Analisi cinematica di andatura nel piano sagittale produce informazioni molto precise sulle modalità di esecuzione del movimento. Descriviamo l'applicazione di queste tecniche per identificare i deficit di andatura per topi sottoposti a demielinizzazione autoimmune-mediata. Questi metodi possono anche essere usati per caratterizzare i deficit di andatura per altri modelli di mouse con alterata locomozione.
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Articolo metodologico
Piano sagittale cinematica Gait Analysis nei topi C57BL/6 sottoposti a MOG35-55 indotto encefalomielite Autoimmune Sperimentale
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Analisi cinematica di andatura nel piano sagittale sono stato frequentemente utilizzato per caratterizzare i deficit del motore nella sclerosi multipla (MS). Descriviamo l'applicazione di queste tecniche per identificare i deficit di andatura in un modello murino di MS, noto come encefalomielite autoimmune sperimentale (EAE). Deficit di paralisi e motore nei topi sottoposti a EAE in genere sono valutati utilizzando una scala di valutazione clinica. Tuttavia, questa scala produce solo dati ordinali che fornisce poche informazioni circa la natura precisa di deficit motori. La gravità della malattia EAE è stata valutata anche da rotarod performance, che fornisce una misura della coordinazione motoria generale. Al contrario, analisi di andatura cinematica dell'arto posteriore nel piano sagittale genera informazioni altamente precise come movimento è alterata. Per eseguire questa procedura, marcatori riflettenti sono collocati su un arto per rilevare il movimento articolare mentre un mouse sta camminando su un tapis roulant. Software di analisi del movimento è utilizzato per misurare il movimento dei marcatori durante la deambulazione. Parametri cinematici andatura sono poi derivati dai dati risultanti. Vi mostriamo come questi parametri di andatura possono essere utilizzati per quantificare alterati movimenti delle articolazioni dell'anca, ginocchio e caviglia in EAE. Queste tecniche possono essere utilizzate per meglio comprendere i meccanismi della malattia e identificare i possibili trattamenti per MS e altre patologie neurodegenerative che compromettere la mobilità.
Introduzione
Andatura è una serie di movimenti ripetitivi degli arti utilizzati per raggiungere la locomozione. Andatura è composta da cicli di passaggio, che sono divisi in due fasi: la fase statica, ovvero quando il piede è in movimento all'indietro sul terreno per spingere il corpo in avanti; e la fase dinamica, dove il piede è fuori la terra e movimento spedisce. Dispersioni di andatura sono caratteristiche di marchio di garanzia di molti disordini neurodegenerative, quali la ferita del midollo spinale (SCI), sclerosi a placche (MS), sclerosi laterale amiotrofica (SLA), malattia di Parkinson (MDP) e ictus; modelli preclinici roditore di questi disordini ricapitolano spesso lor....
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Protocollo
questo protocollo è in conformità con il canadese Consiglio sugli orientamenti di cura degli animali ed è stato approvato dal comitato di Università di Dalhousie su animali da laboratorio.
1. costruire marcatori riflettenti:
- usando un punzone di foro tenuto in mano, pugno il numero desiderato di piccoli cerchi da un foglio di carta riflettente. Ogni animale richiede 5 segnapunti per una singola registrazione; due grandi e tre piccoli indicatori.
- Utilizzando le forbici bene, fare un taglio dritto, che si estende dal perimetro al centro del cerchio.
- Rimuovere la protezione del marcatore per rivelare la superfic....
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Risultati
Figura 1 è una rappresentazione schematica della procedura utilizzata per l'analisi cinematica di andatura. In primo luogo, riflettenti marcatori sono fatti e collocati su un mouse a 5 punti anatomici. Andatura viene poi registrato mentre il mouse sta camminando su un tapis roulant. Software di analisi del movimento è utilizzato per estrarre dati cinematici per la successiva analisi.
Figura 2A -C rappresentano il cicl.......
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Discussione
In topi con EAE, i due metodi più comuni di deficit motori di misurazione sono punteggi clinici e cadono la latenza da un rotarod27,28. Queste tecniche hanno diverse limitazioni. Anche se conveniente e ampiamente utilizzato, segnando clinico è limitato cedendo solo ordinali dati livelli, nel senso che la grandezza delle differenze tra punteggi clinici non sono noti. Punteggio clinico soffre anche di essere in grado di fornire informazioni precise circa la natura .......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano che non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Vorremmo riconoscere Sid Chedrawe per la sua assistenza tecnica con le riprese. Quest'opera è stata sostenuta da finanziamenti dalla MS Society of Canada (EGID 2983).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Fotocamera | Nikon | Nikon D750 | Utilizzato per filmare il video |
| Nastro riflettente | B& L Engineering | MKR-Tape-2 | |
| Forbici fini | Strumenti per la scienza | 15023-10 | |
| Pinze | Strumenti per la scienza fine | 11252-20 | |
| Pistola per colla | Craftsmart | E231647 | |
| manico per bisturi #4 | Roboz | R5-9884 | |
| Lama per bisturi No.10 | Feather | 2020-12 | |
| C57BL/6 topi | Charles River Laboratories | ||
| Macchina per anestesia | EZ Anesthesia | EZ-AF9000 Sistema | |
| Coperta riscaldante per il ricircolo dell'acqua | Androit | HTP-1500 | |
| Lubrificante topico per gli occhi | Refresh | DIN00210889 | |
| Shaver | Oster | 78997-010 | |
| Telecamera ad alta velocità | Fastec Fastec | IL3-100 | |
| Luce ad alta potenza | Smith Victor Corporation | Modello 700 SG (600 Watt luce al quarzo, 120 Volt) | |
| Light Stand | Promaster | LS1 | |
| Tapis roulant | Costruito su misura presso l'Istituto Zoologico dell'Università di Colonia | ||
| Microsoft Excel 2016 | Microsoft | Version 2016 | |
| KinemaJ | Nicolas Stifani | Questo è uno script generato per l'uso con ImageJ | |
| KinemaR | Nicolas Stifani | Questo è uno script generato per l'uso con Rstudio | |
| Vicon Motus | Vicon Motus | Versione 9.00 | |
| GraphPad Prism | GraphPad | Versione 6.00 |
Riferimenti
- Giladi, N., Horak, F. B., Hausdorff, J. M. Classification of gait disturbances: distinguishing between continuous and episodic changes. Mov Disord. 28 (11), 1469-1473 (2013).
- Kiehn, O. Decoding the organization of spinal circuits that control locomotion.....
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Ristampe e permessi
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