Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

इरास्मस सीढ़ी का उपयोग करके चूहों में ठीक और साहचर्य मोटर सीखने की निगरानी

Published: December 15, 2023 doi: 10.3791/65958
* These authors contributed equally

Summary

यह लेख एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है जो इरास्मस सीढ़ी नामक एक उपकरण का उपयोग करके ठीक मोटर प्रदर्शन के गैर-इनवेसिव और स्वचालित मूल्यांकन के साथ-साथ चुनौतियों पर अनुकूली और सहयोगी मोटर सीखने की अनुमति देता है। प्रमुख से सूक्ष्म डिग्री तक की मोटर हानि का पता लगाने के लिए कार्य कठिनाई को शीर्षक दिया जा सकता है।

Abstract

व्यवहार क्रियाओं से आकार लेता है, और क्रियाओं के लिए मोटर कौशल जैसे शक्ति, समन्वय और सीखने की आवश्यकता होती है। जीवन को बनाए रखने के लिए आवश्यक व्यवहारों में से कोई भी एक स्थिति से दूसरे स्थान पर संक्रमण की क्षमता के बिना संभव नहीं होगा। दुर्भाग्य से, बीमारियों की एक विस्तृत श्रृंखला में मोटर कौशल से समझौता किया जा सकता है। इसलिए, सेलुलर, आणविक और सर्किट स्तरों पर मोटर कार्यों के तंत्र की जांच करने के साथ-साथ मोटर विकारों के लक्षणों, कारणों और प्रगति को समझना, प्रभावी उपचार विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है। माउस मॉडल अक्सर इस उद्देश्य के लिए नियोजित होते हैं।

यह लेख एक प्रोटोकॉल का वर्णन करता है जो इरास्मस सीढ़ी नामक एक स्वचालित उपकरण का उपयोग करके चूहों में मोटर प्रदर्शन और सीखने के विभिन्न पहलुओं की निगरानी की अनुमति देता है। परख में दो चरण शामिल हैं: एक प्रारंभिक चरण जहां चूहों को अनियमित पायदान ("ठीक मोटर सीखने") से निर्मित एक क्षैतिज सीढ़ी को नेविगेट करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है, और दूसरा चरण जहां चलती जानवर के रास्ते में एक बाधा प्रस्तुत की जाती है। गड़बड़ी अप्रत्याशित हो सकती है ("चुनौतीपूर्ण मोटर सीखने") या एक श्रवण स्वर ("साहचर्य मोटर सीखने") से पहले। कार्य का संचालन करना आसान है और स्वचालित सॉफ़्टवेयर द्वारा पूरी तरह से समर्थित है।

यह रिपोर्ट दिखाती है कि परीक्षण से अलग-अलग रीडआउट, जब संवेदनशील सांख्यिकीय तरीकों से विश्लेषण किया जाता है, तो चूहों के एक छोटे समूह का उपयोग करके माउस मोटर कौशल की ठीक निगरानी की अनुमति मिलती है। हम प्रस्ताव करते हैं कि पर्यावरणीय संशोधनों द्वारा संचालित मोटर अनुकूलन के साथ-साथ समझौता मोटर कार्यों के साथ उत्परिवर्ती चूहों में प्रारंभिक चरण सूक्ष्म मोटर घाटे का मूल्यांकन करने के लिए विधि अत्यधिक संवेदनशील होगी।

Introduction

चूहों में मोटर फेनोटाइप का आकलन करने के लिए कई प्रकार के परीक्षण विकसित किए गए हैं। प्रत्येक परीक्षण मोटर व्यवहार1 के एक विशिष्ट पहलू पर जानकारी देता है। उदाहरण के लिए, ओपन फील्ड टेस्ट सामान्य हरकत और चिंता की स्थिति पर सूचित करता है; समन्वय और संतुलन पर रोटारोड और चलने वाली बीम परीक्षण; पदचिह्न विश्लेषण चाल के बारे में है; मजबूर या स्वैच्छिक शारीरिक व्यायाम पर ट्रेडमिल या चलने वाला पहिया; और जटिल पहिया मोटर कौशल सीखने के बारे में है। माउस मोटर फेनोटाइप का विश्लेषण करने के लिए, जांचकर्ताओं को इन परीक्षणों को क्रमिक रूप से करना चाहिए, जिसमें बहुत समय और प्रयास और अक्सर कई पशु समूह शामिल होते हैं। यदि सेलुलर या सर्किटरी स्तर पर जानकारी है, तो अन्वेषक सामान्य रूप से एक परीक्षण का विकल्प चुनता है जो संबंधित पहलू पर नज़र रखता है और वहां से अनुसरण करता है। हालांकि, स्वचालित तरीके से मोटर व्यवहार के विभिन्न पहलुओं को भेदभाव करने वाले प्रतिमानों की कमी है।

यह लेख इरास्मस सीढ़ी 2,3 का उपयोग करने के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन करता है, एक प्रणाली जो चूहों में विभिन्न प्रकार की मोटर सीखने की सुविधाओं के व्यापक मूल्यांकन की अनुमति देती है। मुख्य लाभ विधि की प्रजनन क्षमता और संवेदनशीलता है, साथ ही मोटर कठिनाई को अनुमापन करने की क्षमता और बिगड़ा हुआ सहयोगी मोटर सीखने से मोटर प्रदर्शन में घाटे को अलग करने के लिए। मुख्य घटक वैकल्पिक उच्च (एच) और कम (एल) पायदान है कि सीढ़ी पर माउस की स्थिति का पता लगाने के साथ स्पर्श-संवेदनशील सेंसर से लैस के साथ एक क्षैतिज सीढ़ी के होते हैं. सीढ़ी 2 x 37 पायदान (एल, 6 मिमी; एच, 12 मिमी) एक दूसरे से अलग 15 मिमी की दूरी पर और 30 मिमी अंतराल(चित्रा 1ए)के साथ बाएं-दाएं वैकल्पिक पैटर्न में तैनात है। कठिनाई के विभिन्न स्तरों को उत्पन्न करने के लिए रंग्स को व्यक्तिगत रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है, अर्थात, एक बाधा पैदा करना (उच्च पायदान को 18 मिमी तक बढ़ाना)। एक स्वचालित रिकॉर्डिंग प्रणाली के साथ युग्मित और संवेदी उत्तेजनाओं के साथ डंडा पैटर्न के संशोधनों को जोड़कर, इरास्मस सीढ़ी पर्यावरणीय चुनौतियों के जवाब में ठीक मोटर सीखने और मोटर प्रदर्शन के अनुकूलन के लिए परीक्षण करती है (एक बाधा का अनुकरण करने के लिए एक उच्च पायदान की उपस्थिति, एक बिना शर्त उत्तेजना [यूएस]) या संवेदी उत्तेजनाओं (एक स्वर, एक वातानुकूलित उत्तेजना [सीएस]) के साथ सहयोग। परीक्षण में दो अलग-अलग चरण शामिल हैं, प्रत्येक 4 दिनों में मोटर प्रदर्शन में सुधार का आकलन करता है, जिसके दौरान चूहों को प्रति दिन 42 लगातार परीक्षणों के सत्र से गुजरना पड़ता है। प्रारंभिक चरण में, चूहों को "ठीक" या "कुशल" मोटर सीखने का आकलन करने के लिए सीढ़ी को नेविगेट करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है। दूसरे चरण में इंटरलीव्ड परीक्षण होते हैं जहां एक उच्च पायदान के रूप में एक बाधा चलती जानवर के रास्ते में प्रस्तुत की जाती है। गड़बड़ी "चुनौतीपूर्ण" मोटर सीखने (यूएस-केवल परीक्षण) का आकलन करने के लिए अप्रत्याशित हो सकती है या "साहचर्य" मोटर सीखने (युग्मित परीक्षण) का आकलन करने के लिए एक श्रवण स्वर द्वारा घोषित की जा सकती है।

इरास्मस सीढ़ी को अपेक्षाकृत हाल ही में 2,3 विकसित किया गया है। इसका बड़े पैमाने पर उपयोग नहीं किया गया है क्योंकि प्रोटोकॉल को स्थापित करने और अनुकूलित करने के लिए केंद्रित प्रयास की आवश्यकता होती है और विशेष रूप से अन्य मोटर घाटे को प्रकट करने की अपनी क्षमता की विस्तार से खोज किए बिना अनुमस्तिष्क पर निर्भर साहचर्य सीखने का आकलन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। आज तक, यह चूहों 3,4,5,6,7,8 में अनुमस्तिष्क रोग से जुड़े सूक्ष्म मोटर हानि का अनावरण करने की अपनी क्षमता के लिए मान्य किया गया है। उदाहरण के लिए, connexin36 (Cx36) नॉकआउट चूहों, जहां अंडाशय न्यूरॉन्स में अंतराल जंक्शन बिगड़ा हुआ है, इलेक्ट्रोटोनिक युग्मन की कमी के कारण फायरिंग घाटे को प्रदर्शित करता है लेकिन मोटर फेनोटाइप को इंगित करना मुश्किल था। इरास्मस सीढ़ी का उपयोग कर परीक्षण एक अनुमस्तिष्क मोटर सीखने के कार्य में अवर अंडाशय न्यूरॉन्स की भूमिका उत्तेजनाओं के सटीक लौकिक कोडिंग सांकेतिक शब्दों में बदलना और अप्रत्याशित घटनाओं 3,4 के लिए सीखने पर निर्भर प्रतिक्रियाओं की सुविधा के लिए है कि सुझाव दिया. फ्रैगाइल एक्स मैसेंजर राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन 1 (एफएमआर 1) नॉकआउट माउस, फ्रैजाइल एक्स-सिंड्रोम (एफएक्सएस) के लिए एक मॉडल, प्रक्रियात्मक स्मृति गठन में मामूली दोषों के साथ एक प्रसिद्ध संज्ञानात्मक हानि प्रदर्शित करता है। Fmr1 नॉकआउट ने चरण समय, प्रति परीक्षण गलत कदम, या इरास्मस सीढ़ी में सत्रों पर मोटर प्रदर्शन में सुधार में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखाया, लेकिन अपने जंगली प्रकार (WT) लिटरेमेट्स की तुलना में अचानक दिखाई देने वाली बाधा के लिए अपने चलने के पैटर्न को समायोजित करने में विफल रहे, विशिष्ट प्रक्रियात्मक और साहचर्य स्मृति घाटेकी पुष्टि 3,5. इसके अलावा, बिगड़ा Purkinje सेल उत्पादन, potentiation, और आणविक परत interneuron या ग्रेन्युल सेल outputs सहित अनुमस्तिष्क समारोह में दोष के साथ सेल विशिष्ट माउस उत्परिवर्ती लाइनों, कुशल कदम पैटर्न के परिवर्तित अधिग्रहण के साथ मोटर समन्वय में समस्याओं का प्रदर्शन और सीढ़ी6 पार करने के लिए उठाए गए कदमों की संख्या में. नवजात मस्तिष्क की चोट अनुमस्तिष्क सीखने की कमी और पुर्किनजे सेल डिसफंक्शन का कारण बनती है जिसे इरास्मस सीढ़ी 7,8 के साथ भी पता लगाया जा सकता है।

इस वीडियो में, हम एक व्यापक चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका प्रस्तुत करते हैं, जो व्यवहार कक्ष के सेटअप, व्यवहार परीक्षण प्रोटोकॉल और बाद के डेटा विश्लेषण का विवरण देता है। यह रिपोर्ट सुलभ और उपयोगकर्ता के अनुकूल होने के लिए तैयार की गई है और विशेष रूप से नए लोगों की सहायता के लिए डिज़ाइन की गई है। यह प्रोटोकॉल मोटर प्रशिक्षण के विभिन्न चरणों और अपेक्षित मोटर पैटर्न में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जो चूहों को अपनाते हैं। अंत में, लेख एक शक्तिशाली गैर-रैखिक प्रतिगमन दृष्टिकोण का उपयोग करके डेटा विश्लेषण के लिए एक व्यवस्थित वर्कफ़्लो का प्रस्ताव करता है, जो अन्य शोध संदर्भों में प्रोटोकॉल को अपनाने और लागू करने के लिए मूल्यवान सिफारिशों और सुझावों के साथ पूरा होता है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

वर्तमान अध्ययन में, दोनों लिंगों के वयस्क (2-3 महीने) C57BL/6J चूहों का उपयोग किया गया था। जानवरों को अवलोकन के तहत एक पशु इकाई में भोजन और पानी तक एड लिबिटम पहुंच के साथ दो से पांच प्रति पिंजरे में रखा गया था और 12 घंटे के अंधेरे / प्रकाश चक्र पर तापमान नियंत्रित वातावरण में बनाए रखा गया था। सभी प्रक्रियाएं यूरोपीय और स्पेनिश नियमों (2010/63/यूई; आरडी 53/2013) और जनरलिटैट वालेंसियाना की नैतिक समिति और यूनिवर्सिडैड मिगुएल हर्नांडेज़ की पशु कल्याण समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था।

1. व्यवहार कक्ष सेटअप

  1. एक ही समय में हर दिन व्यवहार परीक्षण कक्ष आरक्षित करें और उपयोग किए जाने वाले चूहों की सूची और क्रम स्थापित करें, साथ ही साथ उनकी मेजबानी की व्यवस्था भी करें।
  2. प्रायोगिक चूहों को परीक्षण कक्ष के बाहर रखें ताकि परीक्षण न होने पर वे एयर कंप्रेसर और इरास्मस लैडर टोन की आवाज़ न सुनें।
  3. जांचें कि इरास्मस सीढ़ी प्रणाली के सभी घटक क्रम में हैं और उपयोग के लिए तैयार हैं: नेटवर्क राउटर, सॉफ्टवेयर के साथ कंप्यूटर ( सामग्री की तालिकादेखें), एयर कंप्रेसर, दो गोल बक्से, और पायदान के साथ सीढ़ी ठीक से स्थित है।
  4. बड़े पैमाने पर लक्ष्य बक्से, सीढ़ी, और प्रत्येक जानवर के बाद पानी के साथ और प्रत्येक प्रशिक्षण दिन के अंत में पानी और 70% इथेनॉल के साथ पायदान साफ.

2. व्यवहार परीक्षण प्रोटोकॉल

  1. एक प्रयोग बनाएं और सॉफ्टवेयर (पूरक चित्रा एस 1) में प्रोटोकॉल दर्ज करें।
    1. सॉफ्टवेयर चालू करें।
    2. प्रयोग बनाने के लिए, फ़ाइल | नया प्रयोग | नया या सेट अप | प्रयोग प्रोटोकॉल
      नोट: इस अध्ययन में प्रयुक्त डिफ़ॉल्ट प्रोटोकॉल का नाम ईएमसी है और इसे इरास्मस यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर, रॉटरडैम में डिजाइन किया गया था।
    3. प्रयोग को एक नाम दें और ठीक पर क्लिक करें.
    4. जांचें कि चयनित डिफ़ॉल्ट ईएमसी प्रोटोकॉल में 4 दिनों के निर्विवाद सत्र (प्रति दिन 42 निर्विवाद परीक्षण) और चुनौती सत्र के 4 दिन (42 दैनिक मिश्रित परीक्षण: निर्विवाद, सीएस-केवल (टोन), यूएस-ओनली (बाधा), युग्मित (टोन द्वारा घोषित बाधा) ( चित्र 1 बी देखें)। दाईं ओर पैनल में, प्रकाश क्यू (3 एस अधिकतम अवधि), एयर क्यू (45 एस अधिकतम अवधि), और टेलविंड (सभी परीक्षण प्रकारों में हां ) की जांच करें, माउस को सीढ़ी पार करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए उपयोग किया जाता है, और टोन (250 एमएस, हाँ केवल सीएस-केवल और युग्मित परीक्षणों में)।
    5. कोई भिन्न प्रोटोकॉल बनाने के लिए, सेट अप | प्रयोग प्रोटोकॉल | नया | स्क्रैच से या ईएमसी प्रोटोकॉल से कॉपी करें और बस इसे संशोधित करें, सत्रों की संख्या (प्रयोग के दिन) और प्रति दिन परीक्षणों की संख्या और प्रकार से संबंधित तालिका लाइनों को संपादित करें।
      नोट: आराम समय, संकेत प्रकार और सक्रियण, अवधि, तीव्रता, और अंतराल भी प्रयोगात्मक प्रश्नों के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है।
    6. सत्र सूची खोलने और विषयों को नाम देने के लिए, सेटअप | सत्र सूची
    7. Add Subjects and Variables पर क्लिक करें।
    8. चूहों की आदेशित सूची के बाद प्रत्येक विशिष्ट माउस पहचानकर्ता, जन्म तिथि, लिंग, जीनोटाइप और प्रासंगिक श्रेणियां दर्ज करें।
  2. सत्र शुरू करें (पूरक चित्र S2)।
    1. शुरू करने से पहले, जांचें कि सॉफ्टवेयर खुला है, फिर सीढ़ी चालू करें।
    2. जांचें कि एयर कंप्रेसर जुड़ा हुआ है और चालू है।
    3. प्राप्ति विंडो खोलने के लिए, बनाया गया प्रयोग खोलें।
    4. अधिग्रहण चुनें | खुला अधिग्रहण
    5. माउस को शुरुआती गोल बॉक्स (सीढ़ी के दाईं ओर) में सॉफ्टवेयर द्वारा इंगित पहचानकर्ता के साथ रखें।
    6. पहले सत्र में प्राप्त करने के लिए माउस पहचानकर्ता का चयन करें।
    7. अधिग्रहण शुरू करें पर क्लिक करें।
    8. लाल सीढ़ी मेनू घुंडी 3x दबाएं। जांचें कि सत्र प्रारंभ होता है और सत्र के अंतिम परीक्षण के अंत तक माउस आंदोलनों को स्वचालित रूप से नियंत्रित और रिकॉर्ड करता है।
  3. सत्र समाप्त करें.
    1. जांचें कि 42वें परीक्षण के अंत में, डिस्प्ले संदेश दिखाता है डेटा भेजना और अधिग्रहित करना।
    2. घर पिंजरे के लिए माउस लौटें.
    3. सीढ़ी और लक्ष्य बक्से को साफ करें।
    4. अगले माउस रखें और चरण 2.2.6 से आगे दोहराएं।
  4. प्रोटोकॉल के अंत तक हर दिन चयनित प्रकार का सत्र करें। चयनित प्रोटोकॉल के अनुसार हर दिन चरण 2.2 और 2.3 दोहराएं।
  5. डेटा निर्यात करें (पूरक चित्र S2)।
    1. रिकॉर्ड किए गए डेटा को विज़ुअलाइज़ करने के लिए, विश्लेषण मेनू, परीक्षण सांख्यिकी, सत्र आँकड़े और समूह आँकड़े & चार्ट से चुनें।
      नोट: डेटा को व्यक्तिगत परीक्षणों के लिए डेटा और एक सत्र के भीतर समान परीक्षण प्रकारों के साधनों के साथ स्प्रेडशीट के रूप में डाउनलोड किया जा सकता है। सत्रों को विशिष्ट विश्लेषण के लिए चुने गए चर द्वारा भी फ़िल्टर किया जा सकता है।
    2. पर क्लिक करें निर्यात ऊपरी-दाएं कोने में बटन, फ़ाइल प्रारूप (स्प्रेडशीट) और फ़ोल्डर स्थान चुनना।
    3. स्वचालित रूप से उत्पन्न चार्ट पर राइट-क्लिक करें और फ़ाइल में सहेजें को *.jpg के रूप में चुनें।

3. डेटा विश्लेषण

नोट: मापदंडों की एक सूची स्वचालित रूप से इरास्मस सीढ़ी द्वारा स्पर्श-संवेदनशील सेंसर की गतिविधियों की तात्कालिक रिकॉर्डिंग के आधार पर मापा जाता है। विश्लेषण के लिए, उपयोगकर्ता द्वारा चुने गए आउटपुट पैरामीटर स्प्रेडशीट में व्यवस्थित और संसाधित होते हैं। सॉफ़्टवेयर-जनित ग्राफ़ के साथ, उपयोगकर्ता सत्रों में विभिन्न मापदंडों में विशिष्ट परिवर्तनों की कल्पना करने के लिए पसंद के ग्राफ़िंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके ग्राफ़ उत्पन्न कर सकते हैं।

  1. पहले 4 दिनों में बेसल प्रेरणा या चिंता राज्यों, संवेदी प्रतिक्रियाओं, मोटर प्रदर्शन और ठीक मोटर सीखने का विश्लेषण करने के लिए विशिष्ट पैरामीटर चुनें।
    1. लक्ष्य बॉक्स में आराम करने का समय और प्रकाश और वायु संकेतों(चित्रा 2ए)के जवाब में आराम की अवधि के बाद लक्ष्य बॉक्स से बाहर निकलने के समय सहित नियंत्रण मापदंडों का चयन करें और साजिश करें।
      नोट: आराम के समय या संकेतों की प्रतिक्रिया डब्ल्यूटी चूहों में अपेक्षाकृत स्थिर हैं। इस तरह के बाहर निकलने की आवृत्ति के रूप में अन्य मापदंडों मूल रूप से WT चूहों में नगण्य हैं-जानवरों शायद ही कभी संकेत के बिना बाकी बॉक्स छोड़ देते हैं या सीढ़ी में एक बार वापस आते हैं, जिसके परिणामस्वरूप परीक्षण के बराबर 1 के बराबर बाहर निकलने की आवृत्तियों में परिणाम. यदि कोई जानवर संकेत लागू होने से पहले बाहर चला जाता है, तो एक एयरफ्लो सक्रिय हो जाता है जिससे माउस को गोल बॉक्स में लौटने के लिए मजबूर होना पड़ता है; इसे सॉफ्टवेयर द्वारा परीक्षण के रूप में नहीं गिना जाता है।
    2. का चयन करें और संकेत के बाद सीढ़ी पर समय प्लॉट करें, माउस लक्ष्य बॉक्स (चित्रा 2 बी) छोड़ने के बाद सीढ़ी को पार करने में बिताए गए समय के रूप में मापा जाता है
      नोट: एक शक्ति गैर-रैखिक प्रतिगमन सीखने के मूल्यांकन के लिए एक मजबूत तरीका है। पियर्सन या स्पीयरमैन गुणांक (आर) इस बात का एक उपाय प्रदान करेगा कि क्या डेटा फिटिंग अच्छा है (आर मान एक के करीब है जब जानवर सत्रों में सीखते हैं / 0 के करीब आर मान का अर्थ है कि डेटा स्थिर हैं और चूहे नहीं सीखते हैं)।
    3. चयन करें और इस तरह के एक संवेदनशील शिक्षण पैरामीटर(चित्रा 2C)के रूप में गलत कदम के साथ परीक्षण के प्रतिशत के रूप में कदम पैटर्न मापदंडों साजिश का चयन करें.
      1. एक सही चरण को एक उच्च पायदान से दूसरे उच्च पायदान (H-H) तक एक कदम के रूप में परिभाषित करें, चाहे चरण की लंबाई कुछ भी हो। चरण प्रकारों पर विचार करें जिनमें निचले पायदान को गलत तरीके से शामिल किया गया है।
      2. सही चरणों और गलत कदमों को छोटे और लंबे कदमों, बैकस्टेप्स में विभाजित करें, और दबाए गए पायदान के बीच चरण की लंबाई और दिशात्मकता के आधार पर कूदता है ( चित्र 1A देखें)।
  2. पिछले 4 दिनों में चुनौतीपूर्ण मोटर लर्निंग (यूएस-ओनली ट्रायल) और एसोसिएटिव लर्निंग (युग्मित परीक्षण) का मूल्यांकन करने के लिए विशिष्ट मापदंडों का चयन करें और प्लॉट करें।
    1. संकेतों के बाद सीढ़ी पर समय का चयन करें और प्लॉट करें (चित्र 3)।
    2. चयन करें और गलत कदम (चित्रा 4 ए) के साथ परीक्षणों का प्रतिशत साजिश रचने.
    3. पूर्व और बाद गड़बड़ी चरण समय का चयन करें और साजिश करें, बस पहले (नियंत्रण कदम) और सीढ़ी (चित्रा 4 बी) के एक ही तरफ बाधा (अनुकूलित कदम) के बाद डंडा सक्रियण के बीच एक एमएस परिशुद्धता अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है।
      नोट: पूर्व बनाम बाद गड़बड़ी कदम बार विश्लेषण सत्र के प्रत्येक प्रकार के अंदर डेटा की तुलना करने के लिए किया जाना चाहिए. पैरामीटर साहचर्य सीखने के दौरान बाधाओं की भविष्यवाणी करने और उन्हें दूर करने के लिए चूहों की क्षमता को मापता है।
  3. समर्पित सांख्यिकीय सॉफ्टवेयर (जैसे, सिग्माप्लॉट) के साथ डेटा का विश्लेषण करें। सीखने की प्रक्रिया का अधिक कुशलता से वर्णन करने के लिए सत्रों में एक ही परीक्षण प्रकार से एकत्र किए गए डेटा का एक शक्ति गैर-रैखिक प्रतिगमन विश्लेषण करें और परीक्षण प्रकारों के बीच तुलना करने के लिए दो-तरफा दोहराए गए उपाय (आरएम) एनोवा का उपयोग करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

इरास्मस सीढ़ी डिवाइस, सेटअप, और लागू प्रोटोकॉल चित्रा 1 में प्रस्तुत किए गए हैं। प्रोटोकॉल में चार निर्विवाद और चार चुनौती सत्र (प्रत्येक में 42 परीक्षण) होते हैं। प्रत्येक परीक्षण शुरू और अंत लक्ष्य बक्से के बीच सीढ़ी पर एक रन है. सत्र की शुरुआत में, एक माउस को शुरुआती बक्से में से एक में रखा जाता है। 15 ± 5 s ("आराम" अवस्था) के निर्धारित समय के बाद, प्रकाश चालू होता है (क्यू 1, अधिकतम 3 s के लिए)। एक हल्के हवा क्यू (क्यू 2, 45 एस अधिकतम) तो बॉक्स छोड़ने और विपरीत अंत करने के लिए चलने के लिए चूहों को प्रोत्साहित करने के लिए लागू किया जाता है. वायु क्यू का जवाब देने का समय चूहों और सत्रों के बीच भिन्न हो सकता है और समूहों के बीच प्रेरणा या चिंता राज्यों की तुलना करने के लिए पैरामीटर के रूप में उपयोग किया जा सकता है। माउस के अंतिम लक्ष्य बॉक्स तक पहुँचने के तुरंत बाद एक नया परीक्षण शुरू किया जाता है।

प्रकाश क्यू का जवाब देने के लिए आराम करने के समय और समय में कोई अंतर 1-4 दिनों में डब्ल्यूटी चूहों में नहीं देखा गया था, लेकिन हवा क्यू का जवाब देने का समय 1 और 2 दिनों (चित्रा 2 ए) के बीच थोड़ा कम हो गया। सीढ़ी को पार करने के लिए समय के माप ने 1 से 4 दिनों तक एक महत्वपूर्ण सीखने की अवस्था प्राप्त की जिसे पावर रिग्रेशन वक्र (आर = 0.50, * पी = 0.047, चित्रा 2बी) के साथ लगाया जा सकता है। एक प्रमुख पैरामीटर जो सीढ़ी को पार करने में लगने वाले समय को निर्धारित करता है, वह है गलत कदमों की घटना। सीढ़ी पर समय की कमी के अनुरूप, परीक्षणों की संख्या जहां चूहों ने अबाधित सत्रों में कम कर दिया क्योंकि चूहों ने ऊपरी पायदान (एच-एच कदम) पर चलना सीखा और सीढ़ी को पार करने के लिए अधिक कुशल पैटर्न के रूप में निचले लोगों से बचें (आर = 0.90, *** पी < 0,0001, चित्रा 2सी)।

5 से 8 दिनों तक, चूहों को चुनौती सत्रों के अधीन किया गया था जहां एक अप्रत्याशित बाधा (यूएस) पेश की गई थी (एक पायदान बेतरतीब ढंग से कदम सतह से 18 मिमी ऊपर उठाया जाता है)। कुछ परीक्षणों में, एक स्वर (सीएस, 90 डीबी, 15 किलोहर्ट्ज़ टोन 250 एमएस तक चलने वाला) अमेरिका गड़बड़ी से पहले 250 एमएस प्रस्तुत किया जाता है ( चित्र 1बी देखें)।

5 दिन पर चुनौती सत्र की शुरुआत के साथ, जानवरों को बाधा के अप्रत्याशित परिचय के कारण यूएस-केवल परीक्षणों के दौरान सीढ़ी को पार करने के लिए अधिक समय की आवश्यकता होती है (दिन 4: 5.01 एस; चित्र 2B; दिन 5: 7.84 सेकंड; चित्र 3; युग्मित टी-परीक्षण, * पी < 0.039)। माउस प्रदर्शन 5 से 8 दिनों से सुधार हुआ, अमेरिका केवल सत्र (आर = 0.50, * पी = 0.045, चित्रा 3, नारंगी) भर में एक महत्वपूर्ण सीखने की अवस्था उपज. साहचर्य सीखने के परीक्षणों में, जहां बाधा को एक स्वर के साथ जोड़ा गया था, जानवरों ने यूएस-केवल परीक्षणों के सापेक्ष दैनिक सत्रों को काफी तेजी से पूरा किया (आर = 0.63, चित्रा 3, बैंगनी; दो-तरफा आरएम एनोवा, * पी = 0.028)। अंत में, नियंत्रण परीक्षणों में जब टोन अकेले (सीएस-केवल) प्रस्तुत किया गया था, तो एक महत्वपूर्ण सीखने की अवस्था जो निर्विवाद सत्रों जैसा दिखता था, रिपोर्ट किया गया था (आर = 0.82, *** पी < 0.001, चित्रा 3, नीला)।

कदम पैटर्न के विश्लेषण अतिरिक्त पुष्टि और अमेरिका केवल और सहयोगी परीक्षणों के बीच मतभेद का पता लगाने में बढ़ाया संवेदनशीलता प्रदान की. चित्रा 4 ए से पता चलता है कि कैसे गलत कदम के साथ परीक्षणों का प्रतिशत अमेरिका केवल परीक्षण (आर = 0.01, पी = 0.90, नारंगी) भर में स्थिर बने रहे, जबकि गलत कदम के साथ परीक्षणों में एक महत्वपूर्ण कमी युग्मित सत्र (आर = 0.61, * पी = 0.01, बैंगनी) के दौरान मनाया गया था. चित्रा 4 बी अमेरिका केवल परीक्षण (दो तरह आरएम एनोवा, * पी = 0.05) में पूर्व और पोस्ट गड़बड़ी कदम बार के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर से पता चलता है, लेकिन चूहों बाधा को दूर करने के लिए तेजी से सीखा जहां युग्मित परीक्षणों में नहीं. अध्ययन किए गए सभी चर और लागू सांख्यिकीय परीक्षण पूरक तालिका एस 1 में रिपोर्ट किए गए हैं।

Figure 1
चित्रा 1: सिस्टम, प्रोटोकॉल और पैरामीटर। () इरास्मस सीढ़ी में एक क्षैतिज सीढ़ी होती है जो दो गोल बक्से से घिरी होती है। कार्टून वैकल्पिक उच्च और निम्न पायदान और मुख्य मापदंडों के साथ सीढ़ी का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें चरण प्रकार (सामान्य कदम, भरी हुई रेखा; या गलत कदम, धराशायी रेखा) और पूर्व और बाद में गड़बड़ी कदम समय को उस समय के रूप में परिभाषित किया गया है जब माउस को एक बाधा (बिना शर्त उत्तेजना; उच्च रन) को दूर करने की आवश्यकता होती है या नहीं। (बी) प्रोटोकॉल में चार निर्विवाद और चार चुनौती सत्र (एक सत्र / दिन, 42 परीक्षण / सत्र) होते हैं जो अलग से ठीक मोटर सीखने (अबाधित और सीएस-केवल नीले रंग में), चुनौती मोटर सीखने (यूएस-केवल, नारंगी में), और सहयोगी मोटर सीखने (बैंगनी में सीएस + यूएस) का विश्लेषण करने की अनुमति देते हैं। संक्षिप्ताक्षर: एच = उच्च; एल = कम; सीएस = वातानुकूलित उत्तेजना; यूएस = बिना शर्त उत्तेजना। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्रा 2: निर्विवाद सत्र के दौरान डब्ल्यूटी चूहों का मोटर प्रदर्शन। () लक्ष्य बॉक्स (निरंतर, 15 एस) में आराम का समय, संकेतों का जवाब देने का समय: प्रकाश (स्थिर, 3 एस) और वायु (चर); अबाधित सत्रों के 1-4 दिनों में। (बी) अबाधित सत्रों के दौरान क्यू (प्रकाश और हवा) के बाद सीढ़ी को पार करने का समय। (सी) प्रत्येक अबाधित सत्र में परीक्षणों का प्रतिशत जहां जानवर एक कदम चूक गया। सीखने की प्रगति का अध्ययन करने के लिए एक शक्ति प्रतिगमन विश्लेषण का उपयोग किया गया था (आर = 0.50: * पी = 0.047, आर = 0.90 *** पी < 0.0001, क्रमशः, एन = 4 चूहे)। संक्षिप्त: WT = जंगली प्रकार। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्रा 3: चुनौती सत्र के दौरान डब्ल्यूटी चूहों का प्रदर्शन। यूएस-ओनली (नारंगी), युग्मित (बैंगनी), और सीएस-केवल (हल्का नीला) परीक्षणों के लिए 5-8 दिनों के दौरान संकेतों के बाद सीढ़ी पर औसत समय। सीखने की प्रगति (* पी = 0.047, ** पी = 0.0093, *** पी < 0.001, एन = 4 चूहों) का अध्ययन करने के लिए एक शक्ति गैर-रैखिक प्रतिगमन विश्लेषण का उपयोग किया गया था। परीक्षण प्रकारों की तुलना करने के लिए दो-तरफा आरएम एनोवा (* पी = 0.028, ** पी = 0.008, एन = 4 चूहों, दो पुरुषों और दो महिलाओं, मतलब ± एसईएम)। संक्षिप्ताक्षर: सीएस = वातानुकूलित उत्तेजना; यूएस = बिना शर्त उत्तेजना। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
चित्रा 4: चुनौती सत्रों पर माउस कदम पैटर्न में परिवर्तन। () प्रति सत्र परीक्षणों का प्रतिशत जहां पशु केवल अमेरिका और युग्मित सत्र के दौरान एक कदम याद किया. एक शक्ति प्रतिगमन विश्लेषण सीखने की प्रक्रिया (* पी = 0.013) और परीक्षण प्रकार (* पी = 0.032, एन = 4 चूहों) के बीच तुलना के लिए एक दो तरह आरएम एनोवा का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. (बी) पूर्व और बाद में गड़बड़ी कदम समय (ओं) केवल अमेरिका में और सत्र भर में युग्मित सत्र. दो-तरफा दोहराया उपाय एनोवा, * पी < 0.05, एन = 4 चूहों, दो पुरुषों और दो महिलाओं, एसईएम ± मतलब। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र S1: सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस: एक प्रयोग कैसे बनाएं और एक प्रोटोकॉल का चयन करें। प्रोटोकॉल चरण 2.1 में वर्णित वर्कफ़्लो को दर्शाते हुए सॉफ़्टवेयर से स्क्रीनशॉट, 2.1.4 से 2.1.8 चरणों को कवर करते हुए। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र S2: सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस: सत्र कैसे शुरू करें और डेटा कैसे निर्यात करें। प्रोटोकॉल चरण 2.2 और 2.5 में वर्णित वर्कफ़्लो को दर्शाते हुए सॉफ़्टवेयर से स्क्रीनशॉट, चरण 2.2.4 से 2.2.7 और 2.5.1 से 2.5.3 को कवर करते हैं। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक तालिका S1: सांख्यिकीय तालिका। अध्ययन किए गए सभी चर और लागू सांख्यिकीय परीक्षणों का विवरण, चित्रा 2 बी, सी, चित्रा 3, और चित्रा 4 ए, बी में रिपोर्ट किया गया है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

इरास्मस सीढ़ी वर्तमान दृष्टिकोणों से परे मोटर फेनोटाइप मूल्यांकन के लिए प्रमुख लाभ प्रस्तुत करती है। परीक्षण का संचालन करना आसान है, स्वचालित, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य, और शोधकर्ताओं को एकल माउस कॉहोर्ट का उपयोग करके मोटर व्यवहार के विभिन्न पहलुओं का अलग-अलग आकलन करने की अनुमति देता है। वर्तमान अध्ययन में, प्रजनन क्षमता ने डिवाइस, प्रयोगात्मक डिजाइन और विश्लेषण विधियों की विशेषताओं का लाभ उठाते हुए डब्ल्यूटी चूहों की एक छोटी संख्या के साथ मजबूत डेटा की पीढ़ी की अनुमति दी। उदाहरण के लिए, जब पारंपरिक बीम-वॉक परख की तुलना में, सीढ़ी पथ में प्रवेश करने के लिए प्रेरक संकेतों (हवा और प्रकाश) के अलावा और परीक्षण को पूरा करने के लिए टेलविंड स्थिरता को बढ़ाता है और प्रयोगकर्ता के हस्तक्षेप की आवश्यकता को छोड़ देता है जो परिवर्तनशीलता का एक प्रमुख स्रोत है।

एक एयरफ्लो उत्पन्न करने के लिए एक एयर कंप्रेसर सिस्टम की आवश्यकता होती है जिसे माउस की दिशा और स्थिति में समायोजित किया जा सकता है। एयरफ्लो विपरीत दिशा से 30 किमी/घंटा की हेडविंड बनाता है जब एक माउस निर्धारित परीक्षण दीक्षा से पहले गोल बॉक्स को छोड़ने का प्रयास करता है, जिससे चूहे गोल बॉक्स में वापस आ जाते हैं। यह परीक्षण के दौरान एक निरंतर टेलविंड (1 से 16 किमी/घंटा) भी उत्पन्न करता है जब तक कि माउस पूरी तरह से सीढ़ी को पार नहीं कर जाता और विपरीत लक्ष्य बॉक्स में प्रवेश नहीं कर जाता। सीढ़ी को पार करने के लिए प्रोत्साहन के रूप में दबाव वाली हवा के बिना, चूहे अक्सर पायदान पर रुकते हैं और इत्मीनान से गति से दिशाओं को उलटते हैं, जो विश्लेषण के लिए एक खोजपूर्ण चर प्रतिशोधी का परिचय देता है।

यहां वर्णित मानक प्रोटोकॉल बुनियादी ठीक मोटर समन्वय और सीखने (अबाधित सत्र) के माप प्रदान करता है, साथ ही 8 दिनों के समय अवधि में चुनौतियों और सहयोगी मोटर सीखने (चुनौती सत्र) के अनुकूलन के साथ। डब्ल्यूटी माउस उपभेदों के लिए कार्य आसान है जो आमतौर पर तंत्रिका विज्ञान अध्ययन के लिए उपयोग किया जाता है जैसे कि यहां उपयोग किए जाने वाले C57Bl6J चूहे, और सुरक्षित है, किसी भी परीक्षण सत्र में कोई चोट नहीं देखी गई है। इसके अलावा, रोटारोड या ट्रेडमिल जैसे अन्य मोटर परीक्षणों की तुलना में हमें थकान के संकेतों का पता नहीं चला।

4 दिन के प्रारंभिक चरण में, डब्ल्यूटी चूहों कौशल मास्टर और सबसे कुशल चल पैटर्न (एचएच कदम) को अपनाने के लिए सीखने के द्वारा सीढ़ी पार और गलत कदम शायद ही कभी 4 दिन (चित्रा 2 बी, सी) द्वारा होते हैं. दूसरे चरण के दिन 5 पर, चूहों धीमी गति से कर रहे हैं जब वे पहली बार बाधा का सामना लेकिन जल्दी से (चित्रा 3, अमेरिका केवल) अनुकूलित. एक कंडीशनिंग उत्तेजना (टोन) के साथ बाधा युग्मन हद तक सीखने की सुविधा है कि परीक्षण अवधि परीक्षणों के बराबर होती है जहां बाधा प्रस्तुत नहीं की जाती है (चित्रा 3, युग्मित)। ध्यान दें, गलत कदम के साथ परीक्षणों की संख्या अमेरिका केवल परीक्षण (चित्रा 4 ए) भर में स्थिर बने रहे, जबकि एक महत्वपूर्ण कमी युग्मित सत्र(चित्रा 4 ए)में मनाया गया, साहचर्य सीखने की प्रक्रिया की प्रभावशीलता की पुष्टि.

हम इरास्मस सीढ़ी सॉफ्टवेयर द्वारा प्रदान किए गए प्रतिनिधि मापदंडों के विश्लेषण के लिए एक वर्कफ़्लो का प्रस्ताव करते हैं। पावर रिग्रेशन विश्लेषण ने हमें महत्वपूर्ण सीखने की अवस्था को पंजीकृत करने और चार डब्ल्यूटी चूहों का उपयोग करके चुनौती बनाम साहचर्य सीखने में अंतर का पता लगाने की अनुमति दी। अतिरिक्त साहित्य और पायलट प्रयोगों के आधार पर, उत्परिवर्ती या इलाज चूहों से जुड़े प्रयोगात्मक डिजाइन 7-10 चूहों 4,5,6 करने के लिए माउस संख्या बढ़ाने की आवश्यकता हो सकती है. हमारे हाथों में, प्रति सत्र 42 परीक्षण एक छोटे माउस पलटन के साथ मजबूत डेटा प्राप्त करने के लिए एक इष्टतम संख्या थी क्योंकि कई परीक्षणों के औसत से परिवर्तनशीलता कम हो जाती है। जबकि संख्या उच्च दिखाई दे सकता है, प्रत्येक 42 परीक्षण सत्र 15 मिनट और 35 मिनट के बीच लेता है, और 12-16 चूहों यथोचित प्रति दिन परीक्षण किया जा सकता है. परीक्षण की अवधि (आराम के समय और संकेतों की प्रतिक्रिया और सीढ़ी को पार करने के लिए समय सहित) प्रशिक्षण दिवस और परीक्षण के प्रकार के आधार पर 20 और 50 के बीच भिन्न होती है।

फिर भी, सिस्टम की बहुमुखी प्रतिभा शोधकर्ताओं को विभिन्न सेटिंग्स को समायोजित करके अनुकूलित प्रोटोकॉल डिजाइन करने की अनुमति देगी, जिसमें प्रति दिन सत्रों और परीक्षणों की संख्या, संकेतों और सीएस की तीव्रता और अवधि, साथ ही साथ अमेरिका की प्रकृति भी शामिल है। उदाहरण के लिए, हमारे डेटा डब्ल्यूटी चूहों में एक तेजी से सीखने की अवस्था से पता चला, विशेष रूप से दिन 1 और दिन 2 के बीच प्रदर्शन एक पठार (आंकड़े 2 बी, सी) तक पहुँच जाता है. इसने सुझाव दिया कि अतिरिक्त 2 दिन अबाधित सत्रों में बुनियादी मोटर सीखने के परीक्षण के लिए कड़ाई से आवश्यक नहीं हो सकते हैं, और प्रशिक्षण अवधि को केवल 2 दिनों तक कम करके मानक प्रोटोकॉल में संशोधन लागू किए जा सकते हैं। फिर भी यह अनुकूलन प्रोटोकॉल के दूसरे चरण के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है, जिसमें इंटरलीव्ड अनडिस्टर्ड, यूएस-ओनली, सीएस-ओनली और पेयर ट्रायल शामिल हैं। उत्तेजनाओं को विशिष्ट व्यवहारों का आकलन करने के लिए यादृच्छिक और अप्रत्याशित रूप से प्रस्तुत किया जाता है, और प्रयोगात्मक परीक्षणों को इन चार श्रेणियों में विभाजित करने की आवश्यकता सांख्यिकीय शक्ति के लिए आवश्यक परीक्षणों की उपयुक्त संख्या बनाती है। इस प्रकार, प्रोटोकॉल के पुनर्गठन को निर्विवाद परीक्षणों की संख्या को कम करने या विशिष्ट चुनौती परीक्षणों को बढ़ाने की व्यवहार्यता का आकलन करने की आवश्यकता होगी। सीएस (90 डीबी, 15 किलोहर्ट्ज़ टोन) और यूएस के बीच अंतर-उत्तेजना अंतराल (आईएसआई), यहां 250 एमएस पर सेट किया गया है, उत्तेजना-प्रतिक्रिया संघ का अध्ययन करने के लिए भी भिन्न हो सकता है। इस तरह का समायोजन शोधकर्ताओं को वैज्ञानिक प्रश्न के अनुसार कठिनाई के स्तर को अनुमापन करने या विभिन्न व्यवहारों पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देगा।

आज तक, इरास्मस सीढ़ी का उपयोग ज्यादातर अनुमस्तिष्क मूल के मोटर समन्वय में सूक्ष्म दोषों का पता लगाने के लिए किया गया है। उदाहरण के लिए, गलत कदम पूरे शरीर के लोकोमोटर समन्वय का एक उपाय है। इस अध्ययन में, युवा वयस्क चूहों का इस्तेमाल किया गया था, लेकिन P23 के रूप में युवा चूहों लोकोमोटर कार्यों 7,8 की परिपक्वता का अध्ययन करने के लिए दूसरों द्वारा इस्तेमाल किया गया है. केंद्रीय मूल के ipsilateral विकृति माउस के सही और बाएं पंजे की स्थिति के भेदभावपूर्ण विश्लेषण के माध्यम से अध्ययन किया जा सकता है. अंत में, इरास्मस सीढ़ी में मोटर कौशल में महारत हासिल करने की संभावना अन्य मोटर नियंत्रण सर्किट को संलग्न करती है, जिसमें बेसल गैन्ग्लिया, मोटर कॉर्टेक्स और कॉर्पस कॉलोसम सहित कनेक्टिंग रास्ते शामिल होते हैं। सेलुलर, आणविक और सर्किट तकनीकों के साथ इस व्यवहार प्रतिमान का संयोजन सर्किट तंत्र की जांच करने के लिए उपयोगी होगा जो मोटर अनुकूलन में मध्यस्थता करता है और मोटर सीखने को बढ़ावा देने के लिए उपयोग किया जा सकता है। ऐसा ही एक उदाहरण एक्सोनल माइलिनेशन पर प्रभाव का अध्ययन करना होगा, जो डिमाइलिनेशन 9,10 के माउस मॉडल में ठीक मोटर कौशल के अधिग्रहण के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।

Acknowledgments

हम माउस प्रयोग के दौरान अच्छे अभ्यास के पर्यवेक्षण के लिए दृश्य-श्रव्य तकनीशियन और वीडियो निर्माता रेबेका डी लास हेरास पोंस के साथ-साथ प्रमुख पशु चिकित्सक गोंजालो मोरेनो डेल वैल को स्वीकार करते हैं। काम को जीवीए एक्सीलेंस प्रोग्राम (2022/8) और स्पेनिश रिसर्च एजेंसी (PID2022143237OB-I00) से इसाबेल पेरेज़-ओटानो को अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
C57BL/6J mice (Mus musculus) Charles Rivers
Erasmus Ladder device Noldus, Wageningen, Netherlands
Erasmus Ladder 2.0 software Noldus, Wageningen, Netherlands
Excel software Microsoft 
Sigmaplot software Systat Software, Inc.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Brooks, S. P., Dunnett, S. B. Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide. Nat. Rev. Neurosci. 10 (7), 519-529 (2009).
  2. Noldus. , https://www.noldus.com/erasmusladder (2023).
  3. Cupido, A., et al. Detecting cerebellar phenotypes with the Erasmus ladder[dissertation]. , Erasmus University Rotterdam PhD dissertation. (2009).
  4. Van Der Giessen, R. S. Role of olivary electrical coupling in cerebellar motor learning. Neuron. 58 (4), 599-612 (2008).
  5. Vinueza Veloz, M. F. The effect of an mGluR5 inhibitor on procedural memory and avoidance discrimination impairments in Fmr1 KO mice. Genes Brain Behav. 11 (3), 325-331 (2012).
  6. Vinueza Veloz, M. F. Cerebellar control of gait and interlimb coordination. Brain Struct. Funct. 220 (6), 3513-3536 (2015).
  7. Sathyanesan, A., Kundu, S., Abbah, J., Gallo, V. Neonatal brain injury causes cerebellar learning deficits and Purkinje cell dysfunction. Nat. Commun. 9 (1), 3235 (2018).
  8. Sathyanesan, A., Gallo, V. Cerebellar contribution to locomotor behavior: A neurodevelopmental perspective. Neurobiol. Learn Mem. 165, 106861 (2019).
  9. McKenzie, I. A. Motor skill learning requires active central myelination. Science. 346 (6207), 318-322 (2014).
  10. Xiao, L. Rapid production of new oligodendrocytes is required in the earliest stages of motor-skill learning. Nat. Neurosci. 19 (9), 1210-1217 (2016).

Tags

इस महीने में JoVE अंक 202
इरास्मस सीढ़ी का उपयोग करके चूहों में ठीक और साहचर्य मोटर सीखने की निगरानी
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Staffa, A., Chatterjee, M.,More

Staffa, A., Chatterjee, M., Diaz-Tahoces, A., Leroy, F., Perez-Otaño, I. Monitoring Fine and Associative Motor Learning in Mice Using the Erasmus Ladder. J. Vis. Exp. (202), e65958, doi:10.3791/65958 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter