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Methodenartikel

Asymmetrische Walkway: Roman Behavioral Assay zur Untersuchung Asymmetrische Locomotion

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DOI:

10.3791/52921

15. Januar 2016

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Quantifizierung des präzisen Tretens bei Nagetieren. Kortikale und spinale zentrale Mustergeneratorsignale sind für eine präzise Fußpositionierung bei behinderter Fortbewegung erforderlich. Wir berichten hier über die neuartige eingeschränkte Gehaufgabe, die das präzise Schrittverhalten direkt untersucht.

Zusammenfassung

Verhaltenstests werden gewöhnlich für die Beurteilung der sensomotorischen Beeinträchtigung des zentralen Nervensystems (ZNS) verwendet. Die raffiniertesten Methoden zur Quantifizierung Bewegungsdefizite bei Nagetieren soll Minute Störungen unbeschränkte Gangoberirdisch zu messen (z. B. Hand BBB-Score oder automatisierte CatWalk). Jedoch kortikalen Eingänge für die Erzeugung von Grund Beförderung auf dem Rücken zentralen Mustergenerator (CPG) hergestellt erforderlich. So ungezwungen Walking Aufgaben testen Bewegungsdefizite aufgrund von Motor kortikalen Wertminderung nur indirekt. In dieser Studie, schlagen wir eine neue, präzise Fuß-Platzierung Bewegungs Aufgabe, die kortikale Eingänge zum Rücken CPG wertet. Eine instrumentierte peg-Weg wurde verwendet, um symmetrische und asymmetrische Bewegungsaufgaben imitiert lateralisiert Bewegungsdefizite zu verhängen. Wir zeigen, dass Verschiebungen von äquidistanten interSchrittLängen von 20% produzieren Veränderungen in den Vorderbein Standphase Eigenschaften während der Fortbewegung mit prefirrte Schrittlänge. Außerdem schlagen wir vor, dass die asymmetrische Gehweg erlaubt Messungen der Verhaltensergebnisse durch kortikale Steuersignale erzeugt. Diese Maßnahmen sind für die Beurteilung der Wertminderung nach dem kortikalen Schäden relevant.

Einleitung

Nach Schlaganfall Morbidität in der überlebenden Bevölkerung enthält grobmotorischen Beeinträchtigungen, die eine Herausforderung für die quantitative Auswertung in beiden Menschen darstellen Post Schlaganfall und Tiermodellen von neurologischen Beeinträchtigungen 1. In der klinischen Einstellung werden diese motorischen Beeinträchtigungen mit subjektiven Kriterien, die mehr empfindlich gegen starke anstatt moderate Wertminderung von der Mehrheit der Patienten zeigten gemessen. In ähnlicher Weise sind solche subjektiven Einschätzungen der posttrauma motorisches Verhalten bei Tieren gemeinsam, z. B. das Basso, Beattie, und Bresnahan (BBB) ​​Bewegun....

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Protokoll

Die folgende Trainingsparadigma verwendet die Analyse von Phaseneinstellungen des durchschnittlichen erwachsenen Sprague-Dawley-Ratte. Bitte stellen Sie sicher, dass die hier beschriebene Protokoll ist in Übereinstimmung mit Ihren Institutional Animal Care-Richtlinien. Alle Verfahren in dieser Studie wurden in Übereinstimmung mit der Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) und Büro für Laboratory Animal Welfare (OLAW) an der West Virginia University School of Medicine durchgeführt und hält sich an die National Institutes of Health Richtlinien für den Einsatz von Versuchs Tiere.

1. Geräte-Setup

  1. Konstruieren Sie....

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Ergebnisse

Abbildung 2 zeigt die Analyse der Asymmetrie in den Bewegungsaufgaben für einen einzigen Vertreter unterliegen. (- 400 g, 3 250), wurden die Werte für alle Bedingungen unter Verwendung von Gleichung 1 und 2 von allen Probanden individuell (Abbildung 2) und von zusammengesetzten Daten von 8 weiblichen Sprague-Dawley-Ratten ermittelt. Im Allgemeinen ist die Modulation der Vordergliedmaße Standphase war weniger für die Seite, auf die die Fo.......

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Diskussion

Der Grundgedanke für diese Studie war die Entwicklung einer Verhaltensaufgabe, die die Veränderungen in der präzisen Steuerung des asymmetrischen Bewegungsverhaltens quantitativ bewertet. Die Existenz des spinalen CPG ist seit einiger Zeit funktionell nachgewiesen20, aber die anatomischen und funktionellen Merkmale, die seinen Mechanismus beschreiben, sowie seine modulatorischen Eingaben von absteigenden oder sensorischen Rückkopplungswegen wurden erst im letzten Jahrzehnt charakterisiert6,21,22. De.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Kriss Franklin, Amanda Pollard und Justine Shaffer halfen bei der Tiererziehung und Datenerfassung. Sarah Freeman und Alisa Ivanova trugen zur Datenanalyse bei. Diese Studie wird vom WVU School of Medicine Start-Up, dem NIH/NIGMS U54GM104942 und dem NIH CoBRE P20GM109098 unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
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Referenzen

  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.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

LokomotionstestGangasymmetrieSchrittl ngeFu positionierungmotorischer Kortexspinaler CPGVerhaltensaufgabeVideoanalyseMATLAB Skript