Name: ラットに到達熟練前肢の構造：運動評価尺度 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-08-08T04:38:00.000+00:00
Duration: 12 min 6 s
Description: 学ぶラットの熟練前肢到達スケールを用いた運動機能評価法。3点評価システムで前肢動作を定量化し、神経学的運動障害の評価に有用な標準化手法を確立する。

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カナダ自然科学工学研究評議会でサポートされている研究

実験は、食べ物のために達するとして到達するために使用される動きを撮影するためのトレーニングラットを伴います。 <ol><li>ロングエヴァンス実験用ラットは、穏やかに彼らは食物ペレットのために達することができる介してスロットを含むボックスに適応し、10日間のために食料を奪われている。 </li><li>トレーニングの約10日後にラットは一貫して到達つ足の優先順位を表示。 </li><li>遠大な行為は、速いシャッター速度を（1,000 F /秒）を使用して撮影され、fimingは視点の数から行われます。 </li><li>到達する行為は、フレームの再生ではフレームを使用して再生されます。 </li><li>動きは、添付のビデオで説明されています。 </li></ol>

<ol><li>Whishaw, I. Q., Pellis, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+structure+of+skilled+forelimb+reaching+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Bev.+Br.+Res%22%5BJournal%5D)">The structure of skilled forelimb reaching in the rat.</a> Bev. Br. Res. 41, 49-59 (1990).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Kolb, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWhishaw%2C+IQ+%22The+behavior+of+the+laboratory+rat%22">The behavior of the laboratory rat</a>. , Oxford Univ. Press. 162-170 (2005).</li>
</ol>

ラットの肢の使用の以前の研究では、エンドポイント、成功または失敗の観点から、またはターゲットに向かって足のデカルト軌道の面での動きを特徴付けている。本研究では、四肢のセグメント、他の身体部分とターゲット間の関係の面での動きを説明します。

ラットに到達熟練前肢の構造：運動評価尺度

The Structure of Skilled Forelimb Reaching in the Rat: A Movement Rating Scale

食べ物に手を伸ばすスキルが進化の古代の行為であり、げっ歯類と霊長類の姉妹クレードのものを含む多くの動物種、で表示されます。ビデオでは、軽度の食物を奪われているラットで食べ物に手を伸ばすのを繰り返す行為の撮影を可能にするテストの状況を説明します。ラットは、食べるため、その口の中でそれが握り、その後の場所その食品ペレットの持株ボックスのスロットを介して到達するために訓練される。到達は、四肢の近位駆動の動きが遠位四肢の動き、足をpronating食べ物を把握し、口に食べ物を解放するために使用されることにより、メインで行われます。各範囲は、少なくとも10前肢の動きと到達する行為は姿勢の調整によって促進されるに分かれています。動きのそれぞれが記載されているとの動きの例を表示する視点の数から与えられている。 3点尺度で評価の各動きの要素によって、範囲を定量化することができる。多くの研究が、運動皮質の損傷、大脳基底核、脳幹、脊髄を含めて、動きの要素は、モータシステムの損傷によって変更されることを明らかにした。動きはまた、パーキンソン病やハンチントン病を含むラットでモデル化できる神経疾患、に変更されます。したがって、評価尺度は、運動障害や神経再生と回復の効果を定量化するのに便利です。ラットのための遠大な行為は、ヒトとヒト以外の霊長類で表示されると非常に似ているため、規模は比較のために使用することができます。表示視点の数から。 3点尺度で評価の各動きの要素によって、範囲を定量化することができる。多くの研究が、運動皮質の損傷、大脳基底核、脳幹、脊髄を含めて、動きの要素は、モータシステムの損傷によって変更されることを明らかにした。動きはまた、パーキンソン病やハンチントン病を含むラットでモデル化できる神経疾患、に変更されます。したがって、評価尺度は、運動障害や神経再生と回復の効果を定量化するのに便利です。 動物実験は動物のケアに関するカナダの協議会の規定に従い、レスブリッジアニマルケア委員会の大学が定めるガイドラインおよび規則に従って行った。

熟練した遠大なスケールは、3点尺度で評価されるそれぞれの複合要素に食品の行為のための手で前足で動きを割ります。評価スケールは、通常のラット用に記載されており、神経運動障害の評価に向けて適用することができます。

食物を巧みに掴もうとするリーチング動作は、進化的に古い行動であり、齧歯類や...などの姉妹分枝を含む多くの動物種に見られます。

リーチ訓練を開始する前に、ラチェットに装置内でリーチする対象となる餌に慣れさせる必要があります。そのためには、リーチ訓練の2〜3日前から、少量の餌を動物のホームケージ内に導入します。トレーニングは、リーチングボックスのような新しい場所に導入されることから始まります。被験体は、既知の餌よりも未知の餌を食べ始めるまでにより長い時間を要します。ラットは通常、リーチングボックスでの最初のセッションを、周囲の探索とボックスへの慣らしに費やします。数個のペレットを、動物の舌が届く範囲内のリーチングトレイ上に配置します。セッション1の目的は、ラットに餌とその位置を慣れさせることであるため、舌を用いてリーチングしても問題ありません。テスト動物が餌に十分な関心を示した場合は、リーチングへの習熟を促しながら、前肢の使用を促すためにペレットをリーチングスロットからさらに遠ざけてもかまいません。リーチングの成功率を高め、前肢使用の好みを強化するために、トレイ上に多くのペレットを置くことは許容されます。前肢でのリーチングに対する明確な好みが確立されたら、リーチングトレイのくぼみを利用して、ラットがリーチできるペレットを2つだけに制限します。これにより、どちらの前肢が優位であるかを判断できます。利き手が確定したら、フードペレットを左右どちらかの棚に1つだけ配置し、ラットがその前足のみを使用するように制限します。セッション2の目的は、一貫性のある熟練したリーチング動作を形成させることです。そのため、リーチング用のくぼみにペレットを迅速に連続して配置します。このセッションではスコアリングは行いません。ステージ3の目的は、研究者が各リーチ動作を個別の観察可能なイベントとして分析できるように、ラットにリーチのパターンを形成させることです。研究者は、巧みな掌による操作だけでなく、全身の姿勢についても分析することを目的としているため、ラットが各リーチを個別の独立したイベントとして行うことが重要です。研究者は、ラットの自然な行動パターンを利用して、試験方法に適した望ましい行動を形成させます。リーチ動作を行った後（成功か失敗かに関わらず）、研究者はラットがケージの後方に戻るまで待機してから、次のフードペレットを配置します。試験動物は、ケージの後方に戻ることと食物による報酬をすぐに結びつけ、リーチの試行ごとにケージの後方に戻るようになります。訓練プロセスの初期段階では一部の個体に時間を要しますが、平均的な被験体は速やかにシェイピングによる行動に適応します。被験動物が餌ペレットをふらつかせたり落としたりした場合は、研究者は速やかにフードトレイからペレットを取り除きます。この手順により、1回ごとのリーチの成功に対する集中力を高め、冗長なリーチ動作を減少させることができます。ラットが十分な到達習熟度に達した後、追加の訓練によって報酬を得られない到達行動を最小限に抑えることができます。完全な到達シーケンスにおいて、ラットは通常、鼻で到達スロットを探索します。このセッションの目的は、餌ペレットの有無を識別するように動物を訓練することです。餌のペレットがない時にラットが近づいてクンクンと嗅いだり、手を伸ばしたりした場合、その行動は報酬を得られないものとなります。研究者は、被験体がケージの後方に移動した後に戻ってくるまで待たなければなりません。餌のペレットがないことを認識し、手を伸ばさない状態を指します。適切に訓練された動物は、ペレットが存在しない場合には手を伸ばしません。このステップでは、研究者による被験動物への忍耐が必要な場合もありますが、非常に短いセッションでも達成可能です。被験動物が、各リーチ動作後にケージの後方に帰り、各試行を明確に分離した個別のイベントとして一貫して遂行できるようになったら、研究者はベースライン能力に達した時期を判断するための非公式なスコアリングプロセスを開始する必要があります。ベースライン能力とは、被験動物のリーチスコアがプラトー（停滞状態）に達したことと定義されます。非公式のスコアリングセッションでは、10分間の制限時間は廃止され、代わりに10個および20個のペレットを用いたレジームが採用されます。各被験者に、ウォーミングアップとして10個のペレットを与え、その後にスコアリング用の20個のペレットを与えます。ペレットはあらかじめ配置しておくことが推奨されます。混乱を避けるため、通常、試験動物は8〜10回のトレーニングセッション後にベースラインの習熟度に達します。データ収集のための正式なスコアリングは、10〜14回のセッション後に開始することができます。「リーチ」とは、リーチングスロットを通過する前肢のあらゆる前進動作と定義されます。試行は、テスト動物がケージの後方に位置した状態で開始され、リーチングスロットへの接近と、それに続くリーチ動作で構成されます。リーチ動作の結果は、ヒット（成功）かミス（失敗）のいずれかになります。ミスとは、スロット内で前肢を動かしたが、ペレットを回収できなかったあらゆる動作と定義されます。ヒットは、動物がリーチ動作を行い、餌のペレットを正常に掴んで口まで運んだ場合に認められます。リーチが成功したと見なされるためには、ペレットが食べられていなければなりません。原則として、いくつかのスコアリング手順を用いることができます。最も寛容なスコアリング測定法であるメソッド1では、リーチは記録されません。必要とされる唯一の情報は、1回の試行で動物がペレットを獲得したかどうかです。方法2は、この手法における測定スキームの中で最も一般的なものです。動物のスコアにおけるヒットの総数を、動物が行ったリーチの総数で除して算出します。メソッド3は、測定スキームの中で最も要求水準が高いものです。この測定では、1回の試行中の1回のリーチで餌のターゲットを獲得した場合にのみ、ヒットとしてカウントされます。

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