Name: Ganganalyse leeftijd-afhankelijke Motor bijzondere waardeverminderingen in muizen met neurodegeneratie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 46 s
Description: Leer kinematiche ganganalyse voor het monitoren van motorische stoornissen bij muismodellen van neurodegeneratie. Deze methode helpt onderzoekers subtiele veranderingen in coördinatie en ziekteprogressie in kaart te brengen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Wij danken dierlijke verzorgers van de ENI dier faciliteit voor hulp bij het fokken, en Dr. Nuno Raimundo voor nuttige commentaren op het manuscript. I.M. wordt ondersteund door de subsidies uit de Duitse Research Foundation (DFG) dwars door onderzoek in samenwerkingsverband SFB-889 (project A8) en SFB-1190 (project P02) en de Emmy Noether Young Investigator Award (1702/1). C.M.R. wordt ondersteund door de fellowship van de Göttingen Onderzoekschool voor Neurowetenschappen, biofysica en moleculaire Biosciences (GGNB).

Alle dierproeven gemeld hier worden uitgevoerd volgens de Europese richtlijnen voor het welzijn van dieren (2010/63/EU), met goedkeuring door het Niedersächsisches Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES), registratienummer 14 / 1701.
1. studie ontwerp
<ol><li>Als dierlijk gedrag werk zorgvuldige planning vereist, overwegen de volgende parameters tijdens het ontwerpen van het experiment.<ol>
<li>Het aantal dieren per groep nodig.<ol>
<li>Gebruik een statistische software (bijvoorbeeld PASS, EDA of GPower) voor het berekenen van de grootte van de gewenste groep. Opmerking: De grootte van de groep is afhankelijk van de variatie tussen dieren en de ernst van het fenotype. Voor de kinematische ganganalyse is het aantal muizen meestal 10-20 per groep.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Geslacht van de proefdieren.<ol>
<li>Beschouw het effect van oestrogeen op het experiment, afhankelijk van de dierlijke stam. Opmerking: Veel gedrag studies richten zich op mannen om te voorkomen dat de invloed van oestrogeenniveaus op het experiment. Deze invloeden zijn min of meer sterk afhankelijk van de soort dierlijke achtergrond.</li>
			<li>Als beide geslachten zullen worden gebruikt, test voor seks invloed en evalueren van de twee geslachten onafhankelijk wanneer dat nodig is.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Leeftijd van de proefdieren.<ol>
<li>Het gebruik van volwassen dieren (2 maanden oud, of ouder) als alleen eenmalige punt nodig is.</li>
			<li>Selecteer verschillende tijdstippen wanneer verandering in gedrag van de motor met het bevorderen van de leeftijd moet worden bestudeerd. Het vroegst mogelijke tijdstip is 1 maand, na muizen worden gespeend van hun moeders. Test de dieren regelmatig, bijvoorbeeld om 1, 2 of 3 maanden.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Aanvragen vergunning bij de plaatselijke autoriteiten om dierlijk gedrag te testen.</li>
	<li>Maken plannen voor de aanschaf van de proefdieren.<ol>
<li>Maak een plan fokken of contacteer een dierlijke distributeur tijdig zodat genoeg proefdieren zijn beschikbaar op de dag wanneer de experimenten start.</li>
		<li>Toestaan dat de dieren gedurende één week koeien, als ze worden gehouden in een nieuwe ruimte/omgeving tijdens de experimenten.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. video-opname
Opmerking: Om te illustreren het gebruik van kinematische ganganalyse, hier een verkrijgbare imaging systeem met haar begeleidende beeldvorming en analysesoftware (Zie de Tabel van materialen) worden gebruikt.
<ol><li>Start de computer en de software van de imager.</li>
	<li>De gezondheidsstatus en het welzijn van elk dier bepalen door het observeren in haar kooi en wegen het op een evenwicht.</li>
	<li>Wanneer nodig, voorzichtig toepassing rode vinger verf op de poten van het dier met een borstel. Laat de verf drogen voor ~ 5 min in een vrije schone kooi. Opmerking: Voorkomen van het dier buik schilderen zoals de verf wordt gebruikt om het contrast tussen lichaam en poten. Het is handig om te hebben zwarte vinger verf handig voor correcties. Deze stap is nodig voor dieren met bruin bont, of in geval de poten hebben is getatoeëerd voor identificatie. Als gekozen om te schilderen van de poten van een dier, moeten alle dieren in de dezelfde groep en de controlegroep ook worden geschilderd.</li>
	<li>De snelheid van de loopband ingesteld op de hoogste juiste paneel van het apparaat; Als meer dan één rijsnelheid wordt vereffend, eerst met de traagste starten.</li>
	<li>Plaats het dier in de testkamer (Vermijd klemmen van de staart of poten bij het sluiten van de zaal). Bedek de zaal met een donker doek en toestaan van elk dier aan te passen voor 1-2 min.</li>
	<li>Het licht in de testkamer inschakelen door te draaien de loopband lichte draaischakelaar aan de "aan"-positie. Draai de draaiknop van de loopband te "doen" om te beginnen met de loopband, en klik vervolgens op "record" in de imager software. Opmerking: Hoewel de loopband wordt uitgevoerd, is het belangrijk om de prestaties van dieren observeren zorgvuldig en voortdurend: de loopband onmiddellijk stoppen als het dier niet bij kan met de snelheid van de loopband houden of geeft secundaire symptomen niet-verband houden met motoriek (b.v., epileptische aanvallen). Testen voorwaarden moet mogelijk worden aangepast.</li>
	<li>Wanneer het dier loopt stabiel (geen snelle ontsnapt aan de zijkanten, voorkant of achterkant), opnemen voor ten minste 5 s voordat de loopband wordt gestopt. Stop de opname door te klikken op "stop" op de imager software, en draai de loopband roterende schakelaar terug naar de "off" positie. Opmerking: Voorkom unstable werking van dieren kunnen het nuttig te laten lopen voor enkele seconden, of te laten uitvoeren in de andere richting (door te draaien aan de draaiknop van de loopband te "reverse" in plaats van "vooruit").</li>
	<li>Klik op de "verwerking" knop in de software van de imager om een menu waarin de begin- en het eindpunt van de video sectie (om te worden gebruikt voor analyse) kunnen worden ingesteld te openen. Om dit te doen, gebruik de schuifbalk aan de onderkant van het scherm om door de video te navigeren.</li>
	<li>Het punt van de huidige tijd als de begin- of eindpunt, klik "uit frame #" en "," respectievelijk. Zorg ervoor dat de sectie bevat ten minste 7 stappen/paw (14 stappen in totaal) van het dier met een constante snelheid stabiel.</li>
	<li>Geef de identificatie van dieren, geboortedatum, gewicht en geslacht. Sla de gegevens op een gewenste locatie op de computer of server. Klik op "camera" terug te keren naar de interface van de opname.</li>
	<li>Als meerdere loopsnelheden worden geregistreerd moeten, herhaalt u stappen 2.6-2.10 met de gewenste loopsnelheden. Voordat u gaat de volgende video opnemen, zorgen ervoor dat de rode verf nog steeds aanwezig op de poot, anders Herhaal stap 2.3.</li>
	<li>Na de opname laat het dier aan haar kooi. Na het verwijderen van een dier, de loopband gordel grondig reinigen met zeepsop gevolgd door ontsmettingsmiddel ter voorbereiding op de volgende proefdieren.</li>
</ol>3. video-verwerking
<ol><li>Start de analysesoftware en klik op "Selecteer studie map" om de map met de opgenomen video's te selecteren.</li>
	<li>Selecteer een video, of verschillende video's die worden opeenvolgend verwerkt, en klik op "go".</li>
	<li>De functie "herschrijven" Selecteer het gebied waar de muis wordt uitgevoerd; Dit gedeelte dient alleen de muis en de witte achtergrond.</li>
	<li>Als de functie "omgekeerde" loopband eerder gebruikt werd, kies "Check als certificaathouder neus aan uw rechterhand is >>>" spiegel van de video, omdat de software is ontworpen om te analyseren alleen dieren uitgevoerd naar links. Klik op "accepteren" om verder te gaan.</li>
	<li>Gebruik de functie "vernieuwen" om te zien van het standaard-masker en paw print die de software detecteert. Opmerking: De originele video wordt weergegeven aan de linkerkant en een zwart-wit beeld van de voorgestelde paw prints ligt aan de rechterkant.</li>
	<li>Voer waarden in de vakken van het "lengte" en "breedte" wijzigen van het masker dat uitsluit van het rode gebied rond de snuit van het dier voor analyse; Als de kleur vergelijkbaar met de poten is, niet maskeren dat gebied kan leiden tot de software per ongeluk de indeling van het gebied van de snuit als een poot.</li>
	<li>Pas de schuifregelaars "filter ruis" en "filter bont en donkere vlekken" voor het optimaliseren van de zwart-wit paw afdruk. Stel de schuifregelaar "filter ruis" ~ 800-950 voor zwarte dieren en ~ 700-800 voor bruine of witte dieren, afhankelijk van de exacte vacht kleur van het dier. Selecteer "ok" als de instellingen bevredigend zijn. Opmerking: De schuifregelaar "filter bont en donkere vlekken" hangt af van hoe "rode" de poot is. Voor de geschilderde poten, de waarde is meestal rond 100-120,- en voor niet geschilderde poten de beste waarde is rond 50-100. Deze instellingen zijn afhankelijk van de nuances van de kleur van de vacht en de poten, en moeten worden geoptimaliseerd voor elk dier. De zwarte en witte poot afdrukken moet duidelijk representaties van de poten met weinig achtergrondgeluid mogelijk.</li>
	<li>Selecteer één of meerdere video's die voorbij de eerste aanpassing (met het label "@@" vóór de naam van de video) en selecteer de "go" functie om te beginnen met de analyse van deze video's. Opmerking: De analyse duurt 2-5 min per video. Het is mogelijk om de analyse van verschillende video 's nachts omdat deze stap geen input van de experimentator vereist.</li>
	<li>Kies een geanalyseerde video (met het label "@@@") en klik op "go". Merk op dat het gebied van de poot (in cm2) in contact met de gordel na verloop van tijd (gait dynamics) voor elke afzonderlijke poot kan nu worden gezien. Om te vergelijken de originele video en de berekende paw print voor een geselecteerd gebied, de functie "play video".</li>
	<li>De volgende (drie) hulpprogramma's gebruiken om kleine fouten gemaakt door de software te verbeteren.<ol>
<li>Gebruik de "juiste" optie om te verwijderen van een verkeerd signaal, bijvoorbeeld wanneer de software een signaal, registreert hoewel de overeenkomstige poot niet in contact met de gordel. Klik eenmaal om te zoomen in het betrokken gebied, en de linkerrand van het object te verwijderen met de tweede klik en de juiste grens met een derde klik op markeren.</li>
		<li>Gebruik de optie "connect" om het combineren van twee signalen, bijvoorbeeld wanneer geen signaal wordt vastgelegd voor een paar frames, hoewel de poot in contact met de gordel is. Klik eenmaal om het inzoomen op het desbetreffende gebied en dubbelklik op in het midden van de twee objecten te combineren.</li>
		<li>Gebruik de optie "verwijderen" tijd punten van de analyse om volledig te verwijderen. Gebruik deze optie alleen als de fout niet kan worden opgelost met de "juiste" of "verbinden" functie, bijvoorbeeld wanneer een signaal van de linker voorpoot poot per ongeluk voor de linker hind-limb paw opgenomen is. Klik eenmaal om te zoomen in het betrokken gebied, en de linkerrand van het gebied te verwijderen met de tweede klik en de juiste grens met een derde klik op markeren. Opmerking: De instrumenten mag alleen worden gebruikt om kleine fouten; systematische fouten (bijvoorbeeld als het signaal van één poot uiterst zwak was) niet kan worden gecorrigeerd: de video moet worden uitgesloten van de analyse en de opname van het respectieve dier herhaald, indien mogelijk. Opmerking dat de optie "play video" niet langer beschikbaar na de "juiste is", "connect" of "verwijderen" optie is gebruikt, en te klikken op de knop "ongedaan maken" zal op beginstand zetten alle 3 bewerkingsgereedschappen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Selecteer "volgende ledematen" om door te gaan via de 4 ledematen; Wanneer "volgende ledemaat" wordt geklikt na de laatste poot, de software voltooit de analyse en toont de resultaten voor dit dier op 4 schermen.</li>
</ol>4. de ganganalyse
<ol><li>Wanneer alle video's van één experiment worden geanalyseerd, selecteert u alle video's en klik op 'opnieuw organiseren resultaten' voor het exporteren van de resultaten (een lijst met parameters in de spreadsheet-bestanden).</li>
	<li>Open het bestand met de laatste "reorganized_stride_info" en informatie die niet is opgenomen in dit werkblad toevoegen: informatie (b.v., genotype, behandeling), leeftijd en de metingen van dierlijke lengte en breedte die zijn opgeslagen in een andere groep spreadsheet-bestand met de laatste "SFI_TFI_PFI_reorganized_stride_info."</li>
	<li>Normaliseren van de parameters van de gang aan dierlijke breedte of lengte, waar nodig, bijvoorbeeld SL dierlijke lengte en SW aan dierlijke breedte.</li>
	<li>De resultaten sorteren op groep, leeftijd en rijsnelheid: zelfstandig analyseren van al deze voorwaarden. Opmerking: Verschillende leeftijden of loopsnelheden kunnen niet worden gecombineerd binnen een dezelfde groep.</li>
	<li>Bereken de (gemiddelde) waarden, de standaardafwijking en de standaardfout van het gemiddelde voor elke parameter voor alle proefomstandigheden.</li>
	<li>Statistische analyse volgens de proefopzet uitvoeren, bijvoorbeeld, het gebruik van een 2-tailed t-test vergelijken mutant/behandelde dier tot een wild-type (WT) / besturingselement of ANOVA om te vergelijken verschillende onafhankelijke groepen.</li>
	<li>Blik op alle gemeten parameters: het is handig om het plot van elke parameter om de resultaten beter te visualiseren. Als er statistische verschillen in een bepaalde parameter, controleren als andere afhankelijke parameters dienovereenkomstig veranderen. Opmerking: bijvoorbeeld, als de SL is sterk gedaald in een bepaalde test-groep, dit zal ook leiden tot een hoger pastempo (omdat de rijsnelheid hetzelfde is) en kan resulteren in een verhoogde SW (teneinde de stabiliteit van de houding).</li>
	<li>Selecteer parameters die het meest relevant zijn voor een model, en/of vergelijkbaar zijn met de opmerkingen in de ziekten bij de mens. Voor een presentatie, representatieve video's voor elke groep maken en hen aan te vullen door grafieken tonen de uitlezing voor de relevante parameters, aangezien subtiele gait veranderingen vaak niet duidelijk uit de video's zijn.</li>
</ol>5. problemen oplossen
Opmerking: Sommige dieren, vooral Muismodellen met een angst fenotype, kunnen moeilijkheden hebben bij zelfs een eenvoudige taak als lopen op een loopband uit te voeren. De volgende zijn de stappen die kunnen worden genomen naar lagere niveaus van angst en lopen aanmoedigen.
<ol><li>Gewenning en positieve handhaving.<ol>
<li>Ten minste 2-3 dagen vóór de eerste test, plaatst u de muisaanwijzer in de testkamer, bedek het met een donker doek en laat het licht uitgeschakeld. Laat de muis aan te passen aan de nieuwe omgeving voor ~ 5 min. toevoegen chow of chocolade/noten boter (bijvoorbeeld Nutella) aan de testkamer dus een positieve associatie kan worden gevormd.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Negatieve handhaving door lucht soezen/achterzijde rand.<ol>
<li>Muizen hou niet lucht soezen of een beweging achter hen, en de verstoring zal weglopen. Gebruik milde lucht soezen of ritmische beweging van de flexibele balk die de achterste begrenzing van de testkamer, ter bevordering van de muis te lopen naar het voorste deel van de testkamer vormt om hardlopen te motiveren.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Trage start.<ol>
<li>Bij het testen van snelle loopsnelheden, start de loopband met een lagere snelheid en dan langzaam verhogen de snelheid van de loopband naar de gewenste testen voorwaarde.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Het minimaliseren van vrij verkeer.<ol>
<li>De test kamer lengte wordt beperkt door twee verstelbare bars in het voor- en achterkant. Als een proefdier gelijke tred met de rijsnelheid houdt, maar gestaag niet wordt uitgevoerd, beperken de lengte van de kamer om te resulteren in meer stabiele werking.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Als de bovengenoemde metingen bestandstests niet slaagt, opnemen op de volgende dag uitgevoerd. Als het dier nog steeds weigert te lopen na proeven op slechts drie dagen, dit als de bevinding opnemen en uitsluiten dat het dier verder te worden getest. Opmerking: De resultaten van de ganganalyse afhankelijk van goede kwaliteit video-opname. Er is geen reden om uit te sluiten van video's tijdens de analyse als de video's zijn zorgvuldig vastgelegd. Als de video kwaliteit onvoldoende is, zal het duidelijk geworden tijdens stap 3.6 wanneer de parameters voor de oprichting van de digitale paw afdruk worden gesteld. Als elke andere lichaamsdeel behalve de poten en de snuit rood verschijnt (bijvoorbeeld als gevolg van de ontbrekende vacht rond de geslachtsdelen of vinger verf sprinklings op de buik), de kwaliteit aanzienlijk daalt. De aanpassingen in stap 3.6 toestaan alleen kleine problemen te corrigeren, en als dit kan niet de video naar een acceptabel signaal/ruisverhouding brengen, de video moet worden uitgesloten van de analyse, en opname moet worden herhaald. Dus, is het aanbevolen om het analyseren van video's, kort na de opnames worden uitgevoerd.</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>

De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen.

Bestuderen van de motorische coördinatie is een nuttige benadering in de karakterisering van modellen van neurodegeneratieve ziekten, met name voor ziekten zoals PD waarin motor coördinatie is zwaar getroffen. We kunnen met behulp van een analyse van de functionele test van kinematische gait, subtiele veranderingen in de gang van de dieren aan het begin van de problemen van de motoriek, of modellen identificeren met zwakke neurodegeneratie en dus relatief bescheiden fenotype. Gezien het brede scala van fenotypen in versc...

Neurodegeneratieve ziekten voor patiënten, families en samenleving een belangrijke belasting vormen, en wordt nog zorgwekkender wanneer levensverwachting toeneemt, en de wereldbevolking blijft leeftijd. Een van de meest voorkomende symptomen van neurodegeneratieve ziekten zijn evenwicht en mobiliteit problemen. Dus, karakterisering van motor gedrag in veroudering zoogdieren (bijvoorbeeld knaagdier) modellen en/of modellen tonen neurodegeneratieve fenotypen, is een waardevol instrument om aan te tonen van de in vivo relevantie van de specifieke dierlijke model(len), of therapeutische behandelingen die gericht zijn op verbetering van de symptomen van de ziekte. Bijna elke aanpak bij de behandeling van neurodegeneratieve ziekten moeten uiteindelijk testen in een diermodel vóór aanvang van een klinische proef bij de mens. Daarom is het cruciaal om betrouwbare, reproduceerbare gedrag testen die kunnen worden gebruikt om consequent kwantificeren ziekte-relevante fenotypen langs leeftijd progressie, om ervoor te zorgen dat een kandidaat-drug, die potentieel in een in vitro model toonde, kan effectief verbeteren het fenotype in een levend dier.
Een aspect van motor gedrag beoordeling bij knaagdieren is kinematische ganganalyse, die kan worden uitgevoerd door VPI (ook genaamd ventrale vliegtuig videografie)1,2. Deze gevestigde methode speelt in op de ononderbroken registratie van de onderkant van de knaagdieren wandelen boven op een transparante en gemotoriseerde loopband riem1,2,3,4. Analyse van de video-feed van de gegevens maakt "digitale paw prints" van alle vier ledematen die dynamisch en betrouwbaar van het knaagdier wandelen patroon, zoals oorspronkelijk beschreven door Kale et al. recapituleren 2 en Amende et al. 3.
Het principe van imaging gebaseerde ganganalyse is voor het meten van het gebied van de poot in contact met de loopband gordel na verloop van tijd voor elke afzonderlijke poot. Elke houding wordt vertegenwoordigd door een toename van de poot gebied (in de remmen fase) en een afname van de poot gebied (in de fase van de voortstuwing). Dit wordt gevolgd door de fase van de swing waarin geen signaal wordt gevonden. Swing en houding samen vormen een stap. Naast gait dynamics parameters, kunnen houding parameters ook worden afgeleid uit de opgenomen video's. Voorbeeldige parameters en de definitie ervan zijn vermeld in tabel 1 en omvatten houding breedte (SW; de gecombineerde afstand van de voorgrond of achterste poten aan de snuit-staart-as), paslengte (SL; gemiddelde afstand tussen de twee stappen van de dezelfde paw) of paw plaatsing hoek (de hoek van de poot op de snuit-staart-as). De houding en gait populatiedynamische gegevens toestaan van conclusies op dierlijke balans (door houding parameters en hun variabiliteit over verschillende stappen) en coördinatie (door gait dynamics parameters). Andere parameters, zoals ataxie coëfficiënt (de SL variabiliteit berekend door [(max. SL−min. SL) / bedoel SL]), hind-limb gedeeld standpunt tijd (die beide hind ledematen in contact met de riem zijn), of paw slepen (totale oppervlakte van de poot op de riem van volledige houding naar paw lift-off) kan ook worden geëxtraheerd, en zijn gemeld te worden gewijzigd in verschillende neurodegeneratieve di Sease5,6,7,8 modellen (Zie tabel 1).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Met de parameter</td>
			<td>Eenheid</td>
			<td>Definitie</td>
		</tr>
<tr>
<td>Swing time</td>
			<td>MS</td>
			<td>duur van die de poot niet in contact met de gordel is</td>
		</tr>
<tr>
<td>houding tijd</td>
			<td>MS</td>
			<td>duur van die de poot in contact met de gordel is</td>
		</tr>
<tr>
<td>% rem</td>
			<td>% van houding tijd</td>
			<td>percentage van de tijd van de houding van de poten zijn in de rem-fase</td>
		</tr>
<tr>
<td>% voortbewegen</td>
			<td>% van houding tijd</td>
			<td>percentage van tijd van de houding van de poten zijn in de fase van de voortstuwing</td>
		</tr>
<tr>
<td>breedte van de houding</td>
			<td>cm</td>
			<td>gecombineerde afstand van de voorgrond of achterste poten aan de snuit-staart-as</td>
		</tr>
<tr>
<td>paslengte</td>
			<td>cm</td>
			<td>gemiddelde afstand tussen de twee stappen van de zelfde poot</td>
		</tr>
<tr>
<td>pastempo</td>
			<td>passen/s</td>
			<td>aantal volledige stappen per seconde</td>
		</tr>
<tr>
<td>Paw plaatsing hoek</td>
			<td>DEG</td>
			<td>hoek van de poot ten opzichte van de as van de snuit-staart van het dier</td>
		</tr>
<tr>
<td>ataxie coëfficiënt</td>
			<td>a.u.</td>
			<td>SL variabiliteit berekend door [(max SL-min SL)/gemiddelde SL]</td>
		</tr>
<tr>
<td>% gedeelde standpunt</td>
			<td>% van houding</td>
			<td>Hind-limb gedeeld standpunt tijd; tijd dat beide hind ledematen in contact met de riem op hetzelfde moment zijn</td>
		</tr>
<tr>
<td>Paw slepen</td>
			<td>mm2
</td>
			<td>totale oppervlakte van de poot op de riem van volledige houding naar lift-off paw</td>
		</tr>
<tr>
<td>ledemaat laden</td>
			<td>cm2
</td>
			<td>MAX dA/dT; maximale snelheid van verandering van paw gebied in de fase van het breken</td>
		</tr>
<tr>
<td>stap hoek variabiliteit</td>
			<td>DEG</td>
			<td>standaarddeviatie van de hoek tussen de hind paws als een functie van SL en SW</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabel 1. Definitie van belangrijke gait parameters die kunnen worden getest door ventrale vliegtuig imaging.
Beoordeling van de motor gedrag van knaagdier modellen van neurodegeneratieve ziekten kan lastig zijn afhankelijk van de ernst van het fenotype van een specifiek model op een bepaalde leeftijd. Verschillende ziekten, meest prominent PD, Toon sterke motor gedrag (motoriek) tekorten, zowel bij patiënten als in diermodellen. Een van de vier belangrijkste symptomen bij PD is bradykinesia, die vordert met veroudering en manifesteert in ernstige gait bijzondere waardeverminderingen reeds in de vroege stadia van PD9. Onderzoek naar de acute PD model, knaagdieren die zijn behandeld met 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP), hebben al gebruik gemaakt van VPI gait analyse10,11,12. Echter, gezien de acute aard van dit model, deze studies niet ingegaan op de leeftijdsgebonden progressie van motorische tekorten. Verschillende recente studies hebben uitgevoerd ganganalyse in leeftijd muizen met neurodegeneratieve wijzigingen, bijvoorbeeld13,14,15, nadruk op het belang van inzicht in de progressie van de ziekte met het bevorderen van leeftijd .
Naast motorische tekorten, dierlijke modellen van neurodegeneratieve ziekten vaak moeite zich te concentreren op de taken van het onderzoek hebben en Toon van de prominente cognitieve beperkingen, met name met het bevorderen van de leeftijd. Dergelijke een fenotype kan invloed op het resultaat van motor gedrag tests. Namelijk, is één van de meest gebruikte tests te onderzoeken motor tekorten, de rotarod test16, afhankelijk van de cognitie, aandacht en stress17,18. Terwijl de bereidheid om te lopen op een gemotoriseerde loopband is ook afhankelijk van deze factoren, de opgenomen uitlezing wordt uitgevoerd, die een meer gestandaardiseerde functie is en veel minder beïnvloed door veranderde cognitie. Effecten van stress en aandacht kunnen worden zichtbaar in specifieke parameters, zoals de swing/houding tijd voor stress en SL voor aandacht19,20, maar niet in de algemene lopende vermogen.
De aanpak van de analyse van de kinematische gait verder biedt het voordeel van het hebben van opties om aan te passen de uitdaging voor knaagdieren modellen. De loopband met een instelbare hoek en snelheid kunt lopen snelheden van 0.1 - 99,9 cm/s, zodat knaagdieren met ernstige wandelen afboekingen kunnen nog wel draaien op een langzame snelheid (~ 10 cm/s). Niet-gehandicapte dieren kunnen worden gemeten op sneller uitgevoerd snelheden (30 - 40 cm/s). De waarneming van de geteste dieren zijn of of niet kundig voor stormloop bij een bepaalde snelheid levert een resultaat op zichzelf. Verder kan het knaagdier bovendien worden uitgedaagd om te draaien omhoog een helling of omlaag een daling, door het kantelen van de loopband een gewenste hoek met de hulp van een goniometer, of door het aanbrengen van een gewogen slee tot muis of rat hind ledematen.
Naast talrijke studies van één proteïnen toe die worden gemuteerd in patiënten, is er een recente bewustmaking van de verbanden tussen defecte endocytose proces en neurodegeneratie13,21,22, 23,24,25,26,27,28. Muis modellen met lagere niveaus van endophilin-A (voortaan endophilin), een belangrijke speler in de beide clathrin-gemedieerde endocytose13,21,29,30,31 , 32 , 33 , 45 en clathrin-onafhankelijke endocytose34, bleken neurodegeneratie en leeftijd-afhankelijke bijzondere waardeverminderingen in de motorische activiteit13,21weergeven. Drie genen coderen de familie van endophilin eiwitten: endophilin 1, endophilin 2, en 3 endophilin. Met name het fenotype als gevolg van de uitputting van de endophilin eiwitten varieert afhankelijk van het aantal endophilin genen13,21te missen. Terwijl de drievoudige knock-out (KO) van alle genen van de endophilin is slechts een paar uur na de geboorte, en muizen zonder beide endophilin 1 en 2, bloeien en sterven binnen 3 weken na de geboorte niet dodelijk, toont één KO voor elk van de drie endophilins geen voor de hand liggende fenotype voor getest voorwaarden21. Andere endophilin mutant genotypen Toon van verminderde levensduur en motor waardeverminderingen met toenemende leeftijd13te ontwikkelen. Bijvoorbeeld endophilin 1KO-2HT-3KO muizen display wandelen wijzigingen en motor coördinatieproblemen (zoals getest door kinematische ganganalyse en rotarod) al bij 3 maanden oud, terwijl hun nestgenoten, weergeven endophilin 1KO-2WT-3KO dieren, een aanzienlijke afname motorische coördinatie alleen op 15 maanden van leeftijd13. Als gevolg van de enorme verscheidenheid van fenotypen in deze modellen is het noodzakelijk om te identificeren en toe te passen van een test die een scala aan uitdagingen die overeenkomt met de motor van het dier en cognitie vaardigheden, evenals de leeftijd kan integreren. Hier, detail we de experimentele procedures die op het kinematische ganganalyse kapitaliseren te beoordelen van het ontstaan en de progressie van motor bijzondere waardeverminderingen in een muismodel waarin neurodegeneratieve veranderingen (dat wil zeggen, de endophilin-mutanten). Dit omvat gait parameters te meten op verschillende leeftijden en verschillende severities motoriek bijzondere waardeverminderingen.

<table><tbody><tr><td>DigiGait</td><td>Mouse Specifics, Inc., Framingham, Massachusetts, USA</td><td></td><td>DigiGait Imager en analysesoftware zijn inbegrepen bij de hardware</td></tr><tr><td>niet-transparante deken of donkere doek</td><td></td><td></td><td>dek de testkamer af om het gevoel van blootstelling/stress van het dier te verminderen</td></tr><tr><td>balans</td><td>bijv. Satorius</td><td></td><td>balans met een nauwkeurigheid van 0,1 g en een maximale belasting van minimaal 100 g</td></tr><tr><td>rode vingerverf</td><td>bijv. Kreul of Staedtler</td><td></td><td>om het contrast tussen de poten en het lichaam van het dier te verhogen</td></tr><tr><td>kleine verfkwast</td><td></td><td></td><td>zachte kwast om vingerverf op de dierpotten aan te brengen</td></tr><tr><td>verdunde wasmiddel</td><td></td><td></td><td>voor het schoonmaken</td></tr><tr><td>ontsmettingsmiddel, bijv. Meliseptol of 70% ethanol</td><td>bijv. B.Braun</td><td></td><td>voor desinfectie</td></tr></tbody></table>

ganganalyse leeftijd-afhankelijke motor bijzondere waardeverminderingen in muizen met neurodegeneratie

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

Motor probleem tests worden vaak gebruikt om te bepalen van de functionele relevantie van een knaagdier model en als u wilt testen nieuw ontwikkelde behandelingen in deze dieren. Specifiek, kunt ganganalyse troonsbestijging ziekte relevante fenotypen die worden waargenomen bij menselijke patiënten, vooral in neurodegeneratieve ziekten die invloed hebben op de motoriek zoals de ziekte van Parkinson (PD), de ziekte van Alzheimer (AD), Amyotrofische laterale sclerose (ALS), en anderen. In vroege studies langs deze lijn, meting van gait parameters was moeizaam en afhankelijk van factoren die moeilijk te controleren waren (bijvoorbeeld rijsnelheid, continue werking). De ontwikkeling van ventrale vliegtuig beeldvormingssystemen (VPI) maakt het mogelijk uit te voeren ganganalyse op een grote schaal, waardoor deze methode een nuttig instrument voor de beoordeling van motor gedrag bij knaagdieren. Hier presenteren we een diepgaande protocol over het kinematische ganganalyse gebruik te onderzoeken van de progressie van de leeftijd afhankelijk van motorische tekorten in muismodellen van neurodegeneratie; muis lijnen met een verminderde mate van endophilin, waarin neurodegeneratieve schade geleidelijk met de leeftijd toeneemt, worden gebruikt als voorbeeld.

Ter illustratie van het gebruik van kinematische ganganalyse, we hebben uitgevoerd ganganalyse op WT C57BL/6J muizen met het bevorderen van de leeftijd, evenals verschillende endophilin mutant lijnen, met behulp van commercieel verkrijgbare instrumentatie en software (gelieve te verwijzen naar de tabel van Materialen). Bij deze instelling een high-speed camera onder een transparante loopband registreert de werking van een muis (figuur 1A). De...

In deze studie tonen wij het gebruik van kinematische ganganalyse, gebaseerd op het ventrale vliegtuig imaging als u wilt controleren de subtiele veranderingen in motorische coördinatie alsmede de progressie van neurodegeneratie met het bevorderen van leeftijd in muismodellen (bijvoorbeeld endophilin mutant muis lijnen).

Ganganalyse leeftijd-afhankelijke Motor bijzondere waardeverminderingen in muizen met neurodegeneratie

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

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het onderzoek naar veroudering en neurodegeneratie, zoals het begin en de progressie van gang- en motorische afwijkingen met de leeftijd en in het bijzonder in muismodellen van neurodegeneratieve ziekten. Het resultaat van een dergelijke status kan worden vertaald naar een veel beter begrip van motorische beperkingen bij patiënten met neurodegeneratieve ziekten, bijvoorbeeld Parkinson of ataxie. Het belangrijkste voordeel van het gebruik van video-gebaseerde ganganalyse is dat het mogelijk maakt om zowel subtiele als ernstige motorische beperkingen te bestuderen in muismodellen van neurodegeneratie.Begin door de gezondheidsstatus van elk dier te bepalen door het nauwgezet te onderzoeken en het op een weegschaal te wegen. Breng voorzichtig rood vingerverf aan op de poten van het dier met een penseel. Plaats het dier in een extra schone kooi terwijl de verf droogt.Stel vervolgens de snelheid van de loopband in op het bovenste rechterpaneel van het apparaat. Plaats dan het dier in de testkamer en dek het af met een donkere doek om elk dier een minuut of twee de tijd te geven zich aan te passen. Schakel het licht in de testkamer in door de loopbandlicht-draaischakelaar naar de aan-positie te draaien.Open het deksel een beetje zodat u het dier tijdens de taak kunt observeren. Start de loopband gedurende ongeveer een halve seconde om het dier te waarschuwen dat de taak op het punt staat te beginnen. Draai de draaischakelaar van de loopband naar voor om de loopband te starten.Klik vervolgens op de knop Opnemen in de imager-software. Zodra het dier op een stabiele manier draait, neem dan minstens vijf seconden op voordat u de loopband stopt. Stop de opname door op Stop te klikken in de imager-software en draai de draaischakelaar van de loopband terug naar de uit-stand.Klik vervolgens op de knop Bewerken in de imager-software om een menu te openen waarin het begin- en eindpunt van het videogedeelte kan worden ingesteld. Navigeer door de video met behulp van de schuifregelaar onderaan het scherm. Om het huidige tijdstip als begin- of eindpunt te selecteren, klikt u respectievelijk op Van framenummer en Naar.Zorg ervoor dat het gedeelte minimaal zeven stappen per poot of veertien stappen in totaal bevat van het stabiel rennende dier met een constante snelheid. Voer ten slotte de dieridentificatie, geboortedatum, gewicht en geslacht in. Sla de gegevens op een gewenste locatie op de computer of server op.Het principe van video-gebaseerde ganganalyse is om het gebied van de poot dat in contact staat met het oppervlak in de tijd te meten voor elke individuele poot. Veel gangdynamiek- en houdingsparameters kunnen worden geëxtraheerd uit de opgenomen video's, bijvoorbeeld de schommeltijd, standtijd en -breedte, stappenlengte en -frequentie. Andere gangkenmerken zoals ataxie-coëfficiënt of variabele staphoek kunnen vervolgens worden berekend op basis van de primaire metingen.Begin de video-analyse door de analysesoftware te starten en op Selecteer studiemap te klikken om de map met de opgenomen video's te selecteren. Selecteer een video en klik op Ga. Gebruik de hertekenfunctie om het gebied te selecteren waar de muis loopt. Let op, dit gedeelte mag alleen de muis en witte achtergrond bevatten.Voer vervolgens waarden in de lengte- en breedtevakjes in om de masker aan te passen die het rode gebied rond de snuit van het dier uitsluit voor analyse. Pas de schuifregelaars ruisfilter en pels- en donkere vlekkenfilter aan om de zwart-witte pootafdruk te optimaliseren. Stel de ruisfilter-schuifregelaar in op 800 tot 950 voor zwarte dieren en op 700 tot 800 voor bruine of witte dieren, afhankelijk van de exacte vachtkleur van het dier, en selecteer Oké.Selecteer vervolgens een video die de eerste aanpassing is gepasseerd en selecteer de Ga-functie om de analyse van de video te starten. Selecteer vervolgens een geanalyseerde video en klik op Ga. Merk op dat het gebied van de pootafdruk dat in contact staat met de band in de loop van de tijd voor elke afzonderlijke poot nu te zien is. Om de originele video en de berekende pootafdruk voor het geselecteerde gebied te vergelijken, selecteert u de functie Video afspelen.Gebruik om kleine fouten te corrigeren de optie Correcteren, Verbinden of Verwijderen. Gebruik de optie Correcteren om een fout signaal te verwijderen. Klik eenmaal om in te zoomen op het relevante gebied en markeer de linkerrand van het object dat u wilt verwijderen met een tweede klik en de rechterrand met de derde klik.Gebruik de optie Verbinden om twee signalen te combineren. Klik eenmaal om in te zoomen op het relevante gebied en dubbelklik in het midden van de twee objecten om te combineren. Gebruik de optie Verwijderen om tijdstippen volledig uit de analyse te verwijderen.Klik eenmaal om in te zoomen op het relevante gebied en markeer de linkerrand van het gebied dat u wilt verwijderen met de tweede klik en de rechterrand met de derde klik. Selecteer vervolgens Volgende ledemaat om door de vier ledematen heen te gaan. Let op, nadat op Volgende ledemaat is geklikt na de laatste poot, voltooit de software de analyse en toont de resultaten voor het dier op vier schermen.Ten slotte, nadat alle video's van één experiment zijn geanalyseerd, selecteert u alle video's en klikt u op Resultaten reorganiseren om de resultaten te exporteren. Er worden ongeveer 50 gangparameters berekend en vermeld in het geëxporteerde bestand. Sorteer het resultaat op groep, leeftijd en rensnelheid en analyseer al deze voorwaarden onafhankelijk.In de ganganalyse bij wild-type muizen met een toenemende leeftijd, gaven de resultaten aan dat de stand met genormaliseerde dierenbreedte niet verandert met een toenemende leeftijd. Echter, dubbele ondersteuning van de achterpoten en ledemaatbelasting nemen toe met de leeftijd bij wild-type dieren. Bovendien, terwijl alle geteste dieren op één maand 30 meter per seconde kunnen rennen, ontwikkelen de endofiline mutanten loopdeficiënten naarmate ze ouder worden.Bovendien is de gangritme bij endofiline mutanten beperkt. Bijvoorbeeld, de voortstuwingstijd neemt af bij

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

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Ontwikkelingsbiologie

Tekorten in de fijne motoriek kan worden beoordeeld met de evenwichtsbalk te testen. De prestaties op de balk wordt gekwantificeerd door de snelheid waarmee de bundel is doorlopen en het aantal keren dat de muis glijdt op de balk.

Beoordeling van de Motor Balans en coördinatie in Muizen met behulp van de Balance Beam

In this video, we describe the footprint testing procedure and related analysis to assess gait and motor coordination in mice.

Assessing Gait by Footprint Analysis: A Method to Test Motor Coordination in Mice

Kinematische ganganalyse in het sagittale vlak levert zeer nauwkeurige informatie over hoe verkeer wordt uitgevoerd. We beschrijven de toepassing van deze technieken te identificeren gait tekorten voor muizen onderworpen aan auto-immuun-gemedieerde demyelinisatie. Deze methoden kunnen ook worden gebruikt om te karakteriseren gait tekorten voor andere Muismodellen met verminderde motoriek.

Sagittale vlak kinematische ganganalyse in C57BL/6 muizen onderworpen aan MOG35-55 geïnduceerde experimentele Autoimmune encefalomyelitis

De precieze evaluatie van pijn reactie in een neuropatische diermodel is cruciaal voor de pathofysiologie van pijn ziekten onderzoeken en ontwikkelen van nieuwe analgetica. Presenteren we een gevoelige en objectieve methode om te bepalen van de zintuiglijke functie van het knaagdier hind paw door een geautomatiseerde gait analysesysteem.

Geautomatiseerde ganganalyse in muizen met chronische vernauwing blessure

Footprint Analysis is een voordelig alternatief voor gedigitaliseerde gang analyseprogramma's voor onderzoekers die bewegings afwijkingen bij muizen kwantificeren. Door zijn snelheid, eenvoud en longitudinale potentiaal is het ideaal voor het gedragsfenotypen van Muismodellen.

Voordelige Gait-analyse voor Gedragsfenotypen van Muismodellen van neuromusculaire ziekte

Geautomatiseerde loopanalyse is een haalbaar hulpmiddel om functioneel herstel te evalueren in knaagdiermodellen van perifere zenuwletsel en dwarslaesie. Hoewel het slechts één opstelling vereist om de motorische functie in verschillende experimentele modellen te beoordelen, is nauwgezette hard- en soft-ware aanpassing en training van de dieren zeer belangrijk.

Geautomatiseerde ganganalyse om functioneel herstel bij knaagdieren met perifere zenuw- of ruggenmergkvochtletsel te beoordelen

Hier beschrijven we het RatWalker-systeem, gebouwd door het MouseWalker-apparaat opnieuw te ontwerpen om tegemoet te komen aan de toegenomen grootte en het gewicht van ratten. Dit systeem maakt gebruik van gefrustreerde totale interne reflectie (FTIR), snelle video-opname en open-access analysesoftware om loopparameters te volgen en te kwantificeren.

Het ratwalkersysteem toepassen voor loopanalyse in een genetisch rattenmodel van de ziekte van Parkinson

Dit manuscript presenteert een reeks zeer reproduceerbare gedragstests om een muismodel met het Angelman-syndroom te valideren.

Gedragskarakterisering van een Angelman Syndroom Muismodel

Een experimentele pijplijn om het bewegingspatroon van vrij lopende muizen kwantitatief te beschrijven met behulp van de MouseWalker (MW) toolbox wordt geleverd, variërend van initiële video-opnames en tracking tot post-kwantificeringsanalyse. Een dwarslaesiemodel bij muizen wordt gebruikt om het nut van het MW-systeem aan te tonen.

De MouseWalker gebruiken om locomotorische disfunctie te kwantificeren in een muismodel van dwarslaesie

De huidige studie beschrijft een test voor fijn motorisch gedrag voor het onderzoeken van motorische stoornissen in knaagdiermodellen, waaronder de TgF344-AD-rat, met behulp van machine learning.

Een fijne motorische taak om gewrichtskinematica te bestuderen in een preklinisch model van neurodegeneratieve ziekten

Leer kinematiche ganganalyse voor het monitoren van motorische stoornissen bij muismodellen van neurodegeneratie. Deze methode helpt onderzoekers subtiele veranderingen in coördinatie en ziekteprogressie in kaart te brengen.

Ganganalyse leeftijd-afhankelijke Motor bijzondere waardeverminderingen in muizen met neurodegeneratie

Meer video's verkennen