손잡이 Supination 작업: 쥐의 Forelimb 함수를 평가 하기 위한 반 자동화 방법

이 행동 과제의 전반적인 목표는 쥐가 손잡이를 손바닥에서 손바닥으로 위로 돌리도록 훈련시키는 것입니다. 이를 supination이라고 합니다. 이 도구는 부상 또는 개입 전후에 운동 시스템 기능을 테스트하는 데 사용됩니다. 우리는 쥐의 피질 척수 기능을 테스트하기 위해 이 작업을 개발했습니다.

우리는 손잡이 외전 작업이 펠릿 도달과 같은 손재주가 있는 현재 작업보다 피질 척추 손상에 더 민감하다는 것을 발견했습니다. 이 작업은 반자동화되어 정량적이고 객관적이며 처리량이 많습니다. 이 과제는 외전을 정량화함으로써 중요한 신경 경로를 평가하는 임상적으로 중요한 움직임을 측정합니다.

절차를 시연하는 것은 실험실 관리자이자 연구 기술자인 Thelma Bethea가 될 것입니다. 프로토콜 전반에 걸쳐 하루에 두 번, 아침에 한 번, 오후에 한 번, 세션 사이에 최소 몇 시간을 두고 쥐를 훈련시킵니다. 쥐가 테스트 상자와 취급에 익숙해지

먼저 상자를 설정합니다. 자동 포지셔너에서 아래쪽 화살표 키를 눌러 노브 장치를 완전히 집어넣습니다. 그런 다음 쥐를 행동 상자에 15분 동안 넣습니다.

15분 후, 실험자가 쥐에 익숙해지도록 최소 5분 동안 각 쥐를 손으로 다루십시오. 실험을 진행하기 전에 5일 동안 이 작업을 반복합니다. 다음 단계는 보상 연결을 만드는 것입니다.

목표는 쥐가 손잡이를 돌리는 것을 음식 보상과 연관시키도록 훈련시키는 것입니다. 먼저 소프트웨어를 열고 이름 아래에 쥐의 ID를 입력한 다음 스테이지를 K1:Knob Shaping No Pulley로 설정합니다. 이것은 쥐가 2초의 보상 창 동안 손잡이를 3도 이상 돌리는 동안 쥐에게 먹이를 줄 수 있도록 합니다.

그런 다음 쥐를 행동 상자에 넣고 시작을 눌러 세션을 시작합니다. 두 개 또는 세 개의 펠릿을 수동으로 분배하고 보상 골이 있는 상자 측면을 두드려 쥐가 보상 골짜기에 익숙해지도록 합니다. 쥐가 보상 위치를 알게 되면 쥐가 구멍 앞에서 움직일 때만 수동으로 펠릿을 분배합니다.

이렇게 하면 보상이 조리개와 연결됩니다. 쥐가 보상 펠릿을 기대하고 구멍으로 안정적으로 이동하면, 쥐가 마니풀란둠과 상호 작용하도록 조절합니다. 45밀리그램의 펠릿을 근처에 놓아 쥐가 교전하도록 유도합니다.

그래도 문제가 해결되지 않으면 펠릿 가루를 매니풀란덤에 직접 바르십시오. 쥐가 조리개에서 멀어지면 매니풀란덤 근처의 상자를 두드려 주의를 다른 곳으로 돌립니다. 쥐가 손으로 손잡이를 만졌을 때만 보상하고, 쥐가 매니풀란둠을 물거나 코를 찔렀을 때에는 보상하지 않는다.

쥐가 10번의 연속 보상을 받으면 자동 포지셔너의 아래쪽 화살표 키를 사용하여 매니풀란덤을 0.25cm 후퇴시킵니다. 조리개에서 1.25cm 떨어질 때까지 마니풀란덤을 0.25cm 단위로 계속 재배치합니다. 이것이 보상 연상의 궁극적인 목표이며, 쥐가 두 번의 연속 세션에서 이것을 하면 평형추 훈련으로 진행합니다.

30분 간의 교육 후 소프트웨어에서 중지를 눌러 세션을 종료합니다. 균형추 훈련을 설정하려면 L자형 부착 지점의 마니풀란덤에 3g의 균형추를 놓는 것으로 시작합니다. 그런 다음 균형추가 자유롭게 매달릴 때까지 풀리를 통해 균형추 줄을 공급합니다.

세션을 실행하려면 먼저 소프트웨어를 열고 쥐의 이름을 입력한 다음 stage를 K2:Knob Shaping Pulley로 설정합니다. 이것은 manipulandum을 조리개에서 1.25cm 떨어뜨립니다. 그런 다음 쥐를 행동 상자에 넣고 소프트웨어에서 시작을 눌러 세션을 시작합니다.

100회 이상의 시도를 성공적으로 수행한 후 소프트웨어에서 중지를 눌러 세션을 종료합니다. 쥐가 100회 이상의 성공적인 시도로 두 번의 연속 세션을 완료하면 다음 세션에서 균형추의 질량을 1g 증가시킵니다. 이 프로그램에 따라 평균 6회에 걸쳐 체중을 6g으로 점차적으로 늘립니다.

이 훈련 중에는 올바른 외전 동작이 보상을 받고 잘못된 외전 동작이 형성되는 것이 중요합니다. 외전 움직임을 형성하는 것은 기본 훈련에서도 계속됩니다. 외전(supination) 거동을 교정할 때, manipulandum의 움직임을 수동으로 제한하고 성공하지 못한 경우에도 소프트웨어의 Feed 버튼을 눌러 좋은 외전(supination) 동작을 보상하십시오.

이 시점에서 쥐가 기준선 기준에 부합하도록 훈련시키며, 이 경우 75% 이상의 성공률로 6g 균형추로 손잡이를 75도 돌립니다. 균형추를 설정한 후 소프트웨어에서 KSB4:Knob Training Median 75 Max 옵션을 사용합니다. 이렇게 하면 초기 임계값이 5도로 설정됩니다.

적중 임계값 최소값을 15도로 설정하고 적중 임계값 최대값을 75도로 설정합니다. 소프트웨어는 쥐의 신원과 과거 성능에 따라 손잡이를 돌리기 위한 최소 임계값을 자동으로 증가시키므로 이 시점에서 사용자 입력이 최소화됩니다. 30분 후에 세션을 중지합니다.

약 10일 또는 20회의 세션 후에 대부분의 쥐는 적응 단계를 완료하고 손잡이를 평균 최대 각도인 75도 이상으로 돌릴 수 있습니다. 기본 훈련이 완료되면 소프트웨어 단계 K27:75 Degrees에서 처리하는 다음 훈련 단계로 쥐를 진행합니다. 이 단계에서 세션을 종료하려면 30분 또는 100회 시도 중 먼저 도래하는 시점 후에 중지를 누릅니다.

각 쥐가 75% 이상의 성공률로 4개의 연속 기준선을 완료할 수 있을 때까지 이 훈련 단계에서 유지합니다. 그런 다음 훈련된 쥐를 사용하여 이 작업을 앞다리 기능의 척도로 사용하여 실험적 조작에 사용할 수 있습니다. 56마리의 쥐 풀에서 75%가 초기 작업을 획득했습니다.

이 단계에서는 실습 교육이 가장 많았습니다. 다음으로, 쥐는 7일째까지 6g의 균형추를 사용하는 것으로 발전했고, 그 후 10일 동안 외전각이 일반적으로 상향 추세를 보이며 손잡이를 돌리는 방법을 배웠습니다. 17일째까지 대부분의 쥐는 첫 번째 기준선을 기록했고, 20일까지 기준선에 도달하지 못하면 연구에서 제외되었습니다.

실패한 쥐는 며칠 동안 진전을 보일 수 있지만 올바른 파악으로 작동하지 않기 때문에 그룹과 함께 진행할 수 없습니다. 훈련의 첫 1/3 단계에서 쥐는 supinate를 시작할 수 있지만, 그들의 행동의 파동 형태는 성공적인 쥐가 한 번만 필요한 곳에서 두 번의 회전을 수행하고 있음을 나타낼 수 있습니다. 훈련의 중간 3분의 1에서, 정의된 단일 피크 곡선과 함께 오는 피크 각도의 정상적인 증가는 제대로 외전하지 못하는 쥐의 피크 각도의 미미한 증가만 보여줄 수 있습니다.

훈련의 마지막 3분의 1쯤에는 매우 뚜렷한 단일 파형이 있어야 합니다. 그러나 실패한 쥐는 여러 개의 피크를 갖는 것 외에도 필요한 성공 기준보다 훨씬 낮은 피크 각도를 보일 수 있습니다. 실패한 쥐는 결국 그 일을 배울 수 있지만, 비외전 보상(non-supination compensation)으로 그렇게 할 수도 있기 때문에 쥐를 추가 연구에 사용하는 것이 바람직하지 않다. 이 비디오를 시청한 후에는 기준선에서 앞다리 외전을 수행하고 잘못된 외전 움직임을 해결하도록 쥐를 훈련시키는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

쥐가 supinate를 배우는 동안 경계하고 관찰하십시오. 초기 단계에서 외전 행동을 교정하는 것은 이 훈련 절차의 성공에 매우 중요합니다. 전반적으로 이 절차는 시간 효율적입니다.

쥐가 기준선에 도달하면 실험자는 쥐를 상자에 넣고 소프트웨어를 시작한 다음 세션을 완료했을 때 쥐를 제거하기만 하면 됩니다. 이 비디오 외에도 당사 실험실 웹 사이트에서 사용할 수 있는 몇 가지 리소스가 있습니다. 감사합니다, 그리고 당신의 실험에 행운을 빕니다.