غير المتماثلة ممشى: رواية السلوكية الفحص لدراسة غير المتماثلة الحركة

هنا ، نقدم بروتوكولا لتحديد الخطوات الدقيقة في القوارض. مطلوبة إشارات مولد النمط القشري والعمود الفقري المركزي لوضع القدم بدقة أثناء إعاقة الحركة. نبلغ هنا عن مهمة المشي المقيدة الجديدة التي تفحص بشكل مباشر سلوك الخطوة الدقيق.

يشير هذا الفيديو إلى طريقة جديدة منخفضة التكلفة لتقييم عدم تناسق المشي في الفئران ، باستخدام مهمة دقيقة لتحديد موضع الأطراف الحركية. تستخدم فترات الطور على مدى مجموعة من سرعات المشي للمشي رباعي الأرجل لحساب مؤشر لتسجيل قدرات. كان الأساس المنطقي لدينا هو تطوير مهمة سلوكية تقيم كمية التغييرات في التحكم الدقيق للسلوكيات الحركية المتماثلة.

توفر هذه المهمة فرصة لتمييز مساهمات المسار التنازلي لتنظيم المرحلة الحركية. على سبيل المثال ، قد يتم الإبلاغ عن التسجيلات أو التحفيز المتزامن في القشرة الحركية كمساهمة في تعديل مراحل العضلات في هذه المهمة. قم ببناء الجهاز كصندوق بلاستيكي مفتوح مع دعامات من الألومنيوم في كل زاوية.

قم بتضمين إطار مكون من درابزين من الألومنيوم المحزز لتوفير فرص مرنة لوضع الوتد. يحدد وضع الأوتاد طول الخطوة المفروضة على. في كل زاوية من الزوايا الأربع ، ضع منصة مربعة بطول 20 سم.

يجب أن تستوعب المسافة بين المنصات المسافة التي تقطعها دورة خطوة كاملة واحدة على الأقل. لإنشاء حالة مشية ، قم بإرفاق أوتاد الألومنيوم بالقضبان. هذه تعمل كموطئ قدم لخطوة الفئران.

يجب أن تكون الأوتاد مثنية مسبقا إلى نقطتين خمسة سنتيمترات من الحافة ، ويجب أن يكون قطرها سنتيمترا واحدا. قم بتأمين الأوتاد بأقواس منزلقة يمكن تعديلها باستخدام مفك البراغي ، وبالتالي ضع موطئ القدم بدقة. بعد وضع موطئ القدم ، تأكد من صحة المسافات ، وأنها على نفس المستوى الأفقي.

توحيد مواضع الوتد لثلاث مهام متدرجة. أولا ، قم بمهمة حركية متماثلة بأطوال خطوات يبلغ 15 سم عن طريق ضبط أطوال الخطوات اليسرى واليمنى على سبعة نقاط وخمسة سنتيمترات. ثانيا ، قم بإنشاء حالة متماثلة مع تحدي بين الخطوات عن طريق تغيير هذه الأطوال إلى ستة سنتيمترات ، وبالتالي تغيير الخطوة إلى 12 سم.

ثالثا ، قم بإنشاء مهمة غير متماثلة بطول خطوة 15 سم. اضبط الموضع بين الأوتاد لجعل طول الخطى غير متساو بنسبة 20٪ تحتوي المهمة على تكوينين مع كون المسافة الفاصلة اليسرى أو اليمنى أقصر. وبالتالي ، يمكن أن يمثل كل جانب من جوانب الممشى حالة مشية منفصلة.

الآن ، إلى جانب الجهاز ، ضع كاميرا عالية الدقة يمكنها تسجيل 60 إطارا في الثانية. اضبط مجال الرؤية لتغطية حوالي سبع خطوات ، ولا تتضمن الخطوات الأقرب إلى الأنظمة الأساسية. أولا ، قم بإعداد بيئة التدريب.

اضبط أطوال الخطوط الفاصلة على سنتيمتر واحد فقط ، وقم بوضع مكافأة على كل منصة. الآن ، دع الفئران تستكشف البيئة الجديدة بحرية لمدة خمس دقائق تقريبا. بعد ذلك ، قم بتوجيه عبر ترتيب الوتد من خلال تقديم المكافأة له.

عندما يصل الجرذ إلى منصة ، بالإضافة إلى مكافأة الطعام ، قدم مكافأة لفظية ، وداعبها على ظهرها. تعال إلى هنا ، هنا. أنت قريب جدا.

بعد خمس جولات تدريبية ، قم بزيادة المسافة بين الأوتاد بمقدار سنتيمتر أو سنتيمترين للجولات الخمسة التالية. الهدف هو تمديد مسافة الوتد تدريجيا حتى يتم تحقيق الخطوة المتماثلة التي يبلغ طولها 15 سم. إذا كان الجرذ يواجه مشكلة في تعلم المهمة ، فسيكون ذلك واضحا من الخطوات غير المتسقة مع التوقفات المتكررة ووضعية الانحناء.

عندما يؤدي تباعد الوتد المتزايد إلى القلق أو الانزعاج ، ما عليك سوى إعادة ضبط الأوتاد على مواقعها السابقة وتكرار هذا المستوى من التدريب. من الممكن تدريب نفس الجرذ ثم اختباره في يوم واحد إذا كان الجرذ مدفوعا. عندما يتعلم الجرذ المهمة ، سيكون مشيه متسقا ، دون توقف أو عثرات.

سيكون تمايل رأسه ضئيلا ، وسيكون ظهره مقوسا ، وسيتم رفع ذيله. ومع ذلك ، عادة ما يكون الخطو السريع مع القليل من التباين في السرعة علامة على أن الجرذ يستخدم الركض بدلا من المشي. يجب منع هذا السلوك عن طريق تدريب الفئران على التحرك بسرعات أقل.

من وجهة نظر الكاميرا ، من الضروري أن يكون كل طرف مرئيا في بداية مرحلة الموقف وإزاحةها. عندما يتم استيفاء جميع هذه المعايير ، قد يبدأ الاختبار. بالنسبة للاختبارات، استخدم تكوينات الربط الأربعة القياسية مع تصميم جلسة عشوائية، بما في ذلك الفواصل لتجنب التكيف مع المهمة.

وترد التفاصيل في بروتوكول النص. احفظ مقاطع الفيديو ، واستخدم برنامج تحرير الفيديو لاستبعاد نوبات المشي للتحليل. يعد معدل 60 إطارا في الثانية ضروريا لتسجيل المهمة.

لكل نوبة مشي ، سجل بداية وتعويض المراحل الحركية. يمكن القيام بذلك في مجموعة متنوعة من البرامج على أساس كل إطار على حدة. في هذه الحالة ، يتم استخدام برنامج مخصص مكتوب في MATLAB.

يتم تسجيل بداية الموقف عندما يكون هناك فقدان ضبابية للحركة. يتم تسجيل إزاحة الموقف عندما يكون هناك أول دليل على ضبابية الحركة. بمجرد حساب جميع مراحل التأرجح ، قم برسمها كدالة لدورة الخطوة المقابلة باستخدام برنامج نصي MATLAB.

تم جمع البيانات من ثمانية أشخاص وتحليلها كما هو موصوف. يظهر هنا تحليل عدم التناسق لموضوع واحد. يظهر التحليل المشترك للموضوعات الثمانية أنه ، بشكل عام ، تم تقليل تعديل مرحلة موقف الطرف الأمامي للجانب الذي تم تفضيل حالة الحركة له ، والعكس صحيح.

أظهر ANOVA مع تصحيح Bonferroni المحافظ فرقا كبيرا بين الحالتين غير المتماثلين في مؤشرات عدم التناسق ، بما في ذلك مؤشر التماثل الأفقي الأمامي. أظهر عدم التناسق الرأسي الأيمن اتجاها نحو الاختلاف بين الشرطين وبالمثل ، تم العثور على اختلاف كبير في مؤشر التقطير بين حالتين غير متماثلين.

لم يتم العثور على فروق في هذا الفهرس بين المهام الأخرى ، بناء على ANOVA مع اختبار t لاحق ، وعدم وجود تصحيح ألفا. تسبب النماذج الحيوانية للسكتة الدماغية البؤرية وحشد الحبل الشوكي عجزا في الحركة مشابها لتلك التي لوحظت سريريا ، وآفة المسار الشوكي القشري بهذه الطريقة تعيق هذا السلوك الدقيق للخطوة. قد يؤدي هذا إلى تأخير في بداية المراحل الحركية المتتالية ، وهو ما يتوافق مع عدم التناسق في كل من نسبة طول الخطوة ووقت دعم الطرف الواحد الذي لوحظ في مرضى ما بعد السكتة الدماغية.

التي اكتسبت المهمة هي الآن أساسية للتقييم الحركي في نماذج الإصابات القشرية مثل انسداد الشريان الدماغي الأوسط وإصابات الدماغ الرضحية.