Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

غير المتماثلة ممشى: رواية السلوكية الفحص لدراسة غير المتماثلة الحركة

Published: January 15, 2016 doi: 10.3791/52921

Abstract

وتستخدم المقايسات السلوكية شيوعا لتقييم الانخفاض في القيمة الحسية في الجهاز العصبي المركزي (CNS). الأساليب الأكثر تطورا لقياس العجز الحركي لدى القوارض هي لقياس الاضطرابات دقيقة من غير المقيد مشية فوق الأرض (على سبيل المثال، درجة BBB اليدوية أو الآلية المنصة). ومع ذلك، لا يطلب من المدخلات القشرية لتوليد الحركة الأساسية التي تنتجها الشوكي مولد النمط المركزي (CPG). وهكذا، والمهام المشي غير المقيدة اختبار العجز الحركي بسبب ضعف المحرك القشرية بشكل غير مباشر فقط. في هذه الدراسة، فإننا نقترح رواية ودقيقة مهمة الحركي القدم المواضع التي يقيم المدخلات القشرية إلى CPG الشوكي. تم استخدام المجهزة الربط بين وسيلة لفرض المهام الحركي متناظرة وغير متناظرة محاكاة عجز حركة lateralized. علينا أن نبرهن على التحولات من مسافة واحدة بين أطوال خطوة من 20٪ تغييرات المنتجات في خصائص المرحلة forelimb الموقف أثناء الحركة مع بريفأخطأ طول الخطوة. وعلاوة على ذلك، نقترح أن الممشى غير المتماثلة يسمح لقياس النتائج السلوكية التي تنتجها إشارات التحكم القشرية. وهذه التدابير ذات الصلة لتقييم الانخفاض بعد الضرر القشرية.

Introduction

ويشمل اعتلال ما بعد السكتة الدماغية بين السكان الباقين على قيد الحياة الإعاقات الحركية التي تشكل تحديا للتقييم الكمي في كل من البشر والحيوان الرد على السكتة الدماغية نماذج من ضعف عصبي 1. في إعداد سريرية، يتم قياس هذه العاهات الحركية باستخدام معايير ذاتية والتي هي أكثر حساسية لضعف شديد بدلا من المعتدلين عرضت من قبل غالبية المرضى. وبالمثل، فإن مثل هذه التقييمات الذاتية من السلوك الحركي بعد الإصابة في الحيوانات شائعة، على سبيل المثال، في باسو، بيتي، وبريسناهان (BBB) ​​على نطاق والحركي طريقة 2،3. في حين أن هذه الأساليب تقييم ذاتية تساعد الترجمة بين دراسات التأهيل مشية في النماذج الحيوانية حيوان من ذوات الأربع والبشر، لا يتم تقييم تفاصيل العجز الحركي المرتبطة بالنشاط من مجموعات العضلات منفصلة. وعلاوة على ذلك، فإن تقييم السيارات مساهمة القشرية إلى الحركة، حيث أن الجاني المزعوم من العجز الحركي في حادث الدماغية،لا يمكن الحصول عليها بشكل غير مباشر حتى باستخدام الأساليب الكمية الأكثر رواية الآلي 4،5، كما أنها تعتمد على حقل مفتوح أو المهام المشي الخطية. هذه المهام لا تتطلب مساهمة القشرية ويمكن القيام بها من قبل الآليات العصبية للحبل الشوكي، الحيوانات أي مولد النمط المركزي (CPG) شبكة التي تدخر في معظم نماذج حيوانية من الضرر العصبي، على سبيل المثال، spinalized 6 - 8 . مساهمة القشرية الأساسية لهذه الآليات في العمود الفقري وقد تورط تجريبيا في المهام التي تتطلب المتوقع تعديلات الوضعي 9 بعد وصوله إلى 10، وكذلك دقة يخطو 10.

وعلاوة على ذلك، فإن معظم الضرر العصبي غير متماثل. على سبيل المثال، والسكتة الدماغية تسبب فالج، أي ضعف على جانب واحد من الجسم، مما يؤدي إلى مشية غير المتماثلة 11 - 14. وينتج عدم التوازن في المشي مفلوج من قبل spatiotempor غير المتماثلةتنشيط العضلات آل يتجلى أهمها في تقصير المرحلة الموقف المرتبط الباسطة وإطالة مرحلة التأرجح المرتبطة العاطف من دورة خطوة على الجانب خزلية 15،16. لم يتم استكشافها هذا الاتجاه عبر مجموعة من سرعات الحركي في الحيوانات السليمة أو خزلية. في الدراسة الحالية، قمنا بتوظيف تحليل المرحلة مدة 17 الخصائص التي تصف العلاقة بين مدة البديل أو موقف مراحل بوصفها وظيفة من مدة دورة في كل خطوة. ثم وصفه نموذج الانحدار الخطي تم الحصول عليها مع تحليل التباين في جميع أطرافه.

نفيدكم طريقة جديدة لتقييم نشاط تنازلي المدخلات القشرية في الجهاز الحركي من الحيوانات ذوات الأربع على أساس مهمة التنقل الحركي دقيقة منخفضة التكلفة. تم تصميم هذه المهمة للطعن في القشرة الحركية من خلال فرض مطالب على وضع القدم على نطاق والطبيعي بسرعة المشي. بالاضافة، يتم التلاعب متطلبات القدم التنسيب للطعن تفضيلي الجانب الأيسر أو الأيمن من الجهاز الحركي. في مهمة مماثلة الحركي، فحص ميتز ويشاو (2009) معدلات الفشل، وعدد من الخطوات غاب على الممشى الدرجة عدم انتظام، في الفئران. أسلوبنا هو مجاني لهذه الدراسة السابقة، وتفاصيل نوعية مراقبة مراحل في "ناجحة" الخطوات 18.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

نموذج التدريبية التالية يستخدم في تحليل التعديلات المرحلة من متوسط ​​البالغين سبراغ داولي الفئران. الرجاء التأكد من أن بروتوكول الموصوفة هنا هو وفقا للمبادئ التوجيهية رعاية الحيوان المؤسسية الخاص بك. تم تنفيذ كافة الإجراءات في هذه الدراسة وفقا للجنة المؤسسي رعاية الحيوان واستخدام (IACUC) ومكتب مختبر رعاية الحيوان (OLAW) في جامعة ويست فرجينيا للطب ويلتزم بها المعاهد القومية للمبادئ التوجيهية الصحية لاستخدام التجريبية الحيوانات.

1. معدات الإعداد

  1. بناء ممر غير المتماثلة باعتبارها مكشوفة مربع من البلاستيك استعدت مع الألومنيوم يدعم في كل زاوية قياس 155 سم × 104 سم (الشكل 1). يستعدوا الحواف العلوية من مربع مع قضبان الألومنيوم مخدد على كلا الجانبين للسماح بديل موضع الربط، على طول محيط مربع، بحيث يكون لكل ربط التوالي على نفس الجانب يحدد طول الخطوة. وضع 20 سم × 20 سم منصة في كل زاوية (أربعة الإجمالي) فصل الظروف ممثلة في كل جانب. وينبغي أن تكون هذه المسافة كافية لإدراج مسافة اجتازه دورة خطوة واحدة الفئران.
    1. استخدام أوتاد مصنوعة من الألومنيوم مع أبعاد 20 سم × 1 سم × 0.5 سم. ينحني الجزء العلوي من كل شماعة 2.5 سم من الحافة إلى إنتاج منصة موضع القدم.
    2. تأمين ربط عملاتها القضبان مخدد باستخدام انزلاق بين قوسين داخل الثقوب من خلال تشكيله على مسافة واحدة لضمان مستوى الموضع الأفقي. ضبط المواقف باستخدام مفك والحاكم. استخدام عرض شماعة 1 سم الذي يتوافق تقريبا مع متوسط ​​حجم مخلب الفئران. أوتاد أرق أو على نطاق أوسع هي إما غير مريحة أو زيادة تقلب موضع القدم.
  2. التلاعب في موضع الربط على كل جانب لانتاج واحدة من ثلاثة شروط التحدي خطوة دقيقة.
    1. إنتاج مهمة الحركي متماثل مع طول الخطوة 15 سم (SL15) عن طريق وضع اليسار طnter-خطوة طول ISL) واليمين طول بين خطوة ISL) إلى نصف طول الخطوة (7.5 سم).
    2. فرض حالة متماثل إضافية (SL12) عن طريق تغيير ل ISL وص ISL أطوال إلى 6.0 سم.
    3. إنتاج المهام غير المتماثلة عن طريق تغيير المسافة بين أوتاد على الجانبين الأيمن والأيسر، ووصف طول بين خطوة. للطعن في نظام المحرك غير متماثلة، تغيير ISL لتر وص ISL بنسبة 20٪ إلى فرض قصيرة أطوال بين اسعة سواء على اليسار (L6R9 شرط) أو على اليمين (L9R6) الجانب. سم اضطرابات 1.5 تفرض وISL ل 6 سم وص ISL من 9 سم للحالة L6R9، أو ISL لتر من 9 سم وISL ص 6 سم للشرط L9R6
  3. بالنسبة للفئران، والحفاظ على طول الخطوة لجميع الظروف باستثناء SL12 في المفضلة 15 سم.
  4. للراحة، وتعيين كل جانب طويلة من الممشى شرط غير متكافئة لصالح اليسار أو صالجانب آيت من هذا الموضوع، مع الاحتفاظ الجانبين قصيرة للشرط السيطرة متماثل.
  5. الإعداد كاميرا عالية الوضوح مع معدل أخذ العينات لا تقل عن 60 هرتز بحيث وضع أطرافه على أوتاد هو دون عائق مع الكاميرا مشيرا عموديا على الممشى مع مجال الرؤية تغطي حوالي 7 خطوات. يتم تجاهل الخطوات الأولى والأخيرة في القرب من المنصات.

2. التدريب على جهاز

  1. يرجى استخدام موارد التدريب القياسية، على سبيل المثال، NIH التدريب في Biomethodology الأساسية للجرذان مختبر، لتعريف التدريب السلوكي العام القوارض.
  2. في بداية التدريب، ويتأقلم المواد عن طريق وضع ومكافأة لهم على منصة سم 20 × 20 لمدة 5 دقائق على الأقل. ثم، توجيه الحيوانات عبر ترتيبات الربط مع 1 سم طول بين خطوة إلى منصة القادمة من خلال تقديم مكافأة الغذاء. مكافأة الحيوانات لفظيا ومع الملاعبة للوصول إلى المنصة.
  3. بعد عملية الشراءص 5 أشواط التدريب، الفضاء أوتاد اضافي 1-2 سم بعيدا وأداء تشغيل التدريبية القادمة 5. عدد التكرار المدرجة هنا هو ما يكفي لإنتاج حجم العينة المناسب إحصائيا (20-35 الخطوات).
    1. إذا كان الحيوان يكتسب المهمة أكثر ببطء كما تقرره اتساق خطوة (لا توقف) والموقف (تقوس الظهر)، ثم التركيز التدريب على تعزيز هذه المهارات في أطوال خطوة قصيرة (S12) قبل استئناف التدريب على خطوات طويلة ( S15) تقترب من النهاية طول الخطوة المطلوبة.
    2. إذا التباعد جديد يدفع القلق أو عدم الراحة مع هذه المهمة، وإعادة ضبط أوتاد إلى الإعداد السابق وتكرار نموذج التدريب.
    3. المضي قدما في هذا التدريب حتى تتحقق أطوال بين خطوة مناسبة لاستيفاء أربعة شروط ومعايير الحركي. في تجربتنا، والفئران تستجيب بشكل جيد لتشجيع الصوتية كما العظة لبدء المحاكمة. ويمكن أن يتم الاختبار في نفس اليوم كما يقدم التدريبهي الدافع الموضوعات لأداء هذه المهمة.
      ملاحظة: المعايير الحركي هي كما يلي: المشي هو ثابت، وليس فيها توقف أو عثرات؛ الرأس التمايل هو الحد الأدنى. الجزء الخلفي هو المقوسة ويتم رفع الذيل أثناء الحركة. كل طرف مرئيا من وجهة نظر متعامد من الممشى في بداية وتعويض من المرحلة الموقف بشكل واضح. عملية الاختيار هذه ضرورية كما تركز هذه الدراسة فقط على المشي بدلا من السلوك gaiting الآخرين.

3. اختبار وتحليل البيانات

  1. حيوانات الاختبار على المهام S12، S15، L9R6، وL6R9 (هو موضح في القسم 1.3) باستخدام العشوائية تصميم الدورة. استخدام فواصل لتجنب التكيف في إطار مهمة.
  2. جلسات سجل مع كاميرا عالية الوضوح مع معدل أخذ العينات لا تقل عن 60 هرتز. التسجيلات استيراد الفيديو من دون إعادة أخذ العينات في برامج تحرير الفيديو وحدد فقط نوبات المشي لمزيد من التحليل.
  3. علامة onsets وإزاحة من المراحل الحركيةفي تسجيلات الفيديو من كل موضوع.
  4. هنا، استخدم دعا videoa برامج مخصصة مكتوبة في Matlab لتحديد يدويا وقت موقف بداية وتعويض لكل الأطراف على أساس الإطار حسب الإطار، حيث يشار الموقف بداية لفقدان الضبابية المرتبطة التنسيب أطرافهم على شماعة، وموقف تعويض، وتحدث في بداية أطرافهم انطلاقه، ودلت عليه الأدلة الأول من الضبابية.
  5. حساب مدة مرحلة التأرجح كما الوقت المتبقي بين مرتين متتاليتين onsets موقف الحركية. استبعاد أي سلوك لا يتفق مع المشي الرباعي الاستناد فوق الأرض، على سبيل المثال، عندما تحتوي مشية مرحلة مزدوجة سوينغ (سواء الأمامية أو hindlimbs من الأرض)، من إجراء التحليلات.
  6. مؤامرة مدة كل مرحلة بوصفها وظيفة من المقابلة مدة دورة خطوة. القبض على علاقة مع نموذج الانحدار الخطي (Tphase = B1 + B2 * ح) تم الحصول عليها لكل الأطراف، حيث ح هو مدة الدورة، Tphase غير هither تي موقف المتعلقة الباسطة أو حسابات الأمانة، وهو البديل المتعلقة المثنية، وB1 و B2 هي ثوابت تجريبية (الإزاحة والمنحدر) من نموذج الانحدار.
    ملاحظة: المنحدر (B2) يمثل مقدار التغير في مدة المرحلة مع التغير في سرعة الحركة.
  7. استخدام المعادلات 1 و 2 (الشكل 2C) لكل طرف لحساب مؤشر عدم التماثل (AI). كل من المعادلات لها نفس شكل نسبة بسيطة من شأنها تطبيع الفرق من قيمتين لمجموعهما.
    1. باستخدام المعادلة 1، حساب الفرق الأفقي (AI ح) يستخدم الفرق بين سفوح تعديل موقف اليسار (ل) واليمين (ص) أطرافه. وبالمثل، وحساب التباين العمودي (AI ت) باستخدام المنحدرات من الأمام / الأمامي (أ) والعودة / الخلفي (ع) أطرافه. نتيجة لتطبيق هذه المعادلات الثانية هي مجموعة البيانات من 4 نقاط س ص الموافق 1) forelimb التماثل، <م> المعهد العربي الأميركي ح. 2) عدم التماثل hindlimb، باي ح. 3) اليسار forelimb hindlimb التماثل، لاي الخامس؛ 4) forelimb hindlimb الصحيح التماثل، راي ضد
    2. رسم هذه القيم باعتبارها التصحيح (الشكل 2B) لتمثيل مرئي من عدم التماثل في جميع أطرافه.
  8. حساب diagonality مؤشرات (DI) لتقييم اقتران قطري بين المعلمات من forelimb hindlimb والمقابل لها (المعادلة 3، الشكل 2C).
  9. اختبار DI، فضلا عن الفرق الأربعة الأوامر الإدارية بين ظروف معارضة التماثل (ΔAI = | AIL9R6 - AIL6R9 |) للدلالة إحصائية باستخدام باتجاه واحد ANOVA مع المقارنة بعد مخصصة للتحليل وسائل 19

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ويبين الشكل (2) وتحليل التباين خلال المهام الحركي للموضوع تمثيلية واحدة. تم حساب القيم لجميع الظروف باستخدام المعادلة 1 و 2 من كل المواد بشكل فردي (الشكل 2) ومن بيانات المركبة من 8 إناث الفئران سبراغ داولي (250-400 غرام، الشكل 3). عموما، كان التشكيل المرحلة forelimb موقف أقل بالنسبة للجانب الذي كان يحبذ حالة الحركة (ISL قصيرة)، بما يتفق مع فكرة أن المرحلة الموقف على الجانب المفضل (ISL طويلة) تميل إلى احتلال الجزء الأكبر من دورة خطوة بالمقارنة مع الطرف المفضل مع سرعة انخفاض الحركة.

تم اختبار الفرق بين مؤشرات التباين المقابلة التي تم الحصول عليها من ظروف L9R6 وL6R9 (ΔAI) مع اتجاه واحد ANOVA (α = 0.05) وبعد خاص-تي التجارب مع conservativ تصحيح ه Bonferroni (α = 0.0125 المعدل) باستخدام anova1 وظائف multcompare في Matlab. وعموما، كان الفرق بين المجموعات معنوي (p = 0.002). وارتفع مؤشر الأمامي الأفقي التماثل (Δa AI ح) المقابلة لعدم التكافؤ بين الأطراف الأمامية تختلف اختلافا كبيرا (ع = 0.006) بين اليسار حظا (L6R9) والصحيح حظا (L9R6) الشروط (الشكل 4A). وأظهر الفرق بين شروط الصحيح مؤشر التماثل الرأسي (Δr ضد AI) الاتجاه، ولكن لم يكن يختلف كثيرا عن الصفر (ع = 0.031، α = 0.0125). وبالمثل، وجدنا فرقا كبيرا (ع = 0.020، α = 0.05) في مؤشر diagonality بين شرطين غير المتماثلة (الشكل 4B). اختبار ANOVA توجد اختلافات بين DI في مهام مختلفة، ولكن لم يكن هناك سوى بعد خاص-ر-اختبار واحد، الأمر الذي يتطلب أي تصحيح ألفا إضافية.

ر "FO: المحافظة على together.within صفحة =" 1 "> كما يعتمد هذا الأسلوب على القدرة الطبيعية للحيوانات لحل وضع القدم غير المتماثلة، قد يكون بعض الحيوانات سلوكا مثل الركض، حيث كانت أطرافه الخلفية في وقت واحد في الأرجوحة. وقد لوحظ هذا مشية في 3 الحيوانات، واستبعاد السلوك من إجراء المزيد من التحليلات.

الشكل 1
الشكل 1. ممشى النموذجي. (A) تخطيطي لمسار المستخدمة في المهام مشية المتماثلة وغير المتماثلة. (B) الوتد ترتيب وضع الحق ISL) واليسار ISL) أطوال بين اسعة في ما يتعلق طول الخطوة (SL). وتشمل الشروط الأربعة لمتناظرة مهمة التحكم الحركي من طول الخطوة (SL) من 15 سم (SL15)، وهي مهمة الحركي متناظرة يمثل انخفاضا بنسبة 20٪ في SL وسرعة فضل (SL12)، أحد أطرافه اليسرى المفضل (L9R6) والحقأطرافهم مهمة المفضل (L6R9) الحركي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 2
الشكل 2. حساب عدم التماثل وDiagonality مؤشرات. (A) ويمثل العلاقة بين موقف أو أرجوحة مدة المرحلة (المحور الصادي) ومدة دورة (محور س) للاليسار أطرافهم يفضل مشية (L6R9) من خلال تحليل الانحدار وخريطة الحرارة الكثافة نقطة بيانات. ومثلت خصائص المرحلة مع الانحدار الخطي المرحلة الموقف باستخدام معادلات المنحدر التقاطع. وإدراجات تتوافق مع forelimb الأيسر (LF)، forelimb الأيمن (RF)، hindlimb اليسار (LH) وhindlimb الأيمن (RH) خرائط الحرارة. (B) احتساب مؤشر عدم التماثل كما هو موضح في المعادلات (1) و (2)، حيث ص، ل، وهو وص - المنحدرات من الانحدار الخطي المرحلة الموقف، كما هو مبين في الفقرة (أ) لليمين، يسار، الأمامي وأطرافه الخلفية، على التوالي لاي الخامس، راي الخامس، المعهد العربي الأميركي ساعة وباي ح - اليسار الرأسية، والحق العمودية، الصدارة الأفقية و مؤشرات التباين هند أفقي، على التوالي، تحسب لجميع الشروط الأربعة المذكورة في الشكل 1 (C) مؤشرات Diagonality (DIS) تحسب كما هو مبين في المعادلة (3) لجميع الشروط الأربعة المذكورة في Figure1 LF، RF، LH والصحة الإنجابية. - forelimb الأيسر، forelimb الصحيح، hindlimb اليسار واليمين المرحلة الموقف hindlimb المنحدرات الانحدار الخطي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

"> الشكل (3)
الشكل 3. البيانات المركبة لعدم التماثل وDiagonality باستخدام خصائص المرحلة من جميع 8 الموضوعات. (A) خريطة الحرارة التي تمثل توزيع موقف أو تأرجح مقابل مدة دورة لمشية اليسار أطرافهم المفضلة (L9R6). تم حساب خصائص مرحلة من مراحل الانحدار الخطي المرحلة الموقف كما في الشكل 1A، ومثلت من قبل أقحم صيغة المنحدر التقاطع. يحسب مؤشر (B) عدم التماثل كما هو مبين في الشكل 1B. ΔlAI الخامس، ΔrAI الخامس، ΔaAI ساعة وΔpAI ح - اليسار عمودي، أليس كذلك الفروق المتعلقة بالرقم القياسي التماثل عمودية، الأمامي الأفقية والخلفية الأفقية، على التوالي، وتحسب لجميع الشروط الأربعة كما هو موضح في المعادلة 3 بطرح asymm المقابلةمؤشرات etry من مشية الصحيحة حظا (L6R9) من حظا اليسار مشية (L9R6) الظروف. النجمة - دلالة إحصائية وفقا لحسابات أسلوب التمهيد الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 4
الشكل 4. تحليل التدابير غير المتناظرة. تم اختبار (A). الفرق المطلق في مؤشرات غير المتماثلة (AI) بين الظروف L9R6 وL6R9 مع اتجاه واحد ANOVA مع اللاحق تحليل اختبار t تعديلها مع تصحيح Bonferroni لاختبارات متعددة. كان التغيير في التماثل forelimb (Δ المعهد العربي الأميركي ح) بين L9R6 وL6R9 كبير. (B) تحليل توزيع مؤشرات diagonality (DI) من الشروط S15، S12، L9R6 وL6R9 باستخدام باتجاه واحد ANOVA مع ما بعد مخصص تي اختبار للالفرق بين المهام غير المتماثلة (أسود). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
MATLAB® R2013a MathWorks Design platform for custom videoa video annotation software
Sony HDR-CX380/B High Definition Handycam Sony 27-HDRCX330/B Video acquisition device.
Jif Creamy Peanut Butter - Gluten Free 454 g J.M. Smucker Company Food reward stimulus.
Sucrose Tablet - Chocolate 1800 g TestDiet 1811256 Food reward stimulus.
Manzanita Wood Gnawing Sticks BioServe W0016 For presentation of food reward stimulus.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Curzon, P., Zhang, M., Radek, R. J., Fox, G. B. The Behavioral Assessment of Sensorimotor Processes in the Mouse: Acoustic Startle, Sensory Gating, Locomotor Activity, Rotarod, and Beam Walking. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience.. , 2nd ed, (2009).
  2. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats. Journal of Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).
  3. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection. Experimental Neurology. 139 (2), 244-256 (1996).
  4. Li, S., Shi, Z., et al. Assessing gait impairment after permanent middle cerebral artery occlusion in rats using an automated computer-aided control system. Behavioural Brain Research. 250, 174-191 (2013).
  5. Vandeputte, C., Taymans, J. -M., et al. Automated quantitative gait analysis in animal models of movement disorders. BMC Neuroscience. 11, 92 (2010).
  6. Yakovenko, S. Chapter 10 - A hierarchical perspective on rhythm generation for locomotor control. Progress in Brain Research. 188, Elsevier BV. 151-166 (2011).
  7. Giszter, S. F., Hockensmith, G., Ramakrishnan, A., Udoekwere, U. I. How spinalized rats can walk: biomechanics, cortex and hindlimb muscle scaling - implications for rehabilitation. Annals of the New York Academy of Sciences. 1198, 279-293 (2010).
  8. Smith, J. L., Edgerton, V. R., Eldred, E., Zernicke, R. F. The chronic spinalized cat: a model for neuromuscular plasticity. Birth Defects Original Article Series. 19 (4), 357-373 (1983).
  9. Yakovenko, S., Drew, T. A motor cortical contribution to the anticipatory postural adjustments that precede reaching in the cat. Journal of Neurophysiology. 102 (2), 853-874 (2009).
  10. Yakovenko, S., Krouchev, N., Drew, T. Sequential Activation of Motor Cortical Neurons Contributes to Intralimb Coordination During Reaching in the Cat by Modulating Muscle Synergies. Journal of Neurophysiology. 105, 388-409 (2011).
  11. Pizzi, A., Carlucci, G., Falsini, C., Lunghi, F., Verdesca, S., Grippo, A. Gait in hemiplegia: Evaluation of clinical features with the Wisconsin Gait Scale. Journal of Rehabilitation Medicine. 39 (9), 170-174 (2007).
  12. Bohannon, R. W., Horton, M. G., Wikholm, J. B. Importance of four variables of walking to patients with stroke. International Journal of Rehabilitation Research. 14 (3), 246-250 (1991).
  13. Richards, C., Malouin, F., Dumas, F., Tardif, D. Gait velocity as an outcome measure of locomotor recovery after stroke. Gait Analysis. Theory and Application. , 355-364 (1995).
  14. Thaut, M. H., McIntosh, G. C., Rice, R. R. Rhythmic facilitation of gait training in hemiparetic stroke rehabilitation. Journal of the Neurological Sciences. 151, 207-212 (1997).
  15. Hsu, A. -L., Tang, P. -F., Jan, M. -H. Analysis of impairments influencing gait velocity and asymmetry of hemiplegic patients after mild to moderate stroke. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (8), 1185-1193 (2003).
  16. Jansen, K., De Groote, F., Duysens, J., Jonkers, I. Muscle contributions to center of mass acceleration adapt to asymmetric walking in healthy subjects. Gait & Posture. 38 (4), 739-744 (2013).
  17. Halbertsma, J. M. The stride cycle of the cat: the modelling of locomotion by computerized analysis of automatic recordings. Acta physiologica Scandinavica. 521, 1-75 (1983).
  18. Metz, G. A., Whishaw, I. Q. The ladder rung walking task: a scoring system and its practical application. Journal of Visualized Experiments : JoVE. (28), 4-7 (2009).
  19. Hogg, R. V., Ledolter, J. Engineering Statistics. , MacMillan. New York, NY. (1987).
  20. Brown, T. G. The intrinsic factors in the act of progression in the mammal. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character. 84 (572), 308-319 (1911).
  21. Kiehn, O. Locomotor circuits in the mammalian spinal cord. Annual Review of Neuroscience. 29, 279-306 (2006).
  22. Blitz, D. M., Nusbaum, M. P. State-dependent presynaptic inhibition regulates central pattern generator feedback to descending inputs. The Journal of Neuroscience. 28 (38), 9564-9574 (2008).
  23. Martin, J. H., Ghez, C. Red nucleus and motor cortex: parallel motor systems for the initiation and control of skilled movement. Behavioural Brain Research. 28 (1-2), 271-223 (1998).
  24. Drew, T., Jiang, W., Kably, B., Lavoie, S. Role of the motor cortex in the control of visually triggered gait modifications. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 74 (4), 426-442 (1996).
  25. Drew, T., Andujar, J. -E., Lajoie, K., Yakovenko, S. Cortical mechanisms involved in visuomotor coordination during precision walking. Brain Research Reviews. 57 (1), 199-211 (2008).
  26. Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).
  27. Uluç, K., Miranpuri, A., Kujoth, G. C., Aktüre, E., Başkaya, M. K. Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat. Journal of Visualized Experiments : JoVE. 48, e1978 (2011).
  28. Hackney, D. B., Finkelstein, S. D., Hand, C. M., Markowitz, R. S., Black, P. Postmortem Magnetic Resonance Imaging of Experimental Spinal Cord Injury Magnetic Resonance Findings versus In Vivo Functional Deficit. Neurosurgery. 35 (6), 1104-1111 (1994).
  29. Kjaerulff, O., Kiehn, O. Distribution of Networks Generating and Coordinating Locomotor Activity in the Neonatal Rat Spinal Cord In Vitro: A Lesion Study. The Journal of Neuroscience. 16 (18), 5777-5794 (1996).
  30. Liddell, E. G. T., Phillips, C. G. Striatal and pyramidal lesions in the cat. Brain. 69 (4), 264-279 (1946).
  31. Beloozerova, I. N., Sirota, M. G. The Role of the Motor Cortex in the Control of Accuracy of Locomotor Movements in the Cat. Journal of Physiology. 461, 1-25 (1993).
  32. Hill, K. D., Goldie, P. A., Baker, P. A., Greenwood, K. M. Retest reliability of the temporal and distance characteristics of hemiplegic gait using a footswitch system. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 75 (5), 577-583 (1994).
  33. Hillyer, J. E., Joynes, R. L. A new measure of hindlimb stepping ability in neonatally spinalized rats. Behavioural Brain Research. 202 (2), 291-302 (2009).

Tags

السلوك، العدد 107، مشية، الحركة، القشرية، والتقييم، والسكتة الدماغية، فالج، شلل نصفي
غير المتماثلة ممشى: رواية السلوكية الفحص لدراسة غير المتماثلة الحركة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tuntevski, K., Ellison, R.,More

Tuntevski, K., Ellison, R., Yakovenko, S. Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion. J. Vis. Exp. (107), e52921, doi:10.3791/52921 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter