熟练前肢测试(Skilled Forelimb Test)

前肢伸展任务是神经科学中用于研究啮齿动物运动功能的行为测试。前肢运动功能的评估可以成为研究运动学习和运动控制的神经学机制、运动功能障碍动物模型研究或神经系统损伤后功能障碍和恢复研究的重要资产（例如 Whishaw 等人，1986 年;Tennant & Jones， 2009;Khodaparast 等人，2013 年）。

前肢伸展任务是一种前肢功能的自动测量，其中通过评估正强化范式中的伸手抓握运动和力的产生来评估运动功能。

该测试设备由一个腔室组成，该腔室包含一个连接到力传感器的手柄，该传感器的激活会向食品分配器提供食物奖励。在前肢伸展任务中，动物被训练拉动手柄，直到达到预定义的力阈值，以获得食物奖励。可以对任务进行一些修改，以允许评估运动功能或其他行为参数的不同方面。

例如，动物在神经系统受伤后成功拉动手柄的能力，由它们的前肢力量、试验次数或成功率决定，可以用作运动功能的指标。

许多旨在评估啮齿动物前肢运动功能的非自动化任务已被广泛使用和验证（例如Whishaw & Pellis，1990;Ballermann 等人，2001 年）。最近，一些研究使用自动前肢评估来评估运动功能（例如 Hays SA 等人 （2013 a，b）。前肢伸展任务已被证明可有效检测神经系统损伤后的运动缺陷，损伤后的表现密切相关（Sloan 等人，2015 年）。

用于前肢伸展任务的装置有不同版本可供选择，并且可以适应实验需要。

一个版本包括一个行为室，其后壁包含一个槽，通过该槽可以抓住放置在墙后的不锈钢手柄。手柄连接到力传感器。墙上还包含一个食物分配器，可以通过手柄激活。

第二个版本由一个行为室组成，该行为室带有一个杠杆，该杠杆也连接到一个可以在腔室中移动的力传感器，从而增加了行为任务的复杂性。

该仪器是全自动的，可以使用诺达思动物运动轨迹跟踪系统（Noldus EthoVision® XT）软件进行控制和监测。

使用前肢伸展任务评估运动功能

训练

1. 动物经过训练，可以伸手穿过墙上的槽来抓住和拉动手柄，直到超过预定的力阈值，以获得食物颗粒奖励。

   进行训练，直到动物达到性能标准。这通过几个阶段进行：

   力阈值适应性增加，因此需要动物超过其在前 50 次试验中计算的第 20 个百分位力。

   当检测到超过 10 g 的力时，试验开始;之后，动物有 2 秒的时间超过为该试验定义的力阈值。如果动物在 2 秒内没有用所需的力拉动，则试验被评分为“未命中”，并且动物有 2 秒的暂停时间，在此期间不能开始新的试验。

   最终所需的力阈值可以设置为 120 克。

   力阈值在整个研究过程中保持自适应，使用相同的第 50 个百分位计算，以允许缺血性病变后拉力受损的受试者继续参与任务。

   当峰值力超过 120 克的试验百分比在连续 5 个训练日中大于 80% 时，动物被认为已成功训练。

1. 塑形阶段 – 手柄伸入腔室，与手柄的任何互动都会带来食物奖励。

2. 手柄缩回 0.25 英寸，相对于内壁表面凹陷

3. 手柄缩回到笼外 0.75 英寸的最终距离。