Summary
एक प्रतिमान चूहों में प्रशिक्षण और एक स्वचालित कुशल पहुँचने के कार्य के विश्लेषण के लिए प्रस्तुत किया है। खींच प्रयास का विश्लेषण मोटर सीखने के विशिष्ट subprocesses पता चलता है।
Abstract
कुशल पहुँचने के कार्यों को आमतौर पर मोटर कौशल सीखने और मोटर समारोह स्वस्थ और रोग की स्थिति के तहत की पढ़ाई में उपयोग किया जाता है, लेकिन समय लेने वाला और अस्पष्ट साधारण सफलता दर से परे यों तो हो सकता है। यहाँ, हम ETH Pattus, स्वचालित forelimb प्रशिक्षण कि रिकॉर्ड खींच रहा है और चूहों में हाथ घुमाने तक पहुँचने के लिए एक रोबोट मंच के साथ पहुंच और पुल कार्यों के लिए प्रशिक्षण प्रक्रिया का वर्णन। प्रदर्शन खींच प्रयास की मात्रा का ठहराव विज्ञान सम्बन्धी ऐसे midline से वेग, खींच प्रक्षेपवक्र के स्थानिक परिवर्तनशीलता, विचलन खींच, साथ ही सफलता खींच के रूप में आंदोलन के मापदंडों के अलग लौकिक प्रोफाइल की उपस्थिति का पता चलता है। हम कैसे प्रशिक्षण प्रतिमान में मामूली समायोजन के इन मानकों में परिवर्तन में परिणाम है, उनके संबंध का खुलासा कठिनाई, जनरल मोटर समारोह या कुशल कार्य निष्पादन काम करने के लिए दिखाई देते हैं। , Electrophysiological औषधीय और optogenetic तकनीक के साथ संयुक्त, इस प्रतिमान इस्तेमाल किया जा सकतातंत्र मोटर सीखने और स्मृति गठन, साथ ही हानि और समारोह की वसूली (स्ट्रोक के बाद जैसे) अंतर्निहित पता लगाने के लिए।
Introduction
मोटर कार्यों में व्यापक रूप से मस्तिष्क संबंधी या औषधीय पशु मॉडल में मोटर समारोह में परिवर्तन मोटर सीखने के लिए या से संबंधित व्यवहार और तंत्रिका परिवर्तन का आकलन करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं। ललित मोटर समारोह कृन्तकों में अंदाजा लगाना मुश्किल हो सकता है, लेकिन है। इस तरह के अनाज 1 के हेरफेर, पास्ता 2, या सूरजमुखी के बीज 3 के रूप में मैनुअल निपुणता की आवश्यकता होती है कार्य, संवेदनशील होते हैं और जानवर के गहन प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं है। उनका मुख्य दोष यह है कि इन कार्यों ज्यादातर गुणात्मक परिणाम निकलेगा और असंदिग्ध रूप से स्कोर करने के लिए मुश्किल हो सकता है।
ऐसे ही गोली कार्य तक पहुँचने के रूपांतरों के रूप में कुशल पहुँचने के कार्य, अधिक मात्रा ठहराना करने के लिए 4, 5 सीधा कर रहे हैं। हालांकि, विज्ञान सम्बन्धी कारक है कि इन कार्यों के सफल क्रियान्वयन के आबाद केवल एक सीमित हद तक अनुमान लगाया जा सकता है और श्रम प्रधान फ्रेम-दर-फ्रेम वीडियो एक की आवश्यकता होती हैnalysis।
रोबोट उपकरणों forelimb समारोह और मोटर कौशल के पहलुओं को बढ़ाता का साधन के रूप में लोकप्रियता हासिल की है। कई स्वचालित पहुँचने के कार्यों के लिए उपलब्ध हैं। इस तरह के 6, 7, सरल बाहर का अंग आंदोलनों 8 या pronation और पंजा 9 के supination एक रैखिक गाइड के साथ एक संभाल के खींच के रूप में एक forelimb आंदोलन का एक भी पहलू पर बहुमत ध्यान देते हैं,। इन उपकरणों में मोटर समारोह के विश्लेषण के लिए वादा शो करते हैं, वे ही प्रतिबिंबित जटिल मोटर कार्यों एकल गोली एक सीमित विस्तार करने के लिए तक पहुँचने के दौरान मार डाला।
यहाँ, हम एक तीन डिग्री के-स्वतंत्रता रोबोट डिवाइस, ETH Pattus, चूहों 10, 11 में प्रशिक्षण और विभिन्न मोटर कार्यों के मूल्यांकन के लिए विकसित के उपयोग के प्रदर्शन। यह तलीय और पहुंच, पकड़ में चूहे forelimb आंदोलनों के आंदोलन, और रिकॉर्डक्षैतिज विमान में किए गए कार्यों को खींच रहा है। चूहे एक 6 मिमी व्यास गोलाकार संभाल के माध्यम से रोबोट है कि परीक्षण के पिंजरे (: 15 सेमी, लंबाई: 40 सेमी, ऊंचाई: चौड़ाई 45 सेमी) में एक खिड़की के माध्यम से पहुंचा जा सकता है के साथ बातचीत और क्षैतिज विमान में ले जाया गया (धक्का और खींच आंदोलनों) और घुमाया (pronation-supination आंदोलनों)। इस प्रकार, यह आंदोलनों कि पारंपरिक एकल गोली तक पहुँचने कार्य के दौरान मार डाला उन लगभग बाहर ले जाने के लिए चूहा सक्षम बनाता है। विंडोज 10 मिमी चौड़े और पिंजरे मंजिल से ऊपर 50 मिमी स्थित है। संभाल मंजिल से ऊपर 55 मिमी स्थित है। एक स्लाइडिंग दरवाजा ब्लॉकों परीक्षणों पहुंचने और खुल जाता है जब रोबोट अपनी शुरू की स्थिति तक पहुँच जाता है और एक परीक्षण पूरा हो गया है के बाद बंद कर देता है के बीच संभाल करने के लिए उपयोग। एक सही ढंग से क्रियान्वित आंदोलन के बाद, चूहों परीक्षण पिंजरे के विपरीत दिशा में एक खाद्य इनाम प्राप्त करते हैं।
रोबोट सॉफ्टवेयर के माध्यम से नियंत्रित किया और स्थिति ओ के बारे में जानकारी है, जिसके परिणामस्वरूप, 1000 हर्ट्ज पर 3 रोटरी encoders से उत्पादन रिकॉर्डक्षैतिज विमान, साथ ही अपनी रोटेशन कोण में संभाल एफ (विवरण के लिए, संदर्भित 11 देखें)। सफल कार्य निष्पादन के लिए आवश्यक शर्तों सॉफ्टवेयर प्रत्येक प्रशिक्षण सत्र से पहले में परिभाषित कर रहे हैं (उदाहरण के लिए कम से कम एक पहुंच और पुल कार्य में midline से दूरी और अधिकतम विचलन खींच आवश्यक)। संभाल के एक प्रारंभिक मानकीकृत संदर्भ स्थिति प्रत्येक प्रशिक्षण सत्र के शुरू में एक निश्चित धारक के साथ दर्ज की गई है। इस संदर्भ में एक सत्र के भीतर सभी परीक्षणों के लिए प्रयोग किया जाता है, प्रत्येक परीक्षण के लिए संभाल के एक निरंतर शुरू की स्थिति आश्वस्त। पिंजरे खिड़की करने के लिए संभाल के रिश्तेदार के लगातार स्थिति पिंजरे और रोबोट (चित्रा 1) पर निशान के संरेखण द्वारा आश्वासन दिया है।
तक पहुँचने के आंदोलनों की वीडियो रिकॉर्डिंग एक छोटे से उच्च गति कैमरा (120 फ्रेम / एस, 640 x 480 संकल्प) का उपयोग कर दर्ज हैं। कैमरे के दृश्य में एक छोटे से प्रदर्शन, चूहे की पहचान संख्या से पता चलता सत्र को प्रशिक्षण,परीक्षण संख्या और परीक्षण के परिणाम (सफलता या विफल)। इन वीडियो में दर्ज की गई परिणामों की पुष्टि करने के लिए और आंदोलनों कि पूर्व में होना छू तक पहुँचने खींच या हैंडल के रोटेशन के प्रभाव का आकलन करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं।
यहाँ, हम एक पहुंच और पुल कार्य के रूपांतरों में इस रोबोट मंच के उपयोग के प्रदर्शन। इस कार्य को समय की अवधि है कि अन्य कुशल पहुँचने के मानदंड के बराबर है और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम पैदावार के भीतर प्रशिक्षित किया जा सकता है। हम एक ठेठ प्रशिक्षण प्रोटोकॉल, के रूप में अच्छी तरह के रूप में कुछ मुख्य उत्पादन मानकों का वर्णन है। इसके अलावा, हम बताएंगे कि कैसे इस्तेमाल किया प्रशिक्षण प्रोटोकॉल में मामूली परिवर्तन व्यवहार परिणामों कि मोटर कौशल सीखने की प्रक्रिया के भीतर स्वतंत्र subprocesses प्रतिनिधित्व कर सकते हैं की बदल समय पाठ्यक्रमों में परिणाम कर सकते हैं।
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Protocol
यहाँ प्रस्तुत प्रयोगों ज्यूरिख, स्विट्जरलैंड के केंटन के पशु चिकित्सा कार्यालय द्वारा अनुमोदित किया गया और राष्ट्रीय और संस्थागत नियमों के अनुसार किए गए।
1. दूध पिलाने की शर्तें
नोट: सभी प्रशिक्षण सत्र एक अनुसूचित खिला प्रोटोकॉल के तहत प्रदर्शन कर रहे हैं।
- प्रति दिन एक बार चूहों फीड 50 जी / मानक चाउ का किलो, प्रशिक्षण पूरा होने के बाद। भोजन की यह राशि प्रमुख वजन घटाने को रोकने के लिए पर्याप्त है (शरीर के वजन के मुक्त है खिला वजन> 90%), लेकिन काफी छोटे प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य व्यवहार कंडीशनिंग सुनिश्चित करने के लिए। दैनिक चूहों का वजन सुनिश्चित करने के लिए अपने शरीर के वजन स्थिर बनी हुई है।
नोट: अतिरिक्त रातोंरात (10-12 ज) भोजन के अभाव पहला इनाम स्पर्श सत्र (2.3 कदम) के लिए उपयोगी से पहले हो सकता है।
2. एक रीच और पुल टास्क के लिए प्रशिक्षण प्रक्रिया
- तैयारी: चूहों घास का मैदान में अपने नए घर पिंजरों के लिए अभ्यस्त करने की अनुमति देंसेंट जानवरों की सुविधा में आने के बाद एक सप्ताह। इस समय के दौरान नियमित रूप से चूहों संभाल और घर पिंजरे में dustless परिशुद्धता छर्रों नया भोजन करने के लिए चूहों अभ्यस्त करने के लिए दे। इन छर्रों प्रशिक्षण प्रोटोकॉल भर में पुरस्कार के रूप में इस्तेमाल किया जाएगा।
- आदी होना: 30-45 मिनट के लिए परीक्षण के पिंजरे में चूहों की जगह और खिला कटोरी में 30-50 छर्रों, पाउडर चाउ के साथ मिश्रित प्रदान करते हैं। खोलें और पिंजरे विंडो बंद करें और उनकी आवाज को चूहों अभ्यस्त करने के लिए कभी कभी गोली निकालने की मशीन चला रहे हैं।
- 2-3 दिनों के लिए इस दोहराएँ।
- इनाम-स्पर्श: पिंजरे खिड़की के माध्यम से गोलाकार संभाल छूने के लिए चूहों को प्रशिक्षित करने और फिर एक खाद्य इनाम पुनः प्राप्त करने के पिंजरे के विपरीत पक्ष को स्थानांतरित करने के लिए।
- सॉफ्टवेयर सेटिंग्स इतना है कि संभाल प्रत्येक परीक्षण के शुरू में सिर्फ परीक्षण पिंजरे खिड़की के बाहर स्थित है समायोजित करें और पिंजरे खिड़की के केंद्र के साथ संभाल संरेखित। जब परीक्षणों सफल रहे हैं, यानी </ Em>, जैसे ही संभाल (0.25 मिमी किसी भी दिशा में विस्थापन) पर एक हल्के स्पर्श के रूप में पहचान की गई है, एक स्वर लगता है और एक इनाम तिरस्कृत है। परीक्षणों वर्गीकृत जब कोई स्पर्श 180 एस के लिए पहचान की गई है के बाद खिड़की खुलती में नाकाम रही है।
- प्रशिक्षण पिंजरे में चूहे रखो। चूहे को संकेत दे यह एक गोली संभाल के पास आयोजित हड़पने से बाहर तक पहुँचने के लिए। पिंजरे पर दोहन से संभाल और खाद्य कटोरा को चूहे का ध्यान प्रत्यक्ष।
- उत्साह जब चूहे स्वतंत्र रूप से पिंजरे खिड़की के माध्यम से पहुंचता है और भोजन गोली retrieves बंद करो।
- जारी 100 परीक्षण (छू) पूरा कर रहे हैं जब तक या जब तक 60 मिनट बीत चुके हैं, इनमें से जो भी पहले आता है।
- 3-4 दिनों के लिए प्रशिक्षण जारी है और जब चूहों लगातार 2 दिनों पर 30 मिनट के भीतर 100 परीक्षणों को प्राप्त प्रशिक्षण (2.4 चरण) के अगले चरण शुरू करते हैं।
नोट: इस कदम पर-ट्रेन नहीं है। इनाम के स्पर्श का लक्ष्य है, चूहे और रोबोट के बीच विश्वसनीय बातचीत प्राप्त करने के लिए तो यह है कि इस व्यवहार में आकार का हो सकताबाद में प्रशिक्षण।
- फ्री पुल (एफपी): चूहों को प्रशिक्षित करने के लिए बाहर तक पहुँचने और रोबोट के हैंडल खींचने के लिए।
- सॉफ्टवेयर सेटिंग्स इतना है कि संभाल प्रत्येक परीक्षण के शुरू में खिड़की से 18 मिमी स्थित है, और एक सफल परीक्षण के लिए बिना किसी रुकावट के कम से कम 10 मिमी के लिए खींच लिया जाना चाहिए समायोजित करें। इस चरण में खींच आंदोलन पर कोई पार्श्व प्रतिबंध है।
- एक परीक्षण वर्गीकृत जब संभाल 180 के बाद खिड़की खोलता के लिए ले जाया नहीं किया गया है विफल रहा है के रूप में, जब संभाल पहुँच से बाहर कार्यक्षेत्र (midline से अधिक से अधिक 12 मिमी) के बाहर ले जाया जाता है, या जब चूहे के भीतर कम से कम 10 मिमी खींच लिया है पहला स्पर्श के बाद 5 एस पाया गया है।
- पहले एफपी सत्र के पहले 20 परीक्षणों के दौरान कई बार छोड़ दिया और सही पंजा इस्तेमाल कर रहे हैं की संख्या का ध्यान रखना। पंजा कि परीक्षणों के लिए कम से कम 80% में प्रयोग किया जाता है वरीय पंजा माना जाता है।
नोट: पंजा वरीयता पहले से ही इनाम में स्पष्ट हो सकता हैटच सत्र। - संभाल laterally जब तक यह वरीय पंजा के साथ खींच की सुविधा के लिए खिड़की की बढ़त के साथ गठबंधन किया है (यानी दाएं हाथ चूहों और उपाध्यक्ष प्रतिकूल के लिए विंडो के बाईं ओर के लिए कदम रोबोट 5 मिमी) ले जाएँ।
नोट: इस चूहे के लिए सभी निम्न प्रशिक्षण सत्र के लिए पिंजरे को यह उसी स्थिति में रिश्तेदार संभाल रखें। पिंजरे की दीवार पर और रोबोट पर निशान से सटीक स्थान के आश्वासन देता हूं। - प्रशिक्षण पिंजरे और ट्रेन में चूहा रखो 100 परीक्षण पूरा कर रहे हैं जब तक या जब तक 60 मिनट बीत चुके हैं, इनमें से जो भी पहले आता है।
नोट: चूहा काफी दूर तक बाहर तक पहुँच नहीं करता है, यह बताने के लिए यह एक गोली संभाल के पास आयोजित हड़पने के द्वारा शीघ्र। चूहे दोहराया असफल प्रयासों के बाद खींचने की कोशिश कर बंद हो सकता है। पिंजरे पर टैप करें, उन्हें संदंश की एक जोड़ी के साथ आयोजित छर्रों के लिए हड़पने या उनकी प्रेरणा बहाल करने के लिए एक गोली बांटना करते हैं। - केवल एफपी प्रशिक्षण से जुड़े प्रयोगों के लिए, प्रशिक्षण 2.4 में वर्णित के रूप में जारी है।
नहींते: आमतौर पर, 1-2 एफपी सत्र सपा (विषमलिंगी खींचो) प्रशिक्षण के लिए इनाम के स्पर्श से संक्रमण में मदद की जरूरत है। इन एफपी सत्र के लक्ष्य तक पहुंचने के लिए, ले लो और पुल संभाल, बल्कि केवल यह स्पर्श करने से चूहों की आदत डालना है। इनाम स्पर्श प्रशिक्षण के साथ के रूप में, यह खत्म-ट्रेन के लिए नहीं लक्ष्य के लिए एक प्रशिक्षण अगले कदम के लिए संक्रमण के लिए है, तो महत्वपूर्ण है।
- सॉफ्टवेयर सेटिंग्स इतना है कि संभाल प्रत्येक परीक्षण के शुरू में खिड़की से 18 मिमी स्थित है, और एक सफल परीक्षण के लिए बिना किसी रुकावट के कम से कम 10 मिमी के लिए खींच लिया जाना चाहिए समायोजित करें। इस चरण में खींच आंदोलन पर कोई पार्श्व प्रतिबंध है।
- सीधे पुल (सपा): चूहों ट्रेन midline से अधिक से अधिक 2 मिमी हटने के बिना हैंडल खींचने के लिए।
नोट: midline रोबोट की शुरुआत की स्थिति के सापेक्ष परिभाषित किया गया है, पिंजरे खिड़की के मध्य के लिए नहीं। इस प्रकार, एक खींच पिंजरे खिड़की के मध्य में समाप्त होने के प्रयास के एक खींच प्रक्षेपवक्र है कि midline से अधिक से अधिक 2 मिमी भटक जाता है में परिणाम होगा।- केवल इतना है कि परीक्षणों जहां खींच आंदोलन दोनों तरफ midline से अधिक से अधिक 2 मिमी विचलित नहीं करता एक स्वर और एक गोली से पुरस्कृत कर रहे हैं सॉफ्टवेयर सेटिंग्स समायोजित करें। 2.4 चरण में वर्णित के रूप में अन्य सभी मापदंडों रखें।
- प्रशिक्षण पिंजरे और ट्रेन में चूहा रखो 100 परीक्षण पूरा कर रहे हैं जब तक या जब तक 60 मिनट बीत चुके हैं, इनमें से जो भी पहले आता है।
नोट: चूहे अत्यंत उत्तेजित हो जाते हैं और बार-बार असफल प्रयासों के बाद खींचने की कोशिश कर बंद हो सकता है। तक पहुंच गया, इस काम के लिए उनके ध्यान को दिशानिर्देश उन्हें संदंश की एक जोड़ी के साथ आयोजित छर्रों के लिए हड़पने या उनकी प्रेरणा बहाल करने के लिए एक गोली बांटना जाने के लिए पिंजरे पर टैप करें। - प्रशिक्षण जारी रखें जब तक चूहों पठार प्रदर्शन तक पहुँचने, या एक प्रयोग के लक्ष्य के अनुसार प्रशिक्षण अवधि के लिए अनुकूल है।
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Representative Results
यहाँ, हम पुरुष लंबी इवांस चूहों (10-12 सप्ताह पुराना) का उपयोग कर एक-पहुंच और पुल कार्य के 3 विविधताओं दिखा। मुक्त पुल (एफपी) समूह (एन = 6) में, चूहों पार्श्व प्रतिबंध के बिना एक 22 दिन की अवधि के लिए रोबोट की संभाल खींचने के लिए प्रशिक्षित किया गया। में पशु सीधे-खींच 1 (SP1) समूह (एन = 12) midline से अधिक से अधिक 2 मिमी हटने के बिना हैंडल खींचने के लिए प्रशिक्षित किया गया। इन जानवरों को इनाम स्पर्श सीधे-पुल प्रशिक्षण के लिए (कदम 2.3) (2.5 कदम) से सीधे संक्रमित कर। दोनों एफपी और SP1 जानवरों के लिए, संभाल पिंजरे खिड़की के केंद्र में रखा गया था। इन परिणामों के पहले Lambercy एट अल में प्रकाशित किए गए थे। SP2 समूह में 10 चूहों (एन = 7) सीधे-पुल प्रशिक्षण में संक्रमण से पहले 2 एफ पी प्रशिक्षण सत्र प्राप्त किया। संभाल के इस समूह के लिए पिंजरे खिड़की की बढ़त के साथ गठबंधन किया था, जिसके परिणामस्वरूप एक से थोड़ा अधिक मुश्किल काम है, के रूप में संभाल midline से अधिक से अधिक 2 मिमी विचलित होता अगर खींच लिया हैपिंजरे खिड़की के मध्य है।
सभी चूहों को आसानी से रोबोट manipulandum (2A चित्रा) के साथ बातचीत करने के लिए सीख लो। वैध खींचतान की संख्या (यानी खींच प्रयासों की संख्या जहां संभाल खींच लिया है कम से कम 10 मिमी) तेजी से बढ़ जाती है और एफपी और SP1 में 2-3 दिनों के बाद स्थिर पठार स्तर तक पहुँचता है। वैध प्रयासों की संख्या, SP2 के एफपी सत्र के दौरान एक तुलनीय दर से बढ़ जाती है SP2 चूहों में सपा प्रशिक्षण के दौरान प्रति सत्र वैध खींचतान की एक स्थिर संख्या में जिसके परिणामस्वरूप। पठार प्रदर्शन सभी प्रशिक्षण मानदंड में अधिक है और संभाल स्थिति और midline से विचलन की अनुमति दी गई राशि पर सीमा की तरह कार्य मानकों के स्वतंत्र है।
SP1 चूहों पठार सफलता दर (यानी वैध खींचतान का प्रतिशत है कि midline 2 मिमी के भीतर रहता है) 5-4 प्रशिक्षण सत्र (चित्रा 2 बी) के बाद तक पहुँचने। SP2 चूहों एक शो11 सत्रों के बाद धीमी प्रगति और पहुंच के पठार सफलता दर है, यह दर्शाता है कि सीधे पुल कार्य के इस संस्करण के सफल क्रियान्वयन को प्राप्त करने के लिए और अधिक कठिन है। अंतिम सफलता दर SP1 और SP2 के लिए समान हैं।
सपा प्रशिक्षण के दौरान, खींच प्रक्षेप पथ से midline से विचलन की कमी हुई है इसका सबूत के रूप में, तेजी से straighter हो जाते हैं (यानी मापा प्रक्षेपवक्र और midline के बीच क्षेत्र) और दोनों SP1 और SP2 में सफल खींचती है (चित्रा 3, चित्रा 5 ए) की संख्या में वृद्धि हो जाती है। दिलचस्प है, एफपी चूहों की औसत खींच प्रक्षेपवक्र है, साथ ही 22 दिवसीय प्रशिक्षण अवधि के दौरान straighter हो जाता है, हालांकि midline से विचलन की राशि SP1 चूहों की तुलना में एक उच्च स्तर पर स्थिर। यह इंगित करता है कि प्राकृतिक खींच प्रक्षेपवक्र अपेक्षाकृत सीधे है जब रोबोट संभाल पिंजरे खिड़की के केंद्र में स्थित है। हैंडल w गठबंधन किया है जबखिड़की के किनारे ith, तथापि, puling प्रक्षेपवक्र घुमावदार है और midline से विचलन SP2-एफपी सत्र के दौरान स्थिर बनी हुई है। SP2 समूह में midline से विचलन की संभावना बंद केंद्र संभाल प्लेसमेंट का परिणाम के रूप में SP1 समूह की तुलना में अधिक रहता है।
खींच प्रक्षेप पथ की परिवर्तनशीलता (यानी 95% विश्वास अंतराल के आकार के) एफपी और SP1 में तेजी से चला जाता है, और 3-4 प्रशिक्षण सत्र (चित्रा 5 ब) के बाद इन समूहों में तुलनीय स्तर तक पहुँचता है। दिलचस्प बात यह है SP2 जानवरों परिवर्तनशीलता में इस कमी नहीं दिखा है और लगातार सपा सत्र के दौरान अपेक्षाकृत कम परिवर्तनशीलता के साथ खींच, लेकिन SP2-एफपी सत्र के दौरान प्रक्षेपवक्र परिवर्तनशीलता की एक तेजी से गिरावट दिखा।
इसी प्रकार, दोनों का मतलब है और चोटी के प्रारंभिक प्रशिक्षण सत्र (एफपी, SP1 और SP2-एफपी) के दौरान वृद्धि की गति खींच रहा है, लेकिन (SP2 के दौरान सपा सत्र स्थिर रहे हैं चित्राएस 5C, 5 डी)। हालांकि औसत खींच गति SP2 सत्र के दौरान कोई बदलाव नहीं होता, खींच गति प्रोफाइल (चित्रा 4) बहुत कम प्रशिक्षण के माध्यम से चर हो जाते हैं। यह दोनों submovements की संख्या में परिलक्षित होता है और बंद हो जाता है के साथ परीक्षणों की संख्या (यानी accelerations और खींच आंदोलन, चित्रा 5E में decelerations की संख्या) (यानी परीक्षणों जहां वेग खींच शून्य, चित्रा 5F के लिए चला जाता)। प्रारंभिक SP1 और SP2-एफपी सत्र के दौरान एक मजबूत कमी, दोनों submovements की संख्या और रोकता के साथ परीक्षणों की संख्या के बाद 22-सत्र प्रशिक्षण अवधि के दौरान SP1 और SP2 में कमी जारी है। एफपी चूहों में, submovements और रोकता के साथ परीक्षणों की संख्या शुरू में तेजी के रूप में अच्छी तरह से कम होती है, लेकिन दोनों ही सीधे-पुल समूहों की तुलना में एक उच्च स्तर पर स्थिर है और एक निरंतर सुधार नहीं दिखा है। दिलचस्प है, गति खींच (बारीकी से एक परीक्षण के परिणाम से संबंधित होने की चित्रा 4 प्रतीत नहीं होता
चूहों है कि आम तौर पर सफलतापूर्वक सीधे-पुल कार्य को करने की सीख नहीं की ~ 5% संभाल खींचने के लिए जानने के लिए, लेकिन सीधे (चित्रा 6) खींच करने में असमर्थ रहे हैं। इन जानवरों, midline से एक लगातार उच्च विचलन दिखा कम सफलता दर में जिसके परिणामस्वरूप। SP2-एफपी सत्र के दौरान पशु यहाँ प्रस्तुत दौरान प्रदर्शन अन्यथा SP2 जानवरों है कि काम को सफलतापूर्वक हासिल कर के बराबर है।
चित्रा 1: रोबोट Manipulandum का अवलोकन और पोजिशनिंग संभाल लेना। (क) तकनीकी रोबोट manipulandum और प्रशिक्षण के पिंजरे के साथ संरेखण के लिए निशान दिखा ड्राइंग। (बी) के एक प्रशिक्षण सत्र के शुरू में लगातार संदर्भ स्थिति में आयोजित संभाल। (सी) सेंट पर मुफ्त शुरू करने की स्थिति में संभालएक खींच परीक्षण की कला। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: एक रीच और पुल टास्क की विशिष्ट सीखने से घटता। (ए) मान्य एक नि: शुल्क पुल कार्य में प्रयास को खींच (एफपी, एन = 6), परिचयात्मक एफपी-सत्र के बिना सीधे पुल कार्य (SP1, एन = 12) और एक सीधे पुल कार्य (SP2, एन = 7) परिचयात्मक FP- साथ सत्र (SP2-एफपी)। मान (SP2) के साथ और बिना (SP1) परिचयात्मक एफ पी सत्र सीधे खींच कार्य में मान्य प्रयास के प्रतिशत के रूप में मतलब ± SEM (ख) सफल खींच प्रयास कर रहे हैं। मूल्यों मतलब ± SEM हैं यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 3: पुलिंग ट्रेजेकटोरीज़ उत्तरोत्तर straighter और कम चर सपा 2 टास्क के प्रशिक्षण के दौरान हो जाते हैं। सफल (काला), असफल (ग्रे) और औसत (हरा) प्रक्षेप पथ एक प्रतिनिधि जानवर के लिए पहली और अंतिम सीधे पुल प्रशिक्षण सत्र के लिए दिखाए जाते हैं। बिंदीदार लाइनों 4 मिमी चौड़े क्षेत्र के भीतर जो एक सफल परीक्षण मार डाला है दिखाने के लिए। लाल बिंदी संभाल के शुरू करने की स्थिति को दर्शाता है। हरे रंग की बिंदी एक पूरी तरह से सीधे 10 मिमी खींच प्रयास के सैद्धांतिक समापन बिंदु से पता चलता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4: </ strong> मतलब गति में मान्य प्रयास की खींच दिशा प्रशिक्षण के दौरान थोड़ा बढ़ जाता है और प्रथम (ए) अंतिम (बी) के लिए प्रशिक्षण सत्र से कम चर हो जाता है। औसत (हरा) और सफल (काला) के अलग-अलग खींच गति प्रोफाइल और विफल रहा है (ग्रे) प्रयासों खींच SP2 कार्य से बाहर ले जाने के लिए एक प्रतिनिधि जानवर के लिए दिखाए जाते हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 5: पैरामीटर्स का अवलोकन एक नि: शुल्क पुलिंग में मापा (एफपी, एन = 6) कार्य, सीधे पुल टास्क बिना परिचयात्मक एफ पी सत्र (सपा 1, एन = 12) और एक सीधे पुल टास्क (सपा 2
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चित्रा 6: एक जानवर है कि सफलतापूर्वक सपा 2 कार्य को करने की सीख नहीं है का उदाहरण है। (ए) पहली और आखिरी प्रशिक्षण सत्र में प्रक्षेप पथ पुलिंग। सफल (काला), असफल (ग्रे) और औसत (हरा) प्रक्षेप पथ एक प्रतिनिधि जानवर के लिए पहली और अंतिम सीधे पुल प्रशिक्षण सत्र के लिए दिखाए जाते हैं। बिंदीदार लाइनों 4 मिमी चौड़े क्षेत्र के भीतर जो एक सफल परीक्षण मार डाला है दिखाने के लिए। लाल बिंदी संभाल के शुरू करने की स्थिति को दर्शाता है। हरे रंग की बिंदी एक पूरी तरह से सीधे 10 मिमी खींच प्रयास के सैद्धांतिक समापन बिंदु से पता चलता है। (बी) सीखने की अवस्था प्रशिक्षण अवधि के दौरान वैध और सफल खींच प्रयास को दर्शाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
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Discussion
कुशल पहुँचने के कार्यों सामान्यतः रोग की स्थिति 6 के तहत मोटर कौशल अधिग्रहण के साथ ही मोटर समारोह की हानि अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं। व्यवहार तक पहुँचने के विश्वसनीय और स्पष्ट विश्लेषण अंतर्निहित मोटर कौशल अधिग्रहण, साथ ही neurophysiological प्रक्रियाओं हानि और तंत्रिका संबंधी रोग के पशु मॉडल में समारोह के बाद वसूली में शामिल सेलुलर तंत्र के अध्ययन के लिए आवश्यक है। यहाँ प्रस्तुत परिणाम बताते हैं कि कैसे खींच आंदोलन के स्थानिक और लौकिक पहलुओं मोटर कौशल प्रशिक्षण के दौरान अलग-अलग प्रोफाइल दिखाने। इन मोटर कौशल प्रक्रिया 7, 12 सीखने के भीतर विभिन्न subprocesses प्रतिबिंबित कर सकते हैं।
यहाँ प्रस्तुत परिणामों में, हम बताते हैं कि इस तरह के हैंडल (SP1 बनाम SP2) का एक अलग शुरू करने की स्थिति के रूप में प्रशिक्षण प्रोटोकॉल में भी एक छोटा सा परिवर्तन, बदल आंदोलन पैरामीटर प्रोफाइल का परिणाम है। द्वारा जोड़ेंहमारे पहले प्रकाशित प्रशिक्षण प्रोटोकॉल 10 के लिए सीधे पुल के प्रशिक्षण के पहले दो सत्रों एफपी हैैं, हम सीधे खींचने के लिए कौशल से खींचने के लिए सीखने के प्रभाव को अलग कर देना करने में सक्षम थे। इसके अलावा, यह सुधार प्रशिक्षण प्रोटोकॉल (SP2) के एक shallower सीखने की अवस्था है कि मोटर सीखने के तंत्र यह हस्तक्षेप के लिए समय की अनुमति देता है के रूप में पठार प्रदर्शन के स्तर से पहले के अध्ययन के लिए अधिक फायदेमंद है के साथ एक कार्य में परिणामों में रोबोट की संभाल के बंद केंद्र स्थापन पहुंच गए। इसके अलावा, यह मुश्किल यह है कि तुरंत सफलता दर में परिलक्षित नहीं कर रहे हैं काम करने के लिए संबंधित कारकों से निष्पादन कार्य से संबंधित कारकों भेद करने के लिए, लेकिन मोटर कौशल 4 के आगे शोधन का संकेत हो सकता है संभव है। खींच आंदोलनों के सुचारू क्रियान्वयन, submovements की संख्या में परिलक्षित कुशल का एक उपाय पर विचार किया जा सकता है, सीधे खींच रहा है। इसके विपरीत, आंदोलन के स्थानिक परिवर्तनशीलता वैध खींचतान की संख्या के रूप में तेजी से गिरतापहुंच और पुल कार्य के सभी तीन संस्करणों में बढ़ जाती है, लेकिन सीधे सीधे पुल कार्यों में सफलता खींच से संबंधित नहीं है और एक बार सामान्य मोटर समारोह या सही एक सफल परीक्षण के लिए आवश्यक आंदोलन पर अभिसरण के बजाय, कुशल कार्य निष्पादन प्रतिबिंबित कर सकते हैं कार्य के नियमों सीखा गया है।
हमारे रोबोट पहुंच और पुल कार्यों के निष्पादन में उल्लेखनीय विश्वसनीय और पशुओं के बीच प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है। सभी प्रशिक्षित पशु पुल कार्य के अधिग्रहण, और बहुमत (पशुओं के 90-95%) सीधे पुल कार्य जानने के लिए सक्षम है। यहाँ तक कि जानवरों है कि सीधे खींच खींच वैध प्रयास के एक उच्च संख्या निष्पादित करने के लिए जारी रखने के दौरान लगातार कम सफलता दर दिखा। इन विफल रहा है, लेकिन वैध प्रयास को पूरी तरह से दर्ज हैं। असफल एक शास्त्रीय कुशल पहुँचने के कार्य में प्रयास तक पहुँचने के लिए आम तौर पर एक अधूरी तक पहुँचने के आंदोलन का परिणाम है। इसलिए यह सफल कार्य अधिग्रहण से संबंधित आंदोलन के पहलुओं का विश्लेषण करने के लिए ही संभव नहीं है, लेकिन अलइसलिए आकलन करने के लिए जो आंदोलन के मापदंडों की विफलता का परिणाम।
यहाँ प्रस्तुत माप आंदोलनों खींच के बारे में विस्तृत जानकारी देते हैं, जबकि, पहुंच और पुल forelimb आंदोलन के सभी पहलुओं पर कब्जा कर लिया है। तक पहुँचने के व्यवहार में कोई परिवर्तन है कि एक वैध खींच प्रयास के अंत में संभाल की रिहाई पहला स्पर्श करने के लिए या के बाद से पहले घटित दर्ज नहीं हैं और इसलिए बराबर परिशुद्धता के साथ विश्लेषण नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक खींच आंदोलन करने से पहले प्रयास को हथियाने की संख्या से मापा नहीं कर रहे हैं, भले ही वे कार्यात्मक वसूली मॉडल के संबंध में प्रासंगिक हो सकता है। उच्च गति वीडियो रिकॉर्डिंग के विश्लेषण से यह अतिरिक्त जानकारी प्रदान करता है। आंदोलन ट्रैकिंग 13, 14 के लिए पहले से वर्णित विधि इस उद्देश्य के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
इसके अलावा, हमारे रिकॉर्डिंग संभाल के चूहे की पकड़ की गुणवत्ता के बारे में जानकारी प्रदान नहीं करते। के रोटेशनसंभाल, pronation या पंजा के supination का संकेत है, उच्च गति वीडियो के साथ संयोजन में कुछ अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है। चूंकि रोटेशन और पकड़ विशेष रूप से चूहा स्ट्रोक मॉडल में प्रभावित कर रहे हैं 9, 15, 16, भविष्य प्रयोगों का निर्धारण करने के लिए कैसे प्रभावी पहुंच और पुल यहाँ प्रस्तुत कार्यों के बाद स्ट्रोक मोटर घाटे पर कब्जा करने में कर रहे हैं की जरूरत है।
यहाँ प्रस्तुत कार्यों पारंपरिक एकल गोली तक पहुँचने के कार्यों की नकल करने के लिए डिजाइन किए गए थे: आवश्यक खींच दूरी खिड़की और इन कार्यों में गोली और क्षैतिज विमान के भीतर संभाल की मुक्त आवाजाही के बीच विशिष्ट दूरी पर आधारित है चूहे की प्राकृतिक पंजा प्रक्षेप पथ की माप में सक्षम बनाता है वैध परीक्षणों में एक 10 मिमी दूरी पर।
इसी तरह, अवैध परीक्षणों जहां संभाल रोबोट के कार्यक्षेत्र के बाहर ले जाया जाता है (उदाहरण के लिए, संभाल तरफ खींच दौरान swiped है) याजहां खींच लिया दूरी अपर्याप्त है एकल गोली तक पहुँचने के कार्यों में गिरा छर्रों के समान किया जा रहा है, जब जारी भले ही संभाल मंजिल तक नहीं छोड़ देता है के रूप में व्याख्या की जा सकती है।
इस डिजाइन एक भी सरल आंदोलन को मापने के उद्देश्य से स्वचालित कार्यों से खींच आंदोलन की अधिक पहलुओं को दर्शाता है। हालांकि, यह भी खींच रहा है और बारी-बारी से आंदोलनों के बीच बातचीत के लिए सक्षम बनाता है और जानवरों के मुआवजे के लिए अवसर देता है। मोटर समारोह वसूली के दौरान प्रतिपूरक आंदोलनों में इनसाइट मूल्यवान हो सकता है, लेकिन यह भी परिणामों की व्याख्या पेचीदा हो।
पहुंच और पुल कार्यों के अधिग्रहण में एक महत्वपूर्ण कदम प्रशिक्षण का इनाम स्पर्श कदम के सफल कंडीशनिंग है। चूहा और रोबोट के बीच विश्वसनीय सहभागिता के बिना, किसी भी आगे के प्रशिक्षण के कदम बाहर ले जाने और मज़बूती से अंदाजा लगाना मुश्किल कर रहे हैं। हालांकि यह भी उतना ही संक्रमणकालीन प्रशिक्षण चरणों के दौरान चूहों overtrain नहीं करने के लिए महत्वपूर्ण है। जबकि एकimals अधिक से 3-4 दिनों के लिए इनाम स्पर्श प्रशिक्षण सत्र के दौरान प्रदर्शन में सुधार को दिखाने के लिए जारी रख सकते हैं, अधिक समेकन बाद पहुंच और पुल प्रशिक्षण में व्यवहार के प्रभावी आकार देने से रोकता है।
संभाल के लगातार नियुक्ति को सही क्रियान्वयन और रोबोट पहुंच और पुल यहाँ प्रस्तुत कार्य का उपयोग कर प्राप्त किसी भी डेटा के विश्वसनीय विश्लेषण के लिए आवश्यक है। रोबोट की और midline के लिए आराम करने के लिए संभाल के रिश्तेदार की स्थिति सॉफ्टवेयर परिभाषित है, वहीं पिंजरे खिड़की करने के लिए संभाल के सापेक्ष स्थिति आसानी से या तो बग़ल में ले जाकर विविध है। यहाँ, हम पता चला कि कैसे दोनों किनारे या खिड़की के केंद्र के साथ संभाल के संरेखण कार्य अधिग्रहण बदल और अंतर्निहित मोटर कौशल सीखने की प्रक्रिया का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। एक प्रशिक्षण अवधि के भीतर संभाल के अस्थिर संरेखण, तथापि, प्रभाव और पैदावार अविश्वसनीय व्यवहार readouts confounding का परिचय देंगे।
में प्रोटोकॉल यहाँ वर्णित है, चूहे100 परीक्षण, हमारे पिछले एक गोली तक पहुँचने के प्रयोगों 4, 17 के लिए इसी तरह के शामिल दैनिक सत्र के दौरान प्रशिक्षित किया जाता है। स्वचालित प्रशिक्षण setups के साथ प्रति सत्र परीक्षणों की संख्या को आसानी से बढ़ाया जा सकता है शोधकर्ता की ओर से बहुत अधिक प्रयास की आवश्यकता के बिना। प्रति सत्र परीक्षण के अधिक संख्या में कम अंतर-व्यक्तिगत परिवर्तनशीलता में परिणाम कर सकते हैं, सीखने और वसूली की गति पर प्रशिक्षण सत्र प्रति परीक्षणों की संख्या में वृद्धि के प्रभाव को ध्यान में रखा जाना है। इसके अलावा, तृप्ति और थकान जैसे कारकों और अधिक प्रासंगिक हो जाते हैं और बहुत लंबे समय के प्रशिक्षण सत्र में प्रदर्शन के साथ हस्तक्षेप कर सकता है।
सीखने की क्षमता मोटर कौशल में तनाव और लिंग भेद चूहों 4, 18, 19 में वर्णित किया गया है हालांकि, हम दोनों पुरुष Sprague-Dawley में विश्वसनीय प्रदर्शन प्राप्त किया है एकडी लंबी इवांस चूहों। बड़े पशुओं (4-5 महीने पुरानी है) आम तौर पर छोटों (8-10 सप्ताह) की तुलना में धीमी कर रहे हैं और परीक्षणों के बीच अब अंतराल दिखा। इसके अलावा, हम बड़े जानवरों में खराब प्रदर्शन देखा है जब खाना छर्रों एक सुक्रोज-पानी इनाम के साथ बदल रहे हैं। बड़े पशुओं है कि तरल पुरस्कार अनुभव कठिनाइयों प्राप्त जब खींच करने के लिए इनाम के स्पर्श से परिवर्तित। यह उम्र से संबंधित इनाम वरीयताओं की वजह से हो सकता है, जो इस तरह के मामले में दही या मूंगफली तेल के रूप में एक और अधिक स्वादिष्ट तरल इनाम का उपयोग कर बेहतर परिणाम निकल सकता है। वैकल्पिक रूप से, बड़े पशुओं के व्यवहार का एक सार को अधिक तक पहुंच गया कार्य (पारंपरिक गोली तक पहुँचने की तुलना में) को समझने में कठिनाइयों का संकेत हो सकता है, हालांकि हम इन जानवरों में विश्वसनीय सीखने व्यवहार का निरीक्षण जब ठोस खाद्य पुरस्कार इस्तेमाल कर रहे हैं नहीं है। इस प्रकार, चुने हुए इनाम का प्रभाव विशेष रूप से जब स्ट्रोक या neurode के मॉडल में प्रयोगों जहां बड़े पशुओं के उपयोग के लिए बेहतर है (यानी डिजाइनिंग विचार किया जाना चाहिएउत्पादक रोग)।
हम अभी तक ETH Pattus का उपयोग कर मोटर कौशल सीखने में लिंग भेद अध्ययन नहीं किया है। यह संभावना नहीं है कि मादा चूहों, सपा या एफपी कार्यों को प्राप्त करने में सक्षम नहीं होगा, हालांकि उनकी सीखने की रणनीति पुरुषों से अलग हो सकता है। हालांकि, हालांकि estrous चक्र मादा चूहों में रीढ़ की हड्डी के घनत्व को प्रभावित करता है, सीखने घटता है और प्राथमिक मोटर प्रांतस्था में सीखने संबंधी प्लास्टिसिटी पर प्रभाव 20 सीमित हैं।
रोबोट कार्यों के लिए कई मायनों में अलग किया जा सकता है: आवश्यक आंदोलन कम या ज्यादा सटीक हो सकता है (उदाहरण के लिए, एक पहुंच और पुल कार्य में एक निर्धारित प्रक्षेपवक्र से विचलन की एक सीमित मात्रा में), या रोबोट के साथ हस्तक्षेप या सहायता कर सकते हैं किसी एक या तीन आयामों (संभाल की क्षैतिज विमान और रोटेशन कोण में लंबाई या बग़ल में आंदोलनों) के सभी में मार डाला आंदोलन। इस अखबार में प्रस्तुत पहुंच और पुल कार्यों में बदलाव के अलावा, यह मोटर कौशल एल डिजाइन करने के लिए संभव हैकार्यों जहां संभाल के उदाहरण रोटेशन कोण, अधिकतम आंदोलन वेग, त्वरण या प्रोफ़ाइल के लिए एक परीक्षण की सफलता को परिभाषित कमाई।
कार्य मानकों के आसान भिन्नता की अनुमति के अलावा, प्रयोगात्मक यहाँ प्रस्तुत सेटअप स्थानिक दिया इनाम है, जो पिंजरे के विपरीत दिशा में तिरस्कृत है से मोटर कार्रवाई अलग करती है। इनाम के आकार आदत डाल कार्य कठिनाई 21 को प्रभावित किए बिना शास्त्रीय पहुँचने के कार्यों में संभव नहीं है (एक छोटे भोजन गोली एक बड़ा एक से काबू करने के लिए और अधिक कठिन है), और न ही यह जानवर के कौशल स्तर की स्वतंत्र रूप से एक इनाम की संभावना भिन्न करने के लिए संभव है। एक रोबोट कार्य का उपयोग करना, एक मोटर कार्रवाई के लिए प्राप्त इनाम कौशल, वर्तमान प्रदर्शन के आधार पर अलग किया जा सकता है, या इस तरह के प्रेरणा के रूप में कारकों का आकलन करने के लिए अलग किया जा सकता है।
अंत में, स्वचालित प्रशिक्षण विज्ञान सम्बन्धी आंदोलन विश्लेषण के साथ संयुक्त एक स्वचालित, उद्देश्य तरीका प्रदान करता हैमोटर कौशल सीखने है कि निकट पारंपरिक कुशल पहुँचने के कार्यों mimics, लेकिन दोनों सफल के अतिरिक्त डेटा पैदावार और खींच प्रयास विफल अध्ययन के लिए। यह दृष्टिकोण पहुंच और पुल आंदोलनों या जिसके परिणामस्वरूप खाद्य पुरस्कार के साथ की वृद्धि या हस्तक्षेप करने के उद्देश्य से, electrophysiological औषधीय या optogenetic उपायों के साथ संयोजन में जांच के नए रास्ते खुल जाते हैं।
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Disclosures
लेखकों के पास खुलासे के लिए कुछ भी नहीं है
Acknowledgments
इस शोध स्विस राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन, बेट्टी और डेविड Koetser फाउंडेशन मस्तिष्क अनुसंधान के लिए और ETH फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ETH Pattus | ETH Pattus was made by the Rehabilitation Engineering Laboratory of Prof. Gassert at ETH Zurich. | ||
| Training cage | The plexiglass training cage was made in-house. | ||
| Pellet dispenser | Campden Instruments | 80209 | |
| 45-mg dustless precision pellets | Bio-Serv | F0021-J | |
| GoPro Hero 3+ Silver Edition | digitec.ch | 284528 | Small highspeed camera |
| Small display | Adafruit Industries | #50, #661 | 128 x 32 SPI OLED display controlled via an Arduino Uno microcontroller and Labview software |
| LabVIEW 2012 | National Instruments | 776678-3513 | ETH Pattus is compatible with more recent Labview versions. |
| Matlab 2014b | The Mathworks | MLALL |
References
- Irvine, K. -A., et al. A novel method for assessing proximal and distal forelimb function in the rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) forelimb scale. JoVE. (46), (2010).
- Ballermann, M., Metz, G. A., McKenna, J. E., Klassen, F., Whishaw, I. Q. The pasta matrix reaching task: a simple test for measuring skilled reaching distance, direction, and dexterity in rats. J Neurosci Meth. 106 (1), 39-45 (2001).
- Kemble, E. D., Wimmer, S. C., Konkler, A. P. Effects of varied prior manipulatory or consummatory behaviours on nut opening, predation, novel foods consumption, nest building, and food tablet grasping in rats. Behav Proc. 8 (1), 33-44 (1983).
- Buitrago, M. M., Ringer, T., Schulz, J. B., Dichgans, J., Luft, A. R. Characterization of motor skill and instrumental learning time scales in a skilled reaching task in rat. Behav Brain Res. 155 (2), 249-256 (2004).
- Whishaw, I. Q., Pellis, S. M. The structure of skilled forelimb reaching in the rat: A proximally driven movement with a single distal rotatory component. Behav Brain Res. 41 (1), 49-59 (1990).
- Hays, S. A., et al. The isometric pull task: a novel automated method for quantifying forelimb force generation in rats. J Neurosci Meth. 212 (2), 329-337 (2013).
- Sharp, K. G., Duarte, J. E., Gebrekristos, B., Perez, S., Steward, O., Reinkensmeyer, D. J. Robotic Rehabilitator of the Rodent Upper Extremity: A System and Method for Assessing and Training Forelimb Force Production after Neurological Injury. J Neurotrauma. 33 (5), 460-467 (2016).
- Hays, S. A., et al. The bradykinesia assessment task: an automated method to measure forelimb speed in rodents. J Neurosci Meth. 214 (1), 52-61 (2013).
- Meyers, E., et al. The supination assessment task: an automated method for quantifying forelimb rotational function in rats. J Neurosci Meth. 266, 11-20 (2016).
- Lambercy, O., et al. Sub-processes of motor learning revealed by a robotic manipulandum for rodents. Behav Brain Res. 278, 569-576 (2015).
- Vigaru, B. C., et al. A robotic platform to assess, guide and perturb rat forelimb movements. IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 21 (5), 796-805 (2013).
- Klein, A., Sacrey, L. -A. R., Whishaw, I. Q., Dunnett, S. B. The use of rodent skilled reaching as a translational model for investigating brain damage and disease. Neurosci Biobehav Rev. 36 (3), 1030-1042 (2012).
- Gharbawie, O. A., Whishaw, I. Q. Parallel stages of learning and recovery of skilled reaching after motor cortex stroke: "Oppositions" organize normal and compensatory movements. Behav Brain Res. 175 (2), 249-262 (2006).
- Palmér, T., Tamtè, M., Halje, P., Enqvist, O., Petersson, P. A system for automated tracking of motor components in neurophysiological research. J Neurosci Meth. 205 (2), 334-344 (2012).
- Alaverdashvili, M., Whishaw, I. Q. A behavioral method for identifying recovery and compensation: Hand use in a preclinical stroke model using the single pellet reaching task. Neurosci Biobehav Rev. 37 (5), 950-967 (2013).
- Alaverdashvili, M., Whishaw, I. Q. Compensation aids skilled reaching in aging and in recovery from forelimb motor cortex stroke in the rat. Neurosci. 167 (1), 21-30 (2010).
- Molina-Luna, K., et al. Dopamine in motor cortex is necessary for skill learning and synaptic plasticity. PloS one. 4 (9), (2009).
- VandenBerg, P. M., Hogg, T. M., Kleim, J. A., Whishaw, I. Q. Long-Evans rats have a larger cortical topographic representation of movement than Fischer-344 rats: A microstimulation study of motor cortex in naı̈ve and skilled reaching-trained rats. Brain Res Bull. 59 (3), 197-203 (2002).
- Whishaw, I. Q., Gorny, B., Foroud, A., Kleim, J. A. Long-Evans and Sprague-Dawley rats have similar skilled reaching success and limb representations in motor cortex but different movements: some cautionary insights into the selection of rat strains for neurobiological motor research. Behav Brain Res. 145 (1-2), 221-232 (2003).
- Harms, K. J., Rioult-Pedotti, M. S., Carter, D. R., Dunaevsky, A. Transient Spine Expansion and Learning-Induced Plasticity in Layer 1 Primary Motor Cortex. J Neurosci. 28 (22), 5686-5690 (2008).
- Metz, G. A., Whishaw, I. Q. Skilled reaching an action pattern: stability in rat (Rattus norvegicus) grasping movements as a function of changing food pellet size. Behav Brain Res. 116 (2), 111-122 (2000).
