运动技能学习使生物可以与环境有效相互作用,并依靠将感觉反馈与电机输出相结合的神经机制。虽然感觉反馈(例如与运动动作相关的听觉提示)增强了人类运动性能,但其作用机理的理解很少。开发可靠的增强运动技能学习动物模型对于开始剖析这种增强的生物系统至关重要。我们假设在运动任务期间连续的听觉反馈将促进小鼠的复杂运动技能。我们使用DeepLabcut开发了一个闭环系统,以实时无标记跟踪鼠标前爪动作,并具有高处理速度和低延迟。通过将前言的动作编码到不同频率的听觉音调中,小鼠在到达任务期间接收了连续的听觉反馈,需要将左前爪垂直位移到目标。成年小鼠在4 d培训中接受了听觉反馈或没有反馈的培训。与对照组相比,接收听觉反馈的小鼠表现出明显增强的运动技能学习。对轨迹的聚类分析表明,在运动训练的第2天之前,听觉反馈小鼠建立了一致的到达轨迹。这些发现表明,实时,运动编码的听觉反馈有效地促进了小鼠运动技能。这种闭环系统利用高级机器学习和实时跟踪,为探索运动控制机制和通过增强的感觉反馈开发运动障碍的治疗策略提供了新的途径。
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