Name: the "motor" in implicit motor sequence learning: a foot-stepping serial reaction time task
Uploaded: 2018-05-03T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 39 s
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이 연구에 대 한 지원은 Yue 뒤에 메릴랜드 Kinesiology 대학원 연구 이니셔티브 기금의 대학에 의해 제공 되었다.

프로토콜은 메릴랜드 대학, 컬리지 파크에서 기관 검토 위원회에 의해 승인 지침에 따라 수행 되었다.
1. 실험 설정
<ol><li>그림 1a와 같이 모션 캡처 시스템을 설정 합니다. 4 m의 반경 가진 원형에 있는 8 개의 카메라를 배치 합니다. 참고: 번호와 카메라의 위치 수 있습니다 다양 한, 모든 카메라는 적절 하 게 참가자의 신체에 부착 된 모든 반사 마커의 명확한 비전을 얻기 위해 위치 제공.</li>
	<li>원의 중심에서 스테핑 스테이션을 설정 합니다. 위치를 "홈 위치" 스테핑 역의 중심에 다크 블루 느낌된 매트 고 앞, 뒤 및 측면 (그림 1b) 홈 위치를 둘러싼 빛 블루 펠트 매트 적용의 스테핑 대상 6 개를 배치 합니다. 목표와 개인의 스테핑 거리에 따라 홈 위치 사이의 거리를 결정 (발 스텝 SRT 작업 과정의 3 단계 참조).</li>
	<li>상태를 왔다 갔다 하는 작업을 제어 하려면 때 발 반환 시간을 감지 하는 홈 위치에서 2 개의 전기 고무 센서, 터치 할 때 아날로그 신호를 생성 하는 장소.</li>
	<li>23' 모니터 2 m 홈 위치 앞에 위치. 6 시각적 자극 공간 바닥에 그 6 단계별 목표와 일치 합니다.</li>
	<li>노트북에 설치 하는 컴퓨터 프로그램을 사용 하 여 시각적 자극의 모양 순서를 제어 합니다.</li>
	<li>노트북 데이터 출력 및 수집 장치를 사용 하 여 모션 캡처 시스템을 동기화 합니다.</li>
	<li>모션 캡처 카메라를 켜고 그들을 목표로 하는 각 카메라 스테핑 역 주변 볼륨을 볼 수 있습니다.</li>
	<li>캡처 볼륨에서 원치 않는 반사 개체 인지 확인 (예., 빛, 바닥, 또는 어떤 반사 재료에서 반사). 그렇게 그들은 실수로 데이터 수집 실험 실험 직물 소재, 이러한 확인 된 반사 개체를 커버.</li>
	<li>Using 지침 및 모션 캡처 시스템와 함께 제공 된 장비, 반사 마커18에서 3 차원 데이터의 정확한 컬렉션을 보장 하기 위해 모션 캡처 시스템 보정.</li>
	<li>동적 교정에 대 한 모든 반사 마커 SRT 작업을 수행 하는 참가자를 움직일 만한 공간을 통해 모션 캡처 시스템와 함께 제공 된 보정 지팡이 물결 친다. 동적 교정에 대 한 데이터를 이미징의 2000 프레임을 수집 합니다.</li>
	<li>정적 교정에 대 한 교정 지팡이 위치 및 모션 캡처 시스템의 조정 시스템의 원점으로 사용 될 수 있는 방향으로 바닥에 놓습니다. 원점을 설정 하려면 모션 캡처 시스템을 실행 합니다.</li>
	<li>연구의 목적에 따라 설정 하는 마커를 디자인 합니다. 참고: 한 예는 그림 1b 38 마커 설정 사용 됩니다에 표시 됩니다.</li>
	<li>재건 나중 데이터 수집에서 자동 라벨 및18를 처리에 대 한 사용할 수 있는 라벨 뼈대 템플릿을 만들려면 공급 업체에서 제공한 지침을 따릅니다. 특히, 참가자와 연결 된 모든 마커 스테핑 역의 홈 위치에 서 서 부탁 드립니다. 여전히 가능한 서 참가자를 지시 하 고 있는지 확인 하십시오 모든 마커 모션 캡처 시스템을 통해 볼 수 있습니다. 재판을 캡처 (약 10 지속 s). 모션에서 시스템, 각 표식 이름을 할당 캡처하고 마커를 함께 연결 하 여 세그먼트를 생성 합니다. 마무리 ( 그림 1c참조) 기본 서식 파일의 모든 세그먼트를 연결 합니다.</li>
</ol>2. 참가자 준비
<ol><li>적절 한 복장을 착용 하는 참가자 통보 (예., 반바지와 티셔츠) 실험실을 방문 하기 전에.</li>
	<li>도착 후, 참가자를 주의 깊게 읽고 동의 양식에 서명 부탁 드립니다. 연구 자격에 대 한 화면입니다. 참고: 심사 설문 수 다른 각 개별 연구의 목적에 따라. 이러한 설문 조사 포함 될 수 있습니다, 하지만 손을 지배 설문 조사19, 글로벌 신체 활동 수준 설문20, 신경 건강 설문 조사, 그리고 어린이21 운동 평가 건전지에 국한 되지 않습니다. .</li>
	<li>그들의 단 화 및 양말 벗고 참가자 들에 게 다음 미리 결정된 중요 한 뼈 있는 더블 양면, 극성 접착제 테이프를 사용 하 여 하 고 미리 테이프에서 피부에 38 구형 반사 표식, 직경, 각 50mm를 첨부 합니다. 이 마커 설치는 그림 1b에 표시 된 사용자 지정 된 뼈대 템플릿으로 동일 합니다.</li>
	<li>참가자의 몸에서 그 38 마커 이외의 모든 원치 않는 반사를 취소 (1.8 단계 참조).</li>
	<li>T-포즈에서 홈 위치에 조용히 서 서 참가자를 지시 합니다. 10 모든 마커를 잡으려고 모션 캡처 시스템 실행 s (즉., 시험 교정).</li>
</ol>3. 발 스텝 SRT 작업 절차
<ol><li>각 참가자는 매개 변수를 설정 하는 작업을 시작 하기 전에 포함 하 되이 국한 되지 않음: 학습 참가자 ID, 그룹 ID, 수 차단, 자극 프레 젠 테이 션, 그리고 자극 (ISI) 또는 응답 자극 간격 (시간 간격의 시간 길이 RSI)를 제어 하는 움직임의 완료 다음 자극의 시작 간의 시간 간격 (이 경우에, 전기 고무 센서 홈 위치에서 필요, 자세한 프로토콜 섹션 1을 참조). 참고: ISI에 변화 될 수 있다 (예., 1300 ms 또는 1000 ms) 연구의 목적에 따라.</li>
	<li>홈 위치에 서 서 참가자의 편안 하 게 바닥에 모든 6 개의 목표에 단계 수 있도록 홈 위치의 거리를 조정 하는 참가자를 지시 합니다.</li>
	<li>참가자 각 대상에 신속 하 게 여러 번 단계를 지시 하 고 각 참가자에 대 한 가장 편안한 스테핑 길이 홈 위치에서 각 대상의 거리를 표시 합니다.</li>
	<li>참가자에 게 작업 지침을 제공 합니다.<ol>
<li>일단 자극은 모니터에 표시 된 6 개의 위치 중 하나에 나타납니다, 그들은 바닥에 해당 대상에 신속 하 고 정확 하 게 최대한으로 단계 및 홈 위치를 다음 반환 필요 참가자에 지시 합니다.</li>
		<li>세 개의 대상 (즉, 대상 1, 2, 6; 오른쪽에 있는 오른쪽 발 단계로 참가자 들에 게 그림 1a)와 다른 3 개의 대상에 왼쪽 발 (즉,., 3, 4, 5; 대상 그림 1a)입니다. 참고: 수 표시 되지 않습니다 참가자 전체 작업 중.</li>
		<li>각 실행 후 3 분 휴식은 참가자 정보 (즉., 블록 학습) 작업의. 실험 요구 사항에 따라 휴식의 길이 수정 합니다. 틈의 끝의 참가자를 상기 시간 알람 설정.</li>
		<li>카메라는 엉덩이 마커를 볼 수 있도록 작업을 수행할 때 그들의 측면 및 벤 트에 의해 그들의 팔꿈치를 90도 각도로 유지 하는 참가자를 지시 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>36 단계 구성 된 연습 블록을 실행 (즉., 자극 1300 ms의 ISI와 36 번 표시; 자세한 내용은 발 스텝 SRT 작업 절차를 참조) 참가자가 작업을 잘 알고. 자극은 지속적으로 6 개의 위치 중 하나에 나타납니다 그리고 그들은 수 있는 빨리 그리고 정확 하 게 자극에 응답 하는 데 필요한 참가자를 지시 합니다. 이 블록에 자극 임의의 순서로 나타납니다. 참고: ISI는 RSI에 의해 대체 될 수 있었다 (자세한 내용은 발 스텝 SRT 작업 절차 참조). 않을 매우 짧은 ISI를 사용 하는 경우 참가자가 몇 가지 자극에 응답 하지 수 있습니다. 다음이 단계는 오류가 간주 됩니다.</li>
	<li>연습 블록 후 실험 블록을 시작 합니다. 이 프로토콜에서 6 블록 하 고 각 실험 블록 100 단계/자극의 구성 됩니다. 각 블록 후 참가자 필수 3 분 휴식을 제공 합니다. 참고: 1300 ms ISI 조건 하에서 각 블록 일반적으로 걸립니다 약 2.5 분. RSI는을 사용 하는 경우 각 블록의 길이 참가자 자극에 응답 하는 속도 따라 달라질 수 있습니다.<ol>
<li>6 실험 블록을 완료 하는 참가자를 지시 합니다. 실험 목적에 따라 시각적 자극의 특정 순서를 설정 합니다. 자극에 따라 지정 또는 임의 시퀀스 중 하나. 자극 순서의 프레 젠 테이 션 참가자 들에 게 알려져 있습니다. 주: 실험 블록 수가 다 수 있습니다. 여기, 6 블록 디자인 도입 지정된 시퀀스 A 블록 1-4 및 6에 주어진 고 소설 시퀀스 B 5 블록에 표시 됩니다. 또한 특정 하 고 임의의 시퀀스를 다양 한 수 있습니다. 이 프로토콜에서 시퀀스 A 따른다 1423564215의 순서 (즉., 2-1-오른쪽 바로 앞, 3-왼쪽 앞, 4-왼쪽, 5-왼쪽, 및 6-다시 오른쪽) 시퀀스 B 3615425214의 순서를 따릅니다.</li>
		<li>각 학습 블록 전에 지시 참가자 자극에 응답으로 신속 하 고 정확 하 게 그들이 할 수 있는.</li>
	</ol>
</li>
	<li>모든 학습 블록 완료 되 면 물어 널리 이루어져 posttest를 완료 하는 참가자 사용 리콜 및 인식 테스트에 설명 된 문학13,,1422.</li>
</ol>4. 데이터 처리 및 통계 분석
<ol><li>각 참가자에 대 한 모션 캡처 시스템 소프트웨어에서 수집 된 데이터 재판을 엽니다. 검토 각 재판과18공급 업체에서 제공한 지침 따라 시험 데이터에 어떤 간격 든 지.</li>
	<li>각 데이터 재판을 모든 38 표식에 대 한 3 개의 좌표를 포함 하는 ASCII 파일로 내보냅니다.</li>
	<li>파생 변수 (즉,., 반응 시간 (RT), 운동 시간 (MT), 응답 시간 및 COM의 궤적)에서 ASCII 파일 아래의 단계를 수행:<ol>
<li>ASCII 데이터 파일 데이터 분석 소프트웨어에 입력. 10 Hz의 컷오프 주파수는 8 차 버터워스 필터를 사용 하 여 데이터3필터링. 참고: COM 운동 궤적을 파생 하는 방법은 마커 설정에 따라 달라 집니다. 그림 1b에서 38-마커 설정 방법 및 인체 매개 변수 드 리 바23 설명 채택 될지도 모른다. 하나는 또한 다섯 번째 요 추 척추24의 수준에서 설정 하는 마커 측정 대략 COM의 움직임을 추적할 수 있습니다.</li>
		<li>응답 시간, RT, 그리고 산 아래 설명에 따라 파생:<ol>
<li>발뒤꿈치, 큰 발가락과 5번째 중반에 마커를 사용 하 여 데이터 분석 소프트웨어의 발 움직임의 궤적의 특성.</li>
			<li>(바닥에 수직) 수직 방향 따라 이러한 세 가지 마커의 궤적 플롯. 각 단계는 오른쪽 대상에 올바르게 수행 여부를 식별 하기 위해 발가락 마커 (바닥에 평행한) 수평 평면 내에서 궤적을 플롯 합니다. 단계를 잘못 된 대상 나중 통계 분석에 대 한 제외 됩니다.</li>
			<li>각 단계 전후 각 마커의 높이의 기준선을 표시 합니다.</li>
			<li>마커는 최대 높이의 10%에 도달 하면 첫 번째 샘플으로 각 마커의 운동 개시를 식별 합니다.</li>
			<li>이후 각 과목 (를 사용 하 여 발가락 또는 5번째 metatarsal) 대상 터치 다른 전략을 사용할 수 있습니다, 운동 발병 초기 절정에 도달 하는 마커를 사용 하 여 정의 합니다.</li>
			<li>사용된 마커 발병으로 같은 높이에 떨어질 때 시간 지점으로 스텝의 끝점을 식별 합니다.</li>
			<li>100 단계가 될 때까지 지속적으로 데이터 분석 프로그램을 실행 합니다.</li>
			<li>모든 단계에 대 한 계산 및 자극 증상 및 운동, 운동 발병 간의 일시적인 차이 자극 및 운동 낭비할, 산 간의 일시적인 차이 RT의 끝 사이의 시간 차이 응답 시간을 출력 그리고 그것의 끝 지점입니다. .Xls 형식으로 출력 파일을 저장 합니다.</li>
			<li>.Xls 파일을 사용 하 여, 각 블록에 대 한 및 참가자, 이후 통계 분석을 위해 사용 될 것입니다 데이터를 통해 이러한 변수의 의미를 계산 합니다.</li>
			<li>있기 때문에 일반적으로 주제 내에서 요소 (즉., 블록 학습) 실험 설계를 사용 하 여 혼합 효과 ANOVAs 분석 데이터 (반복된 측정 ANOVA 구형 가정에 대 한 주의 함께 사용 될 수). 아카이 케의 정보 기준 (AIC)에 의해 혼합 효과 ANOVA에 사용 되는 공동 분산 매트릭스를 결정 합니다. 분해 특정 ANOVA 포스트 hoc 사용 하 여 테스트에서 한 결과 (실험 설계)에 따라 여러 비교 교정 절차. P 에서 통계 의미 수준 설정 = 0.05.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Nissen, M. J., Bullemer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attentional+requirements+of+learning:+Evidence+from+performance+measures.">Attentional requirements of learning: Evidence from performance measures.</a> Cognit Psychol. 19 (1), 1-32 (1987).</li><li>Willingham, D. B., Nissen, M. J., Bullemer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+development+of+procedural+knowledge.">On the development of procedural knowledge.</a> J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 15 (6), 1047-1060 (1989).</li><li>Du, Y., Valentini, N. C., Kim, M. J., Whitall, J., Clark, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Children+and+adults+both+learn+motor+sequences+quickly,+but+do+so+differently.">Children and adults both learn motor sequences quickly, but do so differently.</a> Front Psychol. 8 (158), (2017).</li><li>Du, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Learning processes underlying implicit motor sequence acquisition in children and adults. , (2016).</li><li>Du, Y., Clark, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+statistical+learning+and+chunk+learning+in+implicit+sequence+acquisition.">New insights into statistical learning and chunk learning in implicit sequence acquisition.</a> Psychon Bull Rev. , 1-9 (2016).</li><li>Gheysen, F., Van Waelvelde, H., Fias, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+visuo-motor+sequence+learning+in+Developmental+Coordination+Disorder.">Impaired visuo-motor sequence learning in Developmental Coordination Disorder.</a> Res Dev Disabil. 32 (2), 749-756 (2011).</li><li>Wilson, P. H., Maruff, P., Lum, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Procedural+learning+in+children+with+developmental+coordination+disorder.">Procedural learning in children with developmental coordination disorder.</a> Hum Movement Sci. 22 (4-5), 515 (2003).</li><li>Cermak, S. A., Larkin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Developmental coordination disorder. , (2002).</li><li>Taylor, J. A., Ivry, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implicit+and+explicit+processes+in+motor+learning.">Implicit and explicit processes in motor learning.</a> Action science. , 63-87 (2013).</li><li>Moisello, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+serial+reaction+time+task+revisited:+a+study+on+motor+sequence+learning+with+an+arm-reaching+task.">The serial reaction time task revisited: a study on motor sequence learning with an arm-reaching task.</a> Exp Brain Res. 194 (1), 143-155 (2009).</li><li>Song, J. H., Nakayama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hidden+cognitive+states+revealed+in+choice+reaching+tasks.">Hidden cognitive states revealed in choice reaching tasks.</a> Trends Cogn Sci. 13 (8), 360-366 (2009).</li><li>Marcus, D. J., Karatekin, C., Markiewicz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oculomotor+evidence+of+sequence+learning+on+the+serial+reaction+time+task.">Oculomotor evidence of sequence learning on the serial reaction time task.</a> Mem Cognition. 34 (2), 420-432 (2006).</li><li>Shanks, D. R., Johnstone, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+the+relationship+between+explicit+and+implicit+knowledge+in+a+sequential+reaction+time+task.">Evaluating the relationship between explicit and implicit knowledge in a sequential reaction time task.</a> J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 25 (6), 1435-1451 (1999).</li><li>Destrebecqz, A., Peigneux, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+studying+unconscious+learning.">Methods for studying unconscious learning.</a> Prog Brain Res. 150, 69-80 (2005).</li><li>Massion, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Movement,+posture+and+equilibrium:+interaction+and+coordination.">Movement, posture and equilibrium: interaction and coordination.</a> Prog Neurobiol. 38 (1), 35-56 (1992).</li><li>MacKinnon, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+anticipatory+postural+adjustments+prior+to+stepping.">Preparation of anticipatory postural adjustments prior to stepping.</a> J Neurophysiol. 97 (6), 4368-4379 (2007).</li><li>Cordo, P. J., Nashner, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+postural+adjustments+associated+with+rapid+arm+movements.">Properties of postural adjustments associated with rapid arm movements.</a> J Neurophysiol. 47 (2), 287-382 (1982).</li><li>Vicon Motion System Nexus Documentation. Available from: <a target="_blank" href="https://docs.vicon.com/display/Nexus25/Nexus+Documentation">https://docs.vicon.com/display/Nexus25/Nexus+Documentation</a> (2017)</li><li>Oldfield, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+assessment+and+analysis+of+handness:+The+edinburgh+inventory.">The assessment and analysis of handness: The edinburgh inventory.</a> Neuropsychologia. 9, 97-113 (1971).</li><li>Armstrong, T., Bull, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+world+health+organization+global+physical+activity+questionnaire+(GPAQ).">Development of the world health organization global physical activity questionnaire (GPAQ).</a> J Public Health. 14 (2), 66-70 (2006).</li><li>Henderson, S. E., Sugden, D. A., Barnett, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Movement Assessment Battery for Children - Second edition (Movement ABC-2). , (2007).</li><li>Destrebecqz, A., Cleeremans, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+sequence+learning+be+implicit?+New+evidence+with+the+process+dissociation+procedure.">Can sequence learning be implicit? New evidence with the process dissociation procedure.</a> Psychon Bull Rev. 8 (2), 343-350 (2001).</li><li>De Leva, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adjustments+to+Zatsiorsky-Seluyanov's+segment+inertia+parameters.">Adjustments to Zatsiorsky-Seluyanov's segment inertia parameters.</a> J Biomech. 29 (9), 1223-1230 (1996).</li><li>Bair, W. -. N., Kiemel, T., Jeka, J. J., Clark, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+multisensory+reweighting+for+posture+control+in+children.">Development of multisensory reweighting for posture control in children.</a> Exp Brain Res. 183 (4), 435-446 (2007).</li><li>Curran, T., Keele, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attentional+and+nonattentional+forms+of+sequence+learning.">Attentional and nonattentional forms of sequence learning.</a> J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 19 (1), 189-202 (1993).</li><li>Du, Y., Prashad, S., Schoenbrun, I., Clark, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probabilistic+motor+sequence+yields+greater+offline+and+less+online+learning+than+fixed+sequence.">Probabilistic motor sequence yields greater offline and less online learning than fixed sequence.</a> Front Hum Neurosci. 10, (2016).</li><li>Destrebecqz, A., Cleeremans, A., Jim&#233;nez, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Attention and implicit learning. , 181-213 (2003).</li><li>Jimenez, L., Vazquez, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequence+learning+under+dual-task+conditions:+alternatives+to+a+resource-based+account.">Sequence learning under dual-task conditions: alternatives to a resource-based account.</a> Psychol Res. 69 (5-6), 352-368 (2005).</li><li>Curran, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+aging+on+implicit+sequence+learning:+Accounting+for+sequence+structure+and+explicit+knowledge.">Effects of aging on implicit sequence learning: Accounting for sequence structure and explicit knowledge.</a> Psychol Res. 60 (1-2), 24-41 (1997).</li><li>Ramenzoni, V. C., Riley, M. A., Shockley, K., Chiu, C. Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postural+responses+to+specific+types+of+working+memory+tasks.">Postural responses to specific types of working memory tasks.</a> Gait Posture. 25 (3), 368-373 (2007).</li><li>Riley, M. A., Baker, A. A., Schmit, J. M., Weaver, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+visual+and+auditory+short-term+memory+tasks+on+the+spatiotemporal+dynamics+and+variability+of+postural+sway.">Effects of visual and auditory short-term memory tasks on the spatiotemporal dynamics and variability of postural sway.</a> J Mot Behav. 37 (4), 311-324 (2005).</li><li>Stins, J. F., Michielsen, M. E., Roerdink, M., Beek, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sway+regularity+reflects+attentional+involvement+in+postural+control:+Effects+of+expertise,+vision+and+cognition.">Sway regularity reflects attentional involvement in postural control: Effects of expertise, vision and cognition.</a> Gait Posture. 30 (1), 106-109 (2009).</li><li>Nougier, V., Vuillerme, N., Teasdale, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+a+reaction+time+task+on+postural+control+in+humans.">Effects of a reaction time task on postural control in humans.</a> Neurosci. Lett. 291 (2), 77-80 (2000).</li><li>Robertson, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+serial+reaction+time+task:+Implicit+motor+skill+learning?.">The serial reaction time task: Implicit motor skill learning?.</a> J Neurosci. 27 (38), 10073-10075 (2007).</li></ol>

저자는 공개 없다.

이 프로토콜에서는 실험 설정 및 수정 된 SRT 작업에 대 한 절차를 설명합니다. 하지만 모션 캡처 기술의 사용을 요구 하는 수정 된 SRT 작업 수정된 SRT 작업 고전적인 SRT 작업 매력적인 단순 공유. 고전적인 SRT 작업 처럼 많은 매개 변수 발 스텝 SRT 작업에 포함 하 되이 국한 되지 않음 특정 연구 질문에 대 한 조작 수: 간격 자극 간격 또는 응답 자극 간격27의 길이, 순서의 유형 구조...

암시적 모터 시퀀스, 시퀀스는 시퀀스를 모르고 학습으로 일반적으로 알려진 배우 일상 활동에 중요 한 이며, 닛 센 및 Bullemer 에 의해 설계 된 직렬 반응 시간 (SRT) 작업 라는 전형적인 작업 잘 공부 1.이 고전적인 SRT 작업에 참가자 시각적 자극에 신속 하 고 정확 하 게 대응 하는 키를 눌러. 시퀀스 학습 검사, 시각적 자극의 외관 중 미리 구조적 또는 임의의 시퀀스, 참가자 들에 게 알을 따라 조작 됩니다. 학습 사전 구조 순서에 더 빠른 응답 시간에 의해 입증 됩니다 (예., 훈련 순서)는 임의 또는 다른 보다 미리 구성 시퀀스1,2. 반면 클래식 SRT 작업 일반적으로 bi 매뉴얼 손가락 도청, 암시적 모터 시퀀스 춤, 같은 일상 활동에 학습의 대부분 음악 악기 또는 스포츠, 포함 몸 전체 작업을 제시 자세 및 관성 도전 클래식 SRT 작업에서 찾을 수 없습니다. 따라서, 우리는 시퀀스 학습 작업 해야 더 다각적인 제안. 또한, 이전 연구의 초점 거의 독점적으로 인지의 구성 요소에 작업 되었습니다 (예., 결정 만들기 또는 작업 선택), 시퀀스 학습에 관련 된 모터 제어 문제를 무시 하 고 (예., 운동 실행)입니다. 따라서, 이해 하 고 더욱 암시적 모터 시퀀스 학습, 더 나은 우리의 매일 모터 활동에 근접 전체-바디 또는 총 모터 작업에서 시퀀스 학습 공부 필수적 이다.
우리의 최근 연구에서 우리는 손가락 누르면 발 스텝 시퀀스3,,45학습에 자세 제어를 통합 하 여 대체 되었다 고전적인 SRT 작업 수정된 SRT 작업을 확장. 이 수정된 작업 고전적인 SRT 작업을 보완 하기 위해 그것의 자신의 이점을 선물 한다. 첫째, 총 모터 시퀀스 학습 작업 더 나은 전신 운동 참여는 매일 순차적 활동을 모방 합니다. 고전적인 SRT 작업에서 오는 일반적으로 학습 날짜, 모터 시퀀스에 대 한 우리의 이해를 하지만 약간은 알려진 다 고전적인 SRT 작업에서 학습 하는 모터 시퀀스의 지식을 일상 활동에 순차 모터 기술을 학습에 진실 하 게 남아 있다. 따라서, 수정 된 SRT 작업 검사 수 있습니다 여부를 체계적으로 보고 특성 (예., 어린이 어른 사이 학습 나이 독립적인 암시적 시퀀스) 손가락 눌러 SRT 작업에 남아 때 자세 제어 참여. 또한, 자세와 인구에서 제어 및 학습 장애, 발달 조정 어린이 등 총 모터 기술 장애6,7,8, 이해 어떻게 자세 제어 상호 작용 하는 총 모터 시퀀스와 학습 개입 전략을 개선 하 고 따라서 일상 생활에서 순차 모터 기술을 학습의 효과 최적화에 매우 중요 하다.
둘째, 암시적 시퀀스 학습에 대 한 일반적인 개념은 그 모터 계획, 그리고 하지 운동 실행, 고전적인 SRT 작업9시퀀스를 학습에 중요 한 역할. 손가락은 항상 응답 키에 키를 눌러 공간에서 새 위치로 이동 하는 포함 하지 않는 때문입니다. 그러나, 많은 매일 순차 동작 큰 공간 움직임을 포함 한다. 작은 운동 실행 인지 모터 시퀀스 큰 공간 운동 해야 하는 경우 학습의 핵심 선수로 알려져 있다. 고전적인 SRT 작업에 응답 시간, 반응 시간 (RT)와 운동 시간 (MT)의 변론 시퀀스 학습의 지표 역할을 합니다. 발 스텝 SRT 작업 공간 움직임10를 포함 하는 다른 패러다임 같은 암시적 시퀀스 인지 처리를 반영, RT 및 MT, 움직임을 특징으로 학습에 응답 시간을 코드를 연구원 수 자체입니다.
셋째, 뿐만 아니라 MT, 발 스텝 SRT 작업 및 모션 캡처 기술 조합 제공 합니다 풍부한 데이터 연속 전신 운동 (예., 질량 중심, 또는 COM의 움직임). 운동의 지속적인 변화를 측정 공개 RT 또는 산11,12측정 개별 응답 기본 인지 과정의 역학의 이점이 있다. 특히, SRT 작업에 학습 시퀀스는 일반적으로 명시적 및 암시적 프로세스의 혼합물으로 설명 했다. 즉, 암시적 학습 작업으로 SRT 작업의 일반적인 사용에 불구 하 고 참가자 자주 보여 구두로 SRT 작업 후 배운된 시퀀스를 기억 하는 기능 암시적 시퀀스 학습에 관련 된 명시적 구성 제안. 명시적 구성 요소 리콜 테스트 SRT 작업13,14후 실시 하 여 평가 될 수 있다, 비록 이러한 사후 작업 테스트 학습 동안 명시적 지식의 시간적 진화를 검사 하는 능력 부족. 우리 명시적 시퀀스 지식, 개인 것 다음 자극의 위치를 알고과 따라서 생산 예상 자세 조정15,16,17 준비 피드 포워드 방식 제안 해당 대상으로 이동 하려면 스테핑 발에 대 한. 따라서, 자극 모양 (즉, 기대) 전에 COM의 움직임 검사 암시적 시퀀스 학습 하는 동안 명시적인 메모리의 진보적인 개발을 공부 하 고 창을 엽니다.
프로토콜에는 실험 설정 발 스텝 SRT 작업의 절차에서는 보여 줍니다. 응답 시간, RT, 및 산의 대표적인 결과 제공 또한, 우리는 자세 제어와 암시적 모터 시퀀스 학습 기본 명시적 프로세스 사이의 관계에 대 한 결과 제시.

<table><tbody><tr><td>Vicon motion capture system</td><td>Vicon</td><td>Vicon T-40, T-160, calibration wand</td><td>Alternative systems may be used</td></tr><tr><td>50 mm reflective markers</td><td>Vicon</td><td>N/A</td><td>Numbers of markers may be varied</td></tr><tr><td>Labview software</td><td>National Instruments</td><td>N/A</td><td>Control visual stimuli. Use together with DAQ board. Alternative software may be used</td></tr><tr><td>DAQ board</td><td>National Instruments</td><td>BNC-2111; DAQCard-6024E</td><td></td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>N/A</td><td>Alternative software may be used</td></tr><tr><td>double sided hypo-allergenic adhesive tape</td><td></td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>pre-wrapping tape</td><td></td><td>N/A</td><td></td></tr></tbody></table>

the "motor" in implicit motor sequence learning: a foot-stepping serial reaction time task

이 프로토콜 암시적 모터 시퀀스 학습을 공부 하는 데 사용 하는 수정 된 직렬 반응 시간 (SRT) 작업을 설명 합니다. 앉아있는 동안 손가락 눌러 움직임을 포함 하는 고전적인 SRT 작업, 달리 수정 된 SRT 작업 서 자세를 유지 하면서 두 발을 참가자를 요구 한다. 이 스테핑 작업 자세 과제를 부과 하는 몸 전체 작업을 필요로 합니다. 발 스텝 작업 여러 가지 방법으로 고전적인 SRT 작업을 보완합니다. 발 스텝 SRT 작업은 지속적인 자세 제어를 요구 하 고 따라서 실제 상황에서 시퀀스 학습을 더 잘 이해 하는 데 도움이 있습니다 일상 활동에 대 한 더 나은 프록시입니다. 또한, 응답 시간 클래식 SRT 작업에서 시퀀스의 표시기로 제공 하지만, 응답 시간, 반응 시간 (RT) 대표 하는 정신 과정, 또는 운동 자체를 반영 하는 운동 시간 (MT) 모터의 핵심 선수 인지 분명 하지 않다 시퀀스 학습입니다. 발 스텝 SRT 작업 연구자를 RT와 MT는 어떻게 모터 계획을 명확히 수 있습니다 및 운동 실행 시퀀스 학습에 관련 된 응답 시간을 코드를 수 있습니다. 마지막으로, 자세 제어 및 인식 대화형으로 관련 된, 하지만 작은 모터 시퀀스 학습 상호 작용 하는 방법을 자세 제어에 대 한 알려져 있다. 모션 캡처 시스템, 전신의 움직임 (예., 질량 중심 (COM)) 기록 될 수 있습니다. 이러한 조치 개별 응답 RT와 MT, 측정 기본 동적 프로세스를 공개 하 고 자세 제어와 명시적 및 암시적 시퀀스 학습에 관련 된 프로세스 사이의 관계를 elucidating에 도움이 있습니다. 실험 설정, 절차, 및 데이터 처리의 세부 사항은 설명 합니다. 대표적인 데이터는 우리의 이전 연구 중 하나에서 채택 된다. 결과 응답 시간, RT, MT, 뿐만 아니라 예상 postural 응답 및 암시적 모터 시퀀스 학습에 관련 된 명시적 프로세스 사이의 관계를 관련이 있습니다.

위의 패러다임 뒤와 동료 연구3,,45의 일련에 의해 구현 됩니다. 우리 발 스텝 SRT 작업의 사용을 나타내는 데 이러한 연구4 중에서 채택 하는 데이터의 일부를 사용 합니다. 이 연구에서는 6 학습 블록 하 고 700 ms의 RSI 사용 됩니다. 시각적 자극 순서 A를 따 랐 다 (즉,., 1423564215; <st...

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The "Motor" in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

"모터" 암시적 모터 시퀀스 학습: 발 스텝 직렬 반응 시간 작업

발 스텝 소개 직렬 반응 시간 (SRT) 작업. 이 SRT 작업을 수정, 고전적인 SRT를 보완 포함 손가락 눌러 운동만, 더 나은 작업 매일 시퀀스 활동에 근접 그리고 개별 응답 측정 기본 동적 프로세스를 연구 하는 연구자 및 암시적 시퀀스 학습에서 명시적 프로세스 풀

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that ...

the-motor-implicit-motor-sequence-learning-foot-stepping-serial

Research

JoVE Journal

Behavior

8.4K 조회수.  University of Maryland, College Park. 발 스텝 소개 직렬 반응 시간 (SRT) 작업. 이 SRT 작업을 수정, 고전적인 SRT를 보완 포함 손가락 눌러 운동만, 더 나은 작업 매일 시퀀스 활동에 근접 그리고 개별 응답 측정 기본 동적 프로세스를 연구 하는 연구자 및 암시적 시퀀스 학습에서 명시적 프로세스 풀

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A Fully Automated Rodent Conditioning Protocol for Sensorimotor Integration and Cognitive Control Experiments

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. Higher cognitive functions that require precise control over sensorimotor responses such as decision-making and attentional modulation, however, are typically assessed in nonhuman primates. Despite the richness of primate behavior that allows multiple variants of these functions to be studied, the rodent model remains an attractive, cost-effective alternative to primate models. Furthermore, the ability to fully automate operant conditioning in rodents adds unique advantages over the labor intensive training of nonhuman primates while studying a broad range of these complex functions.
Here, we introduce a protocol for operantly conditioning rats on performing working memory tasks. During critical epochs of the task, the protocol ensures that the animal's overt movement is minimized by requiring the animal to 'fixate' until a Go cue is delivered, akin to nonhuman primate experimental design. A simple two alternative forced choice task is implemented to demonstrate the performance. We discuss the application of this paradigm to other tasks.

A fully automated protocol for rodent operant conditioning is proposed. The protocol relies on precise temporal control of behavioral events to investigate the extent to which this control influences neural activity underlying sensorimotor integration and cognitive control experiments.

감각 운동 통합 및인지 제어 실험을 위해 완전 자동화 된 설치류 컨디셔닝 프로토콜

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. ...

연구

행동분석학

Study Motor Skill Learning by Single-pellet Reaching Tasks in Mice

Reaching for and retrieving objects require precise and coordinated motor movements in the forelimb. When mice are repeatedly trained to grasp and retrieve food rewards positioned at a specific location, their motor performance (defined as accuracy and speed) improves progressively over time, and plateaus after persistent training. Once such reaching skill is mastered, its further maintenance does not require constant practice. Here we introduce a single-pellet reaching task to study the acquisition and maintenance of skilled forelimb movements in mice. In this video, we first describe the behaviors of mice that are commonly encountered in this learning and memory paradigm, and then discuss how to categorize these behaviors and quantify the observed results. Combined with mouse genetics, this paradigm can be utilized as a behavioral platform to explore the anatomical underpinnings, physiological properties, and molecular mechanisms of learning and memory.

Persistent practice improves the precision of coordinated movements.&#160;Here we introduce a single-pellet reaching task, which is designed to assess the learning and memory of forelimb skill in mice.&#160;

마우스의 단일 펠릿 도달 작업을 통한 학습 연구 모터 기술

Reaching for and retrieving objects require precise and coordinated motor movements in the forelimb. When mice are repeatedly trained to grasp and ...

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. Test day challenges, modifications to the standard task, can be used to systematically tax the neural systems controlling either attention or impulse control. Importantly, these challenges have consistent effects on behavior across laboratories in intact animals and can reveal either enhancements or deficits in cognitive function that are not apparent when rats are only tested on the standard task. The variety of behavioral measures that are collected can be used to determine if other factors (i.e., sedation, motivation deficits, locomotor impairments) are contributing to changes in performance. The versatility of the 5CSRTT is further enhanced because it is amenable to combination with pharmacological, molecular, and genetic techniques.

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. Test day challenges, which are modifications of the standard task, increase flexibility of the task and can be combined with other manipulations to more fully characterize behavior.

5 - 직렬 선택 반응 시간 과제 : 설치류에 대한주의의 작업 및 전류 제어

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

Quantifying Learning in Young Infants: Tracking Leg Actions During a Discovery-learning Task

Task-specific actions emerge from spontaneous movement during infancy. It has been proposed that task-specific actions emerge through a discovery-learning process. Here a method is described in which 3-4 month old infants learn a task by discovery and their leg movements are captured to quantify the learning process. This discovery-learning task uses an infant activated mobile that rotates and plays music based on specified leg action of infants. Supine infants activate the mobile by moving their feet vertically across a virtual threshold. This paradigm is unique in that as infants independently discover that their leg actions activate the mobile, the infants&#8217; leg movements are tracked using a motion capture system allowing for the quantification of the learning process. Specifically, learning is quantified in terms of the duration of mobile activation, the position variance of the end effectors (feet) that activate the mobile, changes in hip-knee coordination patterns, and changes in hip and knee muscle torque. This information describes infant exploration and exploitation at the interplay of person and environmental constraints that support task-specific action. Subsequent research using this method can investigate how specific impairments of different populations of infants at risk for movement disorders influence the discovery-learning process for task-specific action.

A method is described in which 3-4 month old infants learn a task by discovery and their leg movements are captured to quantify the learning process.

젊은 유아의 학습을 정량화 : 추적 다리 동작을 발견 학습 작업 중

Task-specific actions emerge from spontaneous movement during infancy. It has been proposed that task-specific actions emerge through a discovery-learning ...

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

Movements are the main measurable output of central nervous system function. Developing behavioral paradigms that allow detailed analysis of motor learning and execution is of critical importance in order to understand the principles and processes that underlie motor function. Here we present a paradigm to study movement acquisition within a daily session of training (within-session) representing the fast learning component and primary acquisition as well as skilled motor learning over several training sessions (between-session) representing the slow learning component and consolidation of the learned task. This behavioral paradigm increases the degree of difficulty and complexity of the motor skill task due to two features: First, the animal realigns its body prior to each pellet retrieval forcing renewed orientation and preventing movement execution from the same angle. Second, pellets are grasped from a vertical post that matches the diameter of the pellet and is placed in front of the cage. This requires a precise grasp for successful pellet retrieval and thus prevents simple pulling of the pellet towards the animal. In combination with novel genetics, imaging and electrophysiological technologies, this behavioral method will aid to understand the morphological, anatomical and molecular underpinnings of motor learning and memory.

A paradigm is presented to analyze the acquisition of a high-precision skilled forelimb reaching task in rats.

숙련 된 앞다리가 쥐에서 작업을 도달하는 고정밀의 취득

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

A Modified Lean and Release Technique to Emphasize Response Inhibition and Action Selection in Reactive Balance

Assessment of reactive balance traditionally imposes some type of perturbation to upright stance or gait followed by measurement of the resultant corrective behavior. These measures include muscle responses, limb movements, ground reaction forces, and even direct neurophysiological measures such as electroencephalography. Using this approach, researchers and clinicians can infer some basic principles regarding how the nervous system controls balance to avoid a fall. One limitation with the way in which these assessments are currently used is that they heavily emphasize reflexive actions without any need to revise automatic postural reactions. Such an exclusive focus on these highly stereotypical reactions would fail to adequately address how we can modify these reactions should the need arise (e.g., avoiding an obstacle with a recovery step). This would appear to be a glaring omission when one considers the enormous complexity of the environments we face daily. Overall, the status quo when evaluating the neural control of balance fails to truly expose how higher brain resources contribute to preventing falls in complex settings. The present protocol offers a way to require suppression of automatic, but inappropriate corrective balance reactions, and force a selection among alternative action choices to successfully recover balance following postural perturbation.

Here we offer a protocol that allows the user to selectively change affordances and/or constraints on movements that are relevant for recovering balance after postural perturbation.

반응성 균형에서 반응 억제 및 행동 선택을 강조하는 수정된 린 및 방출 기술

Assessment of reactive balance traditionally imposes some type of perturbation to upright stance or gait followed by measurement of the resultant ...

Recording Single Neurons' Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed single-neuron activity while animals are acquiring an operantly conditioned response, or when that response is extinguished. But even in these cases, observation periods usually encompass only a single stage of learning, i.e. acquisition or extinction, but not both (exceptions include protocols employing reversal learning; see Bingman&#160;et al.1 for an example). However, acquisition and extinction entail different learning mechanisms and are therefore expected to be accompanied by different types and/or loci of neural plasticity.
Accordingly, we developed a behavioral paradigm which institutes three stages of learning in a single behavioral session and which is well suited for the simultaneous recording of single neurons&#39; action potentials. Animals are trained on a single-interval forced choice task which requires mapping each of two possible choice responses to the presentation of different novel visual stimuli (acquisition). After having reached a predefined performance criterion, one of the two choice responses is no longer reinforced (extinction). Following a certain decrement in performance level, correct responses are reinforced again (reacquisition). By using a new set of stimuli in every session, animals can undergo the acquisition-extinction-reacquisition process repeatedly. Because all three stages of learning occur in a single behavioral session, the paradigm is ideal for the simultaneous observation of the spiking output of multiple single neurons. We use pigeons as model systems, but the task can easily be adapted to any other species capable of conditioned discrimination learning.

Learning new stimulus-response associations engages a wide range of neural processes which are ultimately reflected in changing spike output of individual neurons. Here we describe a behavioral protocol allowing for the continuous registration of single-neuron activity while animals acquire, extinguish, and reacquire a conditioned response within a single experimental session.

자유롭게 학습의 세 단계에 걸쳐 비둘기를 이동에서 단일 신경 세포 &#39;활동 전위를 기록

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed ...

신경과학

An Open-Source, Fully Customizable 5-Choice Serial Reaction Time Task Toolbox for Automated Behavioral Training of Rodents

The 5-choice serial reaction time task (5-CSRTT) is a behavioral test often used to study visuospatial attention and impulsiveness in rodents. The task requires animals to allocate attention to a horizontal array of five small apertures equipped with light sources and, within a limited time window, nose-poke one illuminated target aperture to get a food reward at the food magazine located in the opposite wall of the chamber. The task considers behavioral control measures such as response accuracy and reaction times and allows to infer selective attention and impulsivity. Task difficulty can be controlled by modifying the stimulus duration and task design in general. Commercially available apparatus usually consists of an experimental chamber and particular software to specify task parameters, but due to fixed hard- and software, they pose many limitations on changes in the general experimental design and specific task requirements and the related data output. This article explains a fully customizable alternative based on an easy-to-use single-board microcontroller and standard electrotechnical components, an open-access Arduino script, and a Matlab-toolbox for hardware control and behavioral task specifications, respectively. The toolbox includes an optional staircase procedure, enabling automated behavioral training. The complete hardware setup, which can be installed in customized chambers, and the freely adaptable software encourage non-standardized task and chamber design. The design of the system and the open-source code for hardware control and experimental setup are described.

The present protocol describes the development of an open-source 5-choice serial reaction time task toolbox for rodent animal models, using Arduino and related hardware and a versatile Matlab toolbox, including an optional script for automated behavioral training. The scripts are customizable and facilitate the implementation of different trial-and-test designs.

설치류의 자동 행동 훈련을위한 오픈 소스, 완전히 사용자 정의 가능한 5 선택 직렬 반응 시간 작업 도구 상자

The 5-choice serial reaction time task (5-CSRTT) is a behavioral test often used to study visuospatial attention and impulsiveness in rodents. The task ...

Measuring Statistical Learning Across Modalities and Domains in School-Aged Children Via an Online Platform and Neuroimaging Techniques

Statistical learning, a fundamental skill to extract regularities in the environment, is often considered a core supporting mechanism of the first language development. While many studies of statistical learning are conducted within a single domain or modality, recent evidence suggests that this skill may differ based on the context in which the stimuli are presented. In addition, few studies investigate learning as it unfolds in real-time, rather focusing on the outcome of learning. In this protocol, we describe an approach for identifying the cognitive and neural basis of statistical learning, within an individual, across domains (linguistic vs. non-linguistic) and sensory modalities (visual and auditory). The tasks are designed to cast as little cognitive demand as possible on participants, making it ideal for young school-aged children and special populations. The web-based nature of the behavioral tasks offers a unique opportunity for us to reach more representative populations nationwide, to estimate effect sizes with greater precision, and to contribute to open and reproducible research. The neural measures provided by the functional magnetic resonance imaging (fMRI) task can inform researchers about the neural mechanisms engaged during statistical learning, and how these may differ across individuals on the basis of domain or modality. Finally, both tasks allow for the measurement of real-time learning, as changes in reaction time to a target stimulus is tracked across the exposure period. The main limitation of using this protocol relates to the hour-long duration of the experiment. Children might need to complete all four statistical learning tasks in multiple sittings. Therefore, the web-based platform is designed with this limitation in mind so that tasks may be disseminated individually. This methodology will allow users to investigate how the process of statistical learning unfolds across and within domains and modalities in children from different developmental backgrounds.

Presented here is a protocol introducing a set of child-friendly statistical learning tasks geared towards examining children&#8217;s learning of temporal statistical patterns across domains and sensory modalities. The developed tasks collect behavioral data using the web-based platform and task-based functional magnetic resonance imaging (fMRI) data for examining neural engagement during statistical learning.

Statistical learning, a fundamental skill to extract regularities in the environment, is often considered a core supporting mechanism of the first ...

A Flexible Platform for Monitoring Cerebellum-Dependent Sensory Associative Learning

Climbing fiber inputs to Purkinje cells provide instructive signals critical for cerebellum-dependent associative learning. Studying these signals in head-fixed mice facilitates the use of imaging, electrophysiological, and optogenetic methods. Here, a low-cost behavioral platform (~$1000) was developed that allows tracking of associative learning in head-fixed mice that locomote freely on a running wheel. The platform incorporates two common associative learning paradigms: eyeblink conditioning and delayed tactile startle conditioning. Behavior is tracked using a camera and the wheel movement by a detector. We describe the components and setup and provide a detailed protocol for training and data analysis. This platform allows the incorporation of optogenetic stimulation and fluorescence imaging. The design allows a single host computer to control multiple platforms for training multiple animals simultaneously.

We have developed a single platform to track animal behavior during two climbing fiber-dependent associative learning tasks. The low-cost design allows integration with optogenetic or imaging experiments directed towards climbing fiber-associated cerebellar activity.

소뇌 의존적 감각 연관 학습을 모니터링하기 위한 유연한 플랫폼

Climbing fiber inputs to Purkinje cells provide instructive signals critical for cerebellum-dependent associative learning. Studying these signals in ...