Name: 神経変性疾患を持つマウスの年齢依存性運動障害の歩行分析 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 46 s
Description: 学ぶ 腹側面撮影に基づく運動学的歩行解析法を用いて、マウスモデルにおける神経変性の進行と運動協調性の変化を評価する方法です。高齢化に伴う運動障害の理解と治療戦略の改善に貢献します。

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Eni 社の動物施設については、繁殖と博士ヌーノ ライムンド原稿の有用なコメントのために動物の世話人に感謝いたします。イオ ミンは Emmy Noether 若手研究者賞および SFB-1190 (P02)、プロジェクト共同研究センター SFB-889 (プロジェクト A8) を通じてドイツ研究振興協会 (DFG) からの補助金によってサポートされている (1702/1)。ガイドライン作成は、神経科学、生物物理学、分子生命科学 (GGNB) のゲッティンゲン大学院フェローシップによってサポートされます。

ここで報告したすべての動物実験は動物福祉のためのヨーロッパの指針に基づいて実施される (2010/63/EU) Niedersächsisches Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (ラーベス)、登録番号 14 の承認で/1701。
1. 研究デザイン
<ol><li>動物の行動の仕事は、慎重な計画を必要とする実験を設計しながら次のパラメーターを検討します。<ol>
<li>グループごとに必要な動物の数です。<ol>
<li>(例えばパス、EDA、または GPower) 必要なグループのサイズを計算する統計ソフトウェアを使用します。 注: グループのサイズは、動物と表現型の重症度との相違に依存します。動歩行解析のためネズミの数は通常 10-20 グループごとであります。</li>
		</ol>
</li>
		<li>実験動物のセックス。<ol>
<li>動物の系統によって、実験に及ぼすエストロゲンのレベルを検討します。 注: 多くの行動研究は、実験に及ぼすエストロゲンの影響を避けるために男性に集中します。これらの影響は、動物の背景系統によってもっとまたはより少なく強い。</li>
			<li>男女が使用される場合、性の影響をテストし、必要があるときに独立して 2 つの男女を評価します。</li>
		</ol>
</li>
		<li>実験動物の時代。<ol>
<li>のみ 1 回限りのポイントが必要な場合は、大人動物 (2 ヶ月以上の年齢の方) を使用します。</li>
			<li>加齢とともにモーター動作の変更を検討するときは、いくつかの時間ポイントを選択します。最も早く可能な時間ポイントは 1 ヶ月、マウスは、母親から引き離されます。例えば、 1、2、または 3 か月ごと定期的に動物をテストします。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>動物の動作テストを実施する地元当局からの承認を申請します。</li>
	<li>実験動物の調達計画を立てます。<ol>
<li>繁殖計画を立てる、またはとき、実験開始日に十分な実験動物が利用できるようにタイムリーに動物のディストリビューターにお問い合わせください。</li>
		<li>新しい部屋の/設定、実験中に保持されている場合、1 週間の習慣になって動物を許可します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. ビデオ録画
注: 運動学的歩行分析の使用を示すためには、ここで市販イメージング システムとその付属のイメージング解析ソフトウェア (材料の表を参照) を使用します。
<ol><li>コンピューターと撮像素子のソフトウェアを起動します。</li>
	<li>ホームおり、観察してみるとバランスの重さによって健康状態とそれぞれの動物の幸福を決定します。</li>
	<li>必要に応じて、ブラシで動物の足に赤い指塗料を適用優しく。予備のきれいなケージで 〜 5 分間乾燥する塗料を許可します。 メモ: は、塗料は足と体のコントラストを高めるために動物の腹部を塗装しないでください。黒指塗料の修正のために便利を持っていると便利です。褐色の毛皮を持つ動物のため、この手順は必要またはケースの足が同定の入れ墨をされました。1 つの動物の足を描画するを選択した場合同じグループとコントロール グループのすべての動物は、同様に塗装する必要があります。</li>
	<li>装置の右上のパネルでトレッドミルの速度を設定します。1 つ以上の走行速度を適用する場合は、まず最も遅い速度から始めます。</li>
	<li>試験室に動物を配置 (商工会議所を閉じるとき、尾や足をクランプを避けるため)。チャンバー内に暗い布をカバーでき、各動物に 1-2 分を調整します。</li>
	<li>「オン」の位置にトレッドミル光ロータリー スイッチを回すことによって試験室でライト点灯します。トレッドミルのロータリー スイッチ、トレッドミルを開始する「転送」を撮像素子のソフトウェアで「レコード」ボタンをクリックします。 注: トレッドミルを実行中それが動物パフォーマンスを慎重に常に観察することが重要: 動物をトレッドミルの速度に追いつかない場合は、トレッドミルを直ちに停止または歩行に関連して非二次症状を示しています (などてんかん発作)。試験条件は、再調整する必要があります。</li>
	<li>安定走行に動物 (ないクイック エスケープの側面、前面、または背面に) 記録少なくとも 5 のトレッドミルを停止する前に s。撮像素子ソフトウェアを「停止」をクリックして録音を停止、トレッドミルのロータリー スイッチを「オフ」ポジションに向けます。 注: 動物の不安定な実行を避けるために立ちますいくつか秒間に実行できるようにするか (「フォワード」ではなく「逆」トレッドミルのロータリー スイッチを回す)、他の方向で実行するそれらを許可します。</li>
	<li>(分析に使用)、ビデオのセクションの開始と終点を設定することができますメニューを開きますイメージャ ソフトウェアで「処理」ボタンをクリックしてします。これを行うには、ビデオを移動する画面の下部にスライダーを使用します。</li>
	<li>始点または終点として現在の時間ポイントを選択するをクリックして"からフレーム #"および"to"それぞれ。一定の速度で安定して動作する動物の少なくとも 7 手順/足 (合計で 14 のステップ) が記載されていることを確認します。</li>
	<li>動物の個体識別、出生年月日、重量、およびセックスを入力します。コンピューターまたはサーバー上の目的の場所にデータを保存します。「カメラ」レコーディング インターフェイスに戻りますをクリックします。</li>
	<li>複数の実行速度は、記録する必要があります、手順 2.6 2.10 を目的の実行速度に。次のビデオを記録する前に赤いペンキがまだ前足で、それ以外の場合手順 2.3 に存在するを確認します。</li>
	<li>録音後、その家のケージに動物をリリースします。動物を削除すると、次の実験動物の準備に消毒剤と石鹸水とトレッドミル ベルトを徹底的にきれい。</li>
</ol>3. ビデオ処理
<ol><li>解析ソフトウェアを起動し、「勉強フォルダーを選択」をクリックして記録されたビデオのフォルダーを選択します。</li>
	<li>1 つのビデオ、またはいくつかのビデオ、連続して処理することができますをクリックして"go"を選択します。</li>
	<li>「再描画」関数を使用してマウスを実行している領域を選択このセクションは、マウスと白背景のみ含める必要があります。</li>
	<li>「逆」トレッドミル関数が以前に使用した場合は、選択"被験者の鼻は右側になるかどうかはチェックしてください >>>"ビデオの左右反転だけ左に実行している動物を分析するソフトウェアが設計されているので。「受け入れる」続行するをクリックします。</li>
	<li>「リフレッシュ」関数を使用して、既定のマスクを参照してくださいし、あしあとソフトウェアを検出します。 メモ: 左側の元のビデオが表示され、提案の足の印刷物の黒と白の画像は右側。</li>
	<li>分析のための動物の鼻の周りの赤い部分を除外マスクを変更する「長さ」と「幅」ボックスに値を入力します。色は、足と同様、その領域をマスキングしないと足と鼻の領域を誤って分類するソフトウェア可能性があります。</li>
	<li>調整スライダー「フィルター ノイズ」と「毛皮と暗いパッチをフィルター」黒と白の足の印刷を最適化します。~ 800-950 黒い動物のために、動物の正確な毛の色によって、茶色または白い動物のため 700 ~ 800 には、「ノイズ フィルター」のスライダーを設定します。設定が満足のいく「ok」を選択します。 注:「毛皮と暗いパッチをフィルター」スライダー依存方法「赤」の前足です。塗られた足の値は通常、約 100-120、非塗装の足の最高値は周り 50-100。これらの設定は、毛皮と、足の色の調整に依存する、すべての動物のために最適化する必要があります。印刷の黒と白の足として可能な限りほとんどのバック グラウンド ノイズと足の明確な表現が必要です。</li>
	<li>最初の調整を渡された 1 つまたは複数の動画を選択 (ラベルの付いた"@ @"ビデオの名の前に) これらのビデオの解析を開始する「行く」関数を選択。 注: 分析は、動画ごと 2-5 分します。この手順が実験者からの入力を必要としないので、一晩いくつかのビデオの解析を実行することが可能です。</li>
	<li>分析ビデオを選択 (ラベルの付いた"@")"go"をクリックしてそれぞれの独立した足 (歩行力学) を時間をかけてベルトとの接触 (cm2) 足エリアが画いてある今に注意してください。元のビデオと計算された足の選択範囲を印刷を比較、「動画再生」機能を使用します。</li>
	<li>次の (3) のツールを使用して、ソフトウェアによって小さな誤りを修正します。<ol>
<li>例えばソフトウェアが対応する足がベルトと接触してないのに、信号を記録するとき、間違った信号を削除するのには「正しい」のオプションを使用します。関連する領域を拡大表示するをクリックし、2 番目のクリックで削除するオブジェクトの左の枠と 3 番目をクリックすると右側の境界線をマークします。</li>
		<li>などにもかかわらず、足はベルトとの接触に、いくつかのフレームの信号を記録してないとき、2 つの信号を結合するのにには、「接続」オプションを使用します。一度をクリックして関連する領域を拡大表示し途中で結合する 2 つのオブジェクトをダブルクリックします。</li>
		<li>時間ポイントを分析から完全に削除するのに「削除」オプションを使用します。「正しい」または「接続」機能、例えば、左後肢足に左前肢足から信号が誤って記録されるときに間違いを修正できない場合にのみこのオプションを使用します。関連する領域を拡大表示するをクリックし、2 番目のクリックで削除する領域の左枠と 3 番目をクリックすると右側の境界線をマークします。 のみメモ: 小さな誤りを修正するツールを使用することがあります。(例えば、 1 つの足からの信号は非常に弱い場合) の組織的失敗を訂正できない: ビデオを解析から除外する必要があり、それぞれの動物の記録、可能なときに繰り返し。「動画再生」オプションは、「正しい」後は、もはや利用可能なノートでは、「接続」または「削除」オプションが使用されていますと編集ツールすべての 3 にリセットされます「元に戻す」ボタンをクリックしますします。</li>
	</ol>
</li>
	<li>「次に上肢」を選択 4 手足進むには最後の足の後「次の肢」をクリックするソフトウェア分析を完了し、、4 つスクリーンにこの動物の結果を示します。</li>
</ol>4. 歩行分析
<ol><li>1 つの実験からすべての動画を分析するときすべての動画を選択し、「結果を再編成」をクリックして結果 (スプレッドシート ファイル内のパラメーターの一覧) をエクスポートします。</li>
	<li>終了の"reorganized_stride_info"ファイルを開くし、このスプレッドシートに含まれていない情報を追加: グループ情報 (例えば遺伝子、治療)、年齢、および別に保存された動物の長さと幅の測定スプレッドシート ファイル終了"SFI_TFI_PFI_reorganized_stride_info"</li>
	<li>必要に応じて、動物の幅または長さを歩行パラメーターの正規化などSL 動物の長さと SW に動物の幅に。</li>
	<li>グループ、年齢、および走行速度で結果を並べ替える: すべてのこれらの条件を個別に分析します。 注: 年齢や実行速度は、同じグループ内で併用はできません。</li>
	<li>平均値、標準偏差、およびすべての実験条件の各パラメーターの平均値の標準誤差を計算します。</li>
	<li>実験デザインによると統計分析を行う、2 尾tを使用するなど-変異/扱った動物野生型 (WT) を比較するテスト/制御、または ANOVA のいくつかの独立したグループを比較します。</li>
	<li>一見まったく測定パラメーター: 良い結果を視覚化する各パラメーターをプロットすると便利です。任意のパラメーターの統計的な差異が存在する場合は、かどうか他の依存のパラメーターを適宜変更することを確認してください。 注: たとえば、SL は特定のテスト グループに大幅に減少した場合もこう高いストライド (走行速度が同じである) ので、その結果増加 SW (姿勢の安定性を維持する) ために。</li>
	<li>モデル、最も関連のあるおよび/またはヒトの疾患の観察に匹敵するパラメーターを選択します。プレゼンテーション、グループごとに代表的な動画を作成し、以来、微妙な歩容変更がビデオから明白ではない多くの場合、関連するパラメーターの読み出しを示すグラフでそれらを補完します。</li>
</ol>5. トラブルシューティング
注: いくつかの動物は、不安の表現型、特にマウス モデルもトレッドミル上で実行のような単純なタスクを実行する難しさがあります。下位の不安レベルを取ることができるし、実行を奨励する手順を次に示します。
<ol><li>慣れや肯定的な施行。<ol>
<li>最初のテストの前に 2 〜 3 日で試験室にマウスを置き、暗い布でカバー、ライトをオフのままにします。マウス 〜 5 分追加チョウの新しい環境や試験室にチョコレート/ナット バターを (例えばヌテッラ) 肯定的な連合を形成する可能性がありますので調整をしましょう。</li>
	</ol>
</li>
	<li>空気のパフ/リアの境界によって否定的な施行。<ol>
<li>マウスは空気のパフや、その背後にある運動好きではないと妨害から実行されます。実行をやる気にさせるには、穏やかな空気のパフや試験室は、試験室の前部の方にマウスを奨励するためのリアの境界を形成する柔軟なバーのリズミカルな動きを使用します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>起動が遅い。<ol>
<li>高速の実行速度をテストするとき低速でトレッドミルを起動し、目的のテスト条件に向かってトレッドミルの速度をゆっくり増加します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>自由な動きを最小限に抑えます。<ol>
<li>テスト部屋の長さは、前面と背面の 2 つの調節可能なバーによって制限されます。試験動物が走行速度を維持、着実に実行されない場合より安定した実行の結果を商工会議所の長さを制限します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>上記測定が成功しなかった場合は、次の日に実行を記録します。動物はまだ後 3 日間のテストを実行することを拒否、発見として記録し、さらにテストから動物を除外します。 注: 歩行分析の結果は、良い品質のビデオ録画に依存します。動画は慎重に記録されている場合、解析中に動画を除外する理由はないです。ビデオの品質が不足している場合明らかになる段階 3.6 デジタル足のプリントを作成するためのパラメーターが設定されているとき。足と鼻以外の部位が赤表示されます (例えば性器や腹部に指塗料マイメロディ周り不足している毛皮のため)、品質が大幅に低下します。3.6 のステップで調整できるだけ小さな問題を修正する、これは許容可能な信号/ノイズ比にビデオをもたらすことはできません、する場合、解析から除外する必要がありますビデオと記録が繰り返される必要があります。したがって、録音が実行された後すぐに動画を分析することをお勧めします。</li>
</ol>

<ol><li>Clarke, K. A., Still, lJ. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+analysis+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+and+Behavior%22%5BJournal%5D)">Gait analysis in the mouse.</a> Physiology and Behavior. 66, 723-729 (1999).</li>
<li>Kale, A., Amende, I., Meyer, G. P., Crabbe, J. C., Hampton, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ethanol%27s+effects+on+gait+dynamics+in+mice+investigated+by+ventral+plane+videography%5BTitle%5D)+AND+%22Alcohol+Clin+Exp+Res%22%5BJournal%5D)">Ethanol's effects on gait dynamics in mice investigated by ventral plane videography.</a> Alcohol Clin Exp Res. 28 (2), 1839-1848 (2004).</li>
<li>Amende, I., Kale, A., McCue, S., Glazier, S., Morgan, J. P., Hampton, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+dynamics+in+mouse+models+of+Parkinson%27s+disease+and+Huntington%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroeng+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Gait dynamics in mouse models of Parkinson's disease and Huntington's disease.</a> J Neuroeng Rehabil. 25, 2-20 (2005).</li>
<li>Herbin, M., Hackert, R., Gasc, J. P., Renous, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+parameters+of+treadmill+versus+overground+locomotion+in+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Gait parameters of treadmill versus overground locomotion in mouse.</a> Behavioural Brain Res. 181 (2), 173-179 (2007).</li>
<li>Powell, E., Anch, A. M., Dyche, J., Bloom, C., Richtert, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+splay+angle%3A+A+new+measure+for+assessing+neuromuscular+dysfunction+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">The splay angle: A new measure for assessing neuromuscular dysfunction in rats.</a> Physiol Behav. 67 (5), 819-821 (1999).</li>
<li>Blin, O., Ferrandez, A. M., Serratrice, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+of+gait+in+Parkinson+patients%3A+increased+variability+of+stride+length%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurol+Sci%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis of gait in Parkinson patients: increased variability of stride length.</a> J Neurol Sci. 98 (1), 91-97 (1990).</li>
<li>Švehlík, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+Analysis+in+Patients+With+Parkinson%27s+Disease+Off+Dopaminergic+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Gait Analysis in Patients With Parkinson's Disease Off Dopaminergic Therapy.</a> Arch Phys Med Rehabil. 90 (11), 1880-1886 (2009).</li>
<li>Roome, R. B., Vanderluit, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paw-dragging%3A+a+novel%2C+sensitive+analysis+of+the+mouse+cylinder+test%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Paw-dragging: a novel, sensitive analysis of the mouse cylinder test.</a> J Vis Exp. (98), e52701(2015).</li>
<li>Roiz Rde, M., Cacho, E. W., Pazinatto, M. M., Reis, J. G., Cliquet, A. Jr, Barasnevicius-Quagliato, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+analysis+comparing+Parkinson%27s+disease+with+healthy+elderly+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Arg+Neuropsiquiatr%22%5BJournal%5D)">Gait analysis comparing Parkinson's disease with healthy elderly subjects.</a> Arg Neuropsiquiatr. 68 (1), 81-86 (2010).</li>
<li>Wang, X. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+assessment+of+gait+and+neurochemical+correlation+in+a+classical+murine+model+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Quantitative assessment of gait and neurochemical correlation in a classical murine model of Parkinson's disease.</a> BMC Neurosci. 13, 142(2012).</li>
<li>Lao, C. L., Kuo, Y. H., Hsieh, Y. T., Chen, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intranasal+and+subcutaneous+administration+of+dopamine+D3+receptor+agonists+functionally+restores+nigrostriatal+dopamine+in+MPTP-treated+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotox+Res%22%5BJournal%5D)">Intranasal and subcutaneous administration of dopamine D3 receptor agonists functionally restores nigrostriatal dopamine in MPTP-treated mice.</a> Neurotox Res. 24 (4), 523-531 (2013).</li>
<li>Zhao, Q., Cai, D., Bai, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selegiline+rescues+gait+deficits+and+the+loss+of+dopaminergic+neurons+in+a+subacute+MPTP+mouse+model+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Selegiline rescues gait deficits and the loss of dopaminergic neurons in a subacute MPTP mouse model of Parkinson's disease.</a> Int J Mol Med. 32 (4), 883-891 (2013).</li>
<li>Murdoch, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endophilin-A+deficiency+induces+the+FoxO3a-Fbxo32+network+in+the+brain+and+causes+dysregulation+of+autophagy+and+the+ubiquitin-proteasome+system%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Endophilin-A deficiency induces the FoxO3a-Fbxo32 network in the brain and causes dysregulation of autophagy and the ubiquitin-proteasome system.</a> Cell Rep. 17 (4), 1071-1086 (2016).</li>
<li>Dai, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progression+of+Behavioral+and+CNS+Deficits+in+a+Viable+Murine+Model+of+Chronic+Neuronopathic+Gaucher+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Progression of Behavioral and CNS Deficits in a Viable Murine Model of Chronic Neuronopathic Gaucher Disease.</a> PLoS One. 11 (9), e0162367(2016).</li>
<li>Szalardy, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lack+of+age-related+clinical+progression+in+PGC-1%CE%B1-deficient+mice+-+implications+for+mitochondrial+encephalopathies%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Lack of age-related clinical progression in PGC-1α-deficient mice - implications for mitochondrial encephalopathies.</a> Behav Brain Res. , 272-281 (2016).</li>
<li>Rustay, N. R., Wahlsten, D., Crabbe, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+task+parameters+on+rotarod+performance+and+sensitivity+to+ethanol+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Influence of task parameters on rotarod performance and sensitivity to ethanol in mice.</a> Behavioural Brain Research. 141 (2), 237-249 (2003).</li>
<li>Majdak, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+mouse+model+of+ADHD+for+medication+development%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">A new mouse model of ADHD for medication development.</a> Sci Rep. 6, 39472(2016).</li>
<li>Ishige, A., Sasaki, H., Tabira, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+stress+impairs+rotarod+performance+in+rats%3A+implications+for+depressive+state%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior%22%5BJournal%5D)">Chronic stress impairs rotarod performance in rats: implications for depressive state.</a> Behavior. (1-2), 79-84 (2002).</li>
<li>Fukui, D., Kawakami, M., Matsumoto, T., Naiki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+enhances+gait+disturbance+induced+by+lumbar+disc+degeneration+in+rat%5BTitle%5D)+AND+%22European+Spine+Journal%22%5BJournal%5D)">Stress enhances gait disturbance induced by lumbar disc degeneration in rat.</a> European Spine Journal. 27 (1), 205-213 (2017).</li>
<li>Stuart, S., Galna, B., Delicato, L. S., Lord, S., Rochester, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+and+indirect+effects+of+attention+and+visual+function+on+gait+impairment+in+Parkinson%27s+disease%3A+influence+of+task+and+turning%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Direct and indirect effects of attention and visual function on gait impairment in Parkinson's disease: influence of task and turning.</a> Eur J Neuroscience. 46 (1), 1703-1716 (2017).</li>
<li>Milosevic, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recruitment+of+endophilin+to+clathrin+coated+pit+necks+is+required+for+efficient+vesicle+uncoating+after+fission%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Recruitment of endophilin to clathrin coated pit necks is required for efficient vesicle uncoating after fission.</a> Neuron. 72 (4), 587-601 (2011).</li>
<li>Shi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+glutathione+S-transferase+pi+as+a+protein+involved+in+Parkinson+disease+progression%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Pathol%22%5BJournal%5D)">Identification of glutathione S-transferase pi as a protein involved in Parkinson disease progression.</a> Am. J. Pathol. 175 (1), 54-65 (2009).</li>
<li>Arranz, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LRRK2+functions+in+synaptic+vesicle+endocytosis+through+a+kinase-dependent+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">LRRK2 functions in synaptic vesicle endocytosis through a kinase-dependent mechanism.</a> J. Cell Sci. 128, 541-552 (2015).</li>
<li>Quadri, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mutation+in+the+SYNJ1+gene+associated+with+autosomal+recessive%2C+early-onset+Parkinsonism%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Mutat%22%5BJournal%5D)">Mutation in the SYNJ1 gene associated with autosomal recessive, early-onset Parkinsonism.</a> Hum. Mutat. 34 (9), 1208-1215 (2013).</li>
<li>Krebs, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Sac1+domain+of+SYNJ1+identified+mutated+in+a+family+with+early-onset+progressive+Parkinsonism+with+generalized+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Mutat%22%5BJournal%5D)">The Sac1 domain of SYNJ1 identified mutated in a family with early-onset progressive Parkinsonism with generalized seizures.</a> Hum. Mutat. 34 (9), 1200-1207 (2013).</li>
<li>Edvardson, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+deleterious+mutation+in+DNAJC6+encoding+the+neuronal-specific+clathrin-uncoating+co-chaperone+auxilin%2C+is+associated+with+juvenile+parkinsonism%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">A deleterious mutation in DNAJC6 encoding the neuronal-specific clathrin-uncoating co-chaperone auxilin, is associated with juvenile parkinsonism.</a> PLoS ONE. 7 (5), e36458(2012).</li>
<li>Cao, M., Milosevic, I., Giovedi, S., De Camilli, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upregulation+of+parkin+in+endophilin+mutant+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+neurosci%22%5BJournal%5D)">Upregulation of parkin in endophilin mutant mice.</a> J neurosci. 34 (49), 16544-16549 (2014).</li>
<li>Cao, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parkinson+sac+domain+mutation+in+synaptojanin+1+impairs+clathrin+uncoating+at+synapses+and+triggers+dystrophic+changes+in+dopaminergic+axons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Parkinson sac domain mutation in synaptojanin 1 impairs clathrin uncoating at synapses and triggers dystrophic changes in dopaminergic axons.</a> Neuron. 93 (4), 882-896 (2017).</li>
<li>Farsad, K., Ringstad, N., Takei, K., Floyd, S. R., Rose, K., De Camilli, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+high+curvature+membranes+mediated+by+direct+endophilin+bilayer+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Generation of high curvature membranes mediated by direct endophilin bilayer interactions.</a> J. Cell Biol. 155, 193-200 (2001).</li>
<li>Ringstad, N., Nemoto, Y., De Camilli, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+SH3p4%2FSh3p8%2FSH3p13+protein+family%3A+binding+partners+for+synaptojanin+and+dynamin+via+a+Grb2-like+Src+homology+3+domain%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">The SH3p4/Sh3p8/SH3p13 protein family: binding partners for synaptojanin and dynamin via a Grb2-like Src homology 3 domain.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 94 (16), 8569-8574 (1997).</li>
<li>Ringstad, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endophilin%2FSH3p4+is+required+for+the+transition+from+early+to+late+stages+in+clathrin-mediated+synaptic+vesicle+endocytosis%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Endophilin/SH3p4 is required for the transition from early to late stages in clathrin-mediated synaptic vesicle endocytosis.</a> Neuron. 24 (1), 143-154 (1999).</li>
<li>Ringstad, N., Nemoto, Y., De Camilli, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+expression+of+endophilin+1+and+2+dimers+at+central+nervous+system+synapses%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Differential expression of endophilin 1 and 2 dimers at central nervous system synapses.</a> Biol. Chem. 276 (44), 40424-40430 (2001).</li>
<li>Verstreken, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endophilin+mutations+block+clathrin-mediated+endocytosis+but+not+neurotransmitter+release%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Endophilin mutations block clathrin-mediated endocytosis but not neurotransmitter release.</a> Cell. 109 (1), 101-112 (2002).</li>
<li>Boucrot, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endophilin+marks+and+controls+a+clathrin-independent+endocytic+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Endophilin marks and controls a clathrin-independent endocytic pathway.</a> Nature. 517, 460-465 (2015).</li>
<li>Takezawa, N., Mizuno, T., Seo, K., Kondo, M., Nakagawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+disturbances+related+to+dysfunction+of+the+cerebral+cortex+and+basal+ganglia%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Nerve%22%5BJournal%5D)">Gait disturbances related to dysfunction of the cerebral cortex and basal ganglia.</a> Brain Nerve. 62 (11), Article in Japanese 1193-1202 (2010).</li>
<li>Wahlsten, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWahlsten%2C+D+%22Mouse+Behavioral+Testing%3A+How+to+Use+Mice+in+Behavioral+Neuroscience%22">Mouse Behavioral Testing: How to Use Mice in Behavioral Neuroscience</a>. , Academic Press. (2010).</li>
<li>Guillot, T. S., Asress, S. A., Richardson, J. R., Glass, J. D., Miller, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treadmill+Gait+Analysis+Does+Not+Detect+Motor+Deficits+in+Animal+Models+of+Parkinson%27s+Disease+or+Amyotrophic+Lateral+Sclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mot+Behav%22%5BJournal%5D)">Treadmill Gait Analysis Does Not Detect Motor Deficits in Animal Models of Parkinson's Disease or Amyotrophic Lateral Sclerosis.</a> J Mot Behav. 40 (6), 568-577 (2008).</li>
<li>Hampton, T. G., Amende, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treadmill+gait+analysis+characterizes+gait+alterations+in+Parkinson%27s+disease+and+amyotrophic+lateral+sclerosis+mouse+models%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mot+Behav%22%5BJournal%5D)">Treadmill gait analysis characterizes gait alterations in Parkinson's disease and amyotrophic lateral sclerosis mouse models.</a> J Mot Behav. 42 (1), 1-4 (2010).</li>
<li>Glajch, K. E., Fleming, S. M., Surmeier, D. J., Osten, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensorimotor+assessment+of+the+unilateral+6-hydroxydopamine+mouse+model+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Sensorimotor assessment of the unilateral 6-hydroxydopamine mouse model of Parkinson's disease.</a> Behav Brain Res. 230 (2), 309-316 (2012).</li>
<li>Takayanagi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pelvic+axis-based+gait+analysis+for+ataxic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Pelvic axis-based gait analysis for ataxic mice.</a> J Neurosci Methods. 219 (1), 162-168 (2013).</li>
<li>Zhou, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+analysis+in+three+different+6-hydroxydopamine+rat+models+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Lett%22%5BJournal%5D)">Gait analysis in three different 6-hydroxydopamine rat models of Parkinson's disease.</a> Neurosci Lett. 584, 184-189 (2015).</li>
<li>Geldenhuys, W. J., Guseman, T. L., Pienaar, I. S., Dluzen, D. E., Young, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+biomechanical+analysis+of+gait+changes+in+the+MPTP+mouse+model+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">A novel biomechanical analysis of gait changes in the MPTP mouse model of Parkinson's disease.</a> PeerJ. 3, e1175(2015).</li>
<li>Baldwin, H. A., Koivula, P. P., Necarsulmer, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Step+Sequence+is+a+Critical+Gait+Parameter+of+Unilateral+6-OHDA+Parkinson%27s+Rat+Models%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Transplant%22%5BJournal%5D)">Step Sequence is a Critical Gait Parameter of Unilateral 6-OHDA Parkinson's Rat Models.</a> Cell Transplant. 26 (4), 659-667 (2017).</li>
<li>Carter, R. J., Morton, J., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+coordination+and+balance+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Motor coordination and balance in rodents.</a> Curr Protoc Neurosci. , Chapter 8: Unit 8.12 (2001).</li>
<li>Milosevic, I. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5807904/">Revisiting the Role of Clathrin-Mediated Endocytosis in Synaptic Vesicle Recycling.</a> Front Cell Neurosci. , (2018).</li>
</ol>

著者は競合する金銭的な利益を宣言しません。

神経変性疾患、特に PD 運動協調性は深刻な影響を受けるのような病気のためのモデルの特性評価に有用なアプローチは、運動の協調性を学ぶします。運動歩行分析の機能分析の助けを借りて、我々 は弱い神経変性とそれ故に比較的控えめな表現型歩行問題の発症で動物の歩行またはモデルの微妙な変化を識別できます。小さな歩行異常、重度の運動障害を含む神経変性疾患の様々 なモデルで表現型の広い範囲を与え、このメソッドは、動物の年齢と移動する能力に基づく歩行パラメーターを評価するために適しています。重度障害者の動物は、平面トレッドミル、上り坂を実行している以下の障害モデルを記録することができますまたは下り坂の高速での低速でウォーキング記録できます。これは、動物をなります overexerting なし歩行神経変性モデルとその littermate コントロールの違いを明らかにできます。
このプロトコルでは、マウスにおける加齢に伴う運動障害の開発を監視する VPI 法適合を示しています。複数の時点で試験の WT マウス、年齢が進むにつれてことができました年齢依存性歩行異常を識別し、どのように彼らは加齢とともに...

神経変性疾患の患者・家族・社会に深刻な負担を課すこと、平均寿命が上がるにつれて、関心が大きくなるし、世界の人口でエージングを続けます。神経変性疾患の最も一般的な症状の一つはバランスと機動性の問題です。したがって、特性 (例えば、齧歯動物) の哺乳類の老化運動行動のモデル、またはモデルの神経変性の表現型を示すが生体内で関連性を示す特定の動物モデルまたは治療する貴重なツール病気の症状を改善することを目指して治療します。神経変性疾患の治療にほぼすべてのアプローチは最終的に人間の臨床試験の開始前に動物モデルでのテストが必要です。したがって、一貫して年齢の進行に沿って病に関連した表現型を定量化するための in vitroモデルの可能性を示した、候補薬ができるようにするために使用できる信頼性の高い、再現可能な動作テストすることが重要です。生きている動物の表現型を効果的に改善します。
齧歯動物の運動行動評価の 1 つの側面は、VPI (また呼ばれる腹面ビデオ撮影)1,2で行うことができる運動歩行分析です。透明およびモーターを備えられたトレッドミル ベルト1,2,3,4の頂上に歩いて齧歯動物の下側の連続記録この確立されたメソッドを使用します。ビデオ フィード データの解析が動的にかつ確実に要約齧歯動物の歩行パターンでは、もともとケールらで定義されているすべての 4 つの手足の「デジタル足プリント」を作成します2 Amendeら3。
イメージングに基づく歩行分析の原則は、それぞれの個々 の足の時間をかけてトレッドミル ベルトと接触して手領域を測定することです。すべての姿勢は、足エリア (ブレーキの段階では) で、(推進中) 足の面積の減少の増加によって表されます。これは、信号が検出されない遊脚相が続きます。スイングやスタンス一緒にストライドを形成します。歩行ダイナミクスのパラメーターに加え、姿勢パラメーターは、記録したビデオから抽出できます。模範的なパラメーターと定義の表 1に掲げるとスタンス幅 (SW; 前部または後部足から吻尾軸までの複合距離) を含む、歩幅 (SL; 同じ足の 2 つの前進間の平均距離)、または足の配置角度 (吻尾軸に足の角度)。姿勢と歩行の動態データを許可 (姿勢パラメーターと複数のステップ変動) による動物のバランスと (歩行力学パラメーター) によって調整に関する結論を引き出す。運動失調係数 (SL 変動 [(最大で計算など、その他のパラメーターSL−min。SL) 意味する SL/])、後肢共有スタンス時間 (両後肢がベルトに接触している時間) または足ドラッグ (リフトオフの手による姿勢からベルトに足の総面積) も抽出することができます、様々 な神経変性 · ディ · 変更する報告されています。病モデル5,6,7,8 (表 1参照)。
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>パラメーター</td>
			<td>ユニット</td>
			<td>定義</td>
		</tr>
<tr>
<td>スイング ・ タイム</td>
			<td>ms</td>
			<td>足はベルトとの接触時間の期間</td>
		</tr>
<tr>
<td>立ち時間</td>
			<td>ms</td>
			<td>足はベルトとの接触時間</td>
		</tr>
<tr>
<td>% ブレーキ</td>
			<td>立ち時間の %</td>
			<td>姿勢の時間足、ブレーキの段階の割合</td>
		</tr>
<tr>
<td>% を推進します。</td>
			<td>立ち時間の %</td>
			<td>足は、推進段階スタンス時間の割合</td>
		</tr>
<tr>
<td>スタンス幅</td>
			<td>cm</td>
			<td>前部または後部足から吻尾軸までの距離合計</td>
		</tr>
<tr>
<td>ストライドの長さ</td>
			<td>cm</td>
			<td>同じ足の 2 つの前進間の平均距離</td>
		</tr>
<tr>
<td>ストライド</td>
			<td>前進/s</td>
			<td>1 秒あたりの完全な大またの数</td>
		</tr>
<tr>
<td>足の配置角度</td>
			<td>度</td>
			<td>動物の吻尾軸に関連して足の角度</td>
		</tr>
<tr>
<td>運動失調の係数</td>
			<td>a.u.</td>
			<td>SL [(max SL-min SL)/平均によって計算された SL 変動]</td>
		</tr>
<tr>
<td>% 共有姿勢</td>
			<td>スタンスの %</td>
			<td>後肢共有姿勢の時間;両後肢が同時にベルトと接触している時間</td>
		</tr>
<tr>
<td>足ドラッグ</td>
			<td>mm2
</td>
			<td>リフトオフの手による姿勢からベルトに足の総面積</td>
		</tr>
<tr>
<td>肢荷重</td>
			<td>cm2
</td>
			<td>最大ダ/dT;速報段階では足の変化の最大レート</td>
		</tr>
<tr>
<td>ステップ角度変動</td>
			<td>度</td>
			<td>後肢の間の角度の標準偏差は、SL と SW の関数として足します。</td>
		</tr>
</tbody></table>表 1。腹面イメージングによってテストすることができますキー歩行パラメーターの定義。
神経変性疾患モデルマウスの運動行動の評価は与えられた年齢での特定のモデルの表現型の重症度に応じて挑戦することができます。いくつか病気、最も目立つように PD を強力なモーター動作 (歩行) 赤字は、患者と動物モデルの両方。PD の 4 つの主症状の一つは加齢とともに進行し、PD9の初期の段階で既に重度の歩行障害のマニフェスト運動緩慢です。急性の PD モデル 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP) が奏効の齧歯動物の研究は既に VPI 歩行分析10、11,12を使用しています。しかし、このモデルの急性の性質を考えると、これらの研究は対処できません加齢に伴う運動障害の進行。いくつかの最近の研究はたとえば13,14,15, 加齢とともに病気の進行を理解することの関連性を強調して神経変性変化高齢マウスにおける歩行分析を行った.
運動障害に加えて神経変性疾患の動物モデルはしばしば検討タスクに焦点を当て問題を抱えるし、加齢と共に特に顕著な認知障害を示します。このような表現型はモーターの動作テストの結果に影響を与えます。すなわち、rotarod テスト16、運動障害を調べる最も広く使用されている試験の一つは、認知、注意、およびストレス17,18に依存します。モーターを備えられたトレッドミルの上を歩く意欲は、またこれらの要因によって異なります記録の読み出しを実行すると、標準的な機能であるし、これまで変更された認知の影響は小さい。ストレスと注意の影響は、全体的な実行能力ではなくスイング ・ スタンス時間の応力、および注意19、20SL のような特定のパラメーターで表示ことがあります。
運動学的歩行分析のアプローチをさらに齧歯動物モデルの課題を調整するオプションを持つことの利点を提供しています。調整可能な角度とスピードでトレッドミルにより、歩行速度 0.1 ~ 99.9 cm/s、重度の歩行障害を持つ齧歯類は遅い速度で実行することができますように (~ 10 cm/s)。高速走行速度で測定できる非障害動物 (30 - 40 cm/s)。テストの動物が一定の速度で実行することができるかどうかの観察は、それ自体で結果を提供します。さらに、齧歯類は、ゴニオメータの助けを借りて、希望の角度にトレッドミルを傾けることによってまたは加重そりをマウスまたはラットの後肢にアタッチすることにより減少、上下、傾斜を実行するさらに挑戦しました。
患者で変異が単一のタンパク質の多くの研究に加えて不良エンドサイトーシス プロセスと神経変性13,21,22、間のリンクの最近の増加の意識があります。 23,24,25,26,,2728。エンドフィリン A の減らされたレベルを持つモデルをマウス (今後エンドフィリン) 両方クラスリン依存性エンドサイトーシス13,21,の29,30,31の主要プレイヤー,32,33,45とクラスリン依存エンドサイトーシス34、神経変性を示し、自発運動13,21の年齢に依存して障害が判明しました。3 つの遺伝子をエンコード エンドフィリン蛋白質の家族: エンドフィリン エンドフィリン 2、1 とエンドフィリン 3。特に、エンドフィリン蛋白質の枯渇から生じる表現型は数によって大幅に異なりますエンドフィリン遺伝子13,21を不足しています。トリプル ノック アウト (KO) エンドフィリン遺伝子は致死が誕生と両方のエンドフィリン 1 と 2 失敗繁栄し、出産後 3 週間以内に死亡することがなくマウス後わずか数時間、3 つの endophilins のいずれかの単一の KO を示しています明白な表現型のテスト条件21。他エンドフィリン変異遺伝子は減らされた寿命を表示し、年齢13の増加と運動障害を開発します。例、エンドフィリン 1KO 2HT 3KO マウス表示歩行変化と運動協調性問題 (運動学的歩行分析と rotarod によってテスト) としての同腹子ながら、生後 3 か月ですでにエンドフィリン 1KO 2WT 3KO 動物表示重要です年齢13の 15 ヶ月間は運動協調性が減少します。これらのモデルにおける表現型の広大な多様性のため、識別し、さまざまな動物のモーター認知能力と時代に対応する課題を統合することができますテストを適用する必要です。ここでは、発症および神経変性変化 (すなわち、エンドフィリン変異体) を示すマウス モデルにおける運動障害の進行を評価する運動学的歩行分析に活用実験の手順を詳しく説明します。様々 な年齢や歩行障害の重要度が異なるで歩行パラメーターの測定が含まれます。

<table><tbody><tr><td>DigiGait</td><td>Mouse Specifics, Inc., Framingham, Massachusetts, USA</td><td></td><td>DigiGait Imagerおよび分析ソフトウェアは、ハードウェアに含まれています</td></tr><tr><td>不透明な毛布または暗い布</td><td></td><td></td>は、<td>動物の曝露/ストレスバランス</td></tr>の感覚を減らすためにテストチャンバーを覆います <tr><td></td><td>0.1 gの精度と少なくとも100 gの最大負荷</td><td></td><td></td></tr><tr><td>フィンガーペイント</td><td>、例えばKreulやStaedtler</td><td></td>は<td>、足と動物のコントラストを高めるためのものです。</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td>動物の<td>足</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr>に指の塗料を塗るための柔らかいブラシ 消毒<tr><td>剤、メリセプトールなどの洗浄用洗剤、または消毒用の70%エタノール</td><td>(B.ブラウン</td><td></td><td></td>など</tr></tbody></table>)

神経変性疾患を持つマウスの年齢依存性運動障害の歩行分析

Gait Analysis of Age-dependent Motor Impairments in Mice with Neurodegeneration

モーターの動作テストは齧歯動物モデルの機能的関連性を決定するために使用されますが、新しくをテストするこれらの動物の治療法を開発しました。具体的には、歩行解析により再収集病、筋萎縮性側アルツハイマー病 (AD)、パーキンソン病 (PD) など運動能力に影響を与える神経変性疾患を中心に、人間の患者で観察される関連する表現型外側硬化症 (ALS)、および他。この線に沿った初期の研究で歩行パラメーターの測定は骨の折れるとコントロールしにくい要因に依存して (例えば、走行速度、連続運転)。腹面イメージング (VPI) システムの開発では、齧歯動物でこのメソッドの運動行動の評価のための便利なツールを作って、大規模な歩行分析を実行することは不可能。ここでは、提案する神経変性; のマウス ・ モデルにおける運動障害の年齢依存進行を調べる運動学的歩行分析を使用する方法の詳細なプロトコルエンドフィリン、変性損傷が徐々 に年齢とともに増加の低下レベルでのマウスの行は例として使用されます。

運動学的歩行分析の使用を説明するために行った歩行分析いくつかエンドフィリン突然変異系統と同様に、時代の進展と WT c57bl/6 j マウスに市販の計測器とソフトウェアを使用して (テーブルを参照してくださいの材料)。このセットアップでは、透明なトレッドミルの下の高速カメラはマウス (図 1 a) の実行を記録します。ソフトウェアは、赤い色の足と白または黒の毛皮のコントラストを認識します。以来、私たちの実験動物は、暗い茶色の毛皮の色を持っていた、我々 は赤い指塗料とすべての科目の足を塗装しています。我々 は異なる実行速度で実験動物テスト: ウォーキング (10 cm/s)、(20 cm/s) を実行して、高速 (30 cm/s) を実行しています。接触面積と足が空気中とトレッドミル時間を測定しました。この情報から、歩行のリズム (例えば、スイング スタンス時間、ブレーキ/推進) や姿勢 (足角度、SWなど) を要約するパラメーターが (<st...

本研究で我々 は腹面が加齢マウス モデル (例えば、エンドフィリン突然変異体の神経変性の進行と同様、モーターの調整の微妙な変化を監視するイメージングに基づく運動歩行解析の使用方法を示すマウスの行)。

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. ...

この方法は、加齢に伴う歩行や運動異常の発症や進行、特に神経変性疾患のマウスモデルなど、老化・神経変性研究における重要な疑問に答えるのに役立ちます。このようなステータスの結果は、パーキンソン病や運動失調などの神経変性疾患の患者の運動障害について、より理解が深まることにつながっています。ビデオベースの歩行分析を使用する主な利点は、神経変性のマウスモデルにおける微妙な運動障害と重度の運動障害の両方を研究できることです。まず、各動物の健康状態を綿密に調べ、バランスで重み付けすることにより、動物の健康状態を判断します。ブラシで動物の足に赤いフィンガーペイントをやさしく塗ります。塗料が乾くまで、動物を予備の清潔なケージに入れます。次に、装置の右上のパネルでトレッドミルの速度を設定します。次に、動物を試験チャンバーに入れ、暗い布で覆って、各動物が1〜2分間調整できるようにします。トレッドミルライトロータリースイッチをオンの位置に回して、テストチャンバー内のライトをオンにします。作業中に動物を観察できるように、カバーを少し開きます。トレッドミルを約30秒間開始して、タスクが開始されようとしていることを動物に警告します。トレッドミルのロータリースイッチを前方に回して、トレッドミルを始動します。次に、イメージャーソフトウェアの[記録]ボタンをクリックします。動物が安定して走ったら、トレッドミルを停止する前に少なくとも5秒間記録します。イメージャーソフトウェアの[停止]をクリックして記録を停止し、トレッドミルロータリースイッチをオフの位置に戻します。次に、イメージャーソフトウェアの[編集]ボタンをクリックして、ビデオセクションの開始点と終了点を設定できるメニューを開きます。画面下部のスライダーを使用してビデオ内を移動します。現在の時点を始点または終点として選択するには、[フレーム番号から]と[終了]をそれぞれクリックします。セクションには、片足あたり少なくとも7ステップ、または動物が一定の速度で安定して走っている合計14ステップが含まれていることを確認してください。最後に、動物の識別情報、生年月日、体重、性別を入力します。コンピューターまたはサーバー上の目的の場所にデータを保存します。ビデオベースの歩行分析の原理は、個々の足の表面と接触している足の領域を経時的に測定することです。録画したビデオから、スイング時間、スタンス時間と幅、ストライドの長さ、周波数など、多くの歩行ダイナミクスと姿勢パラメータを抽出できます。運動失調係数や歩角の変動などの他の歩行特徴は、一次測定値から計算できます。ビデオ解析を開始するには、解析ソフトウェアを起動し、[スタディフォルダの選択]をクリックして、録画したビデオのあるフォルダを選択します。ビデオを 1 つ選択して [移動] をクリックします。再描画機能を使用して、マウスが実行されている領域を選択します。このセクションには、マウスと白い背景のみを含める必要があることに注意してください。次に、長さと幅のボックスに値を入力して、分析のために動物の鼻の周りの赤い領域を除外するマスクを変更します。スライダーを調整し、ノイズをフィルタリングし、毛皮と暗いパッチをフィルタリングして、黒と白の肉球プリントを最適化します。フィルターノイズスライダーを、動物の正確な毛皮の色に応じて、黒い動物の場合は800〜950、茶色または白い動物の場合は700〜800に設定し、[OK]を選択します。次に、最初の調整に合格したビデオを選択し、Go機能を選択してビデオの分析を開始します。次に、分析したビデオを選択し、[移動]をクリックします。各足のベルトと接触している足のプリント領域が、時間の経過とともに表示されるようになったことに注意してください。元のビデオと選択した領域の計算された足跡を比較するには、ビデオの再生機能を選択します。小さな間違いを修正するには、[修正]、[接続]、または [削除] オプションを使用します。間違った信号を削除するには、[修正] オプションを使用します。1 回クリックすると、関連する領域にズームインし、2 回目のクリックで削除するオブジェクトの左の境界線をマークし、3 回目のクリックで右の境界線をマークします。[接続] オプションを使用して、2 つの信号を結合します。一度クリックして関連する領域にズームインし、2つのオブジェクトの中央をダブルクリックして組み合わせます。[削除] オプションを使用して、解析からタイム ポイントを完全に削除します。1 回クリックすると、関連する領域にズームインし、2 回目のクリックで領域の左の境界線をマークし、3 回目のクリックで右側の境界線をマークします。次に、[Next Limb] を選択して 4 つのリムを進行します。最後の足の後にNext Limbをクリックすると、ソフトウェアは分析を完了し、動物の結果が4つの画面に表示されることに注意してください。最後に、1 つの実験のすべてのビデオが分析されたら、すべてのビデオを選択し、[結果の再編成] をクリックして結果をエクスポートします。約50の歩行パラメータが計算され、エクスポートされたファイルにリストされます。結果をグループ、年齢、走行速度で並べ替え、これらすべての条件を個別に分析します。加齢が進んだ野生型マウスの歩行解析では、正規化された動物の幅でのスタンスは加齢によって変化しないことが示されました。ただし、野生型の動物では、後肢のダブルサポートと四肢の負荷が年齢とともに増加します。さらに、試験されたすべての動物は1か月で秒速30メートルで走ることができますが、エンドフィリン変異体は加齢とともにランニング障害を発症します。さらに、エンドフィリン変異体では歩行リズムが損なわれます。例えば、エンドフィリン変異体では、マウスの老化に伴って推進時間が減少します。手順を試みるときは、最も重要なステップが元のビデオの録画であることを覚えておくことが重要です。その後の分析はすべて、高品質のビデオに依存します。歩行解析は、神経変性のマウスモデルにおける歩行と運動行動を分類するための有用な方法です。ただし、運動行動の一部の側面、たとえば筋力は、この方法では適切に評価されません。しかし、したがって、握力やビーム歩行などの他の運動動作テストのバッテリーを使用して、ビデオベースの歩行分析を補完するコマンドです。このビデオを見れば、加齢とともに運動障害を発症するマウスモデルで歩行解析を行う方法について十分に理解できるはずです。

gait-analysis-age-dependent-motor-impairments-mice-with

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

発生生物学

細かい運動神経の赤字は、バランスのビーム試験により評価することができます。ビームの性能は、ビームが走査される速度と回数ビーム上のマウスの滑りによって定量化される。...

バランスビームを用いてマウスにおける運動バランスとコーディネーションの評価

このビデオでは、マウスの歩行と運動協調を評価するためのフットプリントテスト手順と関連する分析について説明します。...

足跡解析による歩行評価:マウスの運動協調性試験法

矢状面における歩行の運動学的分析には、運動の実行方法に関する非常に正確な情報が得られます。マウスの自己免疫を介した脱髄を受けるため歩行障害を識別するためにこれらの技術の応用について述べる。これらのメソッドは、障害者の歩行の特徴他のマウス...

MOG35 55 を受ける c57bl/6 マウスの矢状面運動歩行解析による実験的自己免疫性脳脊髄炎

動物モデルでは神経因性の痛みの反応の正確な評価は、痛みの病気の病態を調査し、新しい鎮痛薬の開発に不可欠です。後肢足自動歩行解析システムによって齧歯動物の感覚機能は、機密かつ客観的手法を提案します。...

絞扼性損傷マウス自動歩行分析

フットプリント分析は、マウスの運動異常を定量化する研究者のためのデジタル化された歩行分析プログラムに代わる低コストの代替手段です。その速度、シンプルさ、縦方向の可能性のために、それはマウスモデルの行動表現型に最適です。...

神経筋疾患のマウスモデルの行動表現型に関する低コスト歩行分析

自動歩行分析は、末梢神経損傷および脊髄失調損傷のげっ歯類モデルにおける機能回復を評価するための実現可能なツールである。様々な実験モデルで運動機能を評価するために1つのセットアップしか必要としませんが、動物の細心の硬とソフトウェアの調整と訓練は非常に重要です。...

末梢神経または脊髄損傷を伴うげっ歯類の機能回復を評価する自動歩行分析

ここでは、ラットのサイズと重量の増加に対応するためにマウスウォーカー装置を再設計することによって構築されたラットウォーカーシステムについて説明します。このシステムは、フラストレーション全反射(FTIR)、高速ビデオキャプチャ、およびオープンアクセス分析ソフトウェアを使用して、歩行パラメータを追跡および定量化します。...

パーキンソン病の遺伝的ラットモデルにおける歩行解析のためのラットウォーカーシステムの適用

この原稿は、アンジェルマン症候群マウスモデルを検証するための再現性の高い行動テストのセットを提示します。...

アンジェルマン症候群モデルマウスの行動特性

MouseWalker(MW)ツールボックスを使用して自由に歩くマウスの自発運動パターンを定量的に記述するための実験パイプラインが提供されており、初期のビデオ録画や追跡から定量化後の分析まで、さまざまな結果が得られています。マウスの脊髄挫傷損傷モデルを用いて、MWシステムの有用性を実証した。...

MouseWalkerを用いた脊髄損傷マウスモデルにおける自発運動機能障害の定量化

現在の研究では、機械学習を使用して、TgF344-ADラットを含むげっ歯類モデルの運動障害を調べるための細かい運動行動テストについて説明しています。...

神経変性疾患の前臨床モデルにおける関節運動学を研究するための微細運動課題

学ぶ 腹側面撮影に基づく運動学的歩行解析法を用いて、マウスモデルにおける神経変性の進行と運動協調性の変化を評価する方法です。高齢化に伴う運動障害の理解と治療戦略の改善に貢献します。

神経変性疾患を持つマウスの年齢依存性運動障害の歩行分析

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