Name: Erasmus Merdiveni Kullanılarak Farelerde İnce ve İlişkisel Motor Öğrenmenin İzlenmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-12-15T14:20:00.000+00:00
Duration: 8 min 51 s
Description: Öğrenin, farelerde ince motor öğrenmeyi Erasmus Merdiveni ile otomatik olarak değerlendirme yöntemini. Bu protokol, sağlıklı ve hastalık modellerinde motor davranışları ve sinirsel mekanizmaları çalışmak için hassas bir çerçeve sunar.

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

Görsel-işitsel teknisyen ve video yapımcısı Rebeca De las Heras Ponce'nin yanı sıra baş veteriner hekim Gonzalo Moreno del Val'e fare deneyleri sırasında iyi uygulamaların denetlenmesi için teşekkür ederiz. Çalışma, GVA Mükemmellik Programı (2022/8) ve İspanyol Araştırma Ajansı'ndan (PID2022143237OB-I00) Isabel Pérez-Otaño'ya verilen hibelerle finanse edildi.

Bu çalışmada, her iki cinsiyetten yetişkin (2-3 aylık) C57BL / 6J fareleri kullanıldı. Hayvanlar, gözlem altındaki bir hayvan ünitesinde yiyecek ve suya ad libitum erişimi olan kafes başına iki ila beş barındırıldı ve 12 saatlik bir karanlık/aydınlık döngüsünde sıcaklık kontrollü bir ortamda tutuldu. Tüm prosedürler Avrupa ve İspanyol yönetmeliklerine (2010/63/UE; RD 53/2013) ve Generalitat Valenciana Etik Komitesi ve Universidad Miguel Hernández'in hayvan refahı komitesi tarafından onaylandı.
1. Davranışsal oda kurulumu
<ol><li>Davranışsal test odasını her gün aynı saatte rezerve edin ve kullanılacak farelerin listesini ve sırasını ve bunların barındırılması için düzenlemeleri belirleyin.</li>
	<li>Deney farelerini test odasının dışında tutun, böylece test edilmediklerinde hava kompresörünün ve Erasmus Merdiveni seslerini duymazlar.</li>
	<li>Erasmus Ladder sisteminin tüm bileşenlerinin düzenli ve kullanıma hazır olup olmadığını kontrol edin: ağ yönlendiricisi, yazılımın bulunduğu bilgisayar (Malzeme Tablosuna bakınız), hava kompresörü, iki hedef kutusu ve basamakları uygun şekilde yerleştirilmiş merdiven.</li>
	<li>Kale kutularını, merdiveni ve basamakları her hayvandan sonra suyla ve her antrenman gününün sonunda su ve% 70 etanol ile kapsamlı bir şekilde temizleyin.</li>
</ol>2. Davranışsal test protokolü
<ol><li>Bir deney oluşturun ve protokolü yazılıma girin (Ek Şekil S1).<ol><li>Yazılımı açın.</li>
		<li>Deneme oluşturmak için Dosya | Yeni deney | Yeni veya Kurulum | Deney protokolü. NOT: Bu çalışmada kullanılan varsayılan protokol EMC olarak adlandırılmıştır ve Rotterdam'daki Erasmus Üniversitesi Tıp Merkezi'nde tasarlanmıştır.</li>
		<li>Denemeye bir ad verin ve Tamam'ı tıklatın.</li>
		<li>Seçilen varsayılan EMC protokolünün 4 günlük kesintisiz oturumlardan (günde 42 kesintisiz deneme) ve 4 günlük meydan okuma oturumlarından (42 günlük karma deneme: bozulmamış, yalnızca CS (ton), yalnızca ABD (engel), Eşleştirilmiş (tonla duyurulan engel) oluştuğunu kontrol edin (bkz. Şekil 1B). Sağ taraftaki panelde, fareyi merdiveni geçmeye teşvik etmek için kullanılan ışık işaretini (maksimum 3 sn süre), hava işaretini (maksimum 45 sn maksimum süre) ve arka rüzgarı (tüm deneme türlerinde Evet) ve tonu (250 ms, Yalnızca CS ve Eşleştirilmiş denemelerde Evet) kontrol edin.</li>
		<li>Farklı bir protokol oluşturmak için Kurulum | Deney protokolü | Yeni | Sıfırdan veya EMC protokolünden kopyalayın ve basitçe değiştirin, oturum sayısı (deney günleri) ve günlük deneme sayısı ve türü ile ilgili tablo satırlarını düzenleyin. NOT: Dinlenme süresi, ipucu tipi ve aktivasyonu, süre, yoğunluk ve aralık da deneysel sorulara göre uyarlanabilir.</li>
		<li>Oturum listesini açmak ve konuları adlandırmak için Kurulum | Oturum Listesi.</li>
		<li>Konu ve değişken ekle'ye tıklayın.</li>
		<li>Sıralı fare listesini takip ederek her bir Fare Tanımlayıcısını, Doğum Tarihini, Cinsiyeti, Genotipi ve ilgili kategorileri girin.</li>
	</ol></li>
	<li>Oturumu başlatın (Ek Şekil S2).<ol><li>Başlamadan önce yazılımın açık olup olmadığını kontrol edin, ardından Merdiveni açın.</li>
		<li>Hava kompresörünün bağlı ve açık olduğunu kontrol edin.</li>
		<li>Edinme penceresini açmak için Oluşturulan Deneme'yi açın.</li>
		<li>Satın Alma Seçin | Açık Satın Alma.</li>
		<li>Fareyi, yazılım tarafından belirtilen tanımlayıcı ile başlangıç hedefi kutusuna (merdivenin sağ tarafı) yerleştirin.</li>
		<li>İlk oturumda alınacak fare tanımlayıcısını seçin.</li>
		<li>Edinmeyi Başlat'a tıklayın.</li>
		<li>Kırmızı merdiven menü düğmesine 3x basın. Oturumun başladığını kontrol edin ve oturumun son denemesinin sonuna kadar fare hareketlerini otomatik olarak kontrol eder ve kaydeder.</li>
	</ol></li>
	<li>Oturumu sonlandırın.<ol><li>42. denemenin sonunda, ekranın Veri Gönderiliyor ve Alındı mesajlarının gösterildiğini kontrol edin.</li>
		<li>Fareyi ev kafesine geri koyun.</li>
		<li>Merdiveni ve gol kutularını temizleyin.</li>
		<li>Sonraki fareyi yerleştirin ve 2.2.6 adımından itibaren tekrarlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Protokolün sonuna kadar her gün seçilen oturum türünü gerçekleştirin. Seçilen protokole göre her gün 2.2 ve 2.3 adımlarını tekrarlayın.</li>
	<li>Verileri dışa aktarın (Ek Şekil S2).<ol><li>Kaydedilen verileri görselleştirmek için Analiz menüsünden, Deneme İstatistikleri'nden, Oturum istatistiklerinden ve Grup İstatistikleri ve Grafikler'den seçim yapın. NOT: Veriler, bireysel denemeler için verileri ve bir oturum içindeki aynı deneme türlerinin araçlarını içeren bir elektronik tablo olarak indirilebilir. Oturumlar, belirli analizler için seçilen değişkenlere göre de filtrelenebilir.</li>
		<li>Dosya biçimini (elektronik tablo) ve klasör konumunu seçerek sağ üst köşedeki Dışa Aktar düğmesine tıklayın.</li>
		<li>Otomatik olarak oluşturulan grafiklere sağ tıklayın ve Dosyaya Farklı Kaydet'i *.jpg.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Veri analizi
NOT: Dokunmaya duyarlı sensörlerin faaliyetlerinin anlık kaydına dayalı olarak Erasmus Merdiveni tarafından bir parametre listesi otomatik olarak ölçülür. Analiz için, kullanıcı tarafından seçilen çıktı parametreleri elektronik tablolarda düzenlenir ve işlenir. Yazılım tarafından oluşturulan grafiklerin yanı sıra, kullanıcılar, oturumlar boyunca farklı parametrelerdeki belirli değişiklikleri görselleştirmek için tercih ettikleri grafik yazılımını kullanarak grafikler oluşturabilir.
<ol><li>İlk 4 gün boyunca bazal motivasyon veya kaygı durumlarını, duyusal tepkileri, motor performansı ve ince motor öğrenmeyi analiz etmek için belirli parametreleri seçin.<ol><li>Işık ve hava ipuçlarına yanıt olarak kale kutusundaki dinlenme süresi ve dinlenme süresinden sonra kale kutusundan çıkma süresi dahil olmak üzere kontrol parametrelerini seçin ve çizin (Şekil 2A). NOT: WT farelerinde dinlenme süreleri veya ipuçlarına verilen yanıt nispeten sabittir. Çıkış sıklığı gibi diğer parametreler, WT farelerinde temel olarak ihmal edilebilir düzeydedir - hayvanlar nadiren dinlenme kutusunu ipuçları olmadan terk eder veya merdivende bir kez geri gelir, bu da çıkış frekanslarının deneme başına 1'e eşit olmasına neden olur. İşaretler uygulanmadan önce bir hayvan dışarı çıkarsa, fareyi kale kutusuna dönmeye zorlayan bir hava akımı etkinleştirilir; Bu, yazılım tarafından deneme olarak sayılmaz.</li>
		<li>Fare hedef kutusundan ayrıldıktan sonra merdiveni geçmek için harcanan süre olarak ölçülen, ipuçlarından sonra merdivende geçirilen süreyi seçin ve çizin (Şekil 2B). NOT: Doğrusal olmayan bir güç regresyon, öğrenmeyi değerlendirmek için sağlam bir yöntemdir. Pearson veya Spearman katsayıları (R), veri uyumunun iyi olup olmadığının bir ölçüsünü sağlayacaktır (hayvanlar seanslar boyunca öğrendiğinde/geliştiğinde R değerleri bire yakındır; 0'a yakın R değerleri, verilerin sabit olduğunu ve farelerin öğrenmediğini gösterir).</li>
		<li>Hassas bir öğrenme parametresi olarak yanlış adımlarla denemelerin yüzdesi gibi adım paterni parametrelerini seçin ve çizin (Şekil 2C).<ol><li>Doğru adımı, adımın uzunluğundan bağımsız olarak, yüksek bir basamaktan başka bir yüksek basamağa (H) adım olarak tanımlayın. Daha düşük bir basamak içeren adım türlerini yanlış adımlar olarak düşünün.</li>
			<li>Doğru adımları ve yanlış adımları, basılan basamaklar arasındaki adımın uzunluğuna ve yönlülüğüne bağlı olarak kısa ve uzun adımlara, geri adımlara ve sıçramalara bölün (bkz. Şekil 1A).</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>Son 4 gün içinde zorlanan motor öğrenmeyi (yalnızca ABD denemeleri) ve ilişkisel öğrenmeyi (eşleştirilmiş denemeler) değerlendirmek için belirli parametreleri seçin ve çizin.<ol><li>İpuçlarından sonra merdivendeki zamanı seçin ve çizin (Şekil 3).</li>
		<li>Yanlış adımlarla denemelerin yüzdesini seçin ve çizin (Şekil 4A).</li>
		<li>Merdivenin aynı tarafındaki engelden hemen önce (kontrol adımı) ve sonra (uyarlanmış adım) basamak aktivasyonu arasındaki ms hassasiyet farkı olarak tanımlanan pertürbasyon öncesi ve sonrası adım sürelerini seçin ve çizin (Şekil 4B). NOT: Her bir oturum türündeki verileri karşılaştırmak için pertürbasyon öncesi ve sonrası adım süreleri analizi yapılmalıdır. Parametre, farelerin ilişkisel öğrenme sırasındaki engelleri tahmin etme ve üstesinden gelme yeteneğini ölçer.</li>
	</ol></li>
	<li>Verileri özel istatistiksel yazılımla (örneğin, SigmaPlot) analiz edin. Öğrenme sürecini daha verimli bir şekilde tanımlamak için oturumlar arasında aynı deneme türünden toplanan verilerin doğrusal olmayan bir regresyon analizini gerçekleştirin ve deneme türleri arasında karşılaştırma yapmak için İki Yönlü Tekrarlanan Ölçümler (RM) ANOVA'sını kullanın.</li>
</ol>

Erasmus merdiveni kullanılarak farelerde ince motor performansın otomatik olarak değerlendirilmesi

<ol><li>Brooks, S. P., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tests+to+assess+motor+phenotype+in+mice%3A+a+user%27s+guide%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide.</a> Nat. Rev. Neurosci. 10 (7), 519-529 (2009).</li>
<li>Noldus. , https://www.noldus.com/erasmusladder (2023).</li>
<li>Cupido, A., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Detecting+cerebellar+phenotypes+with+the+Erasmus+ladder%5B%5D%22">Detecting cerebellar phenotypes with the Erasmus ladder[dissertation]</a>. , Erasmus University Rotterdam PhD dissertation. (2009).</li>
<li>Van Der Giessen, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+olivary+electrical+coupling+in+cerebellar+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Role of olivary electrical coupling in cerebellar motor learning.</a> Neuron. 58 (4), 599-612 (2008).</li>
<li>Vinueza Veloz, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+an+mGluR5+inhibitor+on+procedural+memory+and+avoidance+discrimination+impairments+in+Fmr1+KO+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Brain+Behav%22%5BJournal%5D)">The effect of an mGluR5 inhibitor on procedural memory and avoidance discrimination impairments in Fmr1 KO mice.</a> Genes Brain Behav. 11 (3), 325-331 (2012).</li>
<li>Vinueza Veloz, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+control+of+gait+and+interlimb+coordination%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Struct.+Funct%22%5BJournal%5D)">Cerebellar control of gait and interlimb coordination.</a> Brain Struct. Funct. 220 (6), 3513-3536 (2015).</li>
<li>Sathyanesan, A., Kundu, S., Abbah, J., Gallo, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neonatal+brain+injury+causes+cerebellar+learning+deficits+and+Purkinje+cell+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Neonatal brain injury causes cerebellar learning deficits and Purkinje cell dysfunction.</a> Nat. Commun. 9 (1), 3235(2018).</li>
<li>Sathyanesan, A., Gallo, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebellar+contribution+to+locomotor+behavior%3A+A+neurodevelopmental+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Learn+Mem%22%5BJournal%5D)">Cerebellar contribution to locomotor behavior: A neurodevelopmental perspective.</a> Neurobiol. Learn Mem. 165, 106861(2019).</li>
<li>McKenzie, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+skill+learning+requires+active+central+myelination%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Motor skill learning requires active central myelination.</a> Science. 346 (6207), 318-322 (2014).</li>
<li>Xiao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+production+of+new+oligodendrocytes+is+required+in+the+earliest+stages+of+motor-skill+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Rapid production of new oligodendrocytes is required in the earliest stages of motor-skill learning.</a> Nat. Neurosci. 19 (9), 1210-1217 (2016).</li>
</ol>

Yazarların ifşa edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Erasmus Merdiveni, motor fenotip değerlendirmesi için mevcut yaklaşımların ötesinde büyük avantajlar sunmaktadır. Testin yapılması kolaydır, otomatikleştirilir, tekrarlanabilir ve araştırmacıların tek bir fare kohortu kullanarak motor davranışın çeşitli yönlerini ayrı ayrı değerlendirmesine olanak tanır. Mevcut çalışmada, tekrarlanabilirlik, cihazın özelliklerinden, deneysel tasarımdan ve analiz yöntemlerinden yararlanan az sayıda WT faresi ile sağlam verilerin üretilmesine izin verdi. Örneğin, geleneksel ışın yürüyüşü t...

Farelerde motor fenotipleri değerlendirmek için çeşitli testler geliştirilmiştir. Her test, motor davranışın belirli bir yönü hakkında bilgi verir1. Örneğin, açık alan testi genel hareket ve kaygı durumu hakkında bilgi verir; rotarod ve yürüyen kiriş koordinasyon ve denge testleri; Ayak izi analizi yürüyüşle ilgilidir; zorla veya gönüllü fiziksel egzersizde koşu bandı veya koşu tekerleği; Ve karmaşık tekerlek, motor beceri öğrenimi ile ilgilidir. Fare motor fenotiplerini analiz etmek için, araştırmacılar bu testleri sırayla yapmalıdır, bu da çok fazla zaman ve çaba ve genellikle birkaç hayvan kohortu gerektirir. Hücresel veya devre düzeyinde bilgi varsa, araştırmacı normalde ilgili bir yönü izleyen ve oradan takip eden bir testi tercih eder. Bununla birlikte, motor davranışın farklı yönlerini otomatik bir şekilde ayırt eden paradigmalar eksiktir.
Bu makale, farelerde çeşitli motor öğrenme özelliklerinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesine izin veren bir sistem olan Erasmus Ladder 2,3'ü kullanmak için bir protokolü açıklamaktadır. Başlıca avantajları, yöntemin tekrarlanabilirliği ve duyarlılığının yanı sıra motor zorluğu titre etme ve motor performanstaki eksiklikleri bozulmuş ilişkisel motor öğrenmeden ayırma yeteneğidir. Ana bileşen, farenin merdiven üzerindeki konumunu algılayan dokunmaya duyarlı sensörlerle donatılmış, alternatif yüksek (H) ve alçak (L) basamaklara sahip yatay bir merdivenden oluşur. Merdiven 2 x 37 basamaktan (L, 6 mm; H, 12 mm) birbirinden 15 mm aralıklı ve 30 mm boşluklu sol-sağ dönüşümlü olarak konumlandırılmıştır (Şekil 1A). Basamaklar, çeşitli zorluk seviyeleri oluşturmak, yani bir engel oluşturmak (yüksek basamakları 18 mm yükseltmek) için ayrı ayrı hareket ettirilebilir. Otomatik bir kayıt sistemi ve basamak modelinin modifikasyonlarını duyusal uyaranlarla ilişkilendiren Erasmus merdiveni, çevresel zorluklara yanıt olarak ince motor öğrenme ve motor performansın adaptasyonunu test eder (bir engeli simüle etmek için daha yüksek bir basamağın görünümü, koşulsuz bir uyaran [US]) veya duyusal uyaranlarla ilişki (bir ton, koşullu bir uyaran [CS]). Test, her biri 4 gün boyunca motor performansındaki iyileşmeyi değerlendiren iki farklı aşamadan oluşur ve bu süre zarfında fareler günde 42 ardışık denemeden oluşan bir seansa tabi tutulur. İlk aşamada, fareler "ince" veya "yetenekli" motor öğrenmeyi değerlendirmek için merdivende gezinmek üzere eğitilir. İkinci aşama, hareket eden hayvanın yolunda daha yüksek bir basamak şeklinde bir engelin sunulduğu aralıklı denemelerden oluşur. Tedirginlik, "zorlu" motor öğrenmeyi (yalnızca ABD'de yapılan denemeler) değerlendirmek için beklenmedik olabilir veya "çağrışımsal" motor öğrenmeyi değerlendirmek için işitsel bir tonla duyurulabilir (Eşleştirilmiş denemeler).
Erasmus merdiveni nispeten yakın zamanda geliştirilmiştir 2,3. Protokolün kurulması ve optimize edilmesi odaklanmış çaba gerektirdiğinden ve diğer motor eksiklikleri ortaya çıkarma potansiyelini ayrıntılı olarak araştırmadan serebellara bağımlı ilişkisel öğrenmeyi değerlendirmek için özel olarak tasarlandığından yaygın olarak kullanılmamıştır. Bugüne kadar, farelerde serebellar disfonksiyona bağlı ince motor bozuklukları ortaya çıkarma kabiliyeti ile doğrulanmıştır 3,4,5,6,7,8. Örneğin, olivary nöronlarında boşluk bağlantılarının bozulduğu connexin36 (Cx36) nakavt fareleri, elektrotonik eşleşme eksikliği nedeniyle ateşleme açıkları gösterir, ancak motor fenotipinin tam olarak belirlenmesi zordu. Erasmus merdiveni kullanılarak yapılan testler, serebellar motor öğrenme görevinde inferior olivary nöronlarının rolünün, uyaranların kesin zamansal kodlamasını kodlamak ve beklenmedik olaylara öğrenmeye bağlı tepkileri kolaylaştırmak olduğunu göstermiştir 3,4. Frajil X Sendromu (FXS) için bir model olan Frajil X Messenger Ribonükleoprotein 1 (Fmr1) nakavt faresi, prosedürel bellek oluşumunda daha hafif kusurlarla birlikte iyi bilinen bir bilişsel bozukluk sergiler. Fmr1 nakavtları, Erasmus Merdiveni'ndeki seanslara göre adım sürelerinde, deneme başına yanlış adımlarda veya motor performans iyileşmesinde önemli bir fark göstermedi, ancak yürüme düzenlerini vahşi tip (WT) yavrularına kıyasla aniden ortaya çıkan engele göre ayarlayamadıve bu da belirli prosedürel ve çağrışımsal bellek eksikliklerini doğruladı 3,5. Ayrıca, bozulmuş Purkinje hücre çıkışı, potansiyasyon ve moleküler tabaka internöron veya granül hücre çıktıları dahil olmak üzere serebellar fonksiyonda kusurları olan hücreye özgü fare mutant hatları, verimli adım modellerinin değişmiş edinimi ile motor koordinasyonda ve merdiveni geçmek için atılan adım sayısında problemler sergiledi6. Yenidoğan beyin hasarı, serebellar öğrenme eksikliklerine ve Erasmus Merdiveni 7,8 ile de tespit edilebilen Purkinje hücre disfonksiyonuna neden olur.
Bu videoda, davranış odasının kurulumunu, davranışsal test protokolünü ve sonraki veri analizini ayrıntılarıyla anlatan kapsamlı bir adım adım kılavuz sunuyoruz. Bu rapor, erişilebilir ve kullanıcı dostu olacak şekilde hazırlanmıştır ve özellikle yeni gelenlere yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Bu protokol, motor eğitiminin farklı aşamaları ve farelerin benimsediği beklenen motor kalıpları hakkında fikir verir. Son olarak, makale, protokolün diğer araştırma bağlamlarına uyarlanması ve uygulanması için değerli öneriler ve önerilerle tamamlanmış, güçlü bir doğrusal olmayan regresyon yaklaşımı kullanarak veri analizi için sistematik bir iş akışı önermektedir.

<table><tbody><tr><td>C57BL/6J fareler (Mus musculus)</td><td>Charles Rivers</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Erasmus Ladder cihazı</td><td>Noldus, Wageningen, Hollanda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Erasmus Ladder 2.0 yazılımı</td><td>Noldus, Wageningen, Hollanda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Excel yazılımı</td><td>Microsoft&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sigmaplot yazılımı</td><td>Systat Yazılım A.Ş.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

erasmus merdiveni kullanılarak farelerde İnce ve İlişkisel motor Öğrenmenin İzlenmesi

Monitoring Fine and Associative Motor Learning in Mice Using the Erasmus Ladder

Davranış, eylemlerle şekillenir ve eylemler güç, koordinasyon ve öğrenme gibi motor becerileri gerektirir. Yaşamı sürdürmek için gerekli olan davranışların hiçbiri, bir pozisyondan diğerine geçiş yeteneği olmadan mümkün olmazdı. Ne yazık ki, motor beceriler çok çeşitli hastalıklarda tehlikeye girebilir. Bu nedenle, hücresel, moleküler ve devre seviyelerinde motor fonksiyonların mekanizmalarını araştırmak ve motor bozuklukların semptomlarını, nedenlerini ve ilerlemesini anlamak, etkili tedaviler geliştirmek için çok önemlidir. Fare modelleri bu amaçla sıklıkla kullanılır.
Bu makale, Erasmus Merdiveni adı verilen otomatik bir araç kullanılarak farelerde motor performansın ve öğrenmenin çeşitli yönlerinin izlenmesine izin veren bir protokolü açıklamaktadır. Tahlil iki aşamadan oluşur: farelerin düzensiz basamaklardan oluşan yatay bir merdivende ("ince motor öğrenme") gezinmek için eğitildiği bir başlangıç aşaması ve hareket eden hayvanın yolunda bir engelin sunulduğu ikinci bir aşama. Tedirginlik beklenmedik olabilir ("zorlu motor öğrenme") veya öncesinde işitsel bir ton ("çağrışımsal motor öğrenme") olabilir. Görevin yürütülmesi kolaydır ve otomatik yazılım tarafından tam olarak desteklenir.
Bu rapor, hassas istatistiksel yöntemlerle analiz edildiğinde, testten elde edilen farklı okumaların, küçük bir fare kohortu kullanılarak fare motor becerilerinin iyi izlenmesine nasıl izin verdiğini göstermektedir. Yöntemin, çevresel modifikasyonların neden olduğu motor adaptasyonlarının yanı sıra, motor fonksiyonlarından ödün veren mutant farelerde erken evre ince motor eksikliklerini değerlendirmek için oldukça hassas olacağını öneriyoruz.

Erasmus Ladder cihazı, kurulumu ve uygulanan protokol Şekil 1'de sunulmuştur. Protokol, dört kesintisiz ve dört meydan okuma oturumundan (her biri 42 deneme) oluşur. Her deneme, başlangıç ve bitiş hedef kutuları arasındaki merdivende bir koşudur. Oturumun başlangıcında, başlangıç kutularından birine bir fare yerleştirilir. 15 ± 5 sn ("dinlenme" durumu) ayarlanan bir süreden sonra ışık yanar (işaret 1, maksimum 3 sn için). Daha sonra fareleri kutudan çıkmaya ve karşı uca yürümeye teşvik etmek...

Bu makale, Erasmus Merdiveni adı verilen bir cihaz kullanılarak, ince motor performansın non-invaziv ve otomatik bir değerlendirmesinin yanı sıra zorluklar üzerine uyarlanabilir ve çağrışımsal motor öğrenmeye izin veren bir protokol sunmaktadır. Görev zorluğu, majörden ince derecelere kadar değişen motor bozukluğunu tespit etmek için titre edilebilir.

Erasmus Merdiveni Kullanılarak Farelerde İnce ve İlişkisel Motor Öğrenmenin İzlenmesi

Behavior is shaped by actions, and actions necessitate motor skills such as strength, coordination, and learning. None of the behaviors essential for ...

Laboratuvarda beyin plastisitesini inceliyoruz. Hedeflerimizden biri, devreye giren nöral devreleri ve mekanizmaları tanımlamak ve hastalıkta neyin yanlış olduğunu anlamaktır, böylece eksik olan müdahaleler için uygun hedefler bulabiliriz. Kritik ihtiyaçlarımızdan biri, sağlıklı farelerde ve hastalık modellerinde genetik manipülasyonların etkisini değerlendirmek, plastisiteyi indüklemek ve değerlendirmek için sağlam eğitim protokollerine sahip olmaktır.Mevcut araştırmalar, fare davranışını değerlendirmek için hassas, çok yönlü ve otomatik tekniklere ihtiyaç duymaktadır. Esas olarak motor davranışsal öğrenme ile ilgileniyoruz ve geleneksel testler, önemli ölçüde zaman ve kaynak tüketen sıralı uygulama gerektiriyor. Ayrıca, geleneksel testler her zaman yeterli doğruluğa sahip değildir.Bununla birlikte, Erasmus Ladder, tek bir otomatik kurulumda motor öğrenmenin gelecekteki açıklamalarına ve analizlerine izin verir. Mevcut paradigmalar genellikle motor davranışın belirli yönlerine odaklanırken, yaklaşımımız ince motor öğrenme, motor öğrenmeye meydan okuma ve ilişkisel motor öğrenme arasında otomatik ve invaziv olmayan bir şekilde ayrım yapmayı ve mevcut metodolojilerdeki bir boşluğu doldurmayı amaçlamaktadır. Testin yapılması kolaydır, otomatiktir, tekrarlanabilir ve araştırmacıların tek bir fare kohortu kullanarak motor davranışın farklı yönlerini ayrı ayrı incelemelerine olanak tanır.Otomatik yazılım ve ayarlanabilir parametreler, veri toplama ve analizinin kesinliğini ve ayrıca protokolün bilimsel soruya göre çok yönlülüğünü ve özelleştirilmesini duyurur. Laboratuvarımız, motor adaptasyonu ve altta yatan nöronal mekanizmaları araştırmak için hücresel ve moleküler teknikleri birleştirerek Erasmus Ladder protokollerini daha da geliştirmeye odaklanacaktır. Özellikle, projelerimizden biri, dismiyelinizan hastalığı olan hastalar için tedavi bulmaya yardımcı olabilecek karmaşık motor beceri öğrenimi sırasında tetiklenen bir fenomen olan miyelin plastisitesine odaklanmaktadır.

monitoring-fine-associative-motor-learning-mice-using-erasmus

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Görev yürüyen merdiven basamak yetenekli yürüme değerlendirmek ve ön ayakları ve hindlimb, yerleştirme adım ve ekstremite arası koordinasyon ölçmek için yeni bir testtir.

Görev Yürüyüş Merdiven Basamak: Puanlama Sistemi ve Pratik Uygulama.

Protokoller iki de kurulan motor koordinasyon görevleri, hızlandırılması rotarod ve yatay çubuk, son zamanlarda Oxford geliştirilen iki test, statik çubuklar ve paralel bar sunulmaktadır. Bu testler motoru potansiyel olarak kendi başlarına ilgi bozuklukları yanı sıra davranış diğer alanlarda testlerde değişkenlerin olmak algılayabilir.

Farelerde Motor Koordinasyon Ölçüm

Kemirgen edimsel koşullama için tam otomatik protokol önerilmiştir. Protokol bu kontrol etkileri sinirsel aktivite yatan Sensorimotor entegrasyon ve bilişsel kontrolü deneyleri için ölçüde araştırmak için davranışsal olayların hassas zamansal kontrolüne dayanır.

Duyusal Entegrasyon ve Bilişsel Kontrol Deney için tam otomatik Kemirgen Yastıkları Protokolü

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

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

Çalışmada motor açıkları sıçanlarda miktar otomatikleştirmek amaçladık. İlk değerlendirme modeli motor kaybı meydana gelen bir intracortical elektrot implantasyon motor korteks değerlendiriyor. Biz geliştirme ve kolayca adapte edilebilir, basit ve kullanıma hazır yazılım kodlama kullanarak bir izleme algoritma kullanımı raporu.

Basit, kolay ulaşılabilir yazılım kullanarak sistem izleme roman tek bir hayvan Motor işlevi

İki tırmanma elyafına bağımlı ilişkisel öğrenme görevi sırasında hayvan davranışlarını izlemek için tek bir platform geliştirdik. Düşük maliyetli tasarım, fiber ile ilişkili serebellar aktiviteye tırmanmaya yönelik optogenetik veya görüntüleme deneyleriyle entegrasyona izin verir.

Beyinciğe Bağımlı Duyusal İlişkisel Öğrenmeyi İzlemek için Esnek Bir Platform

Burada, sanal gerçeklik (VR) kullanarak fare uzamsal öğrenimini araştırmak için basitleştirilmiş bir açık kaynaklı donanım ve yazılım kurulumu sunuyoruz. Bu sistem, bir mikrodenetleyici ağı ve kullanımı kolay bir Python grafik yazılım paketi çalıştıran tek kartlı bir bilgisayar kullanarak bir tekerlek üzerinde çalışan kafası kısıtlanmış bir fareye sanal bir doğrusal iz görüntüler.

Kafası kısıtlanmış farelerde uzamsal öğrenmenin ölçülmesi için açık kaynaklı bir sanal gerçeklik sistemi

Burada, yakın zamanda geliştirilen çok yönlü bir davranış testi olan merdiven kirişi testi için bir protokol sunuyoruz. Bu test, motor performansı değerlendiren geleneksel davranış testlerine göre, merkezi sinir sistemindeki tiroid hormonu etkisindeki bir kusurun neden olduğu ince serebellar ataksiyi tespit etme avantajına sahiptir.

Tiroid hormonunun serebellar fonksiyon üzerindeki etkilerini araştırmak için çok yönlü, davranışsal bir yöntem

Bu makale, büyük stroklu farelerde yüksek oranda ötelemeye dayalı ve bağımsız olarak kanıtlanmış fare Vuruş Birimi (mSU) kavramını yürütmek için bir protokol sunar. Ayrıca, farelerde fokal deneysel inme ölçeğinin yürütülmesi için standart bir protokol sağlar, bu da uzun vadede bile tespit edilen inme fokal eksikliklerini değerlendirir.

Translasyonel Fare İnme Çalışmaları için Standartlaştırılmış Nörolojik Skorlama ile Fare Vuruşu Birimi Protokolü

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

Öğrenin, farelerde ince motor öğrenmeyi Erasmus Merdiveni ile otomatik olarak değerlendirme yöntemini. Bu protokol, sağlıklı ve hastalık modellerinde motor davranışları ve sinirsel mekanizmaları çalışmak için hassas bir çerçeve sunar.

Erasmus Merdiveni Kullanılarak Farelerde İnce ve İlişkisel Motor Öğrenmenin İzlenmesi

Daha fazla video keşfet