도달 작업은 앞다리 손재주와 운동 학습을 평가하기 위해 행동 신경 과학 분야에서 사용됩니다. 동물은 파스타 나 씨앗과 같은 음식 보상을 식욕을 돋우는 데 도달할 동기를 부여받습니다. 조준, 잡기, 파손 및 검색은 동물이 이러한 작업을 배우는 동안 획득하고 정제하는 몇 가지 새로운 기술입니다.

이 비디오는 행동 신경 과학자들이 숙련 된 도달을 연구하는 이유를 다루고, 도달 실험을 수행하기위한 프로토콜을 논의합니다. 마지막으로, 비디오는 또한 뇌 손상의 다양한 모델에서 숙련 된 앞다리 사용을 포함하는 몇 가지 특정 행동 실험을 검토할 것입니다.

도달 작업 프로토콜에 들어가기 전에 작업 측정에 도달하는 것이 발다리 사용에 대해 이야기해 보겠습니다. 설치류는 매우 손재주 포파를 가지고 있으며, 이는 우리가 손을 사용하는 방법과 유사한 방식으로 사용합니다. 작업에 도달하면 과학자들은 설치류가 발을 사용하여 음식 조각을 파악하고 회수하는 방법을 관찰할 수 있습니다. 이것은 앞포 손재주(forepaw 손재주)의 정량화 가능한 측정을 제공합니다.

이러한 작업은 동물이 굴곡및 확장, 축출 및 수양 및 회전과 같은 새로운 움직임 시퀀스를 배워야 합니다.

이 모터 학습은 뇌의 특정 영역의 활성화와 관련이 있습니다. 총신경 신호뿐만 아니라 미세한 운동 능력은 1 차 모터 및 전운동 코르티체로 구성된 운동 영역에서 시작되고 척수를 통해 적절한 근육으로 보내져 원하는 움직임을 생성합니다.

설치류는 모터 시스템이 인간과 유사하게 구성되어 있기 때문에 번역 모터 연구를위한 좋은 모델입니다. 이러한 모터 영역의 손상은 사람에서 손으로 사용하며 설치류에서 의전 사용이 사용되며, 그 중 후자는 도달 작업을 사용하여 측정할 수 있습니다.

과학자들이 작업에 도달하는 이유를 알고 있기 때문에 이러한 연구가 어떻게 이루어지는지 살펴보겠습니다. 테스트에 앞서 동물은 스트레스와 두려움 반응을 제한하기 위해 장치 및 음식 보상에 치료하고 노출되어야 합니다. 일반적으로 동물은 제한된 식단을 공급하며, 매일 도달 훈련 세션이 끝나면 음식이 제공됩니다. 이렇게 하면 테스트 시 동물이 앉아 있지 않습니다.

도달 작업은 세 개의 슬릿이 있는 특별히 설계된 챔버에서 수행됩니다. 설치류가 씨앗에 도달하는 작업에 대해 이야기해 봅시다. 이러한 유형의 실험의 경우 중앙 슬릿이 팔다리 선호도를 결정하는 데 사용되며 이 프로세스를 형성이라고 합니다. 이렇게 하기 위해 마우스는 한 세션에서 제한된 수의 경우 두 팔다리를 가진 씨앗에 도달할 수 있습니다. 성형 세션은 동물이 시간의 70 %의 1 사지와 미리 도달 을 전시 할 때까지 매일 실시됩니다. 그런 다음 선호하는 팔다리는 도달 단계에 있는 측면 슬릿을 위해 다이빙에 배치된 개별 씨앗에 능숙하게 도달할 수 있도록 훈련됩니다. 각 도달 시도는 성공, 낙하 또는 실패로 점수가 매겨집니다. 도달 훈련은 동물이 작업을 배울 수 있도록 며칠 동안 실시해야합니다. 마우스는 일반적으로 며칠 안에 고원에 도달합니다.

동물이 씨앗이 아닌 파스타에 도달하도록 훈련된 경우, 실험자는 중앙 슬릿만 사용하며, 훈련과 테스트를 모두 합니다. 전체 깊이를 뚫은 구멍이 뚫린 플라스틱 블록인 파스타 매트릭스는 마른 파스타로 채워져 챔버 앞에 놓입니다. 바람직한 사지는 마우스가 두 사지로 도달할 수 있도록 함으로써 결정됩니다. 이어서, 훈련은 선호하는 사지에 반대되는 매트릭스의 절반만 채우면 수행된다. 도달 세션당 깨진 파스타 조각의 수와 위치가 기록됩니다. 몇 주 동안, 마우스는 매트릭스의 더 크고 먼 부분을 취소하는 법을 배웁니다.

이제 앞다리 사용을 테스트하기 위한 기본 프로토콜을 검토한 후 이러한 작업을 사용하여 현재 몇 가지 실험에 대해 살펴보겠습니다.

행동에 도달하는 것은 치기 후에 현저하게 손상되고 재활 훈련의 모형은 치기에 영향을 받은 사지가 기능을 회복하는 얼마나 잘 영향을 미칠 수 있습니다. 여기서 과학자들은 뇌졸중의 마우스 모델에서, 비 paretic 또는 "좋은"사지와 보상 훈련은 도달 능력을 회복하기 위해 paretic 또는 "나쁜"사지의 능력을 손상한다는 것을 보여줍니다. 그러나, 직접 훈련 하는 paretic 사지 뇌졸중 후 시간이 지남에 따라 개선 결과.

시험에 도달하는 것 이외에, 파스타 또는 시리얼 취급 시험과 같은 설치류에 있는 외신 사용의 그밖 시험이 있습니다, 앞다리 손재주성의 다른, 더 다양한 측정을 제공하는. 뇌졸중 후, 설치류는 먹는 동안 파스타를 처리하는 데 사용되는 발 움직임에 적자를 보여줍니다. 척수 손상 의 모델에서, 포완 접촉, 손목 움직임 및 숫자 접촉을 포함한 시리얼 처리 패턴이 변경됩니다.

설치류의 작업에 도달하는 것과 마찬가지로 수정된 Brinkman 보드는 인간이 아닌 영장류에서 손재주를 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 이 테스트에서 원숭이는 각진 보드에 구멍에 놓인 음식 펠릿을 파악합니다. 한 쪽 팔의 사용을 손상시키는 척수 손상에 따라, 영향을받는 손에 의해 회수 된 펠릿의 수는 감소하고 시간이 지남에 따라 개선되지 않습니다. 대조적으로, 모터 피질에 있는 치기 후에, 영향 받은 손에 의해 회수된 펠릿의 수는 처음에 감소합니다, 그러나 시간이 지남에 따라 향상합니다.

당신은 단지 작업에 도달에 JoVE의 소개를 보았다. 이 비디오는 숙련 된 앞다리 사용과 관련된 원리와 신경 상관 관계, 도달 테스트를 수행하는 일반적인 프로토콜 및 뇌 또는 척수 손상 모델에서 앞다리 손재주 평가를 사용하는 일부 실험을 다루었습니다. 언제나처럼, 시청주셔서 감사합니다!