Die Leitersprosse Walking-Aufgabe: Ein Scoring-System und seine praktische Anwendung.
12. Juni 2009
Die Leitersprosse Walking Aufgabe ist es, eine neue Prüfung zur qualifizierten Fuß beurteilen und zu messen sowohl Vorderbein und Hinterbein platzieren, Stepping, und inter-Schenkel Koordination.
Die Aufgabe des Leitersprossengehens bewertet das geschickte Gehen und misst sowohl die Gliedmaßen als auch die Hintergliedmaßen. Platzierung, Schritt und Koordination zwischen den Gliedmaßen. Die Apparatur besteht aus zwei durchsichtigen Plexiglaswänden, die einen Meter lang und 20 Zentimeter hoch sind und einen Zentimeter von der Basis entfernt sind.
Kleine Löcher wurden im Abstand von einem Zentimeter gebohrt. Metallsprossen mit einer Länge von 13 Zentimetern und einem Durchmesser von drei Millimetern werden in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen entlang des Fußes der Wände platziert. Die Wände des Geräts können an die Größe der zu testenden Ratte angepasst werden.
Der Wandabstand sollte schmal genug sein, um zu verhindern, dass sich die Ratte im Gerät umdreht, aber nicht so eng, dass die natürliche Laufbewegung der Ratte behindert wird. Ein Zentimeter Abstand auf beiden Seiten der Ratte sollte ausreichen. Jedes Ende der Sprossenleitervorrichtung wird auf eine Transportwanne gestellt.
An einem Ende befindet sich eine neutrale Startwanne, am anderen Ende die vertraute Hauswanne der Ratte. Es kann einige Zeit dauern, bis die Testperson eine Überquerung beginnt und beendet, um den Stresspegel zu halten. Zumindest sollte die Ratte nicht geschubst oder geschubst werden.
Lassen Sie das Tier am besten in Ruhe überqueren. Wenn sich die Ratte ständig im Gerät dreht, können die Wände zu weit auseinander stehen. Wenn das Verengen der Leiterwände das Verhalten nicht verhindert, kann der Tester eine Hand in den Kreuzungskanal direkt hinter der Ratte legen, um die falsche Gehaufgabe zu bewerten.
Es wurde ein Sieben-Punkte-System entwickelt, bei dem jede Pfotenplatzierung auf einer Sprosse eine Punktzahl von null bis sechs erhält. Es handelt sich um Total Miss Deep Slip, Minor Slip, Replacement, Correction, Partial Placement und Six Correct Placement. Ein totaler Fehlschuss erhält eine Punktzahl von null und tritt auf, wenn die Pfote der Ratte während eines Platzierungsversuchs eine Sprosse nicht berührt, wodurch das Tier fällt.
Ein Sturz ist definiert als der Fall, dass ein Glied zwischen den Sprossen verläuft und die Körperhaltung und das Gleichgewicht gestört werden. Totale Fehlschläge mit den vier Pfoten sind selten. Ein tiefes Ausrutschen tritt auf, wenn ein Glied auf eine Sprosse gelegt wird, aber bei der Belastung abrutscht und einen Sturz verursacht.
Tiefe Versprecher der vier Pfoten sind ebenfalls selten. Ein leichter Ausrutscher tritt auf, wenn eine Pfote nach dem Ablegen von einer Sprosse rutscht, aber nicht zu einem Sturz führt, der das Gehen stört. Der Austausch erfolgt, wenn eine Pfote auf eine Sprosse gelegt wird, aber schnell auf eine andere Sprosse bewegt wird, bevor sie ein Gewicht trägt.
Eine Korrektur liegt vor, wenn eine Pfote auf eine Sprosse zielt, aber auf eine andere Sprosse gelegt wird, ohne die erste Sprosse zu berühren. Eine Korrektur tritt auch auf, wenn eine Pfote auf eine Sprosse gestellt und schnell wieder positioniert wird, bevor sie das Gewicht trägt. Diese Art der Korrektur ist in den Hinterpfoten selten.
Eine partielle Platzierung tritt auf, wenn eine Pfote nur mit dem Handgelenk oder den Fingern einer vorderen Gliedmaße oder der Ferse und den Zehen einer Hintergliedmaße auf eine Sprosse gelegt wird. Eine korrekte Platzierung einer Pfote setzt voraus, dass der Mittelpunkt der Handfläche direkt auf einer Sprosse positioniert wird. Bei voller Gewichtsbelastung wird davon ausgegangen, dass ein Schrittzyklus stattgefunden hat, wenn eine vier Pfoten und eine Hinterpfote, typischerweise die kontralaterale Hinterpfote, die Sprossen berührt und das Gewicht der Ratte vollständig getragen haben.
Dabei handelt es sich effektiv um vier einzelne Schritte, eine vier Pfoten und eine Hinterpfote, gefolgt von einer vier Pfote und einer Hinterpfote. Dies ermöglicht es der Ratte, einen Schrittrhythmus zu etablieren, da nur aufeinanderfolgende Schritte gewertet werden. Wenn die Ratte auf der Leiter Halt macht, werden der letzte Zyklus vor dem Stopp und der erste Zyklus nach dem Stopp nicht gewertet.
Der letzte Zyklus, bevor eine Ratte das Ende der Leiter erreicht, wird ebenfalls nicht gewertet. Daraus resultierende Fehler durch die anderen Pfoten werden nicht aufgezeichnet. Die Wertung sollte erst wieder aufgenommen werden, wenn die fehlerhafte Pfote einen erfolgreichen Zyklus abgeschlossen hat.
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Übersicht
Die Treppenlaufgang-Aufgabe ist eine neuartige Testmethode, die zur Beurteilung des gekonnten Gehens bei Ratten entwickelt wurde. Dieser Test misst sowohl das Platzieren und Treten der Vorder- und Hintergliedmaßen als auch die Koordination zwischen den Gliedmaßen.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Verhaltensbeurteilung
- Motorische Koordination
Hintergrund
- Die Aufgabe des Gehens über Sprossen einer Leiter liefert Erkenntnisse über motorische Fähigkeiten.
- Sie ist entscheidend für das Verständnis der Lokomotion in tierischen Modellen.
- Mithilfe dieser Aufgabe lassen sich neurologische Zustände, die die Bewegung beeinträchtigen, beurteilen.
- Die Versuchsanordnung ist verstellbar, um Ratten unterschiedlicher Größe zu berücksichtigen.
Zweck der Studie
- Beurteilung des gekonnten Gehens bei Ratten.
- Messung der Koordination zwischen Vorder- und Hintergliedmaßen.
- Bereitstellung einer standardisierten Methode zur Beurteilung der motorischen Funktion.
Verwendete Methoden
- Nutzung einer Leiter-Apparatur mit verstellbaren Wänden.
- Beurteilung des Platzier- und Schrittverhaltens.
- Messung der Interlimb-Koordination während der Aufgabe.
- Analyse der Leistung basierend auf dem Abstand der Sprossen.
Hauptergebnisse
- Zeigte die Fähigkeit, gekonntes Gehen präzise zu messen.
- Zeigte Leistungsunterschiede basierend auf der Koordination der Gliedmaßen.
- Unterstrich die Bedeutung der Apparaturkonstruktion bei der Untersuchung.
- Stellte eine zuverlässige Methode für zukünftige neurologische Bewertungen bereit.
Schlussfolgerungen
- Die Balkenlauf-Aufgabe eignet sich zur Beurteilung motorischer Fähigkeiten.
- Sie kann verwendet werden, um die Auswirkungen neurologischer Erkrankungen zu bewerten.
- Diese Methode verbessert das Verständnis der Lokomotion in Tiermodellen.
Häufig gestellte Fragen
Ausführliche Bedeutung für die Industrie
Die Aufgabe des Gehens auf einer Sprossenleiter liefert eine sensitive, quantitative Messung des geschickten Gehens in Nagetiermodellen und ermöglicht die Detektion subtiler motorischer Defizite in der Forschung zu neurodegenerativen Erkrankungen. Durch die gleichzeitige Beurteilung der Platzierung von Vorder- und Hintergliedmaßen, des Schritts sowie der intermembrenen Koordination unterstützt die Methode die mechanistische Risikominderung therapeutischer Zielstrukturen, die die motorische Funktion beeinflussen. Ihre Eignung für die wiederholte Anwendung in Längsschnittstudien erhöht das Vorhersagevertrauen bei der präklinischen Validierung von Zielstrukturen und der Identifizierung führender Kandidaten.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die Überprüfung therapeutischer Hypothesen in Bezug auf die Funktion motorischer Schaltkreise und die Integrität von Bahnen in Krankheitsmodellen.
- Operationaler Wert: Unterstützt die biologische Risikominimierung durch Quantifizierung von gelenkspezifischen motorischen Beeinträchtigungen und kompensatorischen Strategien.
- Prädiktiver Wert: Erleichtert die Priorisierung von Portfolioinhalten durch objektive, reproduzierbare Messungen der motorischen Leistung, die mit der Zielinteraktion verknüpft sind.
Screening und Assay-Entwicklung
- Testbereitschaft: Erzeugt standardisierte, quantitative Ausgaben (0–6 Bewertung pro Pfotenplatzierung), die eine zuverlässige Substanzprüfung hinsichtlich motorischer Effekte ermöglichen.
- Reproduzierbarkeit: Die variable Sprossenabstände verhindern Lerneffekte und gewährleisten eine konsistente Leistungsmessung über verschiedene Sitzungen und Labore hinweg.
- Skalierbarkeit: Die justierbare Vorrichtung passt sich unterschiedlichen Rattengrößen an und unterstützt die Konsistenz zwischen Studien sowie die Wiederverwendung der Plattform in Entdeckungsprozessen.
Translationale und präklinische Forschung
- Translationale Kontinuität: Misst krankheitsrelevante motorische Funktionen in Nagetiermodellen und orientiert sich dabei an klinischen Endpunkten bei Schlaganfall, Rückenmarkverletzungen und neurodegenerativen Erkrankungen.
- Risikoadjustierte Weiterentwicklung: Ermöglicht die empfindliche Detektion subtiler motorischer Besserung oder Verschlechterung und unterstützt somit Go/No-Go-Entscheidungen in der präklinischen Entwicklung.
- Mechanistische Entlastung von Risiken: Unterscheidet zwischen echter motorischer Beeinträchtigung und lernbasierten Kompensationsmechanismen, wodurch die Zuversicht in zielgerichtete Wirkmechanismen erhöht wird.
Pipeline- und Workflow-Integration
Die Methode integriert sich in den Entdeckungsprozess von der frühen Target-Validierung über die Identifizierung von Wirkstoffkandidaten bis hin zur präklinischen Wirksamkeitsprüfung, insbesondere für Programme, die auf motorische Dysfunktionen abzielen.
- Entdeckungsbiologie: Unterstützt die Hypothesenprüfung neuronaler Bahnen, die geschicktes Gehen und die Koordination zwischen den Gliedmaßen steuern.
- Screening: Liefert quantitative, reproduzierbare Daten zur motorischen Leistung, die zur Bewertung der Wirkung von Substanzen auf die motorische Funktion unerlässlich sind.
- Analytik: Erzeugt eine ordinale Bewertung (0–6) für jede Pfotenplatzierung und ermöglicht so den statistischen Vergleich der motorischen Leistung zwischen experimentellen Gruppen.
- Translationale Forschung: Verbindet die motorische Leistung von Nagetieren mit klinischen motorischen Defiziten bei neurologischen Erkrankungen und unterstützt die Abstimmung von Biomarkern.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Stellt eine skalierbare, standardisierte Testplattform dar, die in mehreren Programmen zur Entdeckung neurotherapeutischer Wirkstoffe eingesetzt werden kann.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit bei der Target-Validierung, indem mechanistische Unklarheiten bei der Beurteilung motorischer Phänotypen reduziert werden.
- Operativer Wert: Gewährleistet Standardisierung und Reproduzierbarkeit durch feste Bewertungskriterien und eine anpassbare Apparaturkonstruktion.
- Strategischer Wert: Verbessert die Qualität von Go/No-Go-Entscheidungen, indem bereits früh im Entdeckungsprozess empfindliche, quantitative Daten zur motorischen Funktion bereitgestellt werden.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht die risikobasierte Priorisierung von Verbindungen anhand ihrer Profilierung hinsichtlich motorischer Sicherheit und Wirksamkeit.
Durchführungsüberlegungen
- Erfordert Fachkenntnisse in der Verhaltensprüfung an Nagetieren und der Beurteilung motorischer Funktionen.
- Benötigt eine spezielle Versuchsapparatur mit verstellbaren Plexiglaswänden und auswechselbaren Sprossen.
- Setzt eine standardisierte Schulung der Auswerter voraus, um eine konsistente Anwendung des 0–6-Platzierungsbewertungssystems sicherzustellen.
- Erfordert bei der Interpretation der Ergebnisse über verschiedene Modelle hinweg die Berücksichtigung art- und stammspezifischer motorischer Grundwerte.
- Auf die Beurteilung gezielter Gehleistungen beschränkt; erfasst keine spontane Aktivität im Heimkäfig oder komplexe Gangmuster.
