Valutazione della prensione qualificata nei topi utilizzando un auto-allenatore

La nostra tecnologia automatizza una complicata analisi comportamentale che può far risparmiare tempo e fungere da trampolino di lancio per molti diversi tipi di studi. Con la nostra tecnica, il compito e la ricompensa sono la stessa cosa. Non c'è disconnessione tra l'esecuzione di un compito vago, forse in modo errato, e la ricezione di una ricompensa.

I modelli animali offrono l'opportunità di testare approcci per aumentare il recupero dopo una lesione neurologica. Ad esempio, nel mio laboratorio testiamo approcci per aumentare il recupero post-ictus, poiché vi è l'urgente necessità di sviluppare nuovi approcci innovativi alla riabilitazione post-ictus. Oltre all'ictus, il nostro auto-trainer potrebbe essere utile per studiare l'apprendimento motorio prima delle lesioni, così come nei modelli di Parkinson, Alzheimer o lesioni cerebrali traumatiche.

Quando un mouse raggiunge il suo peso obiettivo, inizia una sessione di allenamento posizionando un pellet da 45 milligrammi sulla superficie del pellet direttamente davanti allo slot e consenti al mouse di recuperare il pellet. Quando il mouse associa uno slot aperto all'alimentazione, utilizzare una coppia di pinzette per tenere un pellet nella stessa posizione in cui il mouse ha recuperato i pellet in precedenza. Quando il topo inizia a mordere per il pellet, estrarre il pellet di circa mezzo centimetro, in modo che il pellet sia fuori dalla portata della bocca.

Quando il mouse estende una zampa attraverso la fessura, rafforzare il comportamento consentendo al mouse di mangiare il pellet. Sebbene non sia strumentale alla sperimentazione, registra se la zampa sinistra o destra è preferita. Poiché il topo associa l'estensione di una zampa al consumo di un pellet, rafforzare ulteriormente il comportamento trattenendo il pellet in risposta ai tentativi di recuperare il pellet con la bocca e la lingua.

Fai attenzione a impedire ai tuoi topi di ottenere con successo un pellet senza usare una zampa, o impareranno cattive abitudini difficili da disarnare. Finalizzare l'introduzione del comportamento desiderato di raggiungimento della zampa posizionando il pellet da 45 milligrammi a poco meno di un centimetro dal bordo esterno del cancello della gabbia, in modo che il punto più a sinistra o a destra del pellet sia tangente a una linea che si estende direttamente dal bordo dello slot del cancello della gabbia. Quindi consentire al mouse di tentare di recuperare il pellet, essendo vigile per rimuovere il pellet e prevenire il suo consumo se il mouse dovesse tentare il recupero con un metodo diverso dall'estensione della zampa.

Prima di iniziare la sessione di allenamento, fare clic sulla freccia Esegui nell'interfaccia LabVIEW dell'auto-trainer e notare la lettura del sensore pellet dell'esca, sia con che senza pellet in posizione. Fare clic su Interrompi per interrompere l'esecuzione del test e modificare la destinazione del sensore pellet dell'esca in un valore tra queste due letture. Posizionare la gabbia del mouse modificata sull'auto-trainer e apporre il cancello della gabbia.

Quindi allineare il pellet al bordo dello slot come nella procedura manuale e aprire una nuova sessione di allenamento nell'interfaccia LabVIEW. Immettere le informazioni necessarie per registrare i dati relativi alla sessione di allenamento e fare clic sul campo ID mouse per immettere il nome file di ogni sessione di training. Fare clic sul campo Totale pellet da erogare durante la routine per controllare il numero di pellet erogati per un singolo esperimento.

Fare clic sul campo Sospendi dopo il numero di pellet per impostare una pausa di cinque secondi dopo che il pellet indicato è stato rimosso dal trampolino, quindi fare clic sul campo Pausa lunghezza per impostare una pausa tra il momento in cui un pellet viene rimosso dal trampolino e l'erogazione di un nuovo pellet. Impostare l'auto-trainer per registrare manualmente la distanza con cui il pellet viene posizionato nel campo Distanza di copertura e fare clic sul campo Cartella da contenere registri per selezionare il percorso del file per salvare i dati raccolti. Una volta compilati i campi delle informazioni, fare clic su Esegui per iniziare la sessione di allenamento.

L'auto-trainer eroga i singoli pellet e traccia se cadono attraverso l'imbuto, fino a quando il numero totale di pellet non è stato erogato e l'ultimo pellet è stato recuperato o lasciato cadere dal mouse. Il programma si fermerà automaticamente a questo punto. Se necessario, può anche essere interrotto prematuramente facendo clic sul pulsante Interrompi.

Una volta impostato il software, posizionare la gabbia domestica del mouse da testare sul piedistallo e fare clic su Esegui per consentire al mouse di indagare sullo slot ed è un nuovo ambiente sconosciuto. I topi addestrati con l'auto-trainer hanno imparato il compito di prehension e mostrano un chiaro aumento dell'abilità motoria. Questo aumento di abilità è simile a quello osservato dove l'animale viene addestrato manualmente senza l'uso dell'auto-addestratore.

Assicurati di far usare ai topi le zampe. Se lasci che pensino che stai solo lasciando che abbiano da mangiare, non ti raggiungeranno. Una lesione può essere indotta in qualsiasi parte del percorso motorio per determinare quali effetti ha la lesione sulle prestazioni motorie e come incoraggiare il recupero da tale lesione.