December 16th, 2010
ここでは、モチベーションを高めるために広範囲の訓練または剥奪を必要としない、天然に存在する動作時の桁移動を含む近位および遠位の両方前肢の機能の回復を検出することができる齧歯類の行動アッセイを説明します。
このビデオは、近位および遠位の転倒機能の回復を検出できるアーバインベイツとブレスナハンの転倒肢スケールまたはIBBを示しています。ラットは最初に試験環境に適応し、片側のC six SCIに従って観察されます。次に、動物は、一貫したサイズの2つの異なる形状のシリアルを食べながら記録されます。
ビデオは、関節の位置、物体のサポート、指の動き、握り方など、転倒した使用の特徴を評価するために使用され、さまざまな行動の特徴の存在がIBBスコアシートに記録されます。IBB は、怪我の重症度に敏感な一貫した回復パターンを示しています。さらに、IBBスケールは、正常な転倒機能に影響を与える他の種類の損傷後の回復を評価するために使用できます。
ただし、4 肢の回復のさまざまな側面に敏感ないくつかの行動アッセイと、頸髄損傷の実験モデルがあります。細かい運動制御と指の動きの回復に関する詳細な情報を提供する技術はほとんどありません。この方法は、近位および遠位の敵の四肢機能の回復における特定の軸索路の役割など、脊髄損傷からの回復に関する重要な質問に答えるのに役立つ可能性があります。
たとえば、rubrospinal tractまたはcorticospinal tracts。この技術の意味は、人間の治療にまで及びます。人間の脊髄損傷の大部分は頸部レベルで発生します。
さらに、頸髄損傷の患者にとって重要な優先事項は、手と腕の機能の回復です。したがって、近位および遠位前肢の機能を評価する結果測定が必要です。この方法は、脊髄損傷後の前肢の回復に関する洞察を提供しますが、脳卒中や末梢神経障害など、正常な前肢機能に影響を与える他のタイプの損傷にも適用できます。
この方法に不慣れな個人は、ラットが食事をしている間に評価するように求められる行動特性の数のために困難を感じるかもしれません。この方法のアイデアを最初に思いついたのは、脊髄損傷後の回復中にラットが食事をするのを見ていたときでした。この方法は、Ian Wisha氏や彼の共同研究者を含む他の研究者による先行研究に基づいています。
この方法の視覚的なデモンストレーションは、手足の動きの行動特性が非常に迅速に発生するため、手法の観察者を訓練するために採点される、または必要な行動のビデオ例として重要です。動物は、動物施設に到着したらすぐにシリアルの匂いと味にさらされて、この食品を食べることに慣れる必要があります。また、動物は試験環境に適応させる必要があります。
パースペックスまたはプレキシガラスのシリンダーは、ラットをその中に置く前に、床のシリンダーにいくつかのシリアルを置きます。過度のグルーミング、排尿、排便、飛び跳ねはすべて、動物がストレスを感じており、順応により多くの時間が必要であることを示しています。動物が試験環境にうまく適応したら、次のステップでは、撮影中に動物がシリアルを食べている様子をビデオで録画します。
動物は食事中に位置がずれる可能性が高いため、ビデオカメラを保持するのが最善です。動物が球形全体とドーナツ型のシリアルを食べているところを撮影します。必要な動きは形状によって異なり、最良の評価には両方のシーケンスを観察することが含まれます。スコアシートに形状された各ピースのデータを別々に収集し、スコアを組み合わせて、負傷後のその日のそのラットの全体的なスコアを作成します。
それでは、ビデオを評価するためのヒントをいくつか見てみましょう。動物の落下機能の評価は、動物がシリアルを食べ始めるとすぐに開始し、シリアルを食べるとすぐに停止する必要があります。評価は、食事を開始する前に、サイズと形状が一貫した球形およびドーナツ型のシリアルでのみ行う必要があります。
動物は、評価のためのテストの前に、負傷したラットがすぐに食べることができ、主要な行動の発生率を見逃す可能性がある場合でも、ビデオの速度を元の速度の少なくとも半分に遅くすることを強くお勧めします。これは、QuickTimeやWindows Media Playerなどのプログラムで動物を観察しながら実現できます。IBBスコアシートを使用して、これから概説する次の行動特性の存在に注意してください。
ラットは、肘が160度以上の角度でまっすぐに保持され、肘が160度未満の角度で曲げられる部分的に曲げられる延長時間の50%以上が発生する摂食段階で肘が想定する最も一般的な位置である優勢な肘の位置について評価されます。 しかし、肘が90度未満の角度で曲げられる場合、90度以上は完全に屈曲します。ラットは、障害のある転倒肢の肩や肘によって行われる動きである近位転倒運動について評価されます。この動きは、肩や肘の動きがない、肩や肘の動きがない、障害のある落下肢の動きがない場合、3分の1未満の動きがある場合、肩や肘の関節の範囲は、肩や肘の関節のけいれんや肩をすくめる範囲が、肩や肘の関節の範囲の半分以上であるこのカテゴリに分類されます。
回復初期には、これらの動きは数多くあり、不安定になる可能性があります。ラットは、四肢の障害のあるボラ以外の表面を使用してシリアル片を安定させる能力について評価されます。そうすることで、ラットはそれを食べるのを助ける位置に維持しています。
支持者として機能する可能性のある四肢の領域は、手首の上の前腕、手首または指の背部であり、食事段階では非VLA支持体がない場合です。オブジェクトの非Aサポートが食事フェーズ中に発生するものもありますが、オブジェクトの非VOAサポートがほぼ常にまたは常に食事フェーズ中に発生する場合、常にほとんど常に発生するわけではありません。ラットが優勢なFOPO位置について評価される時間の95〜100%、これは、指が約90度の関節角度で拳を曲げて保持する、クラブベッド、固定、屈曲した食事中の50%以上の時間で指が想定する位置です。
拡張非適応性 桁が160度以上の角度で延長され、保持された物体の形状に適合しない場合、部分的に曲げられた適応性、桁が部分的に曲げられ、物体の形状に適合します。ラットは、障害のあるfopoのvola表面を使用してシリアルピースを安定させる能力であり、そうすることで、食事中にPOのvola表面でのサポートがない場合、または時間の5%未満で食事を助ける位置に維持する能力である接触volaサポートについて評価されます。注ぐためののvola表面を持つオブジェクトの支持が食事中に発生するが、常にまたは時間の95%未満ではなく、ほとんどの場合、fopoのvola表面を持つオブジェクトの支持は、食事中にほぼ常にまたは常に、または時間の95〜100%発生します。
ラットは、食事中の毛穴の障害のある人の手首の動きの存在について評価されます。vola サポートが確立されると、PO の障害とシリアルの障害者との間に接触がない場合に発生するリスクの動きはスコアリングされません。これらのスコアリングされた動きは、どの方向にも発生する可能性があります。
たとえば、背側から腹側への方向、または内側から外側への方向の場合、可能なスコアには「はい」または「いいえ」が含まれます。この行動でラットが「はい」とカウントされるためには、少なくとも1回の手首の動きが必要です。ラットは、障害のない前肢の成功した操作運動と同期し、シリアルの適切な操作に寄与する、障害のある前肢によって行われた動きについて評価されます。
障害のある落下肢による連続調整が行われない場合、肩や肘、または四肢の手首による動きがあり、fopoとシリアルとの間の接触が完全に失われる場合、誇張されていません。これらの発生率は短く、典型的には、障害のあるfopoのvol表面を持つシリアルの成功した操作運動の直前に発生し、食事中にfopoとシリアルとの間の接触を失うことなく発生する、障害のある落下肢の肩およびまたは肘およびまたは手首による動きがあります。 ラットは、食事中に個々の指によって行われた動きの存在について評価されます。これらの動きは、非接触または非接触運動のための接触操作のいずれかです。
指の動きは発生しますが、接触操作の動きのためにシリアルと接触することはありません。数字の動きは、オブジェクトと数字のvola接触をもたらすことが発生し、そうすることで、シリアル可能なスコアの操作に貢献します単にはいまたはいいえが含まれます。ラットは、50%以上の時間で発生する摂食期に使用される最も一般的な把持技術について評価されます。
いくつかの把持方法が存在しますが、最も一般的なのは、パイナー、フック、および全体把持です。ラットが使用する把持技術は、シリアルピースのサイズと形状によってステレオタイプです。可能なスコアには、摂食段階でシリアル片を支え制御するために傷害前に使用された方法に代わる把持方法が一貫して使用されている場合、時には正常である場合、摂食相中にシリアル片を支え制御するために傷害前に使用された把持方法の使用が一貫していない異常が含まれ、ほとんどの場合正常です。
負傷前に使用された把持方法が一貫して使用されている場合、食事段階でシリアルピースをサポートおよび制御します。マスターされた撮影が5分から10分で完了できるようになると、ビデオの速度を落としたり、曖昧な動作を時々再調査したりする必要があるため、評価と採点にもう少し時間が必要になります。この手順を試みている間、ラットがシリアルの完全な部分を食べているところを撮影し、ラットが正確に判断できるようにクローズアップと焦点を合わせて撮影することを覚えておくことが重要ですこの手順に続いて、病変部位の組織学的分析は、どの軸索またはどのニューロン細胞集団がその発達後の動きの主要な特徴の回復に重要であるかなどの追加の質問に答えるために行うことができます。
この技術は、脊髄損傷の分野の研究者が近位および遠位の前肢の回復とげっ歯類を調査し、それを霊長類と人々の回復に関連付けるのに役立ちます。このビデオを見た後、動物が撮影されている間にテスト環境で食事をするように訓練する方法をよく理解し、さまざまな行動特性を特定し、IBBスコアシートを使用してそれらを書き留め、スコアを割り当てることができるようにする必要があります。
この記事では、自然な行動中に近位および遠位の前肢機能の回復を検出する、アーバイン・ベーツ・アンド・ブレスナハンの落下前肢スケール(IBB)というげっ歯類の行動アッセイについて説明します。この方法は最小限の訓練で済み、脊髄損傷後のラットの微細な運動制御と指の動きを評価します。
Assessing proximal and distal forelimb recovery is critical for evaluating neuroprotective and regenerative therapies in preclinical spinal cord injury models. The IBB scale provides quantitative, behaviorally relevant readouts that support target validation and mechanistic de-risking by linking axonal tract integrity to functional motor outcomes. This enables predictive confidence in lead identification and portfolio triage for CNS repair programs.
The IBB scale fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, offering a functional bridge between molecular mechanisms and motor outcomes.