Analiza chodu kinematycznego w płaszczyźnie strzałkowej dostarcza bardzo precyzyjnych informacji o tym, jak wykonywany jest ruch. Opisujemy zastosowanie tych technik do identyfikacji deficytów chodu u myszy poddanych demielinizacji o podłożu autoimmunologicznym. Metody te mogą być również wykorzystane do scharakteryzowania deficytów chodu dla innych modeli myszy z upośledzoną lokomocją.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Analiza kinematyczna chodu w płaszczyźnie strzałkowej u myszy C57BL/6 poddanych eksperymentalnemu autoimmunologicznemu zapaleniu mózgu i rdzenia wywołanemu MOG35-55
* These authors contributed equally
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Analiza kinematyczna chodu w płaszczyźnie strzałkowej była często używana do charakteryzowania deficytów motorycznych w stwardnieniu rozsianym (SM). Opisujemy zastosowanie tych technik do identyfikacji deficytów chodu w mysim modelu stwardnienia rozsianego, znanego jako eksperymentalne autoimmunologiczne zapalenie mózgu i rdzenia kręgowego (EAE). Paraliż i deficyty motoryczne u myszy poddanych EAE są zwykle oceniane za pomocą klinicznej skali punktacji. Jednak skala ta daje tylko dane porządkowe, które dostarczają niewiele informacji na temat dokładnej natury deficytów motorycznych. Nasilenie choroby EAE oceniano również na podstawie wydajności rotarodu, która stanowi miarę ogólnej koordynacji ruchowej. Natomiast analiza kinematyczna chodu kończyny tylnej w płaszczyźnie strzałkowej generuje bardzo precyzyjne informacje o tym, w jaki sposób ruch jest upośledzony. Aby wykonać tę procedurę, na tylnej kończynie umieszcza się odblaskowe znaczniki, które wykrywają ruch stawu, gdy mysz chodzi po bieżni. Oprogramowanie do analizy ruchu służy do pomiaru ruchu znaczników podczas chodzenia. Parametry chodu kinematycznego są następnie wyprowadzane z danych wynikowych. Pokazujemy, w jaki sposób te parametry chodu można wykorzystać do ilościowego określenia upośledzonych ruchów stawów biodrowych, kolanowych i skokowych w EAE. Techniki te mogą być wykorzystane do lepszego zrozumienia mechanizmów chorobowych i identyfikacji potencjalnych metod leczenia stwardnienia rozsianego i innych zaburzeń neurodegeneracyjnych, które upośledzają mobilność.
Wprowadzenie
Chód to seria powtarzających się ruchów kończyn używanych do poruszania się. Chód składa się z cykli kroków, które są podzielone na dwie fazy: fazę postawy, która ma miejsce, gdy stopa porusza się do tyłu po ziemi, aby popchnąć ciało do przodu; oraz faza wymachu, w której stopa odrywa się od ziemi i porusza się do przodu. Zaburzenia chodu są charakterystycznymi cechami wielu zaburzeń neurodegeneracyjnych, takich jak uraz rdzenia kręgowego (SCI), stwardnienie rozsiane (SM), stwardnienie zanikowe boczne (ALS), choroba Parkinsona (PD) i udar mózgu; Przedkliniczne modele tych zaburzeń u gryzoni często podsumowują ich odpowiednie upośledzenie chodu1....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Niniejszy protokół jest zgodny z wytycznymi Kanadyjskiej Rady ds. Opieki nad Zwierzętami (Canadian Council on Animal Care) i został zatwierdzony przez Komitet ds. Zwierząt Laboratoryjnych Uniwersytetu Dalhousie.
1. Przygotowanie markerów odblaskowych:
- Za pomocą dziurkacza ręcznego wyciąć z arkusza papieru refleksyjnego odpowiednią liczbę małych kółek. Dla każdego zwierzęcia wymagane jest 5 markerów na jedno nagranie: dwa duże i trzy małe markery.
- Przy użyciu precyzyjnych nożyczek wykonać proste cięcie od obwodu koła do jego środka.
- Zdjąć papierowe podłoże markera, aby odsłonić powierzchnię klejącą. Używając p....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Rycina 1 przedstawia schemat procedury stosowanej w kinematycznej analizie chodu. Najpierw wykonuje się markery odblaskowe i umieszcza je na myszy w 5 punktach anatomicznych. Następnie rejestruje się chód podczas poruszania się myszy na bieżni. Do wyodrębnienia danych kinematycznych do późniejszej analizy wykorzystuje się oprogramowanie do analizy ruchu.
Rycina 2A-C przedstawia cykl kroku myszy kontrolnej CFA dla kątó.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
U myszy z EAE dwie najczęstsze metody pomiaru deficytów motorycznych to ocena kliniczna i opóźnienie upadku z obrotu27,28. Techniki te mają kilka ograniczeń. Chociaż jest to wygodne i szeroko stosowane, ocena kliniczna jest ograniczona przez dostarczanie tylko danych na poziomie porządkowym, co oznacza, że wielkość różnic między wynikami klinicznymi nie jest znana. Ocena kliniczna cierpi również z powodu niemożności dostarczenia precyzyjnych informacji na temat c.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy oświadczają, że nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Chcielibyśmy podziękować Sidowi Chedrawe'owi za jego pomoc techniczną przy filmowaniu. Praca ta była finansowana przez Kanadyjskie Towarzystwo Stwardnienia Rozsianego (EGID 2983).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Aparat | fotograficzny | Nikon Nikon D750 | Służy do filmowania filmu Taśma |
| odblaskowa | B& L Engineering | MKR-Tape-2 | |
| Drobne nożyczki | Fine Science Tools | 15023-10 | |
| Kleszcze | Fine Science Tools | 11252-20 | |
| Pistolet do klejenia | Craftsmart | E231647 | |
| rękojeść skalpela #4 | Roboz | R5-9884 | |
| Ostrze skalpela nr 10 | Pióro | 2020-12 | |
| Myszy C57BL/6 | Charles River Laboratories | ||
| Maszyna anestezjologiczna | EZ Anesthesia | EZ-AF9000 Auto Flow System | |
| Koc grzewczy z recyrkulacją wody | Androit | HTP-1500 | |
| miejscowy smar do oczu | Odśwież | DIN00210889 | |
| Golarka | Oster | 78997-010 | |
| Szybka kamera | Fastec Fastec | IL3-100 | |
| Światło dużej mocy | Smith Victor Corporation | Model 700 SG (600 Watt kwarcowe światło, 120 woltów) | |
| Statyw oświetleniowy | Promaster | LS1 | |
| Zbudowana na zamówienie w Instytucie Zoologicznym Uniwersytetu w Kolonii | |||
| Microsoft Excel 2016 | Microsoft Version 2016 | ||
| KinemaJ | Nicolas Stifani | Jest to skrypt wygenerowany do użytku z ImageJ | |
| KinemaR | Nicolas Stifani | Jest to skrypt wygenerowany do użytku z Rstudio | |
| Vicon Motus | Vicon Motus | Version 9.00 | |
| GraphPad Prism | GraphPad Version 6.00 |
Bibliografia
- Giladi, N., Horak, F. B., Hausdorff, J. M. Classification of gait disturbances: distinguishing between continuous and episodic changes. Mov Disord. 28 (11), 1469-1473 (2013).
- Kiehn, O. Decoding the organization of spinal circuits that control locomotion.....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
