Name: Uitgebreid begrip van door inactiviteit geïnduceerde gangverandering bij knaagdieren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-07-06T13:10:00.000+00:00
Duration: 4 min 37 s
Description: Leer driedimensionale bewegingsanalyse van gangwijzigingen bij ratten na ledemaatontlading. Deze methode biedt gestandaardiseerde parameters voor gewrichtsbewegingen en helpt onderzoekers biomechanische aanpassingen door inactiviteit te begrijpen.

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

Deze studie werd gedeeltelijk ondersteund door de Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) KAKENHI (nr. 18H03129, 21K19709, 21H03302, 15K10441) en het Japan Agency for Medical Research and Development (AMED) (nr. 15bk0104037h0002).

De huidige studie werd goedgekeurd door het Kyoto University Animal Experimental Committee (Med Kyo 14033) en uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van het National Institute of Health (Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8th Edition). 7 weken oude mannelijke Wistar-ratten werden gebruikt voor de huidige studie. Een schema dat de volgorde van procedures weergeeft, is opgenomen in aanvullend dossier 1.
1. Ratten vertrouwd maken met loopbandlopen
OPMERKING: Zie het eerder gepubliceerde rapport13 voor meer informatie over de procedure.
<ol><li>Plaats de rat op een loopband die is ontworpen voor knaagdieren (zie Materiaaltabel). Laat het dier in de eerste sessie de loopband verkennen om te wennen aan de omgeving. OPMERKING: Dit proces duurt ongeveer 5 minuten.</li>
	<li>Verhoog geleidelijk de snelheid van de riem tot het gewenste niveau (20 cm / s) en loop met de rat. Gebruik indien nodig een elektrische schok aan het einde van de loopband14. OPMERKING: Een wandelsessie duurt ongeveer 10-20 minuten.</li>
	<li>Herhaal dit proces om de dag gedurende 1 week of vaker indien nodig 15,16,17. OPMERKING: Start de inwerkperiode 1 week voor stap 2.</li>
	<li>Houd de ratten in groepen in kooien (2-3 ratten in elke kooi) met een licht-donkercyclus van 12 uur. Zorg voor voedsel en water ad libitum.</li>
</ol>2. Het aanbrengen van het lossen van de achterklep op de ratten en het opzetten van gewrichtsmarkeringen
OPMERKING: Til de achterpoten van de rat op met behulp van draad en plakband die aan de staart zijn bevestigd, zoals beschreven in eerdere rapporten 18,19,20. Zorg ervoor dat de draad en tape aan de basis van de staart zijn bevestigd om uitglijden van de staarthuid te voorkomen. Controleer de dieren grondig en pas indien nodig de loshoogte of dichtheid van de tape aan.
<ol><li>Wikkel onder 2-5% isofluraaninhalatie met een verdovingsmasker de eerste helft van een 30 cm lange strook plakband rond het proximale deel van de staart van de rat.</li>
	<li>Vouw een 1 m lange katoenen draad (katoenen keukentouw, ongeveer 1 mm diameter) in tweeën. Maak een lus door een knoop te knopen op het gevouwen middelpunt van 50 cm. De knoop moet zich ongeveer 5 cm van de punt bevinden om een omtreklus van 10 cm achter te laten.</li>
	<li>Laat de resterende 15 cm van de plakband eenmaal door de schroefdraadlus gaan om de tape vast te zetten. Wikkel de resterende tape rond het distale deel van de staart.</li>
	<li>Bevestig de andere punt van de draad op het bovenliggende platform van de kooi. Houd de dieren in een kooi die hoog genoeg is om hun achterpoten bij hun staart op te tillen. Zorg behalve het lossen voor dezelfde omgeving als die voor de Ctrl-groep, zoals voedsel, water en vloerbeddengoed.</li>
	<li>Stel de voegmarkeringen en software in (zie Materiaaltabel) volgens de onderstaande stappen. OPMERKING: Voor meer informatie over deze stap, zie Wang et al.13.<ol><li>Bevestig bij 2-5% isofluraaninhalatie gekleurde halfronde markers (3 mm diameter) aan de geschoren huid die overeenkomen met benige oriëntatiepunten. Houd het isofluraangehalte zo laag mogelijk om zeer diepe anesthesie te voorkomen.</li>
		<li>Zorg ervoor dat de oriëntatiepunten de voorste superieure iliacale wervelkolom (ASIS), trochanter major (heupgewricht), kniegewricht (knie), laterale malleolus (enkel) en vijfde middenvoetsbeentje (MTP)21 zijn. OPMERKING: Verf de punt van de teen als de hoek van de teen nodig is. Gebruik een verfmarker op oliebasis (zie Materiaaltabel). Vloeibare lijm heeft de voorkeur voor lijm, omdat de vloeibare vorm sneller droogt.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Marker tracking met behulp van vastgelegde video's
<ol><li>Open de MotionRecorder-app (zie Materiaaltabel) en zet de loopband aan. Plaats de rat op de loopbandband. OPMERKING: De vier camera's voor video-opname (zie Materiaaltabel) zijn opgesteld langs de lange randen van de loopband: twee camera's aan elke rand, ongeveer 50 cm x 50 cm uit elkaar, gericht op het midden van het bandgebied van de loopband.</li>
	<li>Verhoog de bandsnelheid tot 20 cm/s. Terwijl de rat normaal begint te lopen met de gewenste snelheid, klikt u op het recordpictogram om de video-opname te starten. Zodra voldoende stappen (5 opeenvolgende stappen, bij voorkeur 10 stappen) zijn verkregen, stopt u de opname door opnieuw op het recordpictogram te klikken. OPMERKING: Leg gegevens over meerdere dieren vast in één experiment. Probeer het maximaal vijf keer voor elke rat. Als een rat niet loopt, vang dan een andere en probeer de eerste later. De opnamesnelheid van de camera was 120 frames/s.</li>
	<li>Open de 3DCalculator-app (zie Materiaaltabel) en het te analyseren videobestand.</li>
	<li>Snijd de video bij door de horizontale schuifbalk bovenaan aan te passen om voldoende opeenvolgende stappen te bevatten. U hebt wijzigingen in afbeeldingen vastgelegd door het eindepuntpictogram of de uiteinden van de gele schuifbalk te slepen.</li>
	<li>Als u de markeringen wilt vastleggen, selecteert u de markeringslegendes door op de markeringslegendes op het afbeeldingsmodel van de stick te klikken, ze naar de overeenkomstige markering op de vastgelegde video te slepen en de knop los te laten. Dit proces wijst de kleur van de markering toe aan de markeringslegende in de stickafbeelding. Herhaal dit proces voor elke marker die moet worden bijgehouden.</li>
	<li>Klik op het pictogram Automatisch traceren . Als het systeem markeringen niet nauwkeurig volgt of als het trackingproces stopt als gevolg van markeringsverlies, schakelt u over naar de handmatige modus. OPMERKING: Dit automatische proces stopt niet tenzij de markeringen worden gemist. Als stops vaker voorkomen dan om de paar frames, kunt u overwegen de verloren markeringen te verplaatsen.</li>
	<li>Als de handmatige modus nodig is, klikt u op het pictogram Handmatig om over te schakelen. Klik op de ontbrekende markeringslegende op de stickafbeelding en de bijbehorende markering op de video. De video gaat verder met één frame voor elke klik in de handmatige modus. OPMERKING: Gebruik vrij beschikbare apps die automatisch klikken mogelijk maken om vermoeidheid te voorkomen van degenen die de markeringen volgen (digitaliseren) (zie Tabel met materialen).</li>
</ol>4. Berekening van de gewenste parameters
<ol><li>Open de KineAnalyzer-app (zie Materiaaltabel) en laad het bestand.</li>
	<li>Ga naar het menu Beeld > Markermaster bewerken . Het opent het venster "Marker master edit". OPMERKING: Vastgelegde markeringen hebben eenvoudige cijfers totdat ze zijn gelabeld.</li>
	<li>Klik op het gewenste label (oriëntatiepunt) op het markeringstabblad en klik vervolgens op de gewenste kleur. Dit proces wijst elke markering aan een specifiek oriëntatiepunt aan.</li>
	<li>Ga naar het tabblad link . Maak lijnen door achtereenvolgens op twee markeringen te klikken. Dit proces maakt lijnen die overeenkomen met elke ledemaat met behulp van gelabelde markeringen.</li>
	<li>Wijs kleuren toe aan de gemaakte lijnen door de gewenste kleur te selecteren in de kolom Kleur .</li>
	<li>Definieer hoeken door referentie-/bewegende lijnen en richtingen van de hoeken toe te wijzen. Ga naar het tabblad Hoek . Nadat u de hoek een naam hebt gegeven, wijst u Vector A (referentielijn) en Vector B (bewegende lijn) toe door op de markeringen te klikken die overeenkomen met elk oriëntatiepunt. Definieer vervolgens de richting van de hoek met een waarde in de sectie Bedienen op hetzelfde tabblad. OPMERKING: Voor de huidige studie waren de parameters waar voornamelijk op werd gefocust in het midden van de houdingsfase (middenstand): KSt (kniehoek), ASt (enkelhoek), MHD (metatarso heupafstand: gelijk aan de hoogte van de heup, zie het volgende gedeelte). Kniehoek en enkelhoek werden gedefinieerd als de hoek tussen respectievelijk het dijbeen en het scheenbeen en het vijfde middenvoetsbeen. Een hoek van 0° betekent dat het gewricht volledig gebogen was.</li>
	<li>Definieer op het tabblad afstand de parameter afstand (MHD). Selecteer twee overeenkomstige markeringen in het gedeelte Afstandsinstelling . Gezamenlijke trajecten als functie van de genormaliseerde stappencyclus zullen ook beschikbaar zijn. OPMERKING: Het definiëren van hoeken/parameters hoeft slechts één keer te worden uitgevoerd. De instellingen van de parameters zijn beschikbaar voor latere evaluaties zodra dit definiërende proces is voltooid.</li>
</ol>

<ol><li>Bloomfield, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+musculoskeletal+structure+and+function+with+prolonged+bed+rest%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+and+Science+in+Sports+and+Exercise%22%5BJournal%5D)">Changes in musculoskeletal structure and function with prolonged bed rest.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 29 (2), 197-206 (1997).</li>
<li>Booth, F. W., Roberts, C. K., Laye, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lack+of+exercise+is+a+major+cause+of+chronic+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Comprehensive+Physiology%22%5BJournal%5D)">Lack of exercise is a major cause of chronic diseases.</a> Comprehensive Physiology. 2 (2), 1143-1211 (2012).</li>
<li>Walton, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postnatal+development+under+conditions+of+simulated+weightlessness+and+space+flight%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Reviews%22%5BJournal%5D)">Postnatal development under conditions of simulated weightlessness and space flight.</a> Brain Research Reviews. 28 (1-2), 25-34 (1998).</li>
<li>Canu, M. H., Falempin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+hindlimb+unloading+on+locomotor+strategy+during+treadmill+locomotion+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Applied+Physiology+and+Occupational+Physiology%22%5BJournal%5D)">Effect of hindlimb unloading on locomotor strategy during treadmill locomotion in the rat.</a> European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology. 74 (4), 297-304 (1996).</li>
<li>Shpakov, A. V., Voronov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+of+the+effects+of+simulated+weightlessness+and+lunar+gravitation+on+the+biomechanical+parameters+of+gait+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Behavioral+Physiology%22%5BJournal%5D)">Studies of the effects of simulated weightlessness and lunar gravitation on the biomechanical parameters of gait in humans.</a> Neuroscience and Behavioral Physiology. 48 (2), 199-206 (2018).</li>
<li>Kawano, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tension-+and+afferent+input-associated+responses+of+neuromuscular+system+of+rats+to+hindlimb+unloading+and%2For+tenotomy%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology+-+Regulatory%2C+Integrative+and+Comparative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Tension- and afferent input-associated responses of neuromuscular system of rats to hindlimb unloading and/or tenotomy.</a> American Journal of Physiology - Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 287 (1), 76-86 (2004).</li>
<li>Canu, M. H., Falempin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+hindlimb+unloading+on+interlimb+coordination+during+treadmill+locomotion+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Applied+Physiology+and+Occupational+Physiology%22%5BJournal%5D)">Effect of hindlimb unloading on interlimb coordination during treadmill locomotion in the rat.</a> European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology. 78 (6), 509-515 (1998).</li>
<li>Canu, M. H., Falempin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+hindlimb+unloading+on+two+hindlimb+muscles+during+treadmill+locomotion+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Applied+Physiology+and+Occupational+Physiology%22%5BJournal%5D)">Effect of hindlimb unloading on two hindlimb muscles during treadmill locomotion in rats.</a> European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology. 75 (4), 283-288 (1997).</li>
<li>Walker, J. L., Evans, J. M., Meade, P., Resig, P., Sisken, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait-stance+duration+as+a+measure+of+injury+and+recovery+in+the+rat+sciatic+nerve+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Gait-stance duration as a measure of injury and recovery in the rat sciatic nerve model.</a> Journal of Neuroscience Methods. 52 (1), 47-52 (1994).</li>
<li>Rui, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+cycle+analysis+parameters+sensitive+for+functional+evaluation+of+peripheral+nerve+recovery+in+rat+hind+limbs%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Plastic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Gait cycle analysis parameters sensitive for functional evaluation of peripheral nerve recovery in rat hind limbs.</a> Annals of Plastic Surgery. 73 (4), 405-411 (2014).</li>
<li>Ueno, M., Yamashita, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematic+analyses+reveal+impaired+locomotion+following+injury+of+the+motor+cortex+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Kinematic analyses reveal impaired locomotion following injury of the motor cortex in mice.</a> Experimental Neurology. 230 (2), 280-290 (2011).</li>
<li>Zörner, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Profiling+locomotor+recovery%3A+Comprehensive+quantification+of+impairments+after+CNS+damage+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Profiling locomotor recovery: Comprehensive quantification of impairments after CNS damage in rodents.</a> Nature Methods. 7 (9), 701-711 (2010).</li>
<li>Wang, T., Ito, A., Tajino, J., Kuroki, H., Aoyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+kinematic+analysis+for+the+functional+evaluation+in+the+rat+model+of+sciatic+nerve+crush+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">3D kinematic analysis for the functional evaluation in the rat model of sciatic nerve crush injury.</a> Journal of Visualized Experiments. (156), e60267(2020).</li>
<li>Canu, M. H., Garnier, C., Lepoutre, F. X., Falempin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+3D+analysis+of+hindlimb+motion+during+treadmill+locomotion+in+rats+after+a+14-day+episode+of+simulated+microgravity%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">A 3D analysis of hindlimb motion during treadmill locomotion in rats after a 14-day episode of simulated microgravity.</a> Behavioural Brain Research. 157 (2), 309-321 (2005).</li>
<li>Gruner, J. A., Altman, J., Spivack, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+arrested+cerebellar+development+on+locomotion+in+the+rat%3A+Cinematographic+and+electromyographic+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Effects of arrested cerebellar development on locomotion in the rat: Cinematographic and electromyographic analysis.</a> Experimental Brain Research. 40 (4), 361-373 (1980).</li>
<li>Bouët, V., Borel, L., Harlay, F., Gahéry, Y., Lacour, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematics+of+treadmill+locomotion+in+rats+conceived%2C+born%2C+and+reared+in+a+hypergravity+field+%282+g%29%3A+Adaptation+to+1+g%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Kinematics of treadmill locomotion in rats conceived, born, and reared in a hypergravity field (2 g): Adaptation to 1 g.</a> Behavioural Brain Research. 150 (1-2), 207-216 (2004).</li>
<li>Bojados, M., Herbin, M., Jamon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematics+of+treadmill+locomotion+in+mice+raised+in+hypergravity%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Kinematics of treadmill locomotion in mice raised in hypergravity.</a> Behavioural Brain Research. 244, 48-57 (2013).</li>
<li>Morey-Holton, E. R., Globus, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hindlimb+unloading+rodent+model%3A+Technical+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Hindlimb unloading rodent model: Technical aspects.</a> Journal of Applied Physiology. 92 (4), 1367-1377 (2002).</li>
<li>Tajino, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discordance+in+recovery+between+altered+locomotion+and+muscle+atrophy+induced+by+simulated+microgravity+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Motor+Behavior%22%5BJournal%5D)">Discordance in recovery between altered locomotion and muscle atrophy induced by simulated microgravity in rats.</a> Journal of Motor Behavior. 47 (5), 397-406 (2015).</li>
<li>Liu, x, Gao, X., Tong, J., Yu, L., Xu, M., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvement+of+Osteoporosis+in+Rats+With+Hind-Limb+Unloading+Treated+With+Pulsed+Electromagnetic+Field+and+Whole-Body+Vibration%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Therapy+%26+Rehabilitation+Journal%22%5BJournal%5D)">Improvement of Osteoporosis in Rats With Hind-Limb Unloading Treated With Pulsed Electromagnetic Field and Whole-Body Vibration.</a> Physical Therapy & Rehabilitation Journal. , (in print) (2022).</li>
<li>Thota, A. K., Watson, S. C., Knapp, E., Thompson, B., Jung, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromechanical+control+of+locomotion+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Neuromechanical control of locomotion in the rat.</a> Journal of Neurotrauma. 22 (4), 442-465 (2005).</li>
<li>Canu, M. H., Langlet, C., Dupont, E., Falempin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+hypodynamia-hypokinesia+on+somatosensory+evoked+potentials+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Effects of hypodynamia-hypokinesia on somatosensory evoked potentials in the rat.</a> Brain Research. 978 (1-2), 162-168 (2003).</li>
<li>Dupont, E., Canu, M. H., Falempin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+14-day+period+of+hindpaw+sensory+deprivation+enhances+the+responsiveness+of+rat+cortical+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A 14-day period of hindpaw sensory deprivation enhances the responsiveness of rat cortical neurons.</a> Neuroscience. 121 (2), 433-439 (2003).</li>
<li>Langlet, C., Bastide, B., Canu, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hindlimb+unloading+affects+cortical+motor+maps+and+decreases+corticospinal+excitability%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Hindlimb unloading affects cortical motor maps and decreases corticospinal excitability.</a> Experimental Neurology. 237 (1), 211-217 (2012).</li>
<li>Trinel, D., Picquet, F., Bastide, B., Canu, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dendritic+spine+remodeling+induced+by+hindlimb+unloading+in+adult+rat+sensorimotor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Dendritic spine remodeling induced by hindlimb unloading in adult rat sensorimotor cortex.</a> Behavioural Brain Research. 249, 1-7 (2013).</li>
<li>Alkner, B. A., Norrbrand, L., Tesch, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromuscular+adaptations+following+90+days+bed+rest+with+or+without+resistance+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Aerospace+Medicine+and+Human+Performance%22%5BJournal%5D)">Neuromuscular adaptations following 90 days bed rest with or without resistance exercise.</a> Aerospace Medicine and Human Performance. 87 (7), 610-617 (2016).</li>
<li>English, K. L., Bloomberg, J. J., Mulavara, A. P., Ploutz-Snyder, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+countermeasures+to+neuromuscular+deconditioning+in+spaceflight%5BTitle%5D)+AND+%22Comprehensive+Physiology%22%5BJournal%5D)">Exercise countermeasures to neuromuscular deconditioning in spaceflight.</a> Comprehensive Physiology. 10 (1), 171-196 (2020).</li>
<li>Parks, M. T., Wang, Z., Siu, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+low-cost+video-based+motion+analysis+options+for+clinical+rehabilitation%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Therapy%22%5BJournal%5D)">Current low-cost video-based motion analysis options for clinical rehabilitation: A systematic review.</a> Physical Therapy. 99 (10), 1405-1425 (2019).</li>
</ol>

De auteurs verklaren dat er geen sprake is van belangenverstrengeling.

Verandering van omgevingen leidt tot fluctuerende functionele aspecten en musculoskeletale componenten van locomotorische systemen26,27. Afwijkingen in contractiele structuren of omgevingen kunnen van invloed zijn op de functionele vermogens en blijven bestaan, zelfs na het oplossen van mechanische/omgevingsvervormingen19. Objectieve bewegingsanalyse helpt om die functionele vaardigheden kwantitatief te meten. Zoals hierboven getoond, is v...

Gebrek aan fysieke activiteit of onbruik leidt tot de verslechtering van locomotorische effectoren, zoals spieratrofie en botverlies1 en deconditionering van het hele lichaam2. Bovendien is onlangs opgemerkt dat inactiviteit niet alleen structurele aspecten van musculoskeletale componenten beïnvloedt, maar ook kwalitatieve aspecten van de beweging. De ledemaatposities van ratten die werden blootgesteld aan een gesimuleerde microzwaartekrachtomgeving waren bijvoorbeeld anders dan die van intacte dieren, zelfs 1 maand nadat de interventie 3,4 was geëindigd. Toch is er weinig gerapporteerd over bewegingstekorten veroorzaakt door inactiviteit. Ook zijn uitgebreide bewegingskenmerken van de verslechteringen niet volledig bepaald.
Het huidige protocol demonstreert en bespreekt de toepassing van kinematische evaluatie om bewegingsveranderingen te visualiseren door te verwijzen naar loopbewegingstekorten die worden opgeroepen door onbruik bij ratten die worden onderworpen aan achterwaartse ontlading.
Het is aangetoond dat hyperextensies van ledematen bij het lopen na een gesimuleerde microzwaartekrachtomgeving worden waargenomen, zowel bij mensen5 als bij dieren 4,6,7,8. Daarom hebben we ons voor universaliteit in deze studie gericht op algemene parameters: hoeken van de knie- en enkelgewrichten en verticale afstand tussen het middenvoetsbeentje en de heup (ongeveer gelijk aan de hoogte van de heup) op het middenpunt van de houdingsfase (middenantie). Verder worden mogelijke toepassingen van video kinematische evaluatie voorgesteld in de discussie.
Een reeks kinematische analyses kan een effectieve maatregel zijn om functionele aspecten van neurale controle te beoordelen. Hoewel bewegingsanalyses zijn ontwikkeld van voetafdrukobservatie of eenvoudige meting op vastgelegde video 9,10 tot meerdere camerasystemen11,12, moeten universele methoden en parameters nog worden vastgesteld. De methode in deze studie is bedoeld om deze gezamenlijke bewegingsanalyse te voorzien van uitgebreide parameters.
In het vorige werk13 probeerden we loopveranderingen in zenuwlaesiemodelratten te illustreren met behulp van uitgebreide video-analyse. Over het algemeen zijn de potentiële uitkomsten van bewegingsanalyses echter vaak beperkt tot vooraf bepaalde variabelen die in de analysekaders worden verstrekt. Om deze reden heeft deze studie verder gedetailleerd beschreven hoe door de gebruiker gedefinieerde parameters kunnen worden opgenomen die breed toepasbaar zijn. Kinematische evaluaties met behulp van video-analyses kunnen van verder nut zijn als de juiste parameters worden geïmplementeerd.

<table><tbody><tr><td>Zelfklevende tape</td><td>NICHIBAN CO.,LTD.</td><td>SEHA25F</td><td>Zelfklevende tape om draad op rattenstaarten voor hindlimb unloading vast te zetten</td></tr><tr><td>Verdovingsapparaat voor kleine dieren</td><td>SHINANO MFG CO.,LTD.</td><td>SN-487-0T</td><td></td></tr><tr><td>Auto clicker</td><td>N.A.</td><td>N.A.</td><td>gratis software beschikbaar om te downloaden naar pc (https://www.google.com/search?client=firefox-b-1-d&amp;q=auto+clicker)</td></tr><tr><td>CCD Camera</td><td>Teledyne FLIR LLC</td><td>GRAS-03K2C-C</td><td>CCD (Charge-Coupled Device) camera's voor video-opname</td></tr><tr><td>Katoenen draad</td><td>N.A.</td><td>N.A.</td><td>Draad om rattenstaarten aan het plafond van de kooi te hangen</td></tr><tr><td>ISOFLURANE Inhalatieoplossing</td><td>Pfizer Japan Inc.</td><td>(01)14987114133400</td><td></td></tr><tr><td>Gewrichtsmarker</td><td>TOKYO MARUI Co., Ltd</td><td>0.12g BB</td><td>6 mm airsoft pellets die werden gebruikt als semisferische markers met modificatie</td></tr><tr><td>Kine Analyzer</td><td>KISSEI COMTEC CO.,LTD.</td><td>N.A.</td><td>Software voor analyse</td></tr><tr><td>Konishi Aron Alpha</td><td>TOAGOSEI CO.,LTD.</td><td>#31204</td><td>Superlijm om sferische markers op randmerken van ratten te bevestigen</td></tr><tr><td>Bewegingsrecorder</td><td>KISSEI COMTEC CO.,LTD.</td><td>N.A.</td><td>Software voor video-opname</td></tr><tr><td>Verfmarker</td><td>MITSUBISHI PENCIL CO., LTD</td><td>PX-21.13</td><td>Op olie gebaseerde verfmarker om tenen van dieren te markeren</td></tr><tr><td>Driedimensionale bewegingsopnameapparatuur (KinemaTracer voor kleine dieren)</td><td>KISSEI COMTEC CO.,LTD.</td><td>N.A.</td><td>3D-bewegingsanalysesysteem dat bestaat uit vier camera's (https://www.kicnet.co.jp/solutions/biosignal/animals/kinematracer-for-animal/ of https://micekc.com/en/)</td></tr><tr><td>Driedimensionale (3D) Calculator</td><td>KISSEI COMTEC CO.,LTD.</td><td>N.A.</td><td>Software voor markertracking</td></tr><tr><td>Loopband</td><td>MUROMACHI KIKAI CO.,LTD</td><td>MK-685</td><td>Loopband uitgerust met transparante behuizing, elektrische schok en snelheidsregeling</td></tr><tr><td>Wistar-ratten (mannetje, 7 weken oud)</td><td>N.A.</td><td>N.A.</td><td>Commercieel verkrijgbaar bij experimentele dierenbronnen</td></tr></tbody></table>

uitgebreid begrip van door inactiviteit geïnduceerde gangverandering bij knaagdieren

Comprehensive Understanding of Inactivity-Induced Gait Alteration in Rodents

Het is bekend dat onbruik neurale systemen beïnvloedt en dat gewrichtsbewegingen veranderen; welke uitkomsten deze kenmerken goed vertonen, is echter nog onduidelijk. De huidige studie beschrijft een bewegingsanalysebenadering die gebruik maakt van driedimensionale (3D) reconstructie van video-opnames. Met behulp van deze technologie werden onbruikbare veranderingen van loopprestaties waargenomen bij knaagdieren die werden blootgesteld aan een gesimuleerde microzwaartekrachtomgeving door hun achterste bij hun staart te lossen. Na 2 weken lossen liepen de ratten op een loopband en hun loopbewegingen werden vastgelegd met vier ccd-camera's (charge-coupled device). 3D-bewegingsprofielen werden gereconstrueerd en vergeleken met die van controlepersonen met behulp van de beeldverwerkingssoftware. De gereconstrueerde uitkomstmaten brachten met succes verschillende aspecten van vervormde loopbewegingen in beeld: hyperextensie van de knie- en enkelgewrichten en hogere positie van de heupgewrichten tijdens de houdingsfase. Bewegingsanalyse is om verschillende redenen nuttig. Ten eerste maakt het kwantitatieve gedragsevaluaties mogelijk in plaats van subjectieve observaties (bijvoorbeeld slagen / falen in bepaalde taken). Ten tweede kunnen meerdere parameters worden geëxtraheerd om aan specifieke behoeften te voldoen zodra de fundamentele datasets zijn verkregen. Ondanks hindernissen voor een bredere toepassing, kunnen de nadelen van deze methode, waaronder arbeidsintensiteit en kosten, worden verlicht door uitgebreide metingen en experimentele procedures te bepalen.

12 dieren werden willekeurig ingedeeld in een van de twee groepen: de losgroep (UL, n = 6) of de controlegroep (Ctrl, n = 6). Voor de UL-groep werden de achterpoten van de dieren gedurende 2 weken (UL-periode) door de staart gelost, terwijl de Dieren van de Ctrl-groep vrij werden gelaten. 2 weken na het lossen vertoonde de UL-groep een duidelijk looppatroon in vergelijking met de Ctrl-groep. Figuur 1 toont genormaliseerde gezamenlijke trajecten van representatieve proefpersonen. Tijdens de h...

Het huidige protocol beschrijft driedimensionale bewegingstracking / evaluatie om de beweging van ratten weer te geven na blootstelling aan een gesimuleerde onbruikomgeving.

Uitgebreid begrip van door inactiviteit geïnduceerde gangverandering bij knaagdieren

It is well known that disuse affects neural systems and that joint motions become altered; however, which outcomes properly exhibit these characteristics ...

Ons protocol biedt een uitgebreide procedure om parameters voor gezamenlijke bewegingsanalyse te bepalen. Gezamenlijke bewegingsanalyses zijn vaak gecompliceerd vanwege het ontbreken van een uitgebreide definitie van parameters. We tonen standaardschema's van parameterdefinities die universeel toepasbaar zijn op gerelateerde velden.Open om te beginnen de MotionRecorder-app. Plaats de rat op de loopbandband. Verhoog de bandsnelheid tot 20 centimeter per seconde.Terwijl de rat normaal begint te lopen met de gewenste snelheid, klikt u op het recordpictogram om de video-opname te starten. Zodra 5 tot 10 opeenvolgende stappen zijn verkregen, stopt u de opname door op het recordpictogram te klikken. Open de 3DCalculator-app en het te analyseren videobestand.Snijd de video bij door de horizontale schuifbalk bovenaan aan te passen, zodat er voldoende opeenvolgende stappen zijn. Als u de markeringen wilt vastleggen, sleept u de markeringslegendes op het stickafbeeldingsmodel naar de bijbehorende markering op de vastgelegde video en laat u de knop los. Klik op het pictogram Automatisch traceren.Als het systeem markeringen niet nauwkeurig bijhoudt of als het trackingproces stopt als gevolg van markeringsverlies, schakelt u over naar de handmatige modus door op het pictogram Handmatig te klikken. Klik op de ontbrekende markeringslegende op de stickafbeelding en de bijbehorende markering op de video. Open de KineAnalyzer-app en laad het bestand.Ga naar Weergave en klik op het menu Markermaster bewerken. Het opent het bewerkingsvenster van het markermaster. Klik op het gewenste label of oriëntatiepunt op het tabblad marker en klik vervolgens op de gewenste kleur.Dit proces wijst elke markering aan een specifiek oriëntatiepunt aan. Maak vervolgens op het tabblad link lijnen die overeenkomen met elke ledemaat door achtereenvolgens op twee markeringen te klikken. Wijs kleuren toe aan de gemaakte lijnen door de gewenste kleur te selecteren in de kolom Kleur.Definieer hoeken op het tabblad Hoek". Nadat u de hoek een naam hebt gegeven, wijst u Vector A toe als de referentielijn en Vector B als de bewegende lijn door op de markeringen te klikken die overeenkomen met elk oriëntatiepunt. Definieer vervolgens de richting van de hoek met een waarde in de sectie operate"op hetzelfde tabblad.Definieer vervolgens op het tabblad afstand de afstandsparameter. Selecteer twee overeenkomstige markeringen in het gedeelte Afstandsinstelling. Zes dieren werden elk willekeurig toegewezen aan de losgroep, waarin de achterpoten van het dier gedurende twee weken door de staart werden uitgeladen, of de controlegroep, waarin de dieren vrij werden gelaten.De genormaliseerde gewrichtstrajecten voor de knie en enkel tijdens de houdingsfase toonden aan dat de onbelaste groep verdere uitbreidingen in de knie en enkel vertoonde dan de controlegroep. Twee weken na het lossen waren kwantitatieve metingen zoals kniehoek in het midden en enkelhoek van de onbelaste groep significant groter dan die van de controlegroep. De metatarso-heupafstand, die vrijwel gelijk is aan de hoogte van het heupgewricht in het midden, was ook aanzienlijk hoger in de onbelaste groep.Deze methode gaf onderzoekers de basisprincipes van het bepalen van gezamenlijke bewegingsparameters. Op deze manier kunnen ze specifieke kaders opzetten om hun eigen onderzoeksvragen aan te pakken.

comprehensive-understanding-inactivity-induced-gait-alteration

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

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

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

We beschrijven een nieuw gang analysesysteem, Paw-Print analyse van contrast-Enhanced opnames (Prancer), een Open-Access geautomatiseerd systeem voor de kwantificering van gang karakteristieken bij ratten die een roman semi-transparante vloer gebruikt om automatisch Kwantificeer Gait. Dit systeem werd gevalideerd met behulp van het Haloperidol-model van de ziekte van Parkinson.

Paw-Print analyse van contrast-Enhanced opnames (PrAnCER): een voordelig, Open-Access automatisch analysesysteem voor de beoordeling van motorische tekorten

Hier is een protocol voor het verzamelen en analyseren van driedimensionale kinematica van quadrupedal motoriek bij knaagdieren voor preklinische studies.

3D kinematische Gait-analyse voor preklinische studies bij knaagdieren

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

We bieden een protocol voor de beoordeling van motorisch gedrag via een gedragstestbatterij bij ratten na ischias zenuwverpletteringsletsel.

Multifactoriële beoordeling van motorisch gedrag bij ratten na unilaterale ischias zenuw crush letsel

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

Leer driedimensionale bewegingsanalyse van gangwijzigingen bij ratten na ledemaatontlading. Deze methode biedt gestandaardiseerde parameters voor gewrichtsbewegingen en helpt onderzoekers biomechanische aanpassingen door inactiviteit te begrijpen.

Uitgebreid begrip van door inactiviteit geïnduceerde gangverandering bij knaagdieren

Meer video's verkennen