Name: הערכת שליטה מיומנת בעכברים באמצעות מאמן אוטומטי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-12T13:30:00.000+00:00
Duration: 5 s
Description: למדו הערכת מיומנויות אחיזה בעכברים באמצעות מאמן אוטומטי רובוטי. שיטה זו מייעלת ניתוח התנהגותי, חוסכת זמן ומספקת נתונים עקביים על למידה מוטורית ושיקום לאחר פגיעות נוירולוגיות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מכשיר ההדרכה האוטומטית נבנה על ידי ג'ייסון דונת'ורן, אורי טסה ו דן טסה בניתוח שלב, LLC, עם תמיכה בקלט והוראות שסופקו על ידי רוברט האברד, ריצ'רד או'בריאן וסטיבן זלר.
תרזה דוארטה של מרכז צ'מפלימוד עבור הלא ידוע סיפקה תובנה ורעיונות חשובים אודות תיאור וסיווג העכבר להגיע פעולות.

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי ACUC (הוועדה לטיפול בבעלי חיים והשימוש) של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס.
1. הכנת כלובי העכבר לשימוש
<ol><li>צור פתח משופע עם מידות של 0.8 ס"מ רוחב ו 7 ס"מ גובה מהבסיס בקצה הקדמי של כל כלוב, כפי שמודגם באיור 1. חריץ זה משמש כפתח שדרכו החיה תגיע. הערה: מאמן אוטומטי תוכנן לשימוש עם מידות כלוב העכבר הרגיל (כפי שמוצג באיור 1) המסופק על ידי רוב ספקי המחקר לחקר בעלי חיים. יתר על כן, מאמן אוטומטי יהיה לתמוך בקלות אחרים מסוג כלוב.</li>
	<li>בתוך כל כלוב יחיד, להוסיף פלטפורמה סמוך לחריץ כדי לאפשר לעכברים לעמוד ולהגיע כדורי הציג. ודאו שהפלטפורמה ממוקמת מעל קומת הקרקע של הכלוב, כ -3 ס מ בגובה. שימוש במנות פטרי מודבקת עם דבק על ידי סדין מתכת כ 10 ס"מ x 15 ס מ, עם זאת, כל משטח שטוח גדול מספיק כדי עכבר כדי לעמוד כדי להגיע מ יהיה להספיק.</li>
	<li>ליצור חריץ אנכי דרך אמצע החזית של הכלוב מדידה 0.8 ס"מ על פני ו 7 ס"מ גבוה שיאפשר עכבר כדי להגיע כפה שלו מתוך הכלוב.</li>
	<li>מתוך סדין דק של מתכת, (כ 2 מ"מ עובי) לחתוך שער כלוב למלבנים מדידה 5 ס"מ x 10 ס"מ לשמש פתח אחיד שדרכו החיה היא להגיע. הערה: עכברים יכולים ללעוס על כלובים פלסטיים שישנו את גודל הפתח. העכבר יגיע דרך חריץ זה 0.8 ס מ כאשר שער הכלוב המתכתי ממוקם על הפתיחה מחדש של הכלוב במהלך הבדיקה באמצעות קלטת, שמירה על רוחב אפקטיבי של החריץ בין הכלובים.</li>
	<li>לכסות את החריץ של כל כלוב עם הקלטת כאשר העכבר אינו נבדק כדי למנוע המלטה מפני סילוק מהכלוב.</li>
</ol>2. היכרות עכברים לתנועה להגיע
<ol><li>הקלט את משקל ההתחלה של כל עכבר וחשב 85% מהערך כדי למצוא את משקל המטרה שלהם, מעוגל עד 20 גרם אם התוצאה נמוכה יותר. תן להם משטר האכלה להביא אותם ואז לשמור על משקל המטרה הזה.<ol>
<li>לתת לכל עכבר 2.5 g של כדורי ביום הראשון ולשים לב לשינוי במשקל שלהם 24 שעות מאוחר יותר. הערה: שוקלים את העכברים פעם ביום ומצפים לירידה במשקל 0.25-1 גרם ליום.</li>
		<li>שנה את ההזנה היומית של כל עכבר כנדרש, בהתבסס על שינוי ראשוני זה ושינויים מתמשכים במשקל של כל עכבר, כדי לגרום לירידה במשקל הדרגתי (פחות מ 0.8 g לאיבוד ליום) ולאחר מכן לשמור על משקל המטרה שהתקבל. לשנות בין שלושה כדי 6 500 mg כדורי (1.5 כדי 3.0 g) ליום להיות יעיל. הערה: עכברים נשארים בדיאטה זו כדי לשמור על משקל המטרה שלהם בכל הפרוטוקול.</li>
	</ol>
</li>
	<li>כאשר העכבר הגיע למשקל המטרה שלו, להציג כל עכבר לרעיון של לבוא אל החריץ מגודרת עבור גלולה המזון המשלים. להתחיל מפגש אימון על ידי הצבת גלולה 45 mg על משטח הגלולה, ישירות מול החריץ, ולאפשר לכל עכבר כדי לאחזר אותו. רוב העכברים ייקח את ההסדר הזה האכלה בתוך 1-2 ימים.</li>
	<li>לאחר העכבר שותפים חריץ פתוח עם להיות ניזון, לעודד אותם להגיע עם כפה, ולא בפה. הערה: זהו הצעד המורכב ביותר, לקיחת 1-2 ימים, והקניית התנהגות לא מועילה בעכברים בטעות היא קלה מאוד; עיין בסעיף הדיונים לקבלת מידע נוסף ועצות.<ol>
<li>באמצעות זוג מלקחיים, להחזיק גלולה באותו מיקום העכבר יש לאחזר כדורי בעבר. כאשר העכבר מתחיל לנשוך את הגלולה, למשוך אותו משם בערך חצי סנטימטר כזה את הגלולה היא מחוץ להישג פיו. הערה: עכבר על משקל המטרה שלו ינסה לאחזר את הגלולה מחוץ להישג. בכל פעם העכבר מרחיב כפה דרך החריץ, לחזק את ההתנהגות הזאת על ידי התרת אותו לאכול את הגלולה. עכברים מסוימים עשויים להפגין העדפה לרגל אחד מעל השני בעת הארכת למזון.</li>
		<li>בעוד לא אינסטרומנטלי לניסויים, להקליט אם הימנית או הימנית הוא המועדף. הדבר עלול לאפשר שיעורי הצלחה גבוהים יותר באופן התנהגותי; לחילופין, לחסל משתנה על ידי אילוץ כל עכבר כדי להגיע עם אותו כפה. הערה: תוצאות טובות יותר מתקבלים אם עכברים משתמשים בכפה המועדפת עליהם.</li>
		<li>כמו כל עכבר מקורביו הארכת כפה עם אכילת גלולה, עוד יותר לחזק את ההתנהגות על ידי הסתרת הגלולה בתגובה לניסיונות לאחזר את הגלולה עם הפה והלשון. עכברים יתחילו לציית להסדר זה במשך 2-3 ימים.</li>
		<li>להשלים את המבוא של התנהגות הרצוי כפה להגיע על ידי הצבת הגלולה 45 mg רק מתחת 1 ס מ מהקצה החיצוני של שער הכלוב, כגון הקצה השמאלי או הימני ביותר של הגלולה (אם זה מימין או משמאל לחריץ כלוב מהחוקר פרספקטיבה של, בהתאמה) משיק לקו הנמתח ישר החוצה מקצה החריץ של שער הכלוב. לאפשר לעכבר כדי לנסות לאחזר את הגלולה, להיות המשמר כדי להסיר את הגלולה ולמנוע את הצריכה שלה אם העכבר צריך לנסות על ידי שיטה אחרת מאשר הארכה כפה. הערה: כאשר העכבר מרחיב בעקביות כף לתפוס והוא מסוגל לגעת הגלולה המסופקים, הוא מוכן לבדיקה באמצעות מאמן אוטומטי המתואר להלן והקשורים ההתנהגות הקשורה. הזמן מהיכרות נאיבית להיות מוכן ישתנה בין עכברים; אם ישנם מפגרים שצריכים להבין יותר משבועיים, יש להוציא אותם מערכת הנתונים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. באמצעות מאמן אוטומטי
הערה: עיין באיור 1-3 ובמקטע הדיון לקבלת תיאור מלא של החומרה, התוכנה והפעולות הפיזיות של מאמן האוטומטי.
<ol><li>. תתכונן לפגישת ההדרכה<ol>
<li>. כיול את חיישן הפתיון לחץ על החץ לרוץ בממשק labview ולשים לב את החיישן הפתיון הפיתיון לקריאה הן עם או בלי גלולה במקום. לחץ על לחצן עצור כדי להפסיק את הבדיקה לרוץ ולשנות את החיישן פיתיון גלולה היעד לערך בין שתי קריאות אלה (איור 3 ושולחן 2). מרבית תנאי התאורה מספקים קריאה בין 1 ל-4.</li>
		<li>מניחים את כלוב העכבר המתוקן על מאמן אוטומטי (איור 2). לצרף את שער הכלוב ( איור 1) וליישר את הגלולה לקצה החריץ כמו בהליך הידני.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הפעל את הפעלת ההדרכה של העכבר באמצעות ממשק LabVIEW.<ol>
<li>קלט מידע כנדרש כדי לתעד נתונים אודות הפעלת ההדרכה (איור 3 וטבלה 2).<ol>
<li>לחץ על שדה מזהה העכבר והקלד את שם הקובץ של כל הפעלת הדרכה באמצעות לוח המקשים של המחשב.</li>
			<li>לחץ על כדורי סה כ כדי לוותר במהלך השדה השגרתי כדי לשלוט על כמה כדורי הם ויתרו על ניסוי אחד (בדרך כלל 20-30). לשם כך, לחץ על החצים למעלה ולמטה או הקלט את המספר באמצעות לוח המקשים של המחשב.</li>
			<li>לחץ על הפסקה לאחר גלולה מספר השדה כדי לקבוע 5 s הפסקה לאחר הגלולה המצוין מוסר מלוח הצלילה. לשם כך, לחץ על החצים למעלה ולמטה או הקלט את המספר באמצעות לוח המקשים של המחשב.</li>
			<li>לחץ על השדה אורך הפסקה כדי לקבוע הפסקה בין הזמן הסרת גלולה מלוח הצלילה ואת הזמן להסיר גלולה חדשה. לשם כך, לחץ על החצים למעלה ולמטה או הקלט את המספר באמצעות לוח המקשים של המחשב הערה: בדרך כלל 1 s הוא זמן הפסקה מתאים. אם העכברים הם להוטים לאחר כל הגלולה היא ויתרו, מומלץ להגדיל את אורך ההשהיה באמצעות שדה הפסקה אורך כדי 5 s.</li>
			<li>רשום באופן ידני את המרחק שבו הגלולה ממוקמת בשדה ' מרחק לטווח '. לשם כך, לחץ על החצים למעלה ולמטה או הקלט את המספר באמצעות לוח המקשים של המחשב הערה: גודל ההאצה ומערכי הזמן נחשף למטרות איתור באגים וייתכן שהמערכת תתעלם ממנה.</li>
			<li>לחץ על התיקיה כדי לכלול את השדה יומנים כדי לבחור את מיקום הקובץ כדי לשמור את הנתונים שנאספו.</li>
			<li>לאחר ששדות המידע מולאו, לחץ על לחצן הפעלה כדי להתחיל בהפעלת ההדרכה. מאמן אוטומטי יהיה לוותר כדורי בודדים ולעקוב אם הם נופלים דרך המשפך עד המספר הכולל של כדורי כבר ויתרו, ואת הגלולה האחרונה יש או אוחזרו או ירד על ידי העכבר. התוכנית תפסיק באופן אוטומטי בשלב זה. במקרה הצורך, ניתן גם לעצור בטרם עת על ידי לחיצה על לחצן עצור .</li>
		</ol>
</li>
		<li>לאחר הגדרת התוכנה, למקם את כלוב הבית של העכבר כדי להיבדק על המעמד ולשמור על העכבר כך שאתה יכול לאמוד אם העכבר אכן למד לנסות את הרומן הנדרש להגיע להתנהגות. לאחר לחיצה על לחצן הפעלה , לאפשר לעכבר לחקור את החריץ ואת סביבתו החדשה, לא מוכר. הערה: בדומה להצגת עכברים למושג הגעה, צפה שעכברים מסוימים יהיו יותר תואמים מאחרים. עכברים כי תפס את הרעיון צריך לנסות להגיע בתוך 5-10 דקות ויהיה לשייך את התנועה של מאמן אוטומטי עם הגלולה המוצגת, כמו כאשר הם לשייך חריץ נחשף עם מזון בשלבים הראשוניים של פרוטוקול זה.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+endpoint%2C+descriptive%2C+and+kinematic+comparison+of+skilled+reaching+in+mice+%28mus+musculus%29+with+rats+%28rattus+norvegicus%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">An endpoint, descriptive, and kinematic comparison of skilled reaching in mice (mus musculus) with rats (rattus norvegicus).</a> Behavior Brain Research. 78, 101-111 (1996).</li>
<li>Farr, T. D., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+and+qualitative+impairments+in+skilled+reaching+in+the+mouse+%28mus+musculus%29+after+a+focal+motor+cortex+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (mus musculus) after a focal motor cortex stroke.</a> Stroke. 33, 1869-1875 (2002).</li>
<li>Zeiler, S. R., Krakauer, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+interaction+between+training+and+plasticity+in+the+poststroke+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurology%22%5BJournal%5D)">The interaction between training and plasticity in the poststroke brain.</a> Current Opinion in Neurology. 26, 609-616 (2013).</li>
<li>Klein, A., Sacrey, L. A., Whishaw, I. Q., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+rodent+skilled+reaching+as+a+translational+model+for+investigating+brain+damage+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">The use of rodent skilled reaching as a translational model for investigating brain damage and disease.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 36, 1030-1042 (2012).</li>
<li>Zeiler, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Medial+premotor+cortex+shows+a+reduction+in+inhibitory+markers+and+mediates+recovery+in+a+mouse+model+of+focal+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Medial premotor cortex shows a reduction in inhibitory markers and mediates recovery in a mouse model of focal stroke.</a> Stroke. 44, 483-489 (2013).</li>
<li>Becker, A. M., Meyers, E., Sloan, A., Rennaker, R., Kilgard, M., Goldberg, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+task+for+the+training+and+assessment+of+distal+forelimb+function+in+a+mouse+model+of+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">An automated task for the training and assessment of distal forelimb function in a mouse model of ischemic stroke.</a> Journal of Neuroscience Methods. 258, 16-23 (2016).</li>
<li>Bruinsma, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+home-cage-based+5-choice+serial+reaction+time+task+for+rapid+assessment+of+attention+and+impulsivity+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">An automated home-cage-based 5-choice serial reaction time task for rapid assessment of attention and impulsivity in rats.</a> Psychopharmacology. , 1-12 (2019).</li>
<li>Francis, N. A., Kanold, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+operant+conditioning+in+the+mouse+home+cage%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">Automated operant conditioning in the mouse home cage.</a> Frontiers in Neural Circuits. 11 (10), (2017).</li>
<li>Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laboratory+routines+cause+animal+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Contemporary+Topics+in+Laboratory+Animal+Science%22%5BJournal%5D)">Laboratory routines cause animal stress.</a> Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 43, 42-51 (2004).</li>
<li>Fenrich, K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+single+pellet+grasping+using+automated+ad+libitum+full-time+training+robot%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Improved single pellet grasping using automated ad libitum full-time training robot.</a> Behavior Brain Research. 281, 137-148 (2015).</li>
<li>Ng, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluoxetine+maintains+a+state+of+heightened+responsiveness+to+motor+training+early+after+stroke+in+a+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Fluoxetine maintains a state of heightened responsiveness to motor training early after stroke in a mouse model.</a> Stroke. 46 (10), 2951-2960 (2015).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Suchowersky, O., Davis, L., Sarna, J., Metz, G. A., Pellis, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairment+of+pronation%2C+supination%2C+and+body+co-ordination+in+reach-to-grasp+tasks+in+human+parkinson%27s+disease+%28pd%29+reveals+homology+to+deficits+in+animal+models%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Impairment of pronation, supination, and body co-ordination in reach-to-grasp tasks in human parkinson's disease (pd) reveals homology to deficits in animal models.</a> Behavior Brain Research. 133, 165-176 (2002).</li>
<li>Dobrossy, M. D., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+environment+and+experience+on+neural+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Review+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The influence of environment and experience on neural grafts.</a> Nature Review Neuroscience. 2, 871-879 (2001).</li>
<li>Alaverdashvili, M., Foroud, A., Lim, D. H., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%26%2334%3BLearned+baduse%26%2334%3B+limits+recovery+of+skilled+reaching+for+food+after+forelimb+motor+cortex+stroke+in+rats%3A+A+new+analysis+of+the+effect+of+gestures+on+success%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">&#34;Learned baduse&#34; limits recovery of skilled reaching for food after forelimb motor cortex stroke in rats: A new analysis of the effect of gestures on success.</a> Behavior Brain Research. 188, 281-290 (2008).</li>
</ol>

דן Tasch ו אורי Tasch של ניתוח שלב, LLC יש מיוצרים מכשיר אוטומטי מאמן עם תשלום מריצ ' י. אובריין וסטיבן R...

מאמן אוטומטי שלנו מעריך forelimb הגעה לתפיסה (הבנת) באופן אוטומטי. כדי להשיג נקודת קצה זו, רבים מהפרמטרים שתוכננו עבור המשימה לקבלת העכבר, כולל מיקום גלולה, גודל גלולה, וקריטריוני הדרכה, כבר איטרלו במשך מספר שנים והותאמה מפרוטוקולים קודמים2,5 ,6. ההתקדמות כאן היא אוטומציה של המשימה באמצעות רובוט המאפשר דיור בית כלוב. בית המגורים כלוב מאפשר לעכברים להישאר רגועים לבצע את המשימה עם פחות חרדה. הכשרה שאינה בית כלוב קשורה למתח מוגבר ...

שיטות לבדיקה מוטורית של מיומנויות מוטוריות לפני ופוסט נוירולוגי, כמו גם לווסת את העיתוי, כמות, וסוג של הכשרה מוטוריים חשובים מחקר טרנסלtional. בעשור האחרון, עכברים, בגלל הקלות של מניפולציה גנטית, הפכו מערכת המודל הפופולרי שבו כדי להבהיר את המנגנונים של למידה מוטורית מראש ולאחר פציעה. עם זאת, התנהגות התנהגותית אומר בעכברים לא היו ממוטבים באותו אופן, כי מאמר כזה היה עבור יונקים אחרים (במיוחד חולדות). עוד, ישנם הבדלים חשובים בין התנהגות של עכבר לבין חולדה המציעים בחריפות את שני המינים בנימוסים שונים1,2.
תנועות אנער מיומנים להשתמש ביד/כף למקום מזון בפה, כדי לתמרן אובייקט, או להשתמש בכלי. ואכן, הגעה לתפיסת חפצים שונים בחיי היומיום היא פונקציה בסיסית של הגפיים העליונות ומעשה ההגעה לאכילה הוא צורה של הבנה שיונקים רבים משתמשים בהם. רבים מהשינויים הגנטיים, הפיזיולוגיים והאנטומיים האנער ברכישת מיומנות מוגדרים היטב בשדה3. בתרגום ממצאים פרה-קליניים לתוצאות קליניות, יש צורך בבדיקה רלוונטית שהיא יעילה ומתוכמת. מחקרים של מכרסם ולהגיע האדם להפגין כי התנהגות הסדר דומה בבני אדם בעלי חיים4. בהתאם לכך, קווי הדמיון הללו מצביעים על כך שבדיקת הסדר יכולה לשמש כמודל טרנסלטילי לחקירת למידה מוטורית, כמו גם ליקויים וטיפולים במחלות אנושיות. לכן, הערכת הסדר בעכברים יכול להציע כלי רב עוצמה במחקר טרנסלפורמציה ללמוד הן בריאות והן מצבים מחלות4.
למרבה הצער, משימה בסדר בעכברים, אפילו עבור הגדרת מעבדה קטנה, יכול להיות מפרך זמן רב. כדי להקל על בעיה זו, אנו מתארים כאן גרסה אוטומטית של משימת החסימה. המשימה המתוארת מחייבת עכברים כדי להאריך כפה אחת דרך חריץ הבית של העכבר בכלוב הקדמית, לחזק את הכף המורחבת, לתפוס את הגמול מזון הגלולה, ולמשוך את הגלולה בחזרה אל פנים הכלוב עבור צריכה. הנתונים המתקבלים מוצגים כהצלחה או כישלון הניתן לחסימה. אוטומציה זו מתעדת בהצלחה את הנתונים ומפחיתה את הנטל והזמן שבהם החוקרים חייבים לעסוק במשימה.

<table><tbody><tr><td>נימה ABS</td><td>מותאמת אישית מודפסת בתלת מימד</td><td>N/A</td><td>המשמשת למחזיק גלולה, מסגרת, זרוע ומשפך</td></tr><tr><td>גיליון ABS</td><td>McMaster-Carr</td><td>8586K581</td><td>בעובי 3/8 אינץ'; משמש עבור רכיבי פלטפורמה, מדריכי מעמד מיקום וגרסת</td></tr><tr><td>ננו Adruino Mini</td><td>Adruino</td><td>Mini A000087</td><td>תואמת גם כן, כמו גם מיקרו-בקרים דומים אחרים</td></tr><tr><td>ספסל-Top מתכוונן-גובה מעמד מיקום</td><td>McMaster-Carr</td><td>9967T43</td><td>35 ק"ג. קיבולת עומס</td></tr><tr><td>צינור עגול אקרילי שקוף</td><td>McMaster-Carr</td><td>8532K14</td><td>ID 3/8 אינץ'</td></tr> <tr><td>פחמן נמוך&nbsp; חוט פלדה</td><td>מקמאסטר-קאר</td><td>8855K14</td><td>0.148 אינץ'&nbsp; קוטר</td></tr><tr><td>מתקן</td><td>גלולה לאפייט מכשיר: מדעי המוח</td><td>80209-45</td><td>עם 45 מ"ג גלגל בגודל גלולה להחלפה ומעמד אופציונלי</td></tr><tr><td>לוח פריצה Photointerrupter&nbsp;</td><td>SparkFun</td><td>BOB-09322 ROHS</td><td>המיועד</td></tr><tr><td>לחיישן אובייקט רפלקטיבי</td> Sharp GP1A57HRJ00F <td>Fairchild Semiconductor</td><td>QRD1113</td><td>פלט פוטו-טרנזיסטור</td></tr><tr><td>מנוע סרוו</td><td>SparkFun</td><td>S8213</td><td>ציוד מתכת גנרי (גודל מיקרו)</td></tr> <tr><td>פוטו-מפסק</td><td>משדר חד</td><td>GP1A57HRJ00F</td><td>פערים: 10 מ"מ, חריץ: 1.8 מ"מ</td></tr></tbody></table>

הערכת שליטה מיומנת בעכברים באמצעות מאמן אוטומטי

Evaluating Skilled Prehension in Mice Using an Auto-Trainer

אנו מתארים שיטה להחדיר עכברים תמימים למשימה הרומן (הגעה לתפיסה) משימה. עכברים נמצאים ביחידים בכלובים עם חריץ חזיתית המאפשר לעכבר להגיע מהכלוב ולאחזר כדורי מזון. הגבלת מזון מינימלי מועסק כדי לעודד את העכברים לבצע אחזור מזון מן החריץ. כמו העכברים מתחילים לשייך את החריץ למזון, כדורי משכו באופן ידני כדי לעורר את הסיומת ואת פרונציה של כף היד שלהם לתפוס ולאחזר את הגלולה דרך החריץ הקדמי. כאשר העכברים מתחילים להגיע כדורי כפי שהם מגיעים לחריץ, שיטת ההתנהגות ניתן לבצע על ידי מדידת הקצב שבו הם תופסים בהצלחה ולאחזר את הגלולה הרצויה. הם הציגו לאחר מכן מאמן אוטומטי ההופך את התהליך של מתן כדורי מזון עבור העכבר כדי לתפוס, ואת ההקלטה של מוצלח ונכשל להגיע ואוחז ניסיונות. הדבר מאפשר לאסוף נתונים עבור מספר רב של עכברים בעלי מאמץ מינימלי, לשימוש בניתוח ניסיוני בהתאם לצורך.

באופן כללי, מומלץ שכל מפגש אימון יכלול כ-20-30 מבחנים, שעשויים להיות מוגדרים על ידי המשתמש, לפעול באופן אוטומטי על-ידי מאמן אוטומטי ולשמור לתוך קובץ יומן יחיד לכל הפעלה ועכבר. כל ניסוי יכול להיות מופעל ברציפות, מיד אחרי השני, עם 2-5 s של הפסקה. עכברים התאמן על מאמן אוטומטי התערוכה גידול במיומנות מעל 10 הפעלות הכשרה.
כדי להשוות את השירות של מאמן אוטומטי להדרכה ידנית (נחשב בתקן זהב), התאמנו זכר מבוגר C57bl/6 עכברים בגילאי 100 עד 1...

השיטה כדי להעריך את ההשפעה של אימון על מיומנויות מוטוריות הוא כלי שימושי. למרבה הצער, רוב הערכות התנהגותיות יכול להיות אינטנסיבית ו/או יקר. אנו מתארים כאן שיטה רובוטית של הערכת התפיסה (הגעה לתפוס) מיומנות בעכברים.

We describe a method to introduce na&#239;ve mice to a novel prehension (reach-to-grasp) task. Mice are housed singly in cages with a frontal slot that ...

הטכנולוגיה שלנו הופכת ניתוח התנהגותי מורכב שיכול לחסוך זמן ולשמש קרש קפיצה לסוגים רבים ושונים של מחקרים. עם הטכניקה שלנו, המשימה והפרס הם אותו הדבר. אין נתק בין ביצוע משימה מעורפלת, אולי באופן שגוי, לבין קבלת פרס.מודלים של בעלי חיים מספקים הזדמנות לבדיקות גישות לשיקום מוגבר לאחר פגיעה נוירולוגית. לדוגמה, במעבדה שלי אנו בודקים גישות לשיקום מוגבר לאחר שבץ מוחי, שכן יש צורך דחוף לפתח גישות חדשות וחדשניות לשיקום לאחר שבץ. בנוסף לשבץ, המאמן האוטומטי שלנו יכול להיות שימושי ללימוד למידה מוטורית לפני פציעה, כמו גם במודלים של פרקינסון, אלצהיימר או פגיעה מוחית טראומטית.כאשר עכבר מגיע למשקל המטרה שלו, התחל אימון על ידי הנחת גלולה 45 מיליגרם על משטח גלולה ישירות מול החריץ, ולאפשר לעכבר לאחזר את גלולה. כאשר העכבר משייך חריץ פתוח עם להיות מוזן, להשתמש בזוג פינצטה להחזיק גלולה באותה תנוחה כי העכבר אחזר את כדורי בעבר. כמו העכבר מתחיל לנשוך את גלולה, למשוך את גלולה משם כחצי סנטימטר, כך גלולה הוא מחוץ להישג ידם של הפה.כאשר העכבר מרחיב כפה דרך החריץ, לחזק את ההתנהגות על ידי מתן העכבר לאכול את גלולה. אמנם לא אינסטרומנטלי לניסויים, להקליט אם הכף השמאלית או הימנית עדיפה. כמו העכבר מקורבים הארכת כפה עם אכילת גלולה, עוד יותר לחזק את ההתנהגות על ידי מניעת גלולה בתגובה לניסיונות לאחזר את גלולה עם הפה והלשון.יש לדאוג לעצור את העכברים שלך בהצלחה מקבל גלולה מבלי להשתמש כפה, או שהם ילמדו הרגלים רעים שקשה ללמוד. לסיים את המבוא של ההתנהגות הרצויה כפות רגליים על ידי הצבת גלולה 45 מיליגרם רק מתחת לסנטימטר אחד מהקצה החיצוני של שער הכלוב, כך השמאלי או הימני ביותר נקודה של גלולה משיק לקו המשתרע ישר מקצה חריץ שער הכלוב. לאחר מכן לאפשר לעכבר לנסות לאחזר את גלולה, להיות ערני כדי להסיר את גלולה ולמנוע את צריכתו אם העכבר צריך לנסות אחזור על ידי שיטה אחרת מאשר הארכת כף הרגל.לפני תחילת האימון, לחץ על חץ הריצה בממשק LabVIEW של המאמן האוטומטי ושים לב לקריאת חיישן גלולת הפיתיון, הן עם גלולה והן בלעדיה במקום. לחץ על עצור כדי לעצור את נסיעת הבדיקה ולשנות את יעד חיישן גלולת הפיתיון לערך בין שתי קריאות אלה. מניחים את כלוב העכבר שונה על מאמן אוטומטי ולהדביק את שער הכלוב.לאחר מכן ליישר את גלולה לקצה החריץ כמו בהליך הידני, ולפתוח אימון חדש בממשק LabVIEW. הזן את המידע כנדרש כדי לתעד נתונים אודות האימון ולחץ על השדה מזהה עכבר כדי להזין את שם הקובץ של כל אימון. לחץ על כדורי סה"כ כדי לוותר במהלך השדה השגרתי כדי לשלוט כמה כדורי מחלקים לניסוי אחד.לחץ על השדה השהה לאחר מספר גלולה כדי להגדיר הפסקה של חמש שניות לאחר גלולה המצוין מוסר מן לוח הצלילה, ולחץ על השדה אורך השהיה כדי להגדיר הפסקה בין הזמן גלולה מוסרת מן לוח הצלילה ואת הזמן גלולה חדשה מחלק. הגדר את המאמן האוטומטי כך שיקליט באופן ידני את המרחק שבו ממוקמת גלולת הכדור בשדה מרחק הגעה ולחץ על השדה תיקיה כדי להכיל יומני רישום כדי לבחור את מיקום הקובץ כדי לשמור את הנתונים שנאספו. לאחר מילוי שדות המידע, לחץ על הפעל כדי להתחיל את האימון.המאמן האוטומטי יחלק כדורי בודדים ולעקוב אם הם נופלים דרך המשפך, עד המספר הכולל של כדורי חולקו ואת גלולה האחרונה אוחזר או ירד על ידי העכבר. התוכנית תעצור באופן אוטומטי בשלב זה. במידת הצורך, זה יכול גם להיעצר בטרם עת על ידי לחיצה על כפתור עצור.לאחר הגדרת התוכנה, מקם את כלוב הבית של העכבר כדי להיבדק על היצב ולחץ על הפעל כדי לאפשר לעכבר לחקור את החריץ וזה סביבה לא מוכרת חדשה. עכברים שהתאמנו עם המאמן האוטומטי למדו את משימת ההקדמה והפגינו עלייה ברורה במיומנות המוטורית. עלייה זו במיומנות דומה לזו שנצפתה כאשר החיה מאומנת באופן ידני ללא שימוש במאמן האוטומטי.הקפד להפוך את העכברים להשתמש בכפותיהם. אם תיתן להם לחשוב שאתה רק נותן להם לאכול, הם לא יגיעו אליך. פציעה יכולה להיות המושרה לכל חלק של המסלול המוטורי כדי לקבוע אילו השפעות יש הנגע על הביצועים המוטוריים, וכיצד לעודד התאוששות מהפגיעה אמר.

evaluating-skilled-prehension-in-mice-using-an-auto-trainer

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

תרגול מתמשך משפר את הדיוק של תנועות מתואמות. כאן אנחנו מציגים את משימה להגיע יחידה גלולה, שנועדה להעריך את כישורי למידה וזיכרון של forelimb בעכברים.

מיומנות מוטורית חקר למידה על ידי משימות להגיע חד גלולה בעכברים

מודלים של עכברים הפכו פופולריים יותר ויותר במחקרים של מדעי המוח ההתנהגותיים.  ככל שהמודלים מתקדמים, חשוב לפתח מדדים התנהגותיים רגישים ספציפיים לעכבר.  פרוטוקול זה מתאר את משימת הגעה למטריצת הפסטה, שהיא משימה מוטורית מיומנת לשימוש במודלים של שבץ מוחי.

ימב שימוש מפצה והתנהגות הערכה של למידה מיומנות מוטורית בעקבות הסנסורית Cortex פגיעה במודל של עכברים של שבץ איסכמי

פרדיגמה מוצגת כדי לנתח את הרכישה של משימת הגעה לגפיים קדמיות מיומנות ברמת דיוק גבוהה בחולדות.

רכישת גבוהה דיוק מיומן Forelimb ההגעה משימה בחולדות

פרדיגמה מוצג לאימונים וניתוח של משימת לכת מיומנת אוטומטית בחולדות. ניתוח של ניסיונות משייכים מגלה subprocesses הברור של למידה מוטורית.

חקירת Motor מיומנות תהליכי למידה עם רובוטית Manipulandum

פיתוח אסטרטגיות עידון חדשות לעכברי מעבדה הוא משימה מאתגרת התורמת להגשמת עקרון 3R. פרוטוקול זה מציג אימון קליקר כתוכנית העשרה קוגניטיבית לעכברי מעבדה.

היכרות הדרכת Clicker בתור העשרה קוגניטיבית עבור עכברי מעבדה

כתב יד זה מתאר פעילות אוטומטית למחצה מכמתת גבון בחולדות. חולדות להגיע לאחוז, supinate של manipulandum כדורית. העכברוש מתוגמלת עם גלולה אם זווית סיבוב חורג קריטריון מוגדר על-ידי המשתמש. משימה זו מגדיל את התפוקה, רגישות פציעה, אובייקטיביות לעומת פעילויות מסורתיות.

הפעילות גבון כפתור: שיטה אוטומטית למחצה להערכת הפונקציה Forelimb בחולדות

מכרסם מיומנים להגיע משמש בדרך כלל כדי ללמוד כישורי מיומנות, אבל דורש זמן ומאמץ משמעותיים כדי ליישם את המשימה ולנתח את ההתנהגות. אנו מתארים גרסה אוטומטית של מיומנים להגיע עם מעקב תנועה ושחזור תלת מימדי של מסלולי הגעה.

עכברוש אוטומטי-גלולה יחידה להגיע עם 3-מימדי שחזור של כפה ומסלולי ספרות

הפרוטוקול הנוכחי מתאר כיצד להשתמש באופטוגנטיקה אלחוטית בשילוב עם צילום וידאו במהירות גבוהה במשימת הושטת יד לתפיסה של כדור יחיד כדי לאפיין את המעגלים העצביים המעורבים בביצוע ההתנהגות המוטורית המיומנת בעכברים הנעים בחופשיות.

In Vivo שליטה אופטוגנטית אלחוטית בהתנהגות מוטורית מיומנת

מאמר זה מציג פרוטוקול המאפשר הערכה לא פולשנית ואוטומטית של ביצועי המוטוריקה העדינה, כמו גם למידה מוטורית אדפטיבית ואסוציאטיבית, על אתגרים, באמצעות מכשיר הנקרא סולם ארסמוס. קושי המשימה יכול להיות titrated כדי לזהות ליקוי מוטורי החל גדול עד עדינות.

ניטור למידה מוטורית עדינה ואסוציאטיבית בעכברים באמצעות סולם ארסמוס

המאמר מתאר את הליכי הניסוי עבור פרדיגמת המציאות המדומה (VR) הנפוצה בעכברים, כמו גם קביעת ההיתכנות של הפעלת משימות VR מורכבות על ידי בדיקת משימת אפליית אותות בצורת Y.

נהלי אימון התנהגותי למציאות מדומה קבועה בראש בעכברים

המחקר הנוכחי מתאר מבחן התנהגות מוטורית עדינה לבחינת ליקויים מוטוריים במודלים של מכרסמים, כולל חולדת TgF344-AD, באמצעות למידת מכונה.

מטלה מוטורית עדינה לחקר קינמטיקה של מפרקים במודל פרה-קליני של מחלות נוירודגנרטיביות

למדו הערכת מיומנויות אחיזה בעכברים באמצעות מאמן אוטומטי רובוטי. שיטה זו מייעלת ניתוח התנהגותי, חוסכת זמן ומספקת נתונים עקביים על למידה מוטורית ושיקום לאחר פגיעות נוירולוגיות.

הערכת שליטה מיומנת בעכברים באמצעות מאמן אוטומטי

גלה סרטונים נוספים