材料和试剂

猴（例如，卷尾的Apella 或猕猴猕猴）
奖励液体（水，果汁或稀释果汁）

设备

与颈板灵长类动物椅子，臂限制，和导频/浪费TR AY （图1）
调整后，这些部件可轻松锁定到位，以适应各种尺寸的拍摄对象。与ARM约束椅是市售的（例如，灵长类动物产品，公司，https://www.primateproducts.com/或基督仪器https://www.cristinstrument.com/）。

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图1.训练设备。一只猴子坐在触摸感应显示器前。猴子必须触摸焦油才能做出正确的反应。猴子收到液体作为奖励。

触敏显示器（elo ，https : //www.elotouch.com/ ）
我们已经使用了基于红外和表面声波技术的触摸感应显示器。尽管任何技术都足以胜任猴子和人类的表演，但对于某些应用程序可能是一个考虑因素。

奖励递送系统（瓶，管，溶剂和秸秆）
我们的系统基于重力，由螺线管（Parker Hannifin Co.，NJ）控制，螺线管位于液体瓶和猴子从图1中饮用的管之间。螺线管通常通过从螺帽发出的DC脉冲关闭和打开。任务控制器。根据我们的经验，阀门的打开会发出喀哒声。

说话者产生一种用于反馈任务绩效的语气（即正确或错误）

软件

1. 控制行为任务并记录任务绩效的程序

我们使用Reflective Computing Inc.的TEMPO实验控制系统。（http://www.reflectivecomputing.com/）。任何用于生成视频显示，电流脉冲并获取设备生成的模拟或数字信号的可编程软件都是合适的。

2. Matlab（Mathworks ，https : //www.mathworks.com ）或其他软件（例如SPSS，Microsoft Excel ）用于行为数据分析

程序

一般注意事项
按照IACUC的规定，对猴子进行水调节。
每天对猴子称重并监测。在整个实验过程中，应将其体重小心地保持在IACUC认可的范围内。
猴子的非工作臂约束在夹臂是用尼龙带或可调整的袖口灵长类动物的椅子的一部分（例如，基督椅系统，可在这里）。
我们训练猴子使用标准的基于增强的调节程序执行任务。

常规任务说明
训练猴子以交替的块执行随机和重复任务。在这两项任务中，猴子都需要用右臂伸向触摸感应显示器上显示的目标。但是，空间视觉提示是根据任务之间的不同顺序和时间安排呈现的（有关详细信息，请参阅过程C）。没有视觉功能来区分随机和重复任务。在这里，我们描述了这两个任务共有的一般功能。

任务开始时，五个方形目标的轮廓将显示在监视器上，并且只要任务正在运行，它们的轮廓就一直可见。目标排列在水平行中，并从左到右标识为数字1到5（图1和2A）。中间目标位于监视器的水平中心。由于猕猴和Cebus猴子之间的大小差异很大，因此目标大小取决于所训练的物种。对于Cebus猴子，目标大小为37毫米。所述目标由10毫米分离。对于猕猴，目标的大小为54毫米。它们之间相隔11毫米。有了这些参数，猴子会将其大部分到达额叶的范围用于额叶执行任务。

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图2。行为范例。A.随机任务。在“随机”任务中，在猴子触摸显示器之后100 毫秒，将以伪随机顺序显示视觉提示。B.重复任务。在“重复”任务中，根据预定顺序显示视觉提示（左面板）。右图：当僧侣学习序列时，猴子在视觉提示出现之前开始触摸序列中的目标。经过长时间的练习，猴子在没有视觉提示的情况下执行任务。C和D。重复任务的三个元素序列的示例。

任务开始时，将启动一个试验并将其中一个目标填充为黄色（图2）。
为了做出正确的响应，要求猴子在着色后的800 毫秒内接触黄色目标。
在显示器上重新建立联系或经过800 毫秒时，试用结束。
在动物接触监视器后，黄色填充物立即消失，并开始新的试验。
任务控制器为每个响应生成反馈声音（正确：1 kHz音，持续时间100 毫秒；错误：50 Hz音，持续时间100-200 毫秒）。如果有错误或没有响应，将立即重复试验。
任务控制器在许多正确的响应之后会产生奖励。最初，猴子对每个正确的响应都会获得奖励。当猴子了解任务的规则时，奖励频率会逐渐降低为每4-5次正确的响应。针对每只动物并根据“重复”任务中的序列长度来调整奖励率，以使奖励不与特定的序列元素相关联（例如，对于3元素序列而言，每4次奖励一次）。任务控制器生成的电流脉冲会打开奖励交付系统中的螺线管一段时间。该持续时间根据奖励传递系统的设置（即水瓶高度，管道尺寸）而有所不同。
一旦开始训练，猴子通常会执行任务，不停地触摸一个目标，直到饱腹为止。

随机和重复任务
在“随机”任务中，在正确响应后100 毫秒内，根据伪随机序列显示新的t argets（图2A 和3A）。由于短暂的延迟，猴子没有时间去猜测下一个目标的位置。因此，在“随机”任务中，猴子执行视觉引导的到达。

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图3.任务的时间过程。A.随机任务。RT：响应时间；MT：运动时间。B.重复任务。开始训练“重复”任务。C.经过广泛实践后重复执行任务。猴子预测序列中的下一个目标，并在呈现视觉提示之前触摸该目标。因此，响应时间（RT）可以为负。D.在训练期间，猴子在200-500次试验的交替块中执行“随机”和“重复”任务。

在重复的任务，新的目标是根据预定的重复序列（已提出例如，5-3-1-5-3-1 ...和... 1-2-4-1-2-4 或2- 3-4-2-3-4 ...）（图2C-2D）。序列中运动元素的数量可以根据客观实验进行修改。我们成功地训练了猴子3至12个元素的序列。在重复任务中，在接触正确目标后400 毫秒出现新目标（图2B-3B）。在出现视觉提示（黄色填充）之前，允许猴子在400 毫秒的延迟时间内接触新目标。发生这种情况时，当前试验将不对目标着色而结束，该试验被记录为正确，并且任务将递增至下一个试验/目标。该延迟促进了预测反应的执行，在该反应中，动物预期了序列中的下一个目标（图2B，右图，3C），但不抑制学习序列中的运动。通过练习，猴子会执行内部引导的到达。
每个任务以200 到500次试验的交替顺序连续执行，直到猴子停止工作为止，通常总共进行5,000次（Cebus）或12,000次（猕猴）试验（图3D）。如果猴子在训练中得不到足够的水分，则应补充水。

培训时间表
我们首先在随机任务上训练和尚。经过大约50天的练习，猴子变得精通随机任务。猴子在10次训练中的80％以上的试验中做出了正确的反应。在随机任务中，大约50次训练后，性能参数（例如RT）停止改善。
然后，我们介绍重复任务的第一个序列。从那时起，猴子在交替训练的每个训练阶段中，在每个训练阶段练习重复任务和随机任务的顺序（图3D）。重复任务和随机任务之间没有中断或视觉区别。
可以在训练的各个时间点引入重复任务的新序列。在1 日出台的序列的日子，随机任务块后，将任务切换到再一个新序列的peating任务。没有线索暗示任务的改变或新的顺序。猴子通过重复产生序列来自己学习序列。
根据训练目标，可以在训练过程中的各个时间点进行实验操作。
根据我们的经验，个体和灵长类物种的学习曲线相似（Matsuzaka 等，2007； Obayashi和Picard，未发表的观察结果）。对于这三个元素的序列，猴子（Cebus，恒河猴）经过约50次训练后，在超过80％的试验中做出了预测性反应。对于十二种元素的序列，猴子（恒河猴）在120-190次训练中超过80％的试验中做出了预测性反应。

数据与分析

对于每个试验，我们记录各种任务参数和性能指标。记录的性能指标包括：正确的响应，错误的命中错误，没有命中错误或纠正响应（错误后的正确响应）。从触摸屏点击的时间中，我们得出与每个响应关联的运动时间（MT），目标保持时间（THT）和响应时间（RT）。我们将MT定义为从一个目标释放接触到接触下一个目标之间的时间间隔。我们将THT定义为目标接触与释放之间的间隔（在下一个试验中）。我们将“随机”任务中的RT定义为展示新目标与接触该目标之间的时间。重复任务期间的RT定义为两个目标触摸之间的时间减去延迟时间400毫秒。当猴子在着色之前接触序列中的下一个靶标时，这将导致RT阴性（图3C）。小于150 ms的RT 被认为是可预测的（Ohbayashi 等人，2016 ; Ohbayashi ，2020）。该值代表预测响应的保守截止值，因为它对于视觉提示的反应时间过快。我们从分析中排除了以下试验：1）纠正措施，因为在这种情况下，随着重复进行错误试验，目标是可预测的；2）无命中错误响应，因为无法确定是什么原因导致猴子在允许的时间范围内不响应（例如，动力不足，注意力分散或真正的犹豫）。我们对性能和实验数据进行基于运动的分析。对于重复任务的运动获得的数据最好与在随机任务过程中执行的相应运动的数据进行比较（例如，在重复任务过程中运动5到3的数据与在随机任务过程中运动5到3的数据）。由于重复序列的运动是随机任务运动的子集，因此可能需要进行更多的随机试验才能获得足够的样本进行分析。

致谢

该协议改编自Ohbayashi （2020）。这项工作得到了MO的国家卫生研究院R21NS101499和MO的CNSI和NINS BS291006的脑科学项目的部分支持。

利益争夺

作者宣称没有任何竞争性的经济利益。

伦理

猴子的护理和实验规程遵守《美国国家卫生研究院关于实验动物的护理和使用的指南》和《美国公共卫生服务局关于人道护理和实验动物的使用政策》。使用的所有程序均遵循机构指南，并得到机构动物护理和使用委员会的批准。

参考文献

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