Name: تقييم السبق الماهر في الفئران باستخدام مدرب تلقائي (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-12T13:30:00.000+00:00
Duration: 5 s
Description: اكتشف طريقة آلية لتقييم المهارات الحركية في الفئران باستخدام مدرب تلقائي. تُحسّن هذه التقنية دقة تحليل السلوك وتُسرّع دراسة التعافي بعد الإصابات العصبية مثل السكتة الدماغية وباركنسون.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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.

تمت الموافقة على جميع الطرق الموضحة هنا من قبل لجنة رعاية الحيوانات واستخدامها من جامعة جونز هوبكنز.
1. إعداد أقفاص الماوس للاستخدام
<ol><li>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.</li>
	<li>داخل كل قفص الفردية، إضافة منصة المتاخمة للفتحة للسماح للفئران للوقوف والوصول إلى الكريات المقدمة. تأكد من أن المنصة تقع فوق أرضية القمامة القفص، ما يقرب من 3 سم في الارتفاع. استخدام أطباق بيتري مثبتة مع superglue وتوج بورقة معدنية حوالي 10 سم × 15 سم، ومع ذلك، فإن أي سطح مستو كبير بما فيه الكفاية للماوس للوقوف على الوصول من يكفي.</li>
	<li>إنشاء الشق الرأسي من خلال منتصف الجزء الأمامي من القفص قياس 0.8 سم عبر و 7 سم عالية من شأنها أن تسمح للماوس للوصول إلى مخلب له للخروج من القفص.</li>
	<li>من ورقة رقيقة من المعدن، (حوالي 2 ملم سميكة) قطع بوابة قفص إلى مستطيلات قياس 5 سم × 10 سم لتكون بمثابة فتحة موحدة من خلالها الحيوان للوصول. ملاحظة: قد تمضغ الفئران على أقفاص بلاستيكية من شأنها أن تغير حجم الفتحة. سوف يصل الماوس من خلال هذه الفتحة 0.8 سم عندما يتم وضع بوابة القفص المعدني على فتحة القفص مشقوق أثناء الاختبار باستخدام الشريط، والحفاظ على العرض الفعال للفتحة بين الأقفاص.</li>
	<li>تغطية فتحة كل قفص مع الشريط عندما لا يتم اختبار الماوس لمنع القمامة من طردمن القفص.</li>
</ol>2. إدخال الفئران إلى الحركة الوصول
<ol><li>تسجيل الوزن البداية لكل ماوس وحساب 85٪ من تلك القيمة للعثور على وزن الهدف، والتقريب تصل إلى 20 غرام إذا كانت النتيجة أقل. منحهم نظام التغذية لجلبهم إلى ومن ثم الحفاظ على هذا الوزن الهدف.<ol>
<li>إعطاء كل ماوس 2.5 غرام من الكريات في اليوم الأول ولاحظ أي تغيير في وزنهم 24 ح في وقت لاحق. ملاحظة: وزن الفئران مرة واحدة في اليوم ونتوقع انخفاض الوزن من 0.25-1 غرام في اليوم الواحد.</li>
		<li>تغيير التغذية اليومية لكل فأر ة كما هو مطلوب، استناداً إلى هذا التغيير الأولي والتغيرات المستمرة في وزن كل فأر، من أجل الحث على فقدان الوزن التدريجي (أقل من 0.8 غرام المفقودة في اليوم الواحد) ومن ثم الحفاظ على وزن الهدف الناتج. تختلف بين ثلاثة إلى ستة 500 الكريات ملغ (1.5 إلى 3.0 غرام) يوميا لتكون فعالة. ملاحظة: الفئران تبقى على هذا النظام الغذائي للحفاظ على وزن هدفهم في جميع أنحاء البروتوكول.</li>
	</ol>
</li>
	<li>عندما يصل الماوس إلى وزنه الهدف، أدخل كل فأر إلى مفهوم الخروج إلى فتحة مسورة لبيليه الغذاء التكميلية. بدء دورة تدريبية عن طريق وضع بيليه 45 ملغ على سطح بيليه، مباشرة أمام فتحة، والسماح لكل ماوس لاسترداده. معظم الفئران سوف تأخذ إلى هذا الترتيب التغذية في غضون 1-2 أيام.</li>
	<li>مرة واحدة الماوس يربط فتحة مفتوحة مع يجري تغذية، وتشجيعهم على الوصول مع مخلب، بدلا من الفم. ملاحظة: هذه هي الخطوة الأكثر تعقيداً، أخذ 1-2 أيام، وغرس السلوك غير مثمرة في الفئران عن طريق الخطأ من السهل جداً; يرجى الرجوع إلى قسم المناقشة للحصول على مزيد من المعلومات والمشورة.<ol>
<li>باستخدام زوج من ملاقط، عقد بيليه في نفس الموقف الماوس قد استرد الكريات سابقا. كما يبدأ الماوس لدغة لبيليه، تسحبه بعيدا ما يقرب من نصف سنتيمتر بحيث بيليه هو بعيدا عن متناول فمه. ملاحظة: سيحاول الماوس في وزنه الهدف استرداد بيليه خارج الوصول. كلما الماوس يمتد مخلب من خلال فتحة، وتعزيز هذا السلوك من خلال السماح لها لتناول الطعام بيليه. قد تظهر بعض الفئران تفضيل مخلب واحد على الآخر عند تمديد للغذاء.</li>
		<li>في حين لا تكون مفيدة للتجريب، سجل ما إذا كان يفضل مخلب اليسار أو اليمين. وهذا قد يسمح بمعدلات نجاح إجمالية أعلى في التقييم السلوكي; بدلا من ذلك، القضاء على متغير عن طريق إجبار كل فأرللوصول مع مخلب نفسه. ملاحظة: يتم الحصول على نتائج أفضل إذا كانت الفئران تستخدم مخلب المفضل ة.</li>
		<li>كما كل شركاء الماوس تمديد مخلب مع تناول بيليه، وزيادة تعزيز هذا السلوك عن طريق حجب بيليه ردا على محاولات لاسترداد بيليه مع الفم واللسان. سوف تبدأ الفئران في الامتثال لهذا الترتيب على مدى 2 إلى 3 أيام.</li>
		<li>الانتهاء من إدخال مخلب المطلوب الوصول إلى السلوك عن طريق وضع 45 ملغ بيليه أقل بقليل من 1 سم من الحافة الخارجية لبوابة القفص، بحيث أقصى اليسار أو أقصى نقطة من بيليه (سواء كان ذلك إلى اليمين أو اليسار من فتحة القفص من المحقق المنظور، على التوالي) هو الظل إلى خط يمتد مباشرة من حافة فتحة بوابة القفص. السماح للماوس لمحاولة استرداد بيليه، وتوخي الحذر لإزالة بيليه ومنع استهلاكها إذا كان الماوس يجب أن تحاول بطريقة أخرى من تمديد مخلب. ملاحظة: عندما يقوم الماوس باستمرار بتوسيع مخلب للاستيلاء على وقادرة على لمس بيليه المقدمة، فإنه على استعداد للاختبار باستخدام المدرب التلقائي الموضح أدناه والفحص السلوكي المرتبطة بها. ويختلف الوقت من المقدمات السذاجة إلى الإعداد بين الفئران؛ إذا كان هناك stragglers التي تستغرق أكثر من أسبوعين لفهم، ينبغي استبعادهم من مجموعة البيانات.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. استخدام المدرب التلقائي
ملاحظة: الرجاء مراجعة الشكل 1-3وقسم المناقشة للحصول على وصف كامل للأجهزة والبرامج والإجراءات المادية للمدرب التلقائي.
<ol><li>التحضير للدورة التدريبية.<ol>
<li>معايرة الطعم بيليه الاستشعار. انقر فوق السهم تشغيل في واجهة LabVIEW ولاحظ الطعم بيليه الاستشعار القراءة مع وبدون بيليه في المكان. انقر فوق الزر إيقاف لإيقاف تشغيل الاختبار هذا وتغيير هدف مستشعر بيليه الطعم إلى قيمة بين هاتين القراءتين(الشكل 3 والجدول 2). توفر معظم ظروف الإضاءة قراءة بين 1 و4.</li>
		<li>وضع قفص الماوس المعدلة على المدرب التلقائي(الشكل 2). تثبيت بوابة القفص ( الشكل 1) ومحاذاة بيليه إلى حافة الفتحة كما هو الحال في الإجراء اليدوي.</li>
	</ol>
</li>
	<li>تشغيل جلسة تدريب الماوس باستخدام واجهة LabVIEW.<ol>
<li>معلومات الإدخال حسب الاقتضاء لتسجيل البيانات المتعلقة بالدورة التدريبية(الشكل 3 والجدول 2).<ol>
<li>انقر فوق الحقل "معرف الماوس" واكتب اسم ملف كل جلسة تدريب باستخدام لوحة مفاتيح الكمبيوتر.</li>
			<li>انقر فوق مجموع الكريات إلى الاستغناء خلال الحقل الروتيني للسيطرة على عدد الكريات التي يتم الاستغناء عنها لتجربة واحدة (عادة 20-30). للقيام بذلك، انقر فوق الأسهم لأعلى ولأسفل أو إدخال الرقم باستخدام لوحة مفاتيح الكمبيوتر.</li>
			<li>انقر فوق الحقل إيقاف مؤقت بعد بيليه تعيين إيقاف مؤقت 5 s بعد إزالة بيليه المشار إليه من لوحة الغوص. للقيام بذلك، انقر فوق الأسهم لأعلى ولأسفل أو إدخال الرقم باستخدام لوحة مفاتيح الكمبيوتر.</li>
			<li>انقر فوق الحقل إيقاف مؤقت لـ "طول الإيقاف المؤقت" لتعيين إيقاف مؤقت بين الوقت الذي تتم فيه إزالة بيليه من لوحة الغوص والوقت الذي يتم فيه الاستغناء عن بيليه جديد. للقيام بذلك، انقر فوق الأسهم لأعلى ولأسفل أو إدخال الرقم باستخدام لوحة مفاتيح الكمبيوتر ملاحظة: عادةً 1 s هو وقت إيقاف مؤقت مناسب. إذا كانت الفئران حريصة بعد الاستغناء عن كل بيليه، فمن المستحسن زيادة طول وقفة باستخدام الحقل "طول وقفة" إلى 5 s.</li>
			<li>تسجيل المسافة التي يتم وضع بيليه يدويا في حقل الوصول إلى المسافة. للقيام بذلك، انقر فوق الأسهم لأعلى ولأسفل أو إدخال الرقم باستخدام لوحة مفاتيح الكمبيوتر ملاحظة: يتم الكشف عن حجم تسريع والوقت صفائف لأغراض التصحيح ثم قد يتم تجاهل.</li>
			<li>انقر فوق الحقل مجلد يحتوي على سجلات لتحديد موقع الملف لحفظ البيانات التي تم تجميعها.</li>
			<li>بمجرد ملء حقول المعلومات، انقر فوق الزر تشغيل لبدء جلسة التدريب. سيقوم المدرب التلقائي بتوزيع الكريات الفردية وتتبع ما إذا كانت تقع من خلال قمع حتى يتم الاستغناء عن العدد الإجمالي من الكريات، وقد تم استرداد بيليه الماضي أو إسقاطها من قبل الماوس. سيتم إيقاف البرنامج تلقائيًا عند هذه النقطة. إذا لزم الأمر، فإنه يمكن أيضا أن تتوقف قبل الأوان عن طريق النقر على زر إيقاف.</li>
		</ol>
</li>
		<li>بمجرد إعداد البرنامج، ضع القفص المنزلي للماوس ليتم اختباره على قاعدة التمثال ومراقبة الماوس بحيث يمكنك قياس ما إذا كان الماوس قد تعلم بالفعل لمحاولة السلوك الوصول إلى الرواية المطلوبة. بعد النقر فوق الزر تشغيل، اسمح للماوس بالتحقيق في الفتحة ومحيطها الجديد غير المألوف. ملاحظة: على غرار عند إدخال الفئران إلى مفهوم الوصول، نتوقع بعض الفئران أن تكون أكثر توافقاً من غيرها. الفئران التي استوعبت المفهوم يجب أن تحاول الوصول في غضون 5-10 دقيقة، وسوف تربط حركة المدرب التلقائي مع بيليه المقدمة، كما هو الحال عندما ربط فتحة كشف مع الغذاء في المراحل الأولى من هذا البروتوكول.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+endpoint%2C+descriptive%2C+and+kinematic+comparison+of+skilled+reaching+in+mice+%28mus+musculus%29+with+rats+%28rattus+norvegicus%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">An endpoint, descriptive, and kinematic comparison of skilled reaching in mice (mus musculus) with rats (rattus norvegicus).</a> Behavior Brain Research. 78, 101-111 (1996).</li>
<li>Farr, T. D., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+and+qualitative+impairments+in+skilled+reaching+in+the+mouse+%28mus+musculus%29+after+a+focal+motor+cortex+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (mus musculus) after a focal motor cortex stroke.</a> Stroke. 33, 1869-1875 (2002).</li>
<li>Zeiler, S. R., Krakauer, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+interaction+between+training+and+plasticity+in+the+poststroke+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurology%22%5BJournal%5D)">The interaction between training and plasticity in the poststroke brain.</a> Current Opinion in Neurology. 26, 609-616 (2013).</li>
<li>Klein, A., Sacrey, L. A., Whishaw, I. Q., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+rodent+skilled+reaching+as+a+translational+model+for+investigating+brain+damage+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">The use of rodent skilled reaching as a translational model for investigating brain damage and disease.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 36, 1030-1042 (2012).</li>
<li>Zeiler, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Medial+premotor+cortex+shows+a+reduction+in+inhibitory+markers+and+mediates+recovery+in+a+mouse+model+of+focal+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Medial premotor cortex shows a reduction in inhibitory markers and mediates recovery in a mouse model of focal stroke.</a> Stroke. 44, 483-489 (2013).</li>
<li>Becker, A. M., Meyers, E., Sloan, A., Rennaker, R., Kilgard, M., Goldberg, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+task+for+the+training+and+assessment+of+distal+forelimb+function+in+a+mouse+model+of+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">An automated task for the training and assessment of distal forelimb function in a mouse model of ischemic stroke.</a> Journal of Neuroscience Methods. 258, 16-23 (2016).</li>
<li>Bruinsma, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+home-cage-based+5-choice+serial+reaction+time+task+for+rapid+assessment+of+attention+and+impulsivity+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">An automated home-cage-based 5-choice serial reaction time task for rapid assessment of attention and impulsivity in rats.</a> Psychopharmacology. , 1-12 (2019).</li>
<li>Francis, N. A., Kanold, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+operant+conditioning+in+the+mouse+home+cage%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">Automated operant conditioning in the mouse home cage.</a> Frontiers in Neural Circuits. 11 (10), (2017).</li>
<li>Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laboratory+routines+cause+animal+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Contemporary+Topics+in+Laboratory+Animal+Science%22%5BJournal%5D)">Laboratory routines cause animal stress.</a> Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 43, 42-51 (2004).</li>
<li>Fenrich, K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+single+pellet+grasping+using+automated+ad+libitum+full-time+training+robot%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Improved single pellet grasping using automated ad libitum full-time training robot.</a> Behavior Brain Research. 281, 137-148 (2015).</li>
<li>Ng, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluoxetine+maintains+a+state+of+heightened+responsiveness+to+motor+training+early+after+stroke+in+a+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Fluoxetine maintains a state of heightened responsiveness to motor training early after stroke in a mouse model.</a> Stroke. 46 (10), 2951-2960 (2015).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Suchowersky, O., Davis, L., Sarna, J., Metz, G. A., Pellis, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairment+of+pronation%2C+supination%2C+and+body+co-ordination+in+reach-to-grasp+tasks+in+human+parkinson%27s+disease+%28pd%29+reveals+homology+to+deficits+in+animal+models%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Impairment of pronation, supination, and body co-ordination in reach-to-grasp tasks in human parkinson's disease (pd) reveals homology to deficits in animal models.</a> Behavior Brain Research. 133, 165-176 (2002).</li>
<li>Dobrossy, M. D., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+environment+and+experience+on+neural+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Review+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The influence of environment and experience on neural grafts.</a> Nature Review Neuroscience. 2, 871-879 (2001).</li>
<li>Alaverdashvili, M., Foroud, A., Lim, D. H., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%26%2334%3BLearned+baduse%26%2334%3B+limits+recovery+of+skilled+reaching+for+food+after+forelimb+motor+cortex+stroke+in+rats%3A+A+new+analysis+of+the+effect+of+gestures+on+success%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">&#34;Learned baduse&#34; limits recovery of skilled reaching for food after forelimb motor cortex stroke in rats: A new analysis of the effect of gestures on success.</a> Behavior Brain Research. 188, 281-290 (2008).</li>
</ol>

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

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...

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 بجسم ما، أو لاستخدام أداة. في الواقع، الوصول إلى فهم كائنات مختلفة في الحياة اليومية هو وظيفة أساسية من الأطراف العليا وقانون الوصول إلى تناول الطعام هو شكل من أشكال النفي التي تستخدم العديد من الثدييات. وقد تم تحديد العديد من التغيرات الوراثية والفسيولوجية والتشريحية التي تقوم عليها اكتساب المهارات المسبقة بشكل جيد في المجال3. في ترجمة النتائج ما قبل السريرية إلى النتائج السريرية، يحتاج المرء إلى اختبار ذي صلة يتسم بالكفاءة والقابلة للاستنساخ. دراسات القوارض والإنسان الوصول تثبت أن سلوك النفي مماثلة في البشر والحيوانات4. وبناء على ذلك، تشير أوجه التشابه هذه إلى أن اختبار السبق يمكن أن يكون بمثابة نموذج ترجمة للتحقيق في التعلم الحركي فضلا عن العاهات وعلاجات الأمراض البشرية. لذلك، تقييم النفي في الفئران يمكن أن تقدم أداة قوية في البحوث الترجمة دراسة كل من الصحة والمرض الدول4.
لسوء الحظ، يمكن أن تكون مهمة التبذير في الفئران، حتى بالنسبة لإعداد مختبر على نطاق صغير، شاقة وتستغرق وقتا طويلا. وللتخفيف من حدة هذه المشكلة، نصف هنا نسخة آلية من مهمة التبذير. تتطلب المهمة الموصوفة الفئران لتوسيع مخلب واحد من خلال فتحة أمامية قفص المنزل الماوس، pronate مخلب الموسعة، واستيعاب مكافأة بيليه الغذاء، وسحب بيليه مرة أخرى إلى القفص الداخلي للاستهلاك. يتم تقديم البيانات الناتجة إما كنجاح أو فشل. هذه الأتمتة بنجاح يسجل البيانات ويقلل من العبء والوقت الذي يجب على الباحثين إشراك المهمة.

<table><tbody><tr><td>ABS خيوط</td><td>مخصص 3D</td><td>مطبوعة N / A</td><td>المستخدمة لحامل الحبيبات والإطار والذراع والقمع</td></tr><tr><td>ABS ورقة</td><td>McMaster-Carr</td><td>8586K581</td><td>3/8 "سمك. تستخدم لمكونات النظام الأساسي ، وأدلة حامل تحديد المواقع وقاعدة</td></tr><tr><td>Adruino Mini</td><td>Adruino</td><td>A000087</td><td>إصدار نانو متوافق أيضا بالإضافة إلى المتحكمات الدقيقة الأخرى المماثلة</td></tr> مقاعد <tr><td>البدلاء الأعلى قابل للتعديل الارتفاع حامل تحديد المواقع</td><td>McMaster-Carr</td><td>9967T43</td><td>35 رطلا الحمولة</td></tr> أنبوب <tr><td>دائري أكريليك</td><td>شفاف McMaster-Carr</td><td>8532K14</td><td>ID 3/8 "</td></tr><tr><td>منخفض الكربون &nbsp; أسلاك فولاذية</td><td>McMaster-Carr</td><td>8855K14</td><td>0.148 "&nbsp; قطر</td></tr><tr><td>موزع بيليه</td><td>لافاييت الصكة: علم الأعصاب</td><td>80209-45</td><td>مع 45 مجم عجلة حجم الحبيبات القابلة للتبديل وحامل اختياري</td></tr><tr><td>Photointerrupter Breakout Board &nbsp ؛</td><td>SparkFun</td><td>BOB-09322 ROHS</td><td>مصمم لمستشعر</td></tr><tr><td>الأجسام العاكس</td> GP1A57HRJ00F <td>Sharp Fairchild أشباه الموصلات</td><td>QRD1113</td><td>إخراج الترانزستور</td></tr><tr><td>الضوئي محرك سيرفو</td><td>SparkFun</td><td>S8213</td><td>ترس معدني عام (حجم صغير)</td></tr>قاطع <tr><td>ضوئي ناقل</td><td>فجوة</td><td>GP1A57HRJ00F</td><td>حادة: 10 مم ، شق: 1.8 مم</td></tr></tbody></table>

تقييم السبق الماهر في الفئران باستخدام مدرب تلقائي

Evaluating Skilled Prehension in Mice Using an Auto-Trainer

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.

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...

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.

We describe a method to introduce na&#239;ve mice to a novel prehension (reach-to-grasp) task. Mice are housed singly in cages with a frontal slot that ...

تعمل تقنيتنا على أتمتة التحليل السلوكي المعقد الذي يمكن أن يوفر الوقت ويعمل بمثابة نقطة انطلاق للعديد من أنواع الدراسات المختلفة. مع أسلوبنا، المهمة والمكافأة هي الشيء نفسه. لا يوجد انقطاع بين أداء مهمة غامضة ، ربما بشكل غير صحيح ، واستلام مكافأة.توفر النماذج الحيوانية فرصة لاختبار النهج لزيادة التعافي بعد الإصابة العصبية. على سبيل المثال، في مختبري نختبر النهج لزيادة الانتعاش بعد السكتة الدماغية، حيث أن هناك حاجة ملحة لتطوير نهج جديدة مبتكرة لإعادة التأهيل بعد السكتة الدماغية. بالإضافة إلى السكتة الدماغية، يمكن أن يكون لدينا مدرب السيارات مفيدة لدراسة التعلم الحركي قبل الإصابة، وكذلك في نماذج من مرض باركنسون، والزهايمر، أو إصابات الدماغ الرضية.عندما يصل الماوس إلى وزنه الهدف، بدء دورة تدريبية عن طريق وضع بيليه 45 مليغرام على سطح بيليه مباشرة أمام الفتحة، والسماح للماوس لاسترداد بيليه. عندما الماوس يربط فتحة مفتوحة مع يجري تغذية، واستخدام زوج من ملاقط لعقد بيليه في نفس الموقف الذي الماوس قد استرجع الكريات سابقا. كما يبدأ الماوس لدغة ل بيليه، وسحب بيليه بعيدا ما يقرب من نصف سنتيمتر، بحيث بيليه هو بعيد عن متناول الفم.عندما الماوس يمتد مخلب من خلال فتحة، وتعزيز السلوك عن طريق السماح للماوس لتناول الطعام بيليه. في حين لا مفيدة للتجريب، سجل ما إذا كان يفضل مخلب اليسار أو اليمين. كما المنتسبين الماوس تمديد مخلب مع تناول بيليه، وتعزيز مزيد من السلوك عن طريق حجب بيليه ردا على محاولات لاسترداد بيليه مع الفم واللسان.الحرص على وقف الفئران الخاصة بك من الحصول على بيليه بنجاح دون استخدام مخلب، أو أنها سوف تتعلم العادات السيئة التي يصعب التخلص منها. الانتهاء من إدخال السلوك المطلوب مخلب الوصول عن طريق وضع بيليه 45 ملليغرام أقل من سنتيمتر واحد فقط من الحافة الخارجية لبوابة القفص، بحيث نقطة اليسار أو معظم اليمين من بيليه هو الظل إلى خط يمتد مباشرة من حافة فتحة بوابة القفص. ثم السماح للماوس في محاولة لاسترداد بيليه، ويجري يقظة لإزالة بيليه ومنع استهلاك انها إذا كان ينبغي أن الماوس محاولة استرجاع بعض طريقة أخرى من تمديد مخلب.قبل البدء في الدورة التدريبية، انقر فوق السهم تشغيل في واجهة LabVIEW من المدرب التلقائي وملاحظة قراءة الاستشعار بيليه الطعم، سواء مع وبدون بيليه في المكان. انقر فوق إيقاف لإيقاف تشغيل الاختبار وتغيير هدف استشعار بيليه الطعم إلى قيمة بين تلك القراءات اثنين. ضع قفص الفأرة المعدل على المدرب التلقائي والصق بوابة القفص.ثم محاذاة بيليه إلى حافة الفتحة كما هو الحال في الإجراء اليدوي، وفتح دورة تدريبية جديدة في واجهة LabVIEW. إدخال المعلومات المطلوبة لتسجيل البيانات حول جلسة التدريب وانقر فوق حقل "معرف الماوس" لإدخال اسم الملف لكل جلسة تدريبية. انقر فوق إجمالي الكريات للاستغناء عن خلال حقل روتينية للتحكم في عدد الكريات التي يتم الاستغناء عنها لتجربة واحدة.انقر فوق حقل "إيقاف مؤقت بعد بيليه رقم" لتعيين وقفة ثانية خمس بعد إزالة بيليه المشار إليها من لوحة الغوص، وانقر فوق حقل "توقف طول" لتعيين وقفة بين الوقت الذي تتم إزالة بيليه من لوحة الغوص والوقت يتم الاستغناء عن بيليه جديدة. تعيين المدرب التلقائي لتسجيل يدويا المسافة التي يتم وضع بيليه في مجال المسافة الوصول، وانقر فوق مجلد يحتوي على سجلات الحقل لتحديد موقع الملف لحفظ البيانات التي تم جمعها. بمجرد تعبئة حقول المعلومات، انقر فوق تشغيل لبدء جلسة التدريب.سيقوم المدرب التلقائي بالاستغناء عن الكريات الفردية وتتبع ما إذا كانت تقع من خلال القمع ، حتى يتم صرف العدد الإجمالي للكريات وتم استردادها أو إسقاطها بواسطة الماوس. سوف يتوقف البرنامج تلقائيا عند هذه النقطة. إذا لزم الأمر، يمكن أيضا أن توقف قبل الأوان عن طريق النقر على زر إيقاف.بمجرد إعداد البرنامج ، ضع القفص الرئيسي للماوس ليتم اختباره على العلَم وانقر فوق تشغيل للسماح للماوس بالتحقيق في الفتحة ومن محيطها الجديد غير المألوف. الفئران المدربة مع المدرب التلقائي تعلم مهمة prehension والمعرضة لزيادة واضحة في المهارات الحركية. هذه الزيادة في المهارة مماثلة لتلك التي لوحظ فيها الحيوان يتم تدريب يدويا دون استخدام المدرب التلقائي.تأكد من جعل الفئران تستخدم الكفوف الخاصة بهم. إذا تركتهم يعتقدون أنك تتركهم ينأكلون فقط، فلن يصلوا إليك. يمكن أن يكون سبب الإصابة إلى أي جزء من المسار الحركي لتحديد ما هي آثار الآفة على الأداء الحركي، وكيفية تشجيع الشفاء من الآفة المذكورة.

evaluating-skilled-prehension-in-mice-using-an-auto-trainer

Research

JoVE Journal

Behavior

سلوك

الممارسة المستمرة يحسن الدقة من الحركات المنسقة. ونحن هنا نقدم مهمة التوصل إلى واحد بيليه، الذي يهدف إلى تقييم مهارة التعلم والذاكرة من forelimb في الفئران.

الدراسة موتور مهارة التعلم عن طريق واحدة بيليه المهام الوصول في الفئران

أصبحت نماذج الفئران  شائعة بشكل متزايد في دراسات علم الأعصاب السلوكي.  مع تقدم النماذج ، من المهم تطوير تدابير سلوكية حساسة خاصة بالماوس.  يصف هذا البروتوكول مهمة الوصول إلى مصفوفة المعكرونة ، وهي مهمة حركية ماهرة للاستخدام في نماذج الفئران للسكتة الدماغية.

تعويضية الاطراف استخدام والتقييم السلوكي للسيارات مهارة التعلم بعد حسي حركي إصابة اللحاء في نموذج الفأر من السكتة الدماغية

يتم تقديم نموذج لتحليل اكتساب مهمة وصول الأطراف الأمامية الماهرة عالية الدقة في الفئران.

الاستحواذ على الدقة التي تتطلب مهارات عالية Forelimb الوصول إلى العمل في الجرذان

ويرد نموذج للتدريب وتحليل مهمة التوصل الماهرة الآلي في الفئران. تحليل محاولات سحب يكشف فرعية متميزة من التعلم الحركي.

التحقيق عمليات التعلم المهارات الحركية مع الروبوتية Manipulandum

يعد تطوير استراتيجيات صقل جديدة لفئران المختبر مهمة صعبة تساهم في تحقيق مبدأ 3R. يقدم هذا البروتوكول تدريب الفرس كبرنامج إثراء معرفي لفئران المختبر.

إدخال الفرس التدريب باعتباره إثراء المعرفي للمختبر الفئران

ويصف هذه المخطوطة مهمة شبه إليه التي يوضحها البسط في الفئران. الفئران التوصل إلى فهم وسوبيناتي مانيبولاندوم كروية. الفئران يكافأ بيليه إذا كانت زاوية تشغيل تتجاوز معيار تعيينها من قبل المستخدم. ويزيد هذه المهمة الإنتاجية، حساسية للإصابة، والموضوعية مقارنة بالمهام التقليدية.

المهمة البسط مقبض: أسلوب شبه الآلي لتقييم الدالة فوريليمب في الفئران

القوارض المهرة الوصول يستخدم عادة لدراسة المهارات البارعة، ولكن يتطلب وقتا كبيرا والجهد لتنفيذ المهمة وتحليل السلوك. نحن نصف نسخة آلية من الوصول المهرة مع تتبع الحركة وإعادة الإعمار ثلاثي الأبعاد من مسارات الوصول.

التلقائي الفئران واحد بيليه الوصول مع إعادة الإعمار ثلاثي الأبعاد من مخلب ومسارات أرقام

يصف البروتوكول الحالي كيفية استخدام علم البصريات اللاسلكي جنبا إلى جنب مع تصوير الفيديو عالي السرعة في مهمة واحدة للوصول إلى الإمساك لتوصيف الدوائر العصبية المشاركة في أداء السلوك الحركي الماهر في الفئران التي تتحرك بحرية.

في فيفو التحكم البصري الوراثي اللاسلكي للسلوك الحركي الماهر

تقدم هذه المقالة بروتوكولا يسمح بإجراء تقييم غير جراحي وآلي للأداء الحركي الدقيق ، بالإضافة إلى التعلم الحركي التكيفي والترابطي عند التحديات ، باستخدام جهاز يسمى سلم إيراسموس. يمكن معايرة صعوبة المهمة للكشف عن ضعف الحركة الذي يتراوح من درجات كبيرة إلى درجات دقيقة.

مراقبة التعلم الحركي الدقيق والترابطي في الفئران باستخدام سلم إيراسموس

تصف المقالة الإجراءات التجريبية لنموذج الواقع الافتراضي للمسار الخطي (VR) شائع الاستخدام في الفئران بالإضافة إلى تحديد جدوى تشغيل مهام الواقع الافتراضي المعقدة عن طريق اختبار مهمة تمييز الإشارة على شكل حرف Y.

إجراءات التدريب السلوكي للواقع الافتراضي الثابت في الفئران

تصف الدراسة الحالية اختبار السلوك الحركي الدقيق لفحص العجز الحركي في نماذج القوارض ، بما في ذلك فأر TgF344-AD ، باستخدام التعلم الآلي.

مهمة حركية دقيقة لدراسة حركية المفاصل في نموذج قبل سريري للأمراض التنكسية العصبية

اكتشف طريقة آلية لتقييم المهارات الحركية في الفئران باستخدام مدرب تلقائي. تُحسّن هذه التقنية دقة تحليل السلوك وتُسرّع دراسة التعافي بعد الإصابات العصبية مثل السكتة الدماغية وباركنسون.

تقييم السبق الماهر في الفئران باستخدام مدرب تلقائي

استكشف المزيد من الفيديوهات