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

تركز أبحاثنا على المهارات الحركية الدقيقة في نماذج التنكس العصبي. على وجه التحديد، نهدف إلى استخدام مهمتنا الجديدة كمؤشر حيوي جديد لضعف الحركة الحركية. لقد تقدمت خوارزميات التعلم الآلي في علم الأعصاب النظامي لتوفير طريقة غير متحيزة وتلقائية لتحليل حركة المتجمعة إلى سلوك لا يمكن فك شفرته عادة بالعين البشرية.

من خلال الجمع بين تتبع أجزاء الجسم وطرق التجميع الحاسوبي، نستطيع اكتشاف وتصنيف والتنبؤ بالانتقالات بين حركات بشكل موثوق في مهمتنا الحركية الدقيقة الجديدة. لبدء مرحلة التشكيل التي تستمر 10 أيام، قم أولا بتشغيل الضوء تحت الأحمر، والكاميرا، والكمبيوتر. انقل الأقفاص التي تحتوي على الفئران إلى غرفة الاختبار ودعها تتأقلم لمدة خمس دقائق.

باستخدام وعاء التدريب، قدم واحدة إلى خمس حبيبات على طول الامتداد مع وضع الامتداد بالكامل داخل الجهاز في اليوم الأول. أجر جلسات تدريب لمدة 10 دقائق مع كل. في الأيام التالية، ضع الحبيبات في نهاية الوعاء الأقرب إلى القارض وحركها تدريجيا بعيدا لتشجيع سلوك الوصول إلى الماء.

بمجرد أن تأخذ القوارض الحبيبات من حافة الامتداد فقط، حتى لو كانت فقط بأفواهها، يجب إدخال عرض الحبيبات باستخدام الملقط لتعزيز سلوك الوصول إلى الحبيبات. كافئ القارض فور لمسه الملقط. ثم ارفع الملقط قليلا لتحفيز القارض على الوصول لمسافة أبعد.

في مرحلة الاختبار التي تستمر تسعة أيام، ضع الفئران في الغرفة لتعتاد لمدة ساعة واحدة. ضع شمع الأسنان على المنصة لتثبيتها في مكانها، ثم ضع الوعاء الأول، مع التأكد من أن المقدمة مستوية ومركزية مع فتحة الجهاز. اذكر ملف الفيديو وعرض الدوران مع رقم تعريف الفأر، وتاريخ التسجيل، ووقت التسجيل.

انقل الجرذ إلى الجهاز. أغلق الغطاء وضع قطعة كرتون بيضاء فوقه لصد الضوء. تحقق مرتين من زاوية الكاميرا للتأكد من التقاط المشهد المناسب وضبط الوعاء إذا لم يكن في المنتصف.

اسكب العدد المحدد من الحبيبات في الوعاء واضغط على زر بدء التسجيل. ابق في الغرفة لمراقبة الفأر، وأخذ ملاحظات سلوكية، وتجديد الحبيبات حسب الحاجة. بالنسبة للوعاء العادي، تأكد من أن الحبيبات مرئية ومتاحة فوق حافة الوعاء.

بالنسبة لوعاء Less، تحقق من أن الحبيبات ليست مكدسة وتبقى متفرقة بشكل فضفاض. بالنسبة لوعاء بلينكو، تحقق من توزيع الحبيبات بشكل كاف بين العوائق. أعد الفأر إلى قفصه المنزلي وقدم الطعام المخصص.

امسح الحجرة بمطهر بين. في نهاية اليوم، رش الحجرة بالكامل بالإيثانول للتعقيم. خلال اختبارات القاعدة الأساسية، أظهرت الفئران زيادة في إجمالي المدى مع تعقيد تصميم الوعاء.

تحت علاج الهارمالين، انخفض إجمالي الوصولات عبر جميع أنواع الأوعية مقارنة بالوضع الأساسي، مما يشير إلى ضعف في الوظائف الحركية. خلال البداية الطبيعية، زادت إجمالي الوصول مع صعوبة الوصول إلى الأكبر، مما يظهر استمرار سلوكي رغم تعقيد المهام. ازدادت الإخفاقات مع مباراة بلينكو.

الهارمالين أوقف الأداء المعتاد في الوصول إلى الوصول. قبل علاج الهارمالين، زادت الأعطال مع صعوبة المهام تحت الوضع الأساسي، لكنها ظلت ثابتة تحت الهارمالين. قلل الهارمالين بشكل كبير من معدل تعلم المهمة ومعدل الوصول عبر جميع أنواع الأوعية.

كشف تحليل المساحات باستخدام التعلم الآلي عن وضعيات فريدة واستراتيجية مهمة بين الظروف الأساسية والهارمالين وداخل كل نوع من الوعاء. استخدمت الفئران مقاطع صوتية مميزة تصل داخل كل نوع من الأوعية وخلال ظروف الأوعية المختلفة. كانت الفئران المعدلة وراثيا في TgF344-AD أقل تأثيرا إجماليا مقارنة بالفئران البرية المطابقة.

أظهرت الفئران البرية زيادة في الوصول الإجمالي مع تعقيد الأوعية. بينما كان نوع الأداء متفاوتا داخل كل مجموعة، كان أداء نجاح فئران TgF344-AD أقل بشكل ملحوظ. ومع تزايد تحدي البولينغ، زاد عدد الفشل في كلا النوعين الجيني.

السلوك يمكن أن يسبب الكثير من الضوضاء. خصوصا في مهمتنا حيث يمكن إسقاط الحبيبات من المنصة. نحل هذه المشكلة باستخدام keypoint-MoSeq.

يحسن بروتوكولنا نماذج السلوك البحثية السابقة التي لا تسمح بوجود ميزات مزعجة ذاتيا في الحركة.