学习运动技能通过单颗粒到达任务小鼠学习

Summary

持续练习提高协调运动的精度。在这里，我们介绍一种单颗粒深远的任务，其目的是评估在小鼠的学习和前肢的记忆技能。

Abstract

为达到和检索对象需要精确和协调运动动作中的前肢。当小鼠被反复训练来掌握和持久性的训练之后取回定位在特定位置的食物奖励，其机动性能（定义为精度和速度）随时间逐步提高，并且台地。一旦达到这样的功力被掌握，其进一步维护不需要不断的实践。在这里，我们介绍一种单颗粒深远的任务，研究技术前肢运动小鼠的获取和维护。在这段视频中，我们首先描述小鼠被在此学习和记忆范式经常遇到的行为，然后讨论如何分类这些行为并量化观察到的结果。结合小鼠遗传学，这种模式可以用来作为一种行为的平台，探索解剖基础，生理特性，以及学习和记忆的分子机制。

Introduction

了解底层机制的学习和记忆是神经科学中最大的挑战之一。在电机系统，购置新的运 ​​动技能和实践通常被称为运动学习，而先前学到运动技能的保留被视为运动记忆^1。学习一项新的运动技能通常是体现在改善所需的电机性能随着时间的推移，直到当运动技能要么是完善还是令人满意的一致点。在大多数情况下，所获取的运动记忆可以持续相当长的时间周期，即使是在没有实践的。在人类中，利用正电子发射断层扫描（PET）和功能磁共振成像（fMRI）的神经影像学研究表明，初级运动皮层（M1）的活性变化过程中运动技能学习^2-4的采集阶段，并通过货币供应量M1的活动临时干预低频经颅磁刺激导致显ficantly打乱保留马达改善行为^5。同样地，前肢特定训练对大鼠诱导功能和解剖可塑性中的货币供应量M1，在M1高速公路对侧前肢训练两者的c-fos基因的活性和突触/神经元的比例在运动技能学习⁶的后期增加例证。此外，类似的训练模式也加强层在对侧M1三分之二水平连接对应于训练的前肢，从而降低了长时程增强（LTP）和增强长期抑制（LTD）大鼠获得的任务⁷之后。例如突触修饰，然而，没有在对应于未受过训练的前肢或后肢⁸的M1皮层区域观察到。或者，当M 1是通过笔划损坏，有在前肢特定电动机技能⁹戏剧性的缺陷。虽然大多数电动机行为研究已经在人类，猴子进行s和大鼠^2-8,10-17，小鼠会因为其强大的遗传学和低成本的一个有吸引....

Protocol

在这个手稿中描述的实验都是按照规定由加州大学圣克鲁兹分校的机构动物护理和使用委员会的准则和法规的规定执行。

1。设置（请参阅材料清单）

1. 用小米种子为食物颗粒。
2. 使用一个特制的有机玻璃明确培训室（20厘米高15厘米深，8.5厘米宽，从外部测量，用有机玻璃0.5厘米的厚度），其中包含三个垂直狭缝（一个狭缝上'塑造'的边缘，和两个狭缝在对?.......

Discussion

重要的塑造阶段：

因为从一个未知的环境是增加焦虑，它通常是困难的小鼠在新环境中^21,22的培训。因此，整形的目的是熟悉小鼠的培训室，培训师（ 即降低他们的焦虑程度），任务要求（ 即识别种子作为食物源）。成形的另一个目标是确定为未来训练个体小鼠的优选的肢体。塑造过程中，至关重要的是，小鼠未过形，因为它可以提供多余的“深远的练?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Training chamber in clear acrylic box	For dimensions, see Fig. 1A
Tilted tray for shaping	custom-made from glass slides, see Fig. 1B
Food platform for training	For dimensions, see Fig. 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