-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

FR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
<<<<<<< HEAD
K12 Schools
Biopharma
=======
K12 Schools
>>>>>>> dee1fd4 (fixed header link)

Language

French

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
Analyse cinématique 3D pour l’évaluation fonctionnelle dans le modèle de rat de la blessure d’écr...
Analyse cinématique 3D pour l’évaluation fonctionnelle dans le modèle de rat de la blessure d’écr...
JoVE Journal
Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

Analyse cinématique 3D pour l’évaluation fonctionnelle dans le modèle de rat de la blessure d’écrasement de nerf sciatique

Full Text
9,322 Views
08:20 min
February 12, 2020

DOI: 10.3791/60267-v

Tianshu Wang1, Akira Ito2, Junichi Tajino1,3, Hiroshi Kuroki2, Tomoki Aoyama1

1Department of Development and Rehabilitation of Motor Function, Human Health Sciences, Graduate School of Medicine,Kyoto University, 2Department of Motor Function Analysis, Human Health Sciences, Graduate School of Medicine,Kyoto University, 3Department of Otolaryngology,The Ohio State University Wexner Medical Center

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study introduces a kinematic analysis method using a 3D motion capture system with four cameras to evaluate rodent locomotion. The approach aims to provide reliable functional evaluations that improve upon existing methods.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Animal Locomotion
  • Kinematics

Background

  • Functional evaluations of laboratory animals can be challenging.
  • Current methods may have various shortcomings.
  • The need for more sensitive and reliable detection in studies.
  • Rodent models are frequently used in such functional assessments.

Purpose of Study

  • To develop a new method for evaluating the locomotion of laboratory animals.
  • To enhance sensitivity and reliability in capturing functional data.
  • To address the limitations of existing evaluation techniques.

Methods Used

  • Utilized a 3D motion capture apparatus and data processing software.
  • Involved 12-week-old male LEWIS rats for the evaluation protocol.
  • Step-by-step kinematic analysis of rat walking, with clear setup and execution instructions.
  • Recording and analysis methods that incorporate multiple video perspectives and calibration.

Main Results

  • The method allows for precise tracking and analysis of locomotion phases.
  • Notable changes observed in the ankle and toe angles over time post-surgery.
  • The data supports insights into functional recovery following intervention.
  • The center of gravity trajectory showed signs of normalcy returning only after six weeks.

Conclusions

  • This study demonstrates an effective method for detailed kinematic analysis of rodent locomotion.
  • Enhancements in methodological reliability can significantly improve functional evaluation in research.
  • The findings can advance understanding of locomotor recovery mechanisms in animal models.

Frequently Asked Questions

What advantages does the kinematic analysis method offer?
This method provides high precision and sensitivity, enabling more reliable evaluations of rodent locomotion compared to traditional methods.
How is the main biological model implemented in this study?
The study uses 12-week-old male LEWIS rats subjected to a specific treadmill walking protocol for locomotion analysis.
What types of data are obtained from this method?
The analysis yields detailed kinematic parameters, including stance/swing phases, ankle angles, and center of gravity trajectories.
How can this method be adapted for other studies?
The kinematic analysis approach can be modified for different species or conditions by adjusting treadmill parameters and data capture settings.
Are there any limitations to this kinematic analysis method?
Accurate placement of markers is critical for reliable results, and the method requires comprehensive setup and calibration for optimal outcomes.

Nous introduisons une méthode d’analyse cinématique qui utilise un appareil tridimensionnel de capture de mouvement contenant quatre caméras et un logiciel de traitement de données pour effectuer des évaluations fonctionnelles au cours de la recherche fondamentale impliquant des modèles de rongeurs.

Nous fournissons une méthode précise et DiCharacter pour les évaluations fonctionnelles des animaux de laboratoire. Il est sensible et fiable et dépourvu de lacunes attribuées à d’autres méthodes d’évaluation fonctionnelle. Par exemple, l’index fonctionnel sciatique.

Pour commencer, installez deux feuilles de plastique transparentes des deux côtés du tapis roulant pour laisser un rat LEWIS mâle de 12 semaines marcher dans une direction droite vers l’avant, puis allumez la grille de choc électrique. Faire marcher chaque rat sur le tapis roulant. Accélérez graduellement le tapis roulant à la vitesse désirée de 20 centimètres par seconde et laissez le rat marcher normalement à cette vitesse pendant cinq minutes.

Après chaque séance de marche, prévoir une pause de repos d’une à deux minutes. Répétez ce processus trois fois par jour cinq jours par semaine pendant une semaine. Pendant que le rat reçoit une anesthésie stable par le masque anesthésique, rasez une zone du bas du dos aux malléoles bilatérales à l’aide d’un rasoir électrique.

Placez le rat en position couchée. Utilisez un stylo marqueur noir pour marquer les repères osseux sur la peau rasée, une ligne à travers les processus épineux du lombaire aux vertèbres sacrées. En outre, utilisez un marqueur noir pour marquer les épines iliaques antérieures/supérieures, les trochanters plus grands, les articulations du genou, les malléoles latérales, les cinquièmes articulations phalangeales métatarsiennes et la pointe du quatrième orteil.

Ensuite, utilisez un adhésif liquide pour fixer des marqueurs hémisphériques à ces repères osseux, sauf pour la ligne à travers les processus épineux du lombaire aux vertèbres sacrées et la pointe du quatrième orteil. Après avoir placé tous les marqueurs, remettre le rat dans la cage. Ne mettez pas le rat sur le tapis roulant jusqu’à ce qu’il se rétablisse complètement de l’anesthésie.

Installez deux feuilles de plastique transparentes des deux côtés du tapis roulant et placez la boîte d’étalonnage au milieu du tapis roulant. Ouvrez le logiciel d’enregistrement, puis cliquez sur l’icône d’image d’étalonnage sur l’écran. Cliquez sur l’icône d’enregistrement pour enregistrer une à deux secondes de vidéo à partir de quatre directions à l’aide de 120 caméras CCD hertz.

Cliquez à nouveau sur l’icône d’enregistrement pour arrêter l’enregistrement. Ouvrez les fichiers vidéo dans le logiciel de calcul. Cliquez et faites glisser les points caractéristiques des modèles 3D de la boîte d’étalonnage dans le coin inférieur droit de l’écran vers les marqueurs correspondants sur les quatre images qui sont automatiquement transformées de la vidéo dans le modèle d’étalonnage.

Cliquez ensuite sur l’icône enregistrer. Maintenant, sortez la boîte d’étalonnage du tapis roulant, allumez la grille de choc électrique et placez le rat complètement éveillé sur le tapis roulant. Ouvrez le logiciel d’enregistrement et entrez les informations de base sur le rat, y compris son numéro de série, la vitesse de marche, et le nom de l’opérateur principal.

Allumez le tapis roulant et réglez la vitesse à 20 centimètres par seconde. Après que le rat s’adapte à la vitesse et est capable de marcher normalement, cliquez sur l’icône d’enregistrement sur l’écran pour enregistrer le rat de marche avec les quatre caméras. Une fois que plus de 10 étapes sont enregistrées, cliquez à nouveau sur l’icône pour arrêter l’enregistrement et éteindre le tapis roulant.

Remettre le rat dans la chambre d’induction de l’anesthésie pour l’anesthésie. Pendant que le rat est sous anesthésie continue via le masque anesthésique, retirez les marqueurs hémisphériques. Ouvrez le logiciel de calcul et ouvrez le fichier vidéo sur l’interface.

Cliquez et faites glisser la barre de contrôle bilatérale sur la barre de progression de la vidéo pour vous assurer que seul un enregistrement de marche sur tapis roulant en 10 étapes est affiché. Cliquez et faites glisser chaque point caractéristique du modèle 3D sur le coin inférieur droit de l’écran au marqueur correspondant sur chacune des quatre photos initiales des vidéos qui ont été prises par les caméras. Cliquez ensuite sur l’icône de traçage automatique pour démarrer le processus de traçage automatique des marqueurs.

Si le système ne trace pas exactement un marqueur, cliquez sur l’icône de numérisation manuelle pour passer au mode de traçage manuel, cliquez sur le point caractéristique de traçage du modèle 3D, puis sur le marqueur de réponse dans l’image. Une fois le marqueur cliqué, assurez-vous que l’image passe à l’image suivante de la vidéo. Cliquez maintenant en permanence sur le marqueur jusqu’à ce que le processus de traçage des marqueurs soit terminé.

Une fois terminé, cliquez sur l’icône enregistrer. Ouvrez le logiciel d’analyse, puis ouvrez le fichier vidéo traité sur l’interface. Cliquez sur l’icône de réglage et sélectionnez et ajoutez des paramètres désignés tels que l’angle de la cheville, l’angle des orteils et le déplacement pelvien vers la liste d’affichage dans la fenêtre popup sur la droite.

Cliquez sur OK pour que les courbes représentant les changements de valeur dans les paramètres apparaissent sur l’interface. Cliquez sur l’icône de mesure et sélectionnez le traitement en douceur dans son menu pull down. Entrez 20 hertz dans la fenêtre popup pour supprimer les fréquences supérieures à 20 hertz dans les courbes.

Au moyen de l’analyse cinématique 3D, le rapport moyen de la position ou de la phase de balançoire dans le cycle en 10 étapes a été automatiquement calculé et représenté sur l’interface. Chaque position bilatérale et phase de oscillation dans les périodes de cycle de 10 étapes pour le groupe témoin, une semaine après chirurgie, trois semaines après chirurgie, et six semaines après chirurgie groupes sont montrés ici. La forme normale du centre de gravité ressemble au signe de l’infini.

La forme de trajectoire du centre de gravité n’est revenu à une forme normale que six semaines après la chirurgie. La valeur moyenne de l’angle de cheville ou d’orteil dans la phase d’orteil outre a suggéré qu’ils se soient améliorés dans une direction vers le haut après chirurgie. Localiser les repères osseux sur la peau rasée aussi soigneusement et correctement que possible est la chose la plus importante.

l’analyse sur le nerf sciatique peut être exécutée et elle révélera la relation entre les changements fonctionnels et histologiques.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Neurosciences Numéro 156 rat lésions nerveuses sciatiques analyse tridimensionnelle et cinématique évaluation fonctionnelle centre de gravité

Related Videos

Reproductible écrasement du nerf sciatique de souris et l'évaluation subséquente de la régénération par l'analyse du Mont muscle entier

08:49

Reproductible écrasement du nerf sciatique de souris et l'évaluation subséquente de la régénération par l'analyse du Mont muscle entier

Related Videos

34.8K Views

Régénération axonale du nerf sciatique d’une souris suite à une blessure par écrasement

02:40

Régénération axonale du nerf sciatique d’une souris suite à une blessure par écrasement

Related Videos

336 Views

Analyse de la démarche cinématique 3D pour les études précliniques chez les rongeurs

10:19

Analyse de la démarche cinématique 3D pour les études précliniques chez les rongeurs

Related Videos

11.3K Views

Méthodes fonctionnelles et physiologiques d’évaluation de la régénération médiane du nerf chez le rat

12:09

Méthodes fonctionnelles et physiologiques d’évaluation de la régénération médiane du nerf chez le rat

Related Videos

13K Views

Analyse automatisée de la démarche pour évaluer la récupération fonctionnelle chez les rongeurs ayant des lésions périphériques du nerf ou de la contusion de la moelle épinière

06:31

Analyse automatisée de la démarche pour évaluer la récupération fonctionnelle chez les rongeurs ayant des lésions périphériques du nerf ou de la contusion de la moelle épinière

Related Videos

6.6K Views

Mesure de la force tétatanique isométrique maximale du muscle antérieur de Tibialis chez le rat

12:39

Mesure de la force tétatanique isométrique maximale du muscle antérieur de Tibialis chez le rat

Related Videos

5.3K Views

Évaluation multifactorielle du comportement moteur chez les rats après une blessure unilatérale d’écrasement du nerf sciatique

14:50

Évaluation multifactorielle du comportement moteur chez les rats après une blessure unilatérale d’écrasement du nerf sciatique

Related Videos

8K Views

Utilisation du MouseWalker pour quantifier le dysfonctionnement locomoteur dans un modèle murin de lésion de la moelle épinière

07:28

Utilisation du MouseWalker pour quantifier le dysfonctionnement locomoteur dans un modèle murin de lésion de la moelle épinière

Related Videos

4.1K Views

Efficacité de l’aiguilletage sous-cutané de Fu sur la douleur du nerf sciatique : changements comportementaux et électrophysiologiques dans un modèle de rat de constriction chronique

08:20

Efficacité de l’aiguilletage sous-cutané de Fu sur la douleur du nerf sciatique : changements comportementaux et électrophysiologiques dans un modèle de rat de constriction chronique

Related Videos

2.7K Views

Isolement axoplasme du nerf sciatique du rat

05:29

Isolement axoplasme du nerf sciatique du rat

Related Videos

14K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code