新規タスクを使用した片側子宮頸SCI後前肢の機能を評価する：四肢ステップ交替、姿勢の不安定やパスタの取り扱い

この手順の全体的な目標は、頸髄損傷後の機能障害と回復を評価することです。これは、まず動物が取り扱い中や試験環境内で快適に過ごせるように訓練することによって達成されます。次に、ラットは、手足のステッピングを交互に行う能力について評価されます。

次に、動物が重心の変化に反応し、姿勢を適切に調整する能力がテストされます。最後に、4つの足と4つの手足の機能は、動物がパスタを食べることを必要とする細かい運動処理タスク中に分析されます。最終的には、頸髄損傷後の欠損の違いを示す結果を得ることができ、これにより、解剖学的差異と相関する機能障害に基づいて動物をグループ化することができます。

フットプリントゲート解析などの他の既存の方法と比較した場合の主な利点は、使用がはるかに簡単で、高価な機器やソフトウェアを必要としないことです。これらの方法は、脊髄損傷後の機能回復への洞察を提供しますが、パーキンソン病、脳卒中、または運動障害を引き起こす他の神経障害などの他の疾患モデルにも使用できます。動物をサンドペーパーで覆われた取り扱いと試験環境に順応させ、4本の手足が滑ったり、支えられたり、引きずられたりしないようにします。

四肢ステップ交代テストは、動物がすべてその前肢の使用を寄付するかどうかを決定し、このテストは開始前に毎日実行でき、動物が苦労を止め、その筋肉がリラックスしていることを確認します。次に、動物を前肢のテーブルの上に乗せて、体重を支える姿勢のみ、または体をテーブルに対して約90度にして手押し車の位置に置きます。動物があなたの手でリラックスしているように見えたら、動物を前方に押してテーブルトップの表面に沿って移動します。

ラットが表面を横切って移動しながら前肢を交互に使用するかどうかを判断して記録します。このテストを片手で保持しながら少なくとも2回、次に保持しながら2回繰り返します。一方、

ラットがステップ交代を成功裏に示した場合は、最初のステップの後に5秒間の待機を導入してテストを再度実行し、遅延後も交代のパターンが残っているかどうかを判断します。結果をメモし、スコアシートに記録します。姿勢不安定性テストは、動物が前肢で一歩踏み出してバランスを取り戻すのにかかる時間

交代テストと同様に、動物はサンドペーパーで覆われたテーブルトップを使用して開始する前に筋肉の緊張をほぐし、動物がテーブルに対してほぼ90度の角度で体を手押し車の位置に採用できるようにし、動物の胴体に対して1本の4本の手足を軽く拘束し、上から見たゼロラインに鼻を合わせます。次に、ラットを前方に動かします。これにより、動物の重心が移動し、バランスを取り戻すためのステップが刺激されます。

ラットが2回ステップした後の鼻の新しい位置を決定し、これら2つのステップの平均をステップをトリガーするために必要な距離として使用します。テキストプロトコルで提供される姿勢不安定性テストスコアシートに結果を記録します。各手足を5回テストします。

パスタの取り扱いテストでは、標準的なパスタを食べるのにかかる時間と、手術の1〜2週間前の各セッションで足の好みを測定し、ラットに4.0センチメートルの細いスパゲッティを毎日5〜6本与えます ホームケージ ベースライン測定の準備のために。次に、ラットを試験室に入れ、手足へのパスタの使用が容易に観察できるチャンバーの前面近くにパスタを置きます。次に、パスタの各部分を食べるのにかかる時間を記録します。

動物がセッションごとに少なくとも3個食べることを許可します。動物が食事中に一時停止した場合は、タイミングを一時停止します。また、動物が食事を再開するタイミングを再開します。

ラットが訓練中に少なくとも3日間一貫したパスタを食べる時間を示したら、動物はデータを収集するためのベースライン記録の準備ができており、テキストプロトコルで提供されるパスタハンドリングスコアシートを使用してチャンバーの前面近くの床にパスタ片を配置し、ラットがパスタを食べるのにかかる時間を記録します。 手足の for が使用され、ここに示されている手足の位置。前肢ステップ交互テストを使用します。外科的脊髄損傷後、動物の50%だけが前肢を交互に使用することができ、成功したオルタネーターの50%が5秒の遅延後に手足を交互に使用することができました。

この知見を解剖学的研究と相関させることで、オルタネーターは、病変側で温存された皮質脊柱と背柱の面積が有意に高いことが明らかになり、四肢ステップのオルタネーションテストが病変の重症度と病変の一方的な重症度を予測できることを示しています。このテストを使用すると、病変の重症度に基づいてグループを分離することができます。たとえば、4 肢の自発運動スケール測定を病変の重症度に基づいて分離して、より明確な結果を得ることができます。

ここでは、姿勢不安定性試験から収集されたデータは、脊髄損傷後の ips、病変、および対病変の四肢の変化を示しています。脊髄の片側性病変は、障害のある肢や患肢だけでなく、障害のない肢にも変化を引き起こす可能性があります。頸髄損傷後の姿勢不安定性試験を用いたところ、病変状態による影響が有意であることが示された。

また、四肢の変位については、損傷した動物のIPS病変側では、偽手術を受けた動物と比較して有意に長かった。この図に示すように、損傷後の慢性的な時点で、四肢の背筋病変の変位距離は偽動物に比べてはるかに短かったが、偽動物と病変群の動物の両方がパスタを食べるのに同様の時間を費やした。しかし、試験期間中、偽の動物と病変のあるオルタネーターの両方が両足を使ってパスタを食べた一方で、重傷を負った非オルタネーターのうち、パスタを食べるためにイプス病変の前肢を使うことができた人の割合は少なかった。

これらの試験は、正しく実施されれば、ラット1匹あたり5分以内に実施することができます。ここで説明する行動テストは、足の障害シリンダーの足の好みのテストや、動物のイプシー病変を完全に評価するための四肢運動車スケールテスト、および頸髄損傷後の四肢機能のコントラル病変など、他の既存の行動テストと組み合わせて使用できます。