Une nouvelle méthode pour évaluer la fonction forelimb proximales et distales chez le rat: l'Irvine, Beatties et Bresnahan (IBB) Echelle forelimb

Ce vidéo montre l'échelle de fonction des membres postérieurs d'Irvine, Beattie et Bresnahan, ou IBB, qui permet de détecter la récupération de la fonction proximale et distale des membres postérieurs. Les rats sont d'abord habitués à l'environnement de test, puis observés après une lésion médullaire unilatérale au niveau C6. Les animaux sont ensuite filmés pendant qu'ils mangent deux céréales de forme différente mais de taille constante.

Les vidéos sont utilisées pour évaluer des caractéristiques de l'usage des membres inférieurs telles que la position des articulations, le soutien des objets, les mouvements des doigts et la technique de préhension, et la présence de différentes caractéristiques comportementales est notée sur la fiche de score IBB. L'IBB présente un modèle de récupération constant, sensible à la gravité de la lésion. En outre, l'échelle IBB peut être utilisée pour évaluer la récupération après d'autres types de lésions affectant la fonction normale des membres inférieurs.

Bien qu'il existe plusieurs tests comportementaux sensibles à différents aspects de la récupération des quatre membres et aux modèles expérimentaux de lésion médullaire cervicale, peu de techniques fournissent des informations détaillées sur la récupération du contrôle moteur fin et des mouvements des doigts. Cette méthode pourrait aider à répondre à des questions clés concernant la récupération après une lésion de la moelle épinière, comme le rôle de certains faisceaux axonaux dans le retour de la fonction motrice proximale et distale des membres.

Par exemple, le faisceau rubro-spinal ou le faisceau cortico-spinal. Les implications de cette technique s'étendent à la thérapie chez l'humain. La majorité des lésions de la moelle épinière chez l'humain surviennent au niveau cervical.

En outre, un objectif essentiel pour les patients souffrant d'une lésion médullaire cervicale est le rétablissement de la fonction de la main et du bras. Par conséquent, des critères de résultat permettant d'évaluer les fonctions proximales et distales des membres antérieurs sont nécessaires. Bien que cette méthode puisse fournir des informations sur la récupération des membres antérieurs après une lésion médullaire, elle peut également être appliquée à d'autres types de lésions affectant les fonctions normales des membres antérieurs, telles qu'un accident vasculaire cérébral ou des neuropathies périphériques.

Les personnes novices avec cette méthode peuvent éprouver des difficultés en raison du grand nombre de caractéristiques comportementales qu'elles doivent évaluer pendant que le rat mange. Nous avons eu l'idée de cette méthode pour la première fois en observant les rats manger pendant leur rétablissement après une lésion de la moelle épinière. Cette méthode s'appuie sur des travaux antérieurs d'autres chercheurs, notamment Ian Wisha et ses collaborateurs.

La démonstration visuelle de cette méthode est essentielle, car les caractéristiques comportementales du mouvement des membres se produisent très rapidement ; des exemples vidéo des comportements à évaluer ou nécessaires pour former les observateurs à la technique sont donc indispensables. Les animaux doivent être exposés à l'odeur et au goût des céréales dès leur arrivée à l'établissement animalier afin de s'habituer à consommer cet aliment. Les animaux doivent également être habitués à l'environnement de test.

Placer un cylindre en plexiglas ou en perspex, puis déposer quelques morceaux de céréales dans le cylindre sur le sol avant d'y placer le rat. Un toilettage excessif, la miction, la défécation et les sauts sont tous des signes indiquant que l'animal est stressé et qu'un temps supplémentaire d'acclimatation est nécessaire. Une fois que l'animal est bien adapté à l'environnement de test, l'étape suivante consiste à enregistrer en vidéo les animaux en train de manger les céréales pendant le tournage.

Il est préférable de tenir la caméra, car l'animal risque de changer de position pendant qu'il mange. Filmez l'animal en train de manger une pièce entière de céréale sphérique et une pièce en forme de beignet, car les mouvements requis varient selon la forme, et l'évaluation la plus complète consiste à observer les deux séquences. Recueillez les données pour chaque forme de céréale séparément sur une feuille de notation, puis combinez les scores pour établir un score global pour ce rat, ce jour-là après la lésion.

Examinons maintenant quelques conseils pour évaluer les vidéos. L'évaluation de la fonction de chute de l'animal doit commencer dès que l'animal commence à manger les céréales et s'arrêter dès que le morceau de céréale est consommé. Les évaluations ne doivent être effectuées qu'avec des céréales sphériques ou en forme d'anneau, dont la taille et la forme sont uniformes avant le début de l'alimentation.

Les animaux ne doivent pas être évalués lorsqu’ils mangent des morceaux de céréales cassés. Avant l’évaluation, il est fortement recommandé de réduire la vitesse des vidéos à au moins la moitié de la vitesse d’origine, car même les rats blessés peuvent manger rapidement et l’incidence de comportements clés risque d’être manquée. Cette manipulation peut être effectuée à l’aide de programmes tels que QuickTime ou Windows Media Player, tout en observant l’animal. Utilisez la fiche de notation IBB pour noter la présence des caractéristiques comportementales suivantes, que nous allons maintenant décrire.

Le rat est évalué en fonction de la position prédominante du coude, qui correspond à la position la plus fréquemment adoptée par le coude pendant la phase d’alimentation, survenant plus de 50 % du temps : étendue, lorsque le coude est tendu avec un angle supérieur à 160 degrés ; partiellement fléchie, lorsque le coude est fléchi avec un angle inférieur à 160 degrés, mais supérieur à 90 degrés ; complètement fléchie, lorsque le coude est fléchi avec un angle inférieur à 90 degrés. Le rat est évalué en fonction des mouvements de chute proximaux, qui sont des mouvements effectués par l’épaule et/ou le coude du membre postérieur atteint. Ces mouvements peuvent ou non entraîner un contact du membre postérieur atteint avec la série : nul, lorsqu’il n’y a aucun mouvement de l’épaule et/ou du coude du membre postérieur atteint ; léger, lorsqu’il existe des mouvements couvrant moins d’un tiers de l’amplitude articulaire de l’épaule et/ou du coude, les tressaillements et haussements d’épaule relevant de cette catégorie ; étendu, lorsque les mouvements dépassent la moitié de l’amplitude articulaire de l’épaule et/ou du coude.

Au début de la récupération, ces mouvements peuvent être nombreux et erratiques. On évalue la capacité du rat à utiliser la surface non plantaire du membre atteint pour stabiliser le morceau de céréale. Ce faisant, le rat maintient ce morceau dans une position facilitant l’alimentation.

Les zones du membre antérieur pouvant servir de soutien sont l'avant-bras au-dessus du poignet, le poignet ou le dos des doigts, ou aucune, lorsqu'il n'existe aucun soutien non VLA par le membre antérieur pendant la phase d'alimentation. Parfois, un soutien non-A de l'objet se produit pendant la phase d'alimentation, mais pas toujours, et presque toujours, un soutien non-VOA de l'objet se produit presque systématiquement ou toujours pendant la phase d'alimentation. Chez le rat, la position fopo prédominante est évaluée 95 à 100 % du temps, cette position étant celle adoptée par les doigts plus de 50 % du temps pendant l'alimentation : en forme de massue, fixe et fléchie, les doigts étant fléchis et maintenus en poing avec des angles articulaires d'environ 90 degrés.

Étendu non adaptable, où les doigts sont étendus avec un angle supérieur ou égal à 160 degrés et ne s'ajustent pas à la forme de l'objet tenu ; partiellement fléchi adaptable, où les doigts sont partiellement fléchis et s'ajustent à la forme de l'objet. Le rat est évalué quant au soutien plantaire au contact, c'est-à-dire sa capacité à utiliser la surface plantaire du membre antérieur atteint pour stabiliser l'élément en série et, ce faisant, le maintenir en position afin de faciliter l'alimentation : aucun, lorsqu'il n'y a aucun soutien par la surface plantaire du membre antérieur atteint pendant l'alimentation ou pendant moins de 5 % du temps ; parfois, lorsqu'un soutien de l'objet par la surface plantaire du membre antérieur atteint se produit effectivement pendant l'alimentation, mais pas systématiquement ou pendant moins de 95 % du temps ; presque toujours, lorsque le soutien de l'objet par la surface plantaire du membre antérieur atteint se produit presque systématiquement ou systématiquement pendant l'alimentation, soit entre 95 et 100 % du temps.

Le rat est évalué quant à la présence de mouvements du poignet de la patte atteinte pendant l'alimentation. Une fois que le soutien volaire a été établi, les mouvements des doigts qui se produisent en l'absence de contact entre la patte atteinte et la tablette ne sont pas notés. Ces mouvements notés peuvent survenir dans n'importe quelle direction.

Par exemple, une direction dorsale à ventrale ou médiale à latérale ; les scores possibles sont oui ou non. Un mouvement minimum du poignet est requis pour qu'un rat soit compté comme « oui » pour ce comportement. Le rat est évalué en fonction des mouvements effectués par le membre antérieur atteint qui sont synchronisés avec les mouvements manipulateurs réussis du membre antérieur non atteint et qui contribuent à la manipulation correcte de la série.

Aucun lorsqu'aucun ajustement sériel n'est effectué par le membre inférieur atteint, exagéré lorsqu'il y a des mouvements au niveau de l'épaule et/ou du coude et/ou du poignet du membre inférieur atteint qui provoquent une perte complète de contact entre le fopo et le sérial. Ces incidents sont brefs et se produisent généralement juste avant des mouvements manipulateurs réussis du sérial avec la surface vol du fopo. Subtil, lorsqu'il y a des mouvements au niveau de l'épaule et/ou du coude et/or du poignet du membre inférieur atteint qui se produisent sans perte de contact entre le fopo et le céréale pendant l'alimentation, le rat est évalué pour la présence de mouvements effectués par les doigts individuels pendant l'alimentation. Ces mouvements peuvent être soit non contact, soit manipulateurs avec contact pour le mouvement non contact.

Des mouvements des doigts se produisent mais ne conduisent pas à un contact avec l'objet pour les mouvements manipulateurs de contact. Des mouvements des doigts se produisent et entraînent un contact de la paume du doigt avec l'objet, contribuant ainsi à la manipulation de l'objet ; les scores possibles incluent simplement oui ou non. Le rat est évalué selon la technique de préhension la plus courante utilisée pendant la phase d’alimentation, qui se produit plus de 50 % du temps.

Plusieurs méthodes de préhension existent, mais les plus courantes sont la préhension pincée, la préhension en crochet et la préhension complète. Les techniques de préhension utilisées par le rat sont stéréotypées, selon la taille et la forme du morceau de céréale. Les scores possibles incluent « anormal », lorsque l'animal utilise systématiquement une méthode de préhension alternative à celle employée avant la lésion pour supporter et contrôler le morceau de céréale pendant la phase d’alimentation ; « parfois normal », lorsque l'animal utilise de façon inconstante la méthode de préhension employée avant la lésion pour supporter et contrôler le morceau de céréale pendant la phase d’alimentation ; et « presque toujours normal ».

Là où il existe une utilisation constante de la méthode de préhension employée avant la lésion pour soutenir et contrôler le morceau de céréale au cours de la phase d’alimentation. Une fois maîtrisée, la prise de vue peut être réalisée en cinq à dix minutes ; l’évaluation et la notation prendront davantage de temps, car il sera nécessaire de ralentir la vidéo et, occasionnellement, de réexaminer des comportements ambigus. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de filmer le rat en train de manger un morceau complet de céréale, en plan rapproché et bien au point, afin de permettre une évaluation précise du comportement. Après cette procédure, une analyse histologique du site de la lésion peut être effectuée afin de répondre à des questions supplémentaires, telles que lesquels axones ou quelles populations cellulaires neuronales sont importants pour le retour de caractéristiques clés des mouvements après leur réapparition.

Cette technique aidera les chercheurs dans le domaine de la lésion de la moelle épinière à explorer la récupération des membres antérieurs proximaux et distaux chez les rongeurs, et à la relier à la récupération observée chez les primates et les humains. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'entraîner les animaux à manger dans l'environnement de test pendant qu'ils sont filmés, afin d'identifier les différentes caractéristiques comportementales et de les noter à l'aide de la fiche de notation IBB, puis d'être en mesure d'attribuer un score.