Name: Wieloczynnikowa ocena zachowań motorycznych u szczurów po jednostronnym urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-07-31T14:30:00.000+00:00
Duration: 14 min 50 s
Description: Poznaj metodę wieloczynnikowej oceny zachowań motorycznych u szczurów po jednostronnym urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego. Protokół obejmuje test otwartego pola, analizę chodu CatWalk oraz zadania na belce i drabince.

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

Ta praca była wspierana przez niemieckie Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań (BMBF DysTract do C.W.I.) oraz przez Interdyscyplinarne Centrum Badań Klinicznych (IZKF) na Uniwersytecie w Würzburgu (N-362 do C.W.I.; Z2-CSP3 do L.R.). Ponadto projekt ten otrzymał dofinansowanie z programu Unii Europejskiej w zakresie badań naukowych i innowacji Horyzont 2020 w ramach EJP RD COFUND-EJP N° 825575 (EurDyscover to J.V.) oraz z Fundacji VRUM. Ponadto C.W.I. jest finansowany przez Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Niemiecka Fundacja Receach) Project-ID 424778381-TRR 295, przez Deutsche Stiftung Neurologie i ParkinsonFonds. L.R. jest dodatkowo wspierany przez Fundację Dystonia Medical Reseach.
Autorzy dziękują Keali Röhm, Veronice Senger, Heike Menzel i Louisie Frieß za pomoc techniczną, a także Heldze Brünner za opiekę nad zwierzętami.

<ol><li>Iannaccone, P. M., Jacob, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Disease+Models+%26+Mechanisms%22%5BJournal%5D)">Rats.</a> Disease Models & Mechanisms. 2 (5-6), 206-210 (2009).</li>
<li>Phifer-Rixey, M., Nachman, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insights+into+mammalian+biology+from+the+wild+house+mouse+Mus+musculus%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Insights into mammalian biology from the wild house mouse Mus musculus.</a> Elife. 4, (2015).</li>
<li>Musacchio, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subthalamic+nucleus+deep+brain+stimulation+is+neuroprotective+in+the+A53T+alpha-synuclein+Parkinson%27s+disease+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Subthalamic nucleus deep brain stimulation is neuroprotective in the A53T alpha-synuclein Parkinson's disease rat model.</a> Annals of Neurology. 81 (6), 825-836 (2017).</li>
<li>Ip, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tor1a%2B%2F-+mice+develop+dystonia-like+movements+via+a+striatal+dopaminergic+dysregulation+triggered+by+peripheral+nerve+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathologica+Communications%22%5BJournal%5D)">Tor1a+/- mice develop dystonia-like movements via a striatal dopaminergic dysregulation triggered by peripheral nerve injury.</a> Acta Neuropathologica Communications. 4 (1), 108(2016).</li>
<li>Rauschenberger, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Striatal+dopaminergic+dysregulation+and+dystonia-like+movements+induced+by+sensorimotor+stress+in+a+pharmacological+mouse+model+of+rapid-onset+dystonia-parkinsonism%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Striatal dopaminergic dysregulation and dystonia-like movements induced by sensorimotor stress in a pharmacological mouse model of rapid-onset dystonia-parkinsonism.</a> Experimental Neurology. 323, 113109(2020).</li>
<li>Klein, A., Wessolleck, J., Papazoglou, A., Metz, G. A., Nikkhah, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Walking+pattern+analysis+after+unilateral+6-OHDA+lesion+and+transplantation+of+foetal+dopaminergic+progenitor+cells+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Walking pattern analysis after unilateral 6-OHDA lesion and transplantation of foetal dopaminergic progenitor cells in rats.</a> Behavioural Brain Research. 199 (2), 317-325 (2009).</li>
<li>Kim, D. H., Murovic, J. A., Tiel, R., Kline, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Management+and+outcomes+in+353+surgically+treated+sciatic+nerve+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Management and outcomes in 353 surgically treated sciatic nerve lesions.</a> Journal of Neurosurgery. 101 (1), 8-17 (2004).</li>
<li>Kline, D. G., Kim, D., Midha, R., Harsh, C., Tiel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Management+and+results+of+sciatic+nerve+injuries%3A+a+24-year+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Management and results of sciatic nerve injuries: a 24-year experience.</a> Journal of Neurosurgery. 89 (1), 13-23 (1998).</li>
<li>Kaplan, H. M., Mishra, P., Kohn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+overwhelming+use+of+rat+models+in+nerve+regeneration+research+may+compromise+designs+of+nerve+guidance+conduits+for+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Science%3A+Materials+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">The overwhelming use of rat models in nerve regeneration research may compromise designs of nerve guidance conduits for humans.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 26 (8), 226(2015).</li>
<li>Bauder, A. R., Ferguson, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducible+mouse+sciatic+nerve+crush+and+subsequent+assessment+of+regeneration+by+whole+mount+muscle+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Reproducible mouse sciatic nerve crush and subsequent assessment of regeneration by whole mount muscle analysis.</a> Journal of Visualized Experiments. (60), e3606(2012).</li>
<li>Savastano, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sciatic+nerve+injury%3A+a+simple+and+subtle+model+for+investigating+many+aspects+of+nervous+system+damage+and+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Sciatic nerve injury: a simple and subtle model for investigating many aspects of nervous system damage and recovery.</a> Journal of Neuroscience Methods. 227, 166-180 (2014).</li>
<li>Menorca, R. M., Fussell, T. S., Elfar, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nerve+physiology%3A+mechanisms+of+injury+and+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Hand+Clinics%22%5BJournal%5D)">Nerve physiology: mechanisms of injury and recovery.</a> Hand Clinics. 29 (3), 317-330 (2013).</li>
<li>Luis, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+cell+transplantation+effects+on+sciatic+nerve+regeneration+after+a+standardized+crush+injury+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Microsurgery%22%5BJournal%5D)">Neural cell transplantation effects on sciatic nerve regeneration after a standardized crush injury in the rat.</a> Microsurgery. 28 (6), 458-470 (2008).</li>
<li>Knorr, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+evolution+of+dystonia-like+movements+in+TOR1A+rats+after+transient+nerve+injury+is+accompanied+by+dopaminergic+dysregulation+and+abnormal+oscillatory+activity+of+a+central+motor+network%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Disease%22%5BJournal%5D)">The evolution of dystonia-like movements in TOR1A rats after transient nerve injury is accompanied by dopaminergic dysregulation and abnormal oscillatory activity of a central motor network.</a> Neurobiology of Disease. , 105337(2021).</li>
<li>Quartarone, A., Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+concepts+in+the+physiological+basis+of+dystonia%5BTitle%5D)+AND+%22Movement+Disorders%22%5BJournal%5D)">Emerging concepts in the physiological basis of dystonia.</a> Movement Disorders. 28 (7), 958-967 (2013).</li>
<li>Metz, G. A., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ladder+rung+walking+task%3A+a+scoring+system+and+its+practical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">The ladder rung walking task: a scoring system and its practical application.</a> Journal of Visualized Experiments. (28), e1204(2009).</li>
<li>Metz, G. A., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+and+subcortical+lesions+impair+skilled+walking+in+the+ladder+rung+walking+test%3A+a+new+task+to+evaluate+fore-+and+hindlimb+stepping%2C+placing%2C+and+co-ordination%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Cortical and subcortical lesions impair skilled walking in the ladder rung walking test: a new task to evaluate fore- and hindlimb stepping, placing, and co-ordination.</a> Journal of Neuroscience Methods. 115 (2), 169-179 (2002).</li>
<li>Johansson, B. B., Ohlsson, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environment%2C+social+interaction%2C+and+physical+activity+as+determinants+of+functional+outcome+after+cerebral+infarction+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Environment, social interaction, and physical activity as determinants of functional outcome after cerebral infarction in the rat.</a> Experimental Neurology. 139 (2), 322-327 (1996).</li>
<li>Ohwatashi, A., Ikeda, S., Harada, K., Kamikawa, Y., Yoshida, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+enhanced+functional+recovery+and+expression+of+GDNF+after+photochemically+induced+cerebral+infarction+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22EXCLI+Journal%22%5BJournal%5D)">Exercise enhanced functional recovery and expression of GDNF after photochemically induced cerebral infarction in the rat.</a> EXCLI Journal. 12, 693-700 (2013).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Ten protokół oceny behawioralnej zawiera przegląd zalet i wad, a także możliwe odczyty wybranej baterii testów behawioralnych w modelu gryzoni po urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego. 
Aby uzyskać porównywalny wynik uszkodzenia nerwu kulszowego, obowiązkowa jest konsekwentna technika zgniatania. Użycie nieząbkowanego zacisku (Ultra Fine Hemostat) zamiast kleszczy może poprawić konsystencję zgniatania. Użyj tego samego zacisku, a także tej samej pozycji zgniatania, aby zagwarantować równomierny ucisk nerwów. Wyłączne użycie zacisku w przypadku zmiażdżenia i ostrożne obchodzenie się z zaciskiem poprawia konsystencję. Również ostrożnie wykonuj procedurę zmiażdżenia. Dodatkowe uszkodzenie nerwu podczas operacji, takie jak niepożądana trakcja nerwu, może prowadzić do niepożądanych skutków ubocznych, takich jak autookaleczenie. Dlatego zaleca się staranne przygotowanie nerwów, a także podawanie leku przeciwbólowego przez co najmniej dwa dni. 
Wieloczynnikowa ocena zachowań motorycznych może scharakteryzować fenotyp po urazie zmiażdżenia nerwu u szczurów na różnych poziomach. Użyliśmy OFT, analizy chodu CatWalk XT, zadania chodzenia po belce i zadania chodzenia po szczeblach drabiny. Zaślepiona procedura eksperymentalna i analiza danych dla grup eksperymentalnych jest niezbędna dla tych eksperymentów. Przed oceną zachowania zwierzęta aklimatyzowano się w pomieszczeniu testowym w warunkach testowych przez co najmniej 30 minut. Wszystkie zastosowane w niniejszym dokumencie testy behawioralne mają tę zaletę, że nie jest wymagane pozbawienie jedzenia lub wody. We wszystkich opisanych testach behawioralnych wykorzystano ten sam zestaw zwierząt grupowych. Dla każdego zwierzęcia wykonywano maksymalnie dwa różne testy behawioralne dziennie. Jeśli testy behawioralne są wykonywane w regularnych odstępach czasu, zwróć uwagę na porównywalną procedurę, taką jak wykonywanie testu w tej samej kolejności zwierząt i o tej samej porze dnia. Kolejnym ważnym aspektem analizy behawioralnej jest cykl dnia i nocy szczurów. Rozważ odwrócony cykl dnia i nocy, aby uzyskać bardziej naturalny i wyższy poziom aktywności w cyklu dnia (cykl ciemny). Należy to wziąć pod uwagę zwłaszcza w przypadku pomiaru spontanicznych zachowań, takich jak OFT. W tym eksperymencie nie udało się zastosować odwróconego cyklu dnia i nocy, ale zapewniono odpowiednią aklimatyzację do warunków testowych. Doskonałe oświetlenie jest niezbędne w przypadku filmów w wysokiej rozdzielczości do zadania chodzenia po belce i zadania chodzenia po szczeblach drabiny. Tak wysokiej jakości wideo nie można osiągnąć podczas wykonywania eksperymentów w ciemności. 
Ocena chodu wymaga ciągłego wykonywania zadań. Pierwszym ważnym aspektem ciągłego wykonywania zadań jest przekonanie zwierząt do przekroczenia ustawienia. Aby zwiększyć motywację, umieść małe granulki jedzenia (45 mg) na końcu zestawu. Aby zwierzęta mogły zapoznać się z granulkami żywności, przed badaniem należy je im podać. Pomocne może być również pole bramki na końcu konfiguracji. Konfiguracja CatWalk zawiera już skrzynkę na bramki, ale szczury czasami wahają się, czy wejść do skrzynki bramkowej. Alternatywnie możesz dodać małą klatkę do pola bramkowego, ale klatka domowa ze szczurów nie pasuje do skrzynki bramkowej. Pozwól szczurowi przyzwyczaić się w klatce na kilka minut przed nabyciem. Dodatkowo inny szczur z tej samej klatki domowej może zostać umieszczony w polu bramkowym lub w klatce wewnątrz pola bramkowego. Upewnij się, że drugi szczur pozostaje w polu karnym i nie blokuje wejścia do pola bramkowego. Co więcej, możliwe jest również wyjęcie skrzynki na bramkę z systemu CatWalk i umieszczenie klatki domowej dla szczurów na końcu chodnika, co pozwala szczurowi wejść na swoje "terytorium domowe" po każdym biegu. Aby skonfigurować zadanie chodzenia po belce i zadania chodzenia po szczeblach drabiny, zalecamy dodanie skrzynki na bramkę lub klatki domowej na końcu konfiguracji. Aby zapewnić spójność, CatWalk, zadanie chodzenia po belce i zadanie chodzenia po szczeblach drabiny powinny być wykonywane co najmniej raz w tygodniu z sześcioma do dziesięciu biegami.
Chociaż nie każda analiza przyniosła znaczące różnice w tym badaniu, należy wziąć pod uwagę, że włączenie genetycznie zmodyfikowanych zwierząt lub grup leczonych może dostarczyć cennych danych, które mogą rozróżnić grupy z tych samych testów behawioralnych. 
Uszkodzenie nerwu nie miało wpływu na aktywność lokomotoryczną szczura, która została zmierzona w ciągu pięciu minut OFT. Analiza chodu Catwalk XT jest bardziej obiektywnym i czułym narzędziem do analizy chodu, ułożenia łap i palców. Po intensywnym treningu szczury uczą się przechodzić przez chodnik aparatu CatWalk XT do ustawień domyślnych. Uszkodzenie nerwu nie zmniejsza zdolności szczurów do przechodzenia przez chodnik. Automatyczne obliczanie różnych parametrów przedstawia dane w obiektywny sposób. Dodatkowe informacje można uzyskać za pomocą modułu "Interaktywne pomiary śladów stóp" i rzeczywiście, analizy te przyniosły znaczące różnice w różnych parametrach rozpiętości palców, długości odcisku i kąta łapy do osi ciała, porównując szczury z uszkodzeniem nerwów i bez niego.
Szczury można łatwo wyszkolić do zadania chodzenia po belce. Różnice w czasie opóźnienia do przejścia przez belkę i w liczbie poślizgnięć stóp na krok kończyny tylnej z uszkodzonymi nerwami wykryto, porównując szczury naiwne z zranionymi przez zmiażdżenie. Wadą analizy szczurów z uszkodzeniem nerwów za pomocą zadania chodzenia po belce jest rozmiar belki. W ciągu pierwszych dwóch tygodni po urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego szczury potrzebują pomocy, aby przejść przez belkę, ponieważ ich równowaga jest zaburzona. Chociaż niektóre szczury mogą być w stanie przejść przez belkę, ryzyko obrażeń spowodowanych upadkiem jest wysokie. W związku z tym zwierzętom ze zmiażdżonymi nerwami należy pomagać w przekraczaniu belki przez pierwsze dwa tygodnie po urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego lub dłużej, jeśli to konieczne. Trudno jednak porównywać biegi z pomocą i bez niej. Równowaga motoryczna jest również ważnym parametrem ocenianym przez zadanie chodzenia po belce. Uznaliśmy, że ten parametr nie jest istotny dla naszego modelu szczura z miażdżeniem nerwów. W związku z tym wyniki opisane przez Ohwatashi i wsp. oraz Johansson & Ohlsson nie mogły być użyte, a przebiegi z niepełnym trawersem belki zostały wykluczone z analizy danych18,19.
Skala 7-kategoriowa Metza i wsp. może analizować zarówno kończyny przednie, jak i tylne oraz rozróżniać różne poziomy nasilenia błędów wszystkich kończyn podczas zadania chodzenia po drabinie16,17. Analizując najbardziej widoczne błędy, które obejmują kategorie od 0 do 2, nie można było wykryć żadnych różnic w błędach na krok w kończynie tylnej podczas porównywania szczurów z uszkodzonymi nerwami z naiwnymi szczurami wt. Co więcej, czas utajenia przechodzenia przez aparat szczebla drabiny nie różnił się między szczurami z uszkodzeniem nerwów a szczurami nieleczonymi wcześniej. Modele głębokiego uczenia mogą usprawnić i przyspieszyć analizę danych dotyczących zadania chodzenia po szczeblach drabiny dzięki zautomatyzowanemu podejściu.
Należy wspomnieć, że uraz zmiażdżenia nerwu, jak również wszystkie opisane testy behawioralne, można łatwo przełożyć na myszy, dostosowując ustawienia i rozmiary konfiguracji. Wykorzystanie myszy jako organizmu modelowego ma korzystny wpływ na to, że istnieją transgeniczne modele wielu chorób ludzkich.

Gryzonie są doskonałymi organizmami modelowymi do pogłębiania wiedzy o chorobach ludzkich1,2 poprzez testowanie hipotez na wielu poziomach biologicznych. Jednym z podstawowych poziomów biologicznych do charakterystyki modeli gryzoni jest poziom fenotypu, mierzony za pomocą ocen behawioralnych. W zależności od modelu zwierzęcego i pytania naukowego, wybór potężnej i niezawodnej baterii testów behawioralnych jest niezbędny, aby objąć szeroki zakres aspektów behawioralnych, takich jak modele zwierzęce choroby Parkinsona i dystonii3,4,5,6.
Nerw kulszowy jest największym nerwem w ludzkim ciele z włóknami motorycznymi i czuciowymi. Urazy nerwu kulszowego mogą łatwo wynikać z różnych zdarzeń, takich jak wypadki drogowe i operacje7,8. W związku z tym działania badawcze z wykorzystaniem modeli gryzoni z uszkodzeniami nerwu kulszowego mają wartość translacyjną. Mimo że translacyjny aspekt regeneracji nerwów od szczura do człowieka musi być traktowany krytycznie9, uszkodzenie mięśnia kulszowego (axonotmesis) w modelach gryzoni jest powszechnie stosowaną metodą analizy procesów degeneracji i regeneracji nerwów obwodowych10,11. W przypadku zmiażdżenia nerw nie jest całkowicie przecięty. Uszkadza akson, powodując blok przewodzenia bezpośrednio po urazie zgniecenia, po którym następują procesy regeneracyjne 4,12,13.
Ponadto, w badaniach nad dystonią, jednostronne uszkodzenie nerwu kulszowego jest uznaną metodą wywoływania ruchów podobnych do dystonii (DLM) w genetycznie predysponowanych modelach gryzoni z dystonią, które nie pokazują DLM per se4,14. Zakłada się, że uraz nerwu obwodowego zaburza integrację sensomotoryczną, wpływając na włókna nerwu kulszowego, które są odpowiedzialne za funkcje motoryczne i czuciowe15.
Przedstawiamy tutaj szczegółowy opis standaryzowanego uszkodzenia nerwu kulszowego oraz zestaw ocen zachowań motorycznych, który składa się z testu otwartego pola (OFT), analizy chodu CatWalk XT, zadania chodzenia po belce i zadania chodzenia po drabinie u naiwnych szczurów typu dzikiego (wt) (n = 8-9) i szczurów wt pięć tygodni po jednostronnym urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego (n = 10). OFT dostarcza informacji o ogólnej aktywności lokomotorycznej, podczas gdy szczegółowa analiza chodu jest osiągana przez zautomatyzowany system analizy chodu CatWalk XT. Zadanie chodzenia na belce służy do oceny koordynacji ruchowej poprzez ocenę czasu przejścia przez belkę i liczby błędów ułożenia stopy. Do analizy wydajności chodu zadanie chodzenia po szczeblach drabiny dostarcza informacji o ułożeniu stopy lub łapy oraz błędach w aparacie na poziomym szczeblu drabiny ze stałym, ale nieregularnym wzorcem szczebli.

<table><tbody><tr><td>Kwas octowy, &ge; 99.8%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>33209-1L</td><td></td></tr><tr><td>Zszywacz do skóry Appose ULC 35W</td><td>Covidien</td><td>8886803712</td><td></td></tr><tr><td>Beam</td><td>samodzielnie wykonany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>krem pod oczy Bepanthen</td><td>Bayer Vital GmbH</td><td>81552983</td><td></td></tr><tr><td>Pudełko do</td><td>samodzielnie wykonanej</td><td></td><td></td>kamery OFT</tr><tr><td>GC-PX100</td><td>JVC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Catwalk XT</td><td>Noldus</td><td></td><td>&nbsp; konfiguracja i oprogramowanie</td></tr><tr><td>Komora do izofluranu</td><td>GT-Labortechnik</td><td></td><td>na zamówienie</td></tr><tr><td>Skalpel jednorazowy nr 11</td><td>Pióro</td><td>20.001.30.011</td><td></td></tr><tr><td>Dr&auml; ger Vapor 19.3 system izofluranu</td><td>Dr. Wilfried M&uuml; ller GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dumont #2 - kleszcze do laminektomii</td><td>Fine Science Tools</td><td>11223-20</td><td></td></tr><tr><td>kleszcze Dumont #5</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-30</td><td>bardzo drobne</td></tr><tr><td>bezpyłowe granulki precyzyjne 45 mg</td><td>Bio-Serv</td><td>F0021</td><td></td></tr><tr><td>EthoVision XT</td><td>Noldus</td><td></td><td>&nbsp; konfiguracja i oprogramowanie</td></tr><tr><td>Kleszcze 160 mm</td><td>Hartenstein</td><td>PZ09</td><td></td></tr><tr><td>Maska do znieczulenia gazowego, szczur</td><td>Dr. Wilfried M&uuml; ller GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Skrzynka na bramkę do drabiny szczebel chodzenia aparatura do zadań</td><td>własnej produkcji</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Maszynka do strzyżenia włosów Magnum 5000</td><td>Wahl GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hartowane drobne nożyczki</td><td>Fine Science Tools</td><td>14090-11</td><td></td></tr><tr><td>Stół grzewczy</td><td>MEDAX</td><td>13801</td><td></td></tr><tr><td>Isofluran CP 1ml/ml, 250 ml</td><td>cp-pharma</td><td>1214</td><td>wymagana recepta</td></tr><tr><td>Kinovea</td><td>www.kinovea.org</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Drabina szczebelkowa do chodzenia przyrząd do samodzielnego</td><td>wykonania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt na igły</td><td>KLS Martin</td><td>20-526-14-07</td><td></td></tr><tr><td>Octeniderm</td><td>Sch&uuml; lke</td><td>118211</td><td></td></tr><tr><td>Rimadyl 50 mg / ml, do wstrzykiwań</td><td>Zoetis</td><td></td><td>Carprofen, wymagana recepta</td></tr><tr><td>Zwijacze gumki</td><td>własnej produkcji</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Przekładka do belki</td><td>samodzielnie wykonana</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Przekładka do drabiny szczebelka chodzenie aparatura do samodzielnego</td><td>wykonania</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Szew Silkam 4/0 DS 19</td><td>B. Braun</td><td>C0762202</td><td></td></tr><tr><td>Ultra drobne hemostatyki (zacisk nieząbkowany)</td><td>Fine Science Tools</td><td>13020-12</td><td></td></tr></tbody></table>

wieloczynnikowa ocena zachowań motorycznych u szczurów po jednostronnym urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego

Multifactorial Assessment of Motor Behavior in Rats after Unilateral Sciatic Nerve Crush Injury

Indukcja uszkodzenia nerwów obwodowych jest szeroko stosowaną metodą w neurobiologii, między innymi do oceny mechanizmów naprawczych i bólowych. Ponadto, w dziedzinie badań nad zaburzeniami ruchowymi, uraz kulszowy został wykorzystany do wywołania fenotypu podobnego do dystonii w genetycznie predysponowanych modelach dystonii gryzoni DYT-TOR1A. Aby osiągnąć spójne, powtarzalne i porównywalne wyniki po urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego, oprócz standaryzowanej charakterystyki fenotypowej niezbędna jest znormalizowana metoda wywoływania zmiażdżenia nerwu. Należy zwrócić uwagę nie tylko na konkretny asortyment testów behawioralnych, ale także na wymagania techniczne, prawidłowe wykonanie i ciągłą analizę danych. Protokół ten szczegółowo opisuje, jak wykonać uraz zmiażdżenia nerwu kulszowego i zapewnia baterię testów behawioralnych do oceny deficytów motorycznych u szczurów, która obejmuje test na otwartym polu, analizę chodu CatWalk XT, zadanie chodzenia po belce i zadanie chodzenia po szczeblach drabiny.

Reprezentatywne wyniki pięciominutowego testu OFT wykazują, że uraz zmiażdżeniowy nerwu pięć tygodni po operacji nie wpływa na aktywność lokomotoryczną (Rycina 1).
Analiza chodu z wykorzystaniem systemu CatWalk XT (Rysunek 2) generuje wiele różnych parametrów. Wybrane parametry poddano analizie statystycznej, porównując naiwne szczury wt ze szczurami wt po uszkodzeniu nerwu w pięć tygodni po zmiażdżeniu nerwu (Rysunek 2D). Istotne zmiany wykryto w odniesieniu do średniej prędkości biegu, długości kroku oraz powierzchni odcisku prawej (uszkodzonej) tylnej łapy. Bardziej szczegółowa analiza uszkodzonej tylnej łapy została przeprowadzona za pomocą modułu „Interactive Footprint Measurements”. U szczurów wt po uszkodzeniu nerwu zaobserwowano istotną redukcję parametrów takich jak rozstaw palców, pośredni rozstaw palców oraz długość odcisku w porównaniu do naiwnych szczurów wt. Dodatkowo, kąt łapy względem osi ciała oraz kąt łapy względem wektora ruchu różnią się istotnie przy porównaniu szczurów wt po uszkodzeniu nerwu z naiwnymi szczurami wt (Rysunek 2E).
Rysunek 3 przedstawia dane dotyczące koordynacji ruchowej uzyskane w ocenie zadania przejścia po belce. Szczury wt z uszkodzeniem nerwu wykazywały istotnie wydłużony czas przejścia przez belkę w porównaniu do naiwnych szczurów wt pięć tygodni po urazie (Rysunek 3B). Jako dodatkowy wskaźnik w zadaniu przejścia po belce, liczono pełne i częściowe ześlizgnięcia uszkodzonej kończyny tylnej, które uznano za błędy do analizy statystycznej. Procent błędów na krok uszkodzonej (prawej) kończyny tylnej był istotnie zwiększony u szczurów wt z uszkodzeniem nerwu w porównaniu do naiwnych szczurów wt.
Reprezentatywne dane z zadania chodzenia po szczeblach drabiny (Rycina 4) nie wykazują istotnych zmian w czasie przejścia przez platformę aparatury z drabiną szczeblową (Rycina 4C) ani w procencie błędów na krok kończyny tylnej z uszkodzonym nerwem (prawej) (Rycina 4D). Analiza procentu błędów na krok kończyny tylnej z uszkodzonym nerwem uwzględniała jedynie wyniki od 0 do 2 w 7-stopniowej skali wg Metz et al. Rozkład wszystkich kategorii wyników na krok w 7-stopniowej skali dla kończyny tylnej z uszkodzonym nerwem oraz kończyny tylnej bez uszkodzenia nerwu (lewej) przedstawiono na Rycina 4E.
<img alt="Układ do śledzenia myszy z kamerą, schematem ścieżki i wykresem prędkości; badanie analizy ruchu." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62606/62606fig01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Ocena aktywności lokomocyjnej podczas testu otwartego pola. (A) Zdjęcie układu testu otwartego pola. Wybrany kadr odjęty z nagrania wideo podczas testu otwartego pola przedstawiający szczura w arenie testowej bez (B) oraz z (C) śledzeniem. (D) Prędkość podczas pięciominutowego nagrania testu otwartego pola została zbadana u naiwnych szczurów typu wt oraz u szczurów wt pięć tygodni po urazie zmiażdżeniowym nerwu. Dane przedstawiono jako średnia ± SEM. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą nieparzystego testu t dla danych o rozkładzie normalnym. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62606/62606fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Schemat równowagi statycznej; wykres analizy chodu; konfiguracja bieżni; wyniki badań neurobiologicznych." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62606/62606fig02.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2: Analiza chodu z wykorzystaniem systemu CatWalk XT. (A) Zdjęcie aparatury CatWalk XT. (B) Przykłady widoku odcisków (print view) przedstawiające oznakowane odciski łap w trybie fałszywych kolorów oraz przykłady widoku czasowego (timing view) przedstawiające czasowy schemat chodu u naiwnych szczurów wt oraz szczurów wt pięć tygodni po uszkodzeniu nerwu metodą zgniatania. (C) Przykłady klasyfikacji palców przedstawiające rozstaw palców (TS), pośredni rozstaw palców (ITS) i długość odcisku (PL), a także przykłady widoku osi ciała przedstawiające oś ciała (biała linia) i wektor ruchu (czerwona linia) u naiwnych szczurów wt oraz szczurów wt pięć tygodni po uszkodzeniu nerwu metodą zgniatania. (D) Dane wybranych parametrów z klasyfikacji „standardowej”, porównujące naiwne szczury wt i szczury wt pięć tygodni po uszkodzeniu nerwu metodą zgniatania. (E) Dane wybranych parametrów z modułu „Interactive Footprint Measurements”, porównujące naiwne szczury wt i szczury wt pięć tygodni po uszkodzeniu nerwu metodą zgniatania. Dane przedstawiono jako średnia ± SEM. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu nieparzystego testu t dla danych o rozkładzie normalnym, nieparzystego testu t z korektą Welcha dla danych o rozkładzie normalnym z nierówną wariancją oraz testu U Manna-Whitneya dla danych o rozkładzie nienormalnym. Wartość P < 0.05 zdefiniowano jako statystycznie istotną, oznaczoną jako *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62606/62606fig02large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Schemat testu chodzenia po belce, wykresy i obrazy sekwencyjne przedstawiające test równowagi i koordynacji ruchowej." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62606/62606fig03.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3: Analiza chodu w teście chodzenia po belce. (A) Zdjęcie i rysunki schematyczne układu testu chodzenia po belce. Czas przejścia przez belkę (B) oraz procent błędów w postaci ześlizgnięcia stopy na krok kończyny tylnej z uszkodzonym nerwem podczas testu chodzenia po belce (C) zostały przeanalizowane u naiwnych szczurów wt oraz szczurów wt pięć tygodni po zmiażdżeniu nerwu. Reprezentatywne zdjęcie pozycji czasu startu (D) oraz pozycji czasu zakończenia (E) testu chodzenia po belce. Reprezentatywna sekwencja obrazów pełnego ześlizgnięcia stopy (F) oraz częściowego ześlizgnięcia stopy (G) podczas testu chodzenia po belce. Dane przedstawiono jako średnia ± SEM. Analizę statystyczną danych o rozkładzie nienormalnym przeprowadzono za pomocą testu U Manna-Whitneya. Wartość P < 0,05 określono jako istotną statystycznie i oznaczono jako *p < 0,05, **p < 0,01. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62606/62606fig03large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Układ do analizy chodu z diagramami i wykresami przedstawiającymi latencję, wskaźnik błędów i ocenę kończyn tylnych." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62606/62606fig04.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4: Analiza chodu z wykorzystaniem testu chodzenia po szczeblach drabiny. Zdjęcie (A) i schematy (B) układu do testu chodzenia po szczeblach drabiny. Czas latencji podczas przechodzenia przez aparat z szczeblami drabiny (C) oraz procentowy wskaźnik błędów w postaci poślizgów stopy na krok kończyny tylnej z uszkodzonym nerwem podczas testu chodzenia po szczeblach drabiny (D) oceniono u naiwnych szczurów wt oraz u szczurów wt pięć tygodni po zmiażdżeniu nerwu. (E) Procentowy rozkład kategorii ocen na krok zgodnie z 7-stopniową skalą według Metz et al. dla lewej i prawej kończyny tylnej naiwnych szczurów wt oraz szczurów wt pięć tygodni po zmiażdżeniu nerwu. Dane przedstawiono jako średnia ± SEM. Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu nieparzystego testu t dla danych o rozkładzie normalnym oraz testu U Manna-Whitneya dla danych o rozkładzie nienormalnym. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62606/62606fig04large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Schemat analizy chodu, kategoryzujący rozmieszczenie stóp gryzoni: od całkowitego pominięcia do prawidłowego rozmieszczenia w poszczególnych krokach." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62606/62606fig05.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Figure 5"> 
Rycina 5: Przykładowa reprezentacja każdej kategorii zgodnie z 7-stopniową skalą według Metz et al. podczas testu chodzenia po szczeblach drabiny. Reprezentatywna sekwencja obrazów z prawej tylnej kończyny dla kategorii 0 – całkowite pominięcie, kategorii 1 – głębokie ześlizgnięcie, kategorii 2 – lekkie ześlizgnięcie, kategorii 3 – ponowne ustawienie, kategorii 4 – korekta, podczas testu chodzenia po szczeblach drabiny. Reprezentatywne zdjęcia dla kategorii 5 – częściowe rozmieszczenie oraz kategorii 6 – prawidłowe rozmieszczenie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62606/62606fig05large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>

Udostępniamy protokół oceny zachowań motorycznych za pomocą baterii testów behawioralnych u szczurów po urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego.

Wieloczynnikowa ocena zachowań motorycznych u szczurów po jednostronnym urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego

The induction of a peripheral nerve injury is a widely used method in neuroscience for the assessment of repair and pain mechanisms among others. In ...

Ogólnym celem tego protokołu jest opisanie procedur związanych z wykonywaniem nieodtwarzalnego zmiażdżenia nerwu kulszowego oraz zapewnienie protokołu oceny zachowań motorycznych po urazie obwodowym. Wybór potężnej i niezawodnej baterii testów behawioralnych jest niezbędny, aby objąć szeroki zakres aspektów behawioralnych i zależy od zastosowanego modelu zwierzęcego i pytania badawczego. Protokół ten opisuje szczegółowo, jak wykonać uraz zmiażdżenia nerwu kulszowego i zapewnia baterię testów behawioralnych do oceny deficytów motorycznych u szczurów, która obejmuje test na otwartym polu, analizę chodu CatWalk, zadanie chodzenia po belce i zadanie chodzenia po szczeblach drabiny.Doświadczenia na zwierzętach przeprowadzono zgodnie z obowiązującymi krajowymi i instytucjonalnymi wytycznymi dotyczącymi opieki nad zwierzętami i ich wykorzystywania. Utrzymuj sterylne środowisko podczas całego zabiegu chirurgicznego. Ustaw stół operacyjny z niezbędnym sprzętem.Głęboko znieczulij szczura w zamkniętej szafce izofluranem i ogol rozległy obszar prawej kończyny tylnej. Następnie umieść szczura w masce anestezjologicznej i kontynuuj głębokie znieczulenie izofluranem. Przymocuj tułów i obie tylne kończyny szczura za pomocą taśmy.Ustaw obie tylne kończyny w symetrycznej i wyciągniętej pozycji i obróć każdą łapę płasko na stół operacyjny. Zdezynfekuj skórę ogolonego obszaru odpowiednim środkiem antyseptycznym. Poszukaj wcięcia kulszowego jelita krętego.Wykonaj nacięcie skóry od wcięcia w rwę kulszową w kierunku łapy za pomocą skalpela. Jeśli kończyny tylne są zamocowane, a nacięcie skóry jest wykonane prawidłowo, można zobaczyć jamę w płaszczyźnie powięziowej między mięśniem pośladkowym maksymalnym a mięśniem dwugłowym uda, która przypomina białą linię. Włóż zamknięte, bardzo cienkie kleszcze hemostatyczne do jamy i rozłóż kleszcze.Płaszczyzna powięziowa powinna się otworzyć bez uszkadzania tkanki mięśniowej. Umieść zwijacze gumowej opaski pod mięśniami, aby nacięcie skóry było otwarte. Delikatnie usuń otaczające tkanki i naczynia krwionośne z nerwu kulszowego, aż nerw zostanie całkowicie odsłonięty.Ważne jest, aby podczas całego zabiegu nie rozciągać ani nie ciągnąć nerwu. Zmiażdż nerw kulszowy nieząbkowanym zaciskiem o stałym i szybkim użytecznym nacisku. W tym celu otwórz zacisk, umieść nerw na dolnej szczęce zacisku i zamknij zacisk, blokując go w pierwszej pozycji na 3 x 10 sekund.Po zranieniu zmiażdżeniem ostrożnie otwórz zacisk. Miejsce zmiażdżenia nerwu kulszowego wydaje się półprzezroczyste. Zdejmij zwijacze z gumową opaską.Zamknij nacięcie płaszczyzny powięziowej szwem wchłanialnym. Zamknij nacięcie skóry zszywkami do skóry ciała. Aktywność lokomotoryczną, a także aktywność behawioralną szczurów można analizować za pomocą testu w otwartym polu.Ustawienie otwartego pola, które powinno znajdować się w ciemnym i cichym otoczeniu, składa się z automatycznego systemu śledzenia wideo EthoVision XT oraz areny z odporną na zarysowania, nadającą się do czyszczenia czarną powierzchnią. Ustaw arenę i kamerę we właściwej pozycji i zainstaluj oprogramowanie EthoVision XT. Delikatnie umieść szczura na środku areny testowej.Podczas nagrywania eksperymentator powinien trzymać się z dala od otwartego pola, aby nie rozpraszać szczura. Aby przeprowadzić analizę danych z otwartego testu terenowego, przejdź do sekcji analizy na lewym pasku bocznym i wybierz Śledź wizualizację"pod Wyniki"patka. Następnie wyeksportuj potrzebne parametry do XL.W oprogramowaniu wybierz szereg zmiennych z różnych kategorii do analizy danych.Analiza chodu za pomocą systemu CatWalk XT może pomóc w ocenie wielu różnych parametrów dotyczących śladów stóp, postawy i chodu modeli zwierzęcych. Szklany chodnik jest oświetlony zielonym światłem, a światło rozproszone przez ślady zwierząt jest rejestrowane za pomocą szybkiej kamery wideo, która znajduje się pod chodnikiem. Sygnały mogą być analizowane za pomocą oprogramowania CatWalk XT.Eksperyment musi być przeprowadzony w ciemnościach. Zacznij od skonfigurowania systemu CatWalk XT. Wybierz ustawienia eksperymentalne.Ustaw aparat w odpowiedniej pozycji i wyreguluj ostrość. Skonfiguruj ustawienia wykrywania. Ustaw ściany korytarza systemu CatWalk i upewnij się, że ściany pozostają równoległe do chodnika.Określ długość chodnika i skalibruj chodnik. Następnie przyciągnij obraz tła. Do obrazu tła potrzebny jest czysty i pusty chodnik.Szczur powinien przechodzić przez chodnik bez żadnej przerwy. Zgodnie ze zdefiniowanymi kryteriami uruchamiania, do analizy danych potrzebne są trzy zgodne serie na szczura. Trenuj zwierzęta przez co najmniej osiem dni, zanim rozpoczniesz właściwy eksperyment.CatWalk powinien być wykonywany co najmniej raz w tygodniu, z 6 do 10 biegami, aby zapewnić ciągłe wykonywanie zadań. W przypadku analizy danych oceń tylko zgodne przebiegi. Klasyfikuj odciski łap automatycznie za pomocą oprogramowania CatWalk XT.Przejrzyj ręcznie etykiety do drukowania łap. Popraw nieprawidłowe etykiety odcisków łap, dodaj etykiety niewykrytych odcisków łap oraz usuń wszelkie szumy i niewłaściwe etykiety. Wyniki numeryczne wyświetlane w arkuszu XL, pokazujące szereg podstawowych parametrów.Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat każdego odcisku stopy, sklasyfikuj palce tylnych łap. Do analizy tej wymagany jest interaktywny moduł pomiarów śladu węglowego. Ustaw znaczniki do analizy footprintu ręcznie.Przeanalizuj każdy odcisk tylnej łapy we wszystkich trzech zgodnych przebiegach. Narysuj linię od środka pierwszego palca u nogi do środka piątego palca, aby zmierzyć rozpiętość palców. Narysuj linię od środka drugiego palca do środka czwartego palca, aby zmierzyć pośredni rozstaw palców.Narysuj linię od środka trzeciego palca u nogi do pięty tylnej łapy, aby zmierzyć długość wydruku ręcznego. Zapoznaj się z numerycznymi wynikami interaktywnych pomiarów footprintów wyświetlanymi w osobnym arkuszu. Deficyty chodu można określić za pomocą zadania chodzenia na belce.Zadanie chodzenia z belką w tym konkretnym temacie badawczym skupi się na analizie koordynacji ruchowej, a nie na ocenie równowagi ruchowej. Do zadania chodzenia po belce potrzebna jest belka, przekładka, stół, jednolite tło i kamera. Użyj drewnianej belki o długości 90 centymetrów, szerokości 1,7 centymetra i wysokości 2 centymetrów.Trenuj zwierzęta przez siedem dni. Umieść szczura na platformie startowej belki. Szczur powinien przejść przez belkę trzy razy bez żadnej przerwy.Nawet jeśli szczur osiągnie trzy zgodne przebiegi w ciągu pierwszych trzech przebiegów, należy przeprowadzić co najmniej 6 do 10 przebiegów w celu ciągłego wykonywania zadania. Wybierz sekwencje wideo z trzech zgodnych przebiegów z nagrania. Zdefiniuj punkt czasowy rozpoczęcia i punkt czasowy końca wybranych trzech zgodnych przebiegów.W tym przypadku punkt czasowy rozpoczęcia jest oznaczony czarną linią na belce, a umieszczenie pierwszej tylnej kończyny za czarną linią jest zdefiniowane jako punkt czasowy rozpoczęcia biegu. Umieszczenie pierwszej tylnej kończyny na platformie na końcu belki określa punkt czasu końcowego. Następnie oblicz czas potrzebny szczurowi na przejście przez belkę.Oceń liczbę kroków i błędów z trzech zgodnych przebiegów dla obu kończyn tylnych osobno, korzystając z funkcji powiększania i zwolnionego tempa w oprogramowaniu. Błędy obejmują całkowite poślizgnięcia stóp i połowy stopy. Całkowity poślizg stopy definiuje się jako ułożenie stopy, po którym następuje głęboki poślizg, powodujący utratę kontaktu dotkniętej łapy z belką.Półpoślizg definiuje się jako zsuwanie się łapy ze ściany bocznej belki bez utraty całkowitego kontaktu. Oblicz procent poślizgnięć stóp w stosunku do liczby stopni do przejścia przez belkę. Zadanie chodzenia na szczeblu drabiny może ocenić funkcje motoryczne, ułożenie zarówno kończyn przednich, jak i tylnych oraz koordynację między kończynami.Do tego testu behawioralnego potrzebny jest przyrząd do drabiny, przekładka, stół, jednolite tło i kamera. Aparat z poziomymi szczebelkami literowymi składa się z metalowych szczebli i przezroczystych ścianek bocznych z poliwęglanu. Trenuj zwierzęta przez osiem dni.Umieść szczura w strefie startowej operatorów szczebla drabiny. Szczur musi trzykrotnie bez przerwy przejść przez 100-centymetrowy chodnik drabiny, aby zakwalifikować się jako bieg spełniający wymagania. Wybierz sekwencje wideo z trzech zgodnych przebiegów z nagrania.Zdefiniuj punkt czasowy rozpoczęcia i punkt czasowy końca wybranych trzech zgodnych przebiegów. Umiejscowienie kończyny tylnej za pierwszą czarną linią na ścianie bocznej aparatu określa punkt czasowy rozpoczęcia biegu. Umieszczenie pierwszej przedniej kończyny za drugą czarną linią na bocznej ścianie aparatu określa punkt czasowy zakończenia biegu.Następnie oblicz czas trwania biegu w poprzek chodnika. Oceń trzy zgodne biegi za pomocą 7 kategorii kategorii od Mets i współpracowników, korzystając z funkcji zwolnionego tempa lub klatka po klatce oprogramowania. Określić liczbę kroków i liczbę błędów zgodnie z kategoriami skali dla każdej kończyny z osobna.Skala rozróżnia następujące kategorie. Totalne pudło. Głęboki poślizg.Lekki poślizg. Wymiana.Korekta. Częściowe umieszczenie. I prawidłowe umieszczenie.Następnie oblicz błędy na krok. Reprezentatywne wyniki pięciominutowego testu w otwartym polu pokazują, że uraz zmiażdżenia nerwu, pięć tygodni po operacji, nie ma wpływu na aktywność lokomotoryczną. Analiza chodu za pomocą systemu CatWalk XT generuje wiele różnych parametrów.Znaczące zmiany można było wykryć w średniej prędkości biegu, długości kroku i obszarze odcisku prawej tylnej łapy z uszkodzonym nerwem. Szczury z uszkodzonymi nerwami typu dzikiego wykazywały znacznie wydłużony czas opóźnienia w przekroczeniu wiązki, w porównaniu ze szczurami naiwnymi typu dzikiego pięć tygodni po urazie. Jako dodatkowy odczyt zadania chodzenia na belce, pełne poślizgi i połowiczne poślizgi kończyny tylnej z uszkodzeniem nerwu zostały policzone i uznane za błąd do analizy statystycznej.Odsetek błędów na krok prawej kończyny tylnej z uszkodzeniem nerwów był znacznie zwiększony u szczurów z uszkodzeniem nerwów typu dzikiego w porównaniu ze szczurami nieleczonymi wcześniej typu dzikiego. Reprezentatywne dane dotyczące zadania chodzenia na szczeblu drabiny nie wykazują istotnych zmian w czasie opóźnienia do przejścia przez chodnik aparatu drabinkowego ani w odsetku błędów na krok prawej kończyny tylnej z uszkodzeniem nerwu. Analiza procentu błędu na krok kończyny tylnej z uszkodzeniem nerwu uwzględniała tylko wynik od 0 do 2 w skali 7 kategorii od Metsa i współpracowników.Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wykonać uraz zmiażdżenia nerwu kulszowego i jak przeprowadzić wieloczynnikową ocenę zachowań motorycznych u szczurów po jednostronnym zmiażdżeniu nerwu kulszowego. Aby osiągnąć spójne, powtarzalne i porównywalne wyniki po urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego, niezbędna jest znormalizowana metoda wywoływania zmiażdżenia nerwu, a także ustandaryzowana charakterystyka fenotypowa. Odpowiednie przeszkolenie do konkretnego testu behawioralnego daje korzyści w postaci oszczędności czasu podczas oceny eksperymentu i uzyskania lepszych wyników.

multifactorial-assessment-motor-behavior-rats-after-unilateral

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

W niniejszym raporcie opisujemy metodę zmiażdżenia nerwu kulszowego u myszy. Metoda ta wykorzystuje powszechnie dostępne kleszczyki hemostatyczne i pozwala w prosty oraz powtarzalny sposób uzyskać całkowite zmiażdżenie nerwu kulszowego. Ponadto opisujemy metodę przygotowania preparatów całych mięśni, odpowiednich do analizy regeneracji nerwów po zmiażdżeniu nerwu kulszowego.

Powtarzalny model zmiażdżenia nerwu kulszowego myszy i późniejsza ocena regeneracji poprzez analizę całego preparatu mięśnia

Źródło: Li, Q., et al. Badanie regeneracji aksonów ssaków: elektroporacja in vivo zwoju korzenia grzbietowego dorosłej myszy. J. Vis. Exp. (2018)Ten film pokazuje proces regeneracji aksonów w nerwie kulszowym myszy po urazie zmiażdżenia. Izolowany nerw jest utrwalony i przygotowany do obrazowania, a białka fluorescencyjne ulegają ekspresji w neuronach w celu wizualizacji wzrostu aksonów. Za pomocą mikroskopu epifluorescencyjnego śledzi się regenerację aksonów od miejsca urazu, aby ocenić zakres...

Regeneracja aksonów w nerwie kulszowym myszy po urazie zmiażdżenia

Opisano trzy nowe testy behawioralne (zmiana kroku kończyny przedniej, test niestabilności postawy, test obchodzenia się z makaronem) do oceny funkcji kończyn przednich po urazie rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym u gryzoni.

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

Droga korowo-rdzeniowa, jeden z głównych dróg sensomotorycznych, może być jednostronnie uszkodzony w pniu mózgu gryzonia w celu przetestowania terapii indukujących neuroplastyczność dla ośrodkowego układu nerwowego. Ten zabieg chirurgiczny ("piramidotomia") i oceny pooperacyjne są opisane w niniejszym protokole.

Jednostronna piramidotomia drogi korowo-rdzeniowej u szczurów w celu oceny terapii indukujących neuroplastyczność

Tutaj opisujemy procedury chirurgiczne mające na celu uzyskanie niezawodnej bocznej hemisekcji rdzenia kręgowego (HX) na 9 poziomie klatki piersiowej u dorosłych szczurów oraz oceny neurobehawioralne przeznaczone do wykrywania asymetrycznych deficytów po takim jednostronnym urazie.

Hemisekcja boczna rdzenia kręgowego i asymetryczna ocena zachowania u dorosłych szczurów

Hemisekcja kręgosłupa piersiowego u szczurów jest cennym i powtarzalnym modelem jednostronnego uszkodzenia rdzenia kręgowego do badania neuronalnych mechanizmów regeneracji lokomotorycznej i skuteczności leczenia. Ten artykuł zawiera szczegółowy przewodnik krok po kroku, jak wykonać zabieg hemisekcji i ocenić sprawność lokomotoryczną na arenie na otwartym boisku.

Operacja hemisesekcji rdzenia kręgowego klatki piersiowej i ocena lokomotoryczna w otwartym polu u szczura

Wprowadzamy metodę analizy kinematycznej, która wykorzystuje trójwymiarowy aparat do przechwytywania ruchu zawierający cztery kamery i oprogramowanie do przetwarzania danych do przeprowadzania ocen funkcjonalnych podczas podstawowych badań z udziałem modeli gryzoni.

Analiza kinematyczna 3D do oceny funkcjonalnej w szczurzym modelu uszkodzenia nerwu kulszowego

Zautomatyzowana analiza chodu jest możliwym narzędziem do oceny funkcjonalnego powrotu do zdrowia w modelach gryzoni z uszkodzeniem nerwów obwodowych i uszkodzeniem rdzenia kręgowego. Chociaż wymaga to tylko jednego zestawu do oceny funkcji lokomotorycznych w różnych modelach eksperymentalnych, bardzo ważne jest skrupulatne dostosowanie i szkolenie zwierząt w sprzęcie i sprzęcie.

Zautomatyzowana analiza chodu w celu oceny powrotu do sprawności funkcjonalnej u gryzoni z uszkodzeniem nerwów obwodowych lub stłuczenia rdzenia kręgowego

Ocena regeneracji motorycznej pozostaje punktem odniesienia w eksperymentalnych badaniach nerwów obwodowych. Izometryczny pomiar siły tężcowej mięśnia piszczelowego przedniego u szczura jest nieocenionym narzędziem do oceny wyników funkcjonalnych po rekonstrukcji wad nerwu kulszowego. Metody i niuanse są szczegółowo opisane w tym artykule.

Maksymalny izometryczny pomiar siły tężcowej mięśnia piszczelowego przedniego u szczura

Dostarczono eksperymentalny potok do ilościowego opisu wzorca lokomotorycznego swobodnie chodzących myszy za pomocą zestawu narzędzi MouseWalker (MW), począwszy od wstępnych nagrań wideo i śledzenia, a skończywszy na analizie po kwantyfikacji. W celu wykazania użyteczności systemu MW wykorzystano model kontuzji rdzenia kręgowego u myszy.

Wykorzystanie MouseWalker do ilościowego określenia dysfunkcji lokomotorycznej w mysim modelu urazu rdzenia kręgowego

Poznaj metodę wieloczynnikowej oceny zachowań motorycznych u szczurów po jednostronnym urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego. Protokół obejmuje test otwartego pola, analizę chodu CatWalk oraz zadania na belce i drabince.

Wieloczynnikowa ocena zachowań motorycznych u szczurów po jednostronnym urazie zmiażdżenia nerwu kulszowego

Przeglądaj więcej filmów