-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

IT

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
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

it_IT

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

    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
Analisi kinematica 3D per la valutazione funzionale nel modello di ratto di lesioni da schiacciam...
Analisi kinematica 3D per la valutazione funzionale nel modello di ratto di lesioni da schiacciam...
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

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

Full Text
9,317 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.

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.

Forniamo un metodo preciso e DiCharacter per le valutazioni funzionali degli animali da laboratorio. È sensibile e affidabile e privo di carenze attribuite ad altri metodi per le valutazioni funzionali. Ad esempio, l'indice funzionale sciatico.

Per iniziare, impostare due fogli di plastica trasparente su entrambi i lati del tapis roulant per far camminare un topo LEWIS maschio di 12 settimane in direzione anteriore dritta, quindi accendere la griglia di scosse elettriche. Fare camminare ogni topo sul tapis roulant. Accelerare gradualmente il tapis roulant alla velocità desiderata di 20 centimetri al secondo e lasciare camminare normalmente il topo a questa velocità per cinque minuti.

Dopo ogni sessione di camminata, fornire una pausa di riposo da uno a due minuti. Ripeti questo processo tre volte al giorno cinque giorni alla settimana per una settimana. Mentre il topo riceve anestesia stabile attraverso la maschera anestetica, radere un'area dalla parte bassa della schiena ai malleoli bilaterali utilizzando un rasoio elettrico.

Posizionare il topo nella posizione prona. Usa una pennarello nera per contrassegnare i punti di riferimento ossei sulla pelle rasata, una linea attraverso i processi spinosi dalle vertebre lombari a le vertebre sacrali. Inoltre, usa un pennarello nero per segnare le spine iliache anteriori / superiori, le trochanters maggiori, le articolazioni del ginocchio, i malleoli laterale, le quinto articolazioni falangeali metatarsali e la punta del quarto dito.

Quindi utilizzare un adesivo liquido per attaccare marcatori emisferici a questi punti di riferimento ossei ad eccezione della linea attraverso i processi spinosi dal lombare alle vertebre sacrali e alla punta del quarto dito del piedi. Dopo aver posizionato tutti i marcatori, rimettere il topo nella gabbia. Non mettere il topo sul tapis roulant fino a quando non si riprende completamente dall'anestesia.

Impostare due fogli di plastica trasparente su entrambi i lati del tapis roulant e posizionare la scatola di calibrazione al centro del tapis roulant. Aprire il software di registrazione e quindi fare clic sull'icona dell'immagine di calibrazione sul display. Fare clic sull'icona di registrazione per registrare da uno a due secondi di video da quattro direzioni utilizzando 120 telecamere CCD hertz.

Fare di nuovo clic sull'icona di registrazione per interrompere la registrazione. Aprire i file video nel software di calcolo. Fare clic e trascinare i punti caratteristici dei modelli 3D della casella di calibrazione nell'angolo in basso a destra dello schermo sui marcatori corrispondenti sulle quattro immagini che vengono automaticamente trasformati dal video nel modello di calibrazione.

Quindi clicca sull'icona salva. Ora tosti la scatola di calibrazione dal tapis roulant, accendi la griglia di scosse elettriche e posiziona il topo completamente sveglio sul tapis roulant. Aprire il software di registrazione e inserire le informazioni di base sul ratto, incluso il numero di serie, la velocità di camminata e il nome dell'operatore principale.

Accendere il tapis roulant e impostare la velocità su 20 centimetri al secondo. Dopo che il topo si adatta alla velocità ed è in grado di camminare normalmente, fare clic sull'icona di registrazione sul display per registrare il topo che cammina con le quattro telecamere. Una volta registrati oltre 10 passaggi, fare di nuovo clic sull'icona per interrompere la registrazione e spegnere il tapis roulant.

Rimettere il topo nella camera di induzione dell'anestesia per l'anestesia. Mentre il ratto è in anestesia continua attraverso la maschera anestetica, rimuovere i marcatori emisferici. Aprire il software di calcolo e aprire il file video sull'interfaccia.

Fare clic e trascinare la barra di controllo bilaterale sulla barra di stato del video per assicurarsi che vengano visualizzati solo un record di camminata del tapis roulant in 10 passi. Fare clic e trascinare ogni punto caratteristico dal modello 3D nell'angolo in basso a destra dello schermo al marcatore corrispondente su ciascuna delle quattro immagini iniziali dei video scattate dalle telecamere. Quindi fare clic sull'icona di traccia automatica per avviare il processo di tracciamento automatico dei marcatori.

Se il sistema non traccia con precisione un marcatore, fare clic sull'icona digitalizzare manualmente per passare alla modalità di tracciamento manuale, fare clic sul punto caratteristico di tracciatura nel modello 3D e quindi sul marcatore che risponde nell'immagine. Una volta fatto clic sul marcatore, assicurarsi che l'immagine passi al fotogramma successivo del video. Ora fai continuamente clic sul marcatore fino al completamento del processo di tracciamento dei marcatori.

Una volta terminato, fai clic sull'icona salva. Aprire il software di analisi e quindi aprire il file video elaborato sull'interfaccia. Fare clic sull'icona di impostazione e selezionare e aggiungere parametri designati come l'angolo della caviglia, l'angolo della dito del mouse e lo spostamento pelvico all'elenco di visualizzazione nella finestra popup a destra.

Fate clic su OK in modo che le curve che rappresentano le modifiche al valore nei parametri appaiano sull'interfaccia. Fate clic sull'icona di misura e selezionate Elaborazione uniforme nel menu a discesa. Immettere 20 hertz nella finestra popup per rimuovere le frequenze superiori a 20 hertz all'interno delle curve.

Attraverso l'analisi cinematica 3D, il rapporto medio della posizione o della fase di oscillazione nel ciclo in 10 fasi è stato calcolato e rappresentato automaticamente sull'interfaccia. Ogni posizione bilaterale e fase di oscillazione in periodi di ciclo in 10 fasi per il gruppo di controllo, una settimana dopo l'intervento chirurgico, tre settimane dopo l'intervento chirurgico e sei settimane di gruppi post-chirurgici sono mostrati qui. La normale forma della traiettoria del centro di gravità assomiglia al segno dell'infinito.

La forma della traiettoria del centro di gravità non è tornata a una forma normale fino a sei settimane dopo l'intervento chirurgico. Il valore medio dell'angolo della caviglia o della dita dei dito nella fase di dito del dito suggerito che sono migliorati in una direzione verso l'alto dopo l'intervento chirurgico. Individuare i punti di riferimento ossei sulla pelle rasata nel modo più attento e corretto possibile è la cosa più importante.

l'analisi sul nervo sciatico può essere eseguita e rivelerà la relazione tra cambiamenti funzionali e istologici.

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

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Neuroscienze numero 156 ratto lesione del nervo sciatico tre dimensionale analisi cinetica valutazione funzionale centro di gravità

Related Videos

Riproducibile nervo sciatico Crush mouse e successiva valutazione da parte della Rigenerazione intera analisi Muscle Monte

08:49

Riproducibile nervo sciatico Crush mouse e successiva valutazione da parte della Rigenerazione intera analisi Muscle Monte

Related Videos

34.8K Views

Rigenerazione assonale nel nervo sciatico di un topo a seguito di una lesione da schiacciamento

02:40

Rigenerazione assonale nel nervo sciatico di un topo a seguito di una lesione da schiacciamento

Related Videos

331 Views

3D Kinematic Gait Analysis for Preclinical Studies in Rodents

10:19

3D Kinematic Gait Analysis for Preclinical Studies in Rodents

Related Videos

11.3K Views

Metodi funzionali e fisiologici per valutare la rigenerazione mediana del nervo nel ratto

12:09

Metodi funzionali e fisiologici per valutare la rigenerazione mediana del nervo nel ratto

Related Videos

12.9K Views

Analisi automatizzata dell'andatura per valutare il recupero funzionale nei roditori con lesione da contusione del nervo periferico o del midollo spinale

06:31

Analisi automatizzata dell'andatura per valutare il recupero funzionale nei roditori con lesione da contusione del nervo periferico o del midollo spinale

Related Videos

6.6K Views

Misurazione massima della forza tetanica isometrica del muscolo anteriore tibiale nel ratto

12:39

Misurazione massima della forza tetanica isometrica del muscolo anteriore tibiale nel ratto

Related Videos

5.3K Views

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

14:50

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

Related Videos

8K Views

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

07:28

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

Related Videos

4.1K Views

Efficacia dell'agugliatura sottocutanea di Fu sul dolore al nervo sciatico: cambiamenti comportamentali ed elettrofisiologici in un modello di ratto con lesione da costrizione cronica

08:20

Efficacia dell'agugliatura sottocutanea di Fu sul dolore al nervo sciatico: cambiamenti comportamentali ed elettrofisiologici in un modello di ratto con lesione da costrizione cronica

Related Videos

2.6K Views

Isolamento Axoplasm da Nerve Rat sciatico

05:29

Isolamento Axoplasm da Nerve Rat sciatico

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
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code