마우스의 단일 펠릿 도달 작업을 통한 학습 연구 모터 기술

요약

지속적인 연습은 조정 움직임의 정밀도를 향상시킨다. 여기에서 우리는 생쥐의 학습과 앞다리의 메모리 기술을 평가하기 위해 설계된 단일 펠릿 도달하는 작업을 소개합니다.

초록

에 도달하고 검색 개체가 앞다리에 정확하고 조정 된 모터의 움직임을 필요로합니다. 마우스를 반복적으로 파악하고 지속적인 훈련 후 음식의 특정 위치에 위치 보상 (정확성과 속도로 정의) 자신의 모터 성능이 시간이 지남에 따라 점진적으로 향상 및 고원를 검색하는 훈련을합니다. 이러한 도달 기술을 마스터하면, 그 또한 유지 보수는 지속적인 연습을 필요로하지 않습니다. 여기에서 우리는 쥐에서 통상의 지식을 가진 앞발의 움직임의 취득 및 유지 관리를 연구하는 단일 펠릿 도달하는 작업을 소개합니다. 이 비디오에서는, 우리는 먼저 일반적으로이 학습과 기억의 패러다임에서 발생하는 생쥐의 행동을 설명하고 이러한 행동을 분류하고 관찰 결과를 정량화하는 방법에 대해 설명합니다. 마우스 유전학과 결합하여,이 패러다임은 해부학 적 토대, 생리 학적 특성 및 학습과 기억의 분자 메커니즘을 탐구하는 행동 플랫폼으로 활용 될 수있다.

서론

기전 학습과 기억을 이해하는 것은 신경 과학에서 가장 큰 문제 중 하나입니다. 이전에 배운 운동 능력의 보유는 모터 메모리 ^1로 간주되는 반면 모터 시스템, 관행에 새로운 모터 기술의 획득은 종종, 운동 학습으로 불린다. 새로운 모터 기술을 학습하는 것은 일반적으로 시간이 지남에 따라 원하는 모터 성능 개선에 반영되어 모터 기술이 완벽하거나 만족스럽게 일치되는 어느 지점까지. 대부분의 경우, 취득한 모터 메모리에서도 연습 부재에서 장시간 지속 할 수있다. 인간에서는, 양전자 방출 단층 촬영 (PET), 기능적 자기 공명 영상 (fMRI)를 이용한 뇌 영상 연구는 ^{2-4 학습} 운동 기능의 획득 단계 동안 일차 운동 피질 (M1) 액티비티 변경 및 M1 활성의 일시적인 간섭 기준을 도시 한 저주파 경 두개 자기 자극은 signi로 연결ficantly 모터 행동 개선 ^5의 유지를 방해. 이와 유사하게, 쥐의 앞다리 별 교육은 ^{6 학습} 운동 기능의 후반 단계에서 훈련 앞다리에 M1의 반대편에있는 C-FOS 활동과 시냅스 / 신경 세포의 비율이 모두 증가 예시, M1에 기능과 해부학 적 가소성을 유도한다. 또한, 유사한 교육 패러다임은 또한 쥐가 작업 ^7을 획득 한 후 감소 된 장기 증강 (LTP) 및....

프로토콜

이 논문에 기술 된 실험은 캘리포니아 대학 산타 크루즈 기관 애니멀 케어 및 사용위원회에 의해 명시된 지침과 규정에 따라 수행되었다.

1. 설치 프로그램은 (또한 자료 목록 참조)

1. 식품 알약으로 기장의 씨앗을 사용합니다.
2. 3 개의 수직 슬릿 ( '형성'가장자리에 슬릿을 포함하는 맞춤 명확한 플렉시 교육 실 (플렉시 0.5 cm의 두께와 외부에서 측정, 15cm 깊이 20 ㎝ 높이, 8.5 cm 폭)를 사용, 반대 '훈련'가장자리에 두 개의 슬릿). 수직 슬릿은 0.5 cm 폭 13 ㎝ 높이 및 상자의 전면 벽에 위치 할 수 있어야한다 : 중앙에, 왼쪽 및 오른쪽 (그림 1A)에 대한 것입니다.
3. 성형 세션 동안 사용 된 종자를 개최 기울어 진 트레이를 사용합니다. 트레이는 3 개의 유리 슬라이드 (그림 1B)에서 사용자 정의 할 수있다.
4. Prepa식품 플랫폼 재 (8.5 cm, 길이 4.4 cm, 폭 0.9 cm 높이). 이 음식의 플랫폼은 훈련 기간 동안 훈련 챔버 (트레이너 직면) 전면에 배치됩니다. 위치 결정 씨앗 좌측 한 슬롯 및 오른쪽에 다른 슬롯 식품 플랫폼이 디봇 슬롯....

결과

학습 곡선 :

모터 기술의 숙달은 종종 시간이 지남에 지속적인 연습이 필요합니다. 전형적인 평균 학습 곡선은 두 단계로 구성되어 성공률이 점차 향상되고 성공률 고원 (도 2c)에 도달하기 통합 위상 초기 획득 페이즈되는 동안. 다른 생쥐 고원 레벨에 도달하는 일이 다른 수를 취해, 개인의 학습 곡선은 일반적으로 보통 한처럼 매끈하지 않은; 개성적 쥐의 학습 곡선이 될 주목해야한다. 도달하는 능력의 마우스의 개선을 제공하는 또 다른 방법은 도달되는 속도의 계정을 복용뿐만 아니라 정확도에 의해 전체적인 모터 성능을 반영 성공의 속도이다. 마우스는 고원 성공률 (도 2D)에 도달 한 후에 일반적으로 성공의 속도는 계속 향상.

개인차에 추가성능의 일부 마우스는 작업 (그림 2E)을 배우고 실패합니다. 이러한 "nonlearners는&quo.......

토론

형성 단계의 중요성 :

마우스는 새로운 환경 ^{(21, 22)에서} 훈련을위한 때문에 알 수없는 환경에서되는 증가 불안, 일반적으로 어렵다. 이 때문에, 성형의 목적은 훈련 챔버와 생쥐 익숙해이다 트레이너 (즉, 자신의 불안 수준을 감소), 및 작업 조건 (즉, 음식 소스로 시드를 식별하는). 성형의 또 다른 목표는 미래의 교육에 대한 개별 생쥐의 선호 사지를 결정하는 것입니다. 그것이 거짓 성공률 전혀 또는 거의 후속 향상의 결과로, 초기 학습 단계에서의 성공률을 팽창 것이 원치 않는 "도달 연습 세션"을 제공 할 수 있으므로 성형 동안, 그것은, 생쥐 이상의 형상되지 않은 것이 중요 나중에 (그림 2E) 훈련. 이러한 경우, 오히려 단순히 케이지에 씨앗을 경작하고, 이상 모양을 먹고 따기보다생쥐가 이미 성형 단계 동안 도달 기술을 개발하기 시작했다. 위에 조형 제한하는 유일한 방법은.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
투명 아크릴 상자에			치수는 그림 1A
		틸티드 트레이	를 참조하십시오. 그림 1B
Food 플랫폼을			치수는 그림 1C
Millet seeds			에서 필터링됨 " 야생 조류 먹이 비둘기와 메추라기 혼합 야생 조류 먹이" (모든 생물)
겸자			씨앗을 놓기 위해
체중			체중계 일일 체중 측정용
스톱워치			성형/훈련 세션 중 시간 측정을 위해

담긴 훈련 챔버 슬라이드로 맞춤 제작 한 성형을 위한 강한> 참조하십시오. 훈련을 위한 계