Het beoordelen voorpoot Functie na Eenzijdige Baarmoederhalskanker SCI behulp Novel Taken: Limb Step-afwisseling, houdingsinstabiliteit en Pasta Handling

Het algemene doel van deze procedure is het beoordelen van functionele tekorten en het herstel na een letsel aan het cervicale ruggenmerg. Dit wordt bereikt door de dieren eerst te trainen om gewend te raken aan de hantering en de testomgeving. Vervolgens worden de ratten beoordeeld op hun vermogen tot afwisselend stappen met de ledematen.

Vervolgens worden de dieren getest op hun vermogen om te reageren op veranderingen in het zwaartepunt en om hun houding dienovereenkomstig aan te passen. Tot slot wordt de functie van de vier poten en vier ledematen geanalyseerd tijdens een taak voor fijne motoriek, waarbij de dieren pasta moeten eten. Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen die verschillen in het tekort na cervicaal dwarslaesie aantonen, waardoor dieren kunnen worden gegroepeerd op basis van hun functionele tekorten die correleren met hun anatomische verschillen.

Het belangrijkste voordeel van de hier beschreven methoden ten opzichte van andere bestaande methoden, zoals footprint gate-analyse, is dat ze veel eenvoudiger in gebruik zijn en geen dure apparatuur of software vereisen. Deze methoden bieden inzicht in het functionele herstel na letsel aan het ruggenmerg, maar ze kunnen ook worden gebruikt voor andere ziektebeelden, zoals de ziekte van Parkinson, beroertes of andere neurologische aandoeningen die leiden tot motorische uitval. De dieren die in deze studie worden gebruikt, hebben twee tot drie weken vóór de operatie een lateraal ruggenmergletsel op niveau C3-C4 opgelopen. Wen de dieren aan de hantering en aan de testomgeving, die bekleed is met schuurpapier om uitglijden, steunen of slepen van de vier ledematen te voorkomen.

De stapalternatietest van de vier ledematen bepaalt of het dier de voorpoten volledig gebruikt; deze test kan dagelijks worden uitgevoerd vóór aanvang, om er zeker van te zijn dat het dier stopt met worstelen en dat de spieren ontspannen zijn. Houd het dier vervolgens op een tafelblad in een stand waarbij alleen de voorpoten gewicht dragen, of in een kruiwagenpositie met het lichaam in een hoek van bijna 90 graden ten opzichte van de tafel. Zodra het dier ontspannen in uw handen lijkt, duwt u het dier naar voren om over het oppervlak van het tafelblad te bewegen.

Stel vast en noteer of de rat afwisselend gebruikmaakt van de voorpoten tijdens het bewegen over het oppervlak. Herhaal deze test ten minste tweemaal terwijl het dier met één hand wordt vastgehouden en vervolgens tweemaal terwijl het met de andere hand wordt vastgehouden.

Indien de rat succesvol stapalternatie heeft gedemonstreerd, voer de test opnieuw uit door een wachttijd van vijf seconden na de eerste stap in te voegen om te bepalen of het alternatiepatroon na een vertraging behouden blijft. Noteer de resultaten en leg deze vast op het scoreformulier. De test voor posturale instabiliteit onderzoekt de afstand die het dier moet afleggen met een stap van de voorpoot om het evenwicht te herstellen.

Net als bij de alternatietest moet het dier de spanning in de spieren loslaten voordat men begint op een tafelblad dat met schuurpapier is bedekt; laat het dier de kruiwagenpositie aannemen waarbij het lichaam in een hoek van bijna 90 graden ten opzichte van de tafel staat, fixeer één voorpoot lichtjes tegen de torso van het dier en lijn de neus uit met de nullijn zoals van bovenaf gezien.

Bepaal de nieuwe positie van de neus nadat de rat twee keer heeft gestapt en gebruik het gemiddelde van deze twee stappen als de afstand die nodig is om een stap te triggeren. Noteer de resultaten op het scoreblad voor de test voor posturale instabiliteit dat in het tekstprotocol wordt verstrekt. Test elk ledemaat vijf keer.

De pastahandelingstest meet de tijd die nodig is om een standaard stukje pasta te eten en de voorkeur van de poot tijdens elke sessie. Geef de rat één tot twee weken voor de operatie elke dag vijf tot zes stukjes dunne spaghetti van 4,0 centimeter in de thuiskooi om het dier voor te bereiden op de nulmetingen. Plaats de rat vervolgens in een testkamer en leg de stukjes pasta aan de voorzijde van de kamer, waar het gebruik van de voorpoten gemakkelijk kan worden geobserveerd. Noteer daarna de tijd die nodig is om elk stukje pasta te eten.

Laat het dier per sessie ten minste drie stukjes eten. Als het dier pauzeert tijdens het eten, wordt de tijdmeting dan gepauzeerd. Start de tijdmeting opnieuw zodra het dier weer begint met eten.

Zodra de rat gedurende ten minste drie dagen tijdens de training een consistente tijd voor het eten van pasta heeft laten zien, is het dier klaar voor de baseline-meting om gegevens te verzamelen. Plaats stukjes pasta op de vloer nabij de voorkant van de kamer met behulp van het bijgevoegde scoreblad voor de behandeling van pasta in het tekstprotocol. Registreer de tijd die de rat nodig heeft om een stukje pasta te eten, welke ledematen werden gebruikt en de posities van de ledematen, zoals hier wordt getoond met de forelimb step alternation test. Na een chirurgische dwarslaesie was slechts 50% van de dieren in staat om het gebruik van hun voorpoten af te wisselen, en 50% van de dieren die succesvol afwisselden kon dit doen na een vertraging van vijf seconden.

Het correleren van de bevindingen met anatomische studies onthulde dat de alternatoren een significant groter gebied van gespaard corticospinaal tract en dorsale kolom hebben aan de contralaterale zijde van de laesie, wat aangeeft dat de test voor alternatie van de voorpotstappen de ernst van de laesie cũng als wel als de unilateraliteit van de laesies kan voorspellen. Het gebruik van deze test maakt het mogelijk om groepen te scheiden op basis van laesie-ernst. Bijvoorbeeld, metingen van de locomotor-schaal voor vier ledematen kunnen worden gescheiden op basis van de ernst van de laesie voor duidelijkere resultaten.

Hier tonen de gegevens die zijn verzameld met de test voor posturale instabiliteit veranderingen aan in de ipsilaterale, lesionale en contralaterale ledematen na een dwarslaesie. Unilaterale letsels van het ruggenmerg kunnen veranderingen veroorzaken, niet alleen in het aangetaste of beïnvloede ledemaat, maar ook in het niet-aangetaste ledemaat. Het gebruik van de test voor posturale instabiliteit na een cervicale dwarslaesie toonde aan dat er een significant effect was van de status van het letsel.

Daarnaast was de verplaatsing van de ledemaat significant groter aan de ipsilaterale zijde van de letsels bij de gewonde dieren in vergelijking met de dieren die een sham-operatie ondergingen. Hoewel de verplaatsingsafstand van de contralaterale voorpoot veel korter was vergeleken met de sham-dieren, zoals in deze figuur wordt getoond op chronische tijdspunten na het letsel, deden zowel de sham-dieren als die uit de letselgroep er ongeveer even lang over om pasta te eten. Echter, terwijl zowel de sham-dieren als de alternerende dieren uit de letselgroep beide poten gebruikten om pasta te eten tijdens de testperiode, was een kleiner percentage van de ernstig gewonde niet-alternerende dieren in staat om hun ipsilaterale voorpoten te gebruiken om pasta te eten.

Deze tests kunnen in minder dan vijf minuten per rat worden uitgevoerd indien ze correct worden uitgevoerd. De hier beschreven gedragstests kunnen in combinatie met andere bestaande gedragstests worden gebruikt, zoals de foot fault cylinder paw preference-tests en de limb locomotive scale-tests, om de ipsilaterale en contralaterale ledemaatfunctie na letsel aan het cervicale ruggenmerg volledig te beoordelen.