마우스의 단일 펠릿 도달 작업을 통한 학습 연구 모터 기술

기전 학습과 기억을 이해하는 것은 신경 과학에서 가장 큰 문제 중 하나입니다. 이전에 배운 운동 능력의 보유는 모터 메모리 ^1로 간주되는 반면 모터 시스템, 관행에 새로운 모터 기술의 획득은 종종, 운동 학습으로 불린다. 새로운 모터 기술을 학습하는 것은 일반적으로 시간이 지남에 따라 원하는 모터 성능 개선에 반영되어 모터 기술이 완벽하거나 만족스럽게 일치되는 어느 지점까지. 대부분의 경우, 취득한 모터 메모리에서도 연습 부재에서 장시간 지속 할 수있다. 인간에서는, 양전자 방출 단층 촬영 (PET), 기능적 자기 공명 영상 (fMRI)를 이용한 뇌 영상 연구는 ^{2-4 학습} 운동 기능의 획득 단계 동안 일차 운동 피질 (M1) 액티비티 변경 및 M1 활성의 일시적인 간섭 기준을 도시 한 저주파 경 두개 자기 자극은 signi로 연결ficantly 모터 행동 개선 ^5의 유지를 방해. 이와 유사하게, 쥐의 앞다리 별 교육은 ^{6 학습} 운동 기능의 후반 단계에서 훈련 앞다리에 M1의 반대편에있는 C-FOS 활동과 시냅스 / 신경 세포의 비율이 모두 증가 예시, M1에 기능과 해부학 적 가소성을 유도한다. 또한, 유사한 교육 패러다임은 또한 쥐가 작업 ^7을 획득 한 후 감소 된 장기 증강 (LTP) 및 향상된 장기적인 우울증 (주)의 결과로, 계층에게 교육을 앞다리에 해당하는 반대측 M1의 2 / 3, 수평 연결을 강화한다. 이러한 변형은 시냅스 그러나 훈련되지 앞다리 또는 뒷다리 ^8에 대응 M1 피질 영역에서 관찰되지 않는다. M1이 행정을 통해 손상된 경우 또는, 앞다리 특정 모터 기술 ⁹ 극적인 결함이 있습니다. 모터 행동 연구의 대부분은 인간, 원숭이에서 수행되었지만의, 쥐 ^{2-8,10-17는,} 마우스는 그것의 강력한 유전학과 저렴한 비용으로 매력적인 모델 시스템이됩니다.

단일 펠릿에 도달 작업 : 여기서 우리는 앞다리 특정 모터 기술 학습 패러다임을 제시한다. 이 패러다임에서는, 마우스는 고정 된 위치, 양궁, 다트 던지기, 인간에서 촬영 농구 학습 유사한 동작에 위치 음식 펠릿 (기장 씨앗을) 파악하고 검색하는 좁은 슬릿을 통해 자신의 앞발을 확장하는 훈련을하고 있습니다. 이 도달하는 작업은 마우스와 쥐 ⁽¹⁸⁾ 사이 유사한 결과를 보여 이전의 쥐 연구에서 수정되었습니다. 두 광자 두개의 영상을 사용하여, 우리의 이전 작업이 훈련 기간 동안 시간에 돌기 쪽 (대부분의 흥분성 시냅스에 대한 시냅스 구조)의 역학을 따랐다. 우리는 하나의 훈련은 훈련 앞다리의 운동 피질의 반대측에있는 피라미드 신경 세포에 새로운 돌기 쪽의 급부상을 주도 것으로 나타났습니다. 에스같은 도달하는 작업의 ubsequent 훈련은 우선적으로 훈련이 ^{19 일 종료} 후에도 오랫동안 지속되는, 이러한 학습에 의한 척추를 안정화. 작업에 도달 직렬 실행 및 (파스타 취급 작업, 즉) 다른 앞다리 특정 모터 작업 과정에서 형성된 쪽이 ^{20 클러스터되지} 않은 반면 또한, 작업에 도달 반복하는 동안 등장 쪽은 수상 돌기를 따라 클러스터 경향이 있었다.

본 비디오에서 우리는 초기 음식 부족에서 형성에 단계적으로이 행동 패러다임의 설정을 설명하고, 모터 훈련. 우리는 또한이 패러다임 행동을 실행하는 과정에서 마우스의 일반적인 동작을 기술하는 방법과 이러한 동작은 분류 및 분석한다. 마지막으로, 우리는 학습 패러다임을 실천하기 위해 필요한 예방 조치 및 데이터 분석 중에 발생 될 수있는 문제에 대해 설명합니다.