使用自动训练器评估小鼠的熟练抓握能力

我们的技术可自动完成复杂的行为学分析，节省时间，并可作为多种不同类型研究的起点。利用我们的技术，任务本身即为奖励。执行任务与获得奖励是同一回事，不存在因执行模糊任务（可能操作错误）与获取奖励相脱节的问题。

动物模型为测试神经损伤后促进恢复的方法提供了机会。例如，在我的实验室中，我们测试中风后促进恢复的方法，因为目前迫切需要开发创新的中风后康复新策略。除了中风之外，我们的自动训练装置还可用于研究损伤前的运动学习，以及帕金森病、阿尔茨海默病或创伤性脑损伤等模型中的运动功能。

当小鼠达到目标体重后，将一颗45毫克的食丸放在食丸托盘上靠近狭缝正前方的位置，开始训练。让小鼠自行取回食丸。当小鼠将狭缝打开与进食联系起来后，使用一对镊子将一颗食丸置于小鼠先前取回食丸的相同位置。当小鼠开始咬取食丸时，将食丸向外拉动约半厘米，使食丸脱离其口部可触及的范围。

当小鼠通过狭缝伸出爪子时，通过允许小鼠进食颗粒饲料来强化该行为。尽管记录左爪或右爪的偏好并非实验的关键步骤，但仍应进行记录。随着小鼠逐渐将伸出爪子与获得颗粒饲料联系起来，可通过在小鼠试图用口和舌头取回颗粒饲料时不予提供，进一步强化该行为。

需注意防止小鼠在不使用前肢的情况下成功获取食丸，否则它们将学会难以纠正的不良习惯。通过将45毫克的食丸放置在笼门外部边缘下方约1厘米处，使食丸最左侧或最右侧的点与从笼门缝隙边缘笔直延伸出的直线相切，以此最终确立所需前肢抓取行为的训练。随后允许小鼠尝试获取食丸，若小鼠采用伸爪以外的方式试图获取，应立即移除食丸并防止其食用。

开始训练之前，点击自动训练仪LabVIEW界面中的运行箭头，记录放置饵料颗粒和未放置饵料颗粒时的饵料传感器读数。点击停止以结束测试运行，并将饵料传感器的目标值设置为这两个读数之间的某个数值。将改装后的小鼠笼置于自动训练仪上，并固定笼门。

然后将食丸与槽口边缘对齐，如同手动操作步骤所述，在LabVIEW界面中开启新的训练阶段。根据要求输入相关信息以记录训练阶段的数据，并点击“Mouse ID”字段以输入每次训练阶段的文件名。点击“Total Pellets to Dispense During Routine”字段，以控制单次实验中所分配的食丸数量。

单击“在取出第几颗颗粒后暂停”字段，设置在指定颗粒从跳板上移除后暂停五秒钟；单击“暂停时长”字段，设置颗粒从跳板移除至下一颗颗粒被释放之间的时间间隔。将自动训练器设置为在“抓取距离”字段中手动记录颗粒放置位置的距离，并单击“日志保存文件夹”字段以选择存储采集数据的文件位置。填写完所有信息字段后，单击“运行”以开始训练会话。

自动训练装置将逐粒分配食丸，并监测食丸是否通过漏斗，直至分配完设定的食丸总数，且最后1粒食丸已被小鼠取走或掉落。此时程序将自动停止。如有必要，也可通过点击“停止”按钮提前终止程序。

软件设置完成后，将待测小鼠的原代饲养笼放置在底座上，点击“运行”，使小鼠能够探索狭缝及其新的陌生环境。使用自动训练器训练的小鼠学会了抓取任务，并表现出运动技能的显著提升。这种技能的提高与不使用自动训练器、通过人工训练方式训练小鼠所观察到的效果相似。

务必确保小鼠使用它们的前爪。如果你让它们认为你只是在喂食，它们就不会主动伸手抓取。可通过损伤运动通路的任何部位，来确定损伤对运动功能的影响，并研究如何促进其功能恢复。