大鼠高精度前肢抓取技能任务的习得

本实验的总体目标是研究动物习得复杂四肢伸展取食任务的过程，并分析其在单次训练会话内及会话间的两个学习阶段。首先，让动物熟悉实验人员及学习环境；第二步，训练大鼠在每次用舌头获取食物颗粒前，重新调整其身体姿态。

接下来，大鼠学习如何用四肢抓取放置在基座上的糖丸。一旦确定其偏好的前肢，便调整基座位置，以优化训练期间抓取糖丸时的接近角度。每次试验均被评分记录为成功、掉落或失败。该技术相较于现有方法（如经典的单侧食盘取食任务）的主要优势在于提高了运动学习的难度，从而能够研究更为复杂的肢体运动。

该方法的可视化演示至关重要，因为各个步骤难以通过文字描述充分说明，而通过观看、聆听和阅读每个单独步骤，能够更完整地解释该技术。为准备实验动物，应在实验开始前至少每天处理动物一次，持续五天，每次处理时间应为每只动物10至15分钟。可利用此机会对动物进行称重。

初次接触大鼠时，先让动物适应你的手进入笼内。然后以安全的方式轻轻抓起动物。在食物剥夺前，称量每只动物的体重，以确定其基础体重。

在适应期开始预训练前的三天，启动饥饿方案。按每克体重给予大鼠0.05克标准饲料的剂量喂养。每日可自由饮水。

确保每只大鼠在食物限制期间体重减轻不超过10%。若将多只动物饲养于同一笼中，可能需要分别喂食，以防止优势动物摄食全部食物。为使大鼠熟悉抓取装置，应在正式前训练开始前5天将其放入训练箱中，每天训练10至15分钟。

同时将数个颗粒放入训练箱中，使动物熟悉其气味和味道。最后，在每只动物使用训练箱之间，务必清洁训练箱。雄性和雌性大鼠必须在不同的房间内进行训练。

训练室必须保持安静、无干扰。建议不要在同一项研究中混合使用雄性和雌性大鼠。在大鼠熟悉训练箱后，开始进行预训练。

将每只大鼠放回盒子中，并在滑道开口前方的载玻片上放置一颗糖丸，使动物能够用舌头够到。现在训练大鼠要么跑向笼子后部，再返回到狭缝开口处获取下一颗糖丸，要么后退一步并原地转身，以获取下一颗糖丸。

在执行此任务期间，让大鼠自由探索笼子。如果大鼠未能正确执行此操作，可用镊子轻轻敲击笼子后部以引起其注意。当大鼠移动到笼子后部后，再轻轻敲击笼子前部以吸引其注意力。

回到狭缝开口处。这一步需要耐心，朋友。此时用舌头进行 retrieval 至关重要，通常是动物首选的方法。

在预训练阶段尝试使用前爪取食时，排除标准定义为：当大鼠在规定时间内能够完成特定次数的任务，例如在15分钟内完成50次舌部取食丸剂的操作，即视为已学会该任务。每天对每只大鼠训练至多一小时，直至达到该标准。通常在预训练开始后的数天内即可识别出未能学会任务的大鼠，这些大鼠应在预训练阶段即被排除出研究。

必须继续对大鼠进行禁食处理。应让它们自由获取饮水，并每天监测体重。在任务学习阶段，将训练箱前的载玻片更换为支架。

然后将食丸放置在距离窗口1.5厘米的基座上，使动物无法用舌头触及，只能用前肢获取。为了教会动物如何抓取食丸，先用镊子将食丸移至大鼠嘴边，随后将其移开。当大鼠伸出舌头试图舔舐时，持续以这种方式逗引，直至其前肢伸展。

用其前肢抓取颗粒。在最初的10次抓取尝试中，将基座置于狭缝开口的中央，以确定爪子的偏好。如果在最初的10次试验中有7次或以上使用同一只前肢完成，则认为该前肢为偏好爪；如果未达到此阈值，则继续观察后续的每10次试验组，直至显示出明显的偏好。

还必须在10次试验组之间保持偏好，并通常在确定偏好后进行。将踏板移至与偏好的肢体相对的窗框边缘，从而为动物提供一个更利于接触腭部的角度。使用其偏好的肢体，将每次颗粒呈现记为成功、掉落或失败。

一次掉落包括成功抓取随后丢失食丸。当大鼠成功抓取食丸并将其送至口中最终吃掉时，记为一次成功。每天进行一次训练 session。

使用试验次数限制和时间限制来定义会话持续时间。例如，当达到150次颗粒抓取或1小时时，以先到者为准结束会话。大鼠首次尝试获取颗粒时的成功情况可用于分析其操作的精确性和精细调节能力。

首次尝试成功仅发生在大鼠完成单一整体性动作时。若动作无中断、无迟疑或无单个动作组分的重复，务必始终记录此类成功情况。在运动技能学习过程中，持续保持大鼠处于饥饿状态至关重要。

与训练前相同，切勿限制饮水，每天称量每只大鼠的体重。尽管许多大鼠能够学会该任务，但部分大鼠会失败，可能表现为缺乏动机或失去兴趣。经过多次失败后，它们可能会变得过于急躁和具有攻击性，从而难以学会该任务。

也有些大鼠在早期表现出成功，但随后失去进一步提高的能力，甚至成功率下降。成功可分为两个阶段。通常在第一次训练中观察到代表初步习得的快速学习初始阶段。

第二阶段为熟练运动学习，所需时间更长，表现为在多次训练中对所学任务的巩固。大鼠达到这一学习水平所需的天数各不相同，导致平均学习曲线不够平滑。成功的运动学习还可体现在运动计划的精细调节上。

在每次训练过程中，通过首次尝试获取的颗粒数占所有成功获取颗粒总数的比例，可以衡量此类运动学习的效果。在实施该操作时，重要的是保持冷静，在训练期间为动物提供一个舒适且无噪音的环境，并在监测动物体重的同时进行食物限制。该操作可与其他方法结合使用，例如特定药物处理、不同的成像技术、电生理学方法或基因修饰。

这种多样的实验组合为更深入理解运动学习提供了良好的基础。