Struktura umiejętnego sięgania kończynami przednimi u szczura: skala oceny ruchu

Podsumowanie

Skala biegłości sięgania dzieli ruch według kończyny przedniej w akcie sięgania po jedzenie na elementy złożone, z których każdy jest oceniany za pomocą trzypunktowej skali. Skala oceny jest opisana dla normalnego szczura i może być stosowana do oceny neurologicznych zaburzeń motorycznych.

Streszczenie

Umiejętne sięganie po jedzenie jest ewolucyjnym aktem starożytnym i występuje u wielu gatunków zwierząt, w tym tych z siostrzanych kladów gryzoni i naczelnych. Film opisuje sytuację testową, która pozwala na sfilmowanie powtarzających się aktów sięgania po jedzenie przez szczura, który został lekko pozbawiony pokarmu. Szczur jest szkolony, aby sięgać przez szczelinę w pudełku po granulki żywności, które chwyta, a następnie umieszcza w pysku do jedzenia. Sięganie odbywa się głównie za pomocą proksymalnych ruchów kończyny, ale dystalne ruchy kończyn są wykorzystywane do pronacji łapy, chwytania pokarmu i uwalniania pokarmu do ust. Każdy zasięg jest podzielony na co najmniej 10 ruchów kończyny przedniej, a akt sięgania jest ułatwiony przez korekty postawy. Każdy z ruchów jest opisany, a przykłady ruchów są podane z różnych perspektyw widzenia. Oceniając każdy element ruchu w 3-punktowej skali, można określić ilościowo zasięg. Wiele badań wykazało, że elementy ruchu są zmieniane przez uszkodzenie układu ruchowego, w tym uszkodzenie kory ruchowej, zwojów podstawy, pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Ruchy są również zmienione w stanach neurologicznych, które można modelować u szczurów, w tym w chorobie Parkinsona i chorobie Huntingtona. W związku z tym skala ocen jest przydatna do ilościowego określania upośledzeń motorycznych oraz skuteczności odbudowy i rehabilitacji neuronalnej. Ponieważ akt sięgania u szczura jest bardzo podobny do tego, jaki wykazują ludzie i naczelne, skala może być używana do celów porównawczych. z wielu perspektyw widzenia. Oceniając każdy element ruchu w 3-punktowej skali, można określić ilościowo zasięg. Wiele badań wykazało, że elementy ruchu są zmieniane przez uszkodzenie układu ruchowego, w tym uszkodzenie kory ruchowej, zwojów podstawy, pnia mózgu i rdzenia kręgowego. Ruchy są również zmienione w stanach neurologicznych, które można modelować u szczurów, w tym w chorobie Parkinsona i chorobie Huntingtona. W związku z tym skala ocen jest przydatna do ilościowego określania upośledzeń motorycznych oraz skuteczności odbudowy i rehabilitacji neuronalnej.

Eksperymenty na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi i przepisami określonymi przez Komitet Opieki nad Zwierzętami Uniwersytetu Lethbridge zgodnie z przepisami Kanadyjskiej Rady ds. Opieki nad Zwierzętami.

Protokół

Eksperyment polega na szkoleniu szczurów w sięganiu po jedzenie, a następnie filmowaniu ruchów używanych do sięgania.

1. Szczury laboratoryjne Long Evans są łagodnie pozbawione pożywienia przez 10 dni, a następnie przystosowane do pudełka zawierającego szczelinę, przez którą mogą sięgać po granulki pokarmu.
   
2. Po około 10 dniach treningu szczury sięgają konsekwentnie i wykazują preferencję jednej łapy.
   
3. Akt docierania jest filmowany przy użyciu krótkiego czasu otwarcia migawki (1 000 f/s), a filmowanie odbywa się z wielu perspektyw.
   
4. Akt sięgania jest następnie odtwarzany za pomocą powtórki klatka po klatce.
   
5. Ruchy są opisane w dołączonym filmie.

Dyskusja

Wcześniejsze badania nad używaniem kończyn u szczurów charakteryzowały ruch w kategoriach punktów końcowych, sukcesu lub porażki lub w kategoriach kartezjańskiej trajektorii łapy w kierunku celu. W niniejszej pracy opisano ruch w aspekcie relacji między segmentami kończyn, innymi częściami ciała a celem.