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Neuroscience

गैर मानव प्राइमेट में मैनुअल निपुणता के व्यवहार का आकलन

Published: November 11, 2011 doi: 10.3791/3258
* These authors contributed equally

Summary

मैनुअल निपुणता के रूप में मुख्य रूप से primates की एक विशेषाधिकार है, व्यवहार कार्य मकाक बंदरों में विकसित किया गया है. चार तक पहुँचने और परिग्रहण कार्य समझ, हाथ हेरफेर क्षमता और बल को मापने के लिए, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के एक घाव के बाद कार्यात्मक वसूली की स्थापना और एक इलाज के प्रभाव का परीक्षण करने की अनुमति.

Protocol

प्रयोग की समग्र योजना चित्र 1 में दिखाया गया है.

1. पशु तैयारी और व्यवहार प्रयोगशाला करने के लिए स्थानांतरण

  1. प्रयोगशाला में व्यवहार सेट अप तैयार: छर्रों, जो व्यवहार परीक्षणों के दौरान इनाम के रूप में सेवा के साथ विभिन्न परीक्षा बोर्डों के कुओं (1 से 3 परीक्षण नीचे) को भरने.
  2. एक हस्तांतरण पिंजरे में ग्रुप हाउसिंग कमरे से बंदर स्थानांतरण. बंदर रहनुमा कुर्सी का उपयोग सिर के बाद स्थिति के साथ, दे सुरंग में प्रवेश करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है. बंदर वजन, रहनुमा कुर्सी में प्रयोगशाला के लिए स्थानांतरण से पहले मापा जाता है.

2. 1 टेस्ट: संशोधित Brinkman बोर्ड

  1. यह परीक्षण, संशोधित और पिछले 4,5 रिपोर्ट से अनुकूलित, संदर्भ के बुनियादी व्यवहार कार्य है, हर व्यवहार सत्र पर आयोजित किया. सेट अप ऊपर डिजिटल कैमरा (संभावना को भी जगह विज्ञापन 2 के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग प्रारंभ करेंपारंपरिक कैमरे, एक बोर्ड के प्रत्येक पक्ष पर) और Brinkman बोर्ड के सामने बंदर जगह है.
  2. रहनुमा कुर्सी पर सही हाथ तक पहुँच देने के उदाहरण के लिए सही खिड़की खोलें. दाहिने हाथ का प्रयोग, बंदर 50 स्लॉट (25 ऊर्ध्वाधर और 25 क्षैतिज) से खाना छर्रों पुनर्प्राप्त.
  3. परीक्षण के पूरा होने के बाद, सही खिड़की और छर्रों के साथ बोर्ड फिर से भरना बंद करें.
  4. बाईं विंडो खोलें और बाएं हाथ के लिए कसौटी दोहराएँ.
  5. परीक्षण के अंत में कुछ सूखे किशमिश या एक बादाम, एक प्रक्रिया के लिए प्रत्येक परीक्षा के अंत में दोहराया जा पूरे दैनिक सत्र के दौरान प्रेरणा को बनाए रखने के साथ पशुओं को पुरस्कृत करें.

अतिरिक्त जानकारी: तीन डिजिटल वीडियो कैमरों के लिए बंद लाइन के प्रसंस्करण के लिए अनुक्रम रिकॉर्ड करने के लिए उपयोग किया जाता है, बोर्ड के प्रत्येक पक्ष पर और बोर्ड के ऊपर एक रखा है (ठीक उंगलियों की स्थिति का आकलन जबकि लोभी प्रदर्शन). समान दैनिक सत्र के भीतर वें,ई बंदर एक और काम (, सप्ताह के विभिन्न दिनों के बीच वितरित किया या तो कार्य 2, और / या 3 कार्य और / या कार्य 4) प्रदर्शन कर सकते हैं. 1 परीक्षण के लिए, अगर बंदर 1 दिन पर दाहिने हाथ के साथ शुरू किया था, 2 दिन और इतने पर पर बाएं हाथ के साथ शुरू.

  1. वैकल्पिक: जबकि परीक्षण एक या एक से दूसरी ओर अलग दाहिने हाथ ("प्रमुख हाथ" की पहचान करने के लिए) के लिए बाएं हाथ के प्रदर्शन की तुलना करने की अनुमति देता है के साथ ऊपर प्रदर्शन, यह भी संभव है प्रशिक्षण का एक प्रारंभिक चरण में जाने के लिए बंदर दोनों हाथों से एक साथ कार्य करते हैं. यदि एक हाथ दूसरे से अधिक अक्सर इस्तेमाल किया जाता है छर्रों को समझ है, तो यह "पसंदीदा हाथ" के रूप में माना जा सकता है.

3. 2 टेस्ट: Brinkman बॉक्स (दृश्य नियंत्रण के साथ और बिना)

  1. Brinkman बॉक्स 20 कुओं (10 क्षैतिज ऊर्ध्वाधर और 10) शामिल हैं. के रूप में एक परीक्षण की तुलना में, बंदर को एक सीमित स्थान में हाथ पर नियंत्रण है, आजादी के कम डिग्री के साथ सटीक प्रदर्शनपकड़ आंदोलन. छर्रों के साथ बोर्ड भरें और बॉक्स के ऊपरी पहलू बंद क्रम में प्रथम संचालन करने के लिए दृश्य नियंत्रण के अभाव (स्पर्श अन्वेषण पर निर्भर) में परीक्षण.
  2. बंदर में Brinkman बॉक्स के सामने रखें. दृश्य नियंत्रण के अभाव में बाएं हाथ का परीक्षण रहनुमा कुर्सी की बाईं विंडो खोलें. बंदर को 20 छर्रों पुनः प्राप्त करने का प्रयास करता है, जबकि अनुक्रम बॉक्स के नीचे रखा एक डिजिटल कैमरे से रिकॉर्ड किया गया है.
  3. रहनुमा कुर्सी की बाईं विंडो बंद करें. छर्रों के साथ बोर्ड फिर से भरना. रहनुमा कुर्सी का सही विंडो खोलें. बंदर दृश्य नियंत्रण के अभाव में दाहिने हाथ के साथ परीक्षण को दोहराता है. रहनुमा कुर्सी का सही विंडो बंद करें.
  4. Brinkman बॉक्स में दृश्य नियंत्रण के अधीन छर्रों समझ की क्षमता का परीक्षण करने के लिए, बॉक्स के शीर्ष पहलू खुला.
  5. फिर से भरना छर्रों और बंदर के साथ बॉक्स के दाएँ हाथ का उपयोग कर परीक्षण करता है.
  6. रहनुमा कुर्सी का सही विंडो बंद करें. छर्रों के साथ बॉक्स फिर से भरना. रहनुमा कुर्सी की बाईं विंडो खोलें. बंदर बाईं hand.Repeat 2.5 कदम का उपयोग कर परीक्षण करता है.

4. 3 टेस्ट: घूर्णन Brinkman बोर्ड

  1. यह परीक्षण Brinkman बोर्ड कार्य (1 परीक्षण) करने के लिए तुलनीय है, सिवाय कि बोर्ड rotating है, बंदर (दक्षिणावर्त) या (वामावर्त) अन्य दिशा में बोर्ड के विस्थापन की आशा करने के लिए मजबूर है. छर्रों के साथ बोर्ड भरें. अनुक्रम सेट अप (भी संभावना के लिए प्रत्येक पक्ष पर 2 अतिरिक्त कैमरों, एक जगह) से ऊपर रखा एक डिजिटल कैमरे के साथ दर्ज की गई है.
  2. रहनुमा कुर्सी का सही विंडो खोलें. बंदर से 32 कुओं, चार गाढ़ा पंक्तियों पर वितरित छर्रों पुनर्प्राप्त, जबकि बोर्ड दक्षिणावर्त बदल रहा है.
  3. सही विंडो बंद करें. छर्रों के साथ बोर्ड फिर से भरना.
  4. रहनुमा कुर्सी की बाईं विंडो खोलें. बंदर 4.2 बाएं हाथ के साथ में के रूप में परीक्षण करता है.
  5. 4,2 करने के लिए 4,4 अंक दोहराएँ, जबकि बोर्ड मैंएस मोड़ वामावर्त (अन्य के बाद एक हाथ). 2.5 कदम दोहराएँ.

5. 4 टेस्ट: पहुँच और दराज कार्य समझ

  1. क्षमता के साथ परिग्रहण क्षमता को बल उत्पन्न, इस परीक्षण (पिछले संस्करणों से 6-11 व्युत्पन्न) गठबंधन करने के लिए इस तरह डिजाइन किया गया था कि बंदर दराज की घुंडी पर पहले एक पकड़ बल exerting द्वारा एक दराज खुला है , के बाद एक लोड दराज खोलने के लिए, एक दराज के अंदर रखा गोली तक पहुँच देने के बल. गोली एक ही हाथ से लिया गया है जबकि दराज खुला रहता है, फिर सटीक पकड़ का उपयोग कर. एक डिजिटल कैमरा दराज के शीर्ष पर रखा है, डेटा का नियंत्रण बंद लाइन (गलत परीक्षणों के उदाहरण पता लगाने) के लिए परीक्षण रिकॉर्ड.
  2. रहनुमा कुर्सी का सही विंडो खोलें. बंदर प्रतिरोध के 5 विभिन्न स्तरों में से प्रत्येक पर 10 परीक्षणों प्रदर्शन, दाहिने हाथ (प्रत्येक प्रतिरोध स्तर के लिए कम से कम 5 सही परीक्षण है) का उपयोग.
  3. वें के साथ परीक्षण (50 परीक्षणों) दोहराएँई हाथ छोड़ दिया. 2.5 कदम दोहराएँ.

अतिरिक्त जानकारी: अगले व्यवहार दैनिक सत्र में, वैकल्पिक हाथ पशु के साथ जो पिछले सत्र पर पहली बार परीक्षण किया.

6. व्यवहार सत्र की समाप्ति

  1. उस दिन पर सोच परीक्षणों के पूरा होने के बाद फ़ीड, और परीक्षण के दौरान प्राप्त छर्रों के अलावा भोजन के साथ बंदर इनाम. आमतौर पर, बंदर अनाज और फल प्राप्त करता है.
  2. बंदर साथियों के साथ ग्रुप हाउसिंग के कमरे में लौट है.

विभिन्न प्रदर्शन परीक्षणों की सटीक अस्थायी अनुक्रम प्रोटोकॉल फार्म पर लिखा है.

7. प्रतिनिधि परिणाम

चार व्यवहार ऊपर सचित्र परीक्षण (चित्रा 1) हमारी प्रयोगशाला में किया गया है बड़े पैमाने पर अध्ययन के संदर्भ में गर्भाशय ग्रीवा रीढ़ की हड्डी के घाव से कार्यात्मक वसूली की जांच करने के उद्देश्य से (फाई में इस्तेमाल कियाgure) 2A या मोटर (चित्रा 2B) के अभाव में या एक इलाज की उपस्थिति में, प्रांतस्था का सहज 12-19 वसूली बढ़ाने के लिए लागू होता है.

I) स्कोर पहले 30 सेकंड में बंदर के द्वारा प्राप्त की, ऊर्ध्वाधर स्लॉट के लिए अलग से गिना छर्रों की संख्या द्वारा दिए गए: परीक्षण 1 (संशोधित Brinkman बोर्ड) के लिए, विश्लेषण दो (3 आंकड़े और 4A) मानकों पर ध्यान केंद्रित किया है और क्षैतिज (लाइनेतर दर्ज वीडियो अनुक्रम replaying द्वारा) स्लॉट्स, ii) संपर्क (सीटी), उंगलियों और गोली के बीच संपर्क का समय (अवधि) के रूप में परिभाषित (देखें भी 6, तस्वीरों के नीचे श्रृंखला चित्रा ). यह स्लॉट में पहली (आमतौर पर तर्जनी) उंगली से गोली स्पर्श की प्रविष्टि और बाहर अच्छी तरह से गोली के पुनर्प्राप्ति की शुरुआत के बीच समय अंतराल है. समय अंतराल फ्रेम वीडियो अनुक्रम से फ्रेम replaying द्वारा मापा जाता है. सीटी पहले पांच vertic के लिए मापा जाता हैअल स्लॉट और पहले पाँच क्षैतिज स्लॉट 16-18 बंदर द्वारा उद्देश्य से. स्कोर के रेखांकन प्रारंभिक प्रशिक्षण चरण पूर्व घाव, पठार, स्कोर के नाटकीय घाव के तुरंत बाद ड्रॉप (शून्य करने के लिए आमतौर पर), प्रगतिशील (सहज) के बाद घाव पठार की ओर कार्यात्मक वसूली वर्णन. कार्यात्मक वसूली% में पठार पर औसत स्कोर के बाद घाव मंझला पूर्व घाव स्कोर (पठार) से विभाजित के अनुपात द्वारा व्यक्त की है 100 * (3 आंकड़े और 4A). सीटी के लिए, के रूप में एक वृद्धि में एक घाटे को दर्शाता है, कार्यात्मक% में व्यक्त वसूली मंझला पूर्व घाव (पठार) सीटी * पठार 100 में औसत के बाद घाव सीटी से विभाजित के अनुपात है. के बाद घाव के उपचार के प्रभाव, एक परीक्षण के आधार पर प्रदर्शन, इस प्रयोगशाला 14,15,17 से पिछली रिपोर्टों में विस्तार में सचित्र हैं. आगे के विश्लेषण रणनीति के मुद्दे को संबोधित कर सकते हैं, अर्थात् स्लॉट की अस्थायी अनुक्रम मीटर द्वारा दौरा कियाonkey (4B चित्रा).

2 परीक्षण (Brinkman बॉक्स), के लिए हालांकि स्कोर भी एक परीक्षण के रूप में स्थापित किया जा सकता है, एक और अधिक सार्थक पैरामीटर "कुल समय", पहली स्लॉट में गोली के उठा के बीच समय अंतराल और उठा के रूप में परिभाषित किया है पिछले स्लॉट (20 वें) में गोली (चित्रा 5). एक कार्यात्मक वसूली और गणना% में व्यक्त किया जा सकता है. यह मंझला कुल पूर्व घाव समय (प्रशिक्षण चरण के बाद पठार) मंझला कुल समय के बाद घाव * पठार 100 से विभाजित का उपयोग कर की गणना है.

3 परीक्षण के लिए (घूर्णन Brinkman बोर्ड), हालांकि स्कोर भी (एक परीक्षण) के ऊपर के रूप में स्थापित किया जा सकता है, एक संवेदनशील पैरामीटर संपर्क (सीटी, एक परीक्षण में ऊपर के रूप में परिभाषित किया गया है) समय, पहले दस स्लॉट के लिए मापा (चित्रा 6 ).

4 परीक्षण के लिए (तक पहुँचने. और समझ दराज कार्य), ग सेट अपकई डिटेक्टरों omprises, परीक्षण दीक्षा (हाथ बीच में आता है एक प्रकाश पैनल के सामने रखा बीम), घुंडी, दराज खींच की शुरुआत, दराज खोलने के अंत, हाथ स्लॉट में प्रवेश (समय लेने में छूने हाथ जैसे असतत घटनाओं की रिकॉर्डिंग ), स्लॉट (समय लेने बाहर) से हाथ वापसी. घुंडी पर सेना transducers पकड़ बल (अंगूठे और तर्जनी घुंडी पर दबाव के द्वारा exerted) और लोड बल (दराज पुल, दराज खोलने पर लगाया प्रतिरोध के विभिन्न स्तरों प्रतिक्रिया करने के लिए exerted है) को मापने की अनुमति देते हैं. दराज के उद्घाटन का विरोध प्रतिरोध के विभिन्न स्तरों दराज के पीछे से जुड़ी एक घुमानेवाला विद्युत मोटर के लिए लागू वर्तमान की तीव्रता को बदलने के द्वारा प्राप्त किया गया. सेट अप दराज के उद्घाटन के उन्मुखीकरण के लिए समानांतर में एक प्रतिरोधक शक्ति को लागू करने के लिए डिज़ाइन किया गया है. सेट अप दराज की विस्तृत योजना इसी लेखक के अनुरोध पर उपलब्ध है. इन सभी डेटा इंटरफ़ेस एक साथ एकत्र कर रहे हैंएन डी सॉफ्टवेयर 2 स्पाईक और प्रदर्शित के रूप में 7 चित्रा में सचित्र है.

Reported1 पहले 4,15 के रूप में, इन कार्यों को व्यवहार आधार प्रतिनिधित्व जांच करने के लिए है कि गर्भाशय ग्रीवा की हड्डी के एक घाव से सहज वसूली axonal उत्थान (चित्रा 8) को बढ़ावा देने के उद्देश्य से एक विशिष्ट उपचार के साथ बढ़ाया जा सकता है है.

पुनर्प्राप्ति स्कोर और संपर्क समय मापदंडों मैनुअल निपुणता के विभिन्न घटकों को प्रतिबिंबित: पहले एक पूरे मोटर अनुक्रम (तक पहुँचने, लोभी, हाथ, गोली के मुंह के लिए परिवहन की वापसी), जबकि एक दूसरे पर ध्यान केंद्रित है शामिल लोभी केवल चरण. इन दो मापदंडों के विशेष रूप से सटीक और संशोधित और घूर्णन Brinkman बोर्ड कार्यों के लिए पूरक हैं. जबकि स्कोर इन दो कार्यों में बड़े पैमाने पर अनावश्यक जानकारी का प्रतिनिधित्व करता है, इसके विपरीत में संपर्क समय में अधिक कार्य विशेष के कारण जानकारी प्रदान करता हैघूर्णन Brinkman बोर्ड कार्य में स्लॉट के पदों की परिवर्तनशीलता, के रूप में उनके संशोधित Brinkman बोर्ड कार्य में स्थिर स्थिति की तुलना में. Brinkman बॉक्स कार्य दो उपर्युक्त कार्यों से अलग है, के रूप में हाथ के साथ आंदोलनों की स्वतंत्रता की डिग्री बंद अंतरिक्ष द्वारा सीमित हैं. एक परिणाम के रूप में, Brinkman बॉक्स के भीतर बोर्ड पर अलग स्लॉट की स्थिति कठिनाई के मामले में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा पुस्तिका मानसिकधारण, बॉक्स की लघुता के कारण प्रदर्शन. उदाहरण के लिए, बॉक्स के दाईं ओर स्थित स्लॉट्स से हाथ के साथ लोभी सही पार्श्व दीवार के साथ हस्तक्षेप.

नतीजतन, पुनर्प्राप्ति के रूप में संशोधित Brinkman बोर्ड में 30 सेकंड के लिए सीमित स्कोर का आकलन स्लॉट की स्थिति पर निर्भर करता है वास्तव में इस सीमित समय अवधि के दौरान बंदर द्वारा दौरा किया, एक सत्र से दूसरे करने के लिए पर्याप्त परिवर्तनशीलता पैदा पक्षपाती हो जाएगा. इस कारण से, यह अधिक invo के लिए उपयुक्त हैlve सभी स्लॉट (n = 20) और इसलिए पैरामीटर कुल समय चुना गया था. संशोधित Brinkman बोर्ड में कुल समय बंदर के रूप में नहीं माना जाता था, में (n = 50) कुछ मामले ढीला () के बाद घाव उदाहरण के लिए प्रेरणा स्लॉट की बड़ी संख्या की वजह से प्रदर्शन किया जा सकता है. एक ही पंक्ति के साथ, संपर्क समय के विश्लेषण को ध्यान में Brinkman बॉक्स के सभी स्लॉट ले (जबकि केवल संशोधित Brinkman बोर्ड में पहले पांच स्लॉट चयनित स्लॉट की स्थिति के रूप में माना गया है थोड़ा फंसाना, कोई अगर इस पैरामीटर पर प्रभाव). इसलिए, Brinkman बॉक्स के लिए, हम कुल समय निर्धारित करने के लिए पहली बार एक दृष्टिकोण में सिफारिश के रूप में यह एक अत्यंत प्रासंगिक और सूचनात्मक पैरामीटर मनाया गया कम से कम हमारे अध्ययन में एक मोटर प्रांतस्था (घाव के अधीन बंदरों के साथ, नहीं के लिए उपलब्ध डेटा रीढ़ की हड्डी lesioned बंदरों). फिर भी, संपर्क समय Brinkman बॉक्स के लिए माना जा सकता है, लेकिन एक दूसरा कदम है, में सभी बीस स्लॉट सहित अलग - अलग लेकिनक्षैतिज और ऊर्ध्वाधर स्लॉट के लिए () नहीं दिखाया.

चित्रा 1
चित्रा 1 प्रयोग के समग्र योजना. जानवर जानवरों की सुविधा से रहनुमा कुर्सी में स्थानांतरित कर रहा है, तो व्यवहार प्रयोगशाला पहुँचाया. प्रत्येक दैनिक सत्र में बंदर एक परीक्षण करता है. वैकल्पिक दिनों पर, बंदर तो 2 परीक्षण करता है, और / या 3 परीक्षण, और / या परीक्षण 4. कुछ बंदरों (विशेष रूप से प्रेरित) एक ही दैनिक सत्र पर सभी परीक्षण प्रदर्शन कर सकते हैं. खाद्य छर्रों (इनाम के रूप में इस्तेमाल किया) सूख केले या ग्लूकोज पाउडर है कि व्यास में एक के बारे में 4 मिमी की एक गोल आकार में संकुचित है के किए गए थे. हमारे सभी व्यवहार परीक्षणों में, हम dustless परिशुद्धता (45 मिलीग्राम) छर्रों BioServ, एक 8 वीं स्ट्रीट, एक सुइट, Frenchtown, न्यू जर्सी 08825, संयुक्त राज्य अमरीका द्वारा प्रदान का उपयोग करें.

संशोधित Brinkman बोर्ड के आयाम 240mm लंबी और 140 मिमी चौड़ी है, जबकि स्लॉट के आयाम 15 लंबे मिमी, 8 मिमी wid हैई और 6 गहरे मिमी. घुमानेवाला Brinkman बोर्ड में बोर्ड के व्यास 114 मिमी है.

चित्रा 2
चित्रा ग्रीवा की हड्डी के प्रतिनिधि 2 घाव (शल्य चिकित्सा) (पैनल एक, 15 से संशोधित) और मोटर (पैनल बी, 16 से संशोधित) प्रांतस्था के घाव (रासायनिक), इसी histological वर्गों से व्युत्पन्न, SMI-32 धुंधला के लिए संसाधित . गर्भाशय ग्रीवा की हड्डी में घाव के अधिक से अधिक हद तक रीढ़ की हड्डी के लगातार बाण के समान अनुभागों (पैनल एक) से खंगाला गया है, जबकि मोटर प्रांतस्था घाव की हद तक की स्थिति लगातार और एक पर फिर से तैनात मस्तिष्क के ललाट वर्गों से खंगाला गया है इसी मस्तिष्क गोलार्द्ध के पार्श्व दृश्य (पैनल बी में लाल हाजिर). ग्रीवा कॉर्ड घाव C7-C8 के स्तर पर एक सर्जरी ब्लेड के साथ एक transection से हुई, एक उप hemisection में जिसके परिणामस्वरूप एकतरफा मुख्य सीएस पथ कम्पो दखलdorsolateral रज्जु अथवा रज्जु के सामन रचना में हाथ की मांसपेशियों 14,15,20 नियंत्रित motoneurons के ऊपर माने . स्थायी cortical घाव ibotenic 13,16,17 एसिड के जलसेक द्वारा उत्पादित किया गया था, से पहले intracortical microstimulation (ICMS, 16,21,22 देख) का उपयोग कर स्थापित हाथ प्रतिनिधित्व को कवर साइटों पर. cortical घाव क्षेत्र धुंधला SMI-32 परतों III और V में केंद्रीय परिखा के विजय - स्तम्भ बैंक (पैनल बी में धराशायी लाइन के साथ चित्रित क्षेत्र) में न्यूरॉन्स की एक अचानक रुकावट के रूप में प्रकट होता है.

चित्रा 3
चित्रा 3 प्रतिनिधि संशोधित Brinkman बोर्ड (परीक्षण 1) कार्य एक रीढ़ की हड्डी (2A चित्र में सचित्र) के एक घाव के अधीन बंदर द्वारा प्रदर्शन से प्राप्त डाटा. ग्राफ (तालमेल) ऊर्ध्वाधर (नीला प्रतीकों) स्लॉट और क्षैतिज स्लॉट (लाल प्रतीकों) के लिए, स्कोर अलग दिखाता है. पीले प्रतीकों के योग के लिए कर रहे हैंकिसी दिए गए दैनिक सत्र पर ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज स्कोर. भुजांक में, व्यवहार सत्र के लगातार दिनों के लिए समय है. डैश्ड ऊर्ध्वाधर redline (0 दिन) दिन है जिस पर घाव प्रदर्शन किया था. तीन अलग अलग समय पर प्रकाश डाला जाता है: पहले एक (काले धराशायी लाइन) प्रशिक्षण अवधि से मेल खाती है है, के पठार प्रदर्शन के पठार के लिए दूसरा (नीले धराशायी लाइन) घाव से पहले, एक और एक तिहाई (हरी डैश्ड लाइन) प्रदर्शन बरामद. 15 से संशोधित डेटा.

चित्रा 4Aचित्रा 4B
चित्रा 4A. चित्रा 3 (1 परीक्षण) के रूप में समान है, लेकिन एक मोटर प्रांतस्था का एक घाव (के रूप में चित्र 2B में सचित्र) के अधीन बंदर में. (चित्रा 3 में के रूप में एक ही सम्मेलनों पैनल एक) और संपर्क (सीटी, पैनल बी) डेटा रेखांकन स्कोर दिखाने. भुज में, समय के लिए हैव्यवहार सत्र के लगातार दिन. डैश्ड ऊर्ध्वाधर redline (0 दिन) दिन है जिस पर घाव प्रदर्शन किया था. पैनल बी में, प्रत्येक बिंदु उंगली और एक स्लॉट में गोली (, ग्रे पट्टी औसत मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है प्रत्येक सत्र के लिए 5 उन्मुखीकरण के प्रति परीक्षण) के बीच संपर्क के समय से मेल खाती है है. नोट करें कि परीक्षण में जो जानवर कार्य (तुरंत घाव के बाद) प्रदर्शन नहीं कर सका के लिए, सीटी 5 सेकंड में एक संतृप्त मूल्य के रूप में प्रकट होता है. 16,17 से संशोधित डेटा.

चित्रा 4B संशोधित Brinkman बोर्ड contralesional हाथ के साथ प्रदर्शन, मोटर प्रांतस्था (पूर्व) के घाव से पहले वसूली (वसूली) पर पठार (पोस्ट) और बाद घाव चरण के दौरान, कार्य में अपनाई गई रणनीति का विश्लेषण. प्रत्येक स्लॉट के रंग एक सत्र में बंदर (पहली दौरा अंधेरे नीले और अंधेरे लाल द्वारा दौरा किया गया अंतिम स्लॉट स्लॉट द्वारा दिखाया गया है) ने दौरा किया स्लॉट्स का अनुक्रमिक क्रम इंगित करता है. नोट थापूर्व घाव टी, बंदर बोर्ड के बाईं ओर पर शुरू कर दिया है और सही दिशा में व्यवस्थित स्कैन. वसूली के दौरान, अनुक्रमिक क्रम बदल गया था. के बाद घाव पठार, रणनीति अपनाई पूर्व घाव (बाएं से दाएं व्यवस्थित स्कैन) फिर से दिखाई.

चित्रा 5
चित्रा 5 प्रतिनिधि Brinkman बॉक्स (2 परीक्षण) से व्युत्पन्न एक दृश्य नियंत्रण के अधीन कार्य प्रदर्शन बंदर लिए डेटा. तालमेल कुल दैनिक सत्रों के साथ 20 कुओं (भुज), मोटर प्रांतस्था (ऊर्ध्वाधर धराशायी लाइन) एक घाव के पहले और बाद में आयोजित खाली समय की जरूरत है. बॉक्स के भीतर सुलभ मात्रा के आयामों १३६० 3 सेमी (120mm * 110mm 103mm *) कर रहे हैं. प्रशिक्षण का एक प्रारंभिक चरण में, एक सत्र से अगले करने के लिए कुल समय का एक बड़ा परिवर्तनशीलता द्वारा विशेषता नोट. तुरंत cortical घाव के बाद,बंदर (डेटा बिंदुओं 200 सेकंड में संतृप्त) कार्य करने में सक्षम नहीं था. पी मूल्य पिछले सत्र में मंझला कुल पूर्व घाव (बाएँ पर क्षैतिज धूसर आयत के बीच) समय और मंझला कुल समय के बाद घाव के बीच अंतर के लिए सांख्यिकीय महत्वपूर्ण है (सही पर क्षैतिज धूसर आयत के बीच ). कार्यात्मक वसूली का प्रतिशत 89.6% है जबकि मोटर प्रांतस्था घाव की मात्रा 41.8 3 मिमी था. 19 से संशोधित डेटा.

चित्रा 6
चित्रा 6 प्रतिनिधि परिणाम (शीर्ष दो रेखांकन) घुमानेवाला Brinkman बोर्ड कार्य (3 परीक्षण) से व्युत्पन्न संपर्क पूर्व घाव और बाद घाव मापा समय के चित्रण के साथ, चित्रा 4A (पैनल बी) के रूप में एक ही सम्मेलनों के साथ. एक मोटर प्रांतस्था (डेटा 17 से संशोधित) के एक घाव के अधीन बंदर के लिए . शीर्ष ग्राफ एक घड़ी ro सीएल ("") के लिए है बोर्ड के tation, जबकि नीचे ग्राफ बोर्ड के एक counterclockwise रोटेशन ("सी सीएल") के लिए है. दो ऊर्ध्वाधर ग्रे तीर से संकेत मिलता है कि संपर्क समय असीम घाव के तुरंत बाद कुछ सत्रों में लंबे समय था, के रूप में बंदर contralesional हाथ से कार्य करने में असमर्थ था. आंकड़े के नीचे चित्रों की श्रृंखला संपर्क करने के लिए समय (दोनों संशोधित Brinkman बोर्ड और घूर्णन Brinkman बोर्ड के लिए मान्य) को मापने की विधि उदाहरण देकर स्पष्ट करना. leftmost तस्वीर गोली (100 सूचकांक उंगली और गोली के बीच संपर्क पहले एमएस) युक्त स्लॉट आ हाथ से पता चलता है. सही पर अगले फ्रेम संपर्क (0 एमएस) के समय बिंदु से मेल खाती है है. फिर संपर्क समय समय अंतराल (एमएस में) फ्रेम (एक rightmost) समय बिंदु है जिस पर गोली स्लॉट के बाहर ले लिया है करने के लिए इसी पर पहुंचने तक चलने के रूप में परिभाषित किया गया है. संपर्क यहाँ समय 240 MS है.

58/3258fig7.jpg "/>
7 चित्रा प्रतिनिधि पहुंच और समझ दराज कार्य (4 परीक्षण) पर एक बंदर के द्वारा निष्पादित सत्र से प्राप्त डाटा .

पैनल: एक तीन पैरामीटर के लिए इसी कच्चे डेटा एक एकल परीक्षण के दौरान ऑनलाइन का अधिग्रहण: लाल, नीले और हरे रंग में दराज के विस्थापन में पकड़ बल में लोड बल. कई मार्करों भी कार्य के दौरान हासिल किया गया: उठा समय लोभी इनाम के समय से मेल खाती है है, दराज और समय बिंदु जब जानवर घुंडी पहली बार छू घुंडी स्पर्श (दर्पण) का पूरा खोलने के लिए खुला पूरा. विश्लेषण के लिए, महत्वपूर्ण समय बिंदुओं पर सात कर्सर खुलासा कार्य (जैसे नीचे तीन क्षैतिज लाइनों पर 3 ग्रे कर्सर) में रखा गया: 1) समय जानवर द्वारा घुंडी के स्पर्श करने के लिए बंद, 2 पकड़ बल के) शुरुआत; 3) लोड बल का अधिक से अधिक पकड़ बल; 4) शुरुआत; 5) अधिक से अधिक लोड बल; 6) समय बंद जब दराज पूरी तरह से खुला है; 7) समय समय उठा करने के लिए बंद कर दिया.

पैनल बी: पकड़ (बल तर्जनी और अंगूठे के बीच घुंडी समझ किया) बल और दो चित्र में लोड बल (बल दराज खोलने के इस्तेमाल): दो पैरामीटर कार्य के दौरान दर्ज के लिए मात्रात्मक परिणाम प्रतिनिधित्व: अधिकतम मूल्य (बाएं ग्राफ) और ढलान मान (अधिकतम करने के लिए शुरुआत से, सही ग्राफ).

पांच प्रतिरोध के विभिन्न रिश्तेदार स्तरों के बाहर चार यहाँ सचित्र है: (0 न्यूटन) R0, R3 (1.4 एन), R7 (5 एन) R5 (2.75 एन). दराज के घुंडी एक त्रिकोणीय और फ्लैट आकार है. दराज से जुड़ी त्रिकोण के आधार 20mm उपायों और शीर्ष (आधार से 15 मिमी) के 7 मिमी व्यास के एक परिपत्र समोच्च में होते हैं. : दराज ही निम्न आयाम है, चौड़ाई = 27 मिमी और ऊंचाई 45mm लंबाई = = 50 मिमी.

8 चित्रा


8 चित्रा व्यवहार 1 परीक्षण के उपयोग के लिए गर्भाशय ग्रीवा के गर्भनाल घाव से कार्यात्मक वसूली पर संभव उपचार के प्रभाव (विरोधी Nogo - एक एंटीबॉडी) की जांच के अनुस्मारक (15 से संशोधित). दोनों स्कोर और संपर्क के समय, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से दोनों स्लॉट झुकाव के लिए के लिए, नियंत्रण एंटीबॉडी के समूह बंदरों इलाज (नीले प्रतीकों, n = 6) मैनुअल निपुणता विरोधी Nogo एक एंटीबॉडी इलाज बंदरों के समूह की तुलना में कम अच्छी तरह से (लाल प्रतीकों ठीक ; n = 7), विशेष रूप से घाव की बड़ी मात्रा के लिए. 2 समूहों के साथ काफी अलग पी 0.035 = (एक पैनल), पी = .022 (पैनल बी), = 0.035 पी (सी पैनल) और पी = .008 (पैनल डी).

Discussion

हालांकि वर्तमान कार्य व्यवहार हमारी प्रयोगशाला में किया गया है ग्रीवा की हड्डी के घाव या उद्देश्य के साथ मोटर प्रांतस्था के घाव करने के लिए संबंधित के लिए विभिन्न उपचार परीक्षण अध्ययन के संदर्भ में अब तक (14,15,17 और देखें माना http:/ www.unifr.ch / / / न्यूरो rouiller > शीर्ष पट्टी मेनू में "अनुसंधान" का चयन करें, तो> "मोटर प्रणाली"> "घाव के बाद वसूली"), वे भी एक व्यापक आवेदन, मैनुअल निपुणता के रूप में भी एक पहलू है पार्किंसंस रोग (MPTP बंदरों) के रूप में या संवेदी डे - afferentation प्रभावित proprioception और / या छूने की भावना (विशेष रूप से दृश्य नियंत्रण के अभाव में 2 परीक्षण) के मामले में अन्य विकृतियों में विचार करने के लिए .

व्यवहार यहाँ प्रस्तावित परीक्षण forelimb के बाहर आंदोलनों की मोटर नियंत्रण की जांच करने के लिए उपयुक्त हैं, के रूप में मैनुअल निपुणता में शामिल है. परीक्षण की विशिष्टता के द्वारा प्रदर्शन किया हैघाटे का एक घाव है जो नियंत्रण प्रणाली के प्रासंगिक घटकों ख़राब नहीं करता है के मामले में अनुपस्थिति (छोड़कर कुछ दिनों के लिए): वास्तव में, एक घाव के मामले में और अधिक हाथ की मांसपेशियों को नियंत्रित motoneurons की तुलना में दुम का रखा, वहाँ कोई घाटा नहीं था. 1 परीक्षण के यथार्थता दो के बाद घाव वसूली, संभवतः एक सेल थेरेपी 17 उपचार के संबंध में वक्र है जो 25% की कार्यात्मक वसूली के एक वृद्धि से अलग है, के समय बिंदुओं पर लिया वीडियो दृश्यों पर तुलना द्वारा सराहना की जा सकती है.

कुछ प्रारंभिक, अपेक्षाकृत कम शुरुआत में प्रशिक्षण चरण (आम तौर पर 2-3 महीने स्थायी) के बावजूद, व्यवहार यहाँ प्रस्तावित परीक्षण अपेक्षाकृत "प्राकृतिक" और सीधा कर रहे हैं के रूप में जटिल कार्य (सशर्त जैसे) की तुलना में, जिसके लिए बंदर का प्रशिक्षण लगभग एक साल या उससे अधिक लग सकता है. सकारात्मक सुदृढीकरण ठोस आहार है, जो पानी के अभाव की तुलना में देखने के नैतिक बिंदु पर कम संवेदनशील है पर आधारित है, आमतौर पर अधिक कॉम में इस्तेमाल कियाplex कार्य 23. भोजन से बंदरों को वंचित करने के लिए स्थिर है और सुसंगत परिणाम प्राप्त करने की आवश्यकता नहीं है. कार्य के दौरान प्राप्त छर्रों व्यवहार सत्र (यह सोचते हैं कि बंदर पिछले रात के दौरान खाना नहीं करता है, लेकिन अतिरिक्त खाद्य पिछले दिन के दोपहर के अंत तक दी जा सकती है) के दिन भोजन करने के लिए पहली पहुँच का प्रतिनिधित्व करते हैं . यह महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक बंदर दिन के एक ही समय में व्यवहार सत्र, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से अलग आवास के कमरे में एक समूह के गठन बंदरों के बीच एक ही अनुक्रमिक क्रम का सम्मान करता है. के रूप में बंदरों बाहरी परेशान घटनाओं के प्रति संवेदनशील हैं, व्यवहार कार्य पृष्ठभूमि संगीत की उपस्थिति में आयोजित किया जाना चाहिए, संभावित परेशान पड़ोसी कमरे या प्रयोगशालाओं से आ रही शोर मास्किंग. यह महत्वपूर्ण है कि प्रयोग (पिछले दैनिक प्रायोगिक सत्र के प्रारंभिक प्रशिक्षण, कई नहीं तो महीनों वर्षों की एक अवधि से) की पूरी अवधि के के दौरान, एक बंदर दिया हैवही experimenter के पर्यवेक्षण के अंतर्गत दैनिक रखा.

वर्तमान व्यवहार परीक्षण, मैनुअल निपुणता यों के लिए हमारी प्रयोगशाला में कई वर्षों के बाद से इस्तेमाल किया, कुछ मैनुअल निपुणता की अन्य परीक्षण हाल ही में 24-28 साहित्य में रिपोर्ट करने के लिए तुलनीय हद तक कर रहे हैं. लेकिन वहाँ एक महत्वपूर्ण के लिए विभिन्न प्रयोगशालाओं (बेहतर की तुलना के लिए) है, जो वर्तमान रिपोर्ट की एक अस्थायी लक्ष्य है भर मानकीकृत परीक्षण की जरूरत है. मांग पर, सेट अप की विस्तृत गुण परीक्षण 1-4 इसी लेखक द्वारा प्रदान किया जा सकता है, क्रम में उन्हें को दोहराने के लिए यहाँ सचित्र. पुनर्योजी दवा (रीढ़ की हड्डी या मस्तिष्क प्रांतस्था के घाव से वसूली) के मुद्दे के अलावा, परीक्षण के वर्तमान पैलेट सामान्य गैर मानव प्राइमेट विकास के मुद्दों (जैसे मोटर निपुण आंदोलनों के विकास के समय कोर्स) में पता करने के लिए उपयुक्त हो सकता है, जांच करने के लिए हो सकता है lateralization (हाथ वरीयता / प्रभुत्व ग) और पहलुओं को समझने विकासवादी सवालों के लिएप्राइमेट मानव विषयों सहित विभिन्न प्रजातियों के मोटर क्षमताओं omparing. लेकिन ध्यान दें कि apparatuses के आयामों के रहनुमा प्रजातियों में से अंकों के आकार (मोटाई और लम्बाई) के अनुसार अनुकूलित किया जा चाहिए, के रूप में यह कार्य प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं. वर्तमान अध्ययन में, परीक्षण macaca fascicularis बंदरों पर आयोजित की गई, 2.5 से 8 साल के लिए लेकर और 2.5 के बीच और 8 किलो वजन. तर्जनी (पहली इस्तेमाल छर्रों हेरफेर) की लंबाई 32 से 35 मिमी के लिए पर्वतमाला है, जबकि तर्जनी के बाहर व्यूह (टिप) की परिधि 22 और हमारे अध्ययन में शामिल बंदरों में 25 मिमी के बीच हुई थी. जैसा कि पिछले प्रयोगों में परीक्षण, एक ही लोभी परीक्षण macaca mulatta के लिए उपयुक्त के रूप में अच्छी तरह से कर रहे हैं.

सभी प्रयोगों गाइड के साथ अनुसार देखभाल और प्रयोगशाला पशु का प्रयोग (1996) के लिए आयोजित की गई और स्थानीय (स्विस) पशु चिकित्सा अधिकारियों ने मंजूरी दे दी है. सभी बंदर पर प्रयोगात्मक प्रक्रियाओंहै, के रूप में अच्छी तरह के रूप में जानवरों की सुविधा में निरोध शर्तों, हमारी प्रयोगशाला से हाल ही में रिपोर्ट में विस्तार में वर्णित किया गया संदर्भ: 12-18 देख.

Disclosures

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

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तंत्रिका विज्ञान 57 अंक बंदर हाथ रीढ़ की हड्डी में घाव प्रमस्तिष्क प्रांतस्था घाव कार्यात्मक वसूली
गैर मानव प्राइमेट में मैनुअल निपुणता के व्यवहार का आकलन
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Schmidlin, E., Kaeser, M., Gindrat,More

Schmidlin, E., Kaeser, M., Gindrat, A. D., Savidan, J., Chatagny, P., Badoud, S., Hamadjida, A., Beaud, M., Wannier, T., Belhaj-Saif, A., Rouiller, E. M. Behavioral Assessment of Manual Dexterity in Non-Human Primates. J. Vis. Exp. (57), e3258, doi:10.3791/3258 (2011).

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