Avaliando a Prehension qualificada em camundongos usando um instrutor automático

Nossa tecnologia automatiza uma análise comportamental complicada que pode economizar tempo e servir de trampolim para muitos tipos diferentes de estudos. Com nossa técnica, a tarefa e a recompensa são a mesma coisa. Não há desconexão entre realizar uma tarefa vaga, possivelmente incorretamente, e receber uma recompensa.

Modelos animais oferecem uma oportunidade para testar abordagens para aumentar a recuperação após uma lesão neurológica. Por exemplo, no meu laboratório testamos abordagens para aumentar a recuperação pós-acidente vascular cerebral, uma vez que há uma necessidade urgente de desenvolver novas abordagens inovadoras para a reabilitação pós-acidente vascular cerebral. Além do AVC, nosso auto-treinador pode ser útil para estudar o aprendizado motor antes da lesão, bem como em modelos de Parkinson, Alzheimer ou lesão cerebral traumática.

Quando um rato atinge seu peso-objetivo, inicie uma sessão de treinamento colocando uma pelota de 45 miligramas na superfície da pelota diretamente na frente da ranhura, e permita que o mouse recupere a pelota. Quando o mouse associa uma ranhura aberta com ser alimentado, use um par de pinças para segurar uma pelota na mesma posição que o mouse recuperou as pelotas anteriormente. Quando o rato começa a morder a pelota, puxe a pelota para longe aproximadamente meio centímetro, de tal forma que a pelota esteja fora do alcance da boca.

Quando o mouse estender uma pata através da ranhura, reforce o comportamento permitindo que o rato coma a pelota. Embora não seja instrumental para a experimentação, regisse se a pata esquerda ou direita é a preferida. À medida que o rato associa estender uma pata com comer uma pelota, reforça ainda mais o comportamento retendo a pelota em resposta às tentativas de recuperar a pelota com a boca e a língua.

Tome cuidado para impedir que seus ratos peguem com sucesso uma pelota sem usar uma pata, ou eles aprenderão maus hábitos difíceis de desaprender. Finalize a introdução do comportamento desejado de alcance da pata colocando a pelota de 45 miligramas a pouco menos de um centímetro da borda externa do portão da gaiola, de tal forma que o ponto esquerdo ou direito da pelota seja tangente a uma linha que se estende direto para fora da borda da fenda do portão da gaiola. Em seguida, deixe o mouse tentar recuperar a pelota, sendo vigilante para remover a pelota e evitar seu consumo se o mouse tentar a recuperação por algum outro método que não seja a extensão da pata.

Antes de iniciar a sessão de treinamento, clique na seta Run na Interface LabVIEW do auto-treinador e observe a leitura do sensor de pelotas de isca, com e sem uma pelota no lugar. Clique em Parar para interromper a execução do teste e alterar o alvo do sensor de pelotas de isca para um valor entre essas duas leituras. Coloque a gaiola do mouse modificada no auto-treinador e afixe o portão da gaiola.

Em seguida, alinhe a pelota à borda do slot como no procedimento manual e abra uma nova sessão de treinamento na Interface LabVIEW. Insira as informações conforme necessário para registrar dados sobre a sessão de treinamento e clique no campo de ID do Mouse para digitar o nome do arquivo de cada sessão de treinamento. Clique no campo Total Pellets to Dispense During Routine para controlar quantas pelotas são dispensadas para um único experimento.

Clique no campo Pausa após o número de pelotas para definir uma pausa de cinco segundos após a pelota indicada ser removida da placa de mergulho e clique no campo Pausa Comprimento para definir uma pausa entre o tempo em que uma pelota é removida da placa de mergulho e o tempo em que uma nova pelota é dispensada. Defina o auto-treinador para registrar manualmente a distância em que a pelota é colocada no campo Reach Distance e clique no campo Pasta para Conter logs para selecionar o local do arquivo para salvar os dados coletados. Uma vez preenchidos os campos de informação, clique em Executar para iniciar a sessão de treinamento.

O auto-treinador distribuirá pelotas individuais e rastreará se elas caem através do funil, até que o número total de pelotas tenha sido dispensado e a última pelota tenha sido recuperada ou deixada pelo mouse. O programa vai parar automaticamente neste momento. Se necessário, ele também pode ser parado prematuramente clicando no botão Parar.

Uma vez que o software é configurado, coloque a gaiola doméstica do mouse para ser testada no pedestal e clique em Executar para permitir que o mouse investigue o slot e seu novo ambiente desconhecido. Ratos treinados com o auto-treinador aprenderam a tarefa de precomuição e exibem um claro aumento na habilidade motora. Este aumento de habilidade é semelhante ao observado onde o animal é treinado manualmente sem o uso do auto-treinador.

Certifique-se de fazer os ratos usarem suas patas. Se você deixá-los pensar que você está apenas deixando-os ter comida, eles não vão alcançá-lo. Uma lesão pode ser induzida a qualquer parte da via motora para determinar quais efeitos a lesão tem no desempenho motor, e como incentivar a recuperação da referida lesão.