在非人类灵长目动物行为评估手巧

该程序的总体目标是定量评估玛卡猴的手部灵活性。这是通过首先将猴子转移到灵长类动物的椅子上来实现的，而不会对动物造成压力。该程序的下一步是每天测量在伸手和抓握任务中每只手的手动表现，在该任务中，猴子必须使用精确抓握收集 50 个小物体。

之后，执行其他三项手动灵巧任务以补充行为评估。该过程的最后一步是根据在四次测试期间收集的视频序列分析性能。最终，可以获得结果，显示中枢神经系统损伤后的运动缺陷以及随后的功能恢复程度，通过定量分析得出的行为参数变化的时间进程

我们现有方法的这种技术的主要优势，例如临床评分，顺便说一句，它受到较大的评分者间变异性的影响，是它真正定量和可靠，具有适度的个体间变异性。这种方法可以帮助回答行为神经科学领域的关键问题，例如病变或神经退行性疾病后中枢神经系统整形重组的机制。该技术的意义延伸到治疗、促进神经再生和/或中枢神经系统损伤后的替代策略，因为非人灵长类动物通常是最初开发治疗策略的临床应用之前的强制性步骤。

在啮齿动物中，非人灵长类动物是灵长类动物特有的专利测试功能，例如手部灵巧性，不适合观察可能的有害次要影响。这种方法的视觉演示至关重要，因为动物训练步骤很难学习，并且必须非常可重复地执行。大家好，我是瑞士弗莱伯格大学神经生理学教授 Eric Ye。

该程序将由几位实验者演示，Ab 博士、Lin 博士，他们都是独立研究员 Melanie Keer 博士，我实验室的博士后和三名博士生以及 doin Zandra、Julie Vidor 和 Pauline Chatan。在行为测试之前，在实验室准备行为设置。用食物颗粒填充不同测试板的井，作为测试期间的奖励。

接下来，将猴子从群养室转移到转移笼中。猴子被训练进入一个隧道，可以进入灵长类动物的椅子，随后定位头部，测量猴子的体重。最后，将灵长类动物椅子上的猴子转移到实验室。

修改后的 Brinkman 板测试是在每次行为会话中要进行的基本参考行为任务。三个数字摄像机用于记录序列以进行离线处理，一个在电路板上方，一个在电路板的每一侧。首先，使用三个摄像头启动视频录制。

将猴子放在 brinkman 板的前面。打开灵长类动物椅子上的右侧窗口，让右手可以使用。测试完成后，猴子会用右手从 50 个槽位中取回食物颗粒。

对于右手，关闭右侧窗口并用颗粒重新填充板。接下来，打开左侧窗口并对左侧指针重复测试。测试结束时，奖励动物一些葡萄干或杏仁。

每次测试结束时重复此过程，以保持整个日常会话的积极性。该程序最困难的方面是在猴子中获得规则和可重复的行为。这是通过采用高度标准化和重复的程序来实现的，例如对给定的猴子使用相同的实验者并在一天中的同一时间进行测试。

brinkman 箱包括 20 个孔，10 个垂直孔和 10 个水平孔。与测试一相比。猴子必须在自由度降低的有限空间内控制手，以执行精确的握持动作。

用颗粒填充板后，关闭盒子的上表面以首先进行测试。在没有视觉控制的情况下，从而依靠触觉探索，打开放置在盒子下方的数码相机。将猴子放在 brinkman 盒子前面。

打开灵长椅的左侧窗口测试左手在没有视觉控制的情况下，当猴子试图取回 20 颗颗粒时，序列由盒子下方的摄像头记录下来。接下来，关闭灵长类动物椅子的左侧窗口。用颗粒重新填充板子，然后打开灵长类动物椅子的右侧窗口。

猴子会用右手重复测试。在没有视觉控制的情况下，当没有视觉控制的测试完成后，打开盒子的顶部刻面以测试抓取颗粒的能力。在视觉控制的 brinkman 盒子中，用颗粒重新填充盒子，让猴子用右手进行测试。

右手测试完成后，关闭灵长类动物椅子的右侧窗户。用颗粒重新装满盒子后，打开灵长类动物椅子的左侧窗口，让猴子进行测试。使用左手，旋转的 Brinkman 板有 32 个孔，分布在四行同心线上。

该测试与改进的 Brinkman 板测试相当，不同之处在于板是旋转的，迫使猴子预测板在顺时针或逆时针方向的位移。用颗粒填充板。使用放置在设置上方的数码相机录制序列。

要开始测试，请打开灵长类动物椅子的右侧窗口。猴子将用右手从 32 个孔中取出颗粒，同时板子顺时针转动。要测试左手，请关闭右侧窗口，用颗粒重新填充板子，然后打开灵长类动物椅子的左侧窗口。

猴子用左手重复任务。最后，每手牌的测试以与刚才显示的相同的方式进行，当牌面转动时。逆时针方向，伸展和抓握拉力任务旨在将理解能力与产生力量的能力相结合。

抽屉顶部放置了一个数码相机来记录试验，以便离线控制数据。各种其他检测器记录离散事件，例如手指进入孔时手触摸旋钮以及从孔中取出沉淀时。要开始测试，请打开灵长类动物椅子的右侧窗口。

当猴子的手接近抽屉旋钮时，光束被打断。此软触发器可用于同步试用版以进行离线处理。猴子必须首先对抽屉的把手施加一个抓力，然后用负载力打开抽屉，从而接触到放置在抽屉内的颗粒。

当抽屉保持打开状态时，用同一只手取出颗粒。再。使用精确握把，猴子将在五个不同阻力级别中的每一种进行 10 次试验。使用右手，设置上的模拟按钮允许在测试后选择电阻水平。

因为右手是完整的。完成当天看到的测试后，用左手在不同的阻力水平上重复测试，喂食并奖励猴子食物。除了在测试期间收到的颗粒外，通常猴子在吃完饭后会收到谷物和水果，猴子会被送回集体饲养室。

本视频中演示的四种行为测试用于研究颈脊髓或运动皮层病变的功能恢复情况。在不存在或存在用于增强测试 1（改良的 Brinkman 板）自发恢复的处理的情况下，分析集中在两个参数上。第一个参数是猴子在 30 秒内取回的弹丸数量给出的分数，垂直槽和水平槽分别计算。

第二个参数是接触时间，定义为从第一根手指插入槽中触摸沉淀到开始从孔中取出沉淀之间的时间间隔。如这一系列图片所示，最左边的图片显示了手接近装有颗粒的插槽。右侧的下一帧对应于联系的时间点。

最右边的帧对应于将颗粒从插槽中取出的时间点。因此，接触时间为 240 毫秒。在这个例子中，接下来显示了由猴子在运动皮层损伤下执行的修改后的 brinkman 板任务得出的代表性数据。

该时间是行为会话的连续天数。垂直虚线红线是进行病变的日期。分数图说明了初始训练阶段、病变前平台期、病变后立即评分急剧下降，最后是向病变后平台期进行性功能恢复。

功能恢复是平台期病变后评分中位数除以 pre legion 评分中位数的比率，即 59%在此示例中，此处显示的是接触时间数据。在这些图表中，每个黑点对应于手指与一个插槽中的弹丸之间的接触时间。对于每节课，每个方向有五次试验。

猴子在每个方向上尝试的前 5 个，灰色条表示中值。由于 CT 的增加反映了缺陷，因此功能恢复是病灶前 CT 的中位数除以平台期病灶后 CT 的比率，约为 28%该图显示了从测试二得出的代表性数据，即猴子在视觉控制下执行任务的 Brinkman 盒子 这里，一个更有意义的参数是定义为采摘颗粒之间的时间间隔的总时间第一个槽位和弹丸的拾取。在最后一个时段中，观察到病灶前总时间中位数与病灶后总时间中位数之间存在统计学上的显著差异。

在最后的会话中，功能恢复计算为 89.6%对于测试三，旋转的 brinkman 板一个敏感参数是前 10 个插槽测得的接触时间。这两个图表来自一只遭受运动皮层损伤的猴子。顶部图形为电路板的顺时针旋转，底部图形为逆时针旋转。

两个垂直的灰色箭头表示在病变后的几个会话中接触时间无限长，因为猴子无法用控制病变的手执行任务。最终图显示了一只猴子在测试四中进行的训练的代表性数据，伸展和抓握绘制任务面板 A 显示了与单次试验负载力（红色）、抓握力（蓝色）和抽屉位移（绿色）期间在线获取的三个参数对应的原始数据。在任务期间还获得了几个标记，旋钮触摸对应于动物第一次触摸旋钮完全打开到抽屉完全打开的时间点，并拣选时间到奖励抓取的时间进行分析。

在展开任务的关键时间点放置了 7 个光标，时间被动物的抓力开始、最大抓力、负载力的开始、最大负载力的开始锁定在抽屉完全打开时锁定的最大负载力时间锁定，时间锁定到拣选时间。图 B 表示在伸手可及的抽屉任务中记录的两个参数的定量结果，即抓取力和负载力。左图显示最大值，右图显示从开始到最大值的斜率值。

此处说明了五种不同的相对阻力水平中的四种 按照此程序，可以考虑进一步分析，例如定性详细观察猴子如何用精确握持进行抓取，以回答其他问题。例如，在病变功能恢复期间出现替代策略以达到相同的鳍运动目标。看完这个视频后，你应该对如何根据针对一系列运动参数的四个行为测试来定量评估非人类灵长类动物的手部灵活性有了很好的了解。

不要忘记，与非人类灵长类动物合作可能非常像艺术家，并且在道德上也很敏感。因此，在执行此程序时应始终采取预防措施，例如防止与猴子直接接触以避免咬伤，以及确保动物福利。