Acquisizione di un alta precisione specializzata arti anteriori Raggiungere Task in Rats

Controllo del movimento è una funzione fondamentale del sistema nervoso centrale (CNS). Motricità è il principale uscita misurabile della funzione CNS e la principale possibilità per gli individui di interagire con il mondo esterno. Comprendere i principi di funzionamento del motore e dei meccanismi che sono alla base l'apprendimento di un compito motorio è attualmente una delle grandi sfide nel campo delle neuroscienze. Cambiamenti morfologici, fisiologici e molecolari sono stati trovati al momento dell'acquisto di un nuovo compito motorio. Ad esempio, la forma e il numero di sinapsi cambiano in risposta alla formazione qualificata motore ^1-5, e cambiamenti funzionali della macchina sinaptica sono stati osservati dopo apprendimento motorio. Risposte sinaptiche erano più elevati nei collegamenti della regione forelimb rappresenta della corteccia motoria addestrato rispetto all'emisfero inesperto dello stesso animale o risposte da animali non allenati ^6,7. Osservazioni elettrofisiologiche suggeriscono anche che il potenziamento a lungo termine (LTP) e lungadepressione-termine (LTD) come meccanismi si svolgono durante l'apprendimento di una nuova abilità motoria, e che il raggio d'azione sinaptica, che è definito tra i confini limitanti di LTP e LTD saturazione, viene modificato ^8. Inoltre, è stato dimostrato che i marker di attività e plasticità che promuovono molecole come c-fos, GAP-43, o BDNF ma anche plasticità molecole inibitrici, come Nogo-A di visualizzazione ruoli normativi per l'apprendimento correlati neuronali plasticità ^9-16.

Questi progressi verso una migliore comprensione dei meccanismi alla base dell'apprendimento motorio potrebbe essere raggiunto solo con l'uso di paradigmi comportamentali che permettono un controllo preciso della acquisizione di una nuova capacità motorie, ad esempio, abile zampa anteriore portata. Solo un compito comportamentale ben strutturata permette di monitorare e catturare i cambiamenti che si verificano correlative su apprendimento e l'esecuzione dei rispettivi compiti. Qui mostriamo visivamente una versione modificata del forelimb qualificatisingolo-pellet compito di raggiungere nei ratti adattati da Buitrago et al. ¹⁷ Il paradigma presentato consente l'analisi dell'acquisizione movimento all'interno di una sessione di allenamento al giorno (entro sessione) che rappresenta la componente di apprendimento veloce e acquisizione primaria così come l'apprendimento motorio qualificato in diverse sessioni (tra-session) che rappresenta la componente di apprendimento lenta e manutenzione del compito imparato ^18. È importante sottolineare che questo paradigma comportamentale aumenta il grado di difficoltà e la complessità del compito abilità motoria a causa di due caratteristiche: in primo luogo, i ratti sono addestrati a girare intorno al proprio asse dopo ogni comprensione e quindi di riallineare il proprio corpo prima del prossimo pellet portata e rinnovare l'orientamento del corpo, impedendo l'esecuzione costante movimento dalla stessa angolazione. In secondo luogo, pellets vengono recuperati da un palo verticale posto davanti alla gabbia. A causa del piccolo diametro del palo, pellet possono essere facilmente dato il via richiede una comprensione precisa per il recupero di successo e preventing semplice trazione del pellet verso l'animale.

Tale test comportamentali complesso permette una maggiore comprensione dei meccanismi alla base dell'apprendimento motorio. Rispetto ai topi, ratti sono superiori nella loro esecuzione dei compiti comportamentali complessi e quindi più adatto per paradigmi complessi come presentato in questo studio. Considerando le crescenti possibilità genetici disponibili per i ratti ^19,20, la combinazione di metodi di analisi comportamentale precisi e ben controllati con manipolazioni genetiche, l'imaging e tecniche fisiologiche rappresenta una potente cassetta degli attrezzi per capire meglio le basi neurobiologiche di apprendimento motorio e della memoria.