Name: 慢性压迫性损伤小鼠步态的自动分析 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-10-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 49 s
Description: 学习使用自动步态分析系统评估慢性压迫性损伤小鼠的机械性痛觉过敏。该方法通过测量后爪足迹面积和单支撑期持续时间，为疼痛研究提供客观敏感的行为学指标。

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本研究由韩国忠南国立大学、韩国韩医学研究院（KIOM）以及韩国保健产业振兴院的健康技术研究开发项目资助&amp;韩国健康产业发展院（KHIDI）通过#38;D项目，由保健福祉部资助 &amp;#38; 福利部，大韩民国（项目编号：HI15C0007）。

所有实验均遵循国际疼痛研究协会的伦理指南，并经韩国大田市忠南国立大学机构动物护理和使用委员会批准。
1. 坐骨神经慢性压迫性损伤（CCI）的诱导
<ol>
	<li>将体重为20 - 25 g的雄性ICR小鼠饲养在12 h光照/黑暗循环条件下，室温控制在20 - 25 °C，湿度控制在40 - 60%，自由摄食和饮水。在手术前，让小鼠在动物饲养室中至少适应1周时间。
	<ol>
		<li>在饲养期间，观察小鼠的外观和行为，避免使用表现出异常运动活动的小鼠。 
		注意：在进行CCI手术前一天，使用von Frey纤维丝测定小鼠后肢的机械敏感性，并进行自动步态分析，以获得正常的基线数值。随后，将小鼠随机分配至对照组和实验组。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>手术当天，通过腹腔注射2,2,2-三溴乙醇（250 mg/kg）麻醉小鼠。 
	注意：穿戴个人防护装备，例如手术服、手套和口罩。
	<ol>
		<li>称取2.5 g 2,2,2-三溴乙醇，加入2-甲基-2-丁醇定容至5 mL。避光保存该溶液（例如，使用深色容器或用铝箔包裹。</li>
		<li>在40 °C下加热并搅拌10–30分钟，使试剂完全溶解。</li>
		<li>加入蒸馏水至终体积为200 mL，搅拌至充分混匀。</li>
		<li>将分装样品于 4 °C 保存并避光。两周后，应使用新的分装样品替换麻醉剂。</li>
		<li>按每克体重注射20 µL的剂量给药。例如，若小鼠体重为25 g，则给予500 µL溶液。该麻醉剂的典型作用持续时间为1 h。 
		注意：该溶液在光照和/或加热条件下会变得有毒，因此需小心避免接触光和热。强烈推荐采用腹腔注射途径。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>当小鼠进入深度麻醉状态后，将其仰卧位放置于手术台上（即，俯卧位）并用70%酒精棉片消毒右侧外侧大腿中部区域。 
	注意：通过检查后肢或尾巴对捏压刺激无反应，确认深度麻醉状态。</li>
	<li>在小鼠右侧坐骨神经上诱导CCI。
	<ol>
		<li>用手术刀片在大腿中部区域的皮肤上做一个长度为1.0–1.5 cm的切口。</li>
		<li>用微型蚊式止血钳钝性分离大腿肌肉，以暴露坐骨神经。</li>
		<li>使用4-0铬制肠线在暴露的坐骨神经上以1.0 - 1.5 mm的间隔结扎3次。 
		注意：通过结扎坐骨神经进行松结扎，直至同侧后肢足部出现轻微抖动。假手术组小鼠在相同条件下接受相同的外科切口处理，但不进行神经结扎。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>使用5-0丝线以3-4针间断单纯缝合关闭手术切口，并用聚维碘酮对外周手术区域进行消毒。</li>
	<li>手术后，将小鼠放入置于加热垫上的清洁笼具中。待动物从麻醉状态恢复后，将其放回原居住笼具。 
	注意：本研究中未使用抗生素。CCI+GBP 组作为阳性对照，每天一次腹腔注射给予加巴喷丁（GBP）50 mg/kg。</li>
</ol>
2. 机械性异常性疼痛的测量（von Frey试验）
注意：使用1 g的von Frey纤维丝刺激同侧后肢足底表面，评估对机械刺激的缩足反应频率。
<ol>
	<li>每次测试当天，将小鼠带入行为测试室，并在测试前将其置于各自的家鼠笼中适应环境至少30分钟。 
	注意：穿戴个人防护装备，如手术服、手套和口罩。</li>
	<li>将小鼠放入置于金属网地板上的透明丙烯酸盒中，适应环境30分钟。</li>
	<li>轻柔地将1 g的von Frey纤维丝施加于后肢足底，直至纤维丝弯曲。</li>
	<li>以至少10秒的间隔对同侧后肢进行10次纤维丝刺激，并记录结果。 
	注意：本研究中，10次试验中足部回缩反应的次数以足部回缩频率（PWF，%）的百分比形式表示。坐骨神经慢性压迫损伤（CCI）手术后每两天进行一次von Frey测试。</li>
</ol>
3. 执行自动化步态分析
注意：步态分析系统可在动物行走时可视化每只足印，并自动分析多种步态参数，例如足印、足底强度、步长、支撑相、步序、摆动相、摆动速度 等等。 在本研究中，我们将数据转换为对侧左后足与同侧右后足之间的百分比变化，以显示足印面积和单步支撑时间。因此，50%的结果表明左右两侧足印大小以及足部与地面接触时间的持续长度相同。此外，接近0%的较低数据值表明，与对侧相比，同侧后足的接触面积和接触持续时间均减少（参见图B）。 图2 和 图3).
<ol>
	<li>术前5天开始，每天将小鼠置于步态分析装置中适应10分钟。 
	注意：步态分析测试（包括适应过程）应在暗处进行。</li>
	<li>将小鼠带至步态分析测试房间，在测试前于其饲养笼中适应至少30分钟。
	<ol>
		<li>在程序菜单的设置选项卡中，设置 &#34;步道长度&#34; 至30厘米，并设置 &#34;最长运行时间&#34; 至5秒并 &#34;最大运行差异&#34; 至 50%。</li>
		<li>在“程序”菜单的“设置”选项卡中选择一个已注册的相机。</li>
		<li>选择 &#34;开放采集&#34; 从“程序”菜单的“采集”选项卡中。</li>
		<li>状态信息显示后，点击“拍摄背景”按钮，以获取空白（即，空白）通道。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>点击“开始采集”按钮，并将小鼠放置于行走通道上；系统将根据小鼠的运动自动开始记录。 
	注意：当小鼠明显走过步道时，程序会自动将此动作归类为 &#34;合规运行&#34; 显示绿色图标。如果软件未能检测到足迹，实验者将看到红色图标，并必须重新进行记录。至少需要五次成功的合规运行才能进行分析。</li>
	<li>测试结束后，从“程序”菜单的“采集”选项卡中选择“分类运行”。</li>
	<li>选择需要分析的运行并点击“自动分类”按钮。 
	注意：分类完成后，所有统计参数将自动保存，实验人员可通过点击 &#34;查看运行统计信息&#34; 在“分析”菜单上。</li>
</ol>

<ol><li>Loeser, J. D., Treede, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Kyoto+protocol+of+IASP+Basic+Pain+Terminology%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">The Kyoto protocol of IASP Basic Pain Terminology.</a> Pain. 137 (3), 473-477 (2008).</li>
<li>Colloca, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuropathic+pain%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Dis+Primers%22%5BJournal%5D)">Neuropathic pain.</a> Nat Rev Dis Primers. 3, 17002(2017).</li>
<li>Vranken, J. H. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20021340">Mechanisms and treatment of neuropathic pain.</a> Cent Nerv Syst Agents Med Chem. 9 (1), 71-78 (2009).</li>
<li>DeLeo, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+neuropathic+pain+model%3A+sciatic+cryoneurolysis+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Characterization of a neuropathic pain model: sciatic cryoneurolysis in the rat.</a> Pain. 56 (1), 9-16 (1994).</li>
<li>Kim, S. H., Chung, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+model+for+peripheral+neuropathy+produced+by+segmental+spinal+nerve+ligation+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">An experimental model for peripheral neuropathy produced by segmental spinal nerve ligation in the rat.</a> Pain. 50 (3), 355-363 (1992).</li>
<li>Seltzer, Z., Dubner, R., Shir, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+behavioral+model+of+neuropathic+pain+disorders+produced+in+rats+by+partial+sciatic+nerve+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">A novel behavioral model of neuropathic pain disorders produced in rats by partial sciatic nerve injury.</a> Pain. 43 (2), 205-218 (1990).</li>
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<li>Bonin, R. P., Bories, C., De Koninck, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simplified+up-down+method+%28SUDO%29+for+measuring+mechanical+nociception+in+rodents+using+von+Frey+filaments%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Pain%22%5BJournal%5D)">A simplified up-down method (SUDO) for measuring mechanical nociception in rodents using von Frey filaments.</a> Mol Pain. 10, 26(2014).</li>
<li>Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+assessment+of+tactile+allodynia+in+the+rat+paw%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw.</a> J Neurosci Methods. 53 (1), 55-63 (1994).</li>
<li>Chen, H., Du, J., Zhang, Y., Barnes, K., Jia, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishing+a+Reliable+Gait+Evaluation+Method+for+Rodent+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Establishing a Reliable Gait Evaluation Method for Rodent Studies.</a> J Neurosci Methods. , (2017).</li>
<li>Kang, D. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antinociceptive+Profile+of+Levo-tetrahydropalmatine+in+Acute+and+Chronic+Pain+Mice+Models%3A+Role+of+spinal+sigma-1+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Antinociceptive Profile of Levo-tetrahydropalmatine in Acute and Chronic Pain Mice Models: Role of spinal sigma-1 receptor.</a> Sci Rep. 6, 37850(2016).</li>
<li>Huehnchen, P., Boehmerle, W., Endres, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+paclitaxel+induced+sensory+polyneuropathy+with+%26%2334%3BCatwalk%26%2334%3B+automated+gait+analysis+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Assessment of paclitaxel induced sensory polyneuropathy with &#34;Catwalk&#34; automated gait analysis in mice.</a> PLoS One. 8 (10), e76772(2013).</li>
<li>Vrinten, D. H., Hamers, F. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%27CatWalk%27+automated+quantitative+gait+analysis+as+a+novel+method+to+assess+mechanical+allodynia+in+the+rat%3B+a+comparison+with+von+Frey+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">'CatWalk' automated quantitative gait analysis as a novel method to assess mechanical allodynia in the rat; a comparison with von Frey testing.</a> Pain. 102 (1-2), 203-209 (2003).</li>
<li>Martinov, T., Mack, M., Sykes, A., Chatterjea, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+changes+in+tactile+sensitivity+in+the+hind+paw+of+mice+using+an+electronic+von+Frey+apparatus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Measuring changes in tactile sensitivity in the hind paw of mice using an electronic von Frey apparatus.</a> J Vis Exp. (82), e51212(2013).</li>
<li>Ferland, C. E., Laverty, S., Beaudry, F., Vachon, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+analysis+and+pain+response+of+two+rodent+models+of+osteoarthritis%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Biochem+Behav%22%5BJournal%5D)">Gait analysis and pain response of two rodent models of osteoarthritis.</a> Pharmacol Biochem Behav. 97 (3), 603-610 (2011).</li>
<li>Mogil, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypolocomotion%2C+asymmetrically+directed+behaviors+%28licking%2C+lifting%2C+flinching%2C+and+shaking%29+and+dynamic+weight+bearing+%28gait%29+changes+are+not+measures+of+neuropathic+pain+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Pain%22%5BJournal%5D)">Hypolocomotion, asymmetrically directed behaviors (licking, lifting, flinching, and shaking) and dynamic weight bearing (gait) changes are not measures of neuropathic pain in mice.</a> Mol Pain. 6, 34(2010).</li>
<li>Ferreira-Gomes, J., Adaes, S., Castro-Lopes, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+movement-evoked+pain+in+osteoarthritis+by+the+knee-bend+and+CatWalk+tests%3A+a+clinically+relevant+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pain%22%5BJournal%5D)">Assessment of movement-evoked pain in osteoarthritis by the knee-bend and CatWalk tests: a clinically relevant study.</a> J Pain. 9 (10), 945-954 (2008).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

目前，使用冯·弗雷细丝（von Frey filaments）测量机械性异常性疼痛是疼痛动物模型中最广泛使用的方法，用于证明触觉过敏现象。随着神经病理性疼痛动物模型的不断发展，感觉功能评估的方法也得到了改进8,9,10,15。这些研究报告指出，这些改进方法可为传统方法提供更准确、快速且操作更简便的替代方案。然而，这些方法所得数据仍可能受限于其主观性，以及操作者需要具备一定技能或经验的要求。此外，在进行冯·弗雷测试时无法避免对动物进行固定，因此由固定引起的动物应激反应可能会影响疼痛反应的结果。
自动步态分析系统可自动测量动物行走的多种参数例如，足部与地面接触的总面积，足印角度，站立时长， 等等。，因此实验人员可以使用更客观的数据进行分析12<sup...

创伤、代谢功能障碍、炎症、感染、缺血或自身免疫性疾病引起的神经系统病理性改变偶尔会导致神经病理性疼痛，其定义为躯体感觉系统受损或疾病直接导致的疼痛1。神经病理性疼痛通常难以忍受，且不幸的是，传统镇痛药物通常无法提供足够的疼痛缓解2。神经病理性疼痛的一个主要特征是包含自发性疼痛以及由刺激诱发的疼痛（即，异常性疼痛和痛觉过敏）。异常性疼痛是指通常非疼痛性刺激（如轻触或温热刺激）引发的伤害性感受反应。痛觉过敏是指对有害的机械和/或热刺激产生增强的疼痛反应3。尽管这两种症状均会严重损害患者的生活质量，但由轻微触觉刺激诱发的机械性异常性疼痛是最令人困扰的症状，因为在日常生活中很难避免轻微接触。
为了研究神经病理性疼痛的潜在机制并开发新的镇痛药物，精确测量疼痛反应至关重要。由于后肢足垫区域易于操作，已建立的多种神经病理性疼痛动物模型均在此区域表现出伤害性反应4,5,6,7。因此，大多数疼痛反应评估均通过特殊仪器（如 von Frey 纤维丝）对后肢足底或背侧表面施加机械刺激来完成。其中最常用的方法之一是 Dixon 描述的上下法8及其后续改进版本9,10。然而，von Frey 实验需要操作者具备高度熟练的技术和丰富经验，且实验结果可能具有主观性。
自动步态分析系统可通过测量自由活动啮齿类动物行走过程中的多种参数，来研究神经及神经肌肉系统疾病。在多种神经损伤动物模型中，无需施加疼痛刺激即可评估伤害性感受的程度以及多种治疗方案的镇痛效果11,12,13,14。该分析系统可检测静态和动态步态参数，例如：足印面积（足部与地面接触部分的完整面积）、足印强度（接触地面的足部区域的平均强度）、步长（同一只足连续两次着地之间的距离）、站立时相（单个后足与地面接触的持续时间）、步序（四足接触地面的顺序）、摆动时相（摆动阶段的持续时间）以及摆动速度（由步长和摆动持续时间计算得出，单位为像素/秒）。本文展示了该分析系统的使用方法，并利用慢性缩窄性损伤（CCI）神经病理性小鼠模型，将所得数据与von Frey实验结果进行了简要比较。

<table><tbody><tr><td>0.9% 生理盐水</td><td>JW Pharmaceutical</td><td>N/A</td><td>药物溶媒</td></tr><tr><td>1ml 注射器</td><td>BD Plastipak</td><td>300013</td><td>注射装置</td></tr><tr><td>2,2,2-三溴乙醇（97% 纯度）</td><td>Sigma</td><td>T48402</td><td>麻醉剂</td></tr><tr><td>2-甲基-2-丁醇（99% 纯度）</td><td>Sigma</td><td>152463</td><td>2,2,2-三溴乙醇的溶剂</td></tr><tr><td>Catwalk 自动步态分析系统</td><td>Noldus</td><td>N/A</td><td>动物步态自动分析软件</td></tr><tr><td>铬制肠线（4-0 规格）</td><td>AILEE</td><td>C442</td><td>用于坐骨神经慢性压迫损伤的结扎线</td></tr><tr><td>加巴喷丁</td><td>Sigma</td><td>Y0001280</td><td>镇痛药，本研究中用作阳性对照药物</td></tr><tr><td>格拉夫镊</td><td>F.S.T</td><td>11051-10</td><td>外科手术器械</td></tr><tr><td>加热垫</td><td>DAESHIN ELECTRONICS</td><td>M-303AT</td><td>体温调节装置</td></tr><tr><td>ICR 小鼠</td><td>Samtaco</td><td>N/A</td><td>实验动物</td></tr><tr><td>丝线缝合线（3-0 规格）</td><td>ETHICON</td><td>W598H</td><td>皮肤切口缝合材料</td></tr><tr><td>微型蚊式钳</td><td>F.S.T</td><td>13010-12</td><td>外科手术器械</td></tr><tr><td>显微剪刀</td><td>F.S.T</td><td>14090-09</td><td>外科手术器械</td></tr><tr><td>持针器</td><td>F.S.T</td><td>12002-12</td><td>外科手术器械</td></tr><tr><td>聚维酮碘</td><td>Firson</td><td>N/A</td><td>术后消毒剂，用于预防感染</td></tr><tr><td>手术刀片</td><td>F.S.T</td><td>10010-00 (#10)</td><td>用于切开组织的外科手术器械</td></tr><tr><td>手术刀柄</td><td>F.S.T</td><td>10003-12 (#3)</td><td>用于切开组织的外科手术器械</td></tr><tr><td>冯·弗雷纤维丝</td><td>North Coast</td><td>NC12775-99</td><td>用于检测机械刺激下感觉功能的测量装置</td></tr></tbody></table>

慢性缩窄性损伤小鼠的自动化步态分析

Automated Gait Analysis in Mice with Chronic Constriction Injury

von Frey试验是一种经典方法，被广泛用于检测神经病理性疼痛动物的感知功能。然而，该方法存在一些缺点，例如数据具有主观性，且需要技术熟练、经验丰富的实验人员操作。迄今为止，尽管已有多种改良方法优化了von Frey试验，但其仍存在若干局限性。近期研究表明，步态分析可从神经病理性疼痛动物中获得更为准确和客观的数据。本实验方案展示了如何进行自动化步态分析，以评估小鼠神经病理性疼痛的程度。在经过数天的适应期后，让小鼠在玻璃地板上自由行走，以留下足印。随后，通过视频片段对足印和步态进行量化分析，利用自动化系统分析多种行走参数，例如足印面积、摆动时间、足部角度 等等。
本研究的主要目的是描述自动化步态分析的方法学，并简要将其与使用冯·弗雷丝（von Frey filament）的经典感觉测试所得数据进行比较。

我们对坐骨神经慢性压迫损伤（CCI）小鼠在CCI手术后10天内进行了von Frey试验和自动步态分析。在统计学分析中，采用双因素重复测量方差分析（ANOVA）评估总体效应，并通过Dunnett's post-hoc检验确定各实验组之间的p值。
所示结果 图1 显示经典冯·弗雷试验数据的时间进程。与假手术组相比，CCI小鼠的PWF（%）在CCI手术后2天升高，并持续10天。在CCI阳性对照组中，术后第1天开始每天一次腹腔注射GBP（50 mg/kg，连续给药10天）显著缓解了CCI诱导的PWF升高。在A图的假手术组中，术前（Pre）PWF（%）为8.00 ± 5.83，第2天为6.00 ± 2.45，第4天为4.00 ± 2.45，第6天为2.00 ± 2.00，第8天为4.00 ± 22.45，第10天为6.00 ± 2.45。在CCI组中，PWF（%）术前为2.86 ± ...

在神经病理性动物模型中精确评估疼痛反应对于研究疼痛性疾病的病理生理机制以及开发新型镇痛药物至关重要。本文介绍一种利用自动化步态分析系统客观、灵敏地测定啮齿类动物后肢足底感觉功能的方法。

von Frey试验是一种经典方法，已被广泛用于检测神经病理性疼痛动物的感官功能。然而，该方法存在一些……

本实验的总体目标是利用自动化步态分析系统，对患有慢性缩窄性损伤的小鼠进行机械性异常性疼痛分析。该方法通过测量啮齿类动物外周神经损伤后的感觉功能，有助于解答疼痛研究领域中的关键问题。该技术的主要优势在于分析系统操作快速简便，且能够自动评估多种步态参数。本实验选用在标准条件下饲养至少一周、体重为20至25克的雄性ICR小鼠。根据小鼠的外观和行为进行筛选，避免使用出现异常表现或行为的小鼠，如脱毛、瘢痕或活动减少等。选取小鼠后，在手术前五天开始每天采集自动步态数据，以获得基线测量值。手术前一天，使用1克尼龙丝对后肢足掌进行Von Frey试验，获取基线反应值。确保损伤组与假手术组之间的反应值保持均衡。每次测试当天，将小鼠带至行为测试室，并在测试前将其置于各自的家鼠笼中至少适应30分钟。术后每隔一天使用Von Frey测试评估机械性异常性疼痛。将小鼠放入一个洁净的透明丙烯酸盒中，盒子底部为金属网，让小鼠在盒内适应30分钟。接着，将一根1克的Von Frey纤维丝轻轻施加于同侧后足底面，直至纤维丝弯曲。重复此刺激模式10次，观察足爪回缩反应。每次刺激之间至少间隔10秒。记录回缩次数并对其频率进行评分以供分析。每隔一天还需进行步态分析测试，该测试必须在黑暗环境中进行。同样，将小鼠置于其饲养笼中，在测试房间内适应环境至少30分钟。设置步态分析设备时，请进入软件控制界面。在“设置”选项卡中，将跑道长度设为 30 厘米，最大运行时间设为 5 秒，最大运行变异设为 50%。接下来，在程序菜单的“设置”选项卡中选择已注册的相机，然后在“采集”选项卡中选择“打开采集”。根据状态消息提示，单击“拍摄背景”按钮，以获取空跑道的背景图像。现在将一只小鼠放置到步行道上，使其适应装置10分钟。每次更换小鼠之间，必须用酒精清洗装置。小鼠适应装置后，点击开始采集按钮。当小鼠开始在步道上移动时，录制将自动启动。当小鼠清晰地走过步道时，程序会自动将符合标准的运行标记为绿色图标。如果软件未能检测到足印，则会亮起红色图标。在收集至少五个符合条件的运行数据后，从程序菜单的“采集”选项卡中选择“分类运行”选项。选择需要分析的运行数据，然后点击“自动分类”按钮。结果将自动保存。要查看结果，请从分析菜单中点击“查看运行统计”。采用Von Frey试验和自动化步态分析对接受坐骨神经慢性压迫损伤（CCI）手术的小鼠在术后连续10天进行评估。术后第2天，足爪回缩频率即开始升高，并持续达10天之久。通过术后每天注射加巴喷丁，可显著减轻这种效应。利用步态分析软件，可以比较左右后肢脚印的大小。正常情况下，两者的面积相同，以50%的数值表示。CCI 手术对足印产生了显著影响，而使用加巴喷丁可显著减轻该影响。步态分析软件还能够检测到小鼠仅用一只后肢承重时单步支撑持续时间的变化。该变化以百分比变化的形式进行计算和展示。该指标在CCI手术和加巴喷丁治疗中显示出相同的效果。观看本视频后，您应能够充分了解如何操作和分析自动化步态分析系统，以研究慢性缩窄性损伤等动物模型中神经病理性疼痛的病理生理机制。

automated-gait-analysis-in-mice-with-chronic-constriction-injury

Research

科研

JoVE Journal

Neuroscience

神经科学

慢性压迫性损伤小鼠步态的自动分析

矢状面运动学步态分析可提供关于运动执行方式的高度精确信息。本文描述了这些技术在识别经受自身免疫介导脱髓鞘小鼠步态缺陷中的应用。这些方法也可用于表征其他具有运动功能障碍的小鼠模型的步态缺陷。...

C57BL/6小鼠经MOG35-55诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎后的矢状面运动学步态分析

本研究中，我们展示了基于腹侧平面成像的运动学步态分析方法，用于监测小鼠模型（例如，内吞蛋白突变小鼠品系）随年龄增长出现的运动协调细微变化以及神经退行性病变的进展。...

神经退行性小鼠模型中年龄依赖性运动障碍的步态分析

本文介绍了一种用于临床前研究的啮齿类动物四足运动三维运动学数据采集与分析方案。...

用于啮齿类动物临床前研究的三维运动学步态分析

足迹分析是一种低成本的替代方法，可用于研究人员量化小鼠运动异常，替代数字化步态分析程序。由于其速度快、操作简单且具有纵向研究潜力，该方法非常适合小鼠模型的行为表型分析。...

低成本步态分析用于神经肌肉疾病小鼠模型的行为表型鉴定

自动步态分析是评估周围神经损伤和脊髓挫伤动物模型功能恢复的可行工具。尽管只需一次设置即可评估多种实验模型的运动功能，但对动物进行精细的硬件和软件调整及训练至关重要。...

用于评估外周神经或脊髓挫伤损伤啮齿类动物功能恢复的自动化步态分析

我们提供了一种通过行为测试组合对大鼠坐骨神经 crush...

大鼠单侧坐骨神经 crush 损伤后运动行为的多因素评估

本实验方案描述了三维运动追踪/评估方法，用于描绘大鼠在暴露于模拟失用环境后步态运动的变化。...

全面理解啮齿类动物由失活动引起的步态改变

提供了一种利用 MouseWalker（MW）工具箱对自由行走小鼠的运动模式进行定量描述的实验流程，该流程涵盖从初始视频录制和追踪到后期定量分析的各个环节。采用小鼠脊髓挫伤模型以展示 MW...

利用MouseWalker量化脊髓损伤小鼠模型中的运动功能障碍

本方案建立了一种利用无标记跑台实验结合深度学习驱动的多关节轨迹自动标注技术的大鼠后肢运动学评估流程，可实现可重复的运动量化分析。...

基于深度学习的多关节同步追踪用于大鼠后肢运动学的客观量化

我们开发了一款用于分析神经元形态的计算机程序。结合两种现有的开源分析工具，该程序可进行Sholl分析，并确定神经突的数量、分支点数量以及神经突末端数量。这些分析能够揭示神经突形态的局部变化。...

多尺度数字化神经元形态的自动Sholl分析

学习使用自动步态分析系统评估慢性压迫性损伤小鼠的机械性痛觉过敏。该方法通过测量后爪足迹面积和单支撑期持续时间，为疼痛研究提供客观敏感的行为学指标。

慢性缩窄性损伤小鼠的自动化步态分析

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