Methodenartikel

Anwendung des RatWalker-Systems zur Ganganalyse in einem genetischen Rattenmodell der Parkinson-Krankheit

DOI:

10.3791/62002

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18. Januar 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurological Sciences, University of Nebraska Medical Center

In diesem Artikel

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier beschreiben wir das RatWalker-System, das durch die Neugestaltung des MouseWalker-Geräts erstellt wurde, um der zunehmenden Größe und dem Gewicht von Ratten gerecht zu werden. Dieses System verwendet frustrierte Totalreflexion (FTIR), Hochgeschwindigkeits-Videoaufzeichnung und Open-Access-Analysesoftware, um Gangparameter zu verfolgen und zu quantifizieren.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Parkinson-Krankheit (PD) ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die durch den Verlust von dopaminergen (DA) Neuronen in der Substantia nigra pars compacta verursacht wird. Ganganomalien, einschließlich verminderter Armschwingung, langsamerer Gehgeschwindigkeit und kürzerer Schritte, sind bei Parkinson-Patienten häufig und treten früh im Krankheitsverlauf auf. Daher wird die Quantifizierung von motorischen Mustern in Tiermodellen der Parkinson-Krankheit für die phänotypische Charakterisierung während des Krankheitsverlaufs und bei der therapeutischen Behandlung wichtig sein. Die meisten Fälle von Parkinson sind idiopathisch; Die Identifizierung erblicher Formen der Parkinson-Krankheit deckte jedoch Genmutationen und -varianten auf, wie z. B. Funktionsverlust-Mutationen in Pink1 und Parkin, zwei Proteinen, die an der mitochondrialen Qualitätskontrolle beteiligt sind und zur Erstellung von Tiermodellen genutzt werden könnten. Während Mäuse bei Verlust von Pink1 und Parkin (einfache und kombinierte Deletion) resistent gegen Neurodegeneration sind, führt bei Ratten ein Pink1-Mangel, aber nicht ein Parkin-Mangel, zu einem nigralen DA-Neuronenverlust und einer motorischen Beeinträchtigung. Hier berichten wir über den Nutzen der FTIR-Bildgebung zur Aufdeckung von Gangveränderungen bei frei gehenden jungen (2 Monate alten) männlichen Ratten mit kombiniertem Verlust von Pink1 und Parkin vor der Entwicklung einer groben visuell sichtbaren motorischen Anomalie mit zunehmendem Alter dieser Ratten (beobachtet nach 4-6 Monaten), gekennzeichnet durch das Ziehen der Hinterbeine, wie zuvor bei Pink1 Knockout (KO) Ratten berichtet.

Einleitung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Parkinson, die häufigste altersbedingte neurodegenerative Bewegungsstörung, wird durch den Verlust von DA-Neuronen in der Substantia nigra pars compacta verursacht. Dieser Verlust von nigralen DA-Neuronen und die DA-Einträge in das Striatum führen zu den beobachteten motorischen Funktionsbeeinträchtigungen, die bei Patienten mit PD 1,2 beobachtet wurden. Zu den charakteristischen motorischen Merkmalen von Patienten mit Parkinson, die zusammen als Parkinsonismus bezeichnet werden, gehören Rigidität, Ruhetremor, Bradykinesie, Haltungsinstabilität und Mikrographie3. Darüber hinaus treten Gangstörungen, die bei Parkinson-Patienten häufig sind, früh im Krankheitsverlaufauf 1,4,5. Während bestimmte Lebensstile vorgeschlagen werden, um das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit zu verlangsamen, wie gesunde Ernährung und regelmäßige Bewegung, gibt es derzeit keine Heilung für Parkinson, nur Medikamente zur Behandlung der Symptome. Dies lässt Raum für die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen in der Hoffnung auf verbesserte Therapeutika. Daher ist die Charakterisierung des Gangmusters in Parkinson-Tiermodellen ein entscheidendes Werkzeug, um die Relevanz des Modells zu charakterisieren und zu bestimmen, wie therapeutische Behandlungen zur Kontrolle der Parkinson-Krankheit motorische Beeinträchtigungen verhindern oder verbessern.

Es gibt verschiedene PD-Tiermodelle, die verwendet wurden, um therapeutische Behandlungen zu testen, aber jedes hat seine Grenzen. Zum Beispiel haben Tiermodelle, die mit dem Neurotoxin 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP) behandelt wurden, eine große Fülle von Informationen über Prozesse geliefert, die für den nigralen DA-Neuronenverlust und nachfolgende striatale Anpassungen wichtig sind, und auf die Rolle der Mitochondrien bei der PD-Pathogenese hingewiesen. Der pathogenetische Hintergrund des MPTP-Modells ist jedoch eher toxischer Natur als ein neurodegenerativer Prozess wie bei der humanen PD6. Weitere chemisch induzierbare Modelle sind 6-Hydroxydopamin (6-OHDA) und Rotenon. 6-OHDA war der erste Wirkstoff, der verwendet wurde, um Parkinson durch selektive Akkumulation des Arzneimittels in den DA-Neuronen zu induzieren, was schließlich die Neuronen abtötet und zu Parkinson-ähnlichen Symptomen führt. Dieses Modell wurde zuerst für die Verfolgung der DA-Depletion verwendet, indem das Verhalten als Reaktion auf Amphetamin und Apomorphin7 untersucht wurde. Diese Methode der Parkinson-Induktion hat sich als nützlich für das Screening pharmakologischer Wirkstoffe erwiesen, die DA und seine Rezeptoren beeinflussen8. Während das 6-OHDA-Modell ein großartiges Modell ist, um quantifizierbare motorische Defizite zu verfolgen, zeigt dieses Modell nicht, wie sich der allmähliche Verlust von Neuronen und die Bildung von Lewy-Körpern auf das Tier auswirken. Es wurde gezeigt, dass die andere Induktionsmethode, Rotenon, eine fortschreitende Degeneration von nigrostriatalen Neuronen mit dem Verlust von Tyrosinhydroxylase und DA-Transporter aufweist, was ein besseres Modell zur Verfolgung des Verlusts von Neuronen im Laufe der Zeit ermöglicht9. Die mit Rotenon behandelten Ratten zeigten Bradykinesie, Haltungsinstabilität und unsicheren Gang10. Es wurde jedoch festgestellt, dass diese Methode zwischen verschiedenen Rattenstämmen sehr unterschiedlich ist, was die Frage aufgeworfen hat, ob Rotenon ein zuverlässiges PD-Modellist oder nicht 11,12,13. Während gezeigt wurde, dass die Ganganalyse durch die Induktion von Parkinson bei Ratten beeinflusst wird, wurden genetisch induzierte PD-Rattenmodelle bisher nicht ohne weiteres für die Ganganalyse verwendet, indem sie frei auf einer Landebahn liefen.

Eine Möglichkeit, motorische Beeinträchtigungen bei frei gehenden Nagetieren zu analysieren, ist die kinematische Ganganalyse, die mit Hilfe von FTIR-Bildgebung durchgeführt werden kann. Diese etablierte Methode verwendet einen optischen Berührungssensor auf Basis von FTIR, der die Fußabdrücke der Nagetiere aufzeichnet und verfolgt, während sie sich auf der Landebahn14,15,16 bewegen. Im Vergleich zu anderen Methoden hängt FTIR nicht von Markern am Körper des Tieres ab, die die Pfotenabdrücke stören könnten. Durch die Generierung der Videodaten werden digitale Pfotenabdrücke aller vier Gliedmaßen erzeugt, die zu einem dynamischen und reproduzierbaren Laufmuster für verschiedene Nagetiermodelle kombiniert werden können. Das Prinzip der bildgebenden Ganganalyse besteht darin, jede einzelne Pfote zu nehmen und die Kontaktfläche im Laufe der Zeit zu messen, während das Nagetier die Landebahn hinuntergeht. Jede Haltung wird durch eine Vergrößerung der Pfotenfläche (in der Bremsphase) und eine Abnahme der Pfotenfläche (in der Antriebsphase) dargestellt. Dem geht die Schwungphase voraus, in der kein Pfotensignal erkannt wird. Nach der Auswertung des Videos werden mehrere Parameter generiert, mit denen Wildtyp (WT) mit PD-Modell verglichen werden kann. Einige Beispiele für die Parameter sind die Schrittlänge (die Strecke, die die Pfote in einem Schritt zurücklegt), die Schwungdauer (die Zeit, in der die Pfote keinen Kontakt mit der Landebahn hat), die Schwunggeschwindigkeit (Schrittlänge als Funktion der Schwungdauer) und das Schrittmuster (diagonale Schritte, seitliche Schritte oder Gürtelschritte).

Um den Nutzen von FTIR zur Aufdeckung früher Veränderungen des Gangmusters bei Ratten zu demonstrieren, verwendeten wir ein genetisches Rattenmodell der Parkinson-Krankheit. Während die meisten Fälle von Parkinson idiopathisch sind; Die Identifizierung erblicher Formen von Parkinson deckte Genmutationen und -varianten auf, wie z.B. Funktionsverlust-Mutationen in Pink1 und Parkin, zwei Proteinen, die an der mitochondrialen Qualitätskontrollebeteiligt sind 17, die zur Erstellung von Tiermodellen genutzt werden könnten18. Leider sind Mäuse resistent gegen Neurodegeneration, wenn diese Proteine (einzeln und kombiniert) verloren gehen19,20,21. Bei Ratten führt ein Pink1-Mangel, nicht aber ein Parkin-Mangel, zu einem nigralen DA-Neuronenverlust und motorischen Beeinträchtigungen22, jedoch ohne vollständige Penetranz. Daher haben wir ein kombiniertes Pink1/Parkin-Doppel-Knockout-Rattenmodell (DKO) erstellt, das den offensichtlichen, visuell sichtbaren Phänotyp des Ziehens der Hinterbeine zeigt, der bei männlichen Pink1-KO-Ratten22 berichtet wurde, aber jetzt mit einer höheren Rate: 100% gegenüber 30-50% der Männchen zwischen 4-6 Monaten.

Während diese Methode gut für die Analyse von motorischen Defiziten bei Mäusengeeignet ist 14, waren FTIR-Bildgebungs-Gangsystemspezifikationen zur Berücksichtigung der Größe und des Gewichts von Ratten bisher nicht kommerziell verfügbar. Hier erklären wir, wie man den RatWalker baut, ein modifiziertes FTIR-Gangbildgebungssystem, das dem MouseWalker14 nachempfunden ist, außer dass es an die Größe und das Gewicht von Ratten angepasst ist. Dieses System nutzt einen optischen Effekt, FTIR, um eine Methode zur Visualisierung und anschließenden Aufzeichnung von Tierfußabdrücken für die Analyse bereitzustellen. Der Kontakt des Fußes eines Tieres mit dem Lichtwellenleiter (Plattform) führt zu einer Unterbrechung des Lichtwegs, was zu einem sichtbaren Streueffekt führt, der mit Hochgeschwindigkeits-Videografie und Verarbeitung mit Open-Source-Software erfasst wird. Diese Studie zeigt die Leistungsfähigkeit der FTIR-Bildgebung bei der Untersuchung von Gangveränderungen in genetischen Rattenmodellen der Parkinson-Krankheit. Während zum Beispiel bei männlichen DKO-Ratten frühestens nach 4 Monaten sichtbare visuell sichtbare motorische Veränderungen (z.B. Ziehen der Hinterbeine) beobachtet werden, können wir mit FTIR Gate-Anomalien bei männlichen DKO-Ratten im Alter von 2 Monaten aufdecken.

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Protokoll

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Alle Tierversuche wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) des University of Nebraska Medical Center genehmigt.

1. Gangvorrichtung

HINWEIS: Der RatWalker basiert auf dem MouseWalker14 und wurde mit Abmessungen entwickelt, die proportional zum Unterschied in der Schrittlänge zwischen Ratten und Mäusen sind. Es besteht aus einer seitlichen Hintergrundbeleuchtung, einem Gehweggehäuse, einem Lichtwellenleiterlauf, einem Spiegel und einer Kamera (Abbildung S1). LED-Streifen, die versetzt ausgerichtet waren, wurden auf jeder Seite des Laufstegs und Hintergrundbeleuchtungswellenleiter verwendet, um das zusätzliche Material aufzunehmen. Die Materialien, die für den Bau des modifizierten Gangapparates benötigt werden, sind in Tabelle S1 aufgeführt.

  1. Verwenden Sie eine Hintergrundbeleuchtung (Abbildung S2), um eine Silhouette des Tieres zu erstellen, die von der Software verwendet wird, um Position, Bewegungsrichtung und morphometrische Eigenschaften zuzuweisen. Die Konstruktion besteht aus einer geschichteten Platte aus einem Acryldiffusor, einem Lichtwellenleiter, einem Reflektor und LED-Lichtstreifen, die in einem Aluminiumrahmen montiert sind (Tabelle S1).
  2. Verwenden Sie ein Gehweggehege (Abbildung S3), um das Tier entlang der Plattform zu führen und das Tier zum Hauskäfig zu führen. Die Konstruktion besteht aus durchsichtigen Acrylglasplatten, die mit Dichlormethan verschweißt sind (Tabelle S2).
  3. Verwenden Sie den Laufsteg (Abbildung S4), um das Medium zum Erzeugen von beleuchteten Fußabdrücken bereitzustellen. Der Laufsteg besteht aus klarem Acryl, das seitlich mit Streifen-LEDs beleuchtet und im Aluminiumwinkel untergebracht ist (Tabelle S3).
  4. Platzieren Sie einen Spiegel (Abbildung S5) in einem 45-Grad-Winkel direkt unter dem Gehweg, um die Unterseite des Laufstegs für die Videografie zu reflektieren. Es besteht aus einem 1/4" dicken Glasspiegel, der von Acryl getragen wird, und abgewinkelten Halterungen, die in einer Reihe angeordnet sind (Tabelle S4).
  5. Führen Sie Videoaufnahmen mit einer auf einem Stativ montierten Hochgeschwindigkeits-Action-Kamera in häuslicher Qualität durch.

2. Einrichtung der Ausrüstung

  1. Richten Sie die Hintergrundbeleuchtung, den Laufsteg und den Spiegel gemäß Abbildung S1 auf einer Arbeitsplatte, einer Werkbank oder einem stabilen Wagen aus. Stellen Sie sicher, dass jede Komponente in Bezug auf den Laufsteg zentriert ist.
  2. Stellen Sie mithilfe einer Ebene sicher, dass die Komponenten horizontal senkrecht angeordnet sind.
  3. Platzieren Sie die Gehwegverkleidung oben auf dem Gehweg.
  4. Reinigen Sie alle Kontaktflächen mit 70% Ethanol. Achten Sie darauf, ein nicht scheuerndes Handtuch zu verwenden, um ein Kratzen des Gehwegs zu vermeiden.
  5. Montieren Sie die Hochgeschwindigkeitskamera auf einem 57-Zoll-Stativ und platzieren Sie sie in der Mitte des Spiegels, weit genug voneinander entfernt, um den gesamten Gehweg innerhalb des Sichtfelds zu erfassen. Stellen Sie im Menü "Videoeinstellungen" sicher, dass die Hochgeschwindigkeitskamera auf lineare Erfassung im 1080p-Modus mit 120 Bildern pro Sekunde (fps) eingestellt ist, wobei alle Arten von automatischer Anpassung oder Optimierungen deaktiviert sind.
  6. Schließen Sie die LED-Lichtbänder für die Hintergrundbeleuchtung und den Gehweg an und schalten Sie sie ein. Es kann notwendig sein, die Hintergrundbeleuchtung zu dimmen, um die Hintergrundaufnahme zu reduzieren.

3. Akklimatisierung der Tiere

HINWEIS: Führen Sie die Tiere eine Woche vor dem ersten Versuch durch den modifizierten Gangapparat.

  1. Positionieren Sie einen Heimkäfig am Ende des Gehwegs.
  2. Wenn das Gehege installiert und die Lichter ausgeschaltet sind, platzieren Sie die Ratte am Ende des Gehwegs gegenüber dem Hauskäfig und lassen Sie sie ungezwungen über den Gehweg laufen.
  3. Führen Sie jede Ratte mehrmals durch den modifizierten Gangapparat, bis sie den gesamten Gehweg glatt überqueren kann.
  4. Wiederholen Sie den Vorgang zwei Tage vor dem Experiment.

4. Gangverfahren

  1. Stellen Sie vor Beginn jedes Laufs einen Heimkäfig am Ende des Gehwegs auf, um der Ratte als positives Signal zu dienen, den Gehweg zu durchqueren.
  2. Schalten Sie die Raumbeleuchtung aus, schalten Sie die Kamera ein und starten Sie die Aufnahme einige Sekunden, bevor die Ratte auf die Plattform gesetzt wird.
    HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass Sie eine Speicherkarte verwenden, die offiziell vom Kamerahersteller empfohlen wird. Eine nicht aufgeführte Speicherkarte funktioniert möglicherweise noch, es ist jedoch nicht garantiert, dass sie mit der angegebenen Bildrate aufnimmt.
  3. Wenn das Gehege installiert ist, platzieren Sie die Ratte am Ende des Gehwegs gegenüber dem Hauskäfig und lassen Sie sie ungezwungen über den Gehweg laufen.
  4. Stoppen Sie die Aufnahme, sobald das Tier das Ende des Gehwegs erreicht hat.
  5. Reinigen Sie den Gehweg mit 70% Ethanol und einem nicht scheuernden Handtuch zwischen den Läufen und nachdem ein Tier uriniert oder defäkiert hat, und lassen Sie dann Ethanol verdampfen, bevor Sie ein anderes Tier einführen.
  6. Führen Sie die Ratten während jedes Beobachtungszeitraums insgesamt 7 Mal durch den Gehweg und nehmen Sie die ersten drei Läufe, die für die Analyse als bestanden eingestuft werden.
  7. Bewerten Sie einen Lauf als bestanden, wenn das Tier vier oder mehr aufeinanderfolgende Schritte in Richtung des Heimkäfigs macht, ohne dass es aufgrund von Fellpflege, Pausen oder fehlerhaften Bewegungen unterbrochen wird.
    HINWEIS: Es empfiehlt sich, die Masse der Tiere vor jeder Messrunde zu erfassen. Für unsere Studie wogen WT (n = 7) und DKO (n = 8) 200,3 ± 21,67 g bzw. 296,6 ± 3,85 g (p = 0,004, ungepaarter t-Test mit Welch-Korrektur). Wir sehen kein Problem mit Ratten jeden Alters oder jeder Größe.

5. Video-Vorverarbeitung

HINWEIS: Die von der Hochgeschwindigkeitskamera aufgenommenen Videos werden im MP4-Format mit 120 fps und einer Auflösung von 1080p gerendert. Um die nachgelagerte Analysesoftware zu entlasten, schneiden Sie zuerst unnötiges Filmmaterial und entfernen Sie den Ton aus jedem Video mit der LosslessCut-Software (Version 3.23.7, https://github.com/mifi/lossless-cut), und konvertieren Sie dann den MP4-Videostream mit der Open-Source-Software FFmpeg (Version 4.2, http://ffmpeg.org/) in eine PNG-Bildsequenz. Hinweis: Andere verlustfreie Formate wie tiff können anstelle von png verwendet werden.

  1. Erstellen Sie ein Verzeichnis für die Videos auf einem PC mit Windows 7 oder höher und übertragen Sie die Videos dann vom Speichergerät der Hochgeschwindigkeitskamera in das neu erstellte Verzeichnis. Kopieren Sie außerdem ffmpeg.exe an denselben Speicherort.
  2. Ziehen Sie in LosslessCut die Videos auf die Benutzeroberfläche, um sie zu öffnen. Verwerfen Sie die Audiodaten, legen Sie die Anfangs- und Endschnittpunkte so fest, dass sie nur den analytisch relevanten Teil des Videos enthalten, legen Sie das Aufnahmebildformat auf png fest und exportieren Sie. Sobald das Video exportiert wurde, benennen Sie die Videodatei mit einer beliebigen Namenskonvention gefolgt von "_trimmed" um.
  3. Um die Videos im Stapel in Bildsequenzen zu konvertieren, öffnen Sie eine Eingabeaufforderung, legen Sie das Arbeitsverzeichnis mit "cd [Pfad zum Verzeichnis]" auf den Speicherort der Videos fest und führen Sie die folgenden Befehle aus:
    for %i in (*) do mkdir "%~ni_cropped"
    for %i in (*) do mkdir "%~ni_trimmed"
    for /f "tokens=1 delims=." %a in ('dir /B *_trimmed. MP4') do ffmpeg -i "%a.MP4" "%a/%a_%04d.png"
  4. Nachdem der Batch-Prozess abgeschlossen ist, öffnen Sie jede Bildsequenz in ImageJ Fiji23 und schneiden Sie die Sequenz auf die Region of Interest (ROI) zu, die den Bereich des Bodens umfasst, in dem die Ratte beobachtet wird.
  5. Um den Hintergrund durch die Gehwegbeleuchtung zu reduzieren, erhöhen Sie die minimale Farbbalance des Cyan-Kanals auf 76.
  6. Speichern Sie als Bildsequenz und ändern Sie das Suffix "_trimmed" in "_cropped" und speichern Sie die Dateien im entsprechenden Ordner "_cropped".

6. Gangverarbeitung

HINWEIS: Die Verarbeitung und Quantifizierung der Gangdaten erfolgt mit der frei verfügbaren Software MouseWalker (http://biooptics.markalab.org/MouseWalker/)14.

  1. Entpacken und installieren Sie die MouseWalker-Software auf einem PC mit einer 64-Bit-Windows-Umgebung, auf dem Microsoft Excel installiert ist.
  2. Führen Sie nach dem Start von MouseWalker.exe eine erste Skalenkalibrierung für jeden Satz von Durchläufen durch. Laden Sie eine Bildsequenz und messen Sie mit Orientierungspunkten oder einem Lineal, das im Video aufgenommen wurde, zwei Punkte mit bekannter Entfernung. Berechnen Sie die Anzahl der Pixel pro Zentimeter im Video-Frame und geben Sie diesen Wert zusammen mit der Video-Erfassungs-Framerate in den Parameterbereich des Einstellungsformulars ein.
  3. Messen Sie in ähnlicher Weise den Kopf, den Schwanz und die Füße der Ratte, um die Kopflänge, die maximale Schwanzbreite und -fläche, die minimale und maximale Fußfläche und andere Merkmale zu bestimmen, die zum Ausfüllen des Abschnitts mit den Tracking-Parametern des MouseWalker-Einstellungsformulars erforderlich sind. Das Benutzerhandbuch und andere Dokumentationen finden Sie http://biooptics.markalab.org/MouseWalker/.
  4. Um die Werte für den Körperbereich zu erhalten, öffnen Sie dieselbe Bildsequenz in ImageJ, zeichnen Sie eine Auswahl, die die Ratte umreißt, und führen Sie eine ROI-Pixelzählung (Region of Interest) durch.
  5. Parameter und Einstellungen, die für diese Publikation verwendet werden (Abbildung S6).
    HINWEIS: Die Parameter dienen der Veranschaulichung und sind abhängig von der Größe des Videos, der Erfassungshardware und den Bedingungen. Jede Software-Kalibrierung und -Anpassung ist jedes Mal erforderlich, wenn die Kamera oder das Gerät neu positioniert wird. Die Erfassung eines Messgeräts innerhalb der Erfassung verbessert die Genauigkeit und erleichtert die Kalibrierung.
  6. Laden Sie nach der Kalibrierung jede Bildsequenz. Wenn Sie Auto auswählen, wird die autonome Zuweisung von Fußabdrücken gestartet.
  7. Scrollen Sie durch die einzelnen Frames der Sequenz und korrigieren Sie manuell falsch zugewiesene Footprints. Speichern Sie, sobald dieser Schritt abgeschlossen ist.
  8. Wählen Sie abschließend Bewerten aus, um die Footprint-Position und die Druckdaten zu verarbeiten. Eine Reihe von Grafiken, Bildern und eine Tabelle mit quantitativen Gangmetriken werden in einen Ergebnisordner exportiert.

7. Datenanalyse

  1. Verwenden Sie die Tabelle, die am Ende jeder Auswertung exportiert wird und quantitative Gangdaten für jeden Lauf enthält. Verketten Sie Daten aus jedem Durchlauf und den Durchschnitt pro Ratte. Zeichnen Sie die Mittelwerte auf und testen Sie die Signifikanz mit GraphPad Prism Version 7.0a.

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Ergebnisse

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Erhaltung der Rattenkolonie
Die Generierung und Charakterisierung von Pink1- und Parkin-Einzel-KO-Ratten wurde bereits22 beschrieben. Die einzelnen KO-Ratten Pink1 und Parkin wurden von SAGE Labs bezogen (und sind jetzt bei Envigo erhältlich). DKO-Ratten wurden durch Kreuzung von Pink1-/-Ratten mit Parkin-/- Ratten erzeugt, um Pink1+/-/Parkin+/- Ratten zu erhalten, die gekreuzt wurden, um Pink1-/-/Parkin-

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Diskussion

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Gangstörungen, einschließlich verminderter Armschwingung, langsamerer Gehgeschwindigkeit und kürzerer Schritte, sind ein bestimmendes Merkmal der Parkinson-Krankheit und treten früh im Krankheitsverlaufauf 1,5. Im Laufe der Jahre wurden mehrere Methoden entwickelt, um die Trittfrequenz für die Ganganalyse in Nagetiermodellen der Parkinson-Krankheit zu beobachten und aufzuzeichnen, wobei manuelle Techniken zur Quantifizierung der Trittposition zu automatisierten A...

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Offenlegungen

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Die Autoren erklären keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Danksagungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

KS und HF danken der Michael J. Fox Foundation for Parkinson's Research für die Unterstützung ihrer Arbeit zur Parkinson-Krankheit.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Aluminium
1,5" Aluminiumwinkel (1/8" - 6063)Abmessungen: 8'
Menge: 8
1" Aluminium-Vierkantrohr (1/16" - 6063)Abmessungen: 8'
Menge: 4
32 Gauge AluminiumblechAbmessungen: 10'
Menge: 1
1" Aluminiumrohr (1/8" - 6063)Abmessungen: 8'
Menge: 1
Acryl
7/32" Abmessungen der klaren Acrylplatte: 4'x8'
Menge: 2
1/8" Weiße Acrylplatte 55% (2447)Abmessungen: 4'x8'
Menge: 1
Mirror
7/32" GlasspiegelAbmessungen: 60 "x 12" < br / > Menge: 1
LED< / strong>
5050 LED-Bandlicht (grün)Abmessungen: 16,4 '< br / > Menge: 1
5050 LED-Bandlicht (rot)Abmessungen: 16,4 '< br / > Menge: 1
Kamera< / stark>
GoPro Hero 6 BlackMenge: 1
StativAbmessungen: 57"
Menge: 1

Referenzen

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Schlagwörter

Gait AnalysisRatWalker SystemParkinson s Disease ModelGenetic Rat ModelKinematic Gait AnalysisPink1 Parkin DeficiencyMotor ImpairmentFTIR ImagingStance PhaseSwing Duration

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