Bewertung der Vordergliedmaße Funktion nach Einseitige Cervical SCI mit Novel Aufgaben: Gliedmaßen Step-Wechsel, Haltungsinstabilität und Pasta Handhabung

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, funktionelle Defizite und die Genesung nach einer zervikalen Rückenmarksverletzung zu beurteilen. Dies wird erreicht, indem die Tiere zunächst darauf trainiert werden, sich im Umgang und in der Testumgebung wohl zu fühlen. Als nächstes werden die Ratten auf ihre Fähigkeit untersucht, sich beim Gliedmaßentreten abzuwechseln.

Anschließend werden die Tiere auf ihre Fähigkeit getestet, auf Schwerpunktänderungen zu reagieren und ihre Haltung entsprechend anzupassen. Schließlich wird die Funktion von vier Pfoten und vier Gliedmaßen während einer feinmotorischen Handhabungsaufgabe analysiert, bei der die Tiere Nudeln fressen müssen. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die Unterschiede im Defizit nach einer zervikalen Rückenmarksverletzung zeigen, was es ermöglicht, Tiere auf der Grundlage ihrer funktionellen Defizite zu gruppieren, die mit ihren anatomischen Unterschieden korrelieren.

Der Hauptvorteil der hier beschriebenen Methoden gegenüber anderen bestehenden Methoden, wie z. B. der Footprint-Gate-Analyse, besteht darin, dass sie viel einfacher zu bedienen sind und keine teure Ausrüstung oder Software erfordern. Diese Methoden bieten Einblicke in die funktionelle Wiederherstellung nach einer Rückenmarksverletzung, können aber auch für andere Krankheitsmodelle wie Parkinson, Schlaganfall oder andere neurologische Erkrankungen verwendet werden, die ein motorisches Defizit verursachen. Die in dieser Studie verwendeten Tiere haben zwei bis drei Wochen vor der Operation eine C3 C vier laterale Rückenmarksverletzungen. Gewöhnen Sie die Tiere an den Umgang und die Testumgebung, die mit Schleifpapier bedeckt ist, um ein Verrutschen, Abstützen oder Ziehen von vier Gliedmaßen zu verhindern.

Der Stufenwechseltest mit vier Gliedmaßen bestimmt, ob das Tier seine Vordergliedmaßen vollständig nutzt, und dieser Test kann täglich vor Beginn durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das Tier aufhört zu kämpfen und dass seine Muskeln entspannt sind. Halten Sie als Nächstes das Tier auf einer Tischplatte in einer nur tragenden Haltung der Vordergliedmaßen oder in einer Schubkarrenposition, wobei der Körper fast 90 Grad zum Tisch steht. Sobald das Tier entspannt in deinen Händen zu liegen scheint, schiebe das Tier nach vorne, um es über die Oberfläche der Tischplatte zu bewegen.

Bestimmen und notieren Sie, ob die Ratte abwechselnd die Vordergliedmaßen benutzt, während sie sich über die Oberfläche bewegt. Wiederholen Sie diesen Test mindestens zweimal, während Sie das Tier mit einer Hand halten, und dann zweimal, während Sie es halten. In der anderen Hand.

Wenn die Ratte den Schrittwechsel erfolgreich demonstrierte, führen Sie den Test erneut durch, indem Sie nach dem ersten Schritt eine Wartezeit von fünf Sekunden einleiten, um festzustellen, ob das Wechselmuster nach einer Verzögerung bestehen bleibt. Notieren Sie die Ergebnisse und halten Sie sie im Punkteblatt fest. Der Haltungsinstabilitätstest untersucht die Entfernung, die das Tier benötigt, um einen Schritt mit der Vordergliedmaße zu machen, um sein Gleichgewicht wiederzuerlangen.

Ähnlich wie beim Wechseltest sollte das Tier vor Beginn der Verwendung einer mit Sandpapier bedeckten Tischplatte Verspannungen in seinen Muskeln lösen, das Tier mit seinem Körper in einem Winkel von fast 90 Grad zum Tisch in die Schubkarrenposition einbringen lassen, ein Glied leicht gegen den Oberkörper des Tieres anlehnen und seine Nase von oben gesehen auf die Nulllinie ausrichten. Bewege als Nächstes die Ratte nach vorne. Dadurch verlagert sich der Schwerpunkt des Tieres und regt es zum Schritt an, um sein Gleichgewicht wiederzufinden.

Bestimmen Sie zweimal die neue Position der Nase nach den Rattenschritten und verwenden Sie den Durchschnitt dieser beiden Schritte als Abstand, der zum Auslösen eines Schritts benötigt wird. Notieren Sie die Ergebnisse auf dem Ergebnisblatt für den Haltungsinstabilitätstest, das im Textprotokoll bereitgestellt wird. Testen Sie jedes Glied fünfmal.

Der Pasta-Handhabungstest misst die Zeit, die benötigt wird, um ein Standardstück Pasta zu essen, und die Pfotenpräferenz während jeder Sitzung, ein bis zwei Wochen vor der Operation, geben Sie der Ratte jeden Tag fünf bis sechs Stücke 4,0 Zentimeter dünne Spaghetti in ihrem Heimkäfig, um sie auf die Ausgangsmessungen vorzubereiten. Setzen Sie dann die Ratte in eine Testkammer und legen Sie die Nudelstücke in die Nähe der Vorderseite der Kammer, wo die Verwendung für die Gliedmaßen leicht zu beobachten ist. Notiere dann die Zeit, die du brauchst, um jedes Stück Pasta zu essen.

Lassen Sie das Tier mindestens drei Stücke pro Sitzung fressen. Wenn das Tier beim Fressen eine Pause einlegt, dann pausieren Sie die Zeitmessung. Auch das Timing wird neu gestartet, wenn das Tier wieder frisst.

Sobald die Ratte während des Trainings mindestens drei Tage lang eine konstante Pasta-Fresszeit gezeigt hat, ist das Tier bereit für die Baseline-Aufzeichnung, um Daten zu sammeln. Legen Sie Nudelstücke auf den Boden in der Nähe der Vorderseite der Kammer unter Verwendung des im Textprotokoll bereitgestellten Punkteblatts für die Pastahandhabung. Zeichnen Sie die Zeit auf, die die Ratte benötigt, um ein Stück Nudeln zu fressen. welche für Gliedmaßen verwendet wurden und die Positionen der für Gliedmaßen, wie hier gezeigt. Mit dem Stufenwechseltest der Vordergliedmaßen. Nach einer chirurgischen Rückenmarksverletzung waren nur 50 % der Tiere in der Lage, die Nutzung ihrer Vordergliedmaßen zu wechseln, und 50 % der erfolgreichen Generatoren waren in der Lage, ihre Gliedmaßen nach einer Verzögerung von fünf Sekunden abzuwechseln.

Die Korrelation der Befunde mit anatomischen Studien zeigte, dass die Generatoren eine signifikant größere Fläche des verschonten kortikalen Spinaltrakts und der dorsalen Säule auf der kontr-läsionalen Seite aufweisen, was darauf hindeutet, dass der Test zur Gliedmaßenstufenalternation sowohl den Schweregrad der Läsion als auch den einseitigen der Läsionen vorhersagen kann. Die Verwendung dieses Tests ermöglicht die Trennung von Gruppen basierend auf dem Schweregrad der Läsion. Zum Beispiel können Messungen von vier Gliedmaßen auf der Grundlage des Schweregrads der Läsion getrennt werden, um klarere Ergebnisse zu erzielen.

Hier zeigen die im Rahmen des Haltungsinstabilitätstests gesammelten Daten Veränderungen der ips, läsionalen und kontraläsionalen Gliedmaßen nach einer Rückenmarksverletzung. Einseitige Läsionen des Rückenmarks können nicht nur Veränderungen an der beeinträchtigten und/oder betroffenen Extremität, sondern auch an der nicht beeinträchtigten Extremität verursachen. Die Verwendung des Haltungsinstabilitätstests nach einer zervikalen Rückenmarksverletzung zeigte, dass es einen signifikanten Einfluss auf den Läsionsstatus gab.

Darüber hinaus war die Gliedmaßenluxation auf der IPS-Läsionsseite der verletzten Tiere im Vergleich zu Tieren mit Scheinoperation signifikant länger. Während die Verschiebungsdistanz an der Verschlussläsion für die Gliedmaßen im Vergleich zu Scheintieren, wie in dieser Abbildung gezeigt, zu chronischen Zeitpunkten nach der Verletzung viel kürzer war, benötigten sowohl Scheintiere als auch solche aus der läsionierten Gruppe ähnlich viel Zeit, um Nudeln zu fressen. Während jedoch sowohl Scheintiere als auch geschädigte Alternatoren während des Versuchszeitraums Nudeln mit beiden Pfoten aßen, war ein kleinerer Prozentsatz der schwer verletzten Nicht-Alternatoren in der Lage, ihre ips-läsionalen Vordergliedmaßen zum Fressen von Nudeln zu verwenden.

Diese Tests können bei korrekter Durchführung in weniger als fünf Minuten pro Ratte durchgeführt werden. Die hier beschriebenen Verhaltenstests können in Kombination mit anderen bestehenden Verhaltenstests verwendet werden, wie z. B. Fußfehler-Zylinderpfoten-Präferenztests und für Gliedmaßen-Lokomotiv-Skalentests, um die Ipsy-Läsionalität des Tieres vollständig zu beurteilen, sowie die Contral-Läsional für die Gliedmaßenfunktion nach einer zervikalen Rückenmarksverletzung