Name: Behavioral Beurteilung der manuellen Geschicklichkeit in nicht-menschlichen Primaten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-11-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 16 min
Description: Lernen Sie die quantitative Bewertung manueller Geschicklichkeit bei Makaken durch Verhaltensaufgaben. Diese Methode ermöglicht zuverlässige Analysen motorischer Defizite und funktioneller Erholung nach ZNS-Läsionen.

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Die Autoren bedanken sich bei Prof. ME Schwab, Dr. P. Freund, Dr. A. Wyss, Dr. S. Bashir, Dr. A. Mir, Dr. J. Bloch, Dr. JF Brunet, Dr. J. danken Aebischer, Dr. A. Meszaros, Dr. V. Goetschman für ihren Beitrag zur vorherigen Experimente und Analysen. Die Versuchsanordnungen wurden von André Gaillard, Bernard Aebischer und Laurent Monney gebaut. Josef Corpataux, Laurent Bossy und Jacques Maillard: In der Tierhaltung wurden die Affen unter der Aufsicht von professionellen Tierpflegern platziert. Véronique Moret (auch Web-Master), Françoise Tinguely, Christine Roulin, Monica Bennefeld, Christiane Marti und Georgette Fischer: Die Verhaltenstests und Analyse der Daten, sowie Histologie, wurden mit dem sehr wertvollen Beiträge von Laboranten durchgeführt. Diese Arbeit wurde von der Swiss National Science Foundation unterstützt wurde, gewährt keine 31-61.857,00, 310000-110005, 31003A-132465 (EMR), 310030-118357, 31003A-104061 (TW), 310030-120411 (ABS), PZ00P3_121646 (ES), Novartis Foundation; The National Centre of Competence in Research (NCCR) zum Thema &quot;Neuronale Plastizität und Reparatur&quot;.

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Keine Interessenskonflikte erklärt.

Obwohl die vorliegende Verhaltensstörungen Aufgaben wurden bisher in unserem Labor im Rahmen von Studien zu den Läsion des Halsmarks oder Läsion des motorischen Kortex mit dem Ziel, verschiedene Behandlungen Test berücksichtigt werden (siehe 14,15,17 und <a href="http://www.unifr.ch/neuro/rouiller">http:/ / www.unifr.ch / Neuro / Rouiller</a> &gt; select &quot;Forschung&quot; in der oberen Leiste Menü, dann&gt; &quot;Motor-System&quot;&gt; &quot;Erholung nach Läsion&quot;), können sie auch eine breitere Anwendung, wie manuelle Geschicklichkeit ist auch ein Aspekt zu prüfen in anderen Pathologien, wie zB Parkinson-Krankheit (MPTP-Affen) oder bei der sensorischen de-afferentation beeinflussen Propriozeption und / oder den Tastsinn (vor allem der Test 2 in Abwesenheit von visuellen Kontrolle). Die Verhaltenstests hier vorgeschlagene geeignet sind, die motorische Kontrolle der distalen Bewegungen der vorderen Gliedmaßen zu untersuchen, wie es in manueller Geschicklichkeit beteiligt. Die Spezifität des Tests wird durch demonstriertdas Fehlen des Defizits (außer für ein paar Tage) im Falle einer Läsion, die nicht beeinträchtigt relevanten Komponenten des Leitsystems: in der Tat, im Falle einer Läsion platziert mehr caudal als die Motoneuronen steuern Handmuskeln, gab es kein Defizit. Die Relevanz der Test 1 kann durch den Vergleich auf Video-Sequenzen zu zwei Zeitpunkten der Post-Läsion Recovery-Kurve, die durch eine Verbesserung der funktionellen Erholung von 25% abweichen, möglicherweise im Zusammenhang mit einer Zelltherapie 17 Gewinner gewürdigt werden. Trotz der anfänglichen, relativ kurze Einarbeitungsphase zu Beginn (Dauer in der Regel 2-3 Monate), sind die Verhaltenstests hier vorgeschlagene relativ &quot;natürlich&quot; und einfach, da im Vergleich zu komplexen (z. B. bedingt) Aufgaben, für die die Ausbildung der Affen kann fast ein Jahr oder mehr. Die positive Verstärkung auf feste Nahrung, die weniger empfindlich auf die ethischen Standpunkt aus als Wasser Deprivation beruht, in der Regel in mehr com verwendetkomplexe Aufgaben 23. Es gibt keine Notwendigkeit, den Affen aus der Nahrung zu entziehen, um stabile und konsistente Ergebnisse zu erhalten. Die Pellets während der Auftragsausführung sind die ersten Zugriff auf das Essen auf den Tag des Verhaltens Sitzung (unter der Annahme, dass die Affen nicht in der vorhergehenden Nacht zu essen, aber zusätzliche Nahrung kann bis zum Ende des Nachmittags des vorhergehenden Tages gegeben werden) . Entscheidend ist, dass jeder Affe der Verhaltensebene Sitzung zur gleichen Zeit des Tages, sowie Wahrung der gleichen Reihenfolge zwischen den verschiedenen Affen bilden eine Gruppe in dem Gehäuse Platz führt. Wie die Affen, die auf externe störende Ereignisse sind, sollte die Verhaltens-Aufgaben in Anwesenheit von Hintergrundmusik durchgeführt werden, Maskierung potenzielle störende Geräusche aus benachbarten Räumen oder Laboratorien. Entscheidend ist, dass während der gesamten Dauer des Experiments (von der Erstausbildung bis zum letzten Tag experimentellen Sitzung, über einen Zeitraum von mehreren Monaten, wenn nicht Jahre), ist eine bestimmte Affentäglich unter der Aufsicht des gleichen Versuchsleiter platziert. Die vorliegende Verhaltenstests, seit mehreren Jahren in unserem Labor verwendet werden, um manuelle Geschicklichkeit zu quantifizieren, sind zu einem gewissen Grad vergleichbar mit anderen Tests der manuellen Geschicklichkeit vor kurzem in der Literatur 24-28 berichtet. Es besteht jedoch ein dringender Bedarf an Tests in verschiedenen Labors (zum besseren Vergleich), die ein vorläufiges Ziel des vorliegenden Berichts ist zu standardisieren. Auf Nachfrage, erläutert die genauen Eigenschaften des Set-ups hier für Tests 1-4 durch den entsprechenden Autor zur Verfügung gestellt werden können, um sie zu replizieren. Über das Thema der regenerativen Medizin (Wiederherstellung nach Läsion des Rückenmarks oder Hirnrinde) kann die vorliegende Palette von Tests geeignet sein, in normalen, nicht-menschlichen Primaten Entwicklungsfragen (z. B. zeitliche Verlauf der motorischen Entwicklung von geschickten Bewegungen)-Adresse, zu untersuchen, Lateralisierung Aspekte (Hand Präferenz / Dominanz) und zu entschlüsseln evolutionären Fragen comparing die motorischen Fähigkeiten der verschiedenen Arten von Primaten, einschließlich des Menschen. Beachten Sie jedoch, dass die Abmessungen der Geräte gemäß den Ziffern &quot;Größe (Dicke und Länge) der Primaten sollten angepasst werden, da es die Aufgabe die Leistung beeinflussen können. In der vorliegenden Studie wurden die Tests auf macaca fascicularis Affen reicht von 2,5 bis 8 Jahre alt und wiegen zwischen 2,5 und 8 kg. Die Länge des Zeigefingers (first, um die Pellets zu manipulieren) reicht von 32 bis 35 mm, während der Umfang des distalen Phalanx (Spitze) des Zeigefingers wurde zwischen 22 und 25 mm bei den Affen in unseren Studien eingeschlossen. Wie in den vorangegangenen Experimenten getestet, sind die gleichen Greifen Tests für Macaca Mulattin als gut. Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren (1996) durchgeführt und vom lokalen (schweizerischen) Veterinärbehörden. Alle experimentellen Verfahren auf der Affens, sowie die Haftbedingungen in der Tierhaltung, wurden im Detail in den jüngsten Berichten aus unserem Labor beschrieben: siehe Referenzen 12-18.

behavioral beurteilung der manuellen geschicklichkeit in nicht-menschlichen primaten

Behavioral Assessment of Manual Dexterity in Non-Human Primates

Das kortikospinale (CS)-Darm-Trakt ist die anatomische Unterstützung der exquisite Motors Fähigkeit, geschickt zu manipulieren kleine Gegenstände, ein Vorrecht, vor allem von Primaten 1. Im Falle einer Läsion, die die CS-Projektionssystem an ihrem Ursprung (Läsion der motorischen kortikalen Arealen) oder entlang der Flugbahn (Halsmarkes Läsion), gibt es einen dramatischen Verlust der manuellen Geschicklichkeit (Hand Lähmung), wie in einigen Tetraplegie oder gelähmte Patienten gesehen . Zwar gibt es einige spontane funktionelle Erholung nach Läsion, bleibt es sehr begrenzt in der Erwachsenen. Verschiedene therapeutische Strategien werden derzeit vorgeschlagen (z. B. Zelltherapie, Neutralisierung von inhibitorischen Axonwachstum Moleküle, die Anwendung von Wachstumsfaktoren, etc), die meist in Nagetieren entwickelt. Doch bevor die klinische Anwendung ist es oft empfehlenswert, um die Machbarkeit, Wirksamkeit und Sicherheit der Behandlung in nicht-menschlichen Primaten zu testen. Dies gilt insbesondere, wenn das Ziel ist es, manuelle Geschicklichkeit nach der Wiederherstellungeine Läsion des zentralen Nervensystems, wie die Organisation des motorischen Systems von Nagetieren ist anders als die Primaten 1,2. Makaken sind hier als ein geeignetes Modell, um Verhaltensänderungen manuelle Geschicklichkeit in Primaten zu quantifizieren, um die Defizite, die sich aus Läsion des motorischen Kortex oder Halsmarkes zum Beispiel messen das Ausmaß der spontanen funktionellen Erholung, und wenn eine Behandlung angewendet wird reflektiert dargestellt, zu bewerten wie viel es kann Verbesserung der funktionellen Erholung. Die Beurteilung des Verhaltens der manuellen Geschicklichkeit ist auf vier verschiedene, komplementäre, zu erreichen und zu begreifen manuellen Aufgaben (Einsatz von Präzisions-Griff, um Pellets zu erfassen), erfordern eine erste Ausbildung der erwachsenen Makaken basiert. Die Vorbereitung der Tiere nachgewiesen wird, sowie die Positionierung in Bezug auf die Verhaltens-Set-up. Die Leistung eines typischen Affe ist für jede Aufgabe dargestellt. Die Erfassung und Analyse der relevanten Parameter reflektiert präzise Hand ManipulationTION, sowie die Kontrolle von Kraft, werden erläutert und demonstriert mit repräsentativen Ergebnissen. Diese Daten werden dann in einen breiteren Kontext gestellt, die zeigen, wie die Verhaltensdaten ausgenutzt werden, um die Auswirkungen einer Querschnittlähmung oder einer Läsion des motorischen Kortex und in welchem ​​Umfang eine Behandlung kann die spontane funktionelle Wiederherstellung zu verbessern, indem untersucht werden verschiedene Gruppen von Affen (behandelt versus Schein zum Beispiel behandelt). Vorteile und Grenzen der Verhaltens-Tests werden diskutiert. Die vorliegende verhaltenstherapeutischen Ansatz steht im Einklang mit früheren Berichten betont die Relevanz der nicht-menschlichen Primaten-Modell im Rahmen von Erkrankungen des Nervensystems 2,3.

Als manuelle Geschicklichkeit ist ein Vorrecht vor allem von Primaten, haben Verhaltensstörungen Aufgaben in Makaken-Affen entwickelt. Vier zu erreichen und zu begreifen prehension Aufgaben-, Mess-Handmanipulation Fähigkeit und Kraft, erlauben die funktionelle Erholung nach einer Läsion des zentralen Nervensystems zu schaffen und die Wirkung einer Behandlung zu testen.

Behavioral Beurteilung der manuellen Geschicklichkeit in nicht-menschlichen Primaten

Der corticospinale (CS) Trakt ist die anatomische Grundlage für die außergewöhnliche motorische Fähigkeit, kleine Objekte geschickt zu manipulieren, ein Vorrecht, das hauptsächlich ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die Feinmotorik von Makaken quantitativ zu bewerten. Dies wird erreicht, indem zunächst der Affe stressfrei auf einen Primatenstuhl überführt wird. Der nächste Schritt des Verfahrens ist die tägliche Messung der manuellen Leistungsfähigkeit jeder Hand bei einer Greif- und Fangaufgabe, bei der der Affe 50 kleine Objekte mittels Präzisionsgriff einsammeln muss.Anschließend werden drei weitere Feinmotorik-Aufgaben durchgeführt, um die Verhaltensbewertung zu ergänzen. Der letzte Schritt des Verfahrens besteht darin, die Leistung anhand der während der vier Tests aufgezeichneten Videosequenzen zu analysieren. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die die motorischen Defizite nach einer Läsion des zentralen Nervensystems sowie das Ausmaß der anschließenden funktionellen Erholung entlang des zeitlichen Verlaufs der aus der quantitativen Analyse abgeleiteten Verhaltensparameter zeigen.Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber unseren bestehenden Methoden, wie beispielsweise der klinischen Bewertung, die übrigens einer hohen Inter-Rater-Variabilität unterliegt, liegt darin, dass sie tatsächlich quantitativ und zuverlässig ist und eine moderate interindividuelle Variabilität aufweist. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Verhaltensneurowissenschaften zu beantworten, beispielsweise nach den Mechanismen, die der plastischen Neuorganisation des zentralen Nervensystems nach einer Läsion oder einer neurodegenerativen Erkrankung zugrunde liegen. Die Bedeutung dieser Technik reicht bis in die Therapie hinein und fördert Strategien zur neuralen Regeneration oder zur Substitution nach einer Schädigung des zentralen Nervensystems, da das nichtmenschliche Primat oft ein obligatorischer Schritt vor der klinischen Anwendung einer ursprünglich entwickelten therapeutischen Strategie ist.Bei Nagetieren ist das nichtmenschliche Primatentestverfahren eine auf Primaten spezifische Funktion, wie beispielsweise die Feinmotorik der Hand, die sich nicht für die Beobachtung möglicher schädlicher Nebeneffekte eignet. Die visuelle Demonstration dieser Methode ist entscheidend, da die Trainingsschritte für das Tier schwer zu erlernen sind und äußerst reproduzierbar durchgeführt werden müssen. Hallo, ich bin Eric Ye, Professor für Neurophysiologie an der Universität Fryberg in der Schweiz.Das Verfahren wird von mehreren Versuchspersonen demonstriert: Dr. Ab, Dr. Lin, die beide unabhängige Forscher sind, Dr. Melanie Keer, einer Postdoktorandin aus meinem Labor, sowie drei Doktorandinnen: Zandra Doin, Julie Vidor und Pauline Chatan. Bevor die Verhaltensversuche beginnen, richten Sie die Versuchsanordnung im Labor ein. Füllen Sie die Vertiefungen der verschiedenen Testplatten mit den Futterpellets, die während der Tests als Belohnung dienen.Überführen Sie den Affen anschließend aus dem Gruppenhaltungsraum in einen Transportkäfig. Der Affe ist darauf trainiert, einen Tunnel zu betreten, der Zugang zu dem Primatenstuhl ermöglicht, woraufhin die Kopfpositionierung erfolgt; messen Sie das Gewicht des Affen. Schließlich überführen Sie den Affen im Primatenstuhl in das Laboratorium.Der modifizierte Brinkman-Brett-Test ist die grundlegende Verhaltensaufgabe, die in jeder Verhaltenssitzung durchgeführt werden muss. Zur Aufzeichnung der Sequenz für die nachträgliche Auswertung werden drei digitale Videokameras verwendet: eine über dem Brett und jeweils eine an jeder Seite des Bretts. Starten Sie zunächst die Videoaufnahme mit den drei Kameras. Stellen Sie den Affen vor das Brinkman-Brett. Öffnen Sie das rechte Fenster des Primatenstuhls, um Zugang zur rechten Hand zu erhalten. Mit der rechten Hand wird der Affe nach Abschluss des Tests die Futterpellets aus den 50 Schlitzen entnehmen.Schließen Sie für die rechte Hand das rechte Fenster und füllen Sie das Brett erneut mit Pellets auf. Öffnen Sie anschließend das linke Fenster und wiederholen Sie den Test für die linke Hand. Belohnen Sie das Tier am Ende des Tests mit einigen getrockneten Rosinen oder einer Mandel.Dieser Vorgang wird am Ende jedes Tests wiederholt, um die Motivation während der gesamten täglichen Sitzung aufrechtzuerhalten. Die schwierigsten Aspekte dieses Verfahrens bestehen darin, regelmäßiges und reproduzierbares Verhalten bei den Affen zu erzielen. Dies wird erreicht, indem ein hochgradig standardisiertes und wiederholtes Vorgehen angewandt wird, beispielsweise durch die Verwendung desselben Versuchsleiters für einen bestimmten Affen und die Durchführung der Testsitzung zur gleichen Tageszeit.Die Brinkman-Box besteht aus 20 Vertiefungen, 10 vertikal und 10 horizontal angeordnet. Im Vergleich zum ersten Test muss der Affe die Hand in einem begrenzten Raum mit reduzierten Freiheitsgraden kontrollieren, um die Präzisionsgriffbewegung auszuführen.Nachdem das Brett mit Pellets gefüllt wurde, schließen Sie die obere Seite der Box, um zunächst den Test durchzuführen. Ohne visuelle Kontrolle und somit ausschließlich auf die taktilen Exploration angewiesen, schalten Sie die unterhalb der Box platzierte Digitalkamera ein. Stellen Sie den Affen vor die Brinkman-Box.Öffnen Sie das linke Fenster des Primatenstuhls, um die linke Hand zu testen. Ohne visuelle Kontrolle wird die Abfolge, während der Affe versucht, die 20 Pellets zu erfassen, von der Kamera unterhalb der Box aufgezeichnet. Schließen Sie danach das linke Fenster des Primatenstuhls. Füllen Sie das Brett erneut mit Pellets auf und öffnen Sie anschließend das rechte Fenster des Primatenstuhls.Der Affe wird den Test mit der rechten Hand wiederholen. In Abwesenheit visueller Kontrolle, nach Abschluss der Tests ohne visuelle Kontrolle, öffnen Sie die obere Seite der Box, um die Fähigkeit zum Greifen von Pellets zu testen. In der Brinkman-Box unter visueller Kontrolle füllen Sie die Box erneut mit Pellets und lassen den Affen den Test mit der rechten Hand durchführen.Wenn der Test mit der rechten Hand abgeschlossen ist, schließen Sie das rechte Fenster des Primatenstuhls. Nachdem die Box erneut mit Pellets gefüllt wurde, öffnen Sie das linke Fenster des Primatenstuhls, und lassen Sie den Affen den Test durchführen. Bei Verwendung der linken Hand weist das rotierende Brinkman-Brett 32 Vertiefungen auf, die in vier konzentrischen Reihen angeordnet sind.Dieser Test ist vergleichbar mit dem modifizierten Brinkman-Brett-Test, mit dem Unterschied, dass das Brett rotiert und der Affe die Verschiebung des Bretts in Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn vorausahnen muss. Füllen Sie das Brett mit Pellets. Die Abfolge wird mit der über dem Aufbau positionierten Digitalkamera aufgezeichnet.Um den Test zu beginnen, öffnen Sie das rechte Fenster des Primatenstuhls. Der Affe wird die Pellets mit der rechten Hand aus den 32 Vertiefungen entnehmen, während sich die Platte im Uhrzeigersinn dreht. Um die linke Hand zu testen, schließen Sie das rechte Fenster, füllen Sie die Platte erneut mit Pellets auf und öffnen Sie das linke Fenster des Primatenstuhls.Der Affe wiederholt die Aufgabe mit der linken Hand. Schließlich wird der Test für jede Hand auf die gleiche Weise wie gerade gezeigt durchgeführt, während sich das Brett dreht. Im Gegenuhrzeigersinn wurde die Greif- und Zug-Aufgabe so konzipiert, dass sie die Auffassungsgabe mit der Fähigkeit zur Kraftentfaltung kombiniert.Über der Schublade wird eine Digitalkamera angebracht, um die Versuche aufzuzeichnen und die Daten anschließend offline zu kontrollieren. Verschiedene weitere Sensoren erfassen diskrete Ereignisse, wie beispielsweise das Berühren des Griffs durch die Hand, wenn der Finger in die Vertiefung eindringt, sowie das Herausziehen des Pellets aus der Vertiefung. Um den Test zu beginnen, öffnen Sie das rechte Fenster des Primatenstuhls.Ein Lichtstrahl wird unterbrochen, wenn sich die Hand des Affen dem Griff des Schubladenknaufs nähert. Dieser sanfte Auslöser kann verwendet werden, um die Probe für die Offline-Verarbeitung zu synchronisieren. Der Affe muss die Schublade öffnen, indem er zunächst eine Grifftkraft auf den Schubladenknauf ausübt und anschließend eine Lastkraft anwendet, um die Schublade zu öffnen und Zugang zu einem in der Schublade befindlichen Pellet zu erhalten.Während die Schublade geöffnet bleibt, wird der Pellet mit derselben Hand erneut entnommen. Unter Verwendung des Präzisionsgriffs führt der Affe 10 Durchgänge auf jeweils fünf verschiedenen Widerstandsstufen durch. Mithilfe einer analogen Taste an der Vorrichtung kann nach dem Test mit der rechten Hand die gewünschte Widerstandsstufe ausgewählt werden.Für die rechte Hand wird der Test vollständig durchgeführt. Wiederholen Sie den Test mit der linken Hand auf den verschiedenen Widerstandsstufen, nachdem die Tests für diesen Tag abgeschlossen sind, und belohnen Sie den Affen mit Futter. Zusätzlich zu den Pellets, die während der Tests erhalten werden, erhält der Affe typischerweise Getreide und Obst; nach dem Fressen wird der Affe in den Gruppenunterkunftsraum zurückgebracht.Die in diesem Video gezeigten vier Verhaltensprüfungen werden in Studien verwendet, um die funktionelle Erholung nach einer Läsion des Halsmarkes oder des motorischen Kortex zu untersuchen. Bei Abwesenheit oder Vorhandensein einer Behandlung, die zur Verbesserung der spontanen Erholung angewendet wird, liegt beim ersten Test, dem modifizierten Brinkman-Brett, der Schwerpunkt der Analyse auf zwei Parametern. Der erste Parameter ist die Punktzahl, die sich aus der Anzahl der von dem Affen innerhalb von 30 Sekunden entnommenen Pellets ergibt, getrennt gezählt für die vertikalen und die horizontalen Schlitze.Der zweite Parameter ist die Kontaktdauer, definiert als das Zeitintervall zwischen dem Einführen des ersten Fingers in den Schlitz, um das Pellet zu berühren, und dem Beginn des Herausholens des Pellets aus der Vertiefung. Wie in dieser Bilderserie veranschaulicht, zeigt das linke Bild die Hand, die sich dem Schlitz mit dem Pellet nähert. Der nächste rechte Bildausschnitt entspricht dem Zeitpunkt des Kontakts.Der rechteste Rahmen entspricht dem Zeitpunkt, zu dem das Pellet aus dem Schlitz entnommen wird. Daher betr&auml;gt die Kontaktzeit 240 Millisekunden. In diesem Beispiel werden anschlie&szlig;end repr&auml;sentative Daten gezeigt, die aus der modifizierten Brinkman-Brett-Aufgabe stammen, die von einem Affen mit einer L&auml;sion des motorischen Kortex durchgef&uuml;hrt wurde.Die Zeitangabe bezieht sich auf die aufeinanderfolgenden Tage der Verhaltenssitzungen. Die vertikale gestrichelte rote Linie markiert den Tag, an dem die Läsion durchgeführt wurde. Der Verlauf der Punktzahl veranschaulicht die anfängliche Trainingsphase, das präläsionäre Plateau, den starken Rückgang der Punktzahl unmittelbar nach der Läsion und schließlich die schrittweise funktionelle Erholung hin zum postläsionären Plateau.Die funktionelle Erholung ist das Verhältnis des medianen Wertes nach der Läsion im Plateau-Zustand zum medianen Wert vor der Läsion, was 59 % beträgt. In diesem hier gezeigten Beispiel handelt es sich um die Kontaktzeit-Daten. In diesen Grafiken entspricht jeder schwarze Punkt der Kontaktdauer zwischen Finger und Pellet in einem Schlitz. Pro Sitzung gab es fünf Versuche pro Orientierung.Die ersten fünf Versuche, die der Affe für jede Orientierung unternimmt, sowie der graue Balken steht für den Medianwert. Da eine Zunahme der CT eine Funktionsstörung widerspiegelt, ergibt sich die funktionelle Erholung aus dem Verhältnis des medianen präläsionellen CT-Werts zum medianen postläsionellen CT-Wert im Plateau, was etwa 28 % beträgt. Dieses Diagramm zeigt repräsentative Daten aus Test zwei, der Brinkman-Box, für einen Affen, der die Aufgabe unter visueller Kontrolle ausführt. Hier ist ein aussagekräftigerer Parameter die Gesamtzeit, definiert als das Zeitintervall zwischen dem Herausholen des Pellets aus dem ersten Schlitz und dem Herausholen des Pellets aus dem letzten Schlitz. Zwischen der medianen Gesamtzeit vor der Läsion und der medianen Gesamtzeit nach der Läsion wurde ein statistisch signifikanter Unterschied beobachtet.In den letzten Sitzungen wurde die funktionelle Erholung mit 89,6 % berechnet. Bei Test drei ist bei der rotierenden Brinkman-Platte ein empfindlicher Parameter die Kontaktzeit, die für die ersten 10 Schlitze gemessen wird. Diese beiden Diagramme stammen von einem Affen, dem eine Läsion des motorischen Kortex zugefügt wurde. Das obere Diagramm zeigt eine Drehung im Uhrzeigersinn und das untere Diagramm eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn der Platte.Die beiden vertikalen grauen Pfeile zeigen an, dass die Kontaktdauer in einigen Sitzungen unmittelbar nach der Läsion unendlich lang war, da der Affe die Aufgabe mit der kontraläsionalen Hand nicht ausführen konnte. Diese letzte Abbildung zeigt repräsentative Daten, die aus einer Sitzung stammen, die von einem Affen beim vierten Test durchgeführt wurde. Das Panel A der „Reach-and-Grasp-Draw“-Aufgabe zeigt die Rohdaten, die drei Parametern entsprechen, die während eines einzelnen Versuchs online erfasst wurden: die Lastkraft in Rot, die Greifkraft in Blau und die Verschiebung der Schublade in Grün. Während der Aufgabe wurden auch mehrere Markierungen erfasst: „Knob touch“ entspricht dem Zeitpunkt, zu dem das Tier den Griff erstmals berührt, „full open“ dem vollständigen Öffnen der Schublade und „picking time“ dem Zeitpunkt des Belohnungsgriffs für die Analyse. Sieben Cursor wurden an kritischen Zeitpunkten während der Entfaltungsaufgabe platziert, zeitlich synchronisiert zum Berühren des Knopfes durch das Tier, zum Beginn der Greifkraft, zur maximalen Greifkraft, zum Beginn der Lastkraft, zur maximalen Lastkraft, zeitlich synchronisiert zum vollständigen Öffnen der Schublade, und zeitlich synchronisiert zum Zeitpunkt des Greifens. Panel B zeigt die quantitativen Ergebnisse für zwei Parameter, die während der Greif- und Zugriffsaufgabe an der Schublade aufgezeichnet wurden, nämlich die Greifkraft und die Lastkraft. Der linke Graph zeigt den Maximalwert, der rechte Graph den Steigungswert vom Beginn bis zum Maximum.Vier der fünf verschiedenen relativen Widerstandsgrade werden hier veranschaulicht. Anschließend können weitere Analysen in Betracht gezogen werden, wie beispielsweise eine qualitative, detaillierte Beobachtung der Art und Weise, wie der Affe mit dem Präzisionsgriff zupacken kann, um zusätzliche Fragen zu beantworten. Zum Beispiel das Auftreten von Ersatzstrategien, um das gleiche feinmotorische Ziel während der funktionellen Erholung von einer Läsion zu erreichen. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man die manuelle Geschicklichkeit bei nichtmenschlichen Primaten anhand von vier Verhaltensprüfungen, die ein Spektrum motorischer Parameter ansprechen, quantitativ bewerten kann.Beachten Sie, dass die Arbeit mit nichtmenschlichen Primaten äußerst anspruchsvoll sein kann und auch ethisch sensible Aspekte aufwirft. Daher sollten stets Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, beispielsweise der Verzicht auf direkten Kontakt mit den Affen, um Bissverletzungen zu vermeiden, sowie die Gewährleistung des Tierschutzes, während dieses Verfahren durchgeführt wird.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

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