Name: א-סימטרי טיילת: רומן התנהגות Assay עבור לימוד אסימטרית תנועה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: למדו שיטה חדשה וזולה להערכת אסימטריות הליכה בעכברושים באמצעות משימת מיקום גפיים מדויקת. הפרוטוקול מכמת התנהגות צעדים ומבחין את תרומת האותות הקורטיקליים לוויסות שלב ההליכה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

קריס פרנקלין, אמנדה פולארד וג'סטין שאפר סייעו באילוף בעלי חיים ובאיסוף נתונים. שרה פרימן ואליסה איבנובה תרמו לניתוח הנתונים. מחקר זה נתמך על ידי סטארט-אפ בית הספר לרפואה של WVU, NIH/NIGMS U54GM104942 ו-NIH CoBRE P20GM109098.

הפרדיגמה האימון הבאה מעסיקה הניתוח של התאמות שלב של עכברוש Sprague-Dawley הבוגר הממוצע. ודא שהפרוטוקול המתואר במסמך זה בהתאם להנחיות הטיפול בבעלי החיים המוסדיים שלך. כל הנהלים במחקר זה בוצעו בהתאם לועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים והשימוש (IACUC) ומשרד למעבדת צער בעלי חיים (OLAW) בבית הספר לאוניברסיטת וירג&#39;יניה המערבית לרפואה ופועל לפי המכון הלאומי לבריאות הנחיות לשימוש בניסוי בעלי חיים. 1. התקנת ציוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות את שביל סימטרי כמו קופסא פלסטיק פתוחה העליונה אימצה עם אלומיניום תומכת בכל פינת מדידה 155 סנטימטרים X 104 סנטימטר (איור 1). תתרגש הקצוות העליונים של התיבה עם ברים אלומיניום מחורץ משני הצדדים כדי לאפשר למיקום חלופי יתד, לאורך ההיקף של התיבה, כך שכל יתד ברציפות באותו הצד מגדירה את אורך הצעד. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים 20 סנטימטרים X 20 סנטימטרים פלטפורמה בכל פינה (ארבעה בסך הכל) שהפרידה בין התנאים מיוצגים בכל צד. מרחק זה צריך להיות מספיק להכללת המרחק נחצים על ידי מחזור צעד חולדה אחת. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ביתדות עשויות אלומיניום עם ממדים של 20 סנטימטר 1 ס&quot;מ על 0.5 ס&quot;מ. בנד החלק העליון של כל יתד 2.5 סנטימטר מהקצה כדי לייצר פלטפורמת מיקום רגל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את היתדות לברים מחורץ באמצעות הזזה סוגריים בתוך דרך חורים במכונה באותו המרחק, כדי להבטיח רמת מיקום אופקי. התאם את עמדות באמצעות מברג ושליט. השתמש ברוחב 1 סנטימטר יתד שמבטא בקירוב את גודל כף חולדה הממוצע; יתדות דקות יותר או רחבות יותר הם או לא נוחים או להגדיל את השתנות מיקום רגל. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניפולציות מיקום היתד בכל צד כדי לייצר אחד משלושה תנאי אתגר דריכה מדויקים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצר משימה של תנועה סימטרית באורך 15 סנטימטר צעד (SL15) על ידי הגדרת השמאל אניnter-צעד אורך (ISL יב) ואורך נכון בין-צעד (ISL r) למחצית מאורך צעד (7.5 סנטימטרים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להטיל תנאי נוסף סימטרי (SL12) על ידי שינוי אורכי ISL אני וISL r 6.0 סנטימטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצר משימות סימטריות על ידי שינוי המרחק בין יתדות בצדדים השמאל וימין, כינה את האורך בין-צעד. לאתגר את המערכת המוטורית סימטרי, לשנות את ISL אני וISL r ב -20% להטיל אורכים בין-מרחק קצר מכל צד (L9R6) על (מצב L6R9) עזב או מימין. 1.5 הפרעות סנטימטר להטיל ISL l של 6 סנטימטר וISL r של 9 סנטימטר למצב L6R9, או ISL l של 9 סנטימטר וISL r של 6 סנטימטר למצב L9R6 </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחולדות, לשמור על אורך הצעד לכל התנאים למעט SL12 ב15 סנטימטר מועדף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנוחיותכם, להקצות לכל צד של שביל ארוך מצב א-סימטרי העדפת שמאל או rצד ight של הנושא, תוך שמירת שני הצדדים הקצרים למצב השליטה הסימטרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקנת מצלמה בחדות גבוהה עם קצב דגימה של לפחות 60 הרץ, כך שהמיקום של גפיים ביתדות היא בלא הפרעה עם המצלמה מצביעה בניצב לשביל עם שדה הראייה ומכסה כ 7 שלבים. הצעדים הראשונים ואחרונים בסמוך לפלטפורמות הם התעלמו. </li></ol> 2. הדרכה על מכשירים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אנא השתמש במשאבי הדרכה סטנדרטיים, למשל., NIH ההדרכה ביסוד Biomethodology לחולדות מעבדה, לקראה עם אימון התנהגותי כללי של מכרסמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתחילת אימון, להסתגל נושאים על ידי הצבת ומתגמל אותם על פלטפורמת סנטימטר 20 x 20 לפחות 5 דקות. לאחר מכן, להנחות את בעלי החיים על פני הסדר יתד עם אורך בין-צעד 1 סנטימטר לפלטפורמה הבאה על ידי ההצגה של גמול מזון. Reward חיות מילוליים ועם ליטוף להגיע הפלטפורמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Afte5 ריצות r הכשרה, מרחב יתדות 1 נוסף - מלבד 2 סנטימטר ולבצע 5 ריצות האימון הבאות. מספר החזרות מופיעים במסמך זה מספיק כדי לייצר גודל מדגם סטטיסטי מתאים (20 - 35 צעדים). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם בעלי החיים רוכש את המשימה יותר לאט כמו להישפט על ידי עקביות של דריכה (אין עצירה) ויציבה (קימר את גבה), ואז להתמקד באימוני חיזוק מיומנויות אלה באורכי מרחק הקצרים (S12) לפני חידוש אימונים בצעדים הארוכים ( S15) סופו של דבר מתקרב אורך הצעד הרצוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם המרווח החדש גורם חרדה או אי נוחות עם המשימה, להתקין מחדש את היתדות להגדרה הקודמת ולחזור על הפרדיגמה אימונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להמשיך עם אימונים זה עד האורכים בין-הצעד המתאימים מושגות לארבעת תנאים וסטנדרטים של תנועה הם נפגשו. מניסיוננו, החולדות מגיבות היטב לעידוד קולני כרמזים לייזום משפט. הבדיקה יכולה להיעשות באותו היום כמו אימון בתנאיהנושאים מונעים לבצע את המשימה. הערה: הסטנדרטים של תנועה הם כדלקמן: ההליכה היא עקבית ואינו כרוכים בעצירות או משגים; ראש קיצוץ הוא מינימאלי; הגב הוא קמור והזנב מורם בזמן תנועה; כל איבר הוא ברור לעין ממבט מאונך של השביל בתחילת וקיזוז של שלב העמדה. תהליך בחירה זו הוא חיוני כמו המחקר הנוכחי מתמקד רק בהליכה ולא התנהגות gaiting אחרת. </li></ol></li></ol> 3. בדיקה וניתוח נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעלי חיים מבחן על משימות S12, S15, L9R6, וL6R9 (שתוארו בסעיף 1.3) באמצעות עיצוב פגישה אקראי. השתמש בהפסקות כדי למנוע הסתגלות בתוך משימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיא מפגשים עם מצלמה בחדות גבוהה עם קצב דגימה של לפחות 60 הרץ. יבוא וידאו הקלטות ללא דגימה חוזרת לתוכנת עריכת וידאו ובחר את התקפי הליכה בלבד לניתוח נוסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מארק onsets וקיזוז של שלבי kinematicבהקלטות וידאו מכל נושא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנה, להשתמש videoa נקרא התוכנה המותאמת אישית נכתב Matlab לזהות באופן ידני את זמן תחילת עמדה וקוזז לכל איבר על בסיס מסגרת לפי מסגרת, שבו תחילת עמדה מצויינים על ידי האובדן של תנועה לטשטש הקשורים למיקום האיבר ב יתד, ועמדה בקיזוז, המתרחשת בתחילת איבר ההמראה, הוא הצביע על ידי הראיות הראשונות של הצעה לטשטש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את משך הזמן של שלב תנופה כזמן שנותר בין שני onsets עמדת kinematic רצוף. תכלול כל התנהגות לא עולה בקנה אחד עם הליכה ארבע רגליים עיליות, למשל., כאשר הליכה מכילה שלב כפול נדנדה (שני forelimbs או hindlimbs מעל הקרקע), מהליך ניתוחי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עלילה משך הזמן של כל שלב כפונקציה של משך מחזור הצעד המקביל. ללכוד את מערכת היחסים עם מודל רגרסיה ליניארית (Tphase = B1 + B2 * TC) התקבל לכל איבר, שבו TC הוא משך מחזור, Tphase הוא דוארעמדה הפכה למה טה-קשור פושטי או TF, שהיא הקשורה למכופף הנדנדה, וB1 ו- B2 הם קבועים אמפיריים (בקיזוז ושיפוע) של מודל רגרסיה. הערה: המדרון (B2) מייצג את סכום שינוי במשך שלב עם השינוי במהירות של תנועה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במשוואות 1 ו -2 (איור 2 ג) לכל איבר לחישוב מדד סימטריה (AI). לשניהם יש משוואות אותה צורה של יחס פשוט שמנרמל את ההבדל של שני ערכים לסכום שלהם. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש במשוואה 1, לחשב את ההפרש האופקי (h AI) שמשתמש בהבדל בין מורדות אפנון עמדת שמאל (L) ונכונים גפיים (r). באופן דומה, לחשב את הסימטריה האנכית (AI v) באמצעות המדרונות מקדמיים / קדמי (א) ובחזרה / אחורי גפיים (עמ &#39;). התוצאה של יישום שתי המשוואות הללו היא בסיס הנתונים של 4 נקודות XY המתאימות 1) סימטריה forelimb, &lt;em&gt; h AAI; 2) א-סימטריה hindlimb, h פאי; 3) עזב את הסימטריה forelimb-hindlimb, Lai נ; 4) חוסר סימטריה תקין forelimb-hindlimb, RAI נ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עלילה ערכים אלה ככתם (איור 2) לייצוג החזותי של א-סימטריה בכל הגפיים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חישוב מדדי אֲלַכסוֹנִיוּת (DI) כדי להעריך צימוד אלכסוני בין פרמטרים של forelimb וhindlimb הנגדית שלה (המשוואה 3, איור 2C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את DI, כמו גם ההבדל של ארבעה AIS בין התנאים של התנגדות סימטריה (ΔAI = | AIL9R6 - AIL6R9 |) למובהקות סטטיסטיות באמצעות ANOVA חד כיווני עם ההשוואה פוסט-הוק של ניתוח אמצעי 19 </li></ol>

<ol><li>Curzon, P., Zhang, M., Radek, R. J., Fox, G. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCurzon%2C+P+%22The+Behavioral+Assessment+of+Sensorimotor+Processes+in+the+Mouse%3A+Acoustic+Startle%2C+Sensory+Gating%2C+Locomotor+Activity%2C+Rotarod%2C+and+Beam+Walking.+Methods+of+Behavior+Analysis+in+Neuroscience.%22">The Behavioral Assessment of Sensorimotor Processes in the Mouse: Acoustic Startle, Sensory Gating, Locomotor Activity, Rotarod, and Beam Walking. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience.</a>. , 2nd ed, (2009).</li>
<li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sensitive+and+reliable+locomotor+rating+scale+for+open+field+testing+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats.</a> Journal of Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).</li>
<li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graded+histological+and+locomotor+outcomes+after+spinal+cord+contusion+using+the+NYU+weight-drop+device+versus+transection%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection.</a> Experimental Neurology. 139 (2), 244-256 (1996).</li>
<li>Li, S., Shi, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+gait+impairment+after+permanent+middle+cerebral+artery+occlusion+in+rats+using+an+automated+computer-aided+control+system%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Assessing gait impairment after permanent middle cerebral artery occlusion in rats using an automated computer-aided control system.</a> Behavioural Brain Research. 250, 174-191 (2013).</li>
<li>Vandeputte, C., Taymans, J. -M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+quantitative+gait+analysis+in+animal+models+of+movement+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Automated quantitative gait analysis in animal models of movement disorders.</a> BMC Neuroscience. 11, 92(2010).</li>
<li>Yakovenko, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chapter+10+-+A+hierarchical+perspective+on+rhythm+generation+for+locomotor+control%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Chapter 10 - A hierarchical perspective on rhythm generation for locomotor control.</a> Progress in Brain Research. 188, Elsevier BV. 151-166 (2011).</li>
<li>Giszter, S. F., Hockensmith, G., Ramakrishnan, A., Udoekwere, U. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+spinalized+rats+can+walk%3A+biomechanics%2C+cortex+and+hindlimb+muscle+scaling+-+implications+for+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+the+New+York+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">How spinalized rats can walk: biomechanics, cortex and hindlimb muscle scaling - implications for rehabilitation.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1198, 279-293 (2010).</li>
<li>Smith, J. L., Edgerton, V. R., Eldred, E., Zernicke, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chronic+spinalized+cat%3A+a+model+for+neuromuscular+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Original+Article+Series%22%5BJournal%5D)">The chronic spinalized cat: a model for neuromuscular plasticity.</a> Birth Defects Original Article Series. 19 (4), 357-373 (1983).</li>
<li>Yakovenko, S., Drew, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+motor+cortical+contribution+to+the+anticipatory+postural+adjustments+that+precede+reaching+in+the+cat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">A motor cortical contribution to the anticipatory postural adjustments that precede reaching in the cat.</a> Journal of Neurophysiology. 102 (2), 853-874 (2009).</li>
<li>Yakovenko, S., Krouchev, N., Drew, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sequential+Activation+of+Motor+Cortical+Neurons+Contributes+to+Intralimb+Coordination+During+Reaching+in+the+Cat+by+Modulating+Muscle+Synergies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Sequential Activation of Motor Cortical Neurons Contributes to Intralimb Coordination During Reaching in the Cat by Modulating Muscle Synergies.</a> Journal of Neurophysiology. 105, 388-409 (2011).</li>
<li>Pizzi, A., Carlucci, G., Falsini, C., Lunghi, F., Verdesca, S., Grippo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+in+hemiplegia%3A+Evaluation+of+clinical+features+with+the+Wisconsin+Gait+Scale%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rehabilitation+Medicine%22%5BJournal%5D)">Gait in hemiplegia: Evaluation of clinical features with the Wisconsin Gait Scale.</a> Journal of Rehabilitation Medicine. 39 (9), 170-174 (2007).</li>
<li>Bohannon, R. W., Horton, M. G., Wikholm, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Importance+of+four+variables+of+walking+to+patients+with+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Rehabilitation+Research%22%5BJournal%5D)">Importance of four variables of walking to patients with stroke.</a> International Journal of Rehabilitation Research. 14 (3), 246-250 (1991).</li>
<li>Richards, C., Malouin, F., Dumas, F., Tardif, D. Gait velocity as an outcome measure of locomotor recovery after stroke. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRichards%2C+C+%22Gait+Analysis.+Theory+and+Application%22">Gait Analysis. Theory and Application</a>. , 355-364 (1995).</li>
<li>Thaut, M. H., McIntosh, G. C., Rice, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rhythmic+facilitation+of+gait+training+in+hemiparetic+stroke+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Neurological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Rhythmic facilitation of gait training in hemiparetic stroke rehabilitation.</a> Journal of the Neurological Sciences. 151, 207-212 (1997).</li>
<li>Hsu, A. -L., Tang, P. -F., Jan, M. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+impairments+influencing+gait+velocity+and+asymmetry+of+hemiplegic+patients+after+mild+to+moderate+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Analysis of impairments influencing gait velocity and asymmetry of hemiplegic patients after mild to moderate stroke.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (8), 1185-1193 (2003).</li>
<li>Jansen, K., De Groote, F., Duysens, J., Jonkers, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+contributions+to+center+of+mass+acceleration+adapt+to+asymmetric+walking+in+healthy+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Muscle contributions to center of mass acceleration adapt to asymmetric walking in healthy subjects.</a> Gait & Posture. 38 (4), 739-744 (2013).</li>
<li>Halbertsma, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+stride+cycle+of+the+cat%3A+the+modelling+of+locomotion+by+computerized+analysis+of+automatic+recordings%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+physiologica+Scandinavica%22%5BJournal%5D)">The stride cycle of the cat: the modelling of locomotion by computerized analysis of automatic recordings.</a> Acta physiologica Scandinavica. 521, 1-75 (1983).</li>
<li>Metz, G. A., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ladder+rung+walking+task%3A+a+scoring+system+and+its+practical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">The ladder rung walking task: a scoring system and its practical application.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (28), 4-7 (2009).</li>
<li>Hogg, R. V., Ledolter, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+Statistics%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Engineering Statistics.</a> , MacMillan. New York, NY. (1987).</li>
<li>Brown, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+intrinsic+factors+in+the+act+of+progression+in+the+mammal%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Royal+Society+of+London.+Series+B%2C+Containing+Papers+of+a+Biological+Character%22%5BJournal%5D)">The intrinsic factors in the act of progression in the mammal.</a> Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character. 84 (572), 308-319 (1911).</li>
<li>Kiehn, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotor+circuits+in+the+mammalian+spinal+cord%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Locomotor circuits in the mammalian spinal cord.</a> Annual Review of Neuroscience. 29, 279-306 (2006).</li>
<li>Blitz, D. M., Nusbaum, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((State-dependent+presynaptic+inhibition+regulates+central+pattern+generator+feedback+to+descending+inputs%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">State-dependent presynaptic inhibition regulates central pattern generator feedback to descending inputs.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (38), 9564-9574 (2008).</li>
<li>Martin, J. H., Ghez, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Red+nucleus+and+motor+cortex%3A+parallel+motor+systems+for+the+initiation+and+control+of+skilled+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Red nucleus and motor cortex: parallel motor systems for the initiation and control of skilled movement.</a> Behavioural Brain Research. 28 (1-2), 271-223 (1998).</li>
<li>Drew, T., Jiang, W., Kably, B., Lavoie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+the+motor+cortex+in+the+control+of+visually+triggered+gait+modifications%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Physiology+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Role of the motor cortex in the control of visually triggered gait modifications.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 74 (4), 426-442 (1996).</li>
<li>Drew, T., Andujar, J. -E., Lajoie, K., Yakovenko, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+mechanisms+involved+in+visuomotor+coordination+during+precision+walking%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Reviews%22%5BJournal%5D)">Cortical mechanisms involved in visuomotor coordination during precision walking.</a> Brain Research Reviews. 57 (1), 199-211 (2008).</li>
<li>Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).</li>
<li>Uluç, K., Miranpuri, A., Kujoth, G. C., Aktüre, E., Başkaya, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focal+Cerebral+Ischemia+Model+by+Endovascular+Suture+Occlusion+of+the+Middle+Cerebral+Artery+in+the+Rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. 48, e1978(2011).</li>
<li>Hackney, D. B., Finkelstein, S. D., Hand, C. M., Markowitz, R. S., Black, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postmortem+Magnetic+Resonance+Imaging+of+Experimental+Spinal+Cord+Injury+Magnetic+Resonance+Findings+versus+In+Vivo+Functional+Deficit%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Postmortem Magnetic Resonance Imaging of Experimental Spinal Cord Injury Magnetic Resonance Findings versus In Vivo Functional Deficit.</a> Neurosurgery. 35 (6), 1104-1111 (1994).</li>
<li>Kjaerulff, O., Kiehn, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+of+Networks+Generating+and+Coordinating+Locomotor+Activity+in+the+Neonatal+Rat+Spinal+Cord+In+Vitro%3A+A+Lesion+Study%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Distribution of Networks Generating and Coordinating Locomotor Activity in the Neonatal Rat Spinal Cord In Vitro: A Lesion Study.</a> The Journal of Neuroscience. 16 (18), 5777-5794 (1996).</li>
<li>Liddell, E. G. T., Phillips, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Striatal+and+pyramidal+lesions+in+the+cat%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Striatal and pyramidal lesions in the cat.</a> Brain. 69 (4), 264-279 (1946).</li>
<li>Beloozerova, I. N., Sirota, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Role+of+the+Motor+Cortex+in+the+Control+of+Accuracy+of+Locomotor+Movements+in+the+Cat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">The Role of the Motor Cortex in the Control of Accuracy of Locomotor Movements in the Cat.</a> Journal of Physiology. 461, 1-25 (1993).</li>
<li>Hill, K. D., Goldie, P. A., Baker, P. A., Greenwood, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retest+reliability+of+the+temporal+and+distance+characteristics+of+hemiplegic+gait+using+a+footswitch+system%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Retest reliability of the temporal and distance characteristics of hemiplegic gait using a footswitch system.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 75 (5), 577-583 (1994).</li>
<li>Hillyer, J. E., Joynes, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+measure+of+hindlimb+stepping+ability+in+neonatally+spinalized+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">A new measure of hindlimb stepping ability in neonatally spinalized rats.</a> Behavioural Brain Research. 202 (2), 291-302 (2009).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

הרציונל למחקר זה היה לפתח משימה התנהגותית המעריכה כמותית את השינויים בשליטה מדויקת בהתנהגויות תנועתיות אסימטריות. קיומו של ה-CPG בעמוד השדרה הוכח מבחינה תפקודית מזה זמןמה 20, אך המאפיינים האנטומיים והתפקודיים המתארים את המנגנון שלו כמו גם את התשומות המווסתות שלו ממסלולי משוב יורדים או חושיים לא אופיינו עד העשור האחרון6,21,22. הקונצנזוס הנוכחי הוא שהפקודות הפנימיות של עמוד השדרה, המשוב החושי והפקודות היורדות משולבות באופן הדוק ביצירת התנהגות תנועתית1
משימת מיקום...

תחלואת שבץ הודעה באוכלוסייה ששרדה כוללת ליקויים מוטוריים גסים שמהווים אתגר להערכה כמותית בשני בני האדם לפרסם דגמי שבץ ובעלי החיים של ירידת ערך נוירולוגית 1. במסגרת הקלינית, ליקויים המוטוריים אלה נמדדים תוך שימוש בקריטריונים סובייקטיביים אשר רגישים יותר לפגיעה קשה ולא מתונה הוצגה על ידי רוב החולים. באופן דומה, ערכות סובייקטיביות כזה של התנהגות מוטורית לאחר פציעה בבעלי חיים הן נפוצות, למשל., 2,3 השיטה בקנה מידה של תנועה באסו, ביטי, וBresnahan (BBB). בעוד שיטות הערכה סובייקטיבית אלה עוזרות תרגום בין מחקרי שיקום הליכה במודלים של בעלי חיים ובני אדם על ארבעה, הפרטים של גירעונות מנוע הקשורים לפעילות של קבוצות שרירים נפרדות לא העריכו. יתר על כן, ההערכה של תרומה בקליפת המוח המוטורית לתנועה, כאשם המשוער של גירעון מוטורי בתאונת כלי דם במוח,ניתן להשיג רק באופן עקיף גם באמצעות השיטות כמותיות האוטומטיות הרומן ביותר 4,5, כפי שהם מסתמכים על שטח פתוח או משימות הליכה ליניארי. משימות אלה אינם דורשות תרומת קליפת המוח ויכולות להתבצע על ידי המנגנונים העצביים של חוט השדרה, בעלי החיים, כלומר, גנרטור הדפוס המרכזי ברשת (CPG) שחסך ברוב המודלים של בעלי החיים של נזק עצבי, לדוגמא, spinalized 6 -.. 8 . תרומת קליפת המוח חיונית למנגנוני השדרה אלה היו מעורבות בניסוי במשימות שדורשות התאמות צפויות יציבה 9 והגיעו 10, כמו גם מדויק דריכה 10. יתר על כן, רוב נזק נוירולוגים הוא א-סימטרי; למשל, שבץ גורם hemiparesis, כלומר, חולשה בצד אחד של הגוף, מה שגורם הליכה סימטרית 11 -. 14. אסימטריה של הליכה משותקת מופקת על ידי spatiotempor סימטריהפעלת השרירים אל באה לידי ביטוי באופן משמעותי ביותר בקיצור שלב העמדה הקשורים פושטי וההתארכות של שלב הנדנדה הקשורים המכופף של מחזור הצעד בצד שתקונית 15,16. מגמה זו עדיין לא נחקרה על פני מגוון של מהירויות של תנועה בבעלי חיים בריאים או שתקונית. במחקר הנוכחי, שהועסקנו הניתוח של מאפייני משך שלב 17 שמתאר את מערכת היחסים בין משך שלבי עמדת נדנדה או כפונקציה של משך מחזור בכל שלב. מודל רגרסיה ליניארית הושג תואר אז עוד יותר עם ניתוח של א-סימטריה בכל הגפיים. אנו מדווחים על שיטת עלות נמוכה רומן להערכת הפעילות של תשומות יורדים בקליפת המוח במערכת המוטורית של בעלי חיים על ארבעה המבוססים על משימה של תנועה דריכה מדויקת. משימה זו נועדה לאתגר את הקורטקס המוטורי על ידי הטלת דרישות על מיקום רגל על ​​פני טווח טבעי של מהירויות הליכה. בנוסף, דרישות רגל-מיקום הן מניפולציה לקרוא תיגר על צד השמאל או ימין של המערכת המוטורית מועדף. במשימה של תנועה דומה, מץ וWhishaw (2009) בחן את שיעורי כישלון, את מספר צעדים שלא נענו על שביל שלב לא סדיר, בחולדות. השיטה שלנו היא ללא תשלום למחקר קודם זה, ומפרט את איכות בקרת פאזות ב&quot; מוצלח &quot;על שלבים 18.

<table><tbody><tr><td>MATLAB&reg; R2013a</td><td>פלטפורמת עיצוב MathWorks</td><td></td><td>לתוכנת הערות וידאו מותאמת אישית</td></tr><tr><td>Sony HDR-CX380/B מצלמת Handycam בחדות גבוהה</td><td>Sony</td><td>27-HDRCX330/B</td><td>מכשיר רכישת וידאו.</td></tr><tr><td>חמאת בוטנים קרמית Jif - ללא גלוטן 454 גרם</td><td>J.M. Smucker Company</td><td>Food Reward Stimul</td><td></td></tr>.<tr><td>טבלית סוכרוז - שוקולד 1800 גרם</td><td>TestDiet</td><td>1811256</td><td>גירוי תגמול מזון.</td></tr><tr><td>מקלות כרסום עץ מנזניטה</td><td>BioServe</td><td>W0016</td><td>להצגת גירוי תגמול מזון.</td></tr></tbody></table>

א-סימטרי טיילת: רומן התנהגות assay עבור לימוד אסימטרית תנועה

Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion

מבחני התנהגות משמשים בדרך כלל להערכת ירידת הערך הסנסורית במערכת העצבים המרכזית (CNS). השיטות המתוחכמות ביותר לכימות גירעונות של תנועה במכרסמים היא למדוד הפרעות דקות של הליכה עילית מאולצת (למשל., ציון מדריך לBBB או מסלול אוטומטי). עם זאת, תשומות בקליפת המוח אינן נדרשות עבור הדור של תנועה בסיסית המיוצרת על ידי גנרטור השדרה המרכזי הדפוס (CPG). כך, משימות הליכה בלתי מוגבלות לבדוק גירעונות של תנועה בשל ירידת ערך בקליפת המוח מוטורית רק בעקיפין. במחקר זה, אנו מציעים רומן, משימה של תנועה רגל-מיקום מדויקת שמעריך תשומות בקליפת המוח לCPG השדרה. וו-דרך instrumented שימשה להטיל משימות של תנועה סימטריות וא-סימטריים מחקה גירעונות תנועת לטרלית. אנו מראים כי משמרות מאורכים בין-צעד במרחק שווה של 20% שינויי תוצרת במאפייני שלב עמדת forelimb בזמן תנועה עם עדיפויותאורך צעד טעה. יתר על כן, אנו מציעים שביל א-סימטרי מאפשר למדידות של תוצאות התנהגותיות המיוצרות על ידי אותות בקרה בקליפת המוח. אמצעים אלה הם רלוונטיים להערכת ירידת הערך לאחר נזק בקליפת המוח.

איור 2 מציג את הניתוח של א-סימטריה במשימות של תנועה לנושא הנציג יחיד. הערכים חושבו לכל תנאי שימוש במשוואה 1 ו- 2 מכל הנושאים בנפרד (איור 2) ומנתונים מורכבים של חולדות נקבות 8 Sprague-Dawley (250-400 גר &#39;, איור 3). בדרך כלל, האפנון של שלב עמדת forelimb היה פחותה לצד שמצב התנועה היה מועדף (ISL הקצר), עולה בקנה אחד עם הרעיון ששלב העמדה בצד המועדף (ISL הארוך) נטה לכבוש חלק גדול יותר של מחזור צעד בה...

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לכימות דריכה מדויקת במכרסמים. אותות מחולל הדפוס המרכזי של קליפת המוח ועמוד השדרה נדרשים למיקום מדויק של כף הרגל במהלך תנועה חסומה. אנו מדווחים כאן על משימת ההליכה המוגבלת החדשה הבוחנת ישירות התנהגות צעד מדויקת.

א-סימטרי טיילת: רומן התנהגות Assay עבור לימוד אסימטרית תנועה

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for ...

סרטון זה מדווח על שיטה חדשה וזולה להערכת אסימטריות בהליכה בעכברים, באמצעות מטלה מדויקת למיקום גפיים בזמן תנועה. משך השלבים בטווח של מהירויות הליכה שונות של ההליכה ארבע-רגלית משמש לחישוב מדד להערכת יכולותיהם של בעלי החיים. הרציונל שלנו היה לפתח מטלה התנהגותית המעריכה באופן כמותי שינויים בשליטה מדויקת בהתנהגויות תנועה סימטריות.משימה זו מציעה הזדמנות להבחין בתרומתם של מסלולים יורדים לבקרת שלבי התנועה. לדוגמה, הקלטות או גרייה סימולטניות בקליפת המוח המוטורית ידווחו כתרומה לוויסות שלבי השרירים במשימה זו. בנו את המכשיר כקופסת פלסטיק פתוחה עם תמיכות אלומיניום בכל פינה.הוסיפו מסגרת העשויה ממעקה אלומיניום עם חריצים כדי לאפשר גמישות במיקום הפינים. מיקום הפינים קובע את אורך הפסועה המוכף על בעל החיים. בכל אחת מארבע הפינות, הניחו פלטפורמה ריבועית של 20 סנטימטרים.המרחק בין הפלטפורמות צריך להכיל את המרחק הנעתק של מחזור צעד מלא אחד לפחות. כדי ליצור תנאי הליכה, הצמיד פיני אלומיניום למסילות. אלו משמשים כנקודות דריכה עבור פסיעת החולדה.יש לכופף מראש את היתדות למרחק של two point five centimeters מהקצה, וקוטרן צריך להיות one centimeter. יש לקבע את היתדות באמצעות תושבות להזזה שניתן לכוונן בעזרת מברג, ובכך למקם את דריכות הרגליים באופן מדויק. לאחר מיקום דריכות הרגליים, יש לוודא שהמרחקים נכונים ושהן נמצאות ב

asymmetric-walkway-novel-behavioral-assay-for-studying-asymmetric

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

שלב בסולם הליכה המשימה הוא מבחן חדש להערכת הליכה מיומנים למדוד גם forelimb ו hindlimb הצבת, דריכה, והוא בין איבר תיאום.

שלב בסולם הליכה משימה: שיטת הניקוד ואת היישום המעשי שלה.

אנו מתארים שיטה להקליט פעילות מוטורית, בעיתוי לאותת רשמה חשמלית הקשר tarsal ב חרק קשור, הליכה על משטח חלקלק. זה משמש כדי לחקור את הבסיס העצבי של התנהגות אדפטיבית תחת השפעה מופחתת של אינטראקציה מכני בין הרגליים דרך המצע.

ללמוד את הבסיס העצבי של התנהגות מסתגלת של תנועה בתוך חרקים

סרטון זה מתאר את השימוש בתוכנת וידאו ומעקב כדי להקליט תנועת תולעים בזירה. הפרוטוקול לדוגמה מודד את ההשפעה של חשיפה לאתנול על תנועת תולעים.

ג. אלגנס מעקב אחר תנועה: שיטה להערכת תנועה בתולעים

בסרטון זה, אנו מתארים את הליך בדיקת טביעת הרגל וניתוח קשור כדי להעריך הליכה וקואורדינציה מוטורית בעכברים.

הערכת הליכה לפי ניתוח טביעת רגל: שיטה לבדיקת קואורדינציה מוטורית בעכברים

פרוטוקול זה מתאר מערכת גמישה, בעלות נמוכה למדידת העכבר ambulation ב assay פעילות שדה פתוח. אנו מראים כי וזמינותו 6 דקות ambulation מבוסס על מערכת זו מזהה ירידה בהיקף התנועה הרצונית בעכברים mdx , במדויק מבדיל שיפור חילוץ שרירים ספציפיים של חיות אלו.

ופשוט נמוכים Assay למדידת Ambulation במודלים של העכבר של ניוון

במחקר זה, נדגים את השימוש קנטית והרצתי ניתוח המבוסס על הגחון המטוס הדמיה לעקוב אחר שינויים עדינים קואורדינציה, כמו גם את ההתקדמות של הקשורים ניוון מוחיים עם הגיל במודלים של העכבר (למשל, endophilin מוטציה קווים העכבר).

והרצתי ניתוח של ליקויים מוטוריים תלויי-גיל בעכברים עם הקשורים ניוון מוחיים

מוצג כאן הוא פרוטוקול לאסוף ולנתח הקינטיקה תלת ממדית של התנועה במכרסמים למחקרים פרה-קליניים.

3D ניתוח הילוך קימטי למחקרים פרה-קליניים במכרסמים

ניתוח טביעת רגל הוא חלופה בעלות נמוכה לניתוח הילוך ההילוך הדיגיטלי עבור החוקרים הפרעות בתנועה של עכברים. בשל המהירות שלה, פשטות, ופוטנציאל האורך, הוא אידיאלי עבור פנוטיפים התנהגותיים של מודלים של העכבר.

בעלות נמוכה ניתוח הילוך עבור פנוטיפים התנהגותיים של מודלים של עכבר של מחלות נוירוסקולריות

אנו מספקים פרוטוקול להערכת התנהגות מוטורית באמצעות סוללת בדיקה התנהגותית בחולדות לאחר פציעת ריסוק עצבים סיאטית.

הערכה רב-גורמית של התנהגות מוטורית בחולדות לאחר פציעת ריסוק עצבית סיאטית חד-צדדית

צינור ניסיוני לתיאור כמותי של דפוס הלוקומוטור של עכברים ההולכים בחופשיות באמצעות ארגז הכלים MouseWalker (MW) מסופק, החל מהקלטות וידאו ראשוניות ומעקב ועד ניתוח לאחר כימות. מודל פגיעה בחוט השדרה בעכברים משמש כדי להדגים את התועלת של מערכת MW.

שימוש בהליכון עכבר לכימות תפקוד לקוי של מנוע עכבר במודל עכבר של פגיעה בחוט השדרה

כאן אנו מציגים פרוטוקול למבחן התנהגות ורסטילי שפותח לאחרונה, מבחן קרן הסולם. לבדיקה זו יש יתרון של גילוי אטקסיה צרבלרית עדינה הנגרמת על ידי פגם בפעילות הורמון בלוטת התריס במערכת העצבים המרכזית על פני מבחני ההתנהגות הקונבנציונליים להערכת ביצועים מוטוריים.

שיטה התנהגותית רב-תכליתית לחקר ההשפעות של הורמוני בלוטת התריס על תפקוד המוח הקטן

למדו שיטה חדשה וזולה להערכת אסימטריות הליכה בעכברושים באמצעות משימת מיקום גפיים מדויקת. הפרוטוקול מכמת התנהגות צעדים ומבחין את תרומת האותות הקורטיקליים לוויסות שלב ההליכה.

א-סימטרי טיילת: רומן התנהגות Assay עבור לימוד אסימטרית תנועה

גלה סרטונים נוספים