السلوكية تقييم البراعة اليدوية في الثدييات العليا غير البشرية

Summary

والبراعة اليدوية هي أساسا من اختصاص الرئيسيات ، وضعت في المهام السلوكية قردة المكاك. ويصل أربعة فهم المهام الإمساك ، وقياس قدرة جهة التلاعب والقوة ، والسماح بإنشاء الانتعاش وظيفية بعد آفة النظام العصبي المركزي ولاختبار أثر العلاج.

Abstract

و(CS) هو السبيل القشري التشريحية للدعم القدرة الحركية الرائعة للتلاعب بمهارة الأشياء الصغيرة ، وهي أساسا من اختصاص الرئيسات ^1. في حالة الآفة التي تؤثر على نظام الإسقاط CS من مصدره (آفة المناطق القشرية الحركية) أو على طول مساره (عنق الرحم آفة النخاع) ، وهناك خسارة كبيرة من البراعة اليدوية (شلل اليد) ، كما رأينا في بعض المرضى tetraplegic أو مفلوج . على الرغم من أن هناك بعض التعافي العفوية وظيفية بعد هذه الآفة ، فإنها لا تزال محدودة جدا في البالغين. ويقترح استراتيجيات علاجية مختلفة في الوقت الحاضر (مثل العلاج بالخلايا ، تحييد الجزيئات المثبطة محواري النمو ، وتطبيق عوامل النمو ، الخ) ، والتي يتم تطويرها في الغالب في القوارض. ومع ذلك ، قبل التطبيق السريري ، يوصى غالبا ما لاختبار جدوى وفعالية وأمان العلاج في الرئيسيات غير البشرية. هذا صحيح خصوصا عندما يكون الهدف هو استعادة البراعة اليدوية بعدآفة النظام العصبي المركزي ، وتنظيم نظام المحرك من القوارض وهو يختلف عن ذلك من قرود ^1،2. قرود المكاك وتتضح هنا نموذجا سلوكية مناسبة لقياس المهارة اليدوية في المقدمات ، لتعكس العجز الناجم عن الآفة من القشرة الحركية أو الحبل عنق الرحم على سبيل المثال ، وقياس مدى الانتعاش وظيفية عفوية ، وعندما يتم تطبيق العلاج وتقييم إلى أي مدى يمكن أن تعزز الانتعاش وظيفية.

ويستند التقييم السلوكي للالبراعة اليدوية على أربعة ، مكملة متميزة وفهم المهام الوصول ، والخط (استخدام قبضة الدقة في فهم الكريات) ، مما يتطلب التدريب الأولي للقرود المكاك الكبار. وأظهرت استعدادا للحيوانات ، وكذلك تحديد المواقع فيما يتعلق السلوكية انشاء. ويتضح من أداء قرد نموذجية لكل مهمة. جمع وتحليل المعايير ذات الصلة التي تعكس دقة manipula اليدوأوضح نشوئها ، فضلا عن السيطرة على القوة ، وأظهرت النتائج مع الممثل. توضع هذه البيانات بعد ذلك في سياق أوسع ، والتي تبين كيف يمكن استغلال البيانات السلوكية للتحقيق في تأثير آفة في الحبل الشوكي أو آفة من القشرة الحركية ، وإلى أي مدى يمكن علاج تعزيز التعافي العفوية الفنية ، التي تقارن مجموعات مختلفة من القرود (يعامل معاملة مقابل صورية على سبيل المثال). وتناقش مزايا وقيود من الاختبارات السلوكية. النهج الحالي السلوكية يتماشى مع التقارير السابقة التأكيد على ملاءمة نموذج الرئيسيات غير البشرية في سياق أمراض الجهاز العصبي ^2،3.

Protocol

وصفت الخطة الشاملة للتجربة في الشكل 1.

1. إعداد الحيوانية ونقلها إلى المختبر السلوكية

1. في المختبر ، وإعداد السلوكية انشاء : ملء آبار اختبار لوحات مختلفة (الاختبارات من 1 إلى 3 أدناه) مع الكريات ، والتي تكون بمثابة مكافأة خلال التجارب السلوكية.
2. نقل قرد من المجموعة غرفة السكن في قفص النقل. يتم تدريب القرد لدخول نفق مما يتيح الوصول إلى كرسي الرئيسيات ، مع وضع اللاحقة من الرأس. ويقاس وزن القرد ، قبل نقلها في كرسي الرئيسيات إلى المختبر.

2. اختبار 1 : التعديل متن برينكمان

1. هذا الاختبار ، وتعديلها وتكييفها من التقارير السابقة ^4،5 ، هي المهمة الأساسية السلوكية للمرجعية ، التي ستجرى في كل دورة السلوكية. بدء تسجيل الفيديو مع الكاميرا الرقمية فوق ما يصل مجموعة (إمكانية أيضا لوضع الإعلان 2ditional الكاميرات ، واحدة على كل جانب من لوحة) ، ووضع قرد أمام مجلس برينكمان.
2. على سبيل المثال فتح النافذة اليمنى على الكرسي الرئيسيات لمنح حق الوصول إلى اليد اليمنى. باستخدام اليد اليمنى ، والقرد باسترداد كريات الغذاء من فتحات 50 (25 الرأسي والأفقي 25).
3. بعد الانتهاء من الاختبار ، وإغلاق النافذة اليمنى وإعادة ملء متنها الكريات.
4. فتح النافذة اليسرى وكرر اختبار لجهة اليسار.
5. مكافأة للحيوان في نهاية الاختبار مع الزبيب المجفف a القليلة أو اللوز ، وهو الإجراء الذي يجب تتكرر في نهاية كل اختبار للحفاظ على الحافز خلال الدورة اليومية بأكملها.

معلومات إضافية : وضعت وتستخدم ثلاث كاميرات الفيديو الرقمية لتسجيل تسلسل خارج خط المعالجة ، واحدة فوق لوحة واحدة على كل جانب من لوحة (على وجه التحديد لتقييم الموقف من الأصابع أثناء تنفيذ استيعاب). ضمن الدورة اليومية نفسها ، اليمكن ه قرد أداء مهمة أخرى (إما المهمة 2 ، و / أو المهمة 3 و / أو المهمة (4) ؛ لتكون موزعة على أيام مختلفة من أيام الأسبوع). لاختبار 1 ، إذا كان القرد بدأت مع اليد اليمنى في يوم 1 ، تبدأ من جهة اليسار في يوم (2) وهلم جرا.

6. اختياري : على الرغم من أن أداء الاختبار أعلاه مع واحد أو من ناحية أخرى يسمح بمقارنة الأداء بشكل منفصل من جهة اليسار إلى جهة اليمين (لتحديد "اليد المهيمنة") ، فمن الممكن أيضا في مرحلة مبكرة من التدريب للسماح لل قرد تنفيذ المهمة بكلتا يديه في وقت واحد. إذا تم استخدام يد واحدة في كثير من الأحيان لفهم الآخر والكريات ، ويمكن بعد ذلك أن ينظر إليها بوصفها "جهة مفضلة".

3. اختبار 2 : مربع برينكمان (مع وبدون مراقبة البصرية)

1. برينكمان مربع يضم 20 بئرا (10 الأفقية والعمودية 10). مقارنة لاختبار 1 ، القرد والسيطرة على اليد في مساحة محدودة ، مع انخفاض درجات الحرية لأداء الدقةقبضة الحركة. ملء المجلس مع حبيبات وإغلاق الوجه العلوي من مربع ، وذلك لإجراء أول اختبار في غياب المراقبة البصرية (التي تعتمد على استكشاف طريق اللمس).
2. مكان القرد أمام مربع برينكمان. فتح النافذة اليسرى لكرسي الرئيسيات لاختبار اليد اليسرى في غياب المراقبة البصرية. قرد يحاول استرداد الكريات 20 ، في حين يتم تسجيل تسلسل من كاميرا رقمية وضعت أسفل مربع.
3. إغلاق النافذة اليسرى لكرسي الرئيسيات. إعادة ملء متنها الكريات. فتح الإطار الأيمن للكرسي الرئيسيات. القرد يكرر الاختبار مع اليد اليمنى في غياب المراقبة البصرية. إغلاق النافذة بحق الرئيس الرئيسيات.
4. لاختبار القدرة على فهم الكريات في المربع برينكمان تحت السيطرة البصرية ، وفتح الوجه العلوي من مربع.
5. إعادة ملء مربع مع حبيبات والقرد وينفذ الاختبار باستخدام اليد اليمنى.
6. إغلاق النافذة بحق الرئيس الرئيسيات. إعادة ملء مربع مع الكريات. فتح النافذة اليسرى لكرسي الرئيسيات. القرد بأداء اختبار باستخدام الخطوة hand.Repeat اليسار 2.5.

4. اختبار 3 : الدوارة مجلس برينكمان

1. هذا الاختبار هو مقارنة لمهمة مجلس برينكمان (اختبار 1) ، إلا أن المجلس هو الدورية ، مما اضطر قرد لتوقع نزوح في مجلس واحد (عقارب الساعة) أو في الاتجاه الآخر (عكس اتجاه عقارب الساعة). ملء متنها الكريات. يتم تسجيل التسلسل مع كاميرا رقمية توضع فوق تصل مجموعة (إمكانية أيضا لوضع الكاميرات 2 إضافية ، واحدة على كل جانب).
2. فتح الإطار الأيمن للكرسي الرئيسيات. القرد باسترداد الكريات من الآبار 32 ، موزعة على أربعة صفوف متحدة المركز ، في حين أن المجلس هو تحول في اتجاه عقارب الساعة.
3. إغلاق الإطار الأيمن. إعادة ملء متنها الكريات.
4. فتح النافذة اليسرى لكرسي الرئيسيات. القرد بأداء الاختبار كما في 4.2 مع اليد اليسرى.
5. كرر 4،2-4،4 نقطة ، في حين أن مجلس طق تحويل عقارب الساعة (من جهة أخرى بعد). كرر الخطوة 2.5.

5. اختبار 4 : الوصول إلى فهم المهمة ودرج

1. القدرة على الجمع بين الإمساك مع القدرة على توليد القوة ، وهذا الاختبار (مشتقة من الإصدارات السابقة ^6-11) وقد صمم بحيث القرد قد لفتح درج من خلال ممارسة لأول مرة قوة قبضته على مقبض للدرج ، تليها تحميل قوة لفتح الدرج ، مما يتيح الوصول إلى بيليه وضعت داخل الدرج. يتم استرداد بيليه مع نفس اليد في حين درج لا يزال مفتوحا ، مرة أخرى باستخدام قبضة الدقة. يتم وضع كاميرا رقمية على أعلى الدرج ، لتسجيل لمحاكمات خارج خط السيطرة للبيانات (على سبيل المثال الكشف عن المحاكمات الخاطئة).
2. فتح الإطار الأيمن للكرسي الرئيسيات. القرد ينفذ 10 محاكمات في كل من مستويات مختلفة من 5 المقاومة ، وذلك باستخدام اليد اليمنى (إلى ما لا يقل عن 5 تجارب الصحيح لكل مستوى المقاومة).
3. كرر الاختبار (50 تجارب) مع الغادر ه اليد. كرر الخطوة 2.5.

معلومات إضافية : في الدورة القادمة اليومية السلوكية ، والمناوبين ويده التي لم الحيوان الاختبار الأول في الدورة السابقة.

6. نهاية الدورة السلوكية

1. بعد الانتهاء من الاختبارات المتوقعة في ذلك اليوم ، والأعلاف ومكافأة قرد مع الطعام بالإضافة إلى الكريات التي وردت خلال الاختبارات. عادة ، ويتلقى قرد الحبوب والفواكه.
2. وعاد القرد إلى مجموعة غرفة السكن مع زملائه.

هو مكتوب التسلسل الزمني الدقيق لمختلف التجارب التي أجريت على شكل بروتوكول.

7. ممثل النتائج

وقد استخدمت في الاختبارات الأربعة السلوكية المبين أعلاه (الشكل 1) على نطاق واسع في مختبرنا في سياق الدراسات التي تهدف إلى تحقيق الانتعاش وظيفية من آفة من الحبل الشوكي عنق الرحم (فايتطبيق جوري 2A) أو من القشرة الحركية (الشكل 2B) ، في غياب أو في وجود علاج لتعزيز التعافي العفوية ^12-19.

لاختبار 1 (تعديل برينكمان المجلس) ، ويركز التحليل على معلمتين (الشكلان 3 و 4A) : أ) النتيجة ، التي قدمها عدد من الكرات التي تم استردادها بواسطة القرد في الثواني ال 30 الأولى ، تحسب بشكل منفصل عن فتحات رأسية وفتحات أفقية (من خارج خط تعيد تسلسل الفيديو المسجل) ؛ ب) في المرة الاتصال (CT) ، على النحو المحدد في الوقت (المدة) للاتصال بين الأصابع وبيليه (انظر الشكل 6 أيضا ، سلسلة من الصور القاع ). هذا هو الفاصل الزمني بين الإدراج من الاصبع الأول (عادة السبابة) في الفتحة للمس بيليه وبداية استرجاع بيليه من البئر. ويتم قياس الفترة الزمنية التي تعيد تسلسل الإطار الإطار بواسطة الفيديو. يقاس CT لVERTIC الخمسة الأولىفتحات القاعدة وأول خمس فتحات أفقية تهدف من قرد ^16-18. الرسوم البيانية لتوضيح نقاط مرحلة التدريب الأولي ، الهضبة قبل الآفة ، والانخفاض الكبير في درجة (عادة صفر) على الفور بعد الآفة ، والتقدمية (العفوية) نحو الانتعاش وظيفية الهضبة بعد الآفة. وأعرب عن الانتعاش وظيفية في المائة بحلول نسبة من النقاط بعد الآفة وسيطة في هضبة مقسوما على درجة الآفة قبل الوسيط (هضبة) ^* 100 (الشكلان 3 و 4A). لCT ، كما يعكس زيادة العجز ، وأعرب في الانتعاش وظيفية ٪ هي نسبة CT الآفة قبل الوسيط (هضبة) مقسوما على CT بعد الآفة وسيطة في الهضبة ^* 100. تأثير العلاج بعد الآفة ، تظاهر بناء على اختبار 1 ، موضحة بالتفصيل في تقارير سابقة من هذا المختبر ^14،15،17. زار هما التسلسل الزمني للفتحات لمزيد من التحليل يمكن معالجة مسألة استراتيجية ، من قبل مonkey الشكل (4B).

لاختبار 2 (برينكمان مربع) ، على الرغم من ويمكن أيضا أن تكون النتيجة على النحو المحدد في الاختبار 1 ، معلمة أكثر وضوحا هو "إجمالي الوقت" ، الذي يعرف بأنه الفاصل الزمني بين اختيار من بيليه في الفتحة الأولى وقطف وتكوير في فتحة ^(ال 20) مشاركة (الشكل 5). ويمكن احتساب الانتعاش وظيفية وأعرب في ٪. يتم حسابها باستخدام متوسط ​​الوقت الكلي قبل الآفة (الهضبة بعد مرحلة التدريب) مقسوما على متوسط ​​الآفة ، آخر مرة في هضبة مجموع ^* 100.

لاختبار 3 (الدورية برينكمان المجلس) ، على الرغم من ويمكن أيضا أن تكون النتيجة على النحو المحدد أعلاه (اختبار 1) ، معلمة حساسة هي المرة الاتصال (CT ، على النحو المحدد أعلاه في اختبار 1) ، ويقاس على فتحات العشرة الأولى (الشكل 6 ).

لاختبار 4 (الوصول وفهم مهمة درج) ، وانشاء جomprises كشف عدة ، وتسجيل الأحداث المنفصلة مثل بدء المحاكمة (من ناحية المقاطعات شعاع ضوء وضعها في الجبهة من لوحة) ، ومن ناحية لمس مقبض الباب ، وبدء سحب درج في نهاية فتح الدرج ، ومن ناحية فتحة دخول (البيك في الوقت ) ، والانسحاب من ناحية الفتحة (بيك آب من الوقت). محولات القوة على مقبض يسمح بقياس قوة قبضة (التي بذلتها الابهام والسبابة الضغط على المقبض) وقوة الحمل (المبذولة لسحب الدرج ، لمواجهة مستويات مختلفة من المقاومة التي فرضت على فتح درج). تم الحصول على مستويات مختلفة من المقاومة المناهضة للافتتاح درج عن طريق تغيير كثافة الحالية المطبقة على السيارات دوار الكهرومغناطيسي تعلق على الجزء الخلفي من الدرج. تم تصميم مجموعة المتابعة لتطبيق قوة موازية لمقاوم في اتجاه فتح الدرج. مخطط تفصيلي للدرج انشاء يتوفر على طلب صاحب المقابلة. يتم جمع كل هذه البيانات مع واجهةالبرنامج الثاني (2) وسبايك عرضها كما هو موضح في الشكل 7.

كما ^4،15 reported1 سابقا ، هذه المهام تمثل أساس السلوكية للتحقيق في ما إذا كان يمكن تعزيز الانتعاش عفوية من آفة من الحبل عنق الرحم مع العلاج محددة تهدف إلى تشجيع التجديد محواري (الشكل 8).

النتيجة استرجاعها والمعلمات وقت الاتصال تعكس مكونات مختلفة من البراعة اليدوية : الأول يتضمن تسلسل المحرك بأكمله (الوصول ، واستيعاب ، والانسحاب من النقل ، يد بيليه إلى الفم) ، في حين تركز الثانية على واحد المرحلة استيعاب فقط. هذه المعلمتين هي دقيقة ومتكاملة وخاصة لتعديل وبرينكمان المهام الدورية متنها. في حين أن النتيجة تمثل المعلومات الزائدة عن الحاجة إلى حد كبير في هاتين المهمتين ، ووقت الاتصال في المقابل توفر المزيد من المعلومات المهمة الخاصة بسببتباين مواقف فتحات "في مهمة الدورية مجلس برينكمان ، بالمقارنة مع موقفهم ثابت في مهمة تعديل مجلس برينكمان. المهمة مربع برينكمان يختلف عن المهام المذكورين أعلاه ، كما هي محدودة درجات الحرية لحركات باليد من الأماكن المغلقة. ونتيجة لذلك ، فإن المواقف من فتحات مختلفة على لوحة داخل مربع برينكمان تلعب دورا هاما من حيث صعوبة لتنفيذ دليل الإمساك ، وذلك بسبب القلة من مربع. على سبيل المثال ، مع استيعاب اليد من الفتحات الموجودة على الجانب الأيمن من مربع يتداخل مع الجدار الجانبي الأيمن.

وبالتالي ، سيكون منحازا لتقييم درجة استرجاع محدودة لمدة 30 ثانية كما هو الحال في مجلس برينكمان تعديل تبعا للموقف من فتحات زار بالفعل من قبل قرد خلال هذه الفترة الزمنية المحدودة ، تولد تقلبات كبيرة من دورة إلى أخرى. لهذا السبب ، هو أكثر ملائمة لinvolve جميع فتحات (ن = 20) وبالتالي تم اختيار المعلمة الوقت الإجمالي. في لوحة برينكمان تعديل ، لا يعتبر الوقت الإجمالي ، والقرد قد دافع في بعض الحالات فضفاضة (على سبيل المثال بعد الآفة) وذلك بسبب العدد الكبير من فتحات المراد تنفيذها (ن = 50). على طول الخط نفسه ، فإن تحليل لتوريط وقت الاتصال على اتخاذ جميع فتحات من مربع برينكمان في الاعتبار (في حين كان ينظر فقط في أول خمس فتحات في مجلس برينكمان تعديل لأن الموقف من فتحات محددة لديها إلا القليل ، إذا لم يكن على أثر هذه المعلمة). لذلك ، لمربع برينكمان ، نوصي في النهج الأول لتحديد إجمالي الوقت ، كما لوحظ أن تكون المعلمة ذات الصلة للغاية والإعلامية ، على الأقل في دراساتنا مع القرود تعرض لآفة القشرة الحركية (لا تتوافر بيانات عن الحبل الشوكي lesioned القرود). ومع ذلك ، يمكن النظر في الوقت الاتصال لمربع برينكمان ، ولكن في الخطوة الثانية بما في ذلك جميع فتحات والعشرين ، ولكن بشكل منفصللفتحات أفقية وعمودية (لا يظهر).

الشكل 1. مخطط شامل للتجربة. يتم نقل الحيوانات من مرفق الحيوانية في كرسي الرئيسيات ، ثم تنقل إلى المختبر السلوكية. في كل دورة يومية ، القرد ينفذ الاختبار 1. يوما بعد يوم ، وقرد ثم تنفيذ اختبار 2 ، و / أو اختبار 3 ، و / أو اختبار 4. قد يكون بعض القرود (دوافع خاصة) أداء جميع الاختبارات على الدورة اليومية نفسها. وأدلى الكريات الغذائية (كما تستخدم المكافأة) من الموز المجفف أو مسحوق السكر التي يتم ضغطها في شكل دائري من حوالي 4 ملم في القطر. في تجاربنا جميع السلوكية ، ونحن نستخدم الكريات الدقة بلا غبار (45 ملغ) التي تقدمها BioServ ، 8 شارع واحد ، جناح واحد ، Frenchtown ، NJ 08825 ، الولايات المتحدة الأمريكية.

البعد من مجلس برينكمان المعدلة 240mm واسعة وطويلة 140 ملم ، في حين أن البعد من فتحات هو 15 مم و 8 مم دور المرأة في التنميةه و 6 ملم عميقة. قطر للمجلس في مجلس برينكمان دوار هو 114 ملم.

. الشكل 2 الممثل (الجراحية) آفة من الحبل عنق الرحم (لوحة A ؛ معدلة من ¹⁵⁾ و (كيميائية) آفة من القشرة الحركية (لوحة باء ؛ معدلة من ¹⁶⁾ ، والمستمدة من المقاطع النسيجية المقابلة ، والمجهزة للتلوين SMI - 32 . وقد تم بناؤها على مدى القصوى من الآفة الحبل عنق الرحم من أبواب السهمي متتالية من الحبل الشوكي (لوحة أ) ، بينما تم بناؤها على مدى والموقف من آفة القشرة الحركية من أبواب أمامية متتالية من الدماغ ، وإعادة وضعه على عرض الوحشي من نصف الكرة المخ المناظرة (بقعة حمراء في لوحة B). أسفرت الآفة الحبل عنق الرحم من transection بشفرة الجراحة على مستوى C7 - C8 ، مما أدى إلى قطع نصفي شبه مقاطعة من جانب واحد المسالك الرئيسية CS كومبوnent في الحبلة ظهراني ، وفوق العصبونات الحركية السيطرة على عضلات اليد ^14،15،20. وقد أنتج الآفة الدائمة القشرية عن طريق التسريب من حمض ibotenic ^13،16،17 ، في المواقع التي تغطي ناحية التمثيل في السابق باستخدام microstimulation intracortical (ICMS ، انظر ^16،21،22). أراضي الآفة قشري يظهر انقطاع مفاجئ للتلوين SMI - 32 من الخلايا العصبية في طبقات الثالث والخامس في البنك المنقاري لتلم المركزية (المنطقة المحددة مع خط متقطع في لوحة B).

الشكل 3. البيانات المستمدة من الممثل تعديل مهمة مجلس برينكمان (اختبار 1) التي يؤديها قرد تعرض لإصابة في الحبل الشوكي (كما هو موضح في الشكل 2A). ويبين الرسم البياني درجة (تنسيق) ، بشكل منفصل عن فتحات رأسية (رموز الأزرق) وفتحات أفقية (رموز الحمراء). الرموز الصفراء هي لمجموعالرأسي والأفقي في الدورة العشرات يوميا معين. في الإحداثي السيني ، والوقت هو لأيام متتالية من جلسات السلوكية. والخط الأحمر العمودي متقطع (يوم 0) هو اليوم الذي تم إجراء الآفة. ويسلط الضوء على ثلاث فترات مختلفة : أول واحد (أسود خط متقطع) يتوافق مع فترة التدريب ، وثانية واحدة (الأزرق خط متقطع) إلى هضبة الأداء قبل الآفة ، والثلث (الخط الأخضر متقطع) إلى هضبة تعافى الأداء. البيانات المعدلة من ^15.

4A الرقم. نفسه كما في الشكل 3 (اختبار 1) ، ولكن في قرد تعرض لآفة من القشرة الحركية (كما هو موضح في الشكل 2B) الرسوم البيانية تظهر النتيجة (لوحة A ؛ الاتفاقيات نفسها كما في الشكل 3) ، ووقت الاتصال (CT ؛ وحة B) البيانات. في الإحداثي السيني ، والوقت هو للأيام متتالية من جلسات السلوكية. والخط الأحمر العمودي متقطع (يوم 0) هو اليوم الذي تم إجراء الآفة. B في لوحة ، كل نقطة يتوافق مع الوقت للاتصال بين الإصبع وبيليه في فتحة واحدة (5 محاكمات في التوجه لكل دورة ، وشريط الرمادية يمثل قيمة وسيطة). علما بأن للمحاكمات التي الحيوان لا يستطيع أن يؤدي المهمة (مباشرة بعد الآفة) ، وCT يظهر كقيمة المشبعة في 5 ثوان. البيانات المعدلة من ^16،17.

4B الشكل. تحليل الاستراتيجية المعتمدة في مهمة تعديل مجلس برينكمان يؤديها مع اليد contralesional ، قبل الآفة من القشرة الحركية (ما قبل) ، وخلال مرحلة الانتعاش (الاسترداد) وآخر في هضبة الآفة ، (بعد). لون كل فتحة يدل على ترتيب تسلسلي للفتحات التي زارها قرد في جلسة واحدة (وصفت زيارته الأولى للفتحة من أحلك الأزرق وفتحة مشاركة يزوره في أحلك الحمراء). علما ثابدأت قبل قرد ر الآفة ، وعلى الجانب الأيسر من اللوحة وفحصها بشكل منتظم باتجاه اليمين. خلال الانتعاش ، تم تغيير ترتيب تسلسلي. في الهضبة بعد الآفة ، والاستراتيجية المعتمدة مسبقا الآفة ظهرت من جديد (مسح منهجي من اليسار إلى اليمين).

الشكل 5. البيانات المستمدة من الممثل مربع برينكمان (اختبار 2) ، وذلك لتنفيذ المهمة قرد تحت المراقبة البصرية. وهذه هي المرة تنسيق الكلي اللازم لإفراغ الآبار على طول 20 جلسات يومية (الإحداثي السيني) ، التي أجريت قبل وبعد الآفة من القشرة الحركية (عمودي خط متقطع). أبعاد حجم الوصول ضمن مربع هي 1360 سم ³ (120mm ^* 110mm ^* 103mm). علما مرحلة الأولى من التدريب ، ويتميز تقلب أكبر من الوقت الكلي من دورة واحدة إلى أخرى. مباشرة بعد الآفة القشرية ، ووكان القرد يست قادرة على أداء المهمة (نقاط البيانات المشبعة في 200 ثانية). قيمة p هو دلالة إحصائية عن الفرق بين مجموع متوسط ​​الوقت قبل الآفة (منتصف المستطيل الرمادي الأفقي على اليسار) والزمن الكلي وسيطة بعد الآفة في الدورات الأخيرة (منتصف المستطيل الرمادي الأفقي على يمين ). النسبة المئوية للاسترداد وظيفية هي 89.6 ٪ في حين أن حجم الآفة القشرة الحركية كان 41.8 مم ^3. البيانات المعدلة من ^19.

الشكل 6. النتائج الممثل (اثنين من كبار الرسوم البيانية) المستمدة من المهمة دوار مجلس برينكمان (اختبار 3) ، مع التوضيح من وقت الاتصال تقاس قبل وبعد آفة الآفات ، مع الاتفاقيات نفسها كما في الشكل 4A (لوحة B) ، لقرد تعرض لآفة من القشرة الحركية (البيانات المعدلة من ^17). الرسم البياني العلوي هو لريال عماني ("الكلورين") في اتجاه عقارب الساعة tation للمجلس في حين أن الرسم البياني السفلي هو التناوب ("C - CL") عكس عقارب الساعة للمجلس. ، وسهمين الرمادية العمودية تشير إلى أن الوقت كان طويلا الاتصال بلا حدود في جلسات قليلة على الفور بعد الآفة ، والقرد كان غير قادر على أداء المهمة مع اليد contralesional. سلسلة من الصور في الجزء السفلي من الشكل توضيح طريقة لقياس وقت الاتصال (صالحة لكلا مجلس برينكمان المحورة وبرينكمان متن الدورية). يظهر في الصورة في أقصى اليسار من جهة الاقتراب من فتحة يحتوي على بيليه (100 مللي ثانية قبل الاتصال بين السبابة وبيليه و). الإطار المقبل على الحق يقابل النقطة وقت الاتصال (0 مللي ثانية). ثم يتم تحديد وقت الاتصال والفاصل الزمني (في مللي ثانية) يشغل حتى تصل إلى الإطار (أقصى اليمين واحد) المقابلة لنقطة الوقت الذي اتخذت بيليه خارج الفتحة. الوقت الاتصال هنا هو 240 مللي ثانية.

58/3258fig7.jpg "/>
الرقم 7. الممثل البيانات المستمدة من جلسة واحدة أجريت على القرود وصول وفهم مهمة درج (اختبار 4).

لوحة A : البيانات الخام الموافق المعلمات الثلاث استحوذت على الانترنت خلال محاكمة واحدة : القوة تحميل في الحمراء ، وقوة قبضة باللون الأزرق وتشريد الدرج باللون الأخضر. كما تم الحصول على علامات عدة خلال مهمة : وقت اختيار يتوافق مع الوقت من مكافأة استيعاب الكامل والمفتوح لافتتاح الكامل للدرج ولمس مقبض الباب (TCH) إلى نقطة زمنية عندما الحيوانية اللمسات الأولى مقبض الباب. للتحليل ، تم طرح سبعة المؤشرات في النقاط الحاسمة في الوقت تتكشف المهمة (على سبيل المثال 3 المؤشرات رمادية على ثلاثة خطوط أفقية أسفل) : 1) الوقت لتأمين لمسة من مقبض من الحيوان ؛ 2) ظهور قوة قبضة ؛ 3) أقصى قوة قبضة ؛ 4) ظهور قوة الحمل ؛ 5) أقصى قوة الحمل ؛ 6) وقت تخوض فيه درج مفتوح تماما ؛ 7) مؤمن الوقت إلى وقت الحصاد.

اللوحة الثانية : تمثيل النتائج الكمية لمعلمتين سجلت خلال المهمة : قوة قبضة (القوة المستخدمة لفهم مقبض بين السبابة والإبهام) وقوة الحمل (استخدام القوة لفتح درج) في اثنين من الرسوم البيانية : القيمة القصوى (الرسم البياني إلى اليسار) وقيمة المنحدر (من بداية إلى أقصى الحدود ؛. الرسم البياني على اليمين).

وقد تم شرح أربعة من أصل خمسة مستويات مختلفة من المقاومة النسبية هنا : R0 (0 نيوتن) ، R3 (1.4 N) ، R5 (2.75 N) لR7 (5 N). مقبض للدرج وشكل الثلاثي والمسطحة. قاعدة المثلث تعلق على درج التدابير 20mm والعلوي (15 مم من القاعدة) ويتكون في محيط دائري بقطر 7 ملم. درج نفسها الأبعاد التالية : الطول = 50 ملم ، العرض = 27 ملم وارتفاعها = 45mm.

"jove_content">

الرقم 8. تذكير (معدلة من ¹⁵⁾ من استخدام الاختبار السلوكية 1 إلى التحقيق في التأثير المحتمل لعلاج (مكافحة Nogo - A الضد) على الانتعاش وظيفية من آفة الحبل عنق الرحم. لكل الدرجات ووقت الاتصال ، فضلا عن توجهات كل من الفتحة ، ومجموعة من الأضداد تحكم تعامل القرود (رموز الزرقاء ، ن = 6) يتعافى البراعة اليدوية أقل من المجموعة المناهضة للNogo - A الضد تعامل القرود (رموز حمراء ، ن = 7) ، وخاصة بالنسبة للكميات كبيرة من الآفة. 2 الجماعات تختلف اختلافا كبيرا مع ع = 0.035 (لوحة A) ، ع = 0.022 (لوحة B) ، ع = 0.035 (لوحة C) و p = 0.008 (لوحة D).

Discussion

وإن كانت قد نظرت في المهام السلوكية الحالية حتى الان في مختبرنا في سياق الدراسات المتعلقة الآفة من الحبل عنق الرحم أو آفة من القشرة الحركية بهدف اختبار العلاجات المختلفة (انظر ^14،15،17 و http:/ / www.unifr.ch / العصبية / rouiller > حدد "البحث" في شريط القائمة العلوي ، ثم> "النظام المحرك"> "الانتعاش بعد الآفة") ، قد يكون لديهم أيضا تطبيقها على نطاق أوسع ، والبراعة اليدوية أيضا جانبا للنظر في أمراض أخرى ، مثل مرض باركنسون (القرود MPTP) أو في حالة استقبال الحس العميق دي afferentation الحسية المؤثرة و / أو حاسة اللمس (وخاصة اختبار 2 في غياب المراقبة البصرية).

الاختبارات السلوكية المقترحة هنا هي مناسبة للتحقيق في التحكم الحركي للحركات البعيدة للforelimb ، كما تشارك في البراعة اليدوية. وتتجلى خصوصية التجارب التي قامت بهاغياب العجز (باستثناء بضعة أيام) في حالة وجود الآفة التي لا تضر العناصر ذات الصلة في نظام التحكم : في الواقع ، في حالة وجود الآفة وضعت أكثر من الذيلية العصبونات الحركية السيطرة على عضلات اليد ، لم يكن هناك عجز. ويمكن تقدير ملاءمة للاختبار 1 بمقارنة على التسلسلات الفيديو التي اتخذت في الوقت اثنين من نقاط منحنى الانتعاش بعد الآفة ، والتي تختلف عن طريق تعزيز الانتعاش وظيفية بنسبة 25 ٪ ، وربما بالنسبة إلى خلية العلاج العلاج ^17.

على الرغم من بعض الأولية ، مرحلة تدريب قصيرة نسبيا في بداية (دائم عموما 2-3 أشهر) ، والتجارب السلوكية المقترحة هنا هي نسبيا "الطبيعية" ومباشرة ، بالمقارنة مع المهام (مثل المشروطة) المعقدة التي وتدريب القرد قد يستغرق نحو عام أو أكثر. يستند التعزيز الإيجابي على الطعام الصلب ، والتي هي أقل حساسية على جهة النظر الأخلاقية الحرمان من الماء ، وعادة ما تستخدم في أكثر كومالمهام نوع plex ^23. ليست هناك حاجة لحرمان القردة من الطعام للحصول على نتائج مستقرة وثابتة. الكريات المهام التي وردت خلال تمثيل وصول أول من الطعام في يوم من الدورة السلوكية (على افتراض أن لا يأكل القرد خلال الليلة السابقة ، ولكن يمكن إعطاء المزيد من المواد الغذائية حتى نهاية بعد ظهر اليوم السابق) . فمن الأهمية بمكان أن ينفذ كل قرد الدورة السلوكية في نفس الوقت من اليوم ، فضلا عن احترام بنفس الترتيب المتسلسل بين القرود مختلفة تشكيل مجموعة في غرفة السكن. كما القرود حساسة لأحداث مزعجة الخارجية ، ينبغي إجراء المهام السلوكية في وجود موسيقى في الخلفية ، إخفاء الضوضاء المزعجة المحتملة القادمة من الغرف المجاورة أو المختبرات. فمن الأهمية بمكان أن كله خلال فترة التجربة (من التدريب الأولي حتى الدورة الأخيرة التجريبية اليومية ، لمدة عدة أشهر إن لم يكن سنوات) ، قرد معطىتوضع اليومية تحت إشراف المجرب نفسه.

التجارب الحالية السلوكية ، تستخدم منذ عدة سنوات في مختبرنا لقياس المهارة اليدوية ، وإلى حد ما مماثلة لغيرها من التجارب من البراعة اليدوية التي نشرت مؤخرا في الأدب ^24-28. بيد أن هناك حاجة ماسة لتوحيد الاختبارات عبر مختبرات مختلفة (على سبيل المقارنة بشكل أفضل) ، والذي هو هدف مؤقت لهذا التقرير. بناء على الطلب ، ويتضح خصائص مفصلة للمجموعة ، شكا من هنا لاجراء اختبارات ويمكن توفير 1-4 مقدم البلاغ المقابلة ، من أجل تكرارها. أبعد من مسألة الطب التجديدي (الشفاء من الآفة من الحبل الشوكي أو قشرة الدماغ) ، قد لوح الحالي للاختبارات تكون مناسبة لمعالجة قضايا عادية في الرئيسيات غير البشرية التنموية (مثل دوام التطور الحركي للحركات حاذق) ، للتحقيق الجوانب lateralization (تفضيل اليد / الهيمنة) وعلى الأسئلة فك التطورية التي جomparing القدرات الحركية من الأنواع المختلفة من الثدييات ، بما في ذلك البشر. ومع ذلك نلاحظ أنه ينبغي تكييف أبعاد الأجهزة وفقا لحجم الأرقام "(سمك وطول) من أنواع الرئيسيات ، لأنها قد تؤثر على أداء المهمة. في هذه الدراسة ، أجريت التجارب على القردة المكاك fascicularis ، تتراوح بين 2.5 إلى 8 سنوات من العمر ويزن ما بين 2.5 و 8 كيلوغرامات. طول السبابة (استخدم لأول مرة لمعالجة الكريات) يتراوح 32-35 ملم ، في حين أن محيط السلامية القاصية (نصيحة) من السبابة وكان بين 22 و 25 ملم في القرود المدرجة في دراساتنا. كما تم اختبارها في التجارب السابقة ، فإن نفس الاختبارات هي مناسبة لاستيعاب المكاك الخلاسي كذلك.

أجريت جميع التجارب وفقا لدليل لرعاية واستخدام حيوانات المختبر (1996) والتي وافقت عليها السلطات (السويسرية) البيطرية المحلية. جميع الإجراءات التجريبية على قردوقد وصفت ثانية ، فضلا عن ظروف الاحتجاز في منشأة الحيوان ، بالتفصيل في التقارير الأخيرة من مختبرنا : انظر مراجع 12-18.