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

L'analisi automatizzata dell'andatura è un metodo ampiamente utilizzato per valutare i modelli di registrazione del recupero funzionale delle lesioni nervose periferiche, della riparazione e della rigenerazione. Il metodo può essere utilizzato per studiare i cambiamenti nell'andatura dopo la lesione del nervo periferico, relativi sia alla funzione motoria che sensoriale del nervo. I ricercatori nuovi al metodo potrebbero avere difficoltà nell'acquisire dati di alta qualità.

Gli ostacoli tipici sono un'adeguata formazione degli animali e un'accurata calibrazione hardware e software. Durante le sessioni di allenamento e il giorno del test, spegnere tutte le sorgenti luminose nella sala prove comportamentale e affrontare lo schermo del computer per l'acquisizione dei dati lontano dalla fotocamera per evitare che la sua luce interferisca con la fotocamera. Confermare che il dispositivo è installato in una posizione stabile in modo da prevenire qualsiasi forma di vibrazione e portare i ratti nella sala prove comportamentale nella propria gabbia di casa per almeno 30 minuti prima del test, Il primo giorno di allenamento, afferrare delicatamente un animale sotto il suo tronco e posizionarlo con cura nell'ingresso della passerella.

Lascia che il topo esplori l'apertura del corridoio senza alcuna interferenza e attendi che l'animale attraversi volontariamente la passerella per raggiungere la sua gabbia domestica senza alcun stimolo o motivazione esterna. Il secondo giorno di allenamento, consenti agli animali di abituarsi ad entrare nella passerella e tornare alla loro gabbia di casa senza esitazione. Il terzo giorno di allenamento, conferma che gli animali hanno imparato ad attraversare la passerella a una velocità uniforme senza esitazione, annusare o altri movimenti esplorativi.

Il quarto e il quinto, ripetere la formazione per rafforzare la procedura di prova. Il giorno dell'esperimento, utilizzare un detergente commerciale per vetri e uno squeegee per pulire la parte superiore e inferiore della passerella facendo attenzione a rimuovere tutto il fluido dalle estremità della passerella. Posiziona sia i ratti più leggeri che più pesanti sulla passerella e seleziona una fotocamera registrata dalla scheda di configurazione per consentire di regolare il guadagno della fotocamera, la luce rossa del soffitto, la luce verde della passerella e la soglia di intensità verde per garantire un rilevamento ottimale della stampa della zampa per tutti gli animali nell'analisi.

Fare quindi clic su acquisizione aperta e acquisire un'istantanea della passerella pulita vuota da utilizzare come riferimento durante tutta la procedura di acquisizione dei dati. Lo stato cambierà dall'attesa dell'istantanea a pronto per l'acquisizione. Fare clic su Avvia acquisizione.

Lo stato cambierà da pronto per l'acquisizione a in attesa dell'inizio dell'esecuzione. Quando la fotocamera è pronta, posizionare un topo sulla passerella e seguire il movimento dell'animale sullo schermo del computer. Si noti che lo stato cambia dall'attesa dell'inizio dell'esecuzione all'esecuzione della registrazione.

Al termine dell'analisi, fare clic su classifica nella scheda esploratore sperimentale della versione di valutazione da classificare e riprodurre l'esecuzione acquisita a velocità normale per determinare se i dati sono conformi ai requisiti di classificazione. Fare clic su classifica automaticamente per la classificazione automatica delle impronte dei pedoni da parte del software. Per il calcolo corretto dei normali modelli di sequenza dei gradini, assicurarsi che l'algoritmo di classificazione non sia confuso da impronte di zampe non visibili, portando a NSSP difettosi, e che siano incluse solo le impronte dei pedoni rilevabili mentre la zampa contralto è visibile anche per i calcoli NSSP.

Per l'analisi statistica dei dati, fare clic su Visualizza statistiche di esecuzione per ottenere una panoramica completa delle statistiche di esecuzione. Quindi selezionare file ed esportare, per esportare le statistiche di esecuzione o di valutazione in un software per fogli di calcolo. A seguito di una lesione del nervo sciatico, i ratti usano il tallone della zampa solo per il supporto del peso e l'arto viene spostato in un movimento circonduttivo ampio.

Pertanto, i cambiamenti locomotori valutati tramite l'analisi automatizzata dell'andatura diventano evidenti da un'area di stampa significativamente ridotta e da un tempo di oscillazione significativamente aumentato. La resezione del nervo femorale provoca la denervazione del muscolo quadricipite della coscia, compromettendo l'estensione del ginocchio e inducendo iperflessione dell'articolazione della caviglia con sollevamento consecutivo del tallone corrispondente. A partire dalla quarta settimana post-operatoria, il reenervation del quadricipite da parte del nervo femorale rigenerante porta all'inversione di questi cambiamenti.

Poiché anche il muscolo quadricipite della coscia gioca un ruolo nella fase di oscillazione della rispettiva zampa, il tempo di oscillazione è notevolmente prolungato nei ratti con lesione del nervo femorale. L'analisi dell'andatura rivela impronte di zampe marcatamente alterate dopo la contusione del midollo spinale toracico. La contusione del midollo spinale a livello toracico 11 comporta anche una diminuzione del rapporto area di stampa, un incremento del rapporto di tempo di oscillazione.

L'indice di regolarità correlato al coordinamento diminuisce anche alla seconda settimana post-operatoria, mentre la base di supporto delle zampe posteriori mostra un marcato aumento. Quando si utilizza l'analisi automatica del cancello per valutare il recupero funzionale nei roditori, assicurarsi di addestrare attentamente gli animali e di essere meticolosi quando si apportano modifiche software o hardware. Utilizzando l'analisi automatizzata dell'andatura, la lesione e la rigenerazione del sistema nervoso centrale e periferico possono essere valutate in vari modelli di roditori, inclusi i modelli nervosi formali ancora non uditi, come il nervo mediano.