Name: Nitelikli ön ayakları Sıçanlarda Görev ulaşan bir Yüksek hassasiyet Edinme (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 59 s
Description: Öğrenin, sıçanlarda yüksek hassasiyetli ön ayak ulaşma görevinin edinimini analiz etmek için bu davranışsal nörobilim yöntemini. Motor öğrenme ve beceri kazanımındaki karmaşık aşamaları keşfedin.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma İsviçre Ulusal Bilim Vakfı (Hibe 31003A-149315-1 MES ve AZ Grant IZK0Z3-150809 için), AZ Heidi Demetriades Vakfı, Avrupa Araştırma Konseyi (&#39;Nogorise&#39;), MES ve hibe tarafından finanse edildi Christopher ve Dana Reeve Vakfı (CDRF).

Tüm deneyler Kanton Zürih, İsviçre Veteriner Dairesi kurallarına uygun olarak yapıldı. 1. Hayvan Taşıma ve Alışma <ol><li> Hayvan Taşıma Not: 5 gün önce deney başlamadan, günlük adımı 1.1.1 gerçekleştirin. <ol><li> Davranışsal deneyler için, deneyci hayvanları alıştırmak. Günlük hayvan başına 10-15 dk süren oturumları ele var. Her hayvanın seansından sonra kutuyu temizleyin. <ol><li> Başlangıçta, keşfetmek için hayvan izin veren bir kafes içine deneycinin elini yerleştirmek ve deneyci tanımanız için koku. </li><li> Sonra, yavaşça ileri alıştırma sağlayan ön ve arka pençelerinin arasında sıçan vücudunu kavrayarak güvenli bir şekilde deneycinin eli ile hayvan kaldırın. </li></ol></li><li> Gıda yoksunluğu önce bazal vücut ağırlığı elde etmek için her gün, her hayvan tartılır. </li></ol&gt; </li><li> Aparat Alışma ve Gıda Alışma <ol><li> Gıda yoksunluğu önce bazal vücut ağırlığı elde etmek için her gün, her hayvan tartılır. </li><li> Standart bir laboratuvar diyet öncesi eğitime başlamadan 3 gün önce fareler mahrum gıda başlatın. (Örneğin, bir fare, 200 g, gıda 10 g başlangıç ​​ağırlığı) sıçanlar, günde 1 gr vücut ağırlığı başına gıda 0.05 g. Günlük vücut ağırlığı izleyerek günde en fazla% 10 azalma değil vücut ağırlığı emin olun. <ol><li> Birkaç hayvanlar tek kafes içinde tutuluyorsa, baskın sıçanlar az baskın olanlardan daha fazla yiyebilirler. Durumda bir hayvan azalır vücut ağırlığı olarak, yerine grup beslenme ayrı hayvan beslemek. Su ad libitum verin. </li></ol></li><li> Kavrama aparatı ile sıçan hakkında bilgi verir, (Şekil 1) Eğitim kutunun içine hayvan yerleştirin. Gıda pelet ile hayvan tanımak için yarık açılmasına yakın eğitim kutuya yerleştirilen şeker pelet var. Bu st gerçekleştirinep 3 gün boyunca günde 10-15 dk. </li></ol></li></ol> 2. Ön eğitim ve Motor Beceri Öğrenme <ol><li> Ön eğitim <ol><li> Bir gün alışma sonra, eğitim kutunun içine hayvan koyun ve hayvanın dilinin ulaşılabilir böylece yarık açılması yakından pelet yerleştirin. Ön eğitim sırasında kendi ön ayakları ile pelet almak hayvanları hariç tut Not: Bu aşamada, dil ile pelet alma çok önemli ve seçim genellikle hayvanın yöntemdir. Motor beceri öğrenme ilk gün öğrendim ulaşan görevin yeterli izleme sağlamak için kadar Pelet ön ayakları ile kavradı hiçbir durumda olmalıdır. Ön eğitim sırasında ön ayakları ile pelet alma dışlanma ve görülmez çoğu durumda. </li><li> Kafesin arkasına çalıştırın ve yarık açılması dönmek ya da geri adım ve sonraki gıda pelet almak için kendi ekseni etrafında çevirmek ya sıçan öğretindil. , Kafes keşfetmek arka çalıştırın ve yarık açılması dönmek için hayvan için zaman tanıyın. Hayvan doğru görevi yerine etmezse, hafifçe kafesin uç arka dokunun ve hayvanın dikkatini yakalamak için bir forseps kullanabilir. Hayvan arka sonra, yavaşça yarık açılması hayvan rehberlik kafes önünde dokunun. Not: Hayvan tanımlanmış bir standart değere ulaştığında (örn az 15 dakika diliyle 50 başarılı pelet erişememiştir), hayvan motor beceri öğrenme aşaması için nitelendirir. 1 gün öncesi eğitim 2 On öğrenciler zaten olmayan öğrenciler ayırt edilebilir. Sigara öğrenenler bu aşamada çalışma dışında olabilir. Bu motor öğrenme aşamasında (2.2) sırasında sigara öğrencilerin yüksek sayısına sahip olasılığını azaltır. </li><li> Ön eğitimi sırasında, gıda standart bir laboratuvar diyeti sıçan mahrum. Su ad libitum verin. Çalışma boyunca günlük vücut ağırlığı izleyin. Dodeğil erkek ve dişi fareleri eğitmek için aynı odada kullanın. Hayvan için sakin ve gürültüsüz bir ortam sağlayın. </li></ol></li><li> Pençe Tercihi ve Motor Beceri Öğrenimi Belirlenmesi <ol><li> Motor beceri öğrenme ilk oturumu sırasında, bir yazı ile pencere önünde slayt değiştirin. Hayvan kendi diliyle pelet ulaşmak ancak ulaşan ve hareket kavrama kesin bir ön ayakları bunu alamıyor ve böylece yaklaşık 1,5 cm uzakta yazı üzerine penceresinden şeker pelet yerleştirin. <ol><li> Hayvan diliyle tüketimini çalışır durumdayken hafifçe pelet hayvanın ağzına yakın pelet getirmek ve geri çekmek için bir forseps kullanabilir, ön ayakları ile pelet alma zorlamak için. Hayvan ön ayakları dışarı uzanır ve bir pelet kavrar kadar tekrar tekrar bu görevi yürütmek. </li></ol></li><li> Pencere açma merkezi yazı yerleştirin. Pençe tercihini belirlemek için, dikkatlice eğitim gününde mina ile reaksiyona 1. fazla% 70, ilk 10 denemeler gözlemlemekhing girişimleri (yani 10 üzerinden 7) aynı ön ayakları ile gerçekleştirilmek zorundadır. Bu elde değilse% 70 eşik ulaşılana kadar, 10 çalışmaların başka bir tur ile devam edin. </li><li> Pençe tercihi belirlenmesinden sonra, tercih edilen ön ayakları doğru yazı kayması ve pencere açma sınırına merkezi hizalayın. Tercih pençe hizalama sonrası (Şekil 1B, C) ​​ulaşmak için optimal açıyı sağlamak için ilgili pençe aykırı kaydırılır anlamına gelir. </li><li> Başarılı (yazı kapalı pelet öldürmek) (ulaşmak kavramak, almak ve pelet yemek), damla (ulaşabilir, kavramak ve alımı sırasında pelet kaybetmek) ya da başarısız olarak, hayvana sunulan yeni bir pelet olarak tanımlanan bir deneme, sınıflandırır. Sayfanızdaki her deneme aşağı not ve deneyden sonra verileri analiz. </li><li> Çalışmalarda tanımlanmış bir sayıda (örneğin, 150) ya da her bir hayvan için azami bir süre (örneğin, 1 saat) &#39;dan oluşan günde bir oturum gerçekleştirin. </li><li> Hassas ve ince ayar araştırmakHareketin ilk girişim analizi kullanılarak. Bir birinci girişimde bozulması, tereddüt ya da tek tek hareket bileşenleri tekrar olmadan tek bir monolitik hareket pellet kavrayarak tanımlanır. Dikkatle sıçan her kavramak gözlemleyin. <ol><li> Sıçan tereddüt ya da ulaşılabilecek sırasında çekilir veya doğru pelet kavramak için birkaç deneme çalışırsa, ilgili başarı olarak deneme değil ilk girişim not edin. Hayvan başarıyla tek bir monolitik ulaşmak pelet kavrar varsa, levha ayrı bir sütunda başarılı ilk girişim olarak ilgili deneme yere not edin. </li></ol></li><li> Motor beceri öğrenme sırasında, gıda standart bir laboratuvar diyeti sıçan mahrum. Su ad libitum verin. Çalışma boyunca günlük vücut ağırlığı izleyin. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Fu, M., Yu, X., Lu, J., Zuo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repetitive+motor+learning+induces+coordinated+formation+of+clustered+dendritic+spines+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Repetitive motor learning induces coordinated formation of clustered dendritic spines in vivo.</a> Nature. 483, 92-95 (2012).</li>
<li>Fu, M., Zuo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience-dependent+structural+plasticity+in+the+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+neurosciences%22%5BJournal%5D)">Experience-dependent structural plasticity in the cortex.</a> Trends in neurosciences. 34, 177-187 (2011).</li>
<li>Holtmaat, A., Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience-dependent+structural+synaptic+plasticity+in+the+mammalian+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+reviews.+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Experience-dependent structural synaptic plasticity in the mammalian brain.</a> Nature reviews. Neuroscience. 10, 647-658 (2009).</li>
<li>Xu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+formation+and+selective+stabilization+of+synapses+for+enduring+motor+memories%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Rapid formation and selective stabilization of synapses for enduring motor memories.</a> Nature. 462, 915-919 (2009).</li>
<li>Yu, X., Zuo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spine+plasticity+in+the+motor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Current+opinion+in+neurobiology%22%5BJournal%5D)">Spine plasticity in the motor cortex.</a> Current opinion in neurobiology. 21, 169-174 (2011).</li>
<li>Rioult-Pedotti, M. S., Friedman, D., Donoghue, J. P. Learning-induced LTP in neocortex. Science. 290, 533-536 (2000).</li>
<li>Rioult-Pedotti, M. S., Friedman, D., Hess, G., Donoghue, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strengthening+of+horizontal+cortical+connections+following+skill+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Strengthening of horizontal cortical connections following skill learning.</a> Nature neuroscience. 1, 230-234 (1998).</li>
<li>Rioult-Pedotti, M. S., Donoghue, J. P., Dunaevsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasticity+of+the+synaptic+modification+range%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Plasticity of the synaptic modification range.</a> Journal of neurophysiology. 98, 3688-3695 (2007).</li>
<li>Fritsch, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+current+stimulation+promotes+BDNF-dependent+synaptic+plasticity%3A+potential+implications+for+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Direct current stimulation promotes BDNF-dependent synaptic plasticity: potential implications for motor learning.</a> Neuron. 66, 198-204 (2010).</li>
<li>Ghiani, C. A., Ying, Z., de Vellis, J., Gomez-Pinilla, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+decreases+myelin-associated+glycoprotein+expression+in+the+spinal+cord+and+positively+modulates+neuronal+growth%5BTitle%5D)+AND+%22Glia%22%5BJournal%5D)">Exercise decreases myelin-associated glycoprotein expression in the spinal cord and positively modulates neuronal growth.</a> Glia. 55, 966-975 (2007).</li>
<li>Josephson, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity-induced+and+developmental+downregulation+of+the+Nogo+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+and+tissue+research%22%5BJournal%5D)">Activity-induced and developmental downregulation of the Nogo receptor.</a> Cell and tissue research. 311, 333-342 (2003).</li>
<li>Karlen, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nogo+receptor+1+regulates+formation+of+lasting+memories%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Nogo receptor 1 regulates formation of lasting memories.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, 20476-20481 (2009).</li>
<li>Kleim, J. A., Lussnig, E., Schwarz, E. R., Comery, T. A., Greenough, W. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptogenesis+and+Fos+expression+in+the+motor+cortex+of+the+adult+rat+after+motor+skill+learning%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Synaptogenesis and Fos expression in the motor cortex of the adult rat after motor skill learning.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 16, 4529-4535 (1996).</li>
<li>Mironova, Y. A., Giger, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Where+no+synapses+go%3A+gatekeepers+of+circuit+remodeling+and+synaptic+strength%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+neurosciences%22%5BJournal%5D)">Where no synapses go: gatekeepers of circuit remodeling and synaptic strength.</a> Trends in neurosciences. 14, 7-23 (2013).</li>
<li>Park, H., Poo, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurotrophin+regulation+of+neural+circuit+development+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+reviews.+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neurotrophin regulation of neural circuit development and function.</a> Nature reviews. Neuroscience. 14, 7-23 (2013).</li>
<li>Zemmar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neutralization+of+Nogo-A+enhances+synaptic+plasticity+in+the+rodent+motor+cortex+and+improves+motor+learning+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+neuroscience+%3A+the+official+journal+of+the+Society+for+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neutralization of Nogo-A enhances synaptic plasticity in the rodent motor cortex and improves motor learning in vivo.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 34, 8685-8698 (2014).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Pellis, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+structure+of+skilled+forelimb+reaching+in+the+rat%3A+a+proximally+driven+movement+with+a+single+distal+rotatory+component%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+brain+research%22%5BJournal%5D)">The structure of skilled forelimb reaching in the rat: a proximally driven movement with a single distal rotatory component.</a> Behavioural brain research. 41, 49-59 (1990).</li>
<li>Buitrago, M. M., Ringer, T., Schulz, J. B., Dichgans, J., Luft, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+motor+skill+and+instrumental+learning+time+scales+in+a+skilled+reaching+task+in+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+brain+research%22%5BJournal%5D)">Characterization of motor skill and instrumental learning time scales in a skilled reaching task in rat.</a> Behavioural brain research. 155, 249-256 (2004).</li>
<li>Geurts, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Knockout+rats+via+embryo+microinjection+of+zinc-finger+nucleases%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Knockout rats via embryo microinjection of zinc-finger nucleases.</a> Science. 325, 433(2009).</li>
<li>Tews, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+microRNA-mediated+downregulation+of+Nogo-A+in+transgenic+rats+reveals+its+role+as+regulator+of+synaptic+plasticity+and+cognitive+function%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Synthetic microRNA-mediated downregulation of Nogo-A in transgenic rats reveals its role as regulator of synaptic plasticity and cognitive function.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , (2013).</li>
<li>Li, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heritable+gene+targeting+in+the+mouse+and+rat+using+a+CRISPR-Cas+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Heritable gene targeting in the mouse and rat using a CRISPR-Cas system.</a> Nature. 31, 681-683 (2013).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur

. Bu çalışmada gösterilen paradigma Buitrago ark 18 uyarlanan ve başlıca iki açıdan paradigma 17 ulaşan klasik tek pelet farklıdır: Birincisi, içinde oturum gelişme okuyan bu tür günlük ortalama değerleri ile temsil yavaş öğrenme bileşeni ile karşılaştırıldığında hızlı öğrenme bileşeni soruşturma gibi bilgileri farklı bir seviyede sağlayabilir, tek bir gün içinde öğrenilen görev, analizi (Şekil 3&#39;e bakınız veriyor ve 4). İk...

Hareket kontrolü merkezi sinir sistemi (MSS) bir çekirdek fonksiyonudur. Motricity CNS fonksiyonunun başlıca ölçülebilir çıkışı ve bireylerin dış dünya ile etkileşim için temel olasılık. Motor fonksiyon ilkelerini ve bir motor görevi öğrenme halen nörobilim büyük zorluklardan biridir altında yatan mekanizmaların anlaşılması. Morfolojik, fizyolojik ve moleküler değişiklikler, yeni bir motorun görev edinimi üzerine bulundu. Örneğin, şekil ve sinapsların sayısının vasıflı motorlu eğitim 1-5 cevaben değiştirmek ve sinaptik makine fonksiyonel değişiklikler motor öğrenme sonra gözlenmiştir. Sinaptik tepkiler, aynı hayvanın veya eğitimsiz hayvanlardan 6,7 den tepkiler eğitimsiz yarımkürede göre eğitilmiş motor korteksin ön ayakları-temsilen bölge bağlantılarında yüksek bulunmuştur. Elektrofizyolojik gözlemler de uzun vadeli potansiyasyonu (LTP) ve uzun önermekmekanizmalar gibi işlemleri Mehmet Akif Ersoy depresyon (LTD), yeni bir motor becerilerin öğrenme sırasında gerçekleşecek ve LTP ve LTD doygunluk sınırlayıcı sınırları arasında tanımlanan sinaptik operasyon aralığında olduğunu, 8 değiştirilir. Bundan başka, bu örneğin öğrenme ile ilgili nöronal plastisite 9-16 için Nogo-A görüntüleme düzenleyici rolleri olarak c-fos, GAP-43, veya BDNF değil, aynı zamanda plastisite inhibe moleküller olarak molekülleri teşvik bu aktivite belirteçleri ve plastisite gösterilmiştir. Motor öğrenme altında yatan mekanizmaların daha iyi anlaşılmasına yönelik bu gelişmeler sadece yeni bir motor becerilerin, örneğin, vasıflı ön ayakları kapsamlı edinimi hassas kontrolünü sağlayan davranışsal paradigmaların kullanımı ile elde edilebilir. Sadece iyi yapılandırılmış davranış görev izlemek ve öğrenme ve ilgili görevin yürütülmesi sırasında meydana gelen karşılıklı değişiklikleri yakalamak için izin verir. Burada görsel yetenekli ön ayakları değiştirilmiş bir versiyonunu göstermekBuitrago ve ark., 17 sunulan paradigma uyarlanan sıçanlarda tek pelet ulaşan görev birkaç seans üzerinden hızlı öğrenme bileşeni ve primer alımını temsil (içi oturumda) günlük bir eğitim oturumu içinde hareket edinimi analizini yanı sıra vasıflı motorlu öğrenmeyi veriyor (arası oturumda) öğrenilen görev 18 yavaş öğrenme bileşenini ve bakım temsil eder. İlk olarak, fareler, her kavramak sonra ekseni etrafında çevirmek ve böylece bir sonraki pelet ulaşabileceği önce kendi vücudunu yeniden düzenlemek ve yenilemek için eğitilmiştir: Daha da önemlisi, bu davranış paradigma nedeniyle iki özellik motor beceri görevin zorluk ve karmaşıklık derecesini artırır vücut yönelim, aynı açıdan sürekli hareket yürütme önlenmesi. İkinci olarak, peletler kafesin önüne yerleştirilen dikey bir mesaj alınır. Nedeniyle yazının küçük çapa, topaklar kolaylıkla başarılı alımı ve p için kesin bir kavrayışa gerektiren başladı edilebilirreventing basit hayvana karşı pellet çekerek. Böyle karmaşık davranışsal test motoru öğrenmeyi altında yatan mekanizmaların derinlerine anlayışlar verir. Bu çalışmada sunulan farelere kıyasla, sıçanlar karmaşık davranışsal görevleri kendi performans, üstün ve dolayısıyla daha uygun kompleks paradigmaları içindir. Sıçanlarda 19,20 artan genetik olasılık mevcut göz önüne alındığında, genetik manipülasyon, görüntüleme ve fizyolojik teknikleri ile hassas ve iyi kontrollü davranışsal test yöntemlerinin kombinasyonu daha iyi, motor öğrenme ve hafıza nörobiyolojik temelini anlamak için güçlü bir araç kutusu temsil eder.

<table><tbody><tr><td>Eğitim kutusu</td><td></td><td></td><td>Kendinden Yapılmış</td></tr><tr><td>Kaide</td><td></td><td></td><td>Kendi Kendine</td></tr><tr><td>Üretilen Şeker Peletleri</td><td>TSE Sistemleri Uluslararası Grup</td><td></td><td>45 mg tozsuz hassas peletler</td></tr><tr><td>Sprague Dawley sıçanları</td><td></td><td></td><td>5-6 haftalık erkekler</td></tr><tr><td>Dizüstü bilgisayar</td><td>Hewlett Packard</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kronometre İzle</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Forseps</td><td>Güzel Bilim Araçları (FST)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Excel</td><td>Microsoft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Prizma</td><td>GraphPad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tartı</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sayacı</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

nitelikli ön ayakları sıçanlarda görev ulaşan bir yüksek hassasiyet edinme

Acquisition of a High-precision Skilled Forelimb Reaching Task in Rats

Hareketler, merkezi sinir sistemi fonksiyonunun ana ölçülebilir çıktısıdır. Motor öğrenme ve yürütmenin ayrıntılı analizine izin veren davranışsal paradigmaların geliştirilmesi, motor fonksiyonun altında yatan ilkeleri ve süreçleri anlamak için kritik öneme sahiptir. Burada, hızlı öğrenme bileşenini ve birincil edinimi temsil eden günlük bir eğitim oturumu (oturum içi) içinde hareket edinimini ve ayrıca yavaş öğrenme bileşenini ve öğrenilen görevin pekiştirilmesini temsil eden birkaç eğitim oturumu (oturumlar arasında) boyunca yetenekli motor öğrenmeyi incelemek için bir paradigma sunuyoruz. Bu davranışsal paradigma, iki özellik nedeniyle motor beceri görevinin zorluk derecesini ve karmaşıklığını arttırır: Birincisi, hayvan her pelet alımından önce vücudunu yeniden hizalar, yenilenen oryantasyonu zorlar ve aynı açıdan hareket yürütmeyi önler. İkincisi, peletler, peletin çapına uyan dikey bir direkten kavranır ve kafesin önüne yerleştirilir. Bu, başarılı bir pelet alımı için hassas bir kavrama gerektirir ve böylece peletin hayvana doğru basit bir şekilde çekilmesini önler. Yeni genetik, görüntüleme ve elektrofizyolojik teknolojilerle birlikte bu davranışsal yöntem, motor öğrenme ve hafızanın morfolojik, anatomik ve moleküler temellerini anlamaya yardımcı olacaktır.

Başarılı motor beceri edinimi sadece tutarlı uygulama yoluyla elde edilir. Tüm yönleriyle dikkatli dikkate rağmen, bazı sıçan görevi (Şekil 2) öğrenmek için başarısız. Bunlar &#39;olmayan öğrenenler&#39; ya Deneyin başlamasından itibaren pelet alma birkaç ya da hiç girişimleri sonucu motivasyon eksikliği ya da genellikle sürekli girişimleri başarısız giden pelet ulaşan ilgi kaybetmek. Buna karşılık, bazı hayvanların aceleci sonuçlanan agresif ve aşırı motive davranışlar göstermek ve başarısızlıklara ned...

Sıçanlarda yüksek hassasiyetli yetenekli bir ön ayak ulaşma görevinin edinimini analiz etmek için bir paradigma sunulmuştur.

Nitelikli ön ayakları Sıçanlarda Görev ulaşan bir Yüksek hassasiyet Edinme

Movements are the main measurable output of central nervous system function. Developing behavioral paradigms that allow detailed analysis of motor ...

Bu prosedürün genel amacı, karmaşık bir dört uzuv uzanma görevinin kazanımını ve bu görevin oturum içi öğrenme ile oturumlar arası öğrenme şeklindeki iki fazının analizini incelemektir. Bu, öncelikle hayvanın deneyciye ve öğrenme ortamına alıştırılmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım ise sıçana, her yiyecek peleti geri alma işleminden önce vücudunu diliyle yeniden hizalamayı öğretmektir.Ardından sıçan, bir kaide üzerine yerleştirilen şeker peleti için dört uzvuyla nasıl kavrama yapacağını öğrenir. Tercih ettiği ön uzvu belirlendikten sonra, eğitim süreci boyunca pelet kavramaya erişim açısını optimize etmek için kaide kaydırılır; her deneme başarı, düşürme veya başarısızlık olarak puanlanır. Bu tekniğin, klasik tek paletli uzanma görevi gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, motor öğrenmenin zorluğunu artırarak daha karmaşık yabancı hareketlerin araştırılmasına olanak tanımasıdır.Farklı adımların bir makale metninde açıklanması zor olduğundan, bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik öneme sahiptir; her bir adımı görmek, duymak ve okumak, tekniğin daha eksiksiz bir şekilde açıklanmasına olanak tanır. Hayvanları deneye hazırlamak için onları en az beş gün boyunca günlük olarak tutun; deneyler öncesindeki bu oturumlar hayvan başına 10 ila 15 dakika sürmelidir. Bu fırsatı onları tartmak için kullanın.Sıçanlarla ilk kez etkileşim kurulduğunda, hayvanların elinizin kafeslerinde olmasına alışmasına izin verin. Ardından, hayvanı güvenli bir şekilde nazikçe kaldırın. Gıda kısıtlaması öncesinde temel vücut ağırlıklarını belirlemek için her bir hayvanı tartın.Alıştırma dönemi sırasında, ön eğitim başlamadan üç gün önce açlık protokolüne başlayın. Sıçanlara vücut ağırlıklarının gramı başına sadece 0,05 gram standart diyet verin. Günlük su erişimi kısıtlanmamalıdır.Gıda kısıtlama süresi boyunca her bir sıçanın vücut ağırlığının %10'undan fazlasını kaybetmediğinden emin olun. Birden fazla hayvan aynı kafeste tutuluyorsa, baskın hayvanın tüm yemi yememesi için muhtemelen onları ayrı ayrı beslemek gerekecektir. Sıçanı kavrama aparatına alıştırmak için, ön eğitim başlamadan önce beş gün boyunca, günlük 10 ila 15 dakika süren seanslarla eğitim kutusuna yerleştirin.Hayvanın kokularına ve tatlarına alışması için eğitim kutusuna birkaç pelet de yerleştirin. Son olarak, her hayvanla yapılan maruziyet arasında eğitim kutusunu temizlediğinizden emin olun. Erkek ve dişi sıçanlar ayrı odalarda eğitilmelidir.Eğitim odası sakin ve sessiz olmalıdır. Tercihen aynı çalışmada erkek ve dişi sıçanları karıştırmayınız. Sıçanlar eğitim kutusuna alıştıktan sonra ön eğitime başlayınız.Her bir sıçanı kutusuna geri koyun ve hayvanın diliyle ulaşabilmesi için yarık açıklığının önündeki slayt üzerine bir şeker peleti yerleştirin. Şimdi sıçana, ya kafesin arkasına koşup bir sonraki pelet için yarık açıklığına geri dönmeyi ya da bir başka pelet almak için geri adım atıp kendi erişim alanı etrafında dönmeyi öğretin.Sıçanın, bu görevin yürütülmesi sırasında kafesi keşfetmesine izin verin. Sıçan bunu uygun şekilde yapamazsa, dikkatini çekmek için kafesin arka kısmına pensle hafifçe vurun. Sıçan kafesin arkasına gittiğinde, dikkatini çekmek için kafesin ön kısmına hafifçe vurun.Yarık açıklığına geri dönün. Bu adım sabır gerektirecektir Pal. Bu aşamada dil ile geri alma işlemi çok önemlidir ve genellikle hayvanın tercih ettiği yöntemdir.Ön eğitim süreci boyunca pal geri kazanımı girişimi D'dir. Bir dışlama kriteri olarak, görevin öğrenilmiş olması, sıçanın görevi belirli bir zaman dilimi içinde belirli sayıda gerçekleştirebildiği durum olarak tanımlanır (örneğin, 15 dakika içinde 50 dil pellet geri kazanımı); kriterler karşılanana kadar her sıçan günlük bir saate kadar eğitilir. Öğrenme gerçekleşmeyen sıçanlar genellikle ön eğitimin ilk birkaç günü içinde tespit edilebilir. Bu sıçanlar, ön eğitim sırasında çalışmadan hariç tutulmalıdır.Sıçanların aç bırakılmaya devam edilmesi önemlidir. Suya serbest erişimleri sürdürülmeli ve ağırlıkları günlük olarak takip edilmelidir. Görev öğrenimi için, eğitim kutusunun önündeki sürgüyü bir pedestal ile değiştirin.Ardından peleti, dilin ulaşamayacağı ancak sadece ön uzuvla erişilebilecek şekilde pencereden 1,5 santimetre uzağa, kaide üzerine yerleştirin. Hayvana peleti nasıl kavrayacağını öğretmek için, peleti pens yardımıyla sıçanın ağzına yaklaştırın ve ardından geri çekin. Sıçan dilini çıkarıp peleti yalamaya çalıştığında, hayvan uzanana kadar onu bu şekilde uyarmaya devam edin.Peleti kavramak için ön uzvunu kullanır. İlk 10 uzanma girişimi sırasında, pati tercihini belirlemek için kaide, yarık açıklığının ortasına yerleştirilir. İlk 10 denemenin yedisi veya daha fazlası aynı ön uzuvla gerçekleştirilirse, o pati tercih edilen pati olarak kabul edilir; bu eşiğe ulaşılmazsa, bir tercih ortaya çıkana kadar sonraki 10'lu deneme blokları üzerinden incelemeye devam edilir.10 deneme bloğu arasında da bir tercih korunmalıdır ve bu genellikle tercih belirlendikten sonra yapılır. Kaideyi, tercih edilen uzvun tersi yönündeki pencere kenarına kaydırarak hayvanın damağa erişimi için daha iyi bir açı sağlayın. Tercih ettiği uzvunu kullanarak yaptığı her pelet sunumunu başarı, düşürme veya başarısızlık olarak kaydedin.Bir düşürme, başarılı bir kavrama ve ardından gelen kaybu kapsar. Sıçan, peleti başarıyla kavradığında ve peleti nihayet yemek için ağzına götürdüğünde başarı gerçekleşmiş olur. Günde bir seans gerçekleştirin.Oturum süresini belirlemek için bir deneme sayısı sınırı ve bir zaman sınırı kullanın. Örneğin, oturumu ya 150 pelet yakalama işleminden sonra ya da bir saatin sonunda, hangisi önce gerçekleşirse orada bitirin. Hassasiyet ve ince ayar, bir sıçanın peleti geri alma konusundaki ilk denemesindeki başarısının analizinde belirlenebilir.İlk denemedeki başarı, sıçanın yalnızca tek bir monolitik hareket yapmasıyla gerçekleşir. Kesinti, tereddüt veya bireysel bir hareket bileşeninin tekrarı olmaksızın gerçekleşen bu tür başarıları her zaman not edin. Motor beceri öğrenimi sırasında, sıçanların aç bırakılmaya devam edilmesi önemlidir.Ön eğitimde olduğu gibi, suya erişimi asla kısıtlamayın ve her sıçanı günlük olarak tartın. Birçok sıçan görevi öğrense de bazıları başarısız olabilir; bu hayvanlar motivasyonsuz olabilir veya ilgilerini kaybedebilirler. Birkaç başarısızlığın ardından, görevi öğrenemeyecek kadar aceleci ve saldırgan hale gelebilirler.Başlangıçta başarı gösteren ancak daha sonra gelişme yeteneğini kaybeden veya başarısı düşen sıçanlar da vardır. Başarı iki evre olarak tanımlanabilir. Birincil edinimini temsil eden başlangıçtaki hızlı öğrenme bileşeni genellikle ilk eğitim oturumunda gözlemlenir.İkinci aşama, daha fazla zaman alan ve öğrenilen görevin birkaç oturum boyunca konsolidasyonunu temsil eden beceri temelli motor öğrenmeden oluşur. Sıçanların bu öğrenme seviyesine ulaşması farklı sayıda gün sürer, bu da çok pürüzsüz olmayan ortalama eğrilerle sonuçlanır. Başarılı motor öğrenmenin bir diğer ifadesi ise motor planın ince ayarının yapılmasıyla görülebilir.Her eğitim oturumunda, ilk denemede geri alınan peletlerin toplam başarılara oranı, bu tür bir motor öğrenmeyi ölçebilir. Bu prosedürü uygularken sakin kalmak, oturumlar sırasında rahat ve gürültüsüz bir ortam sağlamak ve hayvanların ağırlıklarını izlerken onları gıda kısıtlamasına tabi tutmak önemlidir. Bu prosedür, spesifik ilaçlarla tedavi, farklı görüntüleme teknikleri, elektrofizyoloji veya genetik modifikasyonlar gibi diğer yöntemlerle birleştirilebilir.Bu çok sayıdaki deneysel kombinasyon, motor öğrenmenin daha iyi anlaşılması için iyi bir temel sunmaktadır.

acquisition-of-a-high-precision-skilled-forelimb-reaching-task-in-rats

Research

JoVE Journal

Behavior

Davranış

Yetenekli ulaşan ölçekli gıda hareket için üç noktalı bir skala ile değerlendirilir, her biri kompozit ulaşabileceği bir ön ayakları ile hareket böler. Derecelendirme ölçeği normal bir sıçan için açıklanan ve nörolojik motor bozukluklar değerlendirmek doğru uygulanabilir.

Sıçan ulaşmak Nitelikli ön ayakları Yapısı: Hareket Ölçeği

Şehriye ve forepaw beceri Capellini İşleme Testler, becerikli forepaw ve rakam hareketleri kullanarak besin öğeleri işlemek için kemirgenler doğal eğim yararlanmak. Pişmemiş kuru makarna kısa koluyla ele Hayvanlar videoya. Yavaş hareket video oynatma forepaw ayarlamaları ölçümü için izin verir.

Şehriye ve Capellini İşleme Testleri: sıçan ve fareler hünerli forepaw fonksiyonu Basit kantitatif tedbirler

Kalıcı uygulama koordine hareketlerin hassasiyetini artırır. Burada farelerde öğrenme ve hafıza ön ayakları beceri değerlendirmek için tasarlanmış bir tek tablet ulaşan görevi tanıtmak.

Farelerde Tek pelet ulaşan Görevleri ile öğrenme Çalışması Motor Beceri

Bir paradigma sıçanlarda otomatik yetenekli ulaşan görevin eğitim ve analizi için sunulmuştur. çekme girişimlerinin analizi, motor öğrenme farklı subprocesses ortaya koymaktadır.

Bir Robotik Manipulandum ile motor Beceri Öğrenme Süreçlerinin İncelenmesi

Bu el yazması supinasyon Sıçanlarda quantifies yarı otomatik bir işlemi açıklar. Fareler ulaşmak, kavramak ve küresel bir manipulandum supinate. Dönüş açısı kullanıcı tarafından ayarlanan bir ölçüt aşarsa fareyi bir Pelet ile ödüllendirilir. Bu görev çıktı, yaralanma ve geleneksel görevlere göre nesnellik duyarlılık artar.

Topuzu supinasyon görev: Forelimb işlevi Sıçanlarda değerlendirmek için yarı otomatik bir yöntem

Eğitimin motor becerileri üzerindeki etkisini değerlendirme yöntemi yararlı bir araçtır. Ne yazık ki, çoğu davranışsal değerlendirme emek yoğun ve / veya pahalı olabilir. Burada farelerde prehension (kavrayabilmek) becerisini değerlendirmenin robotik bir yöntemini tanımlıyoruz.

Otomatik Eğitmen Kullanarak Farelerde Vasıflı Prehension'un Değerlendirilmesi

Kemirgen yetenekli ulaşan yaygın becerikli becerileri çalışmak için kullanılır, ama önemli zaman ve çaba görevi uygulamak ve davranışı analiz gerektirir. Biz hareket izleme ve erişim yörüngeleri üç boyutlu yeniden yapılanma ile yetenekli ulaşmanın otomatik bir sürümünü tarif.

Paw ve digit yörüngeleri 3 boyutlu yeniden yapılanma ile ulaşan otomatik Rat tek Pellet

Mevcut protokol, serbest hareket eden farelerde yetenekli motor davranışın performansında yer alan nöral devreleri karakterize etmek için tek bir pelet ulaşma-kavrama görevinde yüksek hızlı videografi ile birleştirilmiş kablosuz optogenetiğin nasıl kullanılacağını açıklamaktadır.

İn Vivo Yetenekli Motor Davranışın Kablosuz Optogenetik Kontrolü

Bu çalışma, makine öğrenimini kullanarak TgF344-AD sıçanı da dahil olmak üzere kemirgen modellerinde motor eksiklikleri incelemek için bir ince motor davranış testini açıklamaktadır.

Nörodejeneratif Hastalığın Klinik Öncesi Modelinde Eklem Kinematiğini İncelemek İçin İnce Bir Motor Görevi

Biz objektif bir ölçü yaygın olarak kullanılan lastik el yanılsama paradigma istihdam nasıl göstermektedir. Bu tedbir köklü crossmodal uyumu görev değiştirerek elde edilir. Bu görev, lastik el yanılsama olduğu gibi vücut temsilleri modülasyon için kritik olan multisensory süreçlerin incelenmesi sağlar.

Kauçuk El Illusion Paradigma bir Amaç Davranış Tedbir Alınması Aracı Olarak Crossmodal Congruency Görev

Öğrenin, sıçanlarda yüksek hassasiyetli ön ayak ulaşma görevinin edinimini analiz etmek için bu davranışsal nörobilim yöntemini. Motor öğrenme ve beceri kazanımındaki karmaşık aşamaları keşfedin.

Nitelikli ön ayakları Sıçanlarda Görev ulaşan bir Yüksek hassasiyet Edinme

Daha fazla video keşfet