Study Motor Skill Læring ved Single-pellets Reaching Oppgaver i Mus

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

Vedvarende praksis forbedrer presisjonen av koordinerte bevegelser. Her introduserer vi en single-pellet nådde oppgave, som er designet for å vurdere læring og hukommelse av forbena ferdigheter hos mus.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Chen, C. C., Gilmore, A., Zuo, Y. Study Motor Skill Learning by Single-pellet Reaching Tasks in Mice. J. Vis. Exp. (85), e51238, doi:10.3791/51238 (2014).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Reaching for og hente objekter krever presise og koordinerte motoriske bevegelser i forbena. Når musene er gjentatte ganger opplært til å forstå og hente mat belønninger plassert på et bestemt sted, deres motor ytelse (definert som nøyaktighet og hastighet) forbedrer gradvis over tid, og platåer etter vedvarende trening. Når en slik nå ferdighet er mestret, gjør sitt videre vedlikehold krever ikke konstant praksis. Her introduserer vi en single-pellet nådde oppgave å utrede anskaffelse og vedlikehold av dyktige forbena bevegelser i mus. I denne videoen, vi først beskrive atferd av mus som er vanlig forekommende i denne læring og hukommelse paradigmet, og deretter diskutere hvordan å kategorisere disse atferd og kvantifisere de observerte resultatene. Kombinert med muse genetikk, kan dette paradigmet benyttes som en atferds plattform for å utforske de anatomiske grunnlaget, fysiologiske egenskaper, og molekylære mekanismer for læring og hukommelse.

Introduction

Forstå mekanismene bak læring og hukommelse er en av de største utfordringene i nevrovitenskap. I motorsystemet, er oppkjøpet av nye motoriske ferdigheter med praksis ofte omtalt som motorisk læring, mens tilbakeholdelse av tidligere lært motoriske ferdigheter er å anse som motor minne en. Å lære et nytt motoriske ferdigheter er vanligvis gjenspeiles i forbedring av ønsket motorytelse over tid, helt til et punkt når motoriske ferdigheter er enten perfeksjonert eller tilfredsstillende konsekvent. For de fleste tilfeller kan den ervervede motor minnet vedvare i lang tid, selv i fravær av praksis. Hos mennesker, har bildediagnostiske undersøkelser med positronemisjonstomografi (PET) og funksjonell magnetisk resonans imaging (fMRI) vist at primære motor cortex (M1) aktivitetsendringer i løpet av anskaffelsesfasen av motoriske ferdigheter læring 2-4, og midlertidige forstyrrelser av M1 aktivitet ved lavfrekvente transkranial magnetisk stimulering fører til betydeficantly forstyrret oppbevaring av motor atferds forbedring fem. Tilsvarende forbena-spesifikk trening i rotter induserer funksjonelt og anatomisk plastisitet i M1, eksemplifisert ved økning av både c-fos aktivitet og synapse / nevron forholdet i M1 kontralateralt til den trent forbena under sen fase av motoriske ferdigheter læring seks. Videre, en tilsvarende opplæring paradigme styrker også lag 2/3 horisontale forbindelser i kontralaterale M1 tilsvarer trent forbena, noe som resulterer i redusert sikt (LTP) og forbedret langsiktig depresjon (LTD) etter rotter skaffe oppgavene 7. Slike synaptisk modifikasjon, men er ikke observert i M1 kortikale regioner som tilsvarer utrent forbena og bakbena 8.. Alternativt, når M1 er blitt skadet ved hjerneslag, er det dramatiske mangler i forbena spesifikke motoriske-ferdigheter 9. Mens de fleste av motoratferdsstudier har blitt utført på mennesker, apes, og rotter 2-8,10-17, mus blitt et attraktivt modellsystem på grunn av sin kraftige genetikk og lave kostnader.

Her presenterer vi en forbena bestemt motor-ferdigheter læring paradigmet: en enkelt-pellet nådde oppgave. I dette paradigmet, er mus opplært til å utvide sine forbein gjennom en smal spalte for å forstå og hente mat pellets (hirse frø) plassert på et fast sted, en atferd analogt til å lære bueskyting, dart-kasting, og skytebasket i menneskelig. Dette nådde oppgaven har blitt forandret fra tidligere rotte studier som har vist lignende resultater mellom mus og rotter 18. Ved hjelp av to-foton transkranial bildebehandling, har tidligere arbeidet vårt fulgt dynamikken i dendrittutløperne (postsynaptiske strukturer for flertallet eksitatoriske synapser) over tid i løpet av denne treningen. Vi fant at en enkelt treningsøkt førte til raske fremveksten av nye dendrittutløperne på pyramidale nevroner i motoren cortex kontralateralt til den trent forbena. Subsequent opplæring av det samme nå oppgave fortrinnsvis stabilisert disse lærings-indusert pigger, som varte lenge etter trening avsluttet 19. Videre pigger som fremkom under repetisjoner for å nå oppgaven tendens til å klynge sammen dendritter, mens pigger dannet under tandem utførelse av nå oppgave og en annen forbena spesifikke motor oppgave (dvs. pasta håndtering oppgaven) ikke klynge 20.

I dagens video, vi beskriver steg-for-steg oppsettet av denne atferds paradigmet, fra den innledende mat deprivasjon å forme, og til motor trening. Vi beskriver også de vanligste atferd av mus i løpet av prosessen med å gjennomføre denne atferds paradigmet, og hvordan disse atferd er kategorisert og analysert. Avslutningsvis diskuterer vi de forholdsregler som trengs for å praktisere en slik lærings paradigmet og de problemer som kan oppstå under dataanalyser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Eksperimenter er beskrevet i dette manuskriptet ble utført i samsvar med de retningslinjer og bestemmelser fastsatt av University of California, Santa Cruz Institutional Animal Care og bruk komité.

En. Setup (se også Materials List)

  1. Bruk hirse frø som mat pellets.
  2. Bruk en skreddersydd klart pleksiglass trening kammer (20 cm høy, 15 cm dyp, og 8,5 cm bred, målt fra utsiden, med tykkelsen på pleksiglass 0,5 cm) som inneholder tre vertikale slisser (ett slit på "forme" kanten, og to åpninger på motsatt 'trening' kanten). De vertikale åpninger bør være 0,5 cm bred og 13 cm høy og være plassert på frontveggen av boksen: i sentrum, på venstre side, og på høyre side (figur 1A).
  3. Bruk en skråstilt skuff for å holde frøene som brukes under forme økter. Skuffen kan være skreddersydd fra tre glassplater (Figur 1b).
  4. Forberedelsere en mat-plattform (8,5 cm lang, 4,4 cm bred, og 0,9 cm høy). Denne maten plattformen er plassert i den fremre side (mot trener) av opplæringen kammeret under trening. Det er to divot sporene på mat plattform for posisjonering frø, ett spor til venstre, og det andre sporet på høyre side. De divots er 0,3 cm fra langsiden, og 2,4 cm fra bredden kanten (figur 1C). Venstre og høyre divot luker svarer til venstre og høyre spalte i mus trening kammeret og brukes til trening av dominante forelimbs. Hensikten med å ha disse divot sporene er å sikre at frøet legges jevnt på samme sted for hver nådde forsøk.
  5. Under øktene har i hånden en pinsett, veiing skala, og stoppeklokke.

2. Mat Deprivasjon (2 dager)

  1. Vei hver mus for å få en baseline kroppsvekt før mat deprivasjon.
  2. Mat-begrense mus for to dager å initiere kroppsvekttap. Som en generell utgangspunkt, blir mus som fikk 0,1 g av mat per 1 g kroppsvekt per dag (for eksempel en mus som veier 15 g, vi vanligvis starte med 1,5 g av mat). Juster mengde mat basert på referansekroppsvekt, graden av vekttap, kjønn og alder hos mus. Mens kroppsvekt kan fortsette å avta litt mer under formingsfasen, for eksempel redusert kroppsvekt (dvs. ~ 90% av den opprinnelige utgangsvekten) opprettholdes gjennom hele trenings (figurene 2A og 2B). Mengden av mat er nødvendig for å opprettholde musekroppsvekt er vanligvis den samme som den mengde som brukes i begrensning.

Tre. Shaping (3-7 dager)

  1. Gruppe habitat akklimatisering (dag 1): Sett to mus i treningskammeret samtidig. Plasser ca 20 frø / mus inne i kammeret for sitt forbruk. Tillat musene å bo i kammeret i 20 min og deretter sette dem tilbake i deres hjemburet.
  2. Individuell habitat akklimatisering (Dag 2): Den samme oppsett som i trinn 3.1, men plasserer mus inn i trening kammeret individuelt. Formålet med gruppen og individuell habitat akklimatisering er å få mus kjenner både trening kammeret og hirse frø.
  3. Fastsettelse av forbena dominans (Dag 3 og senere): Plasser enkelt slit siden av trening kammeret vendt nedover (figur 1D). Fyll mat skuffen med frø. Trykk maten skuffen mot den fremre vegg av opplæringen kammeret for å tillate frøene tilgjengelig for musen. Plasser mus inn i buret individuelt. Hvis de er tilstrekkelig interessert i frøene som ligger på mat skuffen, ville de pløye gjennom spalten for å få frø innsiden. De vil deretter plukke opp frøene og fortære dem. "Shaping" anses ferdig når begge av følgende kriterier er oppfylt: 1) musen gjennomfører 20 rekkende forsøk innen 20 min, og 2) mer enn 70% delene er performed med ett forbena.

Merknader:

  1. Hvis musen bruker sin tunge til å få frøene inn i kammeret, flytte skuffen tilbake fra slit litt. Økningen i nå avstand fraråder musen til å bruke tungen til å skaffe frø og derfor letter sin forbena nå.
  2. Hvis musen ikke kan fullføre forme innen en uke, slipp den fra eksperimentet.

4. Trening (8 + dager)

  1. Plasser dobbel-spalten side av opplæringen kammeret vendt nedover (figur 1E).
  2. Plasser mus i bur enkeltvis. Sett individuelle frø på mat-plattformen i divot tilsvarer den foretrukne labben (dvs. for den høyrehendt mus, bruke splitten på musens høyre side).
  3. Observer mus nådde oppførsel og vurdering i henhold til de følgende kategorier:
    1. Suksess: Musen kommer med foretrukne labben, griper og retrieves frøet, og mater den inn i munnen sin.
    2. Drop: Musen kommer med foretrukne labb, griper frø, men synker den før du setter den inn i munnen sin.
    3. Fail: Musen kommer med foretrukne labben mot sæd, men det enten savner frø eller slår den av fra holdeplaten.
  4. Trene musene for 30 rekkende forsøk på foretrukne lem eller 20 min (det som inntreffer først) per dag.
  5. Plasser musene tilbake til sine hjem bur etter trening og gir daglig mat quantum.

Merknader:

  1. I noen tilfeller, når mus, selv når det ikke er noen frø plasseres på mat-plattformen. Slike delene regnes som "i-forgjeves delene" og er ikke regnet med i det totale antallet rekkende forsøk. For å motvirke "i-forgjeves delene", for å trene musene gå tilbake til den andre enden av opplæringen kammeret før du legger neste frø. En lignende strategi er blitt brukt i rottes for en lignende atferds oppgave 21. Mus noen ganger også nå med nonpreferred pote i nærvær av frøet. Disse delene anses 'kontralaterale delene' og teller ikke med i det totale antall delene heller.
  2. For å begrense atferds variasjoner på grunn av svingninger i døgnrytmen, utføre alle former og treningsøkter på samme tid på dagen, under normale våkne timer for mus.
  3. For å unngå atferds variasjon på grunn av forskjellige trenere, sørge for at samme person trener samme mus gjennom hele forsøket.
  4. Oppmerksomhet på mus er kritisk for denne adferdstesten. Tren mus i en separat og stille rom for å minimere miljø forstyrrelse.
  5. Mus kan trenes med mer enn 30 når daglig (f.eks 50 delene). Økende antall rekk forsøk gjør det mulig å undersøke atferds forbedring innen samme treningsøkten.

5. Daten Kvantifisering

Det er mange måter å kvantifisere mus oppførsel etter trening. To mest straight-forward analyser er:

  1. Suksess rate = vellykkede når over totale rekkende forsøk, presentert som prosent. Drop og feilrater kan plottes på samme måte.
  2. Hastighet på suksess = antall vellykkede forsøk dividert med tid, presentert som vellykkede delene per minutt. I de fleste tilfeller fortsetter hastigheten av suksess for å øke, selv når suksessraten oppnår platået.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Læringskurve:

Mestring av en motoriske ferdigheter krever ofte vedvarende praksis over tid. En typisk gjennomsnittlig lære kurve er sammensatt av to faser: en første anskaffelse fase der suksessraten øker progressivt, og en senere konsolideringsfasen når suksessraten nådd platået (figur 2C). Det bør bemerkes læringskurver enkelte mus variere; forskjellige mus tar forskjellig antall dager for å nå platå, og de individuelle læringskurver er vanligvis ikke så glatt som den gjennomsnittlige ett. En annen måte å presentere musens forbedring av rekkende ferdigheter er hastigheten på suksess, noe som gjenspeiler den generelle motorytelse ved å ta kontoer av den nådde hastigheten samt nøyaktigheten. Generelt holder hastigheten på suksess bedre etter musen når sitt platå suksessrate (figur 2D).

I tillegg til individuell variasjons ytelse, noen mus ikke klarer å lære oppgaven (figur 2E). Disse "nonlearners" vanligvis gjør første forsøk på å nå for frøene, men av ukjente grunner fungerer dårlig til tross for repeterende trening. De generelt mister interessen i å nå for frøene etter kontinuerlig mislykkede forsøk og stoppe nå etter 6-8 dager. I motsetning til noen mus er over-formet (figur 2E). Disse overformet mus starter som regel med en svært høy suksessrate (> 40%), og gjør ikke signifikant forbedring (dvs. 15% økning i suksessrate i forhold til første dag med trening) i motorytelse med etterutdanning. Deres læringskurver holde relativt flat, eller kanskje til og med redusere med etterutdanning.

Motor minne:

Våre tidligere data antyder at når en motor dyktig bevegelse beherskes gjennom repetitive praksis kan den lagres som en form for motor-minne og videre praktiskCES er ikke nødvendige for vedlikehold sin 19. Denne motoren minne kan måles ved å stoppe treningen etter mus har nådd platå suksess priser, og teste deres prestasjoner etter en utvidet hvileperiode (f.eks et par måneder). Omskoleres mus vanligvis starter med sammenlignsuksessrate som har observert på slutten av tidligere trening, og opprettholde høy suksessrate i påfølgende dager. Derimot, alder-matchet naive mus vanligvis starter med betydelig lavere suksessrate og gradvis forbedre sine prestasjoner med praksis 19 (Figur 2F). Mens en sulte (2 dager) før starten av omtrening er nødvendig, å omforme den tidligere trent mus er ikke nødvendig.

Figur 1
Figur 1. Utforming av musetreningkammer. A. Et fotografi av treningskammeret, med dimensjoner som er angitt. B. Et fotografi av formings frø skuffen, laget av tre sider er limt sammen og plassert i fronten av formingskammeret. En haug av hirse frø er plassert på bunnen av frø skuffen. C. Et fotografi av mat skuffen for trening, plassert foran treningen kammeret. En hirse frø plasseres på divot (pekt ved piler) som korresponderer med riktig forbena trening. Dimensjoner og plassering av divot er angitt på bildet. D. En tegneserie tegning av formingskammeret. Enkelt-sliss side av treningskammeret er plassert vendt nedover. Frø er plassert foran den midtre sliss og mus kan bruke begge poter å pløye frøene. E. En tegneserie tegning av treningskammeret. Den doble slisser side av treningskammeret er plassert vendt nedover. Et frø plasseres på mat magasinet foran kammeret slit svarende til den foretrukne lem (i dette tilfellet høyre forbena). (D og E, endret fra Xu et al. 19). Klikk her for å se større bilde.

Fig. 2
Figur 2. Representative resultater fra mus med én pellet rekkende aktiviteter. A. En generell tidslinje for den eksperimentelle design. B. Et eksempel på vekttap for en enkelt mus i løpet av en sulte (F), forming av (S), og opplæring (T). C . Gjennomsnittlig suksessrate bedre over tid under trening (n = 39). D. gjennomsnittlig hastighet på suksess fra samme gruppe mus presentert i C. E. Suksess priserunder trening for en over-formet mus og en nonlearning mus. F. Motor ytelsen pretrained (n = 14) og naive (n = 10) voksne mus i løpet av fire dagers opplæring (modifisert fra Xu et al. 19). Alle data er presentert som gjennomsnitt ± SEM, ***, p <0,001. Klikk her for å se større bilde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Viktigheten av å forme fasen:

På grunn av økt angst fra å være i et ukjent miljø, er det vanligvis vanskelig for mus til å bli opplært i en roman miljø 21,22. Derfor er målet med å forme til å bli mus med trening kammeret, trener (dvs. redusere sine angst nivåer), og krav oppgaven (dvs. å identifisere frø som matkilde). Et annet mål med utformingen er å bestemme de foretrukne lemmer av individuelle mus for fremtidig trening. Under utformingen, er det avgjørende at musene er ikke over-formet, fordi det kan gi uønskede "rekkende praksis økter", som ville feilaktig blåse suksessraten i den første læringsfase, noe som resulterer i ingen eller liten påfølgende forbedring av suksessrate i senere trening (figur 2E). I disse tilfellene, snarere enn bare pløyer frøet inn i buret og deretter plukke den opp for å spise, over-formetmus allerede begynt å utvikle rekkende ferdigheter under formingsfasen. Den eneste måten å begrense over-shaping er ivrig observasjon under formings økter. Over-formet mus bør utelukkes fra dataanalyse. På den annen side er det like viktig at mus som ikke er under-formet. Hvis musen ikke gjenkjenner hirse frø som matkilde, hvis musen er ukjent med oppgaven kravet, og / eller hvis musen er altfor engstelig, det vil oppleve problemer under treningene og vil trolig ende opp som en nonlearner (Figur 2E, også se "nonlearners" nedenfor).

Implementering forsvarlig kontroll:

For å bestemme hvorvidt den tilknyttede endringer skyldes nå spesifikke motor læring, er det viktig å implementere forskjellige former for kontroll. Flere kontroller kan brukes: 1) Den generelle kontrollgruppe: i denne gruppen, trenger mus ikke oppleve trening eller shaping, men mat begrensning, denmat belønning (frø), og håndtering. 2) Utforming kontrollgruppen: mus i denne gruppen erfaring formingsperioden som beskrevet ovenfor (se protokoller), men de er ikke trent senere. I stedet blir de plassert i opplæringen bur i 20 min, og følger med ca 20 frø / mus. Utformingen kontrollgruppen er nyttig for å avgjøre om opplevelsen av å forme perioden forårsaket noen plastisitet i de interesserte hjerneområder. 3) Aktiviteten kontrollgruppen: i denne gruppen, mus oppleve nøyaktig de samme betingelser som de trente mus unntatt i opplæringsperioden, er frøet alltid plasseres utenfor den nå rekkevidde eller holdt av trener. Derfor, er aktiviteten av forbena muskler lik den trente mus, men musene i kontrollgruppen aktivitet, i motsetning til de trente mus, ikke erverve rekk ferdigheter. Å fremme kontinuerlig rekk forsøk, er frø jevne falt i opplæringen kammeret fra nå slit, og mus ville plukke opp seeds for forbruk. De fleste av aktivitetskontroller gi opp nå etter 6-8 dager med trening.

Nonlearners:

Det er usikkert hvorfor noen mus lære, mens andre ikke gjør det. Spekulere fra våre erfaringer, kan noen av disse nonlearners skyldes feil dom pote preferanse, og kjøpet av dyktige bevegelse er hemmet ved å trene nondominant lem. Det er også mulig at under-shaping er ansvarlig for disse nonlearners, for disse musene er ikke klart på oppgaveplikten og / eller ennå ikke komfortabel med testmiljøet. Andre mulige årsaker kan miste vekt for hurtig og / eller for mye vekttap, mens andre kan ha mistet ikke tilstrekkelig vekt, i hvilket enten scenario vil resultere i redusert sult nivå og hindret motivasjon for å nå for maten, og dermed gjøre læringsprosessen vanskelig . Uavhengig av årsakene, disse nonlearners ikke erverve eller mestre rekkende ferdigheter, og kan være treated som en ytterligere form for kontrollgruppen, sammenfallende med forskjellige typer av kontroller som er nevnt ovenfor.

Kretser for motorisk læring og hukommelse:

Mange områder av hjernen har blitt identifisert til å være involvert i motorisk læring. I tillegg til den primære motor cortex 6,7,19,23, har mange andre hjerneregioner som den vesentlige nigra og ventrale tegmentale område 16,24, striatum 25 og hippocampus 26 også blitt foreslått å spille viktige roller i enkelt frø de når oppgaven introdusert her. Derfor kan den enkelt frø nå oppgaven være nyttig å studere mange diskriminerende regioner av gnager hjernen som er assosiert med motorisk læring. Videre er det en mengde andre motoriske oppgaver, hver med sin egen temporospatial mønster av motor utførelse, samt hjerne makro / mikrostrukturer involvert. For eksempel har akselerert rotarod blitt brukt til å studere langsiktige motor minne i både striatum og hippocampus 27, engasjerer forsinkelsen eye-blink condition respons implisitt prosedyre motorisk læring som hovedsakelig mediert av lillehjernen 28,29, mens oppgaven innkjørings hjulet avhenger av riktig funksjon av rygg striatum 30. Selv for de motoriske oppgaver som induserer synapse omorganisering i cortex (dvs. Capellini håndtering oppgave og single-pellet nådde oppgave), ulike sett av synapser er sannsynlig å bli involvert i ulike oppgaver 19. Slike data tyder på at hver motor oppgave kunne ha sin egen spesifikke nevrale koding, ved å rekruttere ulike hjerneregioner, nevronale populasjoner og synapse settene. Riktig eksperimenter bør brukes til å studere ulike strukturer i hjernen og motorkretser.

I sammendraget har vi innført en detaljert protokoll om hvordan du utfører den single-pellet nådde oppgave i mus. Dette pålitelig og gyldig protokoll vil være nyttig for fremtidige forskere som er interessert i å studere bikjemiske, strukturelle, fysiologiske, og genetiske endringer i mange diskriminerende regioner av musen hjernen som er assosiert med motorisk læring og hukommelse formasjon.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen interessekonflikt.

Acknowledgments

Dette arbeidet er støttet av et stipend (1R01MH094449-01A1) fra National Institute of Mental Health til YZ

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Training chamber in clear acrylic box For dimensions, see Figure 1A
Tilted tray for shaping Custom-made from glass slides, see Figure 1B
Food platform for training For dimensions, see Figure 1C
Millet seeds  Filtered from “Wild Bird Food Dove and Quail Blend Wild Bird Food” (All Living Things)
Forceps For placing the seeds
A weighing scale For daily body weight measurement
A stopwatch For time measurement during shaping/training sessions

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Schmidt, R. A. Motor Learning Principles for Physical Therapy. Foundations for Physical Therapy. Contemporary Management of Motor Control Problems, Proceedings of the II STEP Conference. Alexandria, VA. 49-63 (1991).
  2. Honda, M., Deiber, M. P., Ibanez, V., Pascual-Leone, A., Zhuang, P., Hallett, M. Dynamic cortical involvement in implicit and explicit motor sequence learning. A PET study. Brain. 121, 2159-2173 (1998).
  3. Karni, A., Meyer, G., Jezzard, P., Adams, M. M., Turner, R., Ungerleider, L. G. Functional MRI evidence for adult motor cortex plasticity during motor skill learning. Nature. 377, 155-158 (1995).
  4. Karni, A., et al. The acquisition of skilled motor performance: fast and slow experience-driven changes in primary motor cortex. Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 95, 861-868 (1998).
  5. Muellbacher, W., et al. Early consolidation in human primary motor cortex. Nature. 415, 640-644 (2002).
  6. Kleim, J. A., Hogg, T. M., VandenBerg, P. M., Cooper, N. R., Bruneau, R., Remple, M. Cortical synaptogenesis and motor map reorganization occur during late, but not early, phase of motor skill learning. J. Neurosci. 24, 628-633 (2004).
  7. Rioult-Pedotti, M. S., Friedman, D., Donoghue, J. P. Learning-induced LTP in neocortex. Science. 290, 533-536 (2000).
  8. Rioult-Pedotti, M. S., Friedman, D., Hess, G., Donoghue, J. P. Strengthening of horizontal cortical connections following skill learning. Nat. Neurosci. 1, 230-234 (1998).
  9. Farr, T. D., Whishaw, I. Q. Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (Mus musculus) after a focal motor cortex stroke. Stroke J. Cereb. Circ. 33, 1869-1875 (2002).
  10. Huang, V. S., Haith, A., Mazzoni, P., Krakauer, J. W. Rethinking motor learning and savings in adaptation paradigms: model-free memory for successful actions combines with internal models. Neuron. 70, 787-801 (2011).
  11. Smith, M. A., Ghazizadeh, A., Shadmehr, R. Interacting adaptive processes with different timescales underlie short-term motor learning. PLoS Biol. 4, (2006).
  12. Pavlides, C., Miyashita, E., Asanuma, H. Projection from the sensory to the motor cortex is important in learning motor skills in the monkey. J. Neurophysiol. 70, 733-741 (1993).
  13. Paz, R., Boraud, T., Natan, C., Bergman, H., Vaadia, E. Preparatory activity in motor cortex reflects learning of local visuomotor skills. Nat. Neurosci. 6, 882-890 (2003).
  14. Paz, R., Vaadia, E. Learning-induced improvement in encoding and decoding of specific movement directions by neurons in the primary motor cortex. PLoS Biol. 2, (2004).
  15. Plautz, E. J., Milliken, G. W., Nudo, R. J. Effects of repetitive motor training on movement representations in adult squirrel monkeys: role of use versus learning. Neurobiol. Learn. Mem. 74, 27-55 (2000).
  16. Hosp, J. A., Pekanovic, A., Rioult-Pedotti, M. S., Luft, A. R. Dopaminergic projections from midbrain to primary motor cortex mediate motor skill learning. J. Neurosci. 31, 2481-2487 (2011).
  17. Adkins, D. L., Boychuk, J., Remple, M. S., Kleim, J. A. Motor training induces experience-specific patterns of plasticity across motor cortex and spinal cord. 101, 1776-1782 (2006).
  18. Whishaw, I. Q. An endpoint, descriptive, and kinematic comparison of skilled reaching in mice (Mus musculus) with rats (Rattus norvegicus). Behav. Brain Res. 78, 101-111 (1996).
  19. Xu, T., et al. Rapid formation and selective stabilization of synapses for enduring motor memories. Nature. 462, 915-919 (2009).
  20. Fu, M., Yu, X., Lu, J., Zuo, Y. Repetitive motor learning induces coordinated formation of clustered dendritic spines in vivo. Nature. 483, 92-95 (2012).
  21. Whishaw, I. Q., Whishaw, P., Gorny, B. The structure of skilled forelimb reaching in the rat: a movement rating scale. J .Vis. Exp. (2008).
  22. Bailey, K. R., Crawley, J. N. Anxiety-Related Behavior in Mice. In Buccafusco JJ (Ed.) Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. Chapter 5, 2nd ed. CRC Press. Raton, FL. (2009).
  23. Yu, X., Zuo, Y. Spine plasticity in the motor cortex. Curr. Opin. Neurobiol. 21, 169-174 (2011).
  24. Qian, Y., Chen, M., Forssberg, H., Diaz Heijtz, R. Genetic variation in dopamine-related gene expression influences motor skill learning in mice. Genes Brain Behav. 12, 604-614 (2013).
  25. MacLellan, C. L., Gyawali, S., Colbourne, F. Skilled reaching impairments follow intrastriatal hemorrhagic stroke in rats. Behav. Brain Res. 175, 82-89 (2006).
  26. Hong, S. M., et al. Reduced hippocampal neurogenesis and skill reaching performance in adult Emx1 mutant mice. Exp. Neurol. 206, 24-32 (2007).
  27. Bureau, G., Carrier, M., Lebel, M., Cyr, M. Intrastriatal inhibition of extracellular signal-regulated kinases impaired the consolidation phase of motor skill learning. Neurobiol. Learn. Mem. 94, 107-115 (2010).
  28. McCormick, D. A., Lavond, D. G., Thompson, R. F. Neuronal responses of the rabbit brainstem during performance of the classically conditioned nictitating membrane (NM)/eyelid response. Brain Res. 271, 73-88 (1983).
  29. Molinari, M., et al. Cerebellum and procedural learning: evidence from focal cerebellar lesions. Brain. 120, 1753-1762 (1997).
  30. Willuhn, I., Steiner, H. Motor-skill learning in a novel running-wheel task is dependent on D1 dopamine receptors in the striatum. Neuroscience. 153, 249-258 (2008).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics