Здесь мы описываем систему RatWalker, построенную путем перепроектирования аппарата MouseWalker для размещения увеличенных размеров и веса крыс. Эта система использует разочарованное полное внутреннее отражение (FTIR), высокоскоростной захват видео и программное обеспечение для анализа с открытым доступом для отслеживания и количественной оценки параметров походки.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Применение системы RatWalker для анализа походки в генетической крысиной модели болезни Паркинсона
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Болезнь Паркинсона (БП) является прогрессирующим нейродегенеративным расстройством, вызванным потерей дофаминергических (DA) нейронов в черной субстанции pars compacta. Аномалии походки, в том числе уменьшение раскачивания рук, более медленная скорость ходьбы и более короткие шаги, распространены у пациентов с БП и появляются на ранней стадии заболевания. Таким образом, количественная оценка двигательных паттернов на животных моделях БП будет иметь важное значение для фенотипической характеристики во время течения заболевания и при терапевтическом лечении. Большинство случаев БП являются идиопатическими; однако идентификация наследственных форм БП выявила генные мутации и варианты, такие как мутации потери функции в Pink1 и Parkin, двух белках, участвующих в контроле качества митохондрий, которые могут быть использованы для создания животных моделей. В то время как мыши устойчивы к нейродегенерации при потере Pink1 и Parkin (одиночная и комбинированная делеция), у крыс дефицит Pink1, но не Parkin, приводит к потере нейронов NIGRAL DA и двигательным нарушениям. Здесь мы сообщаем о полезности FTIR-визуализации для выявления изменений походки у свободно идущих молодых (в возрасте 2 месяцев) самцов крыс с комбинированной потерей Pink1 и Parkin до развития грубой визуально видимой двигательной аномалии по мере старения этих крыс (наблюдаемой в 4-6 месяцев), характеризующейся перетаскиванием задних конечностей, как ранее сообщалось у нокаутирующих крыс Pink1 (KO).
Введение
БП, наиболее распространенное возрастное нейродегенеративное двигательное расстройство, вызвано потерей нейронов DA в черной субстанции pars compacta. Эта потеря нигральных нейронов DA и входов DA в полосатое тело приводит к наблюдаемым нарушениям двигательной функции, наблюдаемым у пациентов с PD 1,2. Определяющие двигательные характеристики пациентов с БП, известные как паркинсонизм, включают ригидность, тремор покоя, брадикинезию, постуральную нестабильность и микрографию3. Кроме того, нарушения походки, которые часто встречаются у больных БП, появляются в начале течения заболевания<....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Все исследования на животных были одобрены Комитетом по институциональному уходу и использованию животных Медицинского центра Университета Небраски (IACUC).
1. Походка аппарата
ПРИМЕЧАНИЕ: Смоделированный на основе MouseWalker14, RatWalker был разработан с размерами, пропорциональными разнице в длине шага между крысами и мышами. Он состоит из подсветки боковой подсветки, корпуса дорожки, оптической волноводной дорожки, зеркала и камеры (рисунок S1). Светодиодные ленты, ориентированные в шахматном порядке, использовались с каждой стороны дорожки и волноводы подсветки для разм....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Содержание крысиной колонии
Поколение и характеристика одиночных крыс Пинк1 и Паркина были описаны ранее22. Одиночные крысы Pink1 и Parkin были получены из SAGE Labs (и теперь доступны от Envigo). Крысы DKO были получены путем скрещивания крыс Pink1-/- с крысами Parkin-/- для получения Крыс Pink1+/-/Parkin+/- крыс, которые были скрещены для получения Крыс Pink1-/-/Parkin-/- (будет.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Нарушения походки, включая уменьшение раскачивания рук, более медленную скорость ходьбы и более короткие шаги, являются определяющей чертой БП и возникают на ранней стадии заболевания 1,5. За прошедшие годы было разработано несколько методов для наблюдения и регистрации шагов для анализа походки в моделях БП грызунов, при этом ручные методы количественной оценки положения пешеходного падения приводят к автоматизированным подходам, которые являются более чувствите.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
KS и HF благодарят Фонд Майкла Джей Фокса для исследований Паркинсона за поддержку их работы по болезни Паркинсона.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| <прочный>Алюминий | |||
| 1,5" Алюминиевый уголок (1/8" - 6063) | Размеры: 8' Кол-во: 8 | ||
| 1" Алюминиевая квадратная труба (1/16 дюйма - 6063 дюйма) | Размеры: 8 футов < лет / > Количество: 4 | ||
| Алюминиевый лист | Размеры: 10 футов < > Количество: 1 | ||
| 1 Алюминиевая трубка (1/8" - 6063) | Размеры: 8' Кол-во: 1 | ||
| <прочный>акрил | |||
| 7/32" Прозрачный акриловый лист | Размеры: 4 'x8'< br/> Кол-во: 2 | ||
| 1/8" Белый акриловый лист 55% (2447) | Размеры: 4'x8' Кол-во: 1 | ||
| Mirror | |||
| 7/32" Размеры стеклянного зеркала | : 60"x12"<чел/> Кол-во: 1 | ||
| <сильный>LED | |||
| 5050 светодиодная лента (зеленый) | Размеры: 16,4<чел/> Кол-во: 1 | ||
| светодиодная лента 5050 (красный) | Размеры: 16,4<чел/> <Кол-во | ||
| <>> | |||
| GoPro Hero 6 Black | Кол-во: 1 | ||
| штатив | Размеры: 57"<чел/> Кол-во: 1 |
Ссылки
- Behari, M., et al. Parkinson's disease. Annals of Indian Academy of Neurology. 14, Suppl 1 2-6 (2011).
- Kalia, L. V., Lang, A. E. Parkinson's disease. Lancet. 386 (9996), 896-912 (2015).
- Fahn, S.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
