Ocena funkcji kończyn przednich po jednostronnym SCI szyjki macicy za pomocą nowych zadań: zmiana kroku kończyny, niestabilność postawy i obchodzenie się z makaronem

Ogólnym celem tej procedury jest ocena deficytów funkcjonalnych i powrót do zdrowia po urazie rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym. Osiąga się to poprzez uprzednie przeszkolenie zwierząt, aby czuły się komfortowo podczas obsługi i w środowisku testowym. Następnie szczury są oceniane pod kątem ich zdolności do naprzemiennego chodzenia kończynami.

Następnie zwierzęta są testowane pod kątem ich zdolności do reagowania na zmiany środka ciężkości i odpowiedniego dostosowywania postawy. Wreszcie, funkcja czterech łap i czterech kończyn jest analizowana podczas zadania obsługi motoryki małej, które wymaga od zwierząt jedzenia makaronu. Ostatecznie można uzyskać wyniki, które pokazują różnice w deficycie po urazie rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym, co pozwala na grupowanie zwierząt na podstawie ich deficytów funkcjonalnych, które korelują z ich różnicami anatomicznymi.

Główną zaletą opisanych tutaj metod w porównaniu z innymi istniejącymi metodami, takimi jak analiza bramki śladowej, jest to, że są one znacznie prostsze w użyciu i nie wymagają drogiego sprzętu ani oprogramowania. Metody te zapewniają wgląd w funkcjonalną regenerację po urazie rdzenia kręgowego, ale mogą być również stosowane w innych modelach chorób, takich jak choroba Parkinsona, udar lub inne zaburzenia neurologiczne, które powodują deficyt motoryczny Zwierzęta wykorzystane w tym badaniu będą miały uraz C3 C w czterech bocznych rdzeniach kręgowych na dwa do trzech tygodni przed operacją. Przyzwyczaj zwierzęta do obchodzenia się z nimi i środowiska testowego, które jest pokryte papierem ściernym, aby zapobiec ślizganiu się, usztywnianiu lub ciągnięciu czterech kończyn.

Test naprzemienności czterech kończyn określa, czy zwierzę w całości korzysta z kończyn przednich, a test ten można wykonywać codziennie przed rozpoczęciem, upewnij się, że zwierzę przestanie się szarpać i że jego mięśnie są rozluźnione. Następnie trzymaj zwierzę na blacie stołu w pozycji z obciążeniem tylko kończyn przednich lub w pozycji taczki z ciałem pod kątem prawie 90 stopni do stołu. Gdy zwierzę wydaje się zrelaksowane w twoich rękach, popchnij zwierzę do przodu, aby poruszać się po powierzchni blatu.

Określ i zapisz, czy szczur naprzemiennie używa kończyn przednich podczas poruszania się po powierzchni. Powtórzyć ten test co najmniej dwa razy, trzymając zwierzę jedną ręką, a następnie dwa razy, trzymając je. Z drugiej strony.

Jeśli szczur pomyślnie zademonstrował zmianę skoków, należy ponownie przeprowadzić test, wprowadzając pięciosekundowy odczas po pierwszym kroku, aby ustalić, czy wzorzec przemiany utrzymuje się po pewnym czasie. Zanotuj wyniki i zapisz je w arkuszu wyników. Test niestabilności postawy bada odległość, jaką zwierzę musi pokonać, aby zrobić krok przednią kończyną, aby odzyskać równowagę.

Podobnie jak w teście naprzemiennym, zwierzę powinno uwolnić napięcie w mięśniach przed rozpoczęciem korzystania z blatu pokrytego papierem ściernym, pozwolić zwierzęciu przyjąć pozycję taczki z ciałem pod kątem prawie 90 stopni do stołu, lekko przytrzymać jedną kończynę na tułowiu zwierzęcia i wyrównać nos z linią zerową, jak patrząc z góry. Następnie przesuń szczura do przodu. To przesunie środek ciężkości zwierzęcia i pobudzi je do kroku w celu odzyskania równowagi.

Określ nową pozycję nosa po dwukrotnym kroku szczura i użyj średniej z tych dwóch kroków jako odległości potrzebnej do wyzwolenia kroku. Zapisz wyniki na arkuszu wyników testu niestabilności postawy dostarczonym w protokole tekstowym. Przetestuj każdą kończynę pięć razy.

Test obchodzenia się z makaronem zmierzy czas potrzebny na zjedzenie standardowego kawałka makaronu i preferencje łap podczas każdej sesji, na jeden do dwóch tygodni przed operacją, podawaj szczurowi codziennie od pięciu do sześciu kawałków 4,0-centymetrowych pasm cienkiego spaghetti w jego domowej klatce, aby przygotować go do pomiarów wyjściowych. Następnie umieść szczura w komorze testowej i umieść kawałki makaronu w pobliżu przedniej części komory, gdzie można łatwo zaobserwować użycie go jako kończyn. Następnie zapisz czas potrzebny na zjedzenie każdego kawałka makaronu.

Pozwól zwierzęciu zjeść co najmniej trzy kawałki na sesję. Jeśli zwierzę zatrzyma się podczas jedzenia, wstrzymaj odmierzanie czasu. Ponowne uruchomienie czasu, gdy zwierzę wznowi jedzenie.

Po ustaleniu przez szczura stałego czasu jedzenia makaronu przez co najmniej trzy dni podczas treningu, zwierzę jest gotowe do rejestracji podstawowej w celu zebrania danych umieścić kawałki makaronu na podłodze w pobliżu przodu komory, korzystając z arkusza wyników obchodzenia się z makaronem dostarczonego w protokole tekstowym, zapisz czas, w którym szczur zjada kawałek makaronu, które dla kończyn były używane i pozycje dla kończyn, jak pokazano tutaj. Korzystanie z testu zmiany kroku kończyny przedniej. Po chirurgicznym urazie rdzenia kręgowego tylko 50% zwierząt było w stanie naprzemiennie używać kończyn przednich, a 50% udanych alternatorów było w stanie zmieniać użycie kończyn po pięciu sekundach opóźnienia.

Skorelowanie wyników z badaniami anatomicznymi wykazało, że alternatory mają znacznie większy obszar oszczędzonego przewodu kręgowego i kolumny grzbietowej po stronie zmiany chorobowej, co wskazuje, że test zmiany kroku kończyny może przewidzieć nasilenie zmiany, a także jednostronne zmiany chorobowe. Zastosowanie tego testu pozwoli na rozdzielenie grup na podstawie stopnia zaawansowania zmiany. Na przykład pomiary w skali lokomotorycznej czterech kończyn można rozdzielić w zależności od ciężkości zmiany, aby uzyskać jaśniejsze wyniki.

W tym przypadku dane zebrane z testu niestabilności postawy pokazują zmiany w ips, kończynach lesionych i przeciw chorobowych po urazie rdzenia kręgowego. Jednostronne uszkodzenia rdzenia kręgowego mogą powodować zmiany nie tylko w kończynie upośledzonej i/lub dotkniętej chorobą, ale także w kończynie bez upośledzenia. Zastosowanie testu niestabilności postawy po urazie rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym wykazało, że stan zmiany chorobowej ma znaczący wpływ.

Ponadto przemieszczenie kończyn było istotnie dłuższe po stronie zmiany IPS u rannych zwierząt w porównaniu ze zwierzętami po pozorowanej operacji. Podczas gdy odległość przemieszczenia na przeciwległym uszczupleniu kończyny była znacznie krótsza w porównaniu ze zwierzętami pozorowanymi, jak pokazano na tym rysunku w przewlekłych punktach czasowych po urazie, zarówno zwierzęta pozorowane, jak i te z grupy uszkodzonej potrzebowały podobnej ilości czasu na zjedzenie makaronu. Jednak podczas gdy zarówno zwierzęta pozorowane, jak i alternatory z uszkodzeniami chorobowymi jadły makaron za pomocą obu łap w okresie testowym, mniejszy odsetek poważnie rannych kończyn innych niż alternatory były w stanie używać swoich kończyn przednich do jedzenia makaronu.

Testy te można wykonać w czasie krótszym niż pięć minut na szczura, jeśli zostaną wykonane prawidłowo. Opisane tutaj testy behawioralne mogą być stosowane w połączeniu z innymi istniejącymi testami behawioralnymi, takimi jak testy preferencji łapy cylindra z usterką stopy oraz do testów skali lokomotywy kończyn, aby w pełni ocenić uszkodzenie Ipsy zwierzęcia, a także uszkodzenie przeciwstawne dla funkcji kończyny po urazie rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym.