Name: Erwerb eines Hochpräzise Skilled Vorderbein Erreichen Aufgabe in Ratten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 59 s
Description: Lernen Sie die Akquisition einer hochpräzisen Vorderbein-Greifaufgabe bei Ratten. Diese Methode ermöglicht die Analyse von Lernphasen innerhalb und zwischen Sitzungen für die Erforschung komplexer motorischer Lernprozesse.

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Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse des Schweizerischen Nationalfonds (Projekt 31003A-149315-1 auf MES und Grant IZK0Z3-150809 zu AZ), auf die AZ Heidi Demetriades Foundation, um den Europäischen Forschungsrat (&#39;Nogorise&#39;) MES- und finanziert die Christopher und Dana Reeve Foundation (CDRF).

Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien der Veterinäramt des Kantons Zürich, Schweiz durchgeführt. 1. Tier Handhabung und Habituation <ol><li> Tiertransporter Hinweis: 5 Tage vor dem Beginn des Experiments, führen Sie Schritt 1.1.1 täglich. <ol><li> Für Verhaltensexperimente, gewöhnen die Tiere an den Experimentator. Haben täglichen Umgang Stunden à 10-15 Minuten pro Tier. Reinigen Sie die Box nach Sitzung jedes Tieres. <ol><li> Zunächst legen Sie die Hand des Experimentators in einen Käfig ermöglicht, das Tier zu erforschen und zu riechen vertraut gemacht mit dem Versuchsleiter zu werden. </li><li> Als nächstes heben Sie das Tier mit der Hand des Experimentators in einer sicheren Weise durch Ergreifen Körper der Ratte zwischen den Vorder- und Hinterpfoten so dass weitere Einarbeitung. </li></ol></li><li> Wiegen Sie jedes Tier täglich um eine Grundlinie Körpergewicht vor der Nahrungsentzug erhalten. </li></ol&gt; </li><li> Gerät Habituation und Lebensmittel Familiarization <ol><li> Wiegen Sie jedes Tier täglich um eine Grundlinie Körpergewicht vor der Nahrungsentzug erhalten. </li><li> Beginnen Nahrungs berauben Ratten 3 Tage vor Beginn der Vorausbildung auf einer Standardlabordiät. Geben Ratten 0,05 g Futter pro 1 g Körpergewicht pro Tag (zB eine Ratte mit einem Gewicht von 200 g, beginnen Sie mit 10 g Futter). Stellen Sie sicher, das Körpergewicht um mehr als 10% pro Tag nicht abnehmen durch Überwachung Körpergewicht täglich. <ol><li> Wenn mehrere Tiere in einem Käfig gehalten, können dominant Ratten mehr als weniger Herrschenden zu essen. Für den Fall, das Körpergewicht eines Tieres ab, das Tier zu füttern, anstatt separat Gruppe Fütterung. Geben Sie Wasser ad libitum. </li></ol></li><li> Um die Ratte mit der Greifvorrichtung bekannt zu machen, legen Sie das Tier in das Trainingsfeld (Abbildung 1). Haben Zuckerpellets in dem Trainingsfeld in der Nähe der schlitzförmigen Öffnung angeordnet, um das Tier mit dem Futterpellets vertraut. Führen Sie diese step 10-15 Minuten täglich über 3 Tage. </li></ol></li></ol> 2. Pre-Training und Motorik Learning <ol><li> Pre-Training <ol><li> Einen Tag nach der Einarbeitung, legen Sie das Tier in das Trainingsfeld und legen Sie das Pellet in engem Zusammenhang mit der Schlitzöffnung, damit es durch das Tier Zunge erreicht werden kann. Tiere, die Pellets mit ihren Vorderbein abrufen während der Pre-Training ausschließen Hinweis: In diesem Stadium ist Pellet Retrieval mit der Zunge und in der Regel von entscheidender Bedeutung Methode der Wahl des Tieres. Pellets sollte auf keinen Fall mit der Vordergliedmaße erfasst werden, bis der erste Tag des motorischen Lernens, um eine angemessene Überwachung der gelernt Erreichen Aufgabe zu ermöglichen. Pellet Abruf mit dem Vorderbein während der Pre-Training ist ein Ausschlusskriterium und ist in den meisten Fällen nicht beobachtet. </li><li> Unterrichten Sie die Ratte entweder auf der Rückseite des Käfigs führen und zum Schlitzöffnung oder einen Schritt zurück und drehen sich um die eigene Achse, um die nächste Futterpellet mit erhaltendie Zunge. Nehmen Sie sich Zeit für das Tier, um den Käfig zu erforschen, führen nach hinten und zur Schlitzöffnung. Wenn das Tier nicht ordnungsgemäß die Aufgabe ausführen, verwenden Sie eine Zange zu klopfen Sie leicht am Ende hinter dem Käfig und fangen die Aufmerksamkeit des Tieres. Sobald das Tier ist an der Rückseite, klopfen Sie leicht an der Käfigvorder, um das Tier zu der Schlitzöffnung zu führen. Hinweis: Wenn das Tier eine definierte Standardwert erreicht (zB 50 erfolgreiche Pellet Abfragen mit der Zunge in weniger als 15 min), qualifiziert sich das Tier für den motorischen Lernphase. Am Tag 1 und 2 der vor dem Training können die Lernenden bereits aus Nicht-Lernenden unterschieden werden. Non-Lernende aus der Studie in diesem Schritt ausgeschlossen werden. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass eine hohe Anzahl an nicht-Lernenden während des Motorlernschritt (2.2). </li><li> Während vor dem Training, Nahrung zu entziehen Ratten auf einem Standard-Labordiät. Geben Sie Wasser ad libitum. Überwachen Körpergewicht täglich während der gesamten Studie. Machennicht verwenden, gleiche Zimmer zu männlichen und weiblichen Ratten zu trainieren. Stellen Sie sicher, einen ruhigen und lärmfreien Umgebung für das Tier. </li></ol></li><li> Bestimmung von Paw Vorlieben und Motorik Learning <ol><li> Während der ersten Sitzung des motorischen Lernens, ersetzen Sie den Schieber vor dem Fenster mit einem Beitrag. Setzen Sie den Zucker Pellet etwa 1,5 cm vom Fenster auf der Post, so dass das Tier das Pellet mit seiner Zunge nicht erreichen, sondern nur abrufen durch eine präzise forelimb Erreichen und Greifen Bewegung. <ol><li> Um Pellet Abruf durch den Vorderbein durchzusetzen, verwenden Sie eine Zange, um sanft zu bringen das Pellet in der Nähe von Mund des Tieres und Einfahren des Pellets während das Tier versucht Verbrauch mit der Zunge. Diese Aufgabe wiederholt, bis das Tier streckt die Vordergliedmaße und greift ein Pellet. </li></ol></li><li> Legen Sie die Post von zentraler Bedeutung für die Fensteröffnung. Um Pfote Vorlieben bestimmen, genau zu beobachten, die ersten 10 Versuche auf Trainingstag 1. Mehr als 70% der reacHing Versuchen (dh 7 von 10) mit der gleichen forelimb ausgeführt werden. Wenn dies nicht erreicht wird, mit einer weiteren Runde von 10 Studien fort, bis die 70% -Schwelle erreicht. </li><li> Nach paw Präferenzkalkulation, verschieben die Post in Richtung der bevorzugten Vorderbein und richten zentralen bis zur Grenze der Fensteröffnung. Bevorzugte paw Ausrichtung bedeutet, dass der Beitrag wird im Gegensatz zu der jeweiligen Pfote verlagert, um einen optimalen Winkel zu erreichen (Abbildung 1B, C) ​​zu ermöglichen. </li><li> Klassifizieren eine Studie definiert als eine neue Pellet an das Tier präsentiert, so erfolgreich (zu erreichen, zu erfassen, abrufen und essen das Pellet), Tropfen (zu erreichen, Verständnis und Pellet zu verlieren während Retrieval) oder nicht (Knock-Pellet von der Post). Notieren Sie sich jede Prüfung in Ihrem Blatt und die Daten nach dem Versuch zu analysieren. </li><li> Führen einer täglichen Sitzung aus einer festgelegten Anzahl von Versuchen (beispielsweise 150) oder einer maximalen Zeit (beispielsweise 1 Stunde) für jedes Tier. </li><li> Untersuchen Präzision und Feinabstimmungder Bewegung mit ersten Versuch Analyse. Ein erster Versuch wird durch das Greifen des Pellets in einem einzigen monolithischen Bewegung ohne Unterbrechung, Zögern oder Wiederholung der einzelnen Bewegungskomponenten definiert. Beachten Sie sorgfältig jedes Verständnis von der Ratte. <ol><li> Wenn die Ratte zögert oder fährt während einer Reichweite oder versucht mehrere Versuche, um das Pellet vollständig zu erfassen, beachten Sie die entsprechenden Studie als Erfolg jedoch nicht erste Versuch. Wenn das Tier des Pellets in einem einzigen monolithischen Reichweite erfolgreich ergreift, notieren Sie die jeweilige Studie als erfolgreich erster Versuch in einer separaten Spalte in Ihrem Blatt. </li></ol></li><li> Während der motorischen Lernens, Nahrung zu entziehen Ratten auf einem Standard-Labordiät. Geben Sie Wasser ad libitum. Überwachen Körpergewicht täglich während der gesamten Studie. </li></ol></li></ol>

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<li>Buitrago, M. M., Ringer, T., Schulz, J. B., Dichgans, J., Luft, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+motor+skill+and+instrumental+learning+time+scales+in+a+skilled+reaching+task+in+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+brain+research%22%5BJournal%5D)">Characterization of motor skill and instrumental learning time scales in a skilled reaching task in rat.</a> Behavioural brain research. 155, 249-256 (2004).</li>
<li>Geurts, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Knockout+rats+via+embryo+microinjection+of+zinc-finger+nucleases%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Knockout rats via embryo microinjection of zinc-finger nucleases.</a> Science. 325, 433(2009).</li>
<li>Tews, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+microRNA-mediated+downregulation+of+Nogo-A+in+transgenic+rats+reveals+its+role+as+regulator+of+synaptic+plasticity+and+cognitive+function%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Synthetic microRNA-mediated downregulation of Nogo-A in transgenic rats reveals its role as regulator of synaptic plasticity and cognitive function.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , (2013).</li>
<li>Li, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heritable+gene+targeting+in+the+mouse+and+rat+using+a+CRISPR-Cas+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Heritable gene targeting in the mouse and rat using a CRISPR-Cas system.</a> Nature. 31, 681-683 (2013).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen

. Die in dieser Studie gezeigt Paradigma aus Buitrago et 18 al angepasst und unterscheidet sich von der klassischen Einzelpellet Erreichen Paradigma 17 vor allem in zwei Punkten: Zunächst studiert in-session Verbesserung ermöglicht die Analyse des gelernten Aufgabe innerhalb eines Tages, die eine andere Ebene der Informationen, wie Untersuchung des schnellen Lernkomponente im Vergleich zum langsamen Lernkomponente von den durchschnittlichen Tageswerten...

Bewegungssteuerung ist eine Kernaufgabe des zentralen Nervensystems (ZNS). Motorik ist die Haupt meßbare Ausgabe des ZNS-Funktion und die Haupt Möglichkeit des Individuums mit der externen Welt zu kommunizieren. Das Verständnis der Prinzipien der Motorik und der Mechanismen, die zugrunde liegen, das Erlernen einer motorischen Aufgabe ist derzeit eine der großen Herausforderungen in der Neurowissenschaft. Morphologischen, physiologischen und molekularen Veränderungen wurden beim Erwerb eines neuen Kraft Aufgabe gefunden. Zum Beispiel die Form und die Anzahl der Synapsen verändern als Reaktion auf Fachkraftausbildung 1-5, und funktionelle Veränderungen der synaptischen Maschinen wurden nach motorischen Lernens beobachtet. Synaptischen Antworten wurden in den Verbindungen der forelimb darstellende Bereich des ausgebildeten motorischen Kortex im Vergleich zum ungeschulten Hemisphäre des gleichen Tier oder Antworten von trainierten Tieren und 6,7 höher. Elektrophysiologische Beobachtungen legen nahe, dass auch Langzeit-Potenzierung (LTP) und Lang-term Depression (LTD), wie Mechanismen finden während des Erlernens einer neuen motorischen Fertigkeit, und daß im Bereich der synaptischen Betrieb, der zwischen den begrenzenden Grenzen von LTP und LTD Sättigung definiert ist, wird modifiziert 8. Weiterhin hat es sich gezeigt, dass Aktivität und Plastizität Marker Vermittlermoleküle wie c-fos, GAP-43 oder BDNF auch Plastizität Hemmung Moleküle wie Nogo-Anzeige regulatorische Funktionen für das Lernen bedingten neuronalen Plastizität 9-16. Diese Fortschritte zu einem besseren Verständnis der Mechanismen des motorischen Lernens zugrunde liegenden konnte nur mit dem Einsatz von Verhaltensparadigmen, die eine präzise Kontrolle des Erwerbs eines neuen motorischen zB Fach forelimb reich erlauben erreicht werden. Nur eine gut strukturierte Verhaltensaufgabe ermöglicht die Überwachung und Erfassung Korrelat Änderungen, die nach dem Lernen und Ausführung der jeweiligen Aufgabe auftreten. Hier wir visuell eine modifizierte Version des Fach forelimb demonstrierenSingle-Pellet Erreichen Aufgabe bei Ratten von Buitrago et al. 17 Die vorgestellte Paradigma angepasst erlaubt die Analyse der Bewegungserfassung in einem täglichen Trainingseinheit (max-session), die die schnelle Lernkomponente und Grunderwerb sowie qualifizierte motorische Lernen über mehrere Sitzungen (zwischen den Sitzungen), die die langsamen Lernkomponente und die Wartung der gelernt Aufgabe 18. Wichtig ist, erhöht diese Verhaltensparadigma den Schwierigkeitsgrad und die Komplexität der motorischen Aufgabe auf zwei Funktionen: Erstens, die Ratten darauf trainiert, um ihre Achse nach jedem Griff drehen und so ihre Körper neu auszurichten vor der nächsten Pellet Reichweite und erneuern der Körper Ausrichtung und verhindert ständige Bewegung der Ausführung aus dem gleichen Winkel. Zweitens werden die Pellets aus einem vertikalen Pfosten vor dem Käfig geholt. Aufgrund des geringen Durchmessers der Post, Pellets kann leicht erfordern eine genaue Verständnis für eine erfolgreiche Wiederherstellung und p gekicktreventing einfaches Abziehen des Pellets gegenüber dem Tier. Solche komplexen Verhaltenstests ermöglicht tiefere Einblicke in die Mechanismen des motorischen Lernens zugrunde. Im Vergleich zu Mäusen, Ratten sind überlegen in ihrer Leistung von komplexen Verhaltensaufgaben und somit besser geeignet für komplexe Paradigmen, wie in dieser Studie dargestellt. Angesichts der zunehmenden genetischen Möglichkeiten für Ratten 19,20, die Kombination von präzisen und gut kontrollierte Verhaltenstestverfahren mit genetischen Manipulationen, Imaging und physiologischen Techniken stellt ein leistungsfähiges Tool-Box, um die neurobiologischen Grundlagen des motorischen Lernens und Gedächtnis besser zu verstehen.

<table><tbody><tr><td>Trainingsbox</td><td></td><td></td><td>Self Made</td></tr><tr><td>Pedestal</td><td></td><td></td><td>Self Made</td></tr><tr><td>Zuckerpellets</td><td>TSE Systems Intl. Gruppe</td><td></td><td>45 mg staubfreie Präzisionspellets</td></tr><tr><td>Sprague Dawley Ratten</td><td></td><td></td><td>5-6 Wochen alte Rüden Laptop</td></tr><tr><td>Computer</td><td>Hewlett Packard</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stoppuhr</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pinzette</td><td>Fine Science Tools (FST)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Excel</td><td>Microsoft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Prism</td><td>GraphPad</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Waagenzähler</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

erwerb eines hochpräzise skilled vorderbein erreichen aufgabe in ratten

Acquisition of a High-precision Skilled Forelimb Reaching Task in Rats

Bewegungen sind die wichtigste messbare Leistung der Funktion des Zentralnervensystems. Die Entwicklung von Verhaltensparadigmen, die eine detaillierte Analyse des motorischen Lernens und der motorischen Ausführung ermöglichen, ist von entscheidender Bedeutung, um die Prinzipien und Prozesse zu verstehen, die der motorischen Funktion zugrunde liegen. Hier stellen wir ein Paradigma vor, um den Bewegungserwerb innerhalb einer täglichen Trainingseinheit (innerhalb der Sitzung) zu untersuchen, die die schnelle Lernkomponente und den primären Erwerb darstellt, sowie das qualifizierte motorische Lernen über mehrere Trainingseinheiten (zwischen den Sitzungen), was die langsame Lernkomponente und die Konsolidierung der erlernten Aufgabe darstellt. Dieses Verhaltensparadigma erhöht den Schwierigkeitsgrad und die Komplexität der motorischen Aufgabe aufgrund von zwei Merkmalen: Erstens richtet das Tier seinen Körper vor jeder Pelletentnahme neu aus, was eine erneute Orientierung erzwingt und die Bewegungsausführung aus demselben Winkel verhindert. Zweitens werden die Pellets von einem vertikalen Pfosten gegriffen, der dem Durchmesser des Pellets entspricht und vor dem Käfig platziert wird. Dies erfordert ein präzises Greifen für eine erfolgreiche Pellet-Entnahme und verhindert somit ein einfaches Ziehen des Pellets in Richtung Tier. In Kombination mit neuartigen genetischen und bildgebenden und elektrophysiologischen Technologien wird diese Verhaltensmethode dazu beitragen, die morphologischen, anatomischen und molekularen Grundlagen des motorischen Lernens und des Gedächtnisses zu verstehen.

Erfolgreiche Motor Erwerb von Fähigkeiten ist nur durch konsequente Praxis erreicht. Trotz sorgfältiger Prüfung aller Aspekte, einige Ratten fehlschlagen, um die Aufgabe (Abbildung 2) zu lernen. Diese &quot;Nicht-Lernenden entweder Motivation fehlt, was zu einigen oder nicht vorhanden Versuche der Pellet Abruf aus dem Beginn des Experiments oder allgemein zu verlieren Interesse an der Griff nach den Pellets, die zu kontinuierlichen Fehlversuchen. Dagegen zeigen einige Tiere aggressiv und über motivierte...

Es wird ein Paradigma vorgestellt, um den Erwerb einer hochpräzisen geschickten Aufgabe zum Erreichen der Vordergliedmaßen bei Ratten zu analysieren.

Erwerb eines Hochpräzise Skilled Vorderbein Erreichen Aufgabe in Ratten

Movements are the main measurable output of central nervous system function. Developing behavioral paradigms that allow detailed analysis of motor ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, den Erwerb einer komplexen Aufgabe zum Greifen mit vier Gliedmaßen sowie die Analyse ihrer beiden Phasen innerhalb des Sitzungslernens und zwischen den Sitzungen zu untersuchen. Dies wird erreicht, indem das Tier zuerst mit dem Experimentator und der Lernumgebung vertraut gemacht wird. Der zweite Schritt besteht darin, der Ratte beizubringen, ihren Körper vor jedem Herausholen eines Futterpellets mit der Zunge neu auszurichten. Anschließend lernt die Ratte, mit ihren vier Gliedmaßen nach dem auf einem Sockel platzierten Zuckerpellet zu greifen. Sobald die bevorzugte Vordergliedmaße bestimmt ist, wird der Sockel verschoben, um den Zugriffswinkel für das Greifen des Pellets während der Trainingsphase zu optimieren. Jeder Versuch wird als Erfolg, als Fall oder als Fehlschlag bewertet. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden, wie der klassischen Einzel-Palpen-Erreichbarkeitsaufgabe, besteht darin, die Schwierigkeit des motorischen Lernens zu erhöhen, wodurch die Untersuchung komplexerer fremder Bewegungen ermöglicht wird.Die visuelle Demonstration dieser Methode ist entscheidend, da die einzelnen Schritte schwer allein durch einen schriftlichen Text erklärbar sind; das Sehen, Hören und Lesen der einzelnen Arbeitsschritte ermöglicht eine vollständigere Erläuterung der Technik. Um die Tiere auf das Experiment vorzubereiten, sollten sie mindestens fünf Tage lang täglich gehandhabt werden; diese Sitzungen sollten jeweils 10 bis 15 Minuten pro Tier dauern. Nutzen Sie diese Gelegenheit, um sie zu wiegen.Wenn Sie eine Ratte zum ersten Mal anfassen, lassen Sie die Tiere zunächst daran gewöhnen, dass sich Ihre Hand in ihrem Käfig befindet. Heben Sie das Tier dann vorsichtig und sicher an. Wiegen Sie jedes Tier, um vor der Nahrungsentzugphase das Ausgangsgewicht festzustellen.Drei Tage vor Beginn des Vor-Trainings in der Gewöhnungsphase beginnen Sie mit dem Hungernprotokoll. Geben Sie den Ratten nur 0,05 Gramm Standardfutter pro Gramm Körpergewicht. Der tägliche Zugang zu Wasser sollte nicht eingeschränkt werden.Stellen Sie sicher, dass jedes Tier während der Phase der Futterbeschränkung nicht mehr als 10 % seines Körpergewichts verliert. Falls mehrere Tiere in einem Käfig gehalten werden, ist es vermutlich notwendig, sie einzeln zu füttern, damit das dominante Tier nicht die gesamte Nahrung frisst. Um die Ratte mit der Greifvorrichtung vertraut zu machen, stellen Sie sie fünf Tage vor Beginn des Vortrainings täglich für 10 bis 15 Minuten in die Trainingsbox.Stellen Sie außerdem mehrere Pellets in die Trainingsbox, um das Tier mit ihrem Geruch und Geschmack vertraut zu machen. Reinigen Sie abschließend die Trainingsbox zwischen der Exposition jedes Tieres. Männliche und weibliche Ratten müssen in getrennten Räumen trainiert werden.Der Trainingsraum muss ruhig und still sein. Vorzugsweise sollten männliche und weibliche Ratten nicht in derselben Studie gemischt werden. Nachdem die Ratten mit der Trainingsbox vertraut gemacht wurden, beginnen Sie mit dem Vor-Training.Jedes Tier zurück in die Box bringen und einen Zuckerpellet auf den Objektträger vor der Schlitzöffnung legen, sodass das Tier ihn mit der Zunge erreichen kann. Bringen Sie der Ratte nun bei, entweder zum hinteren Ende des Käfigs zu laufen und zur Schlitzöffnung zurückzukehren, um den nächsten Pellet zu erhalten, oder einen Schritt zurückzutreten und sich um die eigene Achse zu drehen, um erneut Zugang zu erhalten. Um einen weiteren Pellet zu erhalten.Lassen Sie die Ratte den Käfig während der Durchführung dieser Aufgabe erkunden. Falls die Ratte dies nicht ordnungsgemäß tut, klopfen Sie vorsichtig mit einer Pinzette an das hintere Ende des Käfigs, um ihre Aufmerksamkeit zu erregen. Sobald die Ratte sich an das hintere Ende des Käfigs begibt, klopfen Sie vorsichtig an das vordere Ende des Käfigs, um ihre Aufmerksamkeit zu lenken.Zurück zur Spaltöffnung. Dieser Schritt erfordert Geduld, Kumpel. Das Zurückholen mit der Zunge ist an diesem Punkt entscheidend und normalerweise die bevorzugte Methode des Tieres.Ein Versuch der Pellet-Retrieval-Abfrage mit der Zunge während der Prätrainingsphase besteht darin, als Ausschlusskriterium das Erlernen der Aufgabe wie folgt zu definieren: Die Ratte muss die Aufgabe innerhalb eines bestimmten Zeitraums eine vorgegebene Anzahl Male ausführen können, beispielsweise 50 Pellet-Retrievals innerhalb von 15 Minuten. Trainieren Sie jede Ratte täglich bis zu einer Stunde lang, bis dieses Kriterium erfüllt ist. Ratten, die nicht lernen, können gewöhnlich innerhalb weniger Tage des Prätrainings identifiziert werden. Sie sollten während des Prätrainings von der Studie ausgeschlossen werden.Es ist wichtig, die Ratten weiterhin zu entwöhnen. Sie sollten freien Zugang zu Wasser behalten, und ihr Gewicht sollte täglich überwacht werden. Ersetzen Sie für das Aufgabenlernen den Schlitten vor der Trainingsbox durch ein Podest.Danach das Pellet auf den Sockel legen, der 1,5 Zentimeter vom Fenster entfernt ist, sodass es mit der Zunge nicht erreichbar ist, sondern nur mit einer Vordergliedmaße. Um dem Tier das Greifen des Pellets beizubringen, bewegen Sie das Pellet mit einer Pinzette nahe an den Rattenmund heran und ziehen es dann wieder zurück. Wenn die Ratte die Zunge herausstreckt und versucht, das Pellet abzulecken, setzen Sie das Reizen auf diese Weise fort, bis die Ratte sich streckt.Die Vordergliedmaße, um den Pellet zu greifen. Während der ersten 10 Greifversuche wird der Sockel in der Mitte der Schlitzöffnung positioniert, um die Vorderpfoten-Präferenz zu bestimmen. Wenn sieben oder mehr der ersten 10 Versuche mit derselben Vordergliedmaße durchgeführt werden, gilt diese als bevorzugte Pfote; wird diese Schwelle nicht erreicht, wird mit der Auswertung weiterer Blöcke von jeweils 10 Versuchen fortgefahren, bis eine Präferenz erkennbar ist.Eine Präferenz muss ebenfalls zwischen 10 Testblöcken aufrechterhalten werden und wird im Allgemeinen nach der Bestimmung der Präferenz festgelegt. Verschieben Sie das Podest zur Fensterkante entgegen dem bevorzugten Gliedmaßen, wodurch dem Tier ein besserer Zugangswinkel zum Gaumen ermöglicht wird. Bewerten Sie jede Pellet-Präsentation mit der bevorzugten Gliedmaßen als Erfolg, als Fall oder als Fehlschlag. Ein Fall beinhaltet einen erfolgreichen Griff, dem der Verlust folgt. Ein Erfolg tritt ein, wenn die Ratte das Pellet erfolgreich ergreift und es zum Maul führt, um es schließlich zu fressen. Führen Sie eine Sitzung pro Tag durch.Verwenden Sie eine Begrenzung der Versuchsanzahl und eine Zeitbegrenzung, um die Sitzungsdauer festzulegen. Beenden Sie beispielsweise die Sitzung nach entweder 150 Pellet-Griffversuchen oder einer Stunde, je nachdem, welches Kriterium zuerst eintritt. Präzision und Feinabstimmung können anhand der Analyse des Erfolgs einer Ratte beim ersten Versuch, ein Pellet zu ergreifen, bestimmt werden.Ein Erfolg beim ersten Versuch tritt nur dann ein, wenn die Ratte eine einzige, zusammenhängende Bewegung ausführt. Solche Erfolgsarten sollten stets vermerkt werden, ohne Unterbrechung, Zögern oder Wiederholung einzelner Bewegungskomponenten. Während des motorischen Lernens ist es wichtig, die Ratten weiterhin unterzufüttern.Wie während des Vor-Trainings niemals den Zugang zu Wasser einschränken und jede Ratte täglich wiegen. Obwohl viele Ratten die Aufgabe erlernen, scheitern einige; sie könnten ungenügend motiviert sein oder das Interesse verlieren. Nach mehreren Fehlversuchen können sie zu hektisch und aggressiv werden, um die Aufgabe zu erlernen.Es gibt auch Ratten, die anfänglich Erfolg zeigen, dann jedoch ihre Fähigkeit zum Lernen verlieren oder sogar im Erfolg zurückgehen. Der Erfolg kann in zwei Phasen unterteilt werden. Eine anfängliche schnelle Lernkomponente, die den primären Erwerb darstellt, wird gewöhnlich in der ersten Trainingssitzung beobachtet.Die zweite Phase besteht aus dem erlernten motorischen Lernen, das mehr Zeit in Anspruch nimmt und die Konsolidierung der gelernten Aufgabe über mehrere Sitzungen hinweg darstellt. Ratten benötigen eine unterschiedliche Anzahl von Tagen, um dieses Lernniveau zu erreichen, was zu gemittelten Kurven führt, die nicht besonders glatt sind. Ein weiterer Ausdruck erfolgreichen motorischen Lernens zeigt sich in der Feinabstimmung des motorischen Plans.Bei jeder Trainingssitzung kann der Anteil der Pellets, die im ersten Versuch im Vergleich zu allen Erfolgen zurückgeholt wurden, diese Form des motorischen Lernens messen. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, ruhig zu bleiben, eine komfortable und geräuscharme Umgebung während der Sitzungen bereitzustellen und die Tiere unter gleichzeitiger Überwachung ihres Gewichts futterrestriktiert zu halten. Dieses Verfahren kann mit anderen Methoden kombiniert werden, wie beispielsweise der Behandlung mit spezifischen Wirkstoffen, unterschiedlichen Bildgebungsverfahren, der Elektrophysiologie oder genetischen Modifikationen.Diese Vielzahl an experimentellen Kombinationen bietet eine gute Grundlage für ein besseres Verständnis des motorischen Lernens.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Der gelernte Erreichen Skala teilt die Bewegung durch ein Vorderbein in einer Reichweite für Lebensmittel handeln zu Verbundelementen von denen jede mit einem Drei-Punkte-Skala bewertet werden. Die Rating-Skala ist für eine normale Ratte beschrieben und können nach Auswertung neurologischen Bewegungsstörungen angewandt werden.

The Structure of Skilled Vorderbein Reaching in den Rat: A Movement Rating Scale

Die Vermicelli und Capellini Handhabung Tests der Vorderpfote Geschicklichkeit nutzen die natürliche Neigung von Nagern auf Lebensmittel mit geschickten Vorderpfote und stellige Bewegungen zu manipulieren. Die Tiere werden auf Video aufgezeichnet beim Umgang kurze Stränge von rohem trockenen Nudeln. Slow motion Video-Wiedergabe ermöglicht die Quantifizierung der Vorderpfote Anpassungen.

Die Vermicelli und Capellini Handhabung Tests: Einfache quantitative Maßnahmen der geschickten Vorderpfote Funktion bei Ratten und Mäusen

Persistent Praxis verbessert die Präzision der Bewegungen koordiniert. Hier stellen wir ein Single-Pellet Erreichen Aufgabe, die bestimmt ist, die Lernen und Gedächtnis von Mäusen forelimb Mann beurteilen.

Studie Motorik Lernen durch Einzel-Pellet Erreichen Aufgaben in Mäuse

Ein Paradigma ist für die Ausbildung und Analyse eines automatisierten Fach Erreichen Aufgabe in Ratten dargestellt. Die Analyse der Ziehversuche zeigt verschiedene Teilprozesse des motorischen Lernens.

Untersuchung Motorfaehigkeiten Lernprozesse mit einem Robotic Manipulandum

Dieses Manuskript beschreibt eine halbautomatische Aufgabe, die Supination in Ratten quantifiziert. Ratten erreichen, erfassen und eine sphärische Manipulandum supinieren. Die Ratte ist mit einem Pellet belohnt, übersteigt die Umdrehung Winkel ein Kriterium, die vom Benutzer festgelegt. Diese Aufgabe erhöht den Durchsatz, Empfindlichkeit gegenüber Verletzungen und Objektivität im Vergleich zu traditionellen Aufgaben.

Drehknopf Supination Aufgabe: Eine halbautomatische Methode für die Beurteilung der Funktion der Vordergliedmaße bei Ratten

Die Methode zur Bewertung der Auswirkungen der Ausbildung auf die motorischen Fähigkeiten ist ein nützliches Instrument. Leider können die meisten Verhaltensbeurteilungen arbeitsintensiv und/oder teuer sein. Wir beschreiben hier eine Robotik-Methode zur Beurteilung von Prehension (Reach-to-Grasp) Fähigkeiten bei Mäusen.

Bewertung der geschickten Vorhension bei Mäusen mit einem Auto-Trainer

Nagetier qualifizierte sausen wird häufig verwendet, um geschickte Fähigkeiten zu studieren, erfordert aber viel Zeit und Mühe, um die Aufgabe zu implementieren und das Verhalten zu analysieren. Wir beschreiben eine automatisierte Version des geschickten Erreichens mit Bewegungsverfolgung und dreidimensionaler Rekonstruktion von Reichweitenbahnen.

Automatisierte Ratte Single-Pellet Erreichen mit 3-dimensionalen Rekonstruktion von Pfoten- und Digit-Trajektorien

Das vorliegende Protokoll beschreibt, wie drahtlose Optogenetik in Kombination mit Hochgeschwindigkeits-Videografie in einer einzigen Pellet-Reach-to-Grasp-Aufgabe verwendet werden kann, um die neuronalen Schaltkreise zu charakterisieren, die an der Leistung eines qualifizierten motorischen Verhaltens in sich frei bewegenden Mäusen beteiligt sind.

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Die vorliegende Studie beschreibt einen feinmotorischen Verhaltenstest zur Untersuchung motorischer Defizite in Nagetiermodellen, einschließlich der Ratte TgF344-AD, mittels maschinellem Lernen.

Eine feinmotorische Aufgabe zur Untersuchung der Gelenkkinematik in einem präklinischen Modell neurodegenerativer Erkrankungen

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Erwerb eines Hochpräzise Skilled Vorderbein Erreichen Aufgabe in Ratten

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