Valutare forelimb Funzione dopo unilaterale cervicale SCI utilizzando Compiti Novel: Arto Step-alternanza, instabilità posturale e Pasta Handling

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare i deficit funzionali e il recupero dopo una lesione del midollo spinale cervicale. Ciò si ottiene addestrando prima gli animali a sentirsi a proprio agio durante la manipolazione e all'interno dell'ambiente di test. Successivamente, i ratti vengono valutati per la loro capacità di alternarsi per il passo degli arti.

Quindi gli animali vengono testati per la loro capacità di rispondere ai cambiamenti del centro di gravità e di regolare la loro postura in modo appropriato. Infine, la funzione delle quattro zampe e dei quattro arti viene analizzata durante un compito di manipolazione motoria fine, che richiede agli animali di mangiare pasta. In definitiva, è possibile ottenere risultati che mostrano differenze nel deficit dopo una lesione del midollo spinale cervicale, il che consente di raggruppare gli animali in base ai loro deficit funzionali correlati alle loro differenze anatomiche.

Il vantaggio principale dei metodi qui descritti rispetto ad altri metodi esistenti, come l'analisi del gate di impronta, è che è molto più semplice da usare e non richiede attrezzature o software costosi. Questi metodi forniscono informazioni sul recupero funzionale dopo una lesione del midollo spinale, ma possono anche essere utilizzati per altri modelli di malattia come il morbo di Parkinson, l'ictus o altri disturbi neurologici che causano deficit motorio Gli animali utilizzati in questo studio avranno una lesione del midollo spinale C3 C quattro laterali due o tre settimane prima dell'intervento chirurgico. Acclimatare gli animali alla manipolazione e all'ambiente di prova coperto con carta vetrata per evitare scivolamenti, rinforzi o trascinamenti di quattro arti.

Il test di alternanza a quattro arti determina se l'animale dona l'uso degli arti anteriori e questo test può essere eseguito quotidianamente prima di iniziare, assicurarsi che l'animale smetta di lottare e che i suoi muscoli siano rilassati. Quindi, tieni l'animale su un tavolo in una posizione di carico solo con gli arti anteriori o una posizione della carriola con il corpo a quasi 90 gradi rispetto al tavolo. Una volta che l'animale appare rilassato tra le tue mani, spingilo in avanti per spostarlo lungo la superficie del piano del tavolo.

Determinare e registrare se il ratto alterna l'uso degli arti anteriori mentre si muove sulla superficie. Ripeti questo test almeno due volte tenendo l'animale con una mano e poi due volte tenendolo in mano. D'altra parte.

Se il ratto ha dimostrato con successo l'alternanza dei gradini, eseguire nuovamente il test introducendo un'attesa di cinque secondi dopo il primo passaggio per determinare se il modello di alternanza permane dopo un ritardo. Annotare i risultati e registrarli nel foglio dei punteggi. Il test di instabilità posturale esamina la distanza impiegata dall'animale per fare un passo con l'arto anteriore per ritrovare l'equilibrio.

Analogamente al test di alternanza, l'animale dovrebbe rilasciare la tensione nei suoi muscoli prima di iniziare a utilizzare un tavolo ricoperto di carta vetrata, consentire all'animale di adottare la posizione della carriola con il corpo a un angolo di quasi 90 gradi rispetto al tavolo, trattenere leggermente un quarto di arto contro il busto dell'animale e allineare il naso con la linea zero vista dall'alto. Quindi, sposta il topo in avanti. Questo sposterà il baricentro dell'animale e lo stimolerà a fare un passo per ritrovare l'equilibrio.

Determina la nuova posizione del naso dopo che il ratto ha fatto due passi e usa la media di questi due passi come distanza necessaria per attivare un passo. Registrare i risultati sul foglio di valutazione del test di instabilità posturale fornito nel protocollo di testo. Testa ogni arto cinque volte.

Il test di manipolazione della pasta misurerà il tempo necessario per mangiare un pezzo di pasta standard e la preferenza della zampa durante ogni sessione, una o due settimane prima dell'intervento chirurgico, darà al ratto da cinque a sei pezzi di fili di spaghetti sottili di 4,0 centimetri ogni giorno nella sua gabbia domestica per prepararlo per le misurazioni di base. Successivamente, metti il ratto in una camera di prova e posiziona i pezzi di pasta vicino alla parte anteriore della camera dove si può facilmente osservare l'uso del suo per gli arti. Quindi registra il tempo necessario per mangiare ogni pezzo di pasta.

Lasciate che l'animale mangi almeno tre pezzi per sessione. Se l'animale si ferma mentre mangia, metti in pausa il cronometraggio. Riavviando anche i tempi quando l'animale riprende a mangiare.

Una volta che il ratto ha mostrato un tempo costante per mangiare la pasta per almeno tre giorni durante l'addestramento, l'animale è pronto per la registrazione di base per raccogliere i dati: posizionare i pezzi di pasta sul pavimento vicino alla parte anteriore della camera utilizzando il foglio di valutazione della manipolazione della pasta fornito nel protocollo di testo, registrare il tempo che il ratto impiega per mangiare un pezzo di pasta, quali per gli arti sono stati utilizzati e le posizioni degli arti come mostrato qui. Utilizzando il test di alternanza del passo dell'arto anteriore. Dopo la lesione chirurgica del midollo spinale, solo il 50% degli animali è stato in grado di alternare l'uso degli arti anteriori e il 50% degli alternatori riusciti è stato in grado di alternare l'uso degli arti dopo un ritardo di cinque secondi.

La correlazione dei risultati con gli studi anatomici ha rivelato che gli alternatori hanno un'area significativamente più alta del tratto spinale corticale risparmiato e della colonna dorsale sul lato contr lesionale, indicando che il test di alternanza del passo per l'arto può prevedere la gravità della lesione e quella unilaterale delle lesioni. L'uso di questo test consentirà la separazione dei gruppi in base alla gravità della lesione. Ad esempio, è possibile separare quattro misurazioni della scala locomotoria degli arti in base alla gravità della lesione per ottenere risultati più chiari.

Qui, i dati raccolti dal test di instabilità posturale mostrano cambiamenti negli ips, negli arti lesionali e controlesionali dopo una lesione del midollo spinale. Le lesioni unilaterali del midollo spinale possono causare cambiamenti non solo all'arto compromesso e/o interessato, ma anche all'arto non compromesso. L'utilizzo del test di instabilità posturale dopo la lesione del midollo spinale cervicale ha dimostrato che c'era un effetto significativo dallo stato della lesione.

Inoltre, per quanto riguarda lo spostamento degli arti, era significativamente più lungo nel lato lesionato IPS degli animali feriti rispetto agli animali con chirurgia fittizia. Mentre la distanza di spostamento sulla lesione contral per l'arto era molto più breve rispetto agli animali fittizi, come mostrato in questa figura nei punti temporali cronici dopo la lesione, sia gli animali fittizi che quelli del gruppo lesionato impiegavano quantità di tempo simili per mangiare pasta. Tuttavia, mentre sia gli animali fittizi che gli alternatori lesionati hanno mangiato pasta usando entrambe le zampe durante il periodo di prova, una percentuale minore di non alternatori gravemente feriti è stata in grado di utilizzare gli arti anteriori lesionati ips per mangiare pasta.

Questi test possono essere eseguiti in meno di cinque minuti per ratto se eseguiti correttamente. I test comportamentali qui descritti possono essere utilizzati in combinazione con altri test comportamentali esistenti, come i test di preferenza della zampa del cilindro del guasto del piede e per i test in scala della locomotiva degli arti per valutare completamente la lesione Ipsy dell'animale, nonché la lesione contral per la funzione degli arti dopo una lesione del midollo spinale cervicale.