طريقة جديدة لتقييم الدانية والبعيدة الفعل Forelimb في الجرذ : في ايرفين ، وBeatties Bresnahan مقياس Forelimb (IBB)

يوضح هذا الفيديو مقياس إيرفين وباتس وبريسناهان للأطراف السفلية (IBB)، والذي يمكنه الكشف عن استعادة الوظائف الحركية القريبة والبعيدة بعد السقوط. يتم أولاً تكييف الجرذان مع بيئة الاختبار ومراقبتها بعد الإصابة أحادية الجانب في النخاع الشوكي عند المستوى C six SCI. ثم يتم تسجيل الحيوانات أثناء تناولها لنوعين من الحبوب ذات أشكال مختلفة وحجم ثابت.

تُستخدم مقاطع الفيديو لتقييم خصائص الاستخدام بعد الإصابة، مثل وضعية المفصل، ودعم الجسم، وحركة الأصابع، وتقنية القبض، ويتم تسجيل وجود الميزات السلوكية المختلفة في ورقة تسجيل درجات IBB. ويظهر مقياس IBB نمطاً ثابتاً للتعافي يتأثر بدرجة شدة الإصابة. علاوة على ذلك، يمكن استخدام مقياس IBB لتقييم التعافي بعد أنواع أخرى من الإصابات التي تؤثر على الوظيفة الطبيعية بعد الإصابة.

على الرغم من وجود العديد من الاختبارات السلوكية التي تتحسس جوانب مختلفة من تعافي الأطراف الأربعة والنماذج التجريبية لإصابات النخاع الشوكي العنقية، إلا أن القليل من التقنيات توفر معلومات مفصلة عن تعافي التحكم الحركي الدقيق وحركة الأصابع. قد تساعد هذه الطريقة في الإجابة على أسئلة رئيسية حول التعافي من إصابات النخاع الشوكي، مثل دور مسارات محورية معينة في استعادة وظائف الأطراف الأمامية القريبة والبعيدة.

على سبيل المثال، السبيل الشوكي المسرب أو السبيل القشري الشوكي. وتمتد آثار هذه التقنية لتشمل علاج البشر، حيث تحدث غالبية إصابات النخاع الشوكي لدى البشر على المستوى الرقبي.

علاوة على ذلك، يمثل استعادة وظائف اليد والذراع أولوية قصوى للمرضى الذين يعانون من إصابة في النخاع الشوكي العنقي. لذا، هناك حاجة إلى مقاييس للنتائج تقيم وظائف الطرف العلوي القريبة والبعيدة على حد سواء. وبالرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر رؤية حول تعافي الطرف العلوي بعد إصابة النخاع الشوكي، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضاً على أنواع أخرى من الإصابات التي تؤثر على الوظائف الطبيعية للطرف العلوي، مثل السكتة الدماغية أو الاعتلالات العصبية الطرفية.

قد يواجه الأشخاص المبتدئون في هذه الطريقة صعوبة بسبب عدد السمات السلوكية المطلوب تقييمها أثناء تناول الجرذ للطعام. لقد خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة عندما كنا نراقب الجرذان وهي تأكل خلال فترة تعافيها بعد إصابة النخاع الشوكي. وتعتمد هذه الطريقة على أعمال سابقة لباحثين آخرين، بما في ذلك إيان ويشا ومعاونوه.

يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمراً بالغ الأهمية لأن السمات السلوكية لحركة الأطراف تحدث بسرعة كبيرة، وبالتالي فإن الأمثلة المرئية للسلوكيات التي يتم تسجيلها ضرورية لتدريب المراقبين على هذه التقنية. يجب تعريض الحيوانات لرائحة وطعم الحبوب بمجرد وصولها إلى مرفق الحيوانات حتى تعتاد على تناول هذا الغذاء. كما يجب تكييف الحيوانات مع بيئة الاختبار.

ضع بضع قطع من الحبوب في أسطوانة من البيرسبيكس أو البلكسي جلاس على الأرض قبل وضع الجرذ بداخلها. يُعد الإفراط في التنظيف الذاتي، والتبول، والتبرز، والقفز جميعها مؤشرات على تعرض الحيوان للإجهاد وحاجته لمزيد من الوقت للتأقلم. وبمجرد تكيف الحيوان جيداً مع بيئة الاختبار، تتضمن الخطوة التالية تسجيل فيديو للحيوانات أثناء تناولها للحبوب خلال التصوير.

يُفضل إمساك كاميرا الفيديو باليد لأن الحيوان من المرجح أن يغير وضعيته أثناء الأكل. قم بتصوير الحيوان وهو يأكل قطعة حبوب إفطار واحدة كروية الشكل وقطعة واحدة على شكل حلقة، حيث تختلف الحركات المطلوبة باختلاف الأشكال، ويتطلب التقييم الأمثل مراقبة كلا التسلسلين. اجمع البيانات لكل شكل من القطع بشكل منفصل في ورقة تسجيل، ثم ادمج الدرجات لاستخراج درجة إجمالية لهذا الجرذ في ذلك اليوم بعد الإصابة.

دعونا الآن نستعرض بعض النصائح لتقييم الفيديوهات. يجب أن يبدأ تقييم وظيفة السقوط لدى الحيوان بمجرد أن يبدأ في تناول حبوب الإفطار، ويتوقف فور الانتهاء من تناول قطعة الحبوب. كما يجب إجراء التقييمات فقط باستخدام حبوب الإفطار الكروية أو التي تأخذ شكل الدونات، والتي تكون ذات حجم وشكل متسقين قبل البدء في عملية الأكل.

لا ينبغي تسجيل نقاط الحيوانات عند تناولها قطعاً مكسورة من الحبوب. وقبل البدء في التقييم، يُنصح بشدة بتقليل سرعة مقاطع الفيديو إلى نصف السرعة الأصلية على الأقل، حيث يمكن للجرذان المصابة أن تأكل بسرعة، مما قد يؤدي إلى تفويت رصد سلوكيات رئيسية. يمكن تحقيق ذلك باستخدام برامج مثل QuickTime أو Windows media player أثناء مراقبة الحيوان. استخدم ورقة تسجيل نقاط IBB لتدوين وجود السمات السلوكية التالية التي سنقوم بتوضيحها الآن.

يتم تقييم الجرذ لتحديد وضعية المرفق السائدة، وهي الوضعية الأكثر شيوعاً التي يتخذها المرفق خلال مرحلة الأكل والتي تحدث بنسبة تزيد عن 50% من الوقت؛ ممتد حيث يتم إبقاء المرفق مستقيماً بزاوية تزيد عن 160 درجة، أو مثني جزئياً حيث يكون المرفق مثنياً بزاوية أقل من 160 درجة ولكنها أكثر من 90 درجة، أو مثني كلياً حيث يكون المرفق مثنياً بزاوية أقل من 90 درجة. كما يتم تقييم الجرذ من حيث حركات السقوط القريبة، وهي الحركات التي يقوم بها الكتف و/أو المرفق في الطرف المصاب الساقط. قد تؤدي هذه الحركات أو لا تؤدي إلى تلامس الطرف الساقط مع السطح؛ تكون منعدمة عندما لا توجد حركات في الكتف و/أو المرفق للطرف المصاب الساقط، طفيفة عندما تكون الحركات في نطاق أقل من الثلث من مدى مفصل الكتف و/أو المرفق، وتندرج التشنجات وهزات الكتف ضمن هذه الفئة، أو واسعة عندما تتجاوز الحركات نصف مدى مفصل الكتف و/أو المرفق.

في بداية مرحلة التعافي، قد تكون هذه الحركات عديدة وغير منتظمة. يتم تقييم قدرة الجرذ على استخدام السطح غير الراحي للطرف الأمامي المتضرر لتثبيت قطعة الحبوب. ومن خلال القيام بذلك، يحافظ الجرذ على القطعة في وضعية تسهل عملية الأكل.

تتمثل مناطق الطرف الأمامي التي قد تعمل كدعامات في الساعد فوق المعصم، أو المعصم، أو ظهر الأصابع، أو لا يوجد، وذلك في الحالات التي لا يتوفر فيها دعم غير VLA بواسطة الطرف الأمامي خلال مرحلة الأكل. وفي بعض الحالات، يحدث دعم غير A للجسم خلال مرحلة الأكل ولكن ليس دائمًا، بينما يحدث الدعم غير VOA للجسم في معظم الأوقات أو دائمًا خلال مرحلة الأكل. وفي 95 إلى 100% من الوقت، يتم تقييم الجرذ لتحديد وضعية fopo السائدة، وهي الوضعية التي تتخذها الأصابع لأكثر من 50% من الوقت أثناء الأكل؛ وتكون الوضعية "مكتنزة وثابتة ومنثنية" (clubbed, fixed and flexed) عندما تكون الأصابع منثنية وممسكة على شكل قبضة بزوايا مفصلية تبلغ حوالي 90 درجة.

ممتدة غير متكيفة حيث تكون الأصابع ممتدة بزاوية أكبر من أو تساوي 160 درجة ولا تتوافق مع شكل الجسم الممسوك، أو مثنية جزئياً متكيفة حيث تكون الأصابع مثنية جزئياً وتتوافق مع شكل الجسم. يتم تقييم الجرذ من حيث دعم السطح الراحي (vola support)، وهو قدرته على استخدام السطح الراحي للقائمة (fopo) المتضررة لتثبيت القطعة التسلسلية، وبالتالي الحفاظ عليها في وضع يساعد على الأكل؛ "لا يوجد" عندما لا يكون هناك دعم بالسطح الراحي للقائمة أثناء الأكل أو بنسبة أقل من 5% من الوقت، "بعض" عندما يحدث دعم للجسم بالسطح الراحي للقائمة أثناء الأكل ولكن ليس دائماً أو بنسبة أقل من 95% من الوقت، و"تقريباً دائماً" عندما يحدث دعم الجسم بالسطح الراحي للقائمة تقريباً دائماً أو دائماً أثناء الأكل، أو بنسبة تتراوح من 95 إلى 100% من الوقت.

يتم تقييم الجرذ للتأكد من وجود حركات في رسغ الطرف المصاب أثناء الأكل. وبمجرد توفير الدعم البطني، لا يتم تسجيل حركات الرسغ التي تحدث في غياب التلامس بين الطرف المصاب والحبوب. ويمكن أن تحدث هذه الحركات المسجلة في أي اتجاه.

على سبيل المثال، في الاتجاه من الظهري إلى البطني أو من الإنسي إلى الوحشي، وتشمل الدرجات الممكنة "نعم" أو "لا". يُشترط وجود حركة واحدة على الأقل في الرسغ ليتم احتساب الجرذ على أنه "نعم" لهذا السلوك. يتم تقييم الجرذ بناءً على الحركات التي يقوم بها الطرف الأمامي المصاب والتي تكون متزامنة مع حركات مناولة ناجحة للطرف الأمامي السليم وتساهم في المناولة الصحيحة للسلسلة.

لا يوجد، في الحالات التي لا يتم فيها إجراء تعديلات متسلسلة بواسطة الطرف العلوي المتضرر؛ مبالغ فيه، في الحالات التي تحدث فيها حركات بواسطة الكتف و/أو المرفق و/أو الرسغ للطرف العلوي المتضرر وتؤدي إلى فقدان تام للاتصال بين وسادة الإصبع (fopo) والمحبوب (cereal). تكون هذه الحالات وجيزة وتحدث عادةً قبيل الحركات التلاعبية الناجحة للمحبوب باستخدام السطح الظهري لـ fopo المتضرر؛ طفيفة، في الحالات التي تحدث فيها حركات بواسطة الكتف و/أو المرفق و/أو الرسغ للطرف العلوي المتضرر دون فقدان الاتصال بين fopo والمحبوب أثناء الأكل. يتم تقييم الجرذ للتحقق من وجود حركات تقوم بها الأصابع الفردية أثناء الأكل. يمكن أن تكون هذه الحركات إما تلاعبية بدون تلامس أو تلاعبية بالتلامس، وبالنسبة للحركة بدون تلامس.

تحدث حركات للأصابع ولكنها لا تؤدي إلى ملامسة السلسلة للقيام بحركات تلاعب تلامسية. تحدث حركات للأصابع تؤدي إلى تلامس بطني للإصبع مع الجسم، وبذلك تساهم في التلاعب بالسلسلة، ويمكن أن تشمل الدرجات الممكنة ببساطة "نعم" أو "لا". يتم تقييم الجرذ لتحديد تقنية القبض الأكثر شيوعاً المستخدمة خلال مرحلة الأكل، والتي تحدث في أكثر من 50% من الوقت.

توجد عدة طرق للإمساك، ولكن الأكثر شيوعًا هي طريقة الملقط (piner)، والخطاف، والإمساك الكامل. وتكون تقنيات الإمساك التي يستخدمها الجرذ نمطية بناءً على حجم وشكل قطعة الحبوب. وتشمل الدرجات المحتملة: "غير طبيعي"، عندما يكون هناك استخدام مستمر لطريقة إمساك بديلة عن تلك المستخدمة قبل الإصابة لدعم والتحكم في قطعة الحبوب خلال مرحلة الأكل؛ و"طبيعي أحيانًا"، عندما يكون هناك استخدام غير متسق لطريقة الإمساك التي كانت مستخدمة قبل الإصابة لدعم والتحكم في قطعة الحبوب خلال مرحلة الأكل؛ و"طبيعي دائمًا تقريبًا".

حيث يتم استخدام طريقة الإمساك التي كانت مستعملة قبل الإصابة بشكل ثابت لدعم والتحكم في قطعة الحبوب أثناء مرحلة الأكل. وبمجرد إتقان ذلك، يمكن إتمام التصوير في غضون 5 إلى 10 دقائق، بينما سيتطلب التقييم ورصد الدرجات وقتًا أطول قليلاً بسبب الحاجة إلى تقليل سرعة الفيديو وإعادة فحص السلوكيات الغامضة أحياناً. وأثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر تصوير الجرذ وهو يأكل قطعة كاملة من الحبوب، وأن يكون التصوير مقرباً وبتركيز واضح لتمكين تقييم الجرذ بدقة. وعقب هذا الإجراء، يمكن إجراء تحليل نسيجي لموقع الآفة من أجل الإجابة على أسئلة إضافية مثل أي المحاور العصبية أو أي مجموعات الخلايا العصبية تعد مهمة لاستعادة الميزات الرئيسية للحركات بعد تطورها.

ستساعد هذه التقنية الباحثين في مجال إصابة النخاع الشوكي على استكشاف تعافي الطرف الأمامي الداني والقاصي في القوارض وربط ذلك بالتعافي لدى الرئيسيات والبشر. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن تكتسب فهماً جيداً لكيفية تدريب الحيوانات على الأكل في بيئة الاختبار أثناء تصويرها لتحديد السمات السلوكية المختلفة وتدوينها باستخدام ورقة تسجيل درجات IBB، ومن ثم القدرة على تحديد الدرجة المناسبة.