Summary
Ihållande praxis förbättrar precisionen i koordinerade rörelser. Här presenterar vi en enda pellet gående uppgift, som är utformad för att utvärdera inlärning och minne av forelimb skicklighet i möss.
Abstract
Nå efter och hämta objekt kräver precisa och samordnade motoriska rörelser i frambenet. När möss upprepade gånger utbildade för att förstå och hämta mat belöningar placerade på en viss plats, deras motorprestanda (definierat som noggrannhet och hastighet) förbättras gradvis över tiden, och platåer efter ihärdig träning. När en sådan nå skicklighet behärskar, gör det ytterligare underhåll som inte kräver ständig övning. Här presenterar vi en enda pellet når uppgift att studera förvärv och underhåll av skickliga forelimb rörelser i möss. I den här videon, vi först beskriva beteenden av möss som vanligen förekommer i denna inlärning och minne paradigm, och sedan diskutera hur man ska kategorisera dessa beteenden och kvantifiera de observerade resultaten. Kombinerat med mus-genetik, kan detta paradigm utnyttjas som en beteende plattform för att utforska de anatomiska underbyggnad, fysiologiska egenskaper och molekylära mekanismer för inlärning och minne.
Introduction
Att förstå mekanismerna bakom inlärning och minne är en av de största utmaningarna i neurovetenskap. I motorsystemet, är förvärvet av nya motoriska färdigheter med praktiken ofta kallat motorisk inlärning, medan lagring av tidigare inlärda motoriska färdigheter betraktas som motorminne 1. Att lära sig en ny motor färdighet brukar återspeglas i förbättring av önskad motorprestanda med tiden, tills en punkt då den motoriska antingen fulländad eller tillfredsställande konsekvent. För de flesta fall kan det förvärvade motor minne kvarstår under en lång tidsperiod, även i frånvaro av praktik. Hos människor har neuroradiologiska studier med positronemissionstomografi (PET) och funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) visat att primära motoriska cortex (M1) aktivitetsändringar under förvärvsfasen av motorisk inlärning 2-4, och tillfällig störning av M1 aktivitet genom lågfrekvent transkraniell magnetisk stimulering leder till betyficantly stört retention av motorns beteende förbättring 5. Likaså forelimb specifik utbildning hos råttor inducerar funktionell och anatomisk plasticitet i M1, exemplifierad av en ökning av både c-fos-aktivitet och synaps / neuron kvoten i M1 kontra till utbildade forelimb under den sena fasen av motorisk inlärning 6. Dessutom, en liknande utbildning paradigm stärker även lager 2/3 horisontella anslutningar i den kontra M1 motsvarar den utbildade forelimb, vilket resulterar i minskad långtidspotentiering (LTP) och förbättrad långsiktig depression (LTD) efter råttor förvärvar uppgifterna 7. Sådan synaptic modifiering dock inte observeras i M1 kortikala regioner som motsvarar otränade forelimb eller bakben 8. Alternativt, när M1 skadas genom slag, det finns dramatiska brister i forelimb specifika motoriska-kompetens 9. Medan de flesta av de motoriska beteendestudier har utförts på människa, apas, och råttor 2-8,10-17, möss blivit ett attraktivt modellsystem på grund av dess kraftfulla genetik och låg kostnad.
Här presenterar vi en forelimb specifik motor-skill lärande paradigm: en enda pellet gående uppgift. I detta paradigm, möss utbildade för att förlänga sina framben genom en smal springa för att förstå och hämta mat pellets (hirs frön) placerade på en fast plats, ett beteende som är analogt med att lära sig bågskytte, dart-kasta, och skytte basketbollar i människa. Detta når uppgift har ändrats från tidigare rått studier som har visat liknande resultat mellan möss och råttor 18. Med hjälp av två-photon transkraniell bildbehandling, har vårt tidigare arbete följt dynamiken i Dendritutskotten (postsynaptiska strukturer för majoritets excitatoriska synapser) över tiden under den här utbildningen. Vi fann att en enda träningspass lett till en snabb framväxt av nya Dendritutskotten på pyramidala nervceller i motoriska cortex kontra till utbildade forelimb. Subsequent utbildning av samma nå uppgiften företrädesvis stabiliserade dessa lärande-inducerad ryggar, som kvarstod långt efter utbildningen avslutas 19. Dessutom ryggar som växte fram under upprepningar av nå uppgift tenderade att samlas längs dendriter, medan ryggar bildade under tandemkörning att nå uppgift och annan forelimb specifika motor uppgift (dvs. pasta hanteringsuppgift) inte kluster 20.
I föreliggande video beskriver vi steg-för-steg vid uppställning av detta beteendeparadigm, från den ursprungliga livsmedelsbrist till att forma, och motorisk träning. Vi beskriver också de vanliga beteenden av möss under processen att verkställa detta beteende paradigm, samt hur dessa beteenden kategoriseras och analyseras. Slutligen diskuterar vi de försiktighetsåtgärder som krävs för att utöva ett sådant lärande paradigm och de problem som kan uppstå under dataanalyser.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Experiment som beskrivs i detta manuskript har utförts i enlighet med de riktlinjer och regler som anges av University of California, Santa Cruz Institutional Animal Care och användning kommittén.
1. Setup (även Se Materials List)
- Använd hirs frön som livsmedels pellets.
- Använd en skräddarsydd klart plexiglas utbildning kammare (20 cm hög, 15 cm djup och 8,5 cm bred, mätt från utsidan, med tjockleken på plexiglas 0,5 cm) som innehåller tre vertikala slitsar (en spalt om "forma" kant, och två slitsar på motsatt "utbildning" kant). De vertikala slitsarna bör vara 0,5 cm bred och 13 cm lång och vara placerad på den främre väggen av lådan: i centrum, på den vänstra sidan, och på den högra sidan (Figur 1A).
- Använd en lutande fack för att hålla fröna som används vid formning sessioner. Facket kan skräddarsys från tre glasskivor (Figur 1B).
- Prepare ett livsmedel plattform (8,5 cm långa, 4,4 cm bred och 0,9 cm lång). Denna mat-plattformen placeras i framsidan (mot tränaren) av utbildningen kammaren under träningspass. Det finns två divot platser på mat plattform för positionering frön, en kortplats till vänster och den andra kortplatsen på höger sida. De divots är 0,3 cm från långsidan och 2,4 cm från bredden kant (Figur 1C). De vänstra och högra divot slitsar motsvarar de vänstra och högra slitsen i mus utbildning kammaren och används för träning av dominerande framben. Syftet med att ha dessa divot slots är att se till att utsädet placeras konsekvent på samma ställe för varje nå försök.
- Under perioder har i handen en pincett, våg, och stoppur.
2. Brist på mat (2 Dagar)
- Väg varje mus för att erhålla en baslinje kroppsvikt innan livsmedelsbrist.
- Mat-begränsar möss under 2 dagar för att initiera kroppsviktförlust. Som en allmän utgångspunkt, möss ges 0,1 g mat per 1 g kroppsvikt per dag (t ex en mus som väger 15 g, vi brukar börja med 1,5 g livsmedel). Justera mängden mat baserad på baslinjen kroppsvikt, graden av viktminskning, kön och ålder av möss. Medan kroppsvikt kan fortsätta att minska lite mer under formningsfasen, såsom minskad kroppsvikt (dvs. ~ 90% av den ursprungliga utgångsvikt) bör bibehållas under hela utbildningen (fig. 2A och 2B). Mängden mat nödvändigt att upprätthålla musens kroppsvikt är vanligtvis den samma som den mängd som används i begränsning.
3. Formning (3-7 dagar)
- Grupp livsmiljö acklimatisering (Dag 1): Sätt två möss i träningskammaren samtidigt. Placera ca 20 frön / mus inne i kammaren för sin konsumtion. Låt mössen att stanna i kammaren i 20 minuter och sedan lägga tillbaka dem i deras hembur.
- Individuell habitat acklimatisering (Dag 2): Samma inställning som i steg 3.1, men placera möss in i träningskammaren individuellt. Syftet med gruppen och enskilda habitat acklimatisering är att få mössen bekanta med både den utbildning kammaren och hirs frön.
- Fastställande av forelimb dominans (Dag 3 och senare): Placera den enda slits sidan av träningskammaren nedåt (figur 1D). Fyll livsmedelsfacket med frön. Tryck livsmedel facket upp mot den främre väggen av den utbildning kammaren för att fröna åtkomlig för musen. Placera möss i buren för sig. Om de är tillräckligt intresserade av fröna ligger på livsmedel facket, skulle de plöjer genom slitsen för att få fröna inuti. De kommer sedan plocka upp fröna och konsumera dem. "Shaping" anses färdig när följande två kriterier är uppfyllda: 1) musen bedriver 20 gående försök inom 20 minuter, och 2) mer än 70% når är performed med en forelimb.
Anteckningar:
- Om musen använder sin tunga för att få fröna in i kammaren, flytta brickan tillbaka från slitsen något. Ökningen av nå avstånd avskräcker musen för att använda sin tunga för att förvärva fröet och underlättar dess forelimb når därför.
- Om musen inte kan avsluta forma inom en vecka, släpp den från experimentet.
4. Utbildning (8 + dagar)
- Placera dubbelspaltsidan av träningskammaren nedåt (figur 1E).
- Placera möss i buren individuellt. Sätt individuella frön på maten plattform i divot motsvarar önskad tassen (dvs. för högerhänta musen, använd skåran på musens högra sida).
- Observera musen gående beteende och poäng enligt följande kategorier:
- Framgång: Musen når med önskad tass, griper och retrieves fröet, och matar in den i munnen.
- Drop: Musen når med önskad tass, griper fröet, men tappar den innan du tar den i munnen.
- Fail: Musen når med önskad tass mot fröet, men det antingen missar fröet eller slår bort det från fästplåten.
- Träna mössen i 30 gående försök på önskad lem eller 20 minuter (beroende på vilket som inträffar först) per dag.
- Placera mössen tillbaka till sitt hem bur efter träning och ger daglig mat quantum.
Anteckningar:
- I vissa fall möss når även när det inte finns någon utsäde placeras på mat plattformen. Sådana når anses vara "i-förgäves når" och räknas inte mot det totala antalet når försök. För att avskräcka "i-förgäves når", att träna möss gå tillbaka till den andra änden av utbildningen kammaren innan du lägger nästa frö. En liknande strategi har använts i råttas för ett liknande beteende uppgift 21. Möss ibland även komma med nonpreferred tass i närvaro av fröet. Dessa når anses vara "kontra når" och räknas inte mot det totala antalet når heller.
- Att begränsa beteende variationer på grund av fluktuationer i dygnsrytmen, utföra alla formning och utbildningar vid samma tidpunkt på dagen, under normala vakna timmar för möss.
- För att undvika beteendevariation på grund av olika utbildare, se till att samma person tränar samma möss under hela försöket.
- Uppmärksamhet av möss är avgörande för detta beteendetest. Träna möss i ett separat och tyst rum för att minimera miljö störning.
- Möss kan tränas med mer än 30 når dagligen (t ex 50 når). Att öka antalet når försök gör det möjligt att undersöka beteende förbättring inom samma träningspass.
5. Daten kvantifiering
Det finns många sätt att kvantifiera musen beteende efter utbildningen. Två mest okomplicerade analyser är:
- Framgång = framgångsrika når över totalgående försök, som redovisas i procent. Drop och felfrekvens kan ritas på samma sätt.
- Speed of success = antal lyckade försök dividerat med tid, presenteras som framgångsrika når per minut. I de flesta fall, hastigheten på framgång fortsätter att öka, även när andelen framgångsrika når platån.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Inlärningskurva:
Behärskning av en motorisk kräver ofta ihållande praktik över tid. En typisk genomsnitt inlärningskurva består av två faser: en inledande förvärvsfasen under vilken framgång förbättras successivt, och en senare konsolideringsfas när framgång når platån (figur 2C). Det bör noteras inlärningskurvorna för enskilda möss variera; olika möss ta olika antal dagar för att nå platånivå och de individuella inlärningskurvor är vanligtvis inte så smidig som den genomsnittliga ett. Ett annat sätt att presentera musens förbättra gående kompetens är hastigheten av framgång, vilket återspeglar de motorprestanda genom att ta konton för att nå hastigheten och noggrannheten. Generellt håller hastigheten på framgång förbättras efter musen når sin platå framgång (figur 2D).
Förutom individuell variations prestanda, vissa möss misslyckas med att lära sig uppgiften (Figur 2E). Dessa "nonlearners" brukar göra inledande försök att nå för fröna, men av okänd anledning fungerar dåligt trots upprepad träning. De förlorar allmänt intresse av att nå för fröna efter ständigt misslyckade försök och stoppa nå efter 6-8 dagar. Däremot vissa möss är över-formade (Figur 2E). Dessa över-formade möss brukar börja med ett mycket bra resultat (> 40%), och gör inte signifikant förbättring (dvs. 15% ökning av framgång jämfört med första dagen av utbildning) i motorprestanda med fortsatt träning. Deras inlärningskurvor stannar relativt platt, eller kanske till och med minska med fortsatt träning.
Motorminne:
Våra tidigare uppgifter har föreslagit att när en motor skicklig rörelse behärskas genom upprepad praktiken kan den lagras som en form av motor-minne och ytterligare praktiskaces behövs inte för dess underhåll 19. Denna motor minne kan mätas genom att stoppa träning efter möss har nått platånivå framgångsrika, och testa deras prestanda efter en förlängd viloperiod (t.ex. några månader). Omskolas möss brukar börja med jämförbara framgångsrika som har observerats i slutet av tidigare utbildning, och upprätthålla goda resultat i de följande dagarna. Däremot åldersmatchade naiva möss brukar börja med betydligt lägre träffsäkerhet och successivt förbättra sina resultat med praktik 19 (Figur 2F). Medan livsmedelsbrist (2 dagar) före början av omskolning krävs, omforma tidigare utbildad möss är inte nödvändigt.
Figur 1. Design av utbildningen musenkammaren. A. Ett fotografi av utbildningen kammaren, med mått angivna. B. Ett fotografi av formnings frö fack, tillverkad av tre rutschbanor limmats ihop och placeras framför formningskammaren. En hög med hirs frön placeras på tråget av fröet facket. C. Ett fotografi av livsmedelsfacket för utbildning, placerad framför träningskammaren. En hirs placeras på divot (pekade med pilar) som motsvarar höger framben utbildning. Mått och placeringen av divot anges i fotografiet. D. En tecknad ritning av formningskammaren. Singel-spårade sidan av träningsKammaren står vänt nedåt. Frön placeras framför mitt slit och möss kan använda båda tassarna för att plöja fröna. E. En tecknad ritning av utbildningen kammaren. Den dubbel-spårade sidan av träningsKammaren står vänt nedåt. Ett frö är placerad på maten brickan framför kammar slit som motsvarar den föredragna lem (i detta fall, den högra frambenet). (D och E, modifierat från Xu et al. 19). Klicka här för att visa en större bild.
Figur 2. Representativa resultat av mus enda pellet nå uppgifter. A. En generell tidslinjen för experimentell design. B. Ett exempel på kroppsvikt förlust för en enda mus under livsmedelsbrist (F), formning (S), och utbildning (T). C . genomsnittliga svarsfrekvensen förbättras över tiden under träning (n = 39). D. genomsnittlig hastighet av framgång från samma grupp av möss presenteras i C. E. Framgångs priserunder träning för en over-formad mus och en nonlearning mus. F. Motor prestanda pretrained (n = 14) och naiva (n = 10) vuxna möss under 4 dagars utbildning (modifierad från Xu et al. 19). Alla data presenteras som medelvärde ± SEM, *** P <0,001. Klicka här för att visa en större bild.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Vikten av att forma fas:
På grund av ökad oro från att vara i en okänd miljö, är det vanligtvis svårt för möss för att utbildas i en ny miljö 21,22. Därför är målet för formning att bekanta möss med träningskammaren, tränaren (dvs. minska sin ångest nivåer), och de uppgiftskrav (dvs. att identifiera utsädet som föda). Ett annat mål med utformningen är att fastställa de föredragna lemmar individuella möss för framtida utbildning. Under formning, är det viktigt att mössen är inte över-formad, eftersom det kan ge oönskade "når träningar", vilket felaktigt skulle blåsa framgång i den första inlärningsfasen, vilket resulterar i ingen eller lite senare förbättring av framgång i senare utbildning (Figur 2E). I dessa fall, snarare än att bara plöja fröet in i buren och sedan plocka upp den för att äta, över formademöss redan börjat utveckla gående färdigheter under formningsfasen. Det enda sättet att begränsa överformning är angelägen observation under formnings sessioner. Över formade möss bör undantas från dataanalysen. Å andra sidan är det lika viktigt att möss inte är under-formad. Om musen inte känner igen de hirs frön som näringskälla, om musen är obekant med aktivitetskravet, och / eller om musen är för orolig, det kommer att uppleva problem under träningen och kommer sannolikt att sluta som en nonlearner (Figur 2E, se även "nonlearners" nedan).
Att genomföra ordentliga kontroller:
För att avgöra om de tillhörande förändringar beror på nå-specifik motorisk inlärning, är det viktigt att genomföra olika former av kontroller. Flera kontroller kan användas: 1) Den allmänna kontrollgruppen: i denna grupp, inte möss inte upplever utbildning eller formning, men mat begränsning, denmat belöning (frön) och hantering. 2) Formnkontrollgruppen möss i denna grupp erfarenhet formningsperioden såsom beskrivs ovan (se protokoll), men de inte är utbildade därpå. Istället är de placerade i tränings buren under 20 min, och är försedd med ungefär 20 frön / mus. Formningskontrollgruppen kan användas för att avgöra om erfarenhet av formningsperioden orsakade någon plasticitet i de berörda områden i hjärnan. 3) Den aktivitet kontrollgrupp: i denna grupp, möss upplever exakt samma villkor som de utbildade möss utom under utbildningen, är fröet alltid placeras utanför den når intervallet eller innehas av tränare. Därför är aktiviteten hos forelimb muskler liknar de utbildade möss, men mössen i aktivitetskontrollgruppen, till skillnad från de utbildade möss, inte förvärva utsträckta färdigheter. För att främja kontinuerlig gående försök, är frön regelbundet tappas i träningskammaren från att nå slit, och möss skulle plocka upp erEEDS för konsumtion. De flesta av aktivitetskontroller ger upp når efter 6-8 dagars utbildning.
Nonlearners:
Det är oklart varför vissa möss lära sig medan andra inte gör det. Spekulera av våra erfarenheter, kan vissa av dessa nonlearners bero på felaktig dom tass preferens, alltså förvärv av skickliga rörelser hämmas av att utbilda den icke-dominanta lem. Det är också möjligt att i utformningen är ansvarig för dessa nonlearners, för dessa möss är inte klart på aktivitetskravet, och / eller ännu inte bekväm med testmiljön. Andra möjliga orsaker kan gå ner i vikt för snabbt och / eller för mycket vikt, medan andra kan ha förlorat inte tillräckligt i vikt, där antingen scenario kommer att leda till minskad hunger nivå och hindras motivation att nå för livsmedel, vilket gör inlärningsprocessen svår . Oavsett skälen, dessa nonlearners inte förvärva eller behärska utsträckta kompetens, och kan vara treated som ytterligare en typ av kontrollgruppen, som komplement till de olika typer av manöverorgan som anges ovan.
Kretsar för motorisk inlärning och minne:
Många områden i hjärnan har identifierats för att vara inblandade i motorisk inlärning. Utöver den primära motoriska cortex 6,7,19,23, har många andra delar av hjärnan såsom betydande nigra och ventrala tegmentumområdet 16,24, striatum 25, och hippocampus 26 föreslagits att också spela viktiga roller i den enda frö det når uppgift införs här. Därför kan den enda frö når uppgift vara användbart för att studera många diskriminerande regioner i gnagare hjärnan i samband med motorisk inlärning. Dessutom finns det en uppsjö av andra motoriska aktiviteter, alla med sin egen temporospatial mönster av utförande motor samt hjärn makro / mikro inblandade. Till exempel har det accelererat rotarod använts för att studera långtids motor minne i både striatum och hippocampus 27, engagerar fördröjnings eye-blink conditioning svar implicit procedur motorisk inlärning som främst förmedlas av lillhjärnan 28,29, medan den kör-hjuls uppgift är beroende av väl fungerande dorsala striatum 30. Även för de motoriska uppgifter som inducerar synaps omorganisation i cortex (dvs. Capellini hantering uppgift och enda pellet når uppgift), olika typer av synapser kommer sannolikt att vara involverad i olika uppgifter 19. Dessa data tyder på att varje motor uppgift kan ha sin egen specifika neurala kodning, genom att rekrytera olika hjärnregioner, neuronala populationer och synaps uppsättningar. Korrekt experiment bör användas för att studera olika hjärnstrukturer och motorkretsar.
Sammanfattningsvis har vi infört ett detaljerat protokoll om hur man utför den enda pellets nådde uppgift i möss. Denna tillförlitliga och giltiga protokoll kommer att vara användbart för framtida forskare som är intresserade av att studera biochemical, strukturella, fysiologiska och genetiska förändringar i många diskriminerande regioner i musen hjärnan i samband med motorisk inlärning och minnesbildning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna förklarar ingen intressekonflikt.
Acknowledgments
Detta arbete stöds av ett bidrag (1R01MH094449-01A1) från National Institute of Mental Health till 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).
