Summary
Pratique persistante améliore la précision des mouvements coordonnés. Ici, nous introduisons une tâche d'atteindre un seul culot, qui est conçu pour évaluer l'apprentissage et la mémoire des membres antérieurs compétences chez les souris.
Abstract
Atteinte pour la récupération des objets et exigent des mouvements de motricité précises et coordonnées dans le membre antérieur. Lorsque les souris sont formés à plusieurs reprises pour saisir et récupérer des récompenses alimentaires placés à un endroit spécifique, leur performance du moteur (défini comme la précision et la vitesse) améliore progressivement au fil du temps, et les plateaux après la formation persistante. Une fois cette compétence est maîtrisée atteindre, outre son entretien ne nécessite pas une pratique constante. Ici, nous introduisons une tâche d'atteindre un seul culot d'étudier l'acquisition et l'entretien des mouvements des membres antérieurs qualifiés chez les souris. Dans cette vidéo, nous décrivons d'abord les comportements de souris qui sont couramment rencontrées dans ce paradigme apprentissage et la mémoire, puis discuter de la façon de classer ces comportements et de quantifier les résultats observés. Combiné avec la génétique de la souris, ce paradigme peut être utilisé comme une plate-forme de comportement à explorer les fondements anatomiques, propriétés physiologiques et les mécanismes moléculaires de l'apprentissage et de la mémoire.
Introduction
Comprendre les mécanismes de l'apprentissage et de la mémoire sous-jacente est l'un des plus grands défis en neurosciences. Dans le système de moteur, l'acquisition de nouvelles habiletés motrices avec la pratique est souvent désigné comme l'apprentissage moteur, alors que le maintien des habiletés motrices déjà apprises est considéré comme la mémoire du moteur 1. Apprendre une nouvelle compétence de moteur se traduit généralement par une amélioration de la performance du moteur souhaitée au fil du temps, jusqu'à un point où la motricité est soit perfectionné ou satisfaisante cohérente. Pour la plupart des cas, la mémoire de moteur acquis peut persister pendant une longue période de temps, même en l'absence de la pratique. Chez l'homme, des études de neuro-imagerie utilisant la tomographie d'émission de positons (TEP) et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) ont montré que le cortex moteur primaire (M1) des changements d'activité au cours de la phase d'acquisition du moteur compétence apprentissage 2-4, et l'ingérence temporaire d'activité M1 par basse fréquence de stimulation magnétique transcrânienne conduit à significantly perturbé rétention de moteur amélioration du comportement 5. De même, une formation spécifique des membres antérieurs chez le rat induit plasticité fonctionnelle et anatomique dans le M1, comme en témoigne l'augmentation à la fois de l'activité de c-fos et rapport synapse / neurone dans le controlatéral M1 à la patte antérieure formée au cours de la phase tardive de moteur compétence d'apprentissage 6. En outre, un paradigme de formation similaire renforce également la couche 2/3 des connexions horizontales dans le M1 controlatéral correspondant à la patte antérieure formés, ce qui réduit la potentialisation à long terme (LTP) et le renforcement de la dépression à long terme (LTD) après rats acquérir les tâches 7. Cette modification synaptique, cependant, n'est pas observée dans les régions corticales M1 correspondant à la patte avant sans formation ou postérieurs 8. Sinon, lorsque le M1 est endommagé par accident vasculaire cérébral, il ya des lacunes dramatiques membres antérieurs habiletés motrices spécifiques 9. Alors que la plupart des études sur le comportement du moteur ont été menées sur l'homme, le singes, et les rats 2-8,10-17, les souris deviennent un système de modèle attrayant en raison de sa génétique puissants et à faible coût.
Nous présentons ici une patte antérieure spécifique l'apprentissage des habiletés motrices paradigme: une tâche d'atteindre un seul culot. Dans ce paradigme, les souris sont formés pour étendre leurs pattes avant à travers une fente étroite pour saisir et récupérer des boulettes de nourriture (graines de millet) placées à un endroit fixe, un comportement analogue à l'arc, fléchettes jets, et de basket de tir à l'homme d'apprentissage. Cette tâche atteindre a été modifié depuis les études de rat précédentes qui ont montré des résultats similaires entre les souris et les rats 18. En utilisant deux photons imagerie transcrânienne, notre travail précédent a suivi la dynamique des épines dendritiques (structures post-synaptiques excitateurs pour synapses majoritaire) dans le temps au cours de cette formation. Nous avons constaté que d'une seule session de formation a conduit à l'émergence rapide de nouvelles épines dendritiques sur les neurones pyramidaux dans la controlatéral du cortex moteur à la patte antérieure formés. Sformation de ubsequent de la même tâche pour atteindre stabilisé préférentiellement ces épines induite apprentissage, qui a persisté longtemps après la formation terminée 19. En outre, des épines qui ont émergé au cours des répétitions d'atteindre tâche ont tendance à se regrouper le long des dendrites, tandis que les épines formées pendant l'exécution du tandem d'atteindre tâche et une autre tâche motrice spécifique-pattes avant (c'est à dire la tâche de manipulation de pâtes) ne regroupent 20.
Dans la présente vidéo, nous décrivons étape par étape de la configuration de ce paradigme comportemental, de la privation de nourriture initiale de mise en forme, et à la formation du moteur. Nous décrivons également les comportements communs de souris au cours du processus de l'exécution de ce paradigme comportemental, et comment ces comportements sont classés et analysé. Enfin, nous discutons des mesures de précaution nécessaires pour pratiquer un tel paradigme de l'apprentissage et les problèmes qui peuvent être rencontrés lors de l'analyse des données.
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Protocol
Les expériences décrites dans ce manuscrit ont été réalisées en conformité avec les directives et règlements établis par l'Université de Californie, Santa Cruz institutionnel de protection des animaux et l'utilisation Comité.
Une. Setup (voir aussi liste des matières)
- Utiliser des semences de mil sous forme de granulés alimentaires.
- Utilisez une claire chambre de formation en plexiglas sur-mesure (20 cm de haut, 15 cm de profondeur, et 8,5 cm de large, mesuré à partir de l'extérieur, avec l'épaisseur de plexiglas de 0,5 cm) qui contient trois fentes verticales (une fente sur le bord «mise en forme», et deux fentes sur le bord «formation» en face). Les fentes verticales doivent être de 0,5 cm de large et 13 cm de hauteur et être situé sur la paroi avant de la boîte: au centre, sur le côté gauche et sur le côté droit (figure 1A).
- Utilisez un plateau incliné pour maintenir les semences utilisées pendant les séances de mise en forme. Le plateau peut être faite sur commande de trois lames de verre (figure 1B).
- Prepare une plate-forme de nourriture (8,5 cm de long, 4,4 cm de large et 0,9 cm de hauteur). Cette plate-forme de nourriture est placée dans la face avant (face au formateur) de la chambre de formation au cours de sessions de formation. Il ya deux fentes divot sur la plate-forme de la nourriture pour les graines de positionnement, une fente sur le côté gauche, et l'autre fente sur le côté droit. Les mottes sont de 0,3 cm du bord long et 2,4 cm du bord largeur (figure 1C). La fentes divot gauche et droite correspondent à la fente à gauche et à droite dans la chambre de formation de la souris et sont utilisés pour la formation des membres antérieurs dominantes. Le but d'avoir ces fentes divot est de s'assurer que la semence est placée toujours au même endroit pour chaque tentative d'atteindre.
- Pendant les sessions ont en main une paire de pinces, balance et un chronomètre.
2. Pénuries alimentaires (2 jours)
- Peser chaque souris pour obtenir un poids de base avant la privation de nourriture.
- Alimentaire restreindre souris pendant 2 jours pour lancer de poids corporelperte. Comme point de départ général, souris reçoivent 0,1 g de nourriture par 1 g de poids corporel par jour (par exemple une souris de 15 g, on commence généralement avec 1,5 g d'aliment). Ajuster la quantité de nourriture sur la base du poids du corps de base, le taux de perte de poids, le sexe et l'âge des souris. Alors que le poids du corps peut continuer à diminuer un peu plus pendant la phase de mise en forme, telle réduction du poids corporel (soit ~ 90% du poids de base d'origine) doit être maintenue tout au long de la formation (figures 2A et 2B). La quantité d'aliment nécessaire pour maintenir le poids corporel de la souris est généralement la même que la quantité utilisée dans la restriction.
3. Mise en forme (3-7 jours)
- acclimatation de l'habitat du Groupe (jour 1): Mettez deux souris dans la chambre de formation en même temps. Placer environ 20 graines / souris à l'intérieur de la chambre pour leur consommation. Laissez les souris de rester dans la chambre pendant 20 min, puis les remettre dans leur maisoncage.
- Acclimatation individuel de l'habitat (Jour 2): La même installation que dans l'étape 3.1, mais placer la souris dans la chambre de formation individuellement. L'objet du groupe et individuel acclimatation de l'habitat est d'obtenir la souris familiariser à la fois avec la chambre de formation et les graines de millet.
- Détermination de la patte antérieure domination (Jour 3 et plus tard): Placez le côté unique de fente de la chambre de formation orientée vers le bas (figure 1D). Remplir le bac à nourriture avec des graines. Appuyez sur le bac par la nourriture vers le haut contre la paroi avant de la chambre de formation pour permettre aux graines accessible à la souris. Placez la souris dans la cage individuellement. Si elles sont suffisamment intéressés par les graines situées sur le plateau de nourriture, ils labourent à travers la fente pour obtenir la graine à l'intérieur. Ils seront ensuite ramasser les graines et les consommer. «Façonner» est considérée comme terminée lorsque les deux conditions suivantes sont réunies: 1) la souris effectue 20 tentatives atteignant moins de 20 min, et 2) plus de 70% atteint sont performed avec un membre antérieur.
Notes:
- Si la souris utilise sa langue pour obtenir les graines dans la chambre, déplacer le plateau de la fente légèrement. L'augmentation de la distance pour atteindre décourage la souris pour utiliser sa langue pour acquérir la semence et facilite sa patte avant atteignant ainsi.
- Si la souris ne peut pas terminer l'élaboration d'ici une semaine, le laisser tomber de l'expérience.
4. Formation (8 + Jours)
- Placez le côté à double fente de la chambre de formation vers le bas (figure 1E).
- Placer la souris dans la cage individuellement. Mettez les graines individuelles sur la plate-forme de la nourriture dans la motte de terre correspondant à la patte préféré (pour la souris à droite, utilisez la fente sur le côté droit de la souris).
- Observer le comportement de la souris et atteindre marquer selon les catégories suivantes:
- Succès: La souris atteint avec la patte préféré, saisit et retrieves la graine, et le nourrit dans sa bouche.
- Rejeter: La souris atteint avec la patte préféré, saisit la graine, mais il tombe avant de le mettre dans sa bouche.
- Échec: La souris atteint avec la patte préféré vers la graine, mais il manque soit la semence ou il frappe hors de la plaque de maintien.
- Former les souris pendant 30 tentatives portée sur la branche préférée ou 20 min (selon la première éventualité) par jour.
- Placez la souris dans leur cage après une formation et de fournir quantique alimentaire quotidienne.
Notes:
- Dans certains cas, les souris atteignent même quand il n'y a pas de semence placée sur la plate-forme de nourriture. Ces tronçons sont considérés comme des «tronçons en-vain" et ne sont pas comptés dans le nombre total de tentatives portée. Pour décourager "atteint en-vain", les souris de train de marcher vers l'autre extrémité de la chambre de formation avant de placer la graine prochaine. Une stratégie similaire a été utilisée chez le rats pour une tâche comportementale similaire 21. Souris parfois atteignent également avec la patte non préféré dans la présence de la graine. Ces tronçons sont considérés comme des «confins» controlatérale et ne comptent pas dans le nombre total de tronçons soit.
- Pour limiter les variations du comportement liés aux fluctuations du rythme circadien, effectuer toutes les séances de mise en forme et de formation au même moment de la journée, pendant les heures normales d'éveil pour les souris.
- Pour éviter la variation du comportement dû à différents formateurs, assurez-vous que la même personne forme le même souris tout au long de l'expérience.
- Attention de souris est essentiel pour ce test comportemental. Former des souris dans une pièce séparée et calme pour minimiser la perturbation de l'environnement.
- Les souris peuvent être formés avec plus de 30 atteint quotidienne (par exemple, 50 tronçons). L'augmentation du nombre de tentatives atteint, il est possible d'examiner une amélioration du comportement au sein de la même session de formation.
5. Datune quantification
Il existe de nombreuses façons de quantifier le comportement de la souris après la formation. Deux analyses les plus straight-forward sont:
- Taux de réussite = atteint plus de succès total des tentatives ambitieuses, présentés sous forme de pourcentages. Les taux d'abandon et d'échec peuvent être tracées de la même façon.
- Vitesse de succès = nombre de tentatives réussies divisé par le temps, présenté comme atteint avec succès par minute. Dans la plupart des cas, la vitesse de succès continue d'augmenter, même lorsque le taux de succès atteint le plateau.
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Representative Results
La courbe d'apprentissage:
La maîtrise d'une habileté motrice nécessite souvent la pratique persistante au fil du temps. Une courbe typique de la moyenne d'apprentissage est constitué de deux phases: une phase d'acquisition initiale au cours de laquelle le taux de réussite s'améliore progressivement, et une phase de consolidation plus tard, lorsque le taux de succès atteint le plateau (figure 2C). Il convient de noter les courbes d'apprentissage des souris individuelles varient; différentes souris ont un nombre différent de jours pour atteindre le niveau du plateau, et les courbes d'apprentissage individuels ne sont généralement pas aussi lisse que celui de la moyenne. Une autre façon de présenter l'amélioration de la souris de compétences atteignant la vitesse de succès, qui reflète la performance du moteur en prenant l'ensemble des comptes de la vitesse atteignant ainsi que la précision. En général, la vitesse de la réussite continue à s'améliorer après que la souris atteint son taux de réussite du plateau (figure 2D).
En plus de la variation individuelles de performance, certaines souris ne parviennent pas à apprendre la tâche (figure 2E). Ces «nonlearners" font généralement les premières tentatives pour atteindre les graines, mais pour des raisons inconnues de mauvais résultats malgré un entraînement répétitif. Ils perdent généralement intérêt à parvenir à des graines après les tentatives échouées en continu et arrêter atteindre après 6-8 jours. En revanche, certaines souris sont plus en forme (figure 2E). Ces souris plus en forme commencent habituellement avec un taux de réussite très élevé (> 40%), et ne pas faire une amélioration significative (soit une augmentation de 15% de taux de réussite par rapport au premier jour de formation) dans les performances du moteur de la formation continue. Leurs courbes d'apprentissage restent relativement stables, ou peuvent même diminuer avec la formation continue.
la mémoire du moteur:
Nos données précédentes ont suggéré que, une fois un mouvement qualifié de moteur est maîtrisé par la pratique répétitive, il peut être stocké comme une forme de mémoire du moteur et en outre pratiquementCES ne sont pas nécessaires à son maintien à 19. Cette mémoire du moteur peut être mesurée par l'arrêt de la formation après les souris ont atteint le niveau des taux de réussite de plateau, et retester leurs performances après une période de repos prolongée (par exemple quelques mois). Souris recyclés commencent généralement avec des taux de réussite comparables ont observé à la fin de la formation plus tôt, et de maintenir le taux de réussite élevé dans les jours suivants. En revanche, les souris naïves appariés selon l'âge commencent généralement avec des taux de réussite nettement plus faibles et à améliorer progressivement leurs performances à la pratique 19 (figure 2F). Alors que la privation de nourriture (2 jours) avant le début de la rééducation est nécessaire, remodelage de la souris préalablement formé n'est pas nécessaire.
Figure 1. Conception de la formation de la sourischambre. A. Une photographie de la chambre de formation, avec les dimensions indiquées. B. Une photographie du plateau de graine de mise en forme, fabriqué à partir de trois diapositives collées ensemble et placés en avant de la chambre de mise en forme. Un tas de graines de millet sont placés à la cuve du bac à graines. C. Une photographie du plateau-repas pour la formation, placé en face de la chambre de formation. Une graine de millet est placé sur la motte de terre (fait par des flèches) qui correspond à la formation des membres antérieurs droite. Dimensions et l'emplacement de la motte de terre sont indiquées sur la photo. D. Un dessin de bande dessinée de la chambre de mise en forme. La partie mono-fente de la chambre de formation est placée vers le bas. Les semences sont placées en face de la fente et souris milieu peut utiliser les deux pattes pour labourer les. E. Un dessin de bande dessinée de la chambre de formation de graines. Le côté double fente de la chambre de formation est placée vers le bas. Une graine est placée sur le plateau-repas en face de la chambre de sallumée correspondant à la branche préféré (dans ce cas, le droit des membres antérieurs). (D et E, modifié de Xu et al. 19). Cliquez ici pour agrandir l'image.
Figure 2. Les résultats représentatifs de souris à un seul culot atteindre tâches. A. Un calendrier général de la conception expérimentale. B. Un exemple de perte de poids corporel pour une seule souris pendant la privation de nourriture (F), mise en forme (S), et de la formation (T). C . taux de réussite moyen d'améliorer au fil du temps pendant la formation (n = 39). E.. taux de réussite de vitesse D. moyen de succès dans le même groupe de souris présentée dans Clors de la formation pour une souris sur forme et une souris nonlearning. F. performances moteur de pré-entraîné (n = 14) et naïf (n = 10) des souris adultes pendant 4 jours de formation (modifié d'après Xu et al. 19). Toutes les données sont présentées en moyenne ± sem, ***, P <0,001. Cliquez ici pour agrandir l'image.
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Discussion
Importance de la phase de mise en forme:
En raison de l'anxiété accrue d'être dans un environnement inconnu, il est généralement difficile pour les souris à être formés dans un nouvel environnement 21,22. Par conséquent, l'objectif de la mise en forme est de familiariser les souris avec la chambre de formation, le formateur (réduire leurs niveaux d'anxiété), et les exigences de la tâche (c'est à dire d'identifier les semences comme source de nourriture). Un autre objectif de la formation est de déterminer les membres préférés de souris individuelles pour la formation future. Au cours de mise en forme, il est essentiel que les souris ne sont pas en forme de plus, car il peut fournir indésirables "atteignant des séances de pratique", qui serait faussement gonfler le taux de succès de la phase initiale d'apprentissage, ce qui entraîne peu ou pas d'amélioration ultérieure des taux de réussite formation plus tard (figure 2E). Dans ces cas, plutôt que de labourer tout simplement la semence dans la cage, puis ramasser à manger, la forme sur-souris déjà commencé à développer des compétences atteint pendant la phase de mise en forme. La seule façon de limiter plus de mise en forme est une observation attentive pendant les séances de mise en forme. Plus de souris en forme doivent être exclues de l'analyse des données. D'autre part, il est également important que les souris ne sont pas sous forme. Si la souris ne reconnaît pas les graines de millet comme source alimentaire, si la souris n'est pas familier avec l'exigence de la tâche, et / ou si la souris est trop anxieux, il aura des difficultés au cours des sessions de formation et sera probablement finir comme un nonlearner (Figure 2E, vous pouvez aussi "nonlearners" ci-dessous).
La mise en œuvre des contrôles appropriés:
Afin de déterminer si oui ou non les changements associés sont dus à portée spécifique apprentissage moteur, il est important de mettre en oeuvre diverses formes de contrôles. Plusieurs commandes peuvent être utilisées: 1) Le groupe de contrôle général: dans ce groupe, les souris ne connaissent pas de formation ou de mise en forme, mais la restriction alimentaire, lerécompense alimentaire (semences) et de la manipulation. 2) Le groupe de contrôle de mise en forme: souris dans cette expérience de groupe de la période de mise en forme tel que décrit ci-dessus (voir les protocoles), mais ils ne sont pas formés par la suite. Au lieu de cela, ils sont placés dans la cage d'entraînement pendant 20 min, et munis d'environ 20 graines / souris. Le groupe de contrôle de mise en forme est utile pour déterminer si la période de l'expérience de mise en forme a provoqué une quelconque plasticité dans les zones du cerveau concernées. 3) Le groupe de contrôle de l'activité: dans ce groupe, les souris subissent exactement les mêmes conditions que les souris formés, sauf pendant la période de formation, la graine est toujours placé à l'extérieur de la gamme d'atteindre ou tenu par le formateur. Par conséquent, l'activité des muscles des membres antérieurs est similaire aux souris formés, mais les souris du groupe de contrôle de l'activité, à la différence des souris formés, n'acquièrent pas les compétences portée. Pour promouvoir les tentatives continues atteignant, les graines sont périodiquement déposés dans la chambre de formation de la fente d'atteindre, et les souris seraient ramasser les seeds pour la consommation. La plupart des commandes d'activité abandonner atteindre après 6-8 jours de formation.
Nonlearners:
On ne sait pas pourquoi certaines souris apprennent alors que d'autres ne le font pas. Spéculer de nos expériences, certains de ces nonlearners peut entraîner de mauvais jugement de préférence de patte, donc l'acquisition de mouvement qualifié est entravée par la formation de la branche non dominante. Il est également possible que la sous-formage est responsable de ces nonlearners, ces souris ne sont pas claires sur l'exigence de la tâche, et / ou pas encore à l'aise avec l'environnement de test. Autres raisons possibles comprennent la perte de poids trop rapide et / ou trop de perte de poids, tandis que d'autres ont perdu pas assez de poids, dans lequel les deux scénarios se traduira par une diminution du niveau de la faim et de la motivation empêché d'atteindre pour la nourriture, ce qui rend le processus d'apprentissage difficile . Peu importe les raisons, ces nonlearners n'acquièrent pas ni maîtriser les compétences étendues, et peuvent être treated comme un autre type de groupe de contrôle, qui complètent les différents types de contrôles mentionnés ci-dessus.
Circuits pour l'apprentissage moteur et de la mémoire:
Beaucoup de régions du cerveau ont été identifiés pour être impliqués dans l'apprentissage moteur. En plus du cortex moteur primaire 6,7,19,23, beaucoup d'autres régions du cerveau telles que le nigra substantielle et l'aire tegmentale ventrale 16,24, 25 striatum, l'hippocampe et 26 ont été proposés pour jouer également un rôle important dans la graine unique atteignant tâche introduit ici. Par conséquent, la seule graine atteindre tâche peut être utile d'étudier de nombreuses régions discriminatoires du cerveau de rongeur associée à l'apprentissage moteur. En outre, il ya une pléthore d'autres tâches motrices, chacune avec son propre modèle temporospatial de l'exécution du moteur, ainsi que le cerveau macro / microstructures impliqués. Par exemple, la rotarod accélérée a été utilisée pour étudier la mémoire du moteur à long terme à la fois dans le striatum et hippocampus 27, la réponse de conditionnement de clignement retard engage implicitement l'apprentissage moteur procédural qui est principalement médiée par le cervelet 28,29, alors que la tâche de roue mobile dépend le bon fonctionnement du striatum dorsal 30. Même pour les tâches motrices qui induisent la réorganisation des synapses dans le cortex (c'est à dire la tâche de manipulation Capellini et simple culot tâche atteint), différents jeux de synapses sont susceptibles d'être impliqués dans différentes tâches 19. Ces données suggèrent que chaque tâche motrice pourrait avoir son propre codage neuronal spécifique, en recrutant des différentes régions du cerveau, les populations neuronales et les jeux de synapse. Expériences appropriées doivent être utilisées pour étudier les différentes structures du cerveau et des circuits automobiles.
En résumé, nous avons mis en place un protocole détaillé sur la façon d'effectuer la tâche pour atteindre un seul culot chez la souris. Ce protocole fiable et valide sera utile pour les futurs chercheurs qui s'intéressent à l'étude biochemical, structurelles, des changements physiologiques et génétiques dans plusieurs régions discriminatoires du cerveau de la souris associée à l'apprentissage moteur et la formation de la mémoire.
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Disclosures
Les auteurs déclarent aucun conflit d'intérêt.
Acknowledgments
Ce travail est soutenu par une subvention (1R01MH094449-01A1) de l'Institut national de la santé mentale à YZ
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Training chamber in clear acrylic box | For dimensions, see Figure 1A | ||
| Tilted tray for shaping | Custom-made from glass slides, see Figure 1B | ||
| Food platform for training | For dimensions, see Figure 1C | ||
| Millet seeds | Filtered from “Wild Bird Food Dove and Quail Blend Wild Bird Food” (All Living Things) | ||
| Forceps | For placing the seeds | ||
| A weighing scale | For daily body weight measurement | ||
| A stopwatch | For time measurement during shaping/training sessions |
References
- Schmidt, R. A. Motor Learning Principles for Physical Therapy. Foundations for Physical Therapy. Contemporary Management of Motor Control Problems, Proceedings of the II STEP Conference. , Alexandria, VA. 49-63 (1991).
- Honda, M., Deiber, M. P., Ibanez, V., Pascual-Leone, A., Zhuang, P., Hallett, M. Dynamic cortical involvement in implicit and explicit motor sequence learning. A PET study. Brain. 121, 2159-2173 (1998).
- Karni, A., Meyer, G., Jezzard, P., Adams, M. M., Turner, R., Ungerleider, L. G. Functional MRI evidence for adult motor cortex plasticity during motor skill learning. Nature. 377, 155-158 (1995).
- Karni, A., et al. The acquisition of skilled motor performance: fast and slow experience-driven changes in primary motor cortex. Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 95, 861-868 (1998).
- Muellbacher, W., et al. Early consolidation in human primary motor cortex. Nature. 415, 640-644 (2002).
- Kleim, J. A., Hogg, T. M., VandenBerg, P. M., Cooper, N. R., Bruneau, R., Remple, M. Cortical synaptogenesis and motor map reorganization occur during late, but not early, phase of motor skill learning. J. Neurosci. 24, 628-633 (2004).
- Rioult-Pedotti, M. S., Friedman, D., Donoghue, J. P. Learning-induced LTP in neocortex. Science. 290, 533-536 (2000).
- Rioult-Pedotti, M. S., Friedman, D., Hess, G., Donoghue, J. P. Strengthening of horizontal cortical connections following skill learning. Nat. Neurosci. 1, 230-234 (1998).
- Farr, T. D., Whishaw, I. Q. Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (Mus musculus) after a focal motor cortex stroke. Stroke J. Cereb. Circ. 33, 1869-1875 (2002).
- Huang, V. S., Haith, A., Mazzoni, P., Krakauer, J. W. Rethinking motor learning and savings in adaptation paradigms: model-free memory for successful actions combines with internal models. Neuron. 70, 787-801 (2011).
- Smith, M. A., Ghazizadeh, A., Shadmehr, R. Interacting adaptive processes with different timescales underlie short-term motor learning. PLoS Biol. 4, (2006).
- Pavlides, C., Miyashita, E., Asanuma, H. Projection from the sensory to the motor cortex is important in learning motor skills in the monkey. J. Neurophysiol. 70, 733-741 (1993).
- Paz, R., Boraud, T., Natan, C., Bergman, H., Vaadia, E. Preparatory activity in motor cortex reflects learning of local visuomotor skills. Nat. Neurosci. 6, 882-890 (2003).
- Paz, R., Vaadia, E. Learning-induced improvement in encoding and decoding of specific movement directions by neurons in the primary motor cortex. PLoS Biol. 2, (2004).
- Plautz, E. J., Milliken, G. W., Nudo, R. J. Effects of repetitive motor training on movement representations in adult squirrel monkeys: role of use versus learning. Neurobiol. Learn. Mem. 74, 27-55 (2000).
- Hosp, J. A., Pekanovic, A., Rioult-Pedotti, M. S., Luft, A. R. Dopaminergic projections from midbrain to primary motor cortex mediate motor skill learning. J. Neurosci. 31, 2481-2487 (2011).
- Adkins, D. L., Boychuk, J., Remple, M. S., Kleim, J. A. Motor training induces experience-specific patterns of plasticity across motor cortex and spinal cord. 101, 1776-1782 (2006).
- Whishaw, I. Q. An endpoint, descriptive, and kinematic comparison of skilled reaching in mice (Mus musculus) with rats (Rattus norvegicus). Behav. Brain Res. 78, 101-111 (1996).
- Xu, T., et al. Rapid formation and selective stabilization of synapses for enduring motor memories. Nature. 462, 915-919 (2009).
- Fu, M., Yu, X., Lu, J., Zuo, Y. Repetitive motor learning induces coordinated formation of clustered dendritic spines in vivo. Nature. 483, 92-95 (2012).
- Whishaw, I. Q., Whishaw, P., Gorny, B. The structure of skilled forelimb reaching in the rat: a movement rating scale. J .Vis. Exp. , (2008).
- Bailey, K. R., Crawley, J. N. Anxiety-Related Behavior in Mice. In Buccafusco JJ (Ed.) Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. Chapter 5, 2nd ed. , CRC Press. Raton, FL. (2009).
- Yu, X., Zuo, Y. Spine plasticity in the motor cortex. Curr. Opin. Neurobiol. 21, 169-174 (2011).
- Qian, Y., Chen, M., Forssberg, H., Diaz Heijtz, R. Genetic variation in dopamine-related gene expression influences motor skill learning in mice. Genes Brain Behav. 12, 604-614 (2013).
- MacLellan, C. L., Gyawali, S., Colbourne, F. Skilled reaching impairments follow intrastriatal hemorrhagic stroke in rats. Behav. Brain Res. 175, 82-89 (2006).
- Hong, S. M., et al. Reduced hippocampal neurogenesis and skill reaching performance in adult Emx1 mutant mice. Exp. Neurol. 206, 24-32 (2007).
- Bureau, G., Carrier, M., Lebel, M., Cyr, M. Intrastriatal inhibition of extracellular signal-regulated kinases impaired the consolidation phase of motor skill learning. Neurobiol. Learn. Mem. 94, 107-115 (2010).
- McCormick, D. A., Lavond, D. G., Thompson, R. F. Neuronal responses of the rabbit brainstem during performance of the classically conditioned nictitating membrane (NM)/eyelid response. Brain Res. 271, 73-88 (1983).
- Molinari, M., et al. Cerebellum and procedural learning: evidence from focal cerebellar lesions. Brain. 120, 1753-1762 (1997).
- Willuhn, I., Steiner, H. Motor-skill learning in a novel running-wheel task is dependent on D1 dopamine receptors in the striatum. Neuroscience. 153, 249-258 (2008).
