비 인간 영장류에서 수동 손재수의 행동 평가

Summary

수동 손재주는 주로 영장류의 특권으로 행동 작업은 짧은 꼬리 원숭이 원숭이를 개발하고 있습니다. 네 손으로 조작 능력과 힘을 측정 포착 작업을 도달하고 파악, 중추 신경계의 병변 후 기능 회복을 수립하고 치료의 효과를 테스트할 수 있습니다.

Abstract

corticospinal (CS) 넓이는 능숙하게 작은 물체를 조작하는 정교한 모터 능력, 주로 영장류 ¹ 특권의 해부 지원입니다. 그 기원 (모터 피질 영역의 병변)에 또는 그 궤도 (자궁 코드 병변) 따라 CS 프로젝션 시스템에 영향을 미치는 장애의 경우, 같은 tetraplegic 또는 hemiplegic 환자에서 본 설명서 손재주의 극적인 손실 (손에 마비가)있다 . 이러한 병변 후에 자연 회복 기능이 있지만, 그것은 성인에서 매우 제한된 남아 있습니다. 다양한 치료 전략은 현재 제안된 아르 (예 : 세포 치료, 억제 axonal 성장 분자의 중화, 성장 요인, 등 응용 프로그램), 주로 설치류에서 개발하는. 그러나, 임상 응용 프로그램을하기 전에, 그것은 종종 비 인간 영장류의 치료 가능성, 효능 및 보안을 테스트하는 것이 좋습니다. 목표가 후에 수동 손재주를 복원하는 경우 이것은 특히 사실입니다중추 신경계의 병변은 설치류의 모터 시스템의 조직과 같은 영장류 ^1,2와는 다릅니다. 짧은 꼬리 원숭이 원숭이는 치료가 적용되는 모터 피질이나 예를 들면 자궁 코드의 병변으로 인한 적자, 자발적인 기능 회복의 정도를 측정하고를 반영하기 위해, 영장류의 수동 손재주 수치 적합한 행동 모델로 현재 그림 있으며, 평가 얼마나 그것은 기능 회복을 향상시킬 수 있습니다.

수동 손재주의 행동 평가는 성인 짧은 꼬리 원숭이 원숭이의 초기 훈련을 필요로하는 뚜렷한, 보완, 도달 범위 및 이해 수동 작업 (알약을 파악하기 위해 정밀 그립의 사용)에 따라 달라집니다. 동물의 준비는 물론 설정 행동에 대하여 위치로 증명됩니다. 전형적인 원숭이의 성능은 각 작업에 대한 그림입니다. 관련 매개 변수의 수집과 분석은 정확한 손 manipula을 반영기뿐만 아니라 무력의 통제는 설명과 대표적인 결과와 함께 시연하고 있습니다. 이러한 데이터는 행동 데이터가 척수의 병변이나 모터 피질과 어느 정도 치료가 자발적으로 기능 회복을 향상시킬 수 비교에 의해 병변의 영향을 조사하기 위해 악용될 수있는 방법을 보여주는, 더 넓은 맥락에서 다음 배치됩니다 원숭이의 서로 다른 그룹 (예를 들어 치료를 사기 비교 취급). 행동 검사의 장점과 한계가 논의됩니다. 현재의 행동 방식은 신경계 질환 ^2,3의 맥락에서가 아닌 인간 영장류 모델의 적절을 강조 이전 리포트와 라인에 있습니다.

Protocol

실험의 전체 구조는 그림 1에 묘사되어있다.

1. 동물 준비 및 행동 연구실로 전송

1. 실험실에서 동작 설정을 준비 : 행동 시험 기간 동안 보상으로서 산탄와 다른 테스트 보드의 우물 (아래 테스트 1 ~ 4) 입력합니다.
2. 전송 케이지에 그룹 주택 룸에서 원숭이를 전송합니다. 원숭이는 머리의 후속 위치와 영장류 의자에 대한 액세스를 제공 터널을 입력하는 훈련입니다. 원숭이의 무게는 실험실에 영장류 의자에 전송하기 전에 측정됩니다.

2. 테스트 1 : 수정 Br​​inkman 보드

1. 이 테스트, 수정 및 ^4,5 이전 보고서에서 적응은 모든 행동 세션에서 수행되고, 참조의 기본 행동 일입니다. 설정 이상의 디지털 카메라 (2 광고를 게재할 가능성도있는 비디오 녹화를 시작그리고 ditional 카메라 보드의 각 측면에 하나) Brinkman 보드의 앞에있는 원숭이를 놓습니다.
2. 오른손에 대한 액세스를 제공하기 위해 영장류 의자 예를 들어 오른쪽 창에서위한 엽니다. 오른손을 사용하여 원숭이가 50 슬롯 (25 세로 25 가로)에서 식품 알약을 검색합니다.
3. 테스트 완료 후, 오른쪽 창에서와 리필 알약과 함께 보드를 닫습니다.
4. 왼쪽 창문을 열고 왼손을위한 테스트를 반복합니다.
5. 몇 건포도이나 아몬드, 전체 일상 세션 중에 동기를 유지하기 위해 각 시험의 끝에 반복되는 절차 시험의 끝에 동물을 보상.

추가 정보 : 세 가지 디지털 비디오 카메라는 오프라인 처리를 위해 순서를 기록하는 데 사용됩니다, (욕심을 수행하는 동안 정확하게 손가락의 위치를​​ 평가) 보드의 양쪽에있는 보드 위에 하나 하나를 배치. 같은 일상 세션 내에 일전자 원숭이가 다른 작업을 (; 주의 다른 일 사이 배포하는 작업을 2, 및 / 또는 작업 3 및 / 또는 작업 4)를 수행할 수 있습니다. 원숭이가 하루 1 오른손으로 시작하면 테스트 1, 2 일 등에 왼손으로 시작합니다.

6. 옵션 : 테스트가 하나 또는 별도로 오른손 (이하 "지배적인 손"을 식별할 수)에 왼쪽의 성능을 비교 수있는 다른 손으로 위에서 수행하는 동안, 그것이 교육의 초기 단계에서도 가능하도록 원숭이가 동시에 양손으로 작업을 수행합니다. 한 손으로이 알약을 파악하기 위해 더 자주 다른보다 사용하는 경우, 그것은 '선호 손 "으로 간주 수 있습니다.

3. 테스트 2 : Brinkman 상자 (영상 컨트롤과 제외)

1. Brinkman 상자 20 우물 (10 세로 10 가로)로 구성되어 있습니다. 마찬가지로 테스트 1에 비해, 원숭이 정밀도를 수행하기 위해 자유의 감소 정도와 제한된 공간에서 손을 제어할 수있다그립 운동. 알약과 함께 보드를 기입하고 시각적인 제어 부재 (촉각 탐사에 의존)에 먼저 테스트를 수행하기 위해 상자의 상단 패싯을 닫습니다.
2. Brinkman 상자 앞에있는 원숭이를 놓습니다. 시각적인 통제의 부재에서 왼손을 테스트하기 위해 영장류 의자의 왼쪽 창을 엽니다. 순서가 상자 아래에 위치 디지털 카메라에서 녹화되는 동안 원숭이, 20 알약을 검색하려고 시도합니다.
3. 영장류 의자의 왼쪽 창을 닫습니다. 알약과 함께 리필 보드를. 영장류 의자의 오른쪽 창을 엽니다. 원숭이가 시각적인 컨트롤의 부재에 오른손으로 테스트를 반복합니다. 영장류 의자의 오른쪽 창을 닫습니다.
4. 시각적인 통제 Brinkman 상자에서 알약을 파악하는 능력을 테스트하려면, 상자의 상단 패싯을 엽니다.
5. 리필은 쥐똥과 원숭이와 상자는 오른손을 사용하여 테스트를 수행합니다.
6. 영장류 의자의 오른쪽 창을 닫습니다. 알약과 함께 리필 상자. 영장류 의자의 왼쪽 창을 엽니다. 원숭이가 왼쪽 hand.Repeat 단계 2.5를 사용하여 테스트를 수행합니다.

4. 시험 3 : 회전 Brinkman 보드

1. 이 테스트는 보드가 원숭이 하나 (시계 방향) 또는 기타 (시계 반대 방향) 방향으로 보드의 변위를 예상할 강요, 회전 것을 제외하고 Brinkman 보드 작업 (시험 1)과 비교됩니다. 알약과 함께 보드를 채우십시오. 순서는 설정 (각 면에 2 개의 카메라를 장소도 가능성) 위에 놓인 디지털 카메라로 기록됩니다.
2. 영장류 의자의 오른쪽 창을 엽니다. 보드가 시계 방향으로 회전하는 동안 원숭이, 넷 동심 행에 배포 32 우물에서 알약을 검색합니다.
3. 오른쪽 창을 닫습니다. 알약과 함께 리필 보드를.
4. 영장류 의자의 왼쪽 창을 엽니다. 원숭이는 왼손으로 4.2로 테스트를 수행합니다.
5. 반면 보드 I, 포인트 4.2-4.4를 반복S는 (다른 후 한 손으로) 시계 반대 방향 선회. 2.5 단계를 반복합니다.

5. 테스트 4 : 서랍 작업을 도달 범위 및 파악

1. 힘을 생성하는 능력과 이해 능력,이 테스트를 ^(6-11 이전 버전에서 파생) 결합하는 것은 부하 다음, 원숭이가 서랍의 손잡이에 먼저 그립 힘을 exerting하여 서랍을 열 수 있습니다 있도록 설계되었습니다 서랍 안에 펠렛에 대한 액세스를 제공 서랍을 열고 강제로. 서랍 다시 정밀 손잡이를 사용하여, 오픈 남아있는 동안 펠렛은 같은 손으로 검색됩니다. 디지털 카메라는 데이터의 오프 라인 제어 (잘못된 실험의 예 검출)에 대한 실험을 기록, 서랍의 상단에 위치합니다.
2. 영장류 의자의 오른쪽 창을 엽니다. 원숭이는 오른손 (각 저항 수준에 적어도 5 올바른 재판을)를 사용, 저항의 5 가지 수준의 각 10 실험을 수행합니다.
3. 일과 테스트 (50 실험)를 반복E는 손을 떠났다. 2.5 단계를 반복합니다.

추가 정보 : 다음 행동 일일 세션에서 동물이 이전 세션에서 먼저 테스트 한있는 손을 대체.

6. 행동 세션의 종료

1. 그날 예측 테스트 완료 후, 사료 및 테스트 기간 동안받은 산탄 이외에 식품 원숭이 보상. 일반적으로 원숭이가 시리얼과 과일을받습니다.
2. 원숭이는 친구와 함께 그룹 주택 룸으로 반환됩니다.

수행한 다양한 테스트의 정확한 시간적 순서는 프로토콜 양식에 기록됩니다.

7. 대표 결과

위의 그림 네 가지 행동 테스트 (그림 1)은 자궁 경부 척수의 병변에서 기능 회복을 조사하기위한 연구의 맥락 (FI에서 우리 연구실에서 광범위하게 사용되고있다gure 2A) 또는 부재 또는 치료의 앞에서 모터 피질 (그림 2B)의는 자연 회복 ^12-19을 향상시키기 위해 적용.

I) 점수, 수직 슬롯에 별도로 집계, 첫 번째 30 초 원숭이에 의해 검색된 알약의 숫자로 주어 : 테스트 1 (Brinkman 보드를 수정)은 분석은 두 개의 매개 변수 (그림 3 4A)에 초점을 맞추고 있습니다 그리고 수평 슬롯 (오프라인 기록된 비디오 시퀀스를 재현해하여); II) 손가락과 펠렛 사이의 접촉 시간 (기간)로 정의된 접촉 시간 (중부 표준시), (도 6, 사진의 하단 일련의 그림 참조 ). 그것은 펠렛을 터치 슬롯에 첫 번째 손가락 (보통 검지 손가락)의 삽입과 잘 밖으로 펠렛의 검색의 시작 사이의 시간 간격입니다. 시간 간격은 프레임의 비디오 시퀀스에서 프레임을 재현해에 의해 측정됩니다. 중부 표준시은 처음 다섯 vertic에 대한 측정알 슬롯과 처음 다섯 수평 슬롯 원숭이 ^16-18로 목표. 점수 그래프는 초기 훈련 단계, 사전 병변 고원 바로 병변 후 점수의 극적인 드롭 (보통 제로), 이후 병변 고원을 향해 진보 (자발적인) 기능이 복구를 보여줍니다. 기능 회복은 평균 미리 병변 점수 (대지)로 나누어 고원에서 평균 포스트 병변 점수의 비율이 일정 비율 (%)로 표현된다 ^* 100 (그림 3 4A). 증가가 적자를 반영하는 등 중부 표준시 들어, %로 표현 기능 복구 고원 ^* 100에서 평균 포스트 병변 중부 표준시로 나눈 평균 미리 병변 중부 표준시 (고원)의 비율이다. 치료 후 병변의 효과, 시험 1을 기반으로 시연이 실험실 ^{14,15,17에서} 이전 보고서에 자세히 그림입니다. 자세한 분석은 전략의 문제를 해결 수 있습니다 슬롯 즉 시간적 순서는 m 방문onkey (그림 4B).

점수 또한 시험 1 설정할 수 있지만 테스트 2 (Brinkman 상자)을 위해,보다 의미있는 매개 변수는 첫 번째 슬롯에 펠렛의 수확 사이의 시간 간격과 따기로 정의 "전체 시간"입니다 지난 (20 ^일) 슬롯에 펠릿 (그림 5). 기능 회복 계산 및 %로 표현하실 수 있습니다. 그것은 고원 ^* 100에 평균 총 시간 후 병변으로 나눈 사전 병변 평균 총 시간 (교육 단계 이후 대지)를 사용하여 계산됩니다.

점수도 (시험 1) 위와 같이 설정할 수 있지만 테스트 3 (회전 Brinkman 보드), 민감한 매개 변수는 처음 10 슬롯 측정 접촉 시간 (중부 표준시, 테스트 1에 위와 같이 정의), (그림 6이다 ).

테스트 4 (. 도달 범위 및 서랍 작업을 파악) 설정 C이러한 시험 개시 (손이 인터럽트 패널의 전면에 배치 광선)을, 손잡이, 당기는 서랍의 발병, 서랍을 여는 끝, 슬롯을 입력 손을 (시간 픽업에 감동 손으로 이산 이벤트를 기록, 여러 가지 감지기를 omprises ), 슬롯 (선택 아웃)에서 손 탈퇴. 손잡이에 강제 트랜스 듀서는 그립​​ 힘 (노브에 눌러 엄지와 검지에 의해 끼쳤다)와 부하 력을 (서랍을 여는 부과 저항의 다른 수준을 중화하기 위해 서랍을 당길 끼쳤다) 측정 수 있습니다. 서랍의 개통에 반대 저항의 다양한 수준은 서랍의 뒷면에 부착된 회전 전자기 모터에 적용되는 전류의 강도를 변경하여 얻은했다. 설정은 서랍의 개통의 방향에 병렬로 저항 힘을 적용하기 위해 설계되었습니다. 서랍 설정의 세부 계획은 해당 작성자에게 요청하실 수 있습니다. 모든 데이터는 인터페이스와 함께 수집됩니다ND 소프트웨어 스파이크 2 표시는 그림 7에서 설명 하였다.

이전 reported1 ^4,15으로 이러한 작업은 자궁 코드의 병변에서 자발적인 복구가 axonal 중생 (그림 8)를 홍보하기위한 특정 치료를 향상 될 수 있는지 여부를 조사하기 위해 행동 근거를 나타냅니다.

검색 점수와 접촉 시간 매개 변수는 수동 손재주의 다른 구성 요소를 반영 : 첫 번째는 전체 모터 시퀀스를 (도달은, 쥐고, 입에 펠렛의 손 교통 탈퇴)를, 반면 두 번째 하나에 초점을 맞추고 있습니다 포함되어 있습니다 단지 욕심 단계. 이 두 매개 변수는 수정과 회전 Brinkman 보드 작업에 특히 정확하고 보완하고 있습니다. 점수가 두 작업의 대부분 중복되는 정보를 나타내는 반면에, 반대로 접촉 시간에 따라 더 많은 작업 관련 정보를 제공합니다회전 Brinkman 보드 작업의 슬롯 '위치의 다양성대로 수정된 Brinkman 보드 작업에 자신의 정적 위치를 비교했다. 손으로 움직임의 자유도가 닫힌 공간에 의해 제한으로 Brinkman 상자 작업은 두 위에서 언급한 작업과 다릅니다. 그 결과, Brinkman 상자 내에 보드상의 다른 슬롯의 위치는 상자의 미소로 인해 수동 포착을 수행하는 난이도의 측면에서 중요한 역할을한다. 예를 들어, 상자의 오른쪽에있는 슬롯에서 손을 쥐고 바로 측면 벽에 방해합니다.

따라서 수정된 Brinkman 보드에서와 같이 30 초로 제한 검색 점수의 평가는 실제로 하나의 세션에서 다른 상당한 다양성을 생성이 제한된 기간 동안 원숭이 방문 슬롯의 위치에 따라 편향된 것이다. 이런 이유로 들어, invo 더 적절모든 슬롯 (n은 = 20) 따라서 매개 변수 총 시간이 선정되었습니다을 lve. 수정된 Brinkman 보드에서는 총 시간은 원숭이로 간주 아니었 수 있습니다 수행할 수 슬롯의 다수로 인해 몇 가지 사건을 풀어 동기 부여 (예 : 포스트 병변에 대한)에서 (n은 = 50). 어떤 경우에는 같은 라인을 따라, 연락처 시간의 분석, 수정된 Brinkman 보드에서만 처음 다섯 슬롯이 선택한 슬롯의 위치로 간주되었다 반면에 작은 (고려 Brinkman 상자의 모든 슬롯이 데리고 연루 없었을 것이라는 겁니다 이 매개 변수에 미치는 영향). 그것이 매우 관련 및 정보 매개 변수로 관찰되었다 따라서, Brinkman 상자에, 우리는 적어도 우리의 연구에 모터 피질의 병변 (를 받게 원숭이와 함께, 전체 시간을 결정하는 첫 번째 접근하는 것이 좋습니다 사용할 데이터가 없습니다 척수)은 원숭이를 lesioned. 그럼에도 불구하고, 연락 시간은 Brinkman 상자로 간주 수 있지만, 모든 슬롯을 포함한 스물 두 번째 단계에서 별도 그러나수평 및 수직 슬롯 (표시되지 않음).

그림 1. 실험의 전체 구조. 동물은 행동 연구소에 다음 운반, 영장류 의자에 동물 시설에서 전송됩니다. 각 일일 세션에서는, 원숭이 테스트 1을 수행합니다. 다른 날에는 원숭이 다음 테스트 2 수행 및 / 또는 테스트 3, 및 / 또는 테스트 4. 일부 원숭이 (특히 동기) 같은 매일 세션에 대한 모든 테스트를 수행합니다. 식품 알약은 (보상의 의미로 사용) 직경 약 4 mm의 둥근 모양으로 압축됩니다 말린 바나나 또는 포도당 분말로되어 있었다. 우리의 모든 행동 테스트에서 우리는 BioServ, 하나 여덟째 거리, 스위트, 하나, Frenchtown, NJ 08825, 미국에 의해 제공 dustless 정밀 알약을 (45 MG)을 사용합니다.

슬롯의 크기는 길이 15mm, 8mm 떨어 졌 그나 반면 수정된 Brinkman 보드의 크기는 길이 140mm 폭 240mm입니다깊은 E와 6mm. 회전 Brinkman 보드에서 보드의 직경은 114mm입니다.

. 그림 2 대표 (외과)는 자궁 코드의 병변 (패널 A; ¹⁵ 수정)과 모터 피질 (패널 B, ^{16 일부터} 변경)의 (화학) 병변 해당 histological 섹션에서 파생된는 SMI - 32 염색법에 대한 처리 . 모터 피질의 병변의 범위와 위치가에 두뇌 다시 위치의 연속 전두엽 부분에서 복원되었습니다 반면 자궁 코드 병변의 최대한의 범위는, 척수의 연속 화살 섹션 (패널 A)에서 재구성되었습니다 해당 뇌 반구의 가로보기 (패널 B에 붉은 반점). 자궁 경부 코드 병변은 일방적으로 메인 CS 요로 compo을 방해 하위 hemisection의 결과로, 수준 C7 - C8에서 수술 블레이드와 절개에서 발생손 근육에게 ^14,15,20을 제어하는 motoneurons 위의 dorsolateral 삭조에 nent. 영구적인 대뇌 피질의 병변는 이전에 다음 ID로 intracortical microstimulation을 (ICMS, ^{16,21,22 참조)를} 사용하여 설립 손으로 표현을 다루는 사이트에서 ibotenic 산 ^13,16,17의 주입에 의해 제작되었습니다. 대뇌 피질의 병변 영토는 중앙 고랑의 주동이의 은행 (패널 B의 점선과 delineated 지역)에 레이어 III와 V에서 뉴런의 SMI - 32 염색법의 돌연 중단으로 나타납니다.

그림 3. 척수 (그림 2A에서 그림)의 병변의 대상이 원숭이에 의해 수행 수정된 Brinkman 보드 작업 (시험 1)에서 파생된 대표 데이터입니다. 그래프는 수직 슬롯 (파란색 기호) 및 수평 슬롯 (빨간색 기호)에 대한 별도의 점수 (종좌표)를 보여줍니다. 노란색 기호의 합계위한주어진 매일 세션에서 수직 및 수평 점수. 자리표에서 시간은 행동 세션의 연속입니다. 수직 점선 떨어지면 (일 0) 병변이 수행된되는 날입니다. 세 가지 다른 기간은 강조 표시됩니다 : 첫 번째 (검은 점선이)의 고원에 병변하기 전에 성능의 고원에 두번째 (파란색 점선)와 세 번째 (녹색 점선), 연수 기간에 해당하는 성능을 회복. 데이터는 ^{15 일부터} 변경.

그림 그림 3 (시험 1)과 같은 4A.하지만 모터 피질의 병변 (그림 2B의 그림)를 받게 원숭이 인치 (; 그림 3에서와 같은 협약 패널)과 접촉 시간 (중부 표준시, 패널 B) 데이터 그래프가 점수를 보여줍니다. 자리표에서 시간입니다행동 세션의 연속 일. 수직 점선 떨어지면 (일 0) 병변이 수행된되는 날입니다. 패널 B에서 각 점은 손가락 하나의 슬롯에 펠릿 (; 회색 막대가 중간 값을 나타냅니다 각 세션에 대한 오리 엔테이션 당 5 시험) 사이의 접촉 시간에 해당합니다. 동물이 작업을 (즉시 병변 이후) 수행할 수 없습니다되는 시련 들어, 중부 표준시 5 초 포화 값으로 나타납니다. 데이터는 ^16,17에서 수정했습니다.

그림 4B. 고원 (POST)에서 복구 단계 (복구) 및 사후 병변 동안 모터 피질 (사전)의 병변 전에 contralesional 손으로 수행 수정된 Brinkman 보드 작업에 채택 전략 분석. 각 슬롯의 색상은 하나의 세션에있는 원숭이 (방문 첫 번째 슬롯은 어두운 파란색과 마지막 슬롯 어두운 붉은 방문하여 그려져있다)에 의해 방문 슬롯의 순서를 나타냅니다. 참고 THAt 사전 병변, 원숭이는 보드의 왼쪽에있는 시작과 오른쪽을 향해 체계적으로 스캔. 복구하는 동안, 순서가 변경되었습니다. 고원 후 병변에서는 전략이 채택 사전 병변 다시 등장 (왼쪽에서 오른쪽으로 체계적인 스캔).

그림 5. 시각적 통제 작업을 수행하는 원숭이에 대한 Brinkman 상자 (시험 2)에서 파생된 대표 데이터. 종좌표는 모터 피질 (수직 점선)의 병변 전후 실시 일일 세션 따라 20 우물 (가로 좌표)을 빈 데 필요한 총 시간입니다. 상자 내에서 접근 볼륨의 크기는 1,360cm ³ (120mm ^* 110mm ^* 103mm)입니다. 한 세션에서 다음 전체 시간의 큰 다양성을 특징으로 교육의 초기 단계를합니다. 바로 대뇌 피질의 병변 후원숭이 작업 (데이터 포인트 200 초 포화)을 수행할 수 없습니다. P 값은 (오른쪽에서 가로 회색 사각형의 가운데 마지막 세션에서 (왼쪽에있는 가로 회색 사각형의 가운데) 사전 병변 평균 총 시간과 평균 총 시간 후 병변의 차이에 대해 통계적으로 의미입니다 ). 모터 피질의 병변의 크기가 41.8 mm ^{13 살때} 반면, 기능 회복의 비율은 89.6 %입니다. 데이터는 ^{19 일부터} 변경.

그림 6. 그림 4A (패널 B)에서와 같은 규칙으로 미리 병변 및 사후 병변 측정 연락처 시간의 일러스트와 함께 회전 Brinkman 보드 작업 (시험 3)에서 파생된 대표 결과 (상단 두 개의 그래프),,, 모터 피질 (데이터 ¹⁷ 수정)의 병변의 대상이 원숭이를위한. 상단 그래프는 시계 방향 ( 'CL ") 님입니다 이사회의 tation, 아래 그래프는 이사회의 반대 ( "C - CL") 회전 반면. 두 개의 수직 회색 화살표는 원숭이가 contralesional 손으로 작업을 수행할 수 없습니다로 연락 시간이 바로 병변 후 몇 세션에 무한히 긴 것을 나타냅니다. 그림의 하단에있는 사진의 시리즈는 접촉 시간 (수정 Br​​inkman 보드와 회전 Brinkman 보드 모두에 대해 유효) 측정하는 방법을 설명합니다. 왼쪽 그림은 펠렛을 (검지와 펠렛 사이에 문의하기 전에 100 MS)가 들어있는 슬롯을 접근 손을를 보여줍니다. 오른쪽에있는 다음 프레임 문의 (0 MS)의 시점에 해당합니다. 그런 다음 연락 시간은 펠렛이 슬롯 밖으로 가져옵니다되는 시점에 해당하는 프레임 (가장 오른쪽 하나)에 도달하기 전까지 실행 시간 간격 (MS)를 말합니다. 여기서 접촉 시간은 240 MS 있습니다.

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그림 7. 도달 범위 및 이해 서랍 작업 (시험 4) 한 원숭이에 의해 수행 세션에서 파생된 대표 데이터입니다.

패널 A : 세 개의 매개 변수에 대응하는 원시 데이터가 하나의 재판 기간 동안 온라인을 인수 : 빨간색로드 힘, 그립 파란색으로 강제 녹색의 서랍의 변위합니다. 여러 마커는 또한 작업 중에 취득한되었습니다 수확 시간은 물체를 움켜 보상의 시간에 해당하는 동물이 먼저 노브를 접촉 시점에 서랍과 손잡이 터치 (tch)의 전체 오프닝 열려 가득. 시간이 동물로 노브의 터치 잠금) 1, 2) 발병 그립 인력의; 분석을위한 일곱 커서가 펼쳐 작업 (하단 세 수평 라인에 대한 예 3 회색 커서)의 중요한 시간 지점에 배치했다 3) 최대한의 그립 힘,로드 힘 4) 증상; 5) 최대한의 부하 강제, 6) 시간이 서랍이 완전히 열려있을 때 잠긴; 7) 시간은 따기 시간 고정.

패널 B : 그립의 힘 (강제 검지 손가락과 엄지손가락 사이의 노브를 파악하는 데 사용) 두 다이어그램의 부하 힘 (서랍을 여는 데 사용 강제) : 작업을하는 동안 기록된 두 개의 매개 변수에 대한 정량 결과의 표현 : 최대한의 값 (왼쪽 그래프)와 기울기 값 (최대로 발병에서,. 오른쪽 그래프).

저항의 다섯 가지 상대적인 수준 중 4 여기서는 그림되었습니다 : R3 R0 (0 뉴턴), (1.4 N), R7 (5 N)에 R5를 (2.75 N). 서랍의 손잡이는 삼각형과 평면 모양을하고 있습니다. 서랍에 붙어있는 삼각형의베이스 20mm 대책과 상단 (기지에서 15mm)는 직경 7 mm의 원형 윤곽으로 구성되어 있습니다. , 폭 = 27mm, 높이 = 45mm 길이 = 50mm : 서랍 자체가 다음과 같은 특성이 있습니다.

그림 8. 자궁 코드 병변의 기능 회복에 치료의 가능한 효과 (안티 Nogo - A 항체)를 조사하기 위해 행동 테스트 1의 사용 알림 ^(15에서 수정). (안티 Nogo - A 항체는 치료 원숭이의 그룹보다 잘 빨간색 기호를 수동 손재주를 복구, 두 점수 및 연락처 시간뿐만 아니라, 두 슬롯 오리 엔테이션에 대해 들어, 컨트롤 항체의 그룹 (n은 = 6 파란색 기호) 원숭이 치료 ; N = 7), 특히 병변의 대량하십시오. 2 그룹과 크게 다를 P = 0.035 (패널 A), P = 0.022 (패널 B), P = 0.035 (패널 C) 및 P = 0.008 (패널 D).

Discussion

현재 행동 작업 ^(14,15,17 및보고 다양한 트리 트먼트를 테스트하기 위해 자궁 코드의 병변이나 목표로 모터 피질의 병변에 관한 연구의 맥락에서 우리가 연구실에서 지금까지 고려하고 있지만 http:/을 / www.unifr.ch / 신경 / rouiller > 메뉴 표시줄의 메뉴에서 "연구"를 선택한 다음> "모터 시스템"> "장애 후 복구"수동 손재주도 측면이다 등), 그들은 또한, 광범위한 응용 프로그램이있을 수 있습니다 이러한 파킨슨 질환 (MPTP 원숭이) 또는 감각 드 afferentation 영향을 proprioception 및 / 또는 촉감 (특히 시각적인 컨트롤의 부재에서 테스트 2)의 경우에는 다른 pathologies에 고려해야합니다.

수동 손재주에 관여 여기에 제안된 행동 검사는 forelimb의 말초 운동의 모터 제어를 조사하기 위해 적합합니다. 검사의 특이성이 입증됩니다제어 시스템의 관련 구성 요소를 손상하지 않는 병변의 경우에는 적자의 부재 (며칠 제외) : 사실, 병변의 경우에는 손 근육을 제어 motoneurons보다 꼬리 배치, 아무 적자가 없었습니다. 시험 1의 적절가 가능한 세포 요법 치료 ¹⁷ 관계 25 % 기능 회복 강화에 따라 다릅니다 후 병변 회복 곡선, 두 시간 지점에서 촬영한 비디오 시퀀스에 비교하여 감상할 수 있습니다.

처음에 몇 가지 초기, 비교적 짧은 훈련 단계 (일반적으로 2~3개월 지속)에도 불구하고, 여기에 제안된 행동 시험은 복잡한 (예 : 조건부) 작업에 비해 상대적으로 "자연"과 간단되는 대한 원숭이의 훈련 거의 일년 이상 걸릴 수 있습니다. 긍정적 강화는 물 부족보다는보기의 윤리적 지점에 덜 민감 단단한 음식에 따라 달라집니다, 보통보다 COM에서 사용되는플렉스 작업 ^23. 안정적이고 일관성있는 결과를 얻기 위해 음식에서 원숭이를 뺏으려고 필요가 없습니다. 작업하는 동안받은 산탄은 행동 세션 (;하지만 추가 음식은 앞의 오늘의 오후의 끝날 때까지 주어진 수있는 원숭이가 앞의 야간 먹지 않는 가정)의 날에 음식을 가장 먼저 액세스를 나타냅니다 . 이것은 각 원숭이 행동 하루 중 같은 시간에 세션뿐만 아니라 주택 룸에서 그룹을 형성 다른 원숭이 사이의 동일 순차 순서를 존중을 수행 한다는것 중요합니다. 원숭이가 외부 교란 이벤트 구분으로 행동 작업이 인접 실이나 실험실에서 오는 잠재적인 교란 소음을 마스킹, 배경 음악의 면전에서 실시한다. 이것은 실험 (마지막 매일 실험 세션을 초기 교육, 몇 개월이 아니라면 년간의 기간)의 전체 기간 동안 주어진 원숭이가되는 중요합니다같은 실험자의 감독하에 매일 배치.

수동 손재주 수치 저희 연구실에서 몇 년 이후에 사용되는 현재의 행동 검사, 최근 ^24-28 문헌에 보고된 설명서 손재주의 다른 시험에 비해 어느 정도하는 것입니다. 현재 보고서의 임시 목표 다른 실험실 (더 나은 비교)에 걸쳐 테스트를 표준화하기위한 중요한 필요하지만있다. 수요에서 설정 UPS의 세부 특성 1-4 그들을 복제하기 위해, 해당 저자에 의해 제공될 수 있습니다 테스트를 보시려면 여기를 그림. 재생 의학 (척수 혹은 대뇌 피질의 병변 회복)의 문제를 넘어, 테스트의 현재 팔레트 조사, 정상이 아닌 인간의 영장류 발달 문제 (손재주가 움직임의 모터 개발의 예 : 시간 ​​코스)에 주소 적합있을 수 있습니다 C로 lateralization 측면 (손 선호 / 지배)와 해독 진화 질문에인간을 포함한 영장류의 과목 종의 모터 능력을 omparing. 그것이 작업의 성능 영향을 줄 수로 apparatuses의 크기는, 영장류 종의 자리 '크기 (두께와 길이)에 따라 적응해야하지만합니다. 현재 연구에서는, 검사는 2.5에서 8 세에 이르기까지와 2.5 사이의 8kg 무게, macaca fascicularis 원숭이에 실시되었다. 32에서 35 mm까지 검지 손가락의 길이 (알약을 조작하기 위해 먼저 사용)은 범위, 검지 손가락의 말초 헛점 (팁)의 둘레는 22, 우리의 연구에 포함되어있는 원숭이에서 25mm 사이 반면. 마찬가지로 이전의 실험에서 테스트 같은 쥐고 시험뿐만 아니라 macaca mulatta에 적합합니다.

모든 실험은 실험실 동물의 관리 및 사용 (1996)에 대한 가이드에 따라 실시와 지역 (스위스) 수의학 당국에 의해 승인되었습니다. 원숭이의 모든 실험 절차초, 동물 시설에서뿐만 아니라 구류 조건, 저희 연구실에서 최근 보고서에 자세히 설명되었습니다 : 참고 문헌에게 12-18를 참조하십시오.