Name: タスクを歩くラダーラング：スコアリングシステムとその実用化。 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-06-12T00:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 38 s
Description: 学ぶラットのラダーラング歩行タスクによる熟練歩行評価法。前肢と後肢の協調性を測定し、神経学的運動機能評価の標準化手法として活用できます。

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この研究は、医学研究評議会、カナダ自然科学工学研究評議会からの補助金、およびカナダ脳卒中ネットワークによってサポートされていました。 GAMは、医学研究のためのアルバータヘリテージ財団によってサポートされていました。

ラダーのラング歩行試験装置 。メッツとWhishaw、試験装置を歩く水平ラダーのラングは、ラングの間に1cmの最小距離（図1を参照して床を作成するために挿入できる透明なプレキシグラスと金属のラング（3 mm径）、製側壁で構成され、2003）。側壁は長さ1 m、19センチの高さ横木の高さから測定。ラダーはニュートラルスタートケージと終了時に避難所（ホームケージ）で地上30センチ上昇した。動物が訓練中に慣れていたため、装置の高度は、不安を引き起こす可能性は低いでした。路地の幅は、それが周りの回転から動物を防ぐために、動物より約1cm幅になるように、動物の大きさに調整した。 タスクの難易度は、金属のラングの位置を変えることによって変更されました。ラングの規則的なパターンは、動物はいくつかのトレーニングセッションを介してパターンを学習し、ラングの位置（図1、パターン）を予測することができました。裁判から裁判に変更された不規則なパターンは、パターン（図1、パターンB）の学習から動物を防いだ。規則的な配列の場合、ラングは、2 cmの間隔を置いていた。不規則なパターンの場合は、ラングの距離は1〜5 cmに体系的に変化した。不規則なラングパターンの五のテンプレートは、同じパターンが（結果を参照のこと）、テストの難易度を標準化し、結果の比較可能性を高めるためにすべての動物に適用されたように、使用されていました。 Videorecording カメラ（Canovision、キヤノン株式会社）はわずかに腹側の角度に配置されたので、すべての四肢の位置を同時に記録することができます。 2000秒 - シャッタースピードを500に設定されていましたvideorecordingsは、30 F /秒でフレームごとの分析を用いて分析した。 行動訓練とテストの分析動物は自分のホームケージに到達するための中立的なケージから梯子を横断するように訓練された、同腹子とホームケージは歩くために正の強化を提供するため。すべての動物は同じ方向にラダーを交差させた。それ以上の補強は、はしごを渡る動物をやる気にさせるための指定されませんでした。すべての動物は訓練され、セッションごとに5回の試験を行った。 フットフォルトのスコア前肢と後肢の配置の定性的な評価は（メッツとWhishaw、2003）前述のようにフットフォルトのスコアリングシステムを用いて行った。分析は、ビデオ録画フレーム毎の検査によってなされた。各肢の唯一の連続的段階を分析した。したがって、停止またはフットフォールトなどの歩行の中断、および中断後の最初のステップの前に最後のステップは、採点されませんでした。はしごの最後に実行した最後のステップのサイクルは、得点から除外されました。肢の配置は、ミスが発生したラング間ラングと肢突起上肢の配置の点で採点した。 ラングの足や足の配置の種類は、（図2参照）、7カテゴリースケールを用いて評価された。ラング上で足や足の配置は、それらの位置と配置精度で発生したエラーに応じて評価された。 四肢が完全にラングを逃した時に合計ミス。0ポイントが与えられていた（0）、すなわち、それを触れていない、と秋が発生しました。秋深くに - との間のラングと体の姿勢とバランス立ち手足のように定義されていたが乱された。 （1）ディープスリップを。手足が最初にラング上に配置され、その後、時体重がオフ滑って落下を引き起こした。 （2）わずかなスリップ。手足がラング上に配置されたが、ときに体重負荷をオフに滑って、しかし秋になるも、歩行サイクルを中断しなかった。この場合、動物はバランスを維持し、協調歩行を継続することができた。 （3）交換。手足はラング上に配置されたが、それは体重負荷になる前に、それはすぐに解除し、別のラング上に配置されました。 （4）問題の修正。肢一ラングを目指したが、その後最初のものを触れることなく別のラング上に配置された。手足がラング上に配置されている場合あるいは、4得点を記録したと同じラング上に存在したまますぐに再配置されました。 （5）部分の配置を。肢は前肢またはヒールや後肢のつま先の手首または数字のいずれかとラング上に配置された。 （6）正しい配置を。肢の手のひらの中央部が全重量のサポートとラング上に配置されました。 別のエラーが同時に発生したとき、得点の最も低い記録した。例えば、足が（スコア1）最初のラングに配置し、同じステップ（スコア3）で別に配置して、ラングの合間に滑って落ちていた場合、1得点を記録した。 WH動物はすべての手足を再配置するまでに発生した秋の途中で、エラーを開始するだけ手足が評価されたと他の肢のどれも得点されなかった。 5件の試験のエラースコアは、分析のために平均した。 足の位置精度の分析（エラーの数） 各交差点でのエラーの数をカウントした。エラーがフットフォルトのスコアリングシステムに基づいて決定された。エラーが0、1点または2点のスコアを受け取った各肢の配置として定義され、エラーが足スリップまたは合計ミスのいずれかの種類を表す、すなわち。エラーやステップ数の数は、個別に各肢について記録した。これらのデータから、ステップごとの誤差の平均数は5件の試験のために計算して平均した。分析された第二定量的パラメータには、はしごのタスクの全体の長さを横断するために必要な平均時間でした。時間の測定は、動物がラダーに配置された後に開始し、それの全体の長さを歩いて始めた。動物が停止に費やされた時間は測定に含まれていませんでした。 前足桁得点前足桁のスコアは、前足がラング上で、その中央部（フットフォルトのスコアリングシステムで、すなわちスコア6）で正しく置かれたときに記録された。前足の桁がラングの周りに屈曲することができるか程度は（図2）三点尺度で評価された。スコアは、前肢がラング上に垂直に配置された、すなわち、最大の重量をサポートする位置に適用した。スコアは以下のように与えられた： （0）数字はおおよそ90度の角度でクローズ。 （1）数字はおおよそ45度の角度でクローズ。 （2）数字は、完全にラングの周りに屈曲。 5つのステップの得点を平均し、分析のために使用されていました。 図の説明文<img src="/files/ftp_upload/old/1204_2009_1_20_6/Fig 1 Grid.png" alt="図1" /> 図1は、。装置の具体的な測定と、frontolateralビューで試験装置を歩いて熟練したラダーのラングが示された。パターン、定期的なラングの配置、パターンB、不規則なラングアレンジメント：二つの異なるラングのパターンが本研究で使用されていた。不規則なラングの配置が連続する試行間で変化した。 <img src="/files/ftp_upload/old/1204_2009_1_20_7/Fig 2 (angle lines).png" alt="図2" /> 図。 （2）代表的な写真は、桁得点の3つのカテゴリを示す図。ときに全体重のサポートの前肢との関係で数字の角度に注意してください。

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<li>Z'Graggen, W. J., Metz, G. A. S., Kartje, G. L., Schwab, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+recovery+and+enhanced+ccrtico-fugal+plasticity+in+the+adult+rat+after+unilateral+pyramidal+tract+section+and+blockade+of+myelin-associated+neurite+growth+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Functional recovery and enhanced ccrtico-fugal plasticity in the adult rat after unilateral pyramidal tract section and blockade of myelin-associated neurite growth inhibitors.</a> J Neurosci. 18, 4744-4757 (1998).</li>
</ol>

本研究では、熟練した歩行、四肢の配置と四肢協調を評価するための新たなテストとして、タスクを歩いてラダーのラングを紹介します。タスクを歩いてラダーのラングは、熟練した歩行の定性及び定量分析を組み合わせることにより、運動機能の微妙な障害の間に差別をすることができます。ビデオの分析手順は、障害のより記述的なアカウントのために使用され、ラングを把握する際にこのホワイトペーパーで説明されているシンプルな評価スケールは、四肢の配置と桁の屈曲の誤りを明らかにすることができます。足音のエラーの数を数える定性的な解析は行われ、時間は、装置を通過する必要がありました。これらの措置は、足の位置決め精度と桁の使用の効率的かつ有効な検査を可能にする。 rotorodウォーキングのテスト、ビームの歩行、シリンダーテスト、および歩行解析、および床反力の解析（ミューア、2005）を含む歩行のテストの数があります。これらのテストのそれぞれは、行動分析のために有用フラグメント肢配置することができます。強度の数値は、しかしながら、現在の試験のプロトコルのためにあります。動物はモチベーションのための食料や水剥奪を必要と...

タスクを歩くラダーラング：スコアリングシステムとその実用化。

The Ladder Rung Walking Task: A Scoring System and its Practical Application.

/脳卒中、脊髄損傷、および他の神経変性疾患の動物モデルの開発の進捗状況は、運動機能の異なる側面を詳しく説明すると、運動能力の微妙な損失を決定するために高感度のテストを必要とします。テストの有効性と分解能を向上させるために、テストでは、運動機能の定性的および定量的な措置を許可し、回復期間中のパフォーマンスの変化に敏感でなければなりません。本研究では、同時に前肢と後肢機能の両方を測定するためにラットで熟練した歩行を評価するための新しいタスクを説明します。動物は、ラングの間隔が可変であり、定期的に変更されている水平方向のラダーに沿って歩くことが必要です。ラングの間隔の変化は、ラングの絶対および相対位置を学習から動物を防ぐなどの学習を通じて、障害を補うために動物の能力を最小限に抑えることができます。さらに、ラング間の間隔を変更すると、テストが長期試験で繰り返し使用することができます。メソッドは、協調、ステップ、置くこと四肢を含む前部と後肢のパフォーマンスの両方の定量的および定性的な説明は、両方に記載されている。また、代償的戦略の使用は失策または他の肢の紛失への対応の代償手順で示されます。

タスクを歩いてラダーのラングは、熟練した歩行を評価し、前肢と後肢、配置ステップ、および間四肢協調の両方を測定するための新しいテストです。

脳卒中、脊髄損傷、およびその他の神経変性疾患の動物モデル開発における進展には、...に対する高感度な試験が必要である。

ラダーラン walking taskは、熟練した歩行能力を評価し、前肢および後肢の配置、ステップ、および肢間協調性を測定するものです。装置は、長さ1m、高さ20cmの透明なプレキシガラス製の壁2枚で構成されており、底面から1cmの箇所に設置されています。1cm間隔で小さな穴が開けられています。長さ13cm、直径3mmの金属製ラングを、壁の底部に沿って等間隔または不等間隔に配置します。装置の壁は、テストに使用するラットのサイズに合わせて調整可能です。壁の間隔は、ラットが装置内で方向転換できないほど狭くする必要がありますが、ラットの自然な歩行動作を妨げるほど狭くしてはいけません。ラットの両側に 1 cm の隙間があれば十分です。ラングラダー装置の両端は、搬送用タブの上に設置します。一方の端には中性のスタート用タブがあり、もう一方の端にはラットにとって馴染みのあるホームタブが配置されています。ストレスレベルを低く抑えるため、被験体が移動を開始し、完了するまでに時間がかかる場合があります。少なくとも、ラットを無理に押したり、つついたりしてはいけません。動物に自分のペースで横断させることが望ましい。ラットが装置内で絶えず方向転換を繰り返す場合は、壁の間隔が広すぎる可能性がある。梯子の壁を狭めてもこの行動が改善されない場合は、試験者が横断チャネル内のラットの直後に手を置き、誤った歩行タスクとしてスコア付けを行うことができる。各足の横桟への設置に対して0から6までのスコアを割り当てる7段階の評価システムを考案しました。スコアの内容は、完全なミス（total miss）、深い滑落（deep slip）、軽微な滑落（slight slip）、置き直し（replacement）、修正（correction）、部分的な設置（partial placement）、そして正解の設置（correct Placement）の6段階です。完全なミスはスコア0となり、ラットが設置を試みた際に足が横桟に触れず、動物が落下した場合に適用されます。落下は、肢が横棒の間を通り抜け、身体の姿勢とバランスが崩れた状態と定義されます。4本の肢すべてが外れるケースは稀です。深い滑り（deep slip）は、肢が横棒に置かれたものの、荷重時に滑り落ちて落下した場合に発生します。4肢の深いスリップも稀です。軽いスリップは、足を横桟に置いた後に足が滑ったものの、歩行を妨げるほどの転倒には至らなかった場合に発生します。置き直しは、足を横桟に置いた後、荷重がかかる前に素早く別の横桟へ移動させた場合に発生します。コリクション（修正動作）とは、足が1つの段を狙ったものの、最初の段に触れることなく別の段に置かれた状態を指します。また、足が段に置かれた後、荷重がかかる前に素早く位置が修正された場合もコリクションとなります。この種のコリクションが後肢で起こることは稀です。不完全な接地は、前肢の手首または指先のみ、あるいは後肢のかかとと指先のみが梯子の段に置かれた場合に起こります。正しい接地とは、手のひらの中央が段の真上に位置している状態を指します。完全に荷重している状態で、1本の前肢と1本の後肢（通常は対側の後肢）が段に接触し、ラットの体重を完全に支えたときに、1回の歩行サイクルが発生したとみなされます。これらは実質的に4つの個別のステップで構成されており、前肢と後肢、続いて前肢と後肢という順になります。これにより、連続したステップのみがスコア化されるため、ラットが歩行リズムを確立することが可能になります。ラットがラダー上で停止した場合、停止前の最後のサイクルと停止後の最初のサイクルはスコアから除外されます。ラットがラダーの終端に達する前の最後のサイクルもスコアには含めません。それに伴い、他の足で発生したエラーは記録しません。ミスをした足が1回のサイクルを正常に完了するまで、スコアリングは再開しないでください。

the-ladder-rung-walking-task-scoring-system-its-practical

Research

JoVE Journal

Biology

生物学

ここでは、げっ歯類の正確なステッピングを定量化するためのプロトコルを提示します。皮質および脊椎中枢パターンジェネレータ信号は、閉塞した移動中に正確な足の配置に必要です。ここでは、正確なステップ行動を直接調べる新しい制約付き歩行タスクについて報告します。...

非対称遊歩道：非対称歩行研究のための新しい行動アッセイ

我々 はラットの運動皮質の微小電極注入が即時かつ持続的な運動障害を引き起こすことを示しています。方法が提案電極注入手術と罰金または総モーター機能の運動野への注入による損傷のための潜在的な変化を明らかにする 3...

ラット皮質運動野の微小電極注入による機能的障害を評価するためにテスト行動の齧歯動物

現在の研究の目的はラットにおける運動障害の定量化を自動化します。初期評価モデルでは、運動野の皮質内微小電極注入によるモータ損失を評価します。開発と簡単に適応可能なシンプルで、すぐに利用できるソフトウェアのコーディングを使用して追跡アルゴリズムの使用について報告します。...

トラッキング システムは、単純なすぐに利用できるソフトウェアを使用して新規の単一の動物の運動機能

この研究の目的は、高齢者のための敏捷性トレーニングプログラムを提示することです。このプログラムの実現可能性について説明し、ビデオイメージングによって示されるトレーニングプロトコルを説明します。...

地域に住む高齢者のためのアジリティラダーを用いたトレーニングプログラム

この論文は、運動制御障害のある脳卒中患者における二重運動課題歩行分析のためのプロトコルを具体的に提示します。...

脳卒中後の患者の歩行分析と評価のための運動デュアルタスク

坐骨神経クラッシュ傷害後のラットの行動検査用電池を介して運動行動評価のためのプロトコルを提供する。...

一方的坐骨神経クラッシュ傷害後のラットにおける運動行動の多因子的評価

本プロトコルは、動物モデルにおける静的および動的はしごを使用したレジスタンストレーニングおよびテストについて説明しています。...

動物モデルにおける静的および動的はしごを使用したレジスタンストレーニングと評価のためのプロトコルの多様性

この記事では、2つの標準的で迅速でローテクなバランステストを使用して、立位と歩行のバランス障害について人々をスクリーニングする手順について説明します。...

Romberg Testingによる立位バランスとタンデムウォーキングによる歩行バランスのスクリーニング

ここでは、最近開発された汎用性の高い動作テストであるラダービームテストのプロトコルを紹介します。この検査は、運動能力を評価する従来の行動検査と比較して、中枢神経系の甲状腺ホルモン作用の欠陥によって引き起こされる微妙な小脳性運動失調を検出できるという利点があります。...

甲状腺ホルモンが小脳機能に及ぼす影響を調査するための汎用性の高い行動法

この記事では、エラスムスラダーと呼ばれるデバイスを使用して、微細運動能力の非侵襲的で自動化された評価と、課題に対する適応的および連想的運動学習を可能にするプロトコルを紹介します。タスクの難易度を滴定して、重大な程度から微妙な程度までの運動障害を検出できます。...

エラスムス梯子を用いたマウスの微細運動学習と連想運動学習のモニタリング

このプロトコルは、マーカーレストレッドミルテストと深層学習駆動の多関節軌跡自動ラベリングを用いて、ラット後肢の運動学的評価パイプラインを構築し、再現可能な動きの定量化を可能にします。...

ラットにおける後肢の運動運動学の客観的定量化のための深層学習に基づく多関節同期追跡

学ぶラットのラダーラング歩行タスクによる熟練歩行評価法。前肢と後肢の協調性を測定し、神経学的運動機能評価の標準化手法として活用できます。

タスクを歩くラダーラング：スコアリングシステムとその実用化。

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