Ocena umiejętnego chwytu u myszy za pomocą automatycznego trenażera

Nasza technologia automatyzuje skomplikowaną analizę behawioralną, która może zaoszczędzić czas i służyć jako punkt wyjścia dla wielu różnych rodzajów badań. W naszej technice zadanie i nagroda to to samo. Nie ma rozdźwięku między wykonaniem niejasnego zadania, być może niepoprawnie, a otrzymaniem nagrody.

Modele zwierzęce dają możliwość testowania podejść do poprawy powrotu do zdrowia po urazie neurologicznym. Na przykład w moim laboratorium testujemy podejścia mające na celu zwiększenie rekonwalescencji po udarze, ponieważ istnieje pilna potrzeba opracowania nowych, innowacyjnych podejść do rehabilitacji po udarze. Oprócz udaru, nasz autotrener może być przydatny do badania uczenia się motorycznego przed urazem, a także w modelach choroby Parkinsona, Alzheimera lub urazowego uszkodzenia mózgu.

Gdy mysz osiągnie swoją docelową wagę, rozpocznij sesję treningową, umieszczając 45-miligramowy granulek na powierzchni kulki bezpośrednio przed gniazdem i pozwól myszy odzyskać kulkę. Kiedy mysz skojarzy otwarte miejsce z karmieniem, użyj pęsety, aby przytrzymać kulkę w tej samej pozycji, w której mysz wcześniej pobrała granulki. Gdy mysz zacznie gryźć wypluwkę, odciągnij ją na około pół centymetra, tak aby kulka była poza zasięgiem pyska.

Kiedy mysz wysuwa łapę przez szczelinę, wzmocnij zachowanie, pozwalając myszy zjeść granulkę. Chociaż nie jest to instrumentalne w eksperymentach, zapisz, czy preferowana jest lewa, czy prawa łapa. Ponieważ mysz kojarzy wysuwanie łapy z jedzeniem wypluwki, dodatkowo wzmocnij zachowanie, powstrzymując wypluwkę w odpowiedzi na próby odzyskania wypluwki ustami i językiem.

Uważaj, aby powstrzymać myszy przed pomyślnym zdobyciem granulki bez użycia łapy, w przeciwnym razie nauczą się złych nawyków, których trudno się oduczyć. Zakończ wprowadzanie pożądanego zachowania sięgania łapą, umieszczając 45-miligramowy granulat nieco poniżej jednego centymetra od zewnętrznej krawędzi bramki klatki, tak aby lewy lub prawy najbardziej wysunięty punkt śrutu był styczny do linii wychodzącej prosto z krawędzi szczeliny bramki klatki. Następnie pozwól myszy spróbować odzyskać kulkę, zachowując czujność, aby usunąć kulkę i zapobiec jej spożyciu, jeśli mysz spróbuje odzyskać ją inną metodą niż przedłużenie łapy.

Przed rozpoczęciem sesji treningowej kliknij strzałkę Uruchom w interfejsie LabVIEW automatycznego trenażera i zanotuj odczyt czujnika pelletu przynęty, zarówno z założonym pelletem, jak i bez. Kliknij przycisk Zatrzymaj, aby zatrzymać przebieg testowy i zmienić docelowy czujnik granulatu przynęty na wartość między tymi dwoma odczytami. Umieść zmodyfikowaną klatkę myszy na autotrenażerze i przymocuj bramkę klatki.

Następnie wyrównaj granulkę do krawędzi szczeliny, tak jak w procedurze ręcznej, i otwórz nową sesję treningową w interfejsie LabVIEW. Wprowadź informacje wymagane do zarejestrowania danych dotyczących sesji treningowej i kliknij pole Identyfikator myszy, aby wprowadzić nazwę pliku każdej sesji treningowej. Kliknij pole Całkowita ilość granulek do dozowania podczas rutyny, aby kontrolować, ile granulek jest dozowanych w jednym eksperymencie.

Kliknij pole Pause After Pellet Number, aby ustawić pięciosekundową pauzę po wyjęciu wskazanego pelletu z trampoliny, a następnie kliknij pole Pause Length (Długość pauzy), aby ustawić pauzę między momentem wyjęcia pelletu z trampoliny a czasem wydania nowego pelletu. Ustaw autotrenażer tak, aby ręcznie rejestrował odległość, na której kulka jest umieszczana w polu Odległość zasięgu, a następnie kliknij pole Folder zawierający dzienniki, aby wybrać lokalizację pliku, w którym chcesz zapisać zebrane dane. Po wypełnieniu pól informacyjnych kliknij przycisk Uruchom, aby rozpocząć sesję treningową.

Automatyczny trenażer będzie dozował poszczególne granulki i śledził, czy wpadną one przez lejek, aż całkowita liczba kulek zostanie wydana, a ostatnia kulka zostanie pobrana lub upuszczona przez mysz. W tym momencie program zatrzyma się automatycznie. W razie potrzeby można go również zatrzymać przedwcześnie, klikając przycisk Zatrzymaj.

Po skonfigurowaniu oprogramowania umieść klatkę domową myszy, która ma być testowana, na cokole i kliknij Uruchom, aby umożliwić myszy zbadanie gniazda i jego nowego, nieznanego otoczenia. Myszy trenowane z autotrenażerem nauczyły się zadania chwytania i wykazują wyraźny wzrost umiejętności motorycznych. Ten wzrost umiejętności jest podobny do obserwowanego w przypadku, gdy zwierzę jest szkolone ręcznie bez użycia automatycznego trenera.

Upewnij się, że myszy używają łap. Jeśli pozwolisz im myśleć, że po prostu pozwalasz im jeść, nie sięgną po ciebie. Uraz może być wywołany w dowolnej części ścieżki motorycznej, aby określić, jaki wpływ ma zmiana na sprawność motoryczną i jak zachęcić do powrotu do zdrowia po tej zmianie.