Motor oppgaver er mye brukt til å vurdere atferdsmessige og nevrale endringer knyttet til motorisk læring eller til endringer i motorisk funksjon i nevrologiske eller farmakologiske dyremodeller. Finmotorikk kan være vanskelig å kvantifisere i gnagere, men. Oppgaver som krever fingerferdighet, for eksempel manipulering av korn ^1, pasta ^2, eller solsikkefrø ³ er sensitive og ikke krever omfattende opplæring av dyret. Deres største ulempe er at disse oppgavene gir for det meste kvalitative resultater, og kan være vanskelig å plassere ballen entydig.

Dyktige rekkende oppgaver, for eksempel varianter av enkelt pellet nå oppgaven er enklere å kvantifisere ^{4, 5.} Imidlertid kan kinematiske faktorer som ligger til grunn for en vellykket gjennomføring av disse oppgavene bare utledes i begrenset omfang og krever arbeidskrevende frame-by-frame video ennalysis.

Robotic enheter har vunnet popularitet som middel for å kvantifisere aspekter av forbena funksjon og motoriske ferdigheter. Flere automatiserte rekkende oppgaver er tilgjengelig. Flertallet fokus på et enkelt aspekt av en forbens bevegelse, slik som trekking av et håndtak langs en lineær guide ^{6, 7,} enkle distale lem bevegelser ^8, eller pronasjon og supinasjon av poten ^9. Mens disse anordninger viser lovende for analyse av motorisk funksjon i, de bare reflekterer de komplekse motor handlingene utføres i løpet av enkelt pellet nå til en begrenset forlenges.

Her viser vi bruken av en tre-grad-av-frihet robotanordning, ETH Pattus, utviklet for trening og vurdering av ulike motoriske oppgaver i rotter ^{10, 11.} Den registrerer planar og rotasjonsbevegelse av rotte forbena bevegelser i rekkevidde, forståelse, ogtrekke arbeidet må utføres i horisontalplanet. Rotter samvirke med robot via et 6 mm-diameter sfærisk håndtak som kan nås gjennom et vindu i testburet (bredde: 15 cm, lengde: 40 cm, høyde: 45 cm) og beveges i horisontalplanet (skyve og trekke bevegelser) og roteres (pronasjon-supinasjon bevegelser). Dermed gjør det rotta å utføre bevegelser som omtrent de henrettede under vanlige enkeltpellets nådde oppgaver. Vinduet er 10 mm bred og som er plassert 50 mm over gulvet buret. Håndtaket er plassert 55 mm over gulvet. En skyvedør blokkerer tilgang til håndtaket mellom rekkende studier og åpner når roboten kommer til sin startposisjon og lukkes etter en prøveperiode er fullført. Etter en korrekt utført bevegelse, mottar rottene en mat belønning på motsatt side av testburet.

Roboten styres via software og registrerer utgang fra 3 roterende kodere på 1000 Hz, noe som resulterer i informasjon om stillingen of håndtaket i horisontalplanet, så vel som dens rotasjonsvinkel (for detaljer, se referanse ^11). De vilkår som kreves for vellykket oppgave utførelse er definert i programvaren før hver treningsøkt (f.eks minstekravet trekke avstand og maksimalt avvik fra midtlinjen i en rekkevidde-and-pull oppgave). En innledende standardisert referanseposisjon av håndtaket er ført med en fast holder ved starten av hvert treningsøkten. Denne referanse brukes for alle forsøkene i en sesjon, sikre en konstant startposisjon av håndtaket for hvert forsøk. Konstant posisjonering av håndtaket i forhold til plugghylsen vinduet sikres ved innretting av merker på buret og robot (figur 1).

Videoopptak av de rekkende bevegelser registreres ved hjelp av en liten high speed kamera (120 bilder / s, 640 x 480 oppløsning). En liten skjerm i kameraets visningen viser rotteidentifikasjonsnummer, trening,prøvenummer og prøve resultat (suksess eller ikke). Disse videoene er brukt til å verifisere registrerte resultatene og for å vurdere virkningene av å nå bevegelser som foran rørende, trekke eller rotasjon av håndtaket.

Her viser vi bruken av dette robotic plattform i varianter av en rekkevidde-and-pull oppgave. Denne oppgaven kan trenes innenfor en tidsperiode som er sammenlignbare med andre dyktige rekk paradigmer og gir reproduserbare resultater. Vi beskriver en typisk treningsregime, samt noen av de viktigste utgangsparametere. Videre viser vi hvordan små endringer i den brukte trening protokollen kan resultere i endrede tids kurs av atferdsmessige utfall som kan representere uavhengige delprosessene i motoriske ferdigheter læringsprosessen.