Name: the knob supination task: a semi-automated method for assessing forelimb function in rats
Uploaded: 2017-09-28T15:00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats at JoVE.com

Bu araştırma NIH NINDS R03 NS091737 tarafından finanse edilmektedir.

görev ayarlama ve yaşayan ve koşulları, hem de eğitim hayvan besleme, hayvanlar yaralanma sonra test ve davranış verileri analiz kurulması bu protokolünü açıklar. Hayvan eğitimi dört adımlardan de açıklanmıştır: habituation, ödül Derneği, denge eğitim ve eğitim kritere dönüş açısı. Tüm hayvan deneyleri Weill Cornell Tıp Fakültesi IACUC ve University of Texas Dallas'ta tarafından kabul edildi.
 1. görev yedeklemek ayarı <ol><li>Tasarım davranışsal bir kutu şeffaf plastik ölçü 150 mm 200 mm geniş 250 mm uzun uzun yapılmış. 
	Not: Burada, 14.2 mm 25,4 mm yüksek geniş dikdörtgen diyafram. Topuzu manipulandum çapının 9,5 mm metakrilat ile yapılmış ve supinasyon az 100 ° kısıtlamak iki durak vardır. Her biri bu parametreleri test edilmiş ve sonuç bölümünde açıklanan açıkları için optimize edilmiş. Davranışsal kutusu ve manipulandum şekil 1A ' gösterilir.</li>
	<li>Mikroişlemci kutusu bilgisayara bağlayın. En fazla dört Mikrodenetleyici kutuları her bilgisayara bağlanabilir.</li>
	<li>Göreve başlamadan kullanmak kontrol yazılımı ( şekil 1 c).
	<ol><li>Seç düğmesi aygıt Denetim için. Konu adı olarak giriş &#34; konu &#34; alan. Altında eğitim aşaması seçin &#34; sahne &#34; açılır menü. 
		Not: Aşamaları belirler her deneme için üç parametre: &#34; vurmak pencere, &#34; &#34; vurmak eşik, &#34; ve &#34; ilk eşik. &#34; bir eşleşme ölçütü açı tanımlı bir süre içinde ulaşan olarak tanımlanır. &#34; Vurmak pencere &#34; bir hayvan bir deneme başlatmak ve ölçüt açı ulaşmak ayrılan süre ifade eder. &#34; Vurmak eşik &#34; başarılı bir deneme için ölçüt açıdır. &#34; İlk eşik &#34; bir deneme başlatmak ve pencere; vurmak için ölçüt açısıdır Bu dönüş başlangıcını gösterir. Altında belgili tanımlık parça aşamaları hakkında daha fazla bilgi aşağıda görülebilir &#34; eğitim hayvanlar. &#34;</li> <li>'ı tıklatın &#34; başlangıç &#34; eğitim oturumuna başlamak için. ' I tıklatın &#34; yem &#34; el ile hayvan beslemek için ve &#34; durdurmak &#34; eğitim oturumunu durdurmak için. 
		Not: Görev ilgi korumak için kullanılması gereken el ile besleme ve 3 bölümünde ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Oturum durdurduktan sonra oturum verilerini C: götürmek için kaydedilecek.</li>
	</ol></li></ol> 2. Yaşam ve beslenme koşulları <ol><li>Kullanım yetişkin kadın Sprague Dawley Rat (175-200 g). Evi birlikte fareler tersine çevrilmiş 12 h karanlık/12 saat ile standart kafeslerde döngüsü ışık. Tüm eğitim gerçekleştirmek ve ışıklar karanlık döngüsü sırasında test soluk. 
	Not: onlar 21 eğitmek daha kolay olduğundan dişi rats kullanılır. Burada Sprague-Dawley kullanılmıştır çünkü motor eğitiminde kullanılan ortak bir zorlanma ve transgenics için baskın zor. Ancak, görev (denge, dönüş açısı ölçütü, topuzu ve düğme kendisi) ayarlanabilir doğası göz önüne alındığında bunlar kolayca farklı suşları ve daha büyük (örneğin erkek) veya küçük (örneğin Wistar) fareler için ayarlanmış olabilir.</li>
	Çalışmanın ilk 5 gün vermek için <li>beş gün boyunca beslenme açısından tam, çikolata aromalı granül ek olarak tam bir yalak sıçanlar. Beşinci günün ardından gıda sınırlamak-sıçanlar kendi normal kilolu eğrisi % 85.</li>
	Fareler çikolata pellet (yaş-düzeltilir ağırlığı % 85'i korumak için yukarı veya aşağı ayarlamak) 7.5 g eğitimlerini tamamı yem Gıda kısıtlama başladıktan sonra <li>. Fareler onların eğitim oturumlarında 7.5 g çikolata pellet almadıysanız, sonra final seansı withstandard chow ek. 
	Not: Hafta sonu besleme ad libitum standart chow ile Pazar günü akşama kadar sonra bir gecede gıda mahrum. Ameliyat veya diğer invaziv müdahaleler yapılırken, en az üç gün önce ve sonra fareler tekrar gıda sınırlama üstünde koymadan önce yordamı (kurtarma bağlı) sonra üç gün boyunca gıda ad libitum izin.</li>
</ol> 3. Yordam eğitim Not: eğitim prosedürü genel bakış şekil 3A içinde gösterilir. Boyunca protokolünün, sıçanlar günde iki kez, bir kez de sabah ve öğleden sonra bir kez tren. Öğleden sonra oturumu başlatmadan önce sabah oturumunda sonra en az 3 saat bekleyin.
<ol><li>Habituation Not: habituation fareyi test kutusunu ve işleme ile daha yakından tanımak için hedeftir.
	<ol><li>Topuzu cihazın tam otomatik Pozisyoner aşağı ok tuşuna basarak geri çek.</li>
		<li>Yer 15 dakika süreyle davranış kutusunda fare</li>
		<li>Kutusunda 15 dk sonra her fare deneyci fare daha yakından tanımak en az beş dakika için elinde baş.</li>
		<li>Beş gün için bu işlemi yineleyin.</li>
	</ol></li> <li>Ödül Derneği Not: amaç topuzu dönüm bir gıda ödül ile ilişkilendirmek için fareyi yetiştirmektir. Tam oturum uzunluğu 30 dk eğitim ödül Derneği aşamasında görev üzerinde harcama bekliyoruz.
	<ol><li>Yazılımı açık ve sıçan adı girdi. Sahne ayarlamak &#34; K1: ««şekillendirme - Tokmak yok kasnak. &#34; Not: Bu ayarlar diyafram manipulandum mesafede 0.0 cm &#34; Init. Thresh. &#34; 3 °, &#34; HIT Thresh. &#34; 5 derece, ve &#34; VURMAK pencere &#34; 2, s. Bu fare düğme son 3 derece döner sürece beslenmeleri fareyi sağlar. &#34; VURMAK pencere &#34; 2'de kalır s eğitim boyunca.</li>
		<li>Davranış kutusu ve basın'sıçan koymak &#34; başlangıç &#34; oturum başlatmak için.</li>
		<li>Ödül yalak fare bir anda 2-3 Pelet dağıtımı ve ödül yalak konumlandırıldığı kutunun dokunarak hakkında bilgi edinin. Granül el ile besleme düğmesini kullanarak dağıtmak.</li>
		<li>Fareyi ödül konumunu bildiğinde, fareyi önünde diyafram olduğunda el ile 1 Pelet dağıtmak.</li>
		<li>Fareyi bir kez Pelet ödül, durumu manipulandum ile etkileşim için fareyi beklentisiyle diyafram taşır.
		<ol><li>Manipulandum yakınındaki bir 45 mg gıda Pelet yerleştirerek veya doğrudan manipulandum için Pelet toz uygulayarak girişme sıçan isteminde, ulaşmak için izin ve kavramak. Diyafram uzak fare hareket ederse, dikkatini yönlendirmek için manipulandum yakınındaki kutusu dokunun. 
			Not: Köstebek ile ulaşan pençe topuzu dokunursam program fare yem olacak. (Isırma, manipulandum sokması) pençeleri kullanımı dahil değildir herhangi bir etkileşim yanlıştır ve değil ödüllendirilmeli.</li>
		</ol></li> <li>Fareyi istenen pençe ve 0.0 cm'de 10 ardışık kez ödül ile topuzu dokunmadan başladığında, aşağı ok tuşunu manipulandum 0.25 cm. tarafından tekrar geri çekmek için auto-Pozisyoner ( şekil 1A) kullanın manipulandum 1,25 cm diyafram uzakta olana bu içinde 0.25 cm artırır.</li>
		<li>Basın &#34; Stop &#34; oturumu sonlandırmak için 30 dk sonra.</li>
		<li>Sıçan manipulandum 1,25 cm diyafram ( şekil 1B) uzakta, istenen paw ile supinates kadar ödül Derneği devam.</li>
		<li>Sıçan manipulandum supinating ve Pelet ödül alma 2 ardışık oturumlarının tamamladıktan sonra denge eğitime başlayabilir.</li>
	</ol></li> <li>Denge farelerin bir 6 g karşı supinate eğitmek eğitim.
	<ol><li>Yer bir 3 g denge üzerinde manipulandum üzerinde eki L şeklinde noktaya denge sonunda bağlayıcı ekleme tarafından manipulandum. Denge serbestçe asılı kadar denge dize kasnak yem.</li>
		<li>Yazılımını açın ve sıçan adı girdi. Sahne ayarlamak &#34; K2: ««şekillendirme - topuzu kasnak. &#34; Not: Bu ayarlar diyafram manipulandum mesafede 1,25 cm &#34; Init. Thresh. &#34; 3 ° ve &#34; HIT Thresh. &#34; 5 derece. Manipulandum mesafe bu aşamadan itibaren 1,25 cm kalacak.</li>
		<li>Davranış kutusu ve basın'sıçan koymak &#34; başlangıç &#34; oturum başlatmak için.</li>
		<li>Basın &#34; durdurmak &#34; 100 + başarılı denemeler sonra. Fare 100 + başarılı denemeler 2 ardışık oturumlarının tamamladıktan sonra ağırlığı 1 g tarafından bir oturum sona erdikten sonra artırın. 6 g, 3 g ağırlık üzerinde sonraki oturumlarda artırmak.</li>
		<li>6 g ve 100 + başarılı denemeler supinasyon 2 ardışık oturumlarının sonra 3,4 adıma devam. 
		Not: Bu kadar iş için 6 seans (3 gün) ortalama 3 g 6 alır g. denge eğitimde başlayarak, şey bu doğru supinasyon hareketini ödüllendirilir ve yanlış supinasyon hareketini şeklinde dışarı zorunludur. Bir görsel kılavuz ve doğru ve yanlış supinasyon formu hakkında açıklama için Şekil 2 ' ye bakınız.</li>
	</ol></li> <li>Temel eğitim Not: şekil doğru supinasyon hareketini devam unutmayın. Yine, Şekil 2 düzeltmek/yanlış supinasyon hareketini görsel bir rehber için ve nasıl yanlış supinasyon iyileştirmek için bakın. Temel ölçüt supinate farelerin tren; Bunun 75 derece % 75 veya daha yüksek bir başarı oranı, 6 g denge ile geldi.
	<ol><li>Üzerinde manipulandum bir 6 g karşı koyun.</li>
		<li>Yazılımını açın ve sıçan adı girdi. Sahne ayarlamak &#34; KSB4: topuzu eğitim medyan 75 azami &#34; Not: Bu ayarlar &#34; Init. Harman. &#34; 5 °, &#34; isabet eşik en az &#34; 15 °, ve &#34; isabet eşik maksimum &#34; 75 °. Bu denir bir &#34; adaptif &#34; eğitim sahne, eşik fare artacak anlam &#39; s performansını artırır. İçin &#34; KSB4 &#34; sahne, eşik değer ilk ayarı önceki oturumuna &#39; s son eşik. Hiçbir önceki oturumu bu sahnede çalıştırırsanız, eşik 15 derece eşik en az için ayarlanır. Önceki 10 çalışmalarda medyan tepe açıları gibi oturum ilk 10 denemeler sonra eşik hesaplanır. Bu nedenle, eşik her deneme için farklı ve fare üzerinde bağlıdır &#39; s performans önceki çalışmalarda.</li>
		<li>30 dk. sonra kesin</li>
		<li>Devam eğitim ortalama pik 75 derece olan açı kadar edinilmiş sahne kullanarak veya daha büyük. O zaman, 3.5 adıma geçin. Bu genellikle yaklaşık 10 gün veya 20 oturumları sonra ortaya çıkar.</li>
	</ol></li> <li>Dört ardışık taban kaydetmek için temel değerlendirme <ol><li>üzerinde manipulandum bir 6 g karşı koyun.</li>
		<li>Yazılımını açın ve sıçan adı girdi. Sahne ayarlamak &#34; K27: 75 derece. &#34; Bu ayarlar &#34; Init. Harman. &#34; 5 ° ve &#34; 75 ° isabet eşik.</li>
		<li>Basın &#34; durdurmak &#34; 30 dk veya 100 denemeler sonra hangisi önce gelir-oturumu sonlandırmak için.</li>
		<li>Dört ardışık taban başarı oranı % 75 veya daha yüksek olana devam.</li>
	</ol></li></ol> 4. Sonrası yaralanma değerlendirme <ol><li>Açık Yazılım ve sıçan adı girdi. Test öncesi yaralanma temel olarak aynı statik sahne sahne. Bu temel için kullanılan aynı parametreleri muhafaza eder.</li>
	<li>Basın &#34; başlangıç &#34; ve 30 dk. kadar çalıştırmanız 
	Not: Katılım yaralanma sonra azalmış olabilir. Bu kılavuz kullanarak çözülebilir düğmesini veya bir ödül Pelet fare ile manipulandum yapmaya ikna edecek şekilde manipulandum yakınındaki yerleştirmek yem.</li>
	<li>Tekrar sonrası yaralanma değerlendirme istenilen uzunluğa gelinceye haftada bir haftalık aralıklarla testi. 
	Not: Burada, biz sonrası yaralanma performans altı hafta boyunca her hafta değerlendirmek.</li>
</ol> 5. Verileri analiz Not: veri bir PC C: sürücüsündeki bir varsayılan konumuna kaydedilir. Veri sırasında isabet pencere 100 Hz'de yakalanan ve ikili biçimde depolanır. Burada, veri maharet adlı özel bir program kullanılarak analiz. Dr Jason Carmel erişim bu özgür bilgisayar yazılımı için e-posta lütfen.
<ol><li>Açık beceri ve tıkırtı &#34; standart. &#34;</li> <li>nerede sıçan veri ve istediğiniz klasörü seçin dizini bulun.</li>
	<li>Dizini analiz sıçanlara seçtikten sonra.</li>
	<li>Tıklayın &#34; devam &#34; veya &#34; at &#34; tutmak veya eksik olan veya veri içeren dosyaları atmak. 
	Not: Orada kez yanlış parametreleri kullanarak ve sahne eğitim oturumları başladı ve hemen durdurulur iken, bir dosya oluşturma devam ediyor. Çözümleme sırasında atılacak bu dosya oluşturulmalıdır. Orada da örnekleri, özellikle akut yaralanma sonra yaparken bir hayvan yok denemeler onların yaralanma veya çok az denemeler nedeniyle. Çünkü performanslarını gösterimi bu oturumları için bir dosya tutulmalıdır. Bir dosya yok başarılı deneme ile tutulur bir NaN hesaplanan değişkenler için uygun bir yere yerleştirilir.</li>
	Eğer ister şimdi ya da sonra; deneme açıklama eklemek seçmek <li>&#34; şimdi açıklama &#34; olduğunu seçiliyken, yeni bir pencere açılacaktır. Yazın &#34; deneme adı, &#34; &#34; grup adları, &#34; &#34; olay verileri, &#34; ve &#34; hafta toplam sayı &#34; deneyinde.</li>
	<li>Konular bir gruba atayın.</li>
	<li>Giriş sayısı, veri oturumu her hafta veya zaman noktası. Giriş oturumları bir boşlukla ayırın ve sonra son bir boşluk koymak değil emin olun numara Yani (1 1 1 1).</li>
	<li>Zaman noktası etiketlerini girin. Ayrı bir boşlukla giriş etiketleri ve son etiket sonra Yani (Pre Wk1 Wk2 Wk3) bir boşluk koymak değil emin olun.</li>
	<li>Ne zaman seçin olay; analysis oturumu kaydetmek için bir seçenek görünecektir. ' I tıklatın &#34; Evet &#34; analysis oturumu kaydetmek için.</li>
	<li>Ek açıklama eklenen ve unannotated veri özetini görünür. Bu verileri çizmek için seçeneği verir.</li>
	<li>Unannotated verisi için tıklatın &#34; grafik konu &#34; tek bir özne çizmek için veya &#34; grafik konular &#34; tüm konularda aynı grafiği çizilecek.</li>
	<li>Ek açıklama eklenen analiz için tıklatın &#34; arsa &#34; deneme çizilecek.</li>
	Her ikisi de açıklamalı ve unannotated, <li>çizilmek üzere değişkenlerin bir listesini için açılan oku tıklatın. Arsa görüntülemek için değişkeni tıklatın.</li>
	<li>Grafik ve/veya veri ilişkili grafik ile tıklayın ihracat ihracat.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Anderson, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+recovery:+priorities+of+the+spinal+cord-injured+population.">Targeting recovery: priorities of the spinal cord-injured population.</a> J Neurotraum. 21 (10), 1371-1383 (2004).</li><li>Martin, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systems+neurobiology+of+restorative+neurology+and+future+directions+for+repair+of+the+damaged+motor+systems.">Systems neurobiology of restorative neurology and future directions for repair of the damaged motor systems.</a> Clin Neurol Neurosur. 114 (5), 515-523 (2012).</li><li>Lemon, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Descending+pathways+in+motor+control.">Descending pathways in motor control.</a> Annu Rev Neurosci. 31, 195-218 (2008).</li><li>Feng, W., Wang, J., 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=Corticospinal+tract+lesion+load:+An+imaging+biomarker+for+stroke+motor+outcomes.">Corticospinal tract lesion load: An imaging biomarker for stroke motor outcomes.</a> Ann Neurol. 78 (6), 860-870 (2015).</li><li>Whishaw, I. Q., Pellis, S. M., Gorny, B. P., Pellis, V. 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+impairments+in+reaching+and+the+movements+of+compensation+in+rats+with+motor+cortex+lesions:+an+endpoint,+videorecording,+and+movement+notation+analysis.">The impairments in reaching and the movements of compensation in rats with motor cortex lesions: an endpoint, videorecording, and movement notation analysis.</a> Behav Brain Res. 42 (1), 77-91 (1991).</li><li>Irvine, K. A., Ferguson, A. R., Mitchell, K. D., Beattie, S. B., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+for+assessing+proximal+and+distal+forelimb+function+in+the+rat:+the+Irvine,+Beatties+and+Bresnahan+(IBB)+forelimb+scale.">A novel method for assessing proximal and distal forelimb function in the rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) forelimb scale.</a> J Vis Exp. (46), (2010).</li><li>Allred, R. P., Adkins, D. L., 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+vermicelli+handling+test:+a+simple+quantitative+measure+of+dexterous+forepaw+function+in+rats.">The vermicelli handling test: a simple quantitative measure of dexterous forepaw function in rats.</a> J Neurosci Meth. 170 (2), 229-244 (2008).</li><li>Sindhurakar, A., Butensky, S. 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=An+automated+test+of+rat+forelimb+supination+quantifies+motor+function+loss+and+recovery+after+corticospinal+injury.">An automated test of rat forelimb supination quantifies motor function loss and recovery after corticospinal injury.</a> Neurorehab Neural Re. 31 (2), 122-132 (2017).</li><li>Carmel, J. B., Kim, S., Brus-Ramer, M., Martin, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feed-forward+control+of+preshaping+in+the+rat+is+mediated+by+the+corticospinal+tract.">Feed-forward control of preshaping in the rat is mediated by the corticospinal tract.</a> Eur J Neurosci. 32 (10), 1678-1685 (2010).</li><li>Meyers, E., Sindhurakar, A., 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+supination+assessment+task:+An+automated+method+for+quantifying+forelimb+rotational+function+in+rats.">The supination assessment task: An automated method for quantifying forelimb rotational function in rats.</a> J Neurosci Meth. 266, 11-20 (2016).</li><li>Gomez-Marin, A., Paton, J. J., Kampff, A. R., Costa, R. M., Mainen, Z. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Big+behavioral+data:+psychology,+ethology+and+the+foundations+of+neuroscience.">Big behavioral data: psychology, ethology and the foundations of neuroscience.</a> Nat Neurosci. 17 (11), 1455-1462 (2014).</li><li>Wong, C. C., Ramanathan, D. S., Gulati, T., Won, S. J., Ganguly, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated+behavioral+box+to+assess+forelimb+function+in+rats.">An automated behavioral box to assess forelimb function in rats.</a> J Neurosci Meth. 246, 30-37 (2015).</li><li>Alaverdashvili, M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+cortex+stroke+impairs+individual+digit+movement+in+skilled+reaching+by+the+rat.">Motor cortex stroke impairs individual digit movement in skilled reaching by the rat.</a> Eur J Neurosci. 28 (2), 311-322 (2008).</li><li>Ellens, D. J., Gaidica, M., 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=An+automated+rat+single+pellet+reaching+system+with+high-speed+video+capture.">An automated rat single pellet reaching system with high-speed video capture.</a> J Neurosci Meth. 271, 119-127 (2016).</li><li>Lai, S., Panarese, A., 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=Quantitative+kinematic+characterization+of+reaching+impairments+in+mice+after+a+stroke.">Quantitative kinematic characterization of reaching impairments in mice after a stroke.</a> Neurorehab Neural Re. 29 (4), 382-392 (2015).</li><li>Molina-Luna, K., Hertler, B., Buitrago, M. M., Luft, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+learning+transiently+changes+cortical+somatotopy.">Motor learning transiently changes cortical somatotopy.</a> Neuroimage. 40 (4), 1748-1754 (2008).</li><li>Ballermann, M., Tompkins, G., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skilled+forelimb+reaching+for+pasta+guided+by+tactile+input+in+the+rat+as+measured+by+accuracy,+spatial+adjustments,+and+force.">Skilled forelimb reaching for pasta guided by tactile input in the rat as measured by accuracy, spatial adjustments, and force.</a> Behav Brain Res. 109 (1), 49-57 (2000).</li><li>Vigaru, B. C., Lambercy, O., 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=A+robotic+platform+to+assess,+guide+and+perturb+rat+forelimb+movements.">A robotic platform to assess, guide and perturb rat forelimb movements.</a> IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 21 (5), 796-805 (2013).</li><li>Martin, J. H., Choy, M., Pullman, S., Meng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticospinal+system+development+depends+on+motor+experience.">Corticospinal system development depends on motor experience.</a> J Neurosci. 24 (9), 2122-2132 (2004).</li><li>Murgia, A., Kyberd, P. J., Chappell, P. H., Light, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marker+placement+to+describe+the+wrist+movements+during+activities+of+daily+living+in+cyclical+tasks.">Marker placement to describe the wrist movements during activities of daily living in cyclical tasks.</a> Clin Biomech. 19 (3), 248-254 (2004).</li><li>Simpson, J., Kelly, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+whether+there+are+sex+differences+in+certain+behavioural+and+neurochemical+parameters+in+the+rat.">An investigation of whether there are sex differences in certain behavioural and neurochemical parameters in the rat.</a> Behav Brain Res. 229 (1), 289-300 (2012).</li><li>Hays, S. A., Khodaparast, N., 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+isometric+pull+task:+a+novel+automated+method+for+quantifying+forelimb+force+generation+in+rats.">The isometric pull task: a novel automated method for quantifying forelimb force generation in rats.</a> J Neurosci Meth. 212 (2), 329-337 (2013).</li></ol>

Dr. Rennaker ve Dr. Sloan Vulintus Inc., bu yayın aletleri üreten sahipleri. Hiçbir çıkar çatışmaları diğer yazarlar için ilan etti.

Topuzu supinasyon görev forelimb supinasyon nicel ve yarı otomatik yöntemlerle Sıçanlarda değerlendirir. Bu bitiş noktası elde etmek için birçok düğme hizalaması, manipulandum tasarım ve eğitim ölçüt, dahil olmak üzere görev için tasarlanmış parametreleri birkaç yıl içinde tekrarlanır. Topuzu hizalama için biz topuzu diyafram açısından üç farklı hizalamalara ile deney: sol tarafında diyafram sol tarafıyla hizalı topuzu, düğmeyi merkezli diyafram ve düğmeyi sağ tarafında düzene sokmak ile sağ tarafında bir perture. Biz diyafram ile sağ tarafında bu kısa süreyi eğitim aldı ve kim en az telafi mekanizmaları ile özellikle, supinated bu üretilen rats aynı derecede uyumlu olmak topuzu sağ tarafında sol pençe müdahalelerden yerleşti.
Manipulandum tasarım gelince, biz dönüm forelimb ile en üst düzeye çıkarmak ve vücut kullanımı en aza indirmek için birkaç tasarım özellikleri değiştirmiş. Buna ek olarak, görev için öngörülen bütçe açığı şiddeti zorluk ölçekli. Pyramidotomy sonra supinasyon en kuvvetle etkilenir hareket, ama bozulma hala nispeten ince. Böylece, yaralanma sonra fareler büyük açıkları tespit edildi emin olmak için daha yüksek bir temel ölçüt (75 °) için eğittik. Daha fazla bozulması olan kortikal lezyonları için 60 derecelik eşik 7.5 g de önemli bir açığı yaralanma sonra göstermek için yeterli idi. Bir deneme-yanılma yaklaşımla optimize ek parametreler diyafram boyutu, diyafram ve başarılı bir deneme elde etmek için zaman pencere kolu mesafede bulunmaktadır.
Dikkatli denetim gerektiren bazı kritik noktaları boyunca eğitim protokolü vardır. Ne zaman için temel eğitim, adaptif eşik yöntemi başarıyla fareler 75 ° 10eğitmek için kullanılan. Ancak, rats bir en yüksek Plato az 75 ° açı; performans aynı 4-5 seans sonra kalır. Performansı artırmak için statik bir eşik istihdam edilebilir. Statik bir eşik değişiklikleri son performansına dayalı edinilmiş bir eşik değeri yerine fare performans bağımsızdır küme bir derece kalan eşik anlamına gelir. Fareyi adaptif eğitim sırasında yaylalar, deneyci için statik bir eşik değiştirmeniz gerekir. Statik eğitim aşamalarında 10 ° artışlarla 70 derece ile 20 arasındadır. (K28 - K33 aşama). Sıçan ortalama tepe açısı önceki 2 oturumlarında göre statik sahne seçin. Fareyi 45 ° ortalama olduğunu, örneğin, 50 derece (K31) için statik sahne seçin. Tüm statik aşamalar ayarlamak "başlangıcı. 5 ° Harman.". Eğer fare motivasyon kaybeder, Eğer yakın ama değil eşiğin supinates eğitim sırasında el ile sıçan besleyin.
Buna ek olarak, temel değerlendirme sırasında fareler yaklaşık % 5'i 5-10 ° onların supinasyon açılı ve oturumları arasında başarı oranı % 5-10 gerileme. Bu olur ve köstebek 3-4 seans sonra 75 ° ortalama tepe açısı kurtarmaz, adım 3.5 dönmeden önce statik sahne alanı'na sıçan geçerli ortalama açısı 10 derece azaltmak. Statik eğitim Etaplar yerleştirildi bir kez bir fare için uyarlamalı aşamaları reintroduce değil önemlidir.
Görev için bazı sınırlamalar vardır. Hatalı kavramak konum belirlendikten sonra açgözlü davranış (Şekil 2) değiştirmek zor olabilir. Böylece, erken teşhis ve düzeltme önemlidir. Ne dedikleri kavramak düzeltmek için diyafram diyafram yatay ve/veya dikey yönde boyutunu daraltarak değiştirilebilir; genellikle bir cam slayt ayarlamaya gerek diyafram kenarına teyp. Onları manipulandum belirli bir şekilde kavramak için zorunlu kıldığından çoğu fareler için bu kavramak formlarını artırır. Bu, sırayla, düzgün supinate yeteneğini artırır.
Bu meydan okuma ek olarak, fare supinate için telafi edici mekanizmaların geliştirebilirsiniz. Bunlar forelimb supinasyon içinde yardım etmek için baş kullanımı dirsek ve omuz ortak tokmak çevirmek düşürücü; yardımcı olmak için sol pençe kullanarak düğmeyi çevirmek veya ulaşan pençe aşağı doğru itin. Tüm bu davranışların görevi başarıyla tamamlamak için kullanılabilir. Yukarıda belirtildiği gibi kavramak için ilgili davranışlar diyafram işleyerek düzeltilebilir. Telafi edici mekanizmaların kavramak dışında Ancak, telafi edici davranış ödüllendirmek değil deneyci tarafından aktif katılımı gerektirir. Yaralanma sonra pençe supinating önce uygun pozisyonda yerleştirmek için çeşitli denemeler alarak fareler gözlemledim. Her ne kadar biz hangi bileşenlerin görevin supinasyon kaybına yol katkıda incelendiğinde değil, bunlar doğru kavrama kaybı dahil olabilir ve birçok olanaklar arasında gücü modülasyon Engelli.
Yarı otomatik supinasyon görev, ortalama olarak 20 ± 5 gün fareler için taban çizgisi, eğitmek için alır ve hayvanların % 25 görevde eğitilmek edemiyoruz. Eğitim süresi için katkıda bulunan çoğu ulaşan deneyleri ortak olduğu gibi biz doğal olarak sağ tercih fareler seçmemiş olabilirsiniz ama bunun yerine doğru onların paws kullanmak için tüm hayvanlar zorla gerçektir. Biz-si olmak değil güvenilir sol-tercih sıçan kullanarak, ama ilk pençe tercih belirlemek ve baskın pençe eğitmek için ilginç bir keşif çalışma olurdu. Bunu yapabilmek için böylece diyafram ters kapıları yönünü ters çevirmek gerekir; Bu kolayca yapılabilir.
IBB veya tek Pelet uzanma gibi geleneksel görevleri ile karşılaştırıldığında, supinasyon görev nicelik ve objektif forelimb ulaşan ölçer. Ciddi yaralanma (kortikal lezyon) ve ince yaralanma (pyramidotomy) karşı hassasiyet gösterir ve eğitim prosedürü yaralanma modeli önem bağlı olarak değiştirilebilir. Yarı otomatik olduğundan görev birden çok fareler aynı anda, eğitim sahne bağlı olarak eğitmek deneyci sunar. Bu büyük ölçüde deneyci'nın verimlilik ve sıçan verimi artırır. Güvenilir ve tekrarlanabilir fareler arasında görevdir. Denemecileri eğitim protokolü sırasında başvurmak sorun giderme kılavuzu (Şekil 2) oluşturarak, biz onları düzeltmek için çözümler yanı sıra birkaç yanlış davranışları standartlaşmış. Son olarak, görev büyük miktarda veriyi analiz etmek için sezgisel bir aracı sunuyor ve deneyci supinasyon Kinetik daha derin defterleri olanak sağlar.
Gelecekte, biz yarı otomatik supinasyon görev bir platform olarak türü, doz ve zamanlama rehabilitasyon değerlendirmek için kullanır. Laboratuarımızın stimülasyon yaralanma sonra fonksiyonel gelişme üzerinde etkileri ilgileniyor. Buna ek olarak, biz nasıl sinir teşvik terapiler onarmak veya geliştirmek sinir iletim olarak ilgilendi ve iletişim rehabilitasyon etkileyebilir. Biz de motor öğrenme eğitim görebilirsiniz böylece Elektrofizyoloji ile uyumlu olacak şekilde görev değiştirme ilgi var; kafa ile ratskapaklar, rutin olarak görev yapmak ve kayıt veya uyarı için komütatör ekleme yapmak kolay olurdu. Görevi, açıklandığı gibi sıçanlara, ama orada da görev için fare kullanma ile deney laboratuvarları. Genel olarak, bu görev çok çeşitli yaralanma modelleri ve hastalık durumlarında kemirgen işlevinde forelimb değerlendirmek ve buna karşılık, rehabilitasyon stratejileri değerlendirmek için kullanılabilir. İleride, görevle yanlış davranışları azaltmak ve görev alma oranı ve eğitim süresini artırmak için ayrıntılandırmaları geliştirmeye devam edecektir.

Sinir sistemi yaralanma veya hastalık bağımsızlık ve etkilenen bireylerin 1,2,3,4için yaşam kalitesini önemli ölçüde azalır sonra beceri kaybı. Böylece, el becerisi sinirsel onarım ve hareket ve motor öğrenme sinir kontrolü de temel olarak rehabilitasyon bilim anlamak için bir önemli sonuç önlemidir. Geleneksel olarak, el ile görevleri tek Pelet ulaşan, makarna manipülasyon ve Irvine, Beatties ve Bresnahan (IBB) Forelimb ölçek gibi hayvanlarda, özellikle kemirgenler 5, 6,7beceri değerlendirmek için kullanılmaktadır. Bu görevleri en az görev alma zamanlarının nedeniyle popüler hale. Ancak, doğada, zahmetli deneyci için ve zamanlarda, işlev bozukluğu yaralanma ile ince açıkları 5,7,8,9sonra duyarsız nitel bunlar. Bu sınırlamalar geleneksel görevlerin özellikle, hayvanlarda, motor işlevinin daha fazla nicel tedbirleri gelişimi mahmuzlu forelimb ulaşan.
Yani nesnellik, artırılmış performans ve azalan analiz süresini görevlerini otomatikleştirme için çeşitli yararları vardır. Yeni otomatik görevler yaralanma geleneksel görevleri 8,10' dan sonra el becerisi değerlendirme daha duyarlı bir ölçü birimi sağlar. Ayrıca, adaptif eğitim ve hangi eğitim belirlenmek test ve zorluk bir hayvanın performans için test için izin. Son olarak, otomatik görevleri iki avantajı sağlamak veri büyük miktarda oluştururlar. İlk olarak, bir artış veri içinde bir deneme ve denemeler sayısı bir çalışmanın istatistiksel gücü artar. İkinci olarak, nörologlar hangi motor öğrenme, eğitim ve analizi ile daha sağlam tazminat kinetik ve kinematik bilgilerini 11eğitim daha büyük bir veri kümesi verir.
Çeşitli gruplar geleneksel görevleri otomatikleştirmek için çalıştılar. Yüksek hız kameraları görevleri görev 12ulaşan tek Pelet gibi kinematik veri toplamak için kullanılabilir. Alaverdashvili ve Wishaw yüksek hızlı kameralar ulaşan hareketleri yakalama ve kare kare hareket ölçüm yazılımımı tepe Motus 13haneli hareketleri analiz için kullandık. Bu yazılım basamak bilgisayar görme özelliklerini kullanarak tanımlamıyor, ancak bunun yerine hareket noktaları imleç tarafından dijital ortama deneyci gerektirir. Ayrıca, bazı görevleri besleyiciler ve kafesleri ile birlikte eğitim süreci 14,15,16otomatikleştirmek için kullanılmaktadır.
Diğer gruplar kayma ayarlamalar değerlendirmek ve yetenekli forelimb makarna manipülasyon, diğerleri daha karmaşık hareketleri 17yakalamak için görevleri tasarladık kullanırken ulaşan zorlamak için kuvvet sensörleri gibi yüksek hızlı kameralar kullandık. Böyle bir görev bir özgürlük üç derece Robotik cihaz Düzlemsel ve dönme hareketi fare forelimb hareketleri 18yakalamak için kullandığı erişim ve çekme bir görevdir. Bu hareketlerin ama bir artış ile Kinetik karmaşıklığı ve maliyeti ölçmek için güçlü olmak avantajları vardır.
Burada, biz supinasyon fareler 8ölçer bir yarı otomatik forelimb görev göstermek. Forelimb supinasyon palm palm aşağı gelen paw dönüşü doldu. Supinasyon corticospinal yolu işlevinin mükemmel bir işaretleyici ve insanların günlük faaliyetleri 8,19,20yaşam için gerekli olan bir klinik hareketi var. Buna ek olarak, özellikle 8ulaşan tek Pelet göre yaralanma ve inactivation, son derece duyarlı supinasyon. Burke Tıbbi Araştırma Enstitüsü ve University of Texas Dallas'ta, önlemler dönme hareketi yatay düzlemde 8,10arasında bir işbirliği içinde geliştirilen supinasyon görev. Fareler bir davranış kutusunda (şekil 1A) yerleştirilir ve üç hareketleri (şekil 1B) yapmak için eğitim: ulaşmak dikdörtgen bir diyafram ile; küresel manipulandum kavramak; Belirtilen bir açı için supinate.
Davranış görev PC yazılım (şekil 1 c) tarafından denetlenir. Kontrol eden yazılım otomatik Pozisyoner, optik encoder, hoparlör ve besleyici bağlı bir mikroişlemci yönergeleri gönderir. Mikrodenetleyici ve periferik bağlantılarından Mikrodenetleyici kutusu olarak adlandırılır. Bilgi optik kodlayıcıdan mikroişlemci için o zaman belgili tanımlık bilgisayar, akar ve mikroişlemci için geri. Eğer kontrol eden yazılım deneme başarılı oldu mikroişlemci için işaret etti, Mikrodenetleyici besleyici bir Pelet dağıtmak için tetikler. Her oturumun başlangıcında kontrol eden yazılım için Sahne Alanı'nın diyafram tanımlanmış mesafede topuzu konumlandırmak için otomatik Pozisyoner yönlendirir Mikrodenetleyici sahne bilgi aktarır. Auto-Pozisyoner Ayrıca elle otomatik Pozisyoner üzerinde bulunan ok tuşlarını kullanarak çalıştırılabilir. Optik kodlayıcı cinsinden verileri 100 Hz ve önlemleri değişiklikleri kaydeder. Tüm verileri ikili biçimde depolanır.
Deneyci yazılım içinde sıralı eğitim aşamaları için önceden belirlenmiş bir açı ve başarı oranı supinating sıçan habituation gelen eğitmek için kullanır. Habituation sırasında topuzu manipulandum diyafram pencere olmadan herhangi bir denge içinde yer alıyor. Bir hafta sonra son derece gözetim altında eğitim, fare düğmesi bir ödül ile ilişkilendirir ve bağımsız olarak düğmeyi çevirerek başlar. Fareyi bağımsız olarak çevirmek mümkün olduğunda, düğmeyi 1,25 cm fareyi bağımsız olarak 1.25 cm., denge dışı bırakabilirsiniz kadar cm aralıklarla olduğunu 0.25 geri çektiği sonra 1 g artışlarla 3 g 6 g. otomatik eğitim aşamaları tren için hayvan topuzu supinate eklendi. 6 g de 75 dereceye kadar. Bu eğitim aşamasında büyük ölçüde denetimsiz olduğunu; Fareler uygun formu (aşağıda açıklanmıştır) ile görev kabul, onlar düzgün supinate devam. Fareler %75 8başarı oranı (isabet oranı) 75 derece supinate zaman eğitim tamamlandıktan. Burada, bir tipik eğitim protokolü ve biz karşılaştığım sorun giderme için mevcut çözümleri açıklanmaktadır. Biz eğitim protokolü aracılığıyla temsilcisi başarılı ve başarısız fareler ilerlemesini göstermek ve görev ince veya daha şiddetli Açıkları ile işlevsel bozulma göstermek için değiştirilebilir göstermek.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="946">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Base Cage - Rat Model</td>
			<td style="width:167px;">Vulintus</td>
			<td style="width:147px;">MotoTrak Rat System</td>
			<td style="width:416px;">N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Controller</td>
			<td style="width:167px;">Vulintus</td>
			<td>MotoTrak Rat System</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Behavior Module</td>
			<td style="width:167px;">Vulintus</td>
			<td>MotoTrak Rat System</td>
			<td>Supination Task, Methacrylate Dual Stop Knobs</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pellet Dispenser - 45mg</td>
			<td style="width:167px;">Vulintus</td>
			<td>MotoTrak Rat System</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Autopositioner</td>
			<td style="width:167px;">Vulintus</td>
			<td>MotoTrak Rat System</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">45 mg, Chocolate Flavor, 50,000/Box</td>
			<td style="width:167px;">Bio-Serv</td>
			<td style="width:147px;">F0299</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">HP Z230 Tower WorkStation</td>
			<td style="width:167px;">HP</td>
			<td style="width:147px;">N/A</td>
			<td style="width:416px;">Intel Xeon CPU E3-1225 v3 @ 3.20 GHz, 16GB RAM, 1TB HDD. Min Requirements: 8GB RAM, Multi-Core Processor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dexterity</td>
			<td style="width:167px;">Burke Medical Research Institute</td>
			<td style="width:147px;"></td>
			<td>Matlab software for data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Enviropak</td>
			<td style="width:167px;">WF Fisher and Son</td>
			<td style="width:147px;">N/A</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the knob supination task: a semi-automated method for assessing forelimb function in rats

Maharet hayvan modellerinde doğru bir şekilde ölçen el işlevini anlamak için kritik görevlerdir. Beceri büyük ölçüde ölçmek geçerli sıçan davranış görevleri ulaşan veya gıda işleme video analizi kullanın. Bunlar öznel ve deneyci için zahmetli iken bu görevleri uygulamak çok kolay ve hastalık modelleri arasında sağlam. Geleneksel görevleri otomatikleştirme veya yeni otomatik görevler oluşturma görevleri daha verimli, objektif ve nicel yapabilirsiniz. Fareler daha az olduğundan daha primatlar, merkezi sinir sistemi (MSS) yaralanma güçlüğü, daha fazla ince açıkları ancak oluşturur, supinasyon olduğunu son derece becerikli rodents ve çok önemli el işlevi primatlarda etkiler. Bu nedenle, biz forelimb supinasyon Sıçanlarda ölçer yarı otomatik bir işlemi tasarlanmıştır. Fareler ulaşmak ve topuz şeklinde manipulandum kavramak ve supinasyon içinde bir ödül almak için manipulandum açmak için eğitilmiştir. Fareler 5 gün içinde 20 ± beceri elde edebilirsiniz. Eğitim ilk bölümlerinde son derece gözetim altında iken, çok eğitim doğrudan denetimi yapılır. Görev tekrarlanarak ve güvenilir bir şekilde yaralanma sonra ince açıkları yakalar ve klinik kurtarma eğrileri iyi yansıtacak fonksiyonel iyileşme gösterir. Veri çözümlemesi kolay anlaşılır olması için tasarlanmış bir grafik kullanıcı arabirimi yoluyla özel yazılım tarafından gerçekleştirilir. Biz de eğitim ve davranış erken eğitim için küçük düzeltmeler supinasyon güvenilir edinimi üretmek gösteri sırasında karşılaşılan genel sorunlar için çözümler vermek. Böylece, topuzu supinasyon görev kritik hareket güçlüğü içinde rats için verimli ve kantitatif değerlendirilmesi sağlar.

Erken eğitim, deneyci fare davranışı şekillendirme görevde daha fazla vakit geçiriyor. Fareler üzerinde fare supinasyon ödül, elleri ile ilişkilendirmek gibi zaman (şekil 3A) azalır. Habituation, ödül Derneği ve denge eğitim sırasında tam oturum uzunluğu (30 dk) görev üzerinde harcanmaktadır. Bir fare ile 6 gr ağırlığında supinating sonra ancak, görev zamanında yavaş yavaş yaklaşık 15dk için sıçan supinasyon açısı arttıkça azaltır. Temel fare ulaşır, son olarak, en azından görev zamanında olur; deneyci sıçan davranış kutuya koyun ve programı başlatmak yeterlidir. Bir deneyci ile aynı anda çalışabilir fareler en fazla sayısını iki fareler ödül işbirliği sırasında eğitim ve temel için eğitim denge sırasında dört fareler, ve çok sayıda rats aynı derecede var kutuları temel değerlendirme ve sonrası yaralanma sınama sırasında. Ortalama, %75 sıçan (n = 56) görev almak.
Fareyi supinasyon bir ödül ile ilişkili sonra olumlu ilerlemesinde sıçan supinasyon açı (şekil 3B) vardır. Şekil 3B', fareyi 6 g denge günden 3 gün 7 için 3 g ilerledi. Eğitim denge sonra gün 7 gün 9, hangi supinasyon 26 30 derece artmış sırasında edinilmiş eğitimden kısa bir süre vardı. Fazla bir değişiklik olmadığından, statik bir eşik 9-18 günden istihdam edildi. Bu dönemde, fareyi giderek 30 derece 75 dereceye 8 gün arttı. Eğitim, özellikle, 12 ve 14 gün boyunca günlük değişkenlik vardır. Ama genellikle, supinasyon radyan cinsinden bir artış eğilimi. Gün 17 sonrası habituation sonunda, fareyi onun ilk satır taban çizgisi kayıt ve dört oturumları sonra temel değerlendirme tamamlandı. Dördüncü temel kayıt habituation eğitim protokolü ortalama 20 ± 5 gün sürer.
Eğitim protokolü üzerinden akış ile ideal bir ilerleme ile ilgilenen önemli olmakla birlikte, başarısız bir ilerleme ile ilgilenen aynı derecede önemli (şekil 4) olduğunu. Şekil 4A, turuncu satırı başarılı bir şekilde iletişim kuralı, başarısız bir sıçan, mavi çizgi gösterir tamamlandıktan bir sıçan gösterir ve başka bir altı başarılı fareler gri çizgileri göster. Başarılı fareler 0.6 gün 15 ± temelde ulaştı (n = 7). Başarısız sıçan bir saat 3'te kavramak kullanırken temsilcisi başarılı sıçan bir saat 1'kavramak, kullanır. Her iki fare düğme 2 gün içinde bir ödül ile ilişkilendirin. Buna ek olarak, her iki fareler bir benzer supinasyon açı (şekil 4A) ilk dört denge ekledikten sonra gün içinde göstermek. Ancak, bu noktadan sonra başarılı sıçan uzak başarısız sıçan kırmaya başlar. Bunun nedeni başarısız sıçan kavramak was yapamaz-e doğru bu noktaya daha önce düzeltilmesi gerekir (bkz: Şekil 2).
Başarılı fare için 50 ve 60 derece arasında Plato başlar ama daha istikrarlı bir tırmanış 75 derece doğru devam eder supinasyon açı dik bir artış vardır. Ancak, başarısız sıçan supinasyon açı daha kademeli bir artış var. Fareyi 20 derece civarında yaylalar gibi fare daha, supinate itti alır ama sonunda bile ile el ile besleme, görev, ilgi kaybeder ve supinasyon açısı hızla gün 15 sonrası habituation azalır. Gün 17 sonrası habituation sonra hafif bir kurtarma iken fare fazla 25 derece supinate için mücadele eder. Eğer bir sıçan temel gün 20 tarafından elde değil, biz bu fare başarısız düşünün ve çalışma fareyi kaldırın.
Supinasyon açı ek olarak, bir için başarılı ve başarısız sıçan supinasyon dalga biçimleri (şekil 4B-D) bir görsel denetim gerçekleştirebilirsiniz. Bir görsel denetim işlemi sırasında biz bakmak için birkaç dalga özellikleri: satır, gecikme süresi ve deneme için zaman penceresi Peaks'e sayısı eğim. Çizgisinin eğimini eğri başlangıcı ve eğri zirvesine arasında eğrisi türevi olarak hesaplanır. Gecikme süresi deneme inisiyasyon ve isabet eşik geçiş eğrisi arasında olarak hesaplandı. Son olarak, zirveleri deneme penceresinde yerel maxima bulmak için türev kullanılarak hesaplanır. Daha önce biz bu çizgi veya hız eğimi bulundu, sağlam supinasyon Kinetik ölçüsüdür ve ince Açığı 8' e duyarlıdır.
Eğitim 6 g (4B rakam) kullanarak supinate için başlangıç sonra ilk üçte başarılı fare (şekil 4B1) başarısız fare (şekil 4B2 ise 20 derece yakınındaki bir tepe ile tek bir dalga formu gösterir. ) bir çift dönüş veya ilk zirve 10 derece yakın ve ikinci en yüksek 5 derece yakınındaki iki doruklarına gösterir. Orta üçüncü (şekil 4 c) eğitim, başarılı fare (şekil 4 c1) 20 derece en yüksek açıdan bir daha tanımlı, tek pik eğrisi ile 50 derece için bir artış gösterir. Başarısız fare (şekil 4 c2), bu arada, marjinal bir tek gösterir tepe açısı 20 derece artar ama haliyle geliştirdi; Şimdi sadece tek bir dönüş kullanır. (Şekil 4 d) eğitim son üçüncü tarafından başarılı fare (şekil 4 d1) çok belirgin bir tek dalga biçimi bir tepe başarısız fare (şekil 4 d2) karşı yaklaşık 65 ° ile 20 tepe açısı ile gösterir derece ama şimdi 2 ek bir zirve ile 15 ° s. Bu artan eğitim zorluk ile sıçan was yapamaz-e doğru onun saat 3'te kavramak düzeltmek ve, düzgün supinate için sırayla başka bir iyi göstergesidir. Olsa bile, bu fare çalışma hariç değildi ve sonunda 75 dereceye kadar gerçekleştirebilir supinasyon tazminat ile karşı gerçek supinasyon olup hakkında sorular kalır.
Son olarak, işlev bozukluğu yaralanma, corticospinal yolu, insanların gönüllü hareketi için ana yolu kesilmiş bir lezyon ve endotelin enjeksiyonları ile gerçekleştirilen forelimb motor korteks lezyon da dahil olmak üzere birden çok türde sonra supinasyon görev algılar (Şekil 5) 8,10,22. Fareler pyramidotomy grubunda (mor, n = 8) fareler kortikal lezyon grubunda ise en az 75 ° bir başarı oranı % 75 veya daha yüksek kapasiteli, 6 g de supinate için eğitilmiştir (yeşil, n = 10) 7.5 g % 75 veya daha yüksek kapasiteli, 60 ° supinate için eğitilmiştir. Her iki grupta fareler yaralanma (şekil 5A) sonra başarı oranı keskin bir düşüş gösterdi. Pyramidotomy grubunda fareler için başarı oranı % 90 ± % 2-14 ± % 8 den azalmıştır. Suckortikal lezyon ile rats için vergisi oranı % 76 ± % 1 ila %10 ± %3 azalmıştır. Hafta 6 tarafından her iki grup hala Engelli: kortikal lezyon grup % 16 ± 7 oranında kaldı pyramidotomy grup %34 ± % 11 idi. Supinasyon açı gelince, her iki grupta sonrası yaralanma (şekil 5B) öncesi gelen bir azalma gösterir. Farklı ölçüt temel supinasyon açıları nedeniyle kortikal lezyon grup (67 ° ± 0,52 °) daha yüksek bir öncesi yaralanma supinasyon açı (85 ° ± 2.9 °) pyramidotomy grup vardı. Kortikal lezyon grup azalma ise 27 ° ± 2.9 ° 38 ° ± 10 ° pyramidotomy grup azalmıştır.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56341/56341fig1.jpg"> 
Şekil 1: Supinasyon görev açıklaması. (A) fareyi bir pleksiglas kutusunda hangi aracılığıyla ulaşır ve supinasyon içinde açık olması gerekir bir düğme kavrıyor bir diyafram ile yerleştirilir. Topuzu supinasyon açıları fazla 100 ° büyük önlemek için iki durak vardır. Topuzu da bir makara ile denge vardır; Bu fare supinate üstesinden gelmesi gereken tork oluşturur. Topuzu 0.25 ° bir doğruluk ile açı ölçer optik bir kodlayıcı bağlıdır. Bu optik kodlayıcı sırayla görev denetleyen bir bilgisayara bağlı bir mikroişlemci bağlıdır. Bilgisayar tetikleyici ses-geribildirim zaman için mikroişlemci sinyalleri ve eğer bir başarı ölçütü elde bir Pelet besleyici üzerinden dağıtmak. Mikrodenetleyici da kimin konum 1,25 cm arasındaki 0 bilgisayar tarafından eğitim sahne tarafından dikte edildiği otomatik Pozisyoner denetler. (B) fareyi üç ardışık hareketler görevi gerçekleştirir: diyafram ulaşan, tokmak ile bir güç kavramak açgözlü bulunan saat 1'de supinating. (C) topuzu supinasyon görev kontrol yazılımı tarafından kontrol edilir. Deneyci konunun adını girişleri ve program ilgili parametreleri ayarlar iken eğitim sahne seçer. Başarılı ve başarısız denemeler dizisi gösterilir iken yeşil ve kırmızı, sırasıyla bir tek başarılı supinasyon deneme dalga mavi renkle gösterilir. Bir deneme yoksa başarısız işaretlendi ise supinasyon açı içinde tanımlanmış zaman penceresi hit eşik büyükse bir deneme kontrol yazılımı tarafından başarılı olarak işaretlendi. Bu program bir kutu denetler. Dört programları her bilgisayar aynı anda çalıştırabilir. Bu rakam Sindhurakar vd., 2017, değiştirilmiş olan Neurorehabilitation ve sinirsel onarım8. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56341/56341fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56341/56341fig2.jpg"> 
Resim 2: Supinasyon hareketleri. Diyagramları ve eğitim protokolü sırasında karşılaşılan ortak doğru ve yanlış supinasyon hareketleri açıklamaları. Yanlış hareketleri doğru supinasyon engel olabilir telafi edici mekanizmaların iken doğru hareketleri doğru supinasyon için izin verir. Uygunsuz hareketleri düzeltmek için önerilen çözümler bulunmaktadır. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56341/56341fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56341/56341fig3.jpg"> 
Şekil 3 : Eğitim protokolü. (A)standart zaman çizelgesi. Toplam yaklaşık 25 gün süren eğitim beş dönem vardır: Habituation (5 d), ödül Derneği (1-3 d), ağırlık çalışması (3-4 d), temel (8-12 d) ve temel değerlendirme (2-4 d) eğitim. Çizgi deseni zaman çizelgesinde deneyci, görevdeki her oturum harcamak için gereken süreyi belirtir. Eğitim protokolü devam ettikçe, görev zamanı azaltır. (B) ne dedikleri ödül Birliği'nden temel değerlendirme için supinate yeteneği genel ilerleme. Genel olarak, temel doğru fare bir pozitif doğrusal ilerleme, ama gözlemlediği gibi içeride değişkenlik eğitim protokolü boyunca ne dedikleri performansını. Eğitim sonra orada ağırlığıdır adaptif eğitim, bir süre nerede supinasyon açı eşiği sıçan performans eşleşmesi amacıyla değiştirilmiş. Sıçan temel elde etti kadar bu adaptif eğitim bir statik eşik paradigma tarafından takip edilir. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56341/56341fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56341/56341fig4.jpg"> 
Şekil 4: Başarılı ve başarısız görev alma. (A)ilerleme supinasyon açı protokolü için sekiz rats, yedi başarılı eğitim boyunca, diğeri başarısız. Temel kriter (başarılı, turuncu) ulaştığı bir temsilcisi fare ve bir başarısız fare (mavi) daha fazla vaka çalışmaları kullanılır. Eğitimden sonra habituation ilk yedi gün içinde hem başarılı hem de başarısız sıçan supinasyon açıda benzer ilerleme gösterdi. Başarısız sıçan 25 ° supinated iken gün 11 sonrası habituation tarafından 55 ° başarılı sıçan supinating yapıldı. Gün 15 sonrası habituation sonra başarılı sıçan güçlü bir yukarı doğru ilerleme gösterdi başarısız fare performansında reddetti. Başarılı sıçan 80 ° supinating iken eğitim sonrası habituation son üçüncü 30 ° başarısız sıçan monoton. (B) ortalama dalga formu (siyah çizgi) ile % 95 güven aralığı (için başarılı, mavi için turuncu başarısız) için denge 6 g ekledikten sonra eğitim ilk üçte. (B1) Başarılı rat - tek tepe civarında 20°. (B2) Başarısız rat - küresel en fazla 10° ile çift tepe. (C) ortalama dalga formu (siyah çizgi) ile % 95 güven aralığı (için başarılı, mavi için turuncu başarısız) 6 g denge ekledikten sonra eğitim, ikinci üçüncü için. (C1) Başarılı rat - 45° tek zirvesinde. (C2) Başarısız rat - 20° yakınındaki tek tepe ile geliştirilmiş form. (D) ortalama dalga formu (siyah çizgi) ile % 95 güven aralığı (için başarılı, mavi için turuncu başarısız) için denge 6 g ekledikten sonra eğitim son üçte. (D1) Başarılı rat - 65 ° tek zirvesinde telaffuz. (D2) Başarısız rat - küresel maksimum 20 ° ile çift tepe. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56341/56341fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56341/56341fig5.jpg"> 
Şekil 5:güçlü > farklı yaralanma modelleri görev duyarlılık. Fareler pyramidotomy grubunda (mor, n = 8) fareler kortikal lezyon grubunda ise başarı oranı % 75 veya daha yüksek kapasiteli, 6 g de 75 ° supinate için eğitilmiştir (yeşil, n = 10) 6 g % 75 veya daha yüksek kapasiteli, 60 ° supinate için eğitilmiştir. Gösterilen veriler ortalama ± standart hata vardır. (A) başarı oranı kortikal lezyon karşı pyramidotomy lezyon için. Her iki yaralanma Model başarı oranı öncesi sonrası yaralanma (1 hafta) keskin bir düşüş gösterdi. Pyramidotomy için başarı oranı kortikal lezyon için başarı oranı azalmıştır iken 0,76 ± 0,01 0,02-0,14 ± 0,08, 0.90 ± azalmıştır. (B) supinasyon açı kortikal lezyon karşı pyramidotomy için. Her iki grup sonrası yaralanma öncesi gelen bir azalma gösterdi: pyramidotomy grup kortikal lezyon grup azalmış iken 27.1° ± 2.9 ° 38,2 ° ± 10,1 ° azalmıştır. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56341/56341fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats at JoVE.com

The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats

Topuzu supinasyon görev: Forelimb işlevi Sıçanlarda değerlendirmek için yarı otomatik bir yöntem

Bu el yazması supinasyon Sıçanlarda quantifies yarı otomatik bir işlemi açıklar. Fareler ulaşmak, kavramak ve küresel bir manipulandum supinate. Dönüş açısı kullanıcı tarafından ayarlanan bir ölçüt aşarsa fareyi bir Pelet ile ödüllendirilir. Bu görev çıktı, yaralanma ve geleneksel görevlere göre nesnellik duyarlılık artar.

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity ...

Research

JoVE Journal

Behavior

A Procedure to Study the Effect of Prolonged Food Restriction on Heroin Seeking in Abstinent Rats

Eroin kanaatkâr Sıçanlarda Aradığınız üzerinde uzun süreli Gıda Kısıtlanması Etkisi Eğitim Bir Prosedürü

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during ...

Assessing Forelimb Function after Unilateral Cervical SCI using Novel Tasks: Limb Step-alternation, Postural Instability and Pasta Handling

Roman Görevleri kullanılarak tek taraflı Servikal SKY sonra ön ayakları Fonksiyon değerlendirilmesi: Ekstremite Adım münavebe, postural İstikrarsızlık ve Pasta Taşıma

Cervical spinal cord injury (cSCI) can cause devastating neurological deficits, including impairment or loss of upper limb and hand function. A majority ...

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

5 seçmeli Seri Reaksiyon Süresi Görev: Kemirgenler için Dikkat Görev ve Dürtü Kontrol

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. ...

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Sıçanlar Davranış Esneklik değerlendirilmesi için Edimsel Prosedürleri

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

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

Nitelikli ön ayakları Sıçanlarda Görev ulaşan bir Yüksek hassasiyet Edinme

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

The Emotional Stroop Task: Assessing Cognitive Performance under Exposure to Emotional Content

Duygusal Stroop Görev: Duygusal İçeriğe Pozlama altında Bilişsel Performans Değerlendirme

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than to ink colors of neutral words. The ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

Kemirgen Psikomotor teyakkuz Testi (rPVT): Sıçan ve Farelerde Nörodavranışsal Performans değerlendirilmesi için bir yöntem

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats

Bir depresyon gibi davranış Sıçanlarda Inducing için yeni bir yöntem

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is ...

Three Laboratory Procedures for Assessing Different Manifestations of Impulsivity in Rats

Dürtüsellik sıçanlarda farklı tezahürleri değerlendirmek için üç laboratuvar işlemleri

The present article provides a guide for the conduction and analysis of three conditioning-based protocols to evaluate impulsivity in rats. Impulsivity is ...

Assessing the Coherence of Parents' Short Narratives Regarding their Child Using the Five-Minute Speech Sample Procedure

Beş Dakikalık Konuşma Örnek Prosedürü Kullanarak Ebeveynlerin ÇocuklarıYla İlgili Kısa Anlatımlarının Tutarlılığının Değerlendirilmesi

Valid and efficient measures for assessing the quality of parent-child relationships are needed to facilitate research and evidence-based practice with ...