. تسبب إصابات الدماغ الوليدية عجزا في التعلم المخيخي واختلال وظيفي في خلايا Purkinje يمكن اكتشافه أيضا باستخدام Erasmus Ladder 7,8.
في هذا الفيديو ، نقدم دليلا شاملا خطوة بخطوة ، والذي يوضح بالتفصيل إعداد غرفة السلوك وبروتوكول الاختبار السلوكي وتحليل البيانات اللاحق. تم تصميم هذا التقرير ليكون متاحا وسهل الاستخدام ومصمما خصيصا لمساعدة الوافدين الجدد. يوفر هذا البروتوكول نظرة ثاقبة للمراحل المختلفة للتدريب الحركي والأنماط الحركية المتوقعة التي تتبناها الفئران. أخيرا ، تقترح المقالة سير عمل منهجي لتحليل البيانات باستخدام نهج الانحدار غير الخطي القوي ، مع استكمال التوصيات والاقتراحات القيمة لتكييف البروتوكول وتطبيقه في سياقات بحثية أخرى.