Name: Luso di Rotorod come un metodo per lanalisi qualitativa del Camminare in Rat (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-12-10T00:00:00.000+00:00
Duration: 3 min 13 s
Description: Scopri il test rotorod per valutare la funzione motoria nei ratti con lesioni OHDA, confrontando la distribuzione del peso e i pattern di movimento con i controlli. Questo metodo aiuta a comprendere i deficit motori nella malattia di Parkinson.

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Rotorod camminare apparato Il rotorod era un cilindro rotante, 4 cm di diametro, fissato 35 centimetri dal suolo e chiuso da plexiglas trasparente. Il cilindro rotorod era coperta di rivestimento in gomma testurizzata, che facilita la trazione. Il pavimento dell&#39;apparato era coperto da uno strato di schiuma per evitare lesioni quando gli animali è caduto. Un piccolo motore elettrico fornito di alimentazione per accendere il rotorod tramite una cinghia di gomma. Il rotorod è stato impostato per ruotare una volta ogni 5 s. Registrazioni video e cinematica Ad alta velocità videocamera digitale è stata utilizzata per filmare gli animali, con un tempo di posa di un 1000 di secondo. Il frontale, laterale e posteriore viste sono state girate, mentre l&#39;animale stava camminando sul rotorod. A due bracci Nikon, fonte di luce fredda MII e un set di luci in fibra ottica sono stati utilizzati per fornire l&#39;illuminazione adeguata durante la registrazione. I nastri sono stati analizzati frame-by-frame utilizzando un Sony DSR 20 DV ponte CAM. Fotogrammi del video sono stati catturati con un frame grabber e computer Macintosh. Procedura di prova e analisi Al fine di valutare le differenze tra i movimenti a piedi del 6-OHDA e ratti di controllo, le registrazioni video da post-chirurgica giorni 15 - 30 (dopo l&#39;eventuale recupero dalla lesione ci si potrebbe aspettare di essere in gran parte completa) sono stati esaminati da due indipendenti osservatori ciechi alle condizioni sperimentali. Il nigrostriatale 6-OHDA lesione è stata indotta in dell&#39;emisfero destro, con conseguente deficit duratura nella sinistra anteriori e gli arti posteriori. Una scala di valutazione è stato sviluppato per tasso di postura dei topi &#39;ei movimenti passo degli arti anteriori (Whishaw et al., 2003). Cinque componenti di intensificare sono stati valutati: <ol><li> postura, la valutazione della postura è stata fatta esaminando la posizione del ratto sul tamburo; </li><li> ascensore e di rilascio, la parte del ciclo di un passo in cui è stata sollevata la zampa dal tamburo; </li><li> trasportare, la parte del ciclo di passo in cui si è tenuto l&#39;arto sopra il tamburo, come il topo spostato in avanti; </li><li> anticipo, la porzione di raggiungere, in cui è stato esteso l&#39;arto per ritrovare il contatto con il tamburo, e </li><li> collocamento, in cui è stata posta la zampa posteriore sul tamburo. </li></ol> I seguenti criteri sono stati utilizzati per definire un movimento normale: <ul><li> Postura: Il corpo del topo era orientata sul tamburo con la testa in su. </li><li> Sollevare e rilascio: Il, gomito spalla e polso flesso alzando la zampa dalla superficie del tamburo. </li><li> Carry: La zampa è tenuta al di sopra della superficie del tamburo, le cifre sono liberamente flesse, e le punte cifre sono centrati sulla linea mediana del corpo. Anticipo: L&#39;arto è esteso in avanti con le cifre in movimento da una posizione semiflessa ad una posizione esteso e aperto. </li><li> Posizionamento: L&#39;arto è esteso alla spalla, del gomito e del polso e le cifre sono aperti per posizionare la zampa in avanti e sulla superficie del tamburo, con 2 cifre (seconda cifra dalla linea mediana) che si trova circa al centro della di ratto il corpo. </li></ul> Ogni movimento è stato valutato su una scala a 3 punti: 1 = / il movimento simile a quello di un ratto di controllo, 0,5 = / il movimento è apparso un po &#39;anormale, e 0 = / il movimento era chiaramente anomala (Whishaw et al, 2003).. Questa scala di valutazione è stato poi utilizzato per valutare cinque movimenti un passo da ogni ratto nei giorni post-operatorio 1, 3, 5, 7, 9 e 15. I punteggi dei cinque misure sono state in media per ogni ratto ogni giorno, ed i risultati sottoposto ad un ANOVA con giornate come misura ripetuta. Panoramica delle rotorod camminare in 6-OHDA e ratti di controllo La scala di valutazione movimento è stato applicato al sessioni di test post-operatorio per l&#39;analisi del movimento qualitativo. Durante le sessioni di test, il 6-OHDA gruppo lesione ricevuto punteggi significativamente più bassi rispetto al gruppo di controllo, F (1,8) = 33,2, p &lt;0,001, ma non c&#39;era alcun effetto significativo della giornata di test, né vi era un gruppo significativo dall&#39;interazione giorni di test. I punteggi di intensificare sono stati poi analizzati separatamente con la zampa anteriore come una variabile (per la 6-OHDA ratti dell&#39;arto anteriore controlaterale rispetto alla lesione dell&#39;arto anteriore ipsilaterale alla lesione, per i ratti di controllo, la zampa sinistra contro la zampa destra). C&#39;è stato un effetto significativo del forelimb, F (1,40) = 15,8, p &lt;0.01, e ci fu una significativa interazione di gruppo da parte forelimb, F (1,40) = 15.0, p &lt;0,01. Follow-up t-test ha indicato che il controlaterale a lesione zampa anteriore del 6-OHDA gruppo ha ricevuto punteggi significativamente più bassi rispetto al ipsilaterale a zampa anteriore o lesione degli arti anteriori dei topi di controllo, che non differiva. Al fine di determinare quali componenti del movimento hanno contribuito al punteggio ottenuto dai poveri 6-OHDA gruppo, le misure della posturaed i singoli componenti del ciclo passo dalla arti anteriori ipsilaterale e controlaterale del 6-OHDA gruppo sono stati confrontati con i valori ottenuti dai topi di controllo. Il 6-OHDA gruppo differivano per postura e tutti i componenti passo da parte dell&#39;arto controlaterale, ma nessuno dei componenti dell&#39;arto omolaterale (p &lt;0,05). Differenze qualitative e descrittivi della postura sotto controllo e 6-OHDA ratti In un ratto di controllo, la testa è tenuto in posizione orizzontale, e la zampa anteriore di sostegno e arti posteriori si estendono al tamburo formando un arco di sostegno. I ratti 6-OHDA tipicamente camminava con la testa in giù con le loro arti anteriori compromessa (di fronte allo spettatore) posizionato più vicini e più in alto sulla superficie del tamburo che si è verificato per gli arti ipsilaterale o degli arti di ratti di controllo (vedi video di un topo di controllo con punteggio &quot;1&quot; per la postura, e un 6-OHDA animale lesione con un punteggio di &quot;0&quot;). Tipicamente, l&#39;anomalia della postura possono essere visto a colpo d&#39;occhio dalla posizione relativa della testa di un topo. Forelimb passo Nella sequenza di controllo, il passo è zampa anteriore sollevata, flettendo la, spalla gomito e polso. Come l&#39;arto viene sollevato, le cifre sono liberamente flesse, e l&#39;arto viene sollevato ben al di sopra della superficie del tamburo. Quando l&#39;arto è avanzata, si estende alle spalle, gomito e polso e come è collocato le cifre sono estese e aperte. Rispetto ai topi di controllo, l&#39;ampiezza di tutti i componenti del DA-impoverito ratti dell&#39;arto controlaterale alla lesione è attenuato. L&#39;arto rilascia il tamburo più tardi, viene sollevato di meno, ed è avanzato una distanza più breve è il controllo degli arti anteriori. Inoltre, quando l&#39;arto viene sollevato, le cifre sono flesse più, e quando l&#39;arto viene posto, le cifre sono estesi e aperti meno di quelli di un topo di controllo. La zampa anteriore di controllo viene sollevato una volta raggiunta la cima del tamburo, il polso è flesso per sollevare la zampa alto e in avanti, e il polso è esteso con l&#39;avanzare degli arti. Al contrario, la 6-OHDA ratto controlaterale alla lesione degli arti anteriori è portato avanti caudalmente dal movimento del tamburo, e rilascia così poi con il polso ancora esteso. Flessione del polso sembra essere passivo e si verifica come le cifre sono trasportati indietro dal movimento del tamburo, e quando dell&#39;arto anteriore è portato in avanti, la zampa e avambraccio non sono chiaramente sollevati dalla superficie del tamburo. La zampa anteriore di un topo di controllo si estende ben in avanti e le cifre aperto con l&#39;avanzare degli arti. Come l&#39;arto viene posto, è posizionato con un movimento arpeggio, con 5 cifre contatto con la superficie del primo tamburo, seguito successivamente da numeri 4, 3, e 2. Al contrario, l&#39;arto del 6-OHDA ratto è alzato ed esteso di meno, le cifre sono meno estesi, e contatto con la superficie del tamburo quasi in concomitanza con un &#39;schiaffo&#39;. Il video mostra passo-passo i movimenti degli arti anteriori in un animale di controllo che sono stati segnati come &quot;1&quot;, i movimenti degli arti anteriori e passo in un 6-OHDA animale lesione che sono stati principalmente punteggio di &quot;0&quot;. Degli arti posteriori passo C&#39;erano anche menomazioni agli arti posteriori controlaterale a lesione del 6-OHDA ratti. Come l&#39;arto di controllo posteriori si muove all&#39;indietro, sembra spingere contro il tamburo che ruota e come lo fa, le dita ruotare verso l&#39;esterno. Come l&#39;arto si muove in avanti, il piede è oscillato verso l&#39;esterno. L&#39;arto posteriore del 6-OHDA ratto si muove direttamente indietro, con rotazione del tamburo e se non altro, svolta leggermente verso l&#39;interno. Come l&#39;arto si muove in avanti, il piede è portato direttamente in avanti. Il piede di altalene ratto di controllo verso l&#39;esterno e come è avanzata, le dita si tengono superiore alla caviglia e le dita dei piedi estendere. Durante il posizionamento del ratto controllo, punta 5 contatti sulla superficie del tamburo primo e il peso è distribuito attraverso le dita dei piedi e il palmo. Al contrario, le dita del 6-OHDA ratto sono flesse durante trasportare e il posizionamento è fatto senza un movimento arpeggio. Le dita del ratto di controllo vengono rilasciati in un modello invertito arpeggio come toe 5 è sollevata prima e punta 1 è sollevato scorso. Questo movimento mancava nel 6-OHDA ratto lesione alla caviglia, mentre ha mantenuto la sua postura flessa durante il movimento di trasporto. Ancora una volta i movimenti prima del 6-OHDA ratto sono attenuate, con l&#39;arto inferiore exorotated, sollevato di meno, e avanzato inferiore a quella del ratto di controllo. Come ratti di controllo posto le dita dei piedi, sono estesi e aperti, in modo tale che punta 5 punti lateralmente rispetto al corpo del ratto. Toe 5 contatti del tamburo primo seguito da le dita restanti in modo che il topo sostenuto il suo peso sulle punte dei piedi. Per la 6-OHDA ratto, le dita sono un po &#39;flesse come il piede è portato avanti, le dita sono più bassi rispetto a orizzontale fino alla caviglia, c&#39;è meno apertura delle dita quando il piede è posto sul tamburo. Lunghezza del passo è anche un po &#39;più breve di quella dei topi di controllo. Al fine di quantificare le differenze tra i control e 6-OHDA movimenti degli arti posteriori, le componenti di ascensore e di rilascio, trasporto, promozione, posizionamento e stati valutati su una scala a 3 punti, così come le arti anteriori. Le misure sono state fatte da registrazioni video effettuate giorno dopo chirurgici 20, e tre cicli di passo sono stati valutati per ogni ratto. Ci sono state differenze significative del gruppo, F (1,8) = 47.6, p &lt;0,001. Follow-up t-test sui componenti indicato che tutti i componenti dei topi di controllo ha ricevuto punteggi significativamente più alti di quanto facessero le componenti della 6-OHDA ratti. Il video mostra i movimenti degli arti posteriori passo in un animale di controllo che sono stati segnati come &quot;1&quot;. Dell&#39;arto posteriore passo i movimenti nel 6-OHDA mostrato nel video sono state principalmente valutate con un punteggio di &quot;0&quot;.

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<li>Whishaw, I. Q., Pellis, S. M., Gorny, B., Kolb, B., Tetzlaff, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proximal+and+distal+impairments+in+rat+forelimb+use+in+reaching+follow+unilateral+pyramidal+tract+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Proximal and distal impairments in rat forelimb use in reaching follow unilateral pyramidal tract lesions.</a> Behav Brain Res. 56, 59-76 (1993).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Woodward, N. C., Miklyaeva, E., Pellis, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+limb+use+by+control+rats+and+unilateral+DA-depleted+rats+in+the+Montoya+staircase+test%3A+movements%2C+impairments+and+compensatory+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Analysis of limb use by control rats and unilateral DA-depleted rats in the Montoya staircase test: movements, impairments and compensatory strategies.</a> Behav Brain Res. 89, 167-177 (1997).</li>
</ol>

Lo scopo del presente studio era di esaminare se il test di abilità rotorod roditori locomozione può essere utilizzato per l&#39;esame qualitativo della postura, passo zampa anteriore e degli arti posteriori intervenendo ratti sistema nervoso feriti. Per l&#39;analisi, i ratti con unilaterale svuotamenti DA e ratti di controllo sono stati video registrati dalla vista frontale, laterale e posteriore. Una scala di valutazione della postura e dei movimenti degli arti anteriori hanno indicato che i movimenti passo erano cronicamente compromessa...

A correction was made to: <a href="http://www.jove.com/video/1030/">Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat</a>. An additional paragraph was added to the discussion, the abstract was modified, and another reference was included.
Additional reference:
15. Whishaw IQ, Li K, Whishaw PA, Gorny B, Metz GA. Distinct forelimb and hind limb stepping impairments in unilateral dopamine-depleted rats: use of the rotorod as a method for the qualitative analysis of skilled walking. J Neurosci Meth 126, 13-23 (2003).
Revised Abstract:
High speed videoanalysis of the details of movement can provide a source of information about qualitative aspects of walking movements. When walking on a rotorod, animals remain in approximately the same place making repetitive movements of stepping. Thus the task provides a rich source of information on the details of foot stepping movements. Subjects were hemi-Parkinson analogue rats, produced by injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the right nigrostriatal bundle to deplete nigrostriatal dopamine (DA). The present report provides a video analysis illustration of animals previously were filmed from frontal, lateral, and posterior views as they walked (15). Rating scales and frame-by-frame replay of the video records of stepping behavior indicated that the hemi-Parkinson rats were chronically impaired in posture and limb use contralateral to the DA-depletion. The contralateral limbs participated less in initiating and sustaining propulsion than the ipsilateral limbs. These deficits secondary to unilateral DA-depletion show that the rotorod provides a use task for the analysis of stepping movements.
Additional Discussion Paragraph:
A more detailed presentation of the present study has been made (Whishaw et al, 2003), but the present study presents the video support describing the stepping movement in the good and affected limbs of unilateral dopamine-depleted rats. For the analysis, rats with unilateral DA depletions and control rats were video recorded from front, lateral and posterior views. A rating scale of posture and forelimb movements indicated that stepping movements were chronically impaired following surgery. Examination of limb movements indicated that whereas the DA-depleted rats could use the limbs contralateral to the lesion for support, they received minimal use for shifting weight. The results of this study indicate that the rotorod task, in addition to providing quantitative measures of motor impairments, can also provide insights into the qualitative impairments.
Original Abstract:
The rotorod test, in which animals walk on a rotating drum, is widely used to assess motor status in laboratory rodents. Performance is measured by the duration that an animal stays up on the drum as a function of drum speed. Here we report that the task provides a rich source of information about qualitative aspects of walking movements. Because movements are performed in a fixed location, they can readily be examined using high-speed video recording methods. The present study was undertaken to examine the potential of the rotorod to reveal qualitative changes in the walking movements of hemi-Parkinson analogue rats, produced by injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the right nigrostriatal bundle to deplete nigrostriatal dopamine (DA). Beginning on the day following surgery and then periodically over the next two months, the rats were filmed from frontal, lateral, and posterior views as they walked on the rotorod. Behavior was analyzed by frame-by-frame replay of the video records. Rating scales of stepping behavior indicated that the hemi-Parkinson rats were chronically impaired in their posture and in the use of the limbs contralateral to the DA-depletion. The contralateral limbs not only displayed postural and movement abnormalities, they participated less in initiating and sustaining propulsion than did the ipsilateral limbs. These findings not only reveal new deficits secondary to unilateral DA-depletion, but also show that the rotorod can provide a robust tool for the qualitative analysis of movement.

A correction was made to: <a href="http://www.jove.com/video/1030/">Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat</a>. An additional paragraph was added to the discussion, the abstract was modified and another reference was included.

Erratum: Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat

l&#39;uso di rotorod come un metodo per l&#39;analisi qualitativa del camminare in rat

Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat

Il test rotorod, in cui gli animali camminare su un tamburo rotante, è ampiamente usato per valutare lo stato del motore nei roditori da laboratorio. La performance è misurata dalla durata che un animale rimane sul tamburo in funzione della velocità del tamburo. Qui si segnala che il compito fornisce una ricca fonte di informazioni su aspetti qualitativi dei movimenti a piedi. Perché i movimenti sono eseguiti in una posizione fissa, possono facilmente essere esaminati utilizzando ad alta velocità, metodi di registrazione video. Il presente studio è stato intrapreso per esaminare il potenziale del rotorod per rivelare cambiamenti qualitativi nei movimenti a piedi di emi-Parkinson ratti analogico, ottenuta per iniezione di 6-idrossidopamina (6-OHDA) nel fascio diritto nigrostriatale ad esaurire dopamina nigrostriatale (DA ). A partire dal giorno successivo l&#39;intervento chirurgico e poi periodicamente nel corso dei prossimi due mesi, i ratti sono stati girati da vista frontale, laterale e posteriore mentre camminavano sul rotorod. Comportamento è stato analizzato fotogramma per fotogramma per fotogramma riproduzione delle registrazioni video. Scale di valutazione di intensificare comportamento indicato che l&#39;emi-Parkinson ratti erano cronicamente alterata nella loro postura e l&#39;uso degli arti controlaterali al DA-esaurimento. Gli arti controlaterale non solo visualizzati anomalie posturali e di movimento, hanno partecipato meno di avviare e sostenere la propulsione che ha gli arti omolaterali. Questi risultati non solo rivela nuovi disavanzi unilaterale secondaria a DA-esaurimento, ma mostrano anche che il rotorod in grado di fornire uno strumento valido per l&#39;analisi qualitativa del movimento.

Il test rotorod viene usato per valutare lo stato del motore nel movimento dei piedi emi-Parkinson ratti analogico.

L&#39;uso di Rotorod come un metodo per l&#39;analisi qualitativa del Camminare in Rat

L'analisi video ad alta velocità dei dettagli del movimento può fornire una fonte di informazioni sugli aspetti qualitativi dei movimenti del cammino. Quando si cammina su un...

Un animale di controllo sostiene il proprio peso in modo uniforme sulle quattro zampe, con il posizionamento delle zampe appena al di fuori della linea mediana del corpo. Al contrario, l'animale con lesione da 6-OHDA sostiene la maggior parte del peso sulla zampa controlaterale rispetto alla lesione. Di fatto, cammina con una claudicazione.La testa dell'animale di controllo è tenuta alta ed esegue frequenti movimenti irregolari. Mentre l'animale trattato con sei OHDA tiene la testa bassa e stabile, la zampa portante dell'animale di controllo si stacca rapidamente dal cilindro rotante ed è sollevata in alto. Le dita quindi sono ben distanti dalla superficie del tamburo, si allargano ampiamente e toccano il cilindro rotante con un movimento arpeggiato che parte dal dito cinque fino al dito uno.L'animale con lesione da 6-OHDA mantiene l'appoggio della zampa controlaterale alla lesione per un periodo più lungo prima del rilascio e la sposta in avanti più lentamente. Si noti che tiene la zampa bassa, con le dita che spesso strisciano sulla superficie del tamburo, compromettendo così l'appoggio. L'animale di controllo ha una falcata più lunga rispetto all'animale con lesione da 6-OHDA, c

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3D Kinematic Gait Analysis for Preclinical Studies in Rodents

Introduciamo un metodo di analisi cinetica che utilizza un apparato di motion capture tridimensionale contenente quattro telecamere e software di elaborazione dati per eseguire valutazioni funzionali durante la ricerca fondamentale che coinvolge modelli di roditori.

Analisi kinematica 3D per la valutazione funzionale nel modello di ratto di lesioni da schiacciamento del nervo sciatico

Qui descriviamo il sistema RatWalker, costruito riprogettando l'apparato MouseWalker per adattarsi alle maggiori dimensioni e peso dei ratti. Questo sistema utilizza la riflessione interna totale frustrata (FTIR), l'acquisizione video ad alta velocità e il software di analisi ad accesso aperto per tracciare e quantificare i parametri dell'andatura.

Applicazione del sistema RatWalker per l'analisi dell'andatura in un modello genetico di ratto della malattia di Parkinson

Forniamo un protocollo per la valutazione del comportamento motorio tramite una batteria di test comportamentale nei ratti dopo una lesione da schiacciamento del nervo sciatico.

Valutazione multifattoriale del comportamento motorio nei ratti dopo la lesione unilaterale da schiacciamento del nervo sciatico

Questo manoscritto presenta una serie di test comportamentali altamente riproducibili per convalidare un modello murino con sindrome di Angelman.

Caratterizzazione comportamentale di un modello murino con sindrome di Angelman

Viene fornita una pipeline sperimentale per descrivere quantitativamente il modello locomotore dei topi che camminano liberamente utilizzando il toolbox MouseWalker (MW), che va dalle registrazioni video iniziali e dal tracciamento all'analisi post-quantificazione. Un modello di lesione da contusione del midollo spinale nei topi viene impiegato per dimostrare l'utilità del sistema MW.

Utilizzo di MouseWalker per quantificare la disfunzione locomotoria in un modello murino di lesione del midollo spinale

Questo protocollo stabilisce una pipeline di valutazione cinematica degli arti posteriori del ratto utilizzando un test su tapis roulant senza marker con auto-etichettatura multiarticolare guidata dal deep learning, che consente la quantificazione riproducibile del movimento.

Tracciamento sincrono multiarticolare basato su deep learning per la quantificazione oggettiva della cinematica locomotoria degli arti posteriori nei ratti

Scopri il test rotorod per valutare la funzione motoria nei ratti con lesioni OHDA, confrontando la distribuzione del peso e i pattern di movimento con i controlli. Questo metodo aiuta a comprendere i deficit motori nella malattia di Parkinson.

L'uso di Rotorod come un metodo per l'analisi qualitativa del Camminare in Rat

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