小鼠琴键式运动行为分析系统

表现和运动学习能力的全自动系

统。它由一个安装在两个目标箱之间的水平琴键式步道组成。小鼠在光和压缩空气的刺激下来穿越步道。该步道由接触敏感

性的琴键组成,能够监测小鼠的步迸行为,从而能够评估运动表现和随时变化的运动学习能力。你可以用一个突发的、以

声音为前导的障碍(声音和障碍都是精确定时的)来挑战小鼠。小鼠琴键式运动行为分析系统是研究小鼠运动学习和小脑功

能相关性的理想工具。

目前研究运动表现能力的大多数方法(步态分析、转棒、爬杄、旷场)能够很好的洞察运动表现。但是他们都不够精确区分

运动表现差是否由于小脑功能障碍引起的。大多数测试方法如眨眼测试是侵入式、耗时长、需要经验丰富的科学家和仔细观

监测。小鼠琴键式运动行为分析系统是专业用于测试小脑功能的,非侵入的,高通量目操作简便的全自动测试系统。它能

够提供详细的参数,使得它成为更快更好的行为表型筛选方法。

小鼠琴键系统提供的主要变量

■跨步时间( Step time)

■跨步距离( Step size)

■退步次数( Back steps)

■跳跃次数( Jumps)

离开目标箱的潜伏期和时间点计时阶段内( During time out)

灯光亮启后( After the lights were turned on

气流开始后( After air flow has started)

个体适应

在第一阶段的训练期,通过记录跨步距高和步时间来测量评估运动表现和运动学习能力。在籌二阶段

个突发踵碍的挑战:一个琴键升起到高出跨步平面12mm。通过软件的实时计算评估该测试的第一阶段,这个障碍事件被

精确的定时和定位到小鼠将要放下它的前爪的位置和时间。刚好在那个时间点和位置,障碍出现。一个前导音预示着这个事

件的出现,前导音的时间点可由用户定义,在障碍出现之前150到450ms之间。在那个时间点,小鼠已经开始踏出前足。为

了避开障碍,它需要调整它的运动。为此,小鼠需要特定的小脑功能。软件会避免连续测试中同枓的踵碍的岀现

步道共有74个琴键组成,被放置在左右两侧。每一侧琴键高低交错。每一个高位琴键的对面是一个低位琴键,反之亦然。所

有的琴键都是接触敏感的。小踏在高位琴键上最方便舒适,踏在低位琴键上被记为踏步错误。琴之间的距高对正常的小

鼠有足够的挑战(它们在开始的时候有些踏步错误),对突变的或者处理过的小鼠又足够容易地穿过琴键式步道。

个典型的实验方案包括每个动物8个阶段,前4个阶段是训练阶段用于评估运动表现和运动学习能力,后4个阶段包含由条

件刺激和非条件刺激组成的挑战(前导音和突发碍)

每个实验阶段通常包括42次琴键穿梭测试。在琴键穿梭测试的期初,动物位于某个目标箱内。灯光亮起促使动物商开目标

箱、穿过琴键到达对面仍然黑暗的另一个目标箱。如果5秒钟之内动物没有高开目标箱,流过整个地板的増压气流会促使它

离开。一旦在阶梯上检测到动物,第二个气流(气压会随着距而调整)提供给动物一个背后风。这样,动物以一种一致的

方式穿过阶梯。当小鼠到达另一侧的目标箱,琴键穿梭测试结束,气流停止。在休息9秒钟后开始下一次琴键穿梭测试,光

和气流会促使动物高开。如果小试图在休息时间内离开,一个反向的气流会使它回到目标箱内

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