Wyniki procedury neuroscore (Rysunek 2) wykazują zarówno potencjał do wystąpienia wyników fałszywie dodatnich (grupy SHAM i TBI w dniu 0), jak i czułość tego testu w wykrywaniu niewielkich różnic. Wyniki fałszywie dodatnie mogą wystąpić, gdy szczur nie jest odpowiednio przyzwyczajony do procedury, przez co nie jest w pełni zrelaksowany. Dzień 0 przypada przed operacją, zatem w idealnym przypadku wszystkie szczury powinny osiągnąć kryterium wyniku 0 przed przystąpieniem do badania. Dni 1–3 wykazują czułość tego testu w wykrywaniu niewielkich zmian w punktacji. Choć teoretycznie możliwy jest wynik aż do 21, wartości powyżej 3 są w tym modelu rzadkością. W tym przykładzie ANOVA z powtarzanymi pomiarami nie wykazała różnic między dniami dla grupy NAÏVE (p = 0,78) ani SHAM (p = 0,09); jednak w grupie TBI odnotowano różnice między dniami (p < 0,05). Porównania parzyste post-hoc wskazały, że dzień 0 różni się znacząco od dni 1, 2 i 3. Wynik ten dowodzi, że uraz spowodował niewielkie, lecz istotne zmiany w ocenie neurologicznej.
Dalsza analiza z wykorzystaniem testu Kruskala-Wallisa pozwoliła na porównanie grup NAÏVE, SHAM i TBI w każdym z dni, a następnie zastosowano test Tukeya post hoc test w celu dokładnego określenia, w czym tkwią różnice. Dla dnia 0 wartość statystyki testowej wyniosła 13,37, p = 0,001, a grupa SHAM różniła się istotnie od grupy NAÏVE (p = 0,008). W idealnym przypadku w dniu 0 nie powinno być różnic między grupami, ponieważ nie podano żadnych leków ani nie przeprowadzono żadnych procedur. W takim przypadku szczury powinny zostać poddane dalszej habituacji do procedury lub przeniesione do badania niebehawioralnego. W dniu 1 statystyka testowa wyniosła 32,39, p = 9,75e-8, przy czym post hoc test, wskazujący, że grupy SHAM i TBI różniły się istotnie od grupy NAÏVE (p = 0.002, p = 5,9e-7, odpowiednio). W przypadku drugiego dnia statystyka testowa wyniosła 23,39, p = 8,34e-6, a grupy SHAM i TBI różniły się od grupy NAÏVE (p = 0.002, p = 6,8e-5). W przypadku dnia 3. statystyka testowa wyniosła 38,4, p = 4,59e-9, a grupy SHAM i TBI istotnie różniły się od grupy NAÏVE (p = 0.001, p = 2,1e-8, odpowiednio). Wyniki te wskazują na fakt, że preparacja SHAM również powoduje pewne deficyty w ocenie neurologicznej w okresach wczesnych po urazie.
Reprezentatywne wyniki testu równowagi na belce (Rysunek 3) demonstrują czułość tego testu na deficyty krótko po urazie (Rysunek 3, lewo) oraz w punkcie czasowym znacznie później po urazie (Rysunek 3, prawo). Czułość testu równowagi na belce na skutki urazu mózgu zmniejsza się z upływem czasu, ponieważ wraz z wiekiem i przyrostem masy ciała szczurów nieurazowanych, trudniej im jest utrzymać równowagę na belce. W późniejszych punktach czasowych belkę obraca się tak, aby szczury balansowały na jej szerszej stronie. Niemniej jednak, 6 miesięcy po urazie test ten nie jest już czuły na skutki urazu, gdyż wiek i/lub masa ciała zakłócają zdolność do wykonania zadania (Rysunek 3, prawo). Alternatywnie, w układzie przedsionkowym mogło dojść do wygojenia, a dane te dokładnie odzwierciedlają fakt, że zdolność szczurów do utrzymania równowagi osiągnęła ten sam poziom co w grupach kontrolnych.
Do porównania grup Naïve, SHAM i TBI w każdym dniu wykorzystano test Kruskala-Wallisa. Wyniki dla punktów czasowych wczesnych etapów po urazie przedstawiono na Rycini 3, po lewej stronie. W dniu 0 test Kruskala-Wallisa wykazał wartość statystyki testowej równą 6,81, p = 0,033. Odnotowano istotną różnicę między grupami, a test post-hoc Tukeya wykazał, że grupa Naïve różniła się od grupy SHAM (p = 0,038); jednak we wszystkich trzech grupach średnie wartości znajdowały się znacznie poniżej 2,0, co wskazuje, że wszystkie szczury spełniły kryteria kontynuacji badania. Preferowane byłoby brak różnic między grupami w dniu 0, ale ponieważ we wszystkich grupach wartości są poniżej 2, mogą one kontynuować udział w badaniu. W PID 1 statystyka testu Kruskala-Wallisa wyniosła 69,72, p = 7,25e-16. Test post-hoc Tukeya wykazał, że grupa TBI różniła się istotnie zarówno od grupy Naïve, jak i grupy Sham (p = 4,9e-14 oraz p = 9,1e-08, odpowiednio). W dniu 2 statystyka testu Kruskala-Wallisa wyniosła 62,84 i p = 2,26e-14, a test post-hoc wykazał różnicę między TBI a grupami NAÏVE i SHAM (p = 1,0e-10 oraz p = 2,1e-10, odpowiednio). W dniu 3 statystyka testu Kruskala-Wallisa wyniosła 62,69 i p = 2,44e-14. Test post-hoc wykazał różnicę między TBI a grupami Naïve i SHAM (p = 9,6e-12 oraz p = 1,7e-08, odpowiednio). Dodatkowo sprawdzono, czy występują różnice między dniami w obrębie każdej grupy. Przy zastosowaniu ANOVA z powtarzanymi pomiarami, w grupie NAÏVE nie stwierdzono różnic między dniami (p = 0,367). W grupach SHAM i TBI stwierdzono różnice między dniami (p = 0,002 oraz p = 3,90e-29, odpowiednio). Porównania parowe post-hoc wykazały, że dla grupy SHAM dzień 1 różni się istotnie od dnia 2 i dnia 3 (p = 0,001 oraz p = 0,01, odpowiednio), a dla grupy TBI dzień 0 różni się istotnie od dni 1, 2 i 3 (p < 2e-16, p = 5,5e-16 oraz p = 2,7e-13, odpowiednio). Dzień 1 różni się również istotnie od dnia 3 (p = 0,036).
W 6. miesiącu po urazie, każdego dnia przeprowadzono porównania między grupami NAÏVE, SHAM i TBI przy użyciu testu Kruskala-Wallisa (Rysunek 3, po prawej). W dniu 0 wartość statystyki testowej wyniosła 3,36, a p = 0,187, zatem w dniu 0 nie odnotowano różnic. Wszystkie średnie wynosiły poniżej 2, co wskazuje, że wszystkie szczury i grupy spełniły kryteria kontynuacji udziału w badaniu. W 1. dniu po indukcji (PID 1) statystyka testowa wyniosła 6,11, p = 0,047; jednakże, post hoc analiza przy użyciu testu Tukeya post-hoc test wykazał, że żadna z grup nie różniła się istotnie po uwzględnieniu wielokrotnego testowania hipotez. W dniu 2. wartość statystyki testowej wyniosła 4,09, p = 0,13, ns, a w dniu 3. statystyka testowa wyniosła 2,91, p = 0,23, ns. Zatem w żaden z badanych dni nie stwierdzono różnic między grupami z urazami.
Dodatkowo, analizując różnice między dniami w obrębie grup badawczych, analiza ANOVA z powtarzanymi pomiarami wykazała istotne różnice między dniami dla grup NAÏVE, SHAM i TBI (p = 0.0003, p = 2.61e-5, p = 5.59e-7, odpowiednio; Rysunek 3, po prawej). Testy post-hoc wykazały następujące różnice. W grupie NAÏVE dzień 0 różnił się istotnie od dni 1, 2 i 3 (p = 0.002, p = 0.044, p = 0.004, odpowiednio). W grupie SHAM wszystkie dni różniły się od siebie istotnie: dzień 0 różnił się istotnie od dni 1, 2 i 3 (p = 0.0006, p = 0.001, p = 0.0006, odpowiednio); dzień 1 różnił się istotnie od dni 2 i 3 (p = 0.031, p = 0.0006, odpowiednio); a dzień 2 różnił się istotnie od dnia 3 (p = 0.044). W grupie TBI dzień 0 różni się istotnie od dni 1, 2 i 3 (p = 0.0005, p = 0.0008, p = 0.0005, odpowiednio).
Wyniki testu Beam-Walk przedstawiono dla dwóch punktów czasowych (Rysunek 4). Podobnie jak w przypadku testu Beam-Balance, test ten wykrywa deficyty wczesnej fazie po urazie (Rysunek 4, lewa strona). Jednakże 6 miesięcy po urazie nie występują już istotne różnice między grupami (Rysunek 4, prawa strona), co sugeruje, że w grupie z urazem nastąpiło gojenie. Wynik ten może odzwierciedlać wpływ większego wieku oraz zwiększonej masy ciała.
W celu porównania grup NAÏVE, SHAM i TBI w poszczególnych dniach wczesnej fazy po urazie zastosowano jednoczynnikową analizę wariancji (ANOVA). W dniu 0 nie stwierdzono różnic (F = 0.859, p = 0.426), a wszystkie czasy latencji wynosiły poniżej 5 s, co wskazuje, że wszystkie szczury spełniły kryteria kontynuacji badania. W dniu PID 1 uzyskano istotną statystykę testową wynoszącą 15,36, p = 1.18e-6. Test post hoc Tukeya wykazał istotną różnicę między grupą TBI a NAÏVE (p = 0.000004) oraz między grupą TBI a SHAM (p = 0.0001). W dniu 2 stwierdzono istotną różnicę między grupami (F = 9.49, p = 0.0002). Analiza post-hoc ujawniła różnice między grupą TBI a NAÏVE (p = 0.0002) oraz między grupą TBI a SHAM (p = 0.005). W dniu 3 ogólna statystyka testowa wyniosła 6,27, p = 0.0025, co wskazuje na występowanie różnic między grupami. Test post-hoc Tukeya wykazał, że ponownie grupa TBI różniła się od grup NAÏVE i SHAM (p = 0.003 oraz p = 0.035, odpowiednio).
Za pomocą jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA) z powtarzanymi pomiarami zbadano różnice między dniami w obrębie grup badawczych. W pierwszej kolejności dla każdej grupy sprawdzono założenie sferyczności. Czynnik wewnątrzgrupowy (Dzień) nie spełniał założenia sferyczności dla grup NAÏVE lub SHAM, w związku z czym dla tych grup zastosowano korektę Greenhouse-Grier. W grupie SHAM nie stwierdzono różnic między dniami (p = 0,066), natomiast w grupach NAÏVE i TBI różnice były istotne (p = 0,006 oraz p = 2,89E-7, odpowiednio). Porównania post-hoc wykazały, że dla grupy NAÏVE różnica występowała między Dniem 0 a Dniem 1 (p = 0,003). Dla grupy TBI różnice odnotowano między Dniem 0 a Dniami 1, 2 i 3 (p = 9,2e-6, p = 0,0005, p = 0,002, odpowiednio), a także między Dniem 1 a Dniem 3 (p = 0,018).
W 6. miesiącu po urazie nie stwierdzono istotnych różnic między grupami NAÏVE, SHAM lub TBI w żadnym z dni (Dzień 0, F = 0,315, p = 0,732; Dzień 1, F = 0,336, p = 0,717; Dzień 2, F = 0,5, p = 0,61; Dzień 3, F = 1,17, p = 0,322; Rysunek 4, prawa strona). Porównując różnice między dniami w obrębie każdej grupy, odnotowano istotną różnicę w grupie TBI (p = 0,026), przy czym Dzień 0 różnił się od Dni 1, 2 i 3 (p = 0,026, p = 0,002, p = 0,002). W grupach NAÏVE oraz SHAM nie stwierdzono różnic między żadnymi dniami (p = 0,104 i p = 0,063, odpowiednio).
Dane z wersji labiryntu wodnego Morrisa badającej pamięć operacyjną można przedstawić na wykresach na kilka różnych sposobów. Poniżej prezentujemy wyniki dla okresu 3 miesięcy (Rycina 5, lewa strona) oraz 12 miesięcy (Rycina 5, prawa strona) po urazie, wykorzystując zarówno wykresy liniowe do przedstawienia przebiegu czasowego, jak i wykresy pudełkowe do zbiorczego podsumowania danych (Rycina 5, dół). Pozwala to na niezależną wizualizację porównań dla pierwszej próby (Trial 1) i drugiej próby (Trial 2) w każdym dniu, a także ogólnych różnic wynikających z urazu. Latencje w pierwszej próbie odzwierciedlają pamięć referencyjną, natomiast latencje w drugiej próbie obrazują pamięć operacyjną.
Dane uzyskane od szczurów 3 miesiące po urazie przedstawiono w Rysunek 5, lewa. Dla Próby 1 (Rysunek 5, górny lewy róg), w porównaniu grup NAÏVE, SHAM i TBI, tylko w 4. dniu odnotowano istotną różnicę między grupami (F = 4.12, p = 0,025), przy czym post-hoc test Tukeya wskazujący, że grupa TBI różniła się od grupy NAÏVE (p = 0,019). Dla próby 2 (Rysunek 5, środek po lewej), odnotowano istotną różnicę w dniu 1 (F = 5.93, p = 0,006), przy czym post hoc analiza wskazująca, że TBI różniło się od SHAM (p = 0,005). Analiza wariancji (ANOVA) z powtarzanymi pomiarami nie wykazała ogólnej różnicy między grupami z urazami w 3. miesiącu (p = 0,56). Wyniki te sugerują, że u szczurów tych występują niewielkie, lecz istotne deficyty pamięci referencyjnej oraz operacyjnej w 3 miesiącach po urazie.
W 12. miesiącu po urazie, podczas porównania grup NAÏVE, SHAM i TBI w Próbie 1 (Rysunek 5, prawo), ANOVA z powtarzanymi pomiarami wykazała istotny ogólny wpływ urazu (F = 3.94, p = 0.03). Porównania parowe ujawniły, że grupa TBI różniła się istotnie zarówno od grupy NAÏVE, jak i SHAM (p = 0.043 oraz p = 0.006, odpowiednio) (Rysunek 5, prawy dół). Dodatkowo, porównując grupy z urazem w każdym dniu za pomocą jednoczynnikowej analizy ANOVA, wykryto istotną różnicę w Dniu 3 (F = 7.28, p = 0.003). Porównanie post-hoc wykazało, że grupa TBI różniła się od grupy SHAM (p = 0.0018) (Rysunek 5, prawy górny róg). W Próbie 2 ANOVA z powtarzanymi pomiarami wykazała istotną różnicę wynikającą z urazu (F = 3.97, p = 0.029), a parowe porównania post-hoc wykryły różnicę między grupą TBI a SHAM (p = 0.017) (Rysunek 5, prawy dół). Jednoczynnikowa ANOVA przeprowadzona dla każdego dnia wykazała istotne różnice w Dniu 2 i 4. W Dniu 2 (F = 4.02, p = 0.028) test post-hoc Tukeya wykazał, że grupa TBI różniła się od grupy SHAM (p = 0.023). W Dniu 4 (F = 4.12, p = 0.026) analiza post-hoc wykazała różnicę między grupą TBI a SHAM (p = 0.025) (Rysunek 5, prawy środek).

Rycina 1. Schemat labiryntu wodnego. Ten schemat przedstawia możliwe lokalizacje platformy (1, 2, 3, 4) oraz punkty startowe (N, S, E, W) w labiryncie wodnym Morrisa do badania pamięci operacyjnej. Szczurom przysługują dwie próby dla każdej pary lokalizacji startowej i platformy. Między próbami zachowany jest 15 s odstępu, a między parami prób następuje 4 min odpoczynku w komorze ogrzewającej; łącznie przeprowadzanych jest cztery pary prób podczas każdej codziennej sesji. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 2. Wyniki testu neuroscore. Wszystkie szczury zostały przeszkolone w prostych zadaniach testowania odruchów przed dniem 0 (szczegóły dotyczące treningu, testowania i punktacji opisano w tekście). Wyniki przedstawiono jako medianę (czarna linia), pierwszy i trzeci kwartyl (granice prostokąta) oraz 10ty i 90ty percentyl (słupki błędów). Średnią zaznaczono czerwonymi liniami, a wartości odstające czarnymi kropkami. Dane przedstawiono dla poziomu bazowego w dniu 0 oraz dla dni 1–3 po urazie. Wyniki testu post-hoc t dla każdego punktu czasowego zaznaczono na wykresach: * p < 0.001 vs TBI dzień 0; ^ p < 0.001 vs grupa NAÏVE w tym samym dniu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 3. Wyniki testu Beam-Balance. Wszystkie szczury były trenowane w utrzymywaniu równowagi na belce do momentu, aż były w stanie zachować ją przez 60 s w trzech kolejnych próbach (szczegóły dotyczące treningu, testowania i punktacji znajdują się w tekście). W kolejnych testach szczury oceniano w skali od 1 do 6, gdzie 1 oznaczało prawidłową równowagę, a 6 brak prób utrzymania się na belce. Wyniki przedstawiono jako medianę (czarna linia), pierwszy i trzeci kwartyl (granice pudełka) oraz 10th i 90th percentyl (słupki błędów). Średnia jest również zaznaczona czerwonymi liniami, a wartości odstające czarnymi kropkami. Dane przedstawiono dla wyniku bazowego w dniu 0, dni 1-3 po urazie (lewa strona) oraz 6 miesięcy po urazie (prawa strona). Wyniki testu post-hoc t dla każdego punktu czasowego są przedstawione na wykresach. Dla dni 0-3: * p < 0.001vs TBI Day 0; ^ p < 0.001 vs ta sama doba NAÏVE; @ p < 0.001 vs ta sama doba SHAM. Dla 6 miesięcy: * p < 0.001vs TBI Day 0; # p < 0.001 vs NAÏVE Day 0; & p < 0.001 vs SHAM Day 0. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 4. Wyniki testu Beam-Walk. Wszystkie szczury zostały przeszkolone w pokonywaniu belki, lawirując między słupkami, aby dostać się do skrzynki bezpieczeństwa. Trening trwał do momentu spełnienia kryterium ≤ 5 s w trzech kolejnych próbach (szczegóły dotyczące treningu, testowania i punktacji znajdują się w tekście). Testy bazowe przeprowadzono w dniu 0, a następnie szczury testowano w dniach 1–3 po urazie (po lewej). Podgrupa szczurów została ponownie przebadana 6 miesięcy po urazie (po prawej). Wyniki przedstawiono jako medianę (czarna linia), pierwszy i trzeci kwartyl (granice pudełka) oraz 10th i 90th percentyle (słupki błędów). Średnią zaznaczono czerwonymi liniami, a wartości odstające czarnymi kropkami. Wyniki testów post-hoc dla każdego punktu czasowego są przedstawione na wykresach. Dla dni 0–3: * p < 0.001 względem TBI dzień 0; ^ p < 0.001 względem grupy NAÏVE w tym samym dniu; @ p <0.001 względem grupy SHAM w tym samym dniu; dla 6 miesięcy: * p < 0.001 względem TBI dzień 0. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 5. Wyniki testu pamięci operacyjnej w wodnym labiryncie Morrisa. Wyniki przedstawiono dla osobnych grup szczurów w 3. miesiącu (lewa kolumna) i 12. miesiącu (prawa kolumna). Górne panele przedstawiają średnie latencje (czas, w jakim szczury odnalazły ukrytą platformę) podczas pierwszych prób w parowaniu dwupróbny dla każdego z pięciu dni testowania. Środkowe panele przedstawiają średnie latencje podczas drugich prób każdego dnia. Wyniki analizy post-hoc są zaznaczone na wykresach (* p < 0.05 względem grupy SHAM w tym samym dniu; ^ p < 0.05 względem grupy NAÏVE w tym samym dniu). Dolne panele podsumowują wyniki, przedstawiając medianę (czarna linia), 25.th i 75.th percentyl (granice pudełka) oraz 10.th i 90.th percentyl (słupki błędów). Średnią zaznaczono czerwonymi liniami, a wartości odstające czarnymi kropkami. Wyniki analizy post-hoc są zaznaczone na wykresach (*p < 0.05 względem grupy SHAM w tej samej próbie, ^ p < 0.05 względem grupy NAÏVE w tej samej próbie). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.