파킨슨병의 유전적 쥐 모델에서 보행 분석을 위한 RatWalker 시스템 적용

여기에서는 쥐의 증가된 크기와 무게를 수용하기 위해 MouseWalker 장치를 재설계하여 구축된 RatWalker 시스템에 대해 설명합니다. 이 시스템은 좌절된 전체 내부 반사(FTIR), 고속 비디오 캡처 및 오픈 액세스 분석 소프트웨어를 사용하여 보행 매개변수를 추적하고 정량화합니다.

이 방법을 사용하면 보행 매개 변수의 차이를 재현 가능하게 정량화 할 수 있습니다. 보행 매개 변수는 자유롭게 걷는 설치류에서 평가할 수 있으며이 기술은 발을 잉크로 담그는 것과 같은 침습적 단계에 의존하지 않습니다. 절차를 시연하는 것은 벤 램버티 (Ben Lamberty)가 될 것입니다.

각 달리기가 시작되기 전에 산책로 끝에 홈 케이지를 배치하여 쥐가 산책로를 가로 지르는 긍정적 인 신호 역할을하는 것으로 시작하십시오. 실내 조명을 끕니다. 쥐가 플랫폼에 놓이기 몇 초 전에 카메라의 전원을 켜고 녹화를 시작하십시오.

인클로저를 설치 한 상태에서 쥐를 집 케이지 맞은 편 통로 끝에 놓고 강제로 통로를 가로 질러 걸을 수 있도록합니다. 동물이 통로의 종점에 도달하면 기록을 중지하십시오. 달리기 사이와 동물이 소변을 보거나 배변 한 후에는 70 % 에탄올과 비 마모성 수건을 사용하여 통로를 청소하십시오.

그런 다음 다른 동물을 도입하기 전에 에탄올이 증발하도록하십시오. 각 관찰 기간 동안 총 7 번 산책로를 통해 쥐를 달리고, 처음 3 번의 실행은 분석을 위해 통과 한 것으로 간주합니다. 동물이 그루밍, 일시 중지 또는 잘못된 움직임으로 인한 중단 없이 집 케이지 방향으로 4개 이상 연속 걸음을 내딛는 경우 달리기를 통과로 점수매기십시오.

보행 분석은 2 개월령의 수컷 야생형 및 Parkin DKO 쥐에 대해 수행되어 운동 학적 보행 분석을 사용하면 총 운동 문제가 나타나기 전에 미묘한 운동 장애를 발견 할 수 있는지 확인했습니다. DKO 쥐의 체중 증가에도 불구하고, 보행 표면에 가해지는 발 압력은 변경되지 않았다. 보행 속도의 함수로서 여러 보행 매개 변수를 평가 한 결과, 보행 속도와 걸음 길이는 야생형과 DKO 쥐간에 유사한 것으로 나타났습니다.

야생형과 DKO 쥐 사이의 변화는 느린 보행 속도에서 자세 단계와 스윙 지속 시간에서 분명해졌습니다. 다리가 자세 단계에 있는 스텝 사이클의 비율은 듀티 팩터였습니다. 듀티 팩터가 감소함에 따라 스탠스 단계보다 스윙 단계에서 더 많은 시간이 소요되었습니다.

또한, 야생형 동물에서는 속도가 증가함에 따라 스윙 속도가 증가했지만 DKO 쥐에서는 상관 관계가 둔화되었습니다. FTIR 보행 분석은 또한 자유롭게 걷는 쥐의 신체에 대한 각 다리의 자세 위상 추적 플롯을 만드는 데 사용되었습니다. 발 위치를 비교했을 때 AEP와 PEP의 상당한 변화가 관찰되었습니다.

몇몇 추가적인 파라미터는 야생형과 비교하여 DKO 래트에서 유의하게 변화되었다. DKO 쥐에서 왼쪽 및 오른쪽 뒷다리의 스윙 속도가 증가한 반면 왼쪽 및 오른쪽 뒷다리의 스윙 지속 시간은 감소했습니다. RatWalker와 관련된 카메라 위치를 포함한 일관된 장비 설정은 이 프로토콜의 성공적인 구현에 중요합니다.

이 프로토콜을 수행한 후, 동물은 필요한 임의의 추가 행동 또는 실험 종점에 사용할 수 있다. 예를 들어, 보행 변화는 조직 학적 변화와 상관 될 수 있습니다. 이 기술은 불안 및 우울증 모델과 같은 다른 비 PD 설치류 모델에서 보행을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.