Evaluación de la prehensión habilidosa en ratones mediante un auto-entrenador

Nuestra tecnología automatiza un complicado análisis de comportamiento que puede ahorrar tiempo y servir de trampolín para muchos tipos diferentes de estudios. Con nuestra técnica, la tarea y la recompensa son lo mismo. No hay desconexión entre realizar una tarea vaga, posiblemente incorrectamente, y recibir una recompensa.

Los modelos animales ofrecen la oportunidad de probar enfoques para aumentar la recuperación después de una lesión neurológica. Por ejemplo, en mi laboratorio probamos enfoques para aumentar la recuperación después del accidente cerebrovascular, ya que hay una necesidad urgente de desarrollar nuevos enfoques innovadores para la rehabilitación después del accidente cerebrovascular. Además de accidente cerebrovascular, nuestro auto-entrenador podría ser útil para estudiar el aprendizaje motor antes de la lesión, así como en modelos de Parkinson, Alzheimer, o lesión cerebral traumática.

Cuando un ratón alcanza su peso objetivo, iniciar una sesión de entrenamiento mediante la colocación de un pellet de 45 miligramos en la superficie del pellet directamente en frente de la ranura, y permitir que el ratón para recuperar el pellet. Cuando el ratón asocia una ranura abierta con ser alimentado, utilice un par de pinzas para sostener un pellet en la misma posición que el ratón ha recuperado los pellets previamente. A medida que el ratón comienza a morder para el pellet, tire del pellet de distancia aproximadamente medio centímetro, de modo que el pellet está fuera del alcance de la boca.

Cuando el ratón extiende una pata a través de la ranura, refuerce el comportamiento permitiendo que el ratón coma el pellet. Aunque no sea instrumental para la experimentación, registre si se prefiere la pata izquierda o derecha. A medida que el ratón se asocia a extender una pata con comer un pellet, reforzar aún más el comportamiento mediante la retención del pellet en respuesta a los intentos de recuperar el pellet con la boca y la lengua.

Tenga cuidado de evitar que sus ratones obtengan con éxito un pellet sin usar una pata, o aprenderán malos hábitos que son difíciles de desaprender. Finalizar la introducción del comportamiento deseado de alcance de la pata mediante la colocación del pellet de 45 miligramos justo debajo de un centímetro desde el borde exterior de la puerta de la jaula, de modo que el punto izquierdo o derecho del pellet es tangente a una línea que se extiende directamente desde el borde de la ranura de la jaula de la puerta. A continuación, permita que el ratón intente recuperar el pellet, estando vigilante para eliminar el pellet y evitar su consumo si el ratón debe intentar la recuperación por algún otro método que no sea la extensión de la pata.

Antes de comenzar la sesión de entrenamiento, haga clic en la flecha Ejecutar en la interfaz LabVIEW del auto-entrenador y observe la lectura del sensor de pellets de cebo, tanto con y sin un pellet en su lugar. Haga clic en Detener para detener la ejecución de prueba y cambiar el objetivo del sensor de pellets de cebo a un valor entre esas dos lecturas. Coloque la jaula del ratón modificada en el auto-entrenador y coloque la puerta de la jaula.

A continuación, alinee el pellet con el borde de la ranura como en el procedimiento manual y abra una nueva sesión de entrenamiento en la interfaz LabVIEW. Introduzca la información necesaria para registrar datos sobre la sesión de entrenamiento y haga clic en el campo ID de ratón para introducir el nombre de archivo de cada sesión de entrenamiento. Haga clic en el campo Total Pellets to Dispense During Routine para controlar cuántos pellets se dispensan para un solo experimento.

Haga clic en el campo Pausa después del número de pellet para establecer una pausa de cinco segundos después de que el pellet indicado se retire del tablero de buceo y haga clic en el campo Longitud de pausa para establecer una pausa entre el momento en que se retira un pellet de la tabla de buceo y el momento en que se dispensa un nuevo pellet. Establezca el auto-entrenador para registrar manualmente la distancia a la que se coloca el pellet en el campo Distancia de alcance y haga clic en el campo Carpeta para contener registros para seleccionar la ubicación del archivo para guardar los datos recopilados. Una vez rellenados los campos de información, haga clic en Ejecutar para iniciar la sesión de entrenamiento.

El auto-entrenador dispensará pellets individuales y rastreará si caen a través del embudo, hasta que el número total de pellets haya sido dispensado y el último pellet haya sido recuperado o dejado caer por el ratón. El programa se detendrá automáticamente en este punto. Si es necesario, también se puede detener prematuramente haciendo clic en el botón Detener.

Una vez configurado el software, coloque la jaula de inicio del ratón para probarla en el pedestal y haga clic en Ejecutar para permitir que el ratón investigue la ranura y su nuevo entorno desconocido. Los ratones entrenados con el auto-entrenador aprendieron la tarea de prehensión y exhiben un claro aumento en la habilidad motora. Este aumento de habilidad es similar al observado cuando el animal es entrenado manualmente sin el uso del auto-entrenador.

Asegúrate de hacer que los ratones usen sus patas. Si les dejas pensar que les estás dejando comer, no te alcanzarán. Se puede inducir una lesión a cualquier parte de la vía motora para determinar qué efectos tiene la lesión en el rendimiento motor, y cómo fomentar la recuperación de dicha lesión.