Name: Um novo método para avaliação da função Membro Anterior Proximal e Distal no Rato: o Irvine, Beatties e Bresnahan (IBB) Escala Membro Anterior (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-12-16T16:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 46 s
Description: Aprenda a avaliar a recuperação da função do membro anterior proximal e distal em ratos utilizando a escala IBB. Este método comportamental detecta padrões de recuperação sensíveis à gravidade da lesão medular e auxilia na reabilitação motora.

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<ol><li>Anderson, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+recovery%3A+priorities+of+the+spinal+cord-injured+population%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Targeting recovery: priorities of the spinal cord-injured population.</a> J Neurotrauma. 21 (10), 1371-1383 (2004).</li>
<li>Anderson, K. D., Sharp, K. G., Steward, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilateral+cervical+contusion+spinal+cord+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Bilateral cervical contusion spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 220 (1), 9-22 (2009).</li>
<li>Ballermann, M., Metz, G. A., McKenna, J. E., Klassen, F., Whishaw, Q. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pasta+matrix+reaching+task%3A+a+simple+test+for+measuring+skilled+reaching+distance%2C+direction%2C+and+dexterity+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">The pasta matrix reaching task: a simple test for measuring skilled reaching distance, direction, and dexterity in rats.</a> J Neurosci Methods. 106, 39-45 (2001).</li>
<li>Bertelli, J. A., Mira, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+evaluating+methods+in+the+objective+clinical+assessment+of+motor+function+after+experimental+brachial+plexus+reconstruction+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Behavioral evaluating methods in the objective clinical assessment of motor function after experimental brachial plexus reconstruction in the rat.</a> J Neurosci Methods. 46, (1993).</li>
<li>Gensel, J. C., Tovar, C. A., Hamers, F. P., Deibert, R. J., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+and+histological+characterization+of+unilateral+cervical+spinal+cord+contusion+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats.</a> J Neurotrauma. 23, 36-54 (2006).</li>
<li>Girgis, J., Merrett, D., Kirkland, S., Metz, G. A., Verge, V., Fouad, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reaching+training+in+rats+with+spinal+cord+injury+promotes+plasticity+and+task+specific+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Reaching training in rats with spinal cord injury promotes plasticity and task specific recovery.</a> Brain. 130 (PT 11), 2993-3003 (2007).</li>
<li>Metz, G. A., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skilled+reaching+an+action+pattern%3A+stability+in+rat+%28Rattus+norvegicus%29+grasping+movements+as+a+function+of+changing+food+pellet+size%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Skilled reaching an action pattern: stability in rat (Rattus norvegicus) grasping movements as a function of changing food pellet size.</a> Behav Brain Res. 116 (2), 111-122 (2000).</li>
<li>Montoya, C. P., Campbell-Hope, L. J., Pemberton, K. D., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+%22staircase+test%22%3A+a+measure+of+independent+forelimb+reaching+and+grasping+abilities+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">The "staircase test": a measure of independent forelimb reaching and grasping abilities in rats.</a> J Neurosci Methods. 36 (2-3), 219-228 (1991).</li>
<li>Pearse, D. D., Lo, T. P. J. r, Cho, K. S., Lynch, M. P., Garg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histopathological+and+behavioral+characterization+of+a+novel+cervical+spinal+cord+displacement+contusion+injury+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Histopathological and behavioral characterization of a novel cervical spinal cord displacement contusion injury in the rat.</a> J Neurotrauma. 22 (6), 680-702 (2005).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Pellis, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+structure+of+skilled+forelimb+reaching+in+the+rat%3A+a+proximally+driven+movement+with+a+single+distal+rotatory+component%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The structure of skilled forelimb reaching in the rat: a proximally driven movement with a single distal rotatory component.</a> Behav. Brain Res. 41 (1), 49-59 (1990).</li>
<li>Spinal Cord Injury Levels & Classification [Internet]. , Spinal Cord Injury Information Pages. Available from: 
 . <a target="_blank" href="http://www.sci-info-pages.com/">http://www.sci-info-pages.com/</a> (2010).</li>
</ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

O Irvine, Beatties e Bresnahan escala forelimb (IBB) é uma escala de 10 pontos ordinal de forelimb progressão de recuperação. O IBB análises muitas características de uso forelimb proximal e distal durante o consumo de duas peças de cereais todo o conjunto para a tarefa, uma esférica e um cereal em forma de rosquinha. Vídeos de animais de comer os cereais são avaliados para os comportamentos forelimb mais comuns (incluindo a posição conjunta, suporte de objeto, o movimento dígitos e técnica de agarrar) usado tanto para as formas e, em seguida, uma pontuação IBB é atribuído com base em uma combinação destes comportamentos selecionados para representar o maior quantidade de recuperação forelimb. Avaliações devem ser feitas somente com cereais que são de um tamanho consistente e forma, assim, os animais não deve ser marcado quando comer pedaços de cereais. Os animais devem cumprir todos os comportamentos que descrevem cada ponto ou o animal é marcado o ponto mais próximo do déficit. O IBB foi criado para avaliação da recuperação forelimb seguintes induzida experimentalmente cervical SCI. Estudos iniciais em nosso laboratório descobriram que, como com outros ensaios comportamentais, a recuperação avaliada através do IBB pontuação é sensível à gravidade da lesão. O uso do IBB não pode ser limitada a cervical SCI, mas também pode ser adequado para outras formas de lesão do nervo central e periférico que afetam a função forelimb adequada.

<table><tbody><tr><td>Froot Loops</td><td>Kellogg&amp;rsquo;s</td><td></td><td>Cereal em forma de rosquinha Disponível em: Índia, Austrália, Canadá, EUA, Alemanha, Oriente Médio e América do Sul.&lt;br/&gt;Diâmetro: ~ 81 mm</td></tr><tr><td>Reese&amp;rsquo;s Pieces</td><td>Herseys Co.</td><td></td><td>Cereal esférico Disponível em: EUA&lt;br/&gt;Diâmetro: ~ 63 mm</td></tr><tr><td>Cilindro de Acrílico</td><td>Tapp Plastics</td><td>N/A</td><td>Diâmetro: ~ 200 mm e Altura: ~ 460 mm</td></tr><tr><td>Câmera digital com reprodução de DVD</td><td>Sony Corporation</td><td>DCR-DVD403 NTSC</td><td>Zoom óptico 10x/zoom digital 120x, velocidade do obturador 1/4-1/4000, foco manual/automático completo</td></tr><tr><td>2 espelhos grandes</td><td>Qualquer fornecedor</td><td>N/A</td><td>Largura: ~ 750 mm e Altura: ~ 500 mm</td></tr></tbody></table>

um novo método para avaliação da função membro anterior proximal e distal no rato: o irvine, beatties e bresnahan (ibb) escala membro anterior

A Novel Method for Assessing Proximal and Distal Forelimb Function in the Rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) Forelimb Scale

Vários modelos experimentais de lesão da medula espinhal cervical (SCI) têm sido desenvolvidos recentemente para avaliar as consequências dos danos a este nível da medula espinhal (Pearse et al. 2005, Gensel et al. 2006, Anderson et al., 2009) , como a maioria dos humanos SCI ocorrem aqui (Young, 2010; www.sci-info-pages.com). Déficits comportamentais incluem a perda da função forelimb devido a danos na substância branca que afetam ambos os motores descendentes e ascendentes sistemas sensoriais, e para a massa cinzenta que contém o circuito de segmentar para o processamento de estímulos sensoriais e saída do motor para o membro anterior. Além disso, uma prioridade fundamental para pacientes humanos com SCI cervical é o restabelecimento da mão / braço de função (Anderson, 2004). Assim, medidas de resultado que avaliam a função forelimb proximal e distal são necessárias. Embora existam vários testes comportamentais que são sensíveis a diferentes aspectos da recuperação forelimb em modelos experimentais de cervical SCI (Girgis et al. 2007, Gensel et al. 2006, Ballerman et al. 2001, Metz e Whishaw, 2000, Bertelli e Mira, 1993, Montoya et al., 1991, Whishaw e Pellis, 1990), algumas técnicas fornecem informações detalhadas sobre a recuperação do controle motor fino e do movimento dígitos. A técnica de medição de corrente, o Irvine, Beatties e Bresnahan escala forelimb (IBB), pode detectar a recuperação da função forelimb proximal e distal incluindo movimentos dígito durante um comportamento que ocorre naturalmente e não requer treinamento extensivo ou privação para aumentar a motivação. O IBB foi gerado pela observação de recuperação após uma unilateral C6 SCI, e envolve a gravação de vídeo de animais comendo dois cereais de diferentes formatos (esférica e de rosca) de um tamanho consistente. Estes vídeos foram então usados ​​para avaliar as características de uso forelimb, tais como a posição conjunta, suporte de objeto, o movimento dígitos e técnica de agarrar. O IBB, como outros forelimb tarefas comportamentais, mostra um padrão consistente de recuperação que é sensível à gravidade da lesão. Além disso, a escala IBB poderia ser usado para avaliar a recuperação após outros tipos de lesões que afetam a função forelimb normal.

Aqui vamos descrever um ensaio de comportamento de roedores que podem detectar a recuperação da função forelimb proximal e distal incluindo movimentos dígito durante um comportamento que ocorre naturalmente e não requer treinamento extensivo ou privação para aumentar a motivação.

Um novo método para avaliação da função Membro Anterior Proximal e Distal no Rato: o Irvine, Beatties e Bresnahan (IBB) Escala Membro Anterior

Diversos modelos experimentais de lesão medular (LM) cervical foram desenvolvidos recentemente para avaliar as consequências de danos neste nível da ...

Este vídeo demonstra a escala de membros posteriores em queda de Irvine, Beattie e Bresnahan, ou IBB, que pode detectar a recuperação da função proximal e distal dos membros posteriores. Primeiramente, os ratos são adaptados ao ambiente de teste e observados após lesão medular unilateral no nível C6. Em seguida, os animais são filmados enquanto comem dois cereais de formato distinto, mas de tamanho consistente.Os vídeos são utilizados para avaliar características da utilização da pata dianteira, como posição articular, apoio do objeto, movimento dos dígitos e técnica de preensão, e a presença de diferentes características comportamentais é registrada na ficha de pontuação IBB. O IBB apresenta um padrão consistente de recuperação que é sensível à gravidade da lesão. Além disso, a escala IBB pode ser usada para avaliar a recuperação após outros tipos de lesão que afetam a função normal da pata dianteira.Embora existam diversos ensaios comportamentais sensíveis a diferentes aspectos da recuperação dos quatro membros e modelos experimentais de lesão medular cervical, poucas técnicas fornecem informações detalhadas sobre a recuperação do controle motor fino e dos movimentos dos dedos. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais sobre a recuperação após lesão medular, como o papel de determinados tratos axonais na retomada da função proximal e distal dos membros anteriores.Por exemplo, o trato rubroespinhal ou o trato corticoespinhal. As implicações dessa técnica estendem-se à terapia em humanos. A maioria das lesões medulares em humanos ocorre no nível cervical.Além disso, uma prioridade fundamental para pacientes com lesão medular cervical é a restauração da função da mão e do braço. Assim, são necessárias medidas de desfecho que avaliem tanto as funções proximais quanto distais dos membros anteriores. Embora este método possa fornecer informações sobre a recuperação dos membros anteriores após lesão medular, ele também pode ser aplicado a outros tipos de lesão que afetam as funções normais dos membros anteriores, como acidente vascular cerebral ou neuropatias periféricas.Indivíduos novos neste método podem ter dificuldades devido ao número de características comportamentais que são solicitados a avaliar enquanto o rato está se alimentando. Tivemos pela primeira vez a ideia para este método quando observávamos os ratos se alimentando durante sua recuperação após lesão medular. Este método se baseia em trabalhos anteriores de outros pesquisadores, incluindo Ian Wisha e seus colaboradores.A demonstração visual deste método é essencial, pois as características comportamentais do movimento dos membros ocorrem muito rapidamente e, portanto, são necessários exemplos em vídeo dos comportamentos que serão pontuados ou usados para treinar observadores na técnica. Os animais devem ser expostos ao cheiro e ao sabor do cereal assim que chegarem ao biotério, para que se acostumem a ingerir esse alimento. Os animais também devem ser adaptados ao ambiente de teste.Coloque um cilindro de perspex ou plexiglass com alguns pedaços de cereal no interior, sobre o chão, antes de colocar o rato dentro dele. Excesso de alisamento da pelagem, urinar, defecar e saltar são todos indicadores de que o animal está estressado e necessita de mais tempo para aclimatação. Uma vez que o animal esteja bem adaptado ao ambiente de teste, o próximo passo envolve a gravação em vídeo dos animais enquanto comem o cereal durante a filmagem.É melhor segurar a câmera, pois o animal provavelmente mudará de posição durante a alimentação. Grave o animal comendo uma peça inteira de cereal esférica e uma peça em forma de rosquinha, pois os movimentos necessários variam entre as formas e a melhor avaliação envolve observar ambas as sequências. Colete os dados de cada peça com formato distinto separadamente em uma planilha de pontuação e, em seguida, combine as pontuações para criar uma pontuação geral para aquele rato naquele dia após a lesão.Agora vamos ver algumas dicas para a avaliação dos vídeos. A avaliação da função de queda do animal deve começar assim que o animal iniciar a comer o cereal e parar assim que o pedaço de cereal for ingerido. As avaliações devem ser feitas apenas com cereais esféricos e em forma de rosquinha que tenham tamanho e forma consistentes antes do início da alimentação.Os animais não devem ser pontuados enquanto estiverem comendo pedaços de cereal quebrados. Antes da avaliação, recomenda-se fortemente que a velocidade dos vídeos seja reduzida para pelo menos metade da velocidade original, pois mesmo ratos lesionados podem comer rapidamente, e a ocorrência de comportamentos-chave pode passar despercebida. Isso pode ser feito em programas como o QuickTime e o Windows Media Player durante a observação do animal. Utilize a planilha de pontuação IBB para anotar a presença das seguintes características comportamentais, que descreveremos a seguir.O rato é avaliado quanto à posição predominante do cotovelo, que é a posição mais comum assumida pelo cotovelo durante a fase de alimentação, ocorrendo mais de 50% do tempo: estendido, quando o cotovelo é mantido reto com um ângulo superior a 160 graus; parcialmente flexionado, quando o cotovelo está flexionado com um ângulo inferior a 160 graus, mas superior a 90 graus; totalmente flexionado, quando o cotovelo está flexionado com um ângulo inferior a 90 graus. O rato é avaliado quanto a movimentos de queda proximal, que são movimentos realizados pelo ombro e/ou cotovelo do membro de queda prejudicado. Os movimentos podem ou não resultar em contato do membro de queda com a série: nenhum, quando não há movimentos do ombro e/ou cotovelo do membro de queda prejudicado; leve, quando há movimentos que abrangem menos de um terço da amplitude da articulação do ombro e/ou cotovelo — espasmos e encolhimentos de ombros se enquadram nesta categoria; extenso, quando os movimentos superam metade da amplitude da articulação do ombro e/ou cotovelo.No início da recuperação, esses movimentos podem ser numerosos e erráticos. Avalia-se a capacidade do rato de usar a superfície não volar do membro prejudicado para estabilizar o pedaço de cereal. Ao fazê-lo, o rato mantém o pedaço em uma posição que auxilia na alimentação.As áreas do membro anterior que podem atuar como suporte são a parte do antebraço acima do punho, o punho ou o dorso dos dígitos, ou nenhuma delas, caso em que não há suporte não VLA pelo membro anterior durante a fase de alimentação. Algumas vezes ocorre suporte não-A do objeto durante a fase de alimentação, mas nem sempre, e quase sempre ocorre suporte não-VOA do objeto, o qual acontece quase sempre ou sempre durante a fase de alimentação. Em 95 a 100% do tempo, avalia-se a posição predominante do fopo, que é a posição assumida pelos dígitos por mais de 50% do tempo durante a alimentação, caracterizada como agrupada, fixa e flexionada, na qual os dígitos estão flexionados e mantidos em forma de punho, com ângulos articulares de aproximadamente 90 graus.Estendido não adaptável, onde os dígitos estão estendidos com um ângulo maior ou igual a 160 graus e não se ajustam à forma do objeto segurado; parcialmente flexionado adaptável, onde os dígitos estão parcialmente flexionados e se ajustam à forma do objeto. O rato é avaliado quanto ao suporte volar de contato, que é a sua capacidade de usar a superfície volar do membro anterior afetado para estabilizar o alimento em série e, ao fazê-lo, mantê-lo em uma posição que auxilie na alimentação: nenhum, quando não há suporte com a superfície volar do membro anterior durante a alimentação ou em menos de 5% do tempo; algum, quando o suporte do objeto com a superfície volar do membro anterior ocorre durante a alimentação, mas nem sempre ou em menos de 95% do tempo; e quase sempre, quando o suporte do objeto com a superfície volar do membro anterior ocorre quase sempre ou sempre durante a alimentação, ou em 95 a 100% do tempo.O rato é avaliado quanto à presença de movimentos do punho da pata afetada durante a alimentação. Uma vez estabelecido o suporte volar, os movimentos das garras que ocorrem na ausência de contato entre a pata afetada e a superfície não são pontuados. Esses movimentos pontuados podem ocorrer em qualquer direção.Por exemplo, uma direção dorsal para ventral ou medial para lateral, os escores possíveis incluem sim ou não. Um mínimo de um movimento do punho é necessário para que a rata seja contada como sim para esse comportamento. A rata é avaliada quanto a movimentos realizados pelo membro anterior prejudicado que são sincronizados com movimentos manipulatórios bem-sucedidos do membro anterior não prejudicado e que contribuem para a manipulação adequada da série.Nenhum quando não há ajustes seriados feitos pelo membro inferior afetado; exagerado quando há movimentos do ombro e/ou cotovelo e/ou punho do membro afetado que produzem perda completa de contato entre a pata dianteira e o cereal. Essas ocorrências são breves e geralmente acontecem logo antes de movimentos manipulatórios bem-sucedidos do cereal com a superfície volar da pata dianteira afetada. Sutil, quando há movimentos do ombro e/ou cotovelo e/ou punho do membro inferior afetado que ocorrem sem perda de contato entre a pata dianteira e o cereal durante a alimentação; nesse caso, o rato é avaliado quanto à presença de movimentos realizados pelos dedos individuais durante a alimentação. Esses movimentos podem ser manipulatórios sem contato ou com contato, no caso do movimento sem contato.Os movimentos dos dígitos ocorrem, mas não resultam em contato com o objeto para movimentos manipulatórios de contato. Ocorrem movimentos dos dígitos que resultam em contato da vola do dígito com o objeto, e, ao fazê-lo, contribuem para a manipulação do objeto; os escores possíveis incluem simplesmente sim ou não. O rato é avaliado quanto à técnica de preensão mais comum utilizada durante a fase de alimentação, que ocorre mais de 50% do tempo.Vários métodos de preensão existem, mas os mais comuns são o pinça, o gancho e a preensão completa. As técnicas de preensão utilizadas pela rata são estereotipadas, dependendo do tamanho e da forma do pedaço de cereal. Os escores possíveis incluem anormal, quando há uso consistente de um método alternativo de preensão ao método utilizado antes da lesão para sustentar e controlar o pedaço de cereal durante a fase de alimentação; às vezes normal, quando há uso inconsistente do método de preensão utilizado antes da lesão para sustentar e controlar o pedaço de cereal durante a fase de alimentação; e quase sempre normal.Onde haja uso consistente do método de preensão utilizado antes da lesão para sustentar e controlar o pedaço de cereal durante a fase de alimentação. Uma vez dominado, a filmagem pode ser realizada em cinco a dez minutos; já a avaliação e a pontuação exigirão um pouco mais de tempo devido à necessidade de reduzir a velocidade do vídeo e, ocasionalmente, reexaminar comportamentos ambíguos. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar-se de filmar o rato comendo um pedaço completo de cereal e fazer uma filmagem em close e com foco adequado, para permitir uma avaliação precisa do animal. Após este procedimento, pode-se realizar análise histológica do local da lesão com o objetivo de responder perguntas adicionais, como quais axônios ou quais populações celulares neuronais são importantes para a recuperação de características essenciais dos movimentos após seu desenvolvimento.Essa técnica ajudará pesquisadores na área de lesão medular a explorar a recuperação dos membros anteriores proximais e distais em roedores e relacioná-la à recuperação em primatas e humanos. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como treinar os animais para se alimentarem no ambiente de teste enquanto são filmados, a fim de identificar as diferentes características comportamentais e anotá-las usando a ficha de pontuação IBB, além de poder atribuir uma pontuação.

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JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

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