ERRATUM NOTICE
Important: There has been an erratum issued for this article. Read more …
Summary
rotorod 시험 헤미 - 파킨슨 아날로그의 쥐의 걷기 운동의 모터 상태를 평가하는 데 사용됩니다.
Abstract
동물이 회전 드럼에 산책하는 rotorod 시험은, 널리 실험실 설치류 동물의 모터 상태를 평가하는 데 사용됩니다. 성능 짐승 드럼 속도의 함수로 드럼에 체류하는 기간에 의해 측정됩니다. 여기서 우리는 작업이 걷는 동작의 질적 측면에 대한 정보의 풍부한 소스를 제공하는보고합니다. 움직임이 고정 위치에서 수행되기 때문에, 그들은 즉시 고속 비디오 녹화 방법을 사용하여 검사하실 수 있습니다. 현재의 연구는 (nigrostriatal 도파민을 고갈에 대한 권리 nigrostriatal 번들로 6 - hydroxydopamine (6 - OHDA)의 주입에 의해 만들어진 헤미 - 파킨슨 아날로그의 쥐의 걷기 운동의 질적 변화를 나타내기 위해 rotorod의 가능성을 검토하기 위해 실시되었다 DA ). 하루를 다음과 같은 수술에서 시작하고 그들이 rotorod를 걸었으로 다음 정기적으로 다음 두 달 동안, 쥐가 정면 측면 및 사후 전망에서 촬영되었다. 문제는 비디오 기록을 프레임별로 프레임 재생에 의해 분석되었다. 동작을 스테핑의 평가 척도는 헤미 - 파긴슨 쥐가 만성 자신의 자세와 DA - 고갈에 contralateral 사지의 사용 장애인다고 지적했다. 단 체위 및 운동 이상을 표시하지 contralateral 팔다리, 그들은 ipsilateral 사지 그랬보다 추진력을 시작하고 유지 이내에 참가했습니다. 이러한 결과뿐만 아니라 DA - 고갈 일방적으로 보조 새로운 적자를 노출뿐만 아니라 rotorod이 운동의 질적 분석을위한 강력한 도구를 제공할 수 보여줍니다.
Protocol
Rotorod 워킹 장치
rotorod는 회전 실린더, 직경 4cm, 35cm 지상 고정하고 투명한 플렉시로 동봉되었습니다. rotorod 실린더는 견인을 용이하게 질감 고무 코팅,으로 덮여있었다. 장치의 바닥은 동물이 떨어졌다 때 부상을 방지하기 위해 거품 층으로 덮여있다. 소형 전기 모터는 고무 벨트를 통해 rotorod을 돌려 전원을 제공했습니다. rotorod 한때 매 5 S. 회전하도록 설정되었습니다
비디오 레코딩 및 운동학
고속 디지털 비디오 카메라는 두 번째의 1000 셔터 속도를 사용하여 동물을 영화에 사용되었다. 동물 rotorod 걸어 동안 전면, 측면 및 후면보기 포착되었습니다. 두 팔 니콘, 미이 차가운 광원과 광섬유 조명 한 세트는 녹음하는 동안 충분한 조명을 제공하기 위해 사용되었습니다. 테이프 소니 DSR 20 DV 캠 데크를 사용하여 프레임별로 프레임을 분석했다. 비디오 프레임은 프레임 그래버와 Macintosh 컴퓨터를 사용하여 점령했다.
절차 및 분석 테스트
6 - OHDA 및 제어 쥐의 걷는 동작의 차이를 평가하기 위해, 이후의 수술 일 15 영상 기록 - 30 (장애로부터 복구가 대부분 완료 예정있을 이후) 두 개의 독립적인 검사를했다 실험 조건에 눈이 관측. nigrostriatal 6 - OHDA의 병변은 왼쪽에 뒷다리 이물과 사지에 지속적인 장애의 결과로, 오른쪽 반구에서 유도되었다. 평가 척도가 평가 쥐 '자세를하고 앞발의 스테핑 움직임으로 개발되었습니다 (Whishaw 외., 2003). 스테핑의 다섯 구성 요소는 평가했다 :
- 자세는 자세의 등급은 드럼에 쥐의 위치를 조사하여 만들어진;
- 리프트 및 릴리스, 앞발이 드럼에서 채취한어진 스테핑주기의 부분;
- , 쥐의 앞으로 이동으로 사지가 드럼 위에 개최되는 스테핑주기의 부분을 가지고;
- 사전, 사지가 드럼과의 접촉을 회복하기 위해 확장되었다하는 접근의 부분, 그리고
- 앞발이 드럼에 다시 배치어진 배치.
다음과 같은 기준은 정상적인 움직임을 정의하는 데 사용되었다 :
- 자세 : 암흑의 시체가 개최되는 머리와 드럼을 통해 지향했다.
- 리프트 및 발매일 : 어깨, 팔꿈치와 손목이 드럼의 표면에서 앞발을 높이는 근육이 수축하고 있습니다.
- 캐리 : 포는 드럼의 표면 위에 개최, 자리가 느슨하게 근육이 수축하고, 자리 팁은 신체의 정중선을 중심으로하고 있습니다. 사전 : 사지가 숫자가 확대와 개방 위치로 semiflexed 위치에서 이동과 앞으로 연장됩니다.
- 위치 : 사지는 어깨, 팔꿈치, 그리고 손목에 확장하고 자리는 쥐의 약 중심에 위치한 자리 2 (정중선에서 자리 초)와 순방향 및 드럼의 표면에 앞발을 장소로 열립니다 몸.
각 운동은 3 점 만점에 평점되었습니다 : 1 = / 운동 = / 움직임이 약간 이상 등장 제어 쥐, 0.5의 닮은, 0 = / 운동 (Whishaw 외, 2003). 명확 이상했습니다. 이 등급의 규모 그리고 5 스테핑 수술후 일 각 쥐에서 운동 1, 3, 5, 7, 9, 15을 평가하는 데 사용되었다. 다섯 조치의 점수는 매일 각 밀고에 대한 평균과 결과가 반복 조치로 일 ANOVA를 받게되었습니다.
6 - OHDA 및 제어 쥐에서 도보 rotorod의 개요
운동 등급 규모는 질적 운동 분석을위한 수술 후 테스트 세션에 적용되었다. 테스트 세션 동안 6 OHDA의 병변 그룹은 통제 그룹, F (1,8) = 33.2, P <0.001했던보다 훨씬 낮은 점수를 받았지만, 테스트 데이에 대한 중요한 영향이 없었 않으며, 거기가 큰 그룹되었습니다 테스트 데이 상호 작용에 의해. 스테핑의 점수는 다음 따로 변수 (; 제어 쥐 들어, 라이트 대 왼쪽 앞발 6 - OHDA의 쥐 병변에 ipsilateral forelimb 비해 병변에 contralateral forelimb)로 forelimb와 함께 분석했다. Forelimb, F (1,40) = 15.8, P <0.01의 큰 효과가 있었고, Forelimb, F (1,40) = 15.0, P <0.01로 그룹의 중요한 상호 작용이있었습니다. 후속 T - 테스트는 6 OHDA 그룹의 contralateral - 투 - 병변 forelimb은 ipsilateral - 투 - 병변 forelimb이나 다를하지 않은 제어 쥐의 앞발보다 훨씬 낮은 점수를 받았다고 지적했다. 운동의 구성 요소가 6 OHDA 그룹에 의해 얻은 가난한 점수, 자세의 대책에 기여하는 결정하기 위해그리고 6 - OHDA 그룹의 ipsilateral와 contralateral 앞발의 스테핑주기의 개별 구성 요소는 컨트롤 쥐에서 얻은 값을 비교했다. 6 - OHDA 그룹은 자세와 contralateral 사지에 의해 만들어진 스테핑 구성 요소의 모든마다 있지만, ipsilateral 사지의 구성 요소 없음 (P는 <0.05).
제어 및 6 - OHDA의 쥐의 자세에 질적 차이 및 설명
제어 쥐, 머리는 수평 위치에서 개최하고, 지원 forelimb와 뒷다리 팔다리가 지원 아치를 형성하는 드럼을 스트래들 수 있습니다. 6 - OHDA 쥐 일반적으로 제어 쥐의 ipsilateral 사지 또는 사지에 대한 발생 이상 최대 드럼 표면에 자신의 장애 가까이 함께 배치 앞발 (뷰어를 향한)과 (와 제어 쥐에 대한 동영상을 볼 수있는 머리를 아래로 걸어 점수 자세에 대해 "1"과 "0"의 점수와 6 OHDA 병변의 동물). 일반적으로 자세의 이상은 쥐의 머리의 상대 위치에서 한 눈에 볼 수 있습니다.
Forelimb 스테핑
제어 시퀀스에서 스테핑 forelimb는 어깨, 팔꿈치 및 손목을 flexing에 의해 해제됩니다. 사지가 해제되면서 자리가 느슨하게 근육이 수축하고, 사지가 잘 드럼의 표면 위에 해제됩니다. 사지가 고급 때, 그것은 어깨, 팔꿈치 및 손목에 확장하고이 위치로 자리 연장 및 오픈됩니다. 컨트롤 쥐에 비해, 병변 사지에 contralateral DA - 고갈의 쥐의 모든 구성 요소의 진폭 감쇠됩니다. 사지는 나중에 드럼을 출시 적은을 드러내기 시작하고, 제어 forelimb보다 짧은 거리를 고급 있습니다. 또한, 사지가 해제되면, 자리가 더 근육이 수축되며, 사지가 위치하면 숫자가 적은 제어 쥐보다 확장하고 열립니다. 그것이 드럼의 상단에 도달되면 컨트롤 forelimb이 해제되어 손목이 앞으로 앞발을 들어올려하고 근육이 수축하고, 손목은 사지 진보로 연장됩니다. 반대로, 6 - OHDA 랫은 병변 forelimb에 contralateral의는 드럼의 움직임에 의해 더욱 caudally 실시하고, 따라서 여전히 확장 손목과 나중에 릴리스됩니다. 손목의 굴곡은 수동적으로 나타나고 자리는 드럼의 움직임에 의해 뒤로 실시되며, forelimb가 앞으로 가져되면 발 팔뚝이 드럼 표면에서 명확하게 해제되지 않는 발생합니다. 제어 쥐 forelimb 잘 전달 확장하고 자리는 사지 진보로 엽니다. 사지가 배치되면서, 그것은 숫자 4, 3, 2 연속 다음, 드럼 먼저 표면을 접촉 숫자 5, arpeggio 운동과 함께 배치됩니다. 반대로, 6 - OHDA 랫의 사지가 해제 및 확장 이하의 숫자가 적은을 확장하고 있으며, 그들은 '때려'와 거의 동시에 드럼의 표면을 접촉합니다. 비디오는 "1"로 득점, 주로 "0"으로 득점했다 6 OHDA의 병변 동물의 forelimb 스텝 움직임 있었다 제어 동물에 forelimb 스테핑 움직임을 보여줍니다.
스테핑 뒷다리
6 - OHDA의 쥐의 contralateral - 투 - 병변 뒷다리 사지에 장애도있었습니다. 컨트롤 뒷다리가 뒤로 움직이면서, 그것은 회전 드럼에 대해 밀어 표시하고 그럼으로 발가락이 바깥쪽으로 회전합니다. 사지가 앞으로 움직이면서, 발이 바깥쪽으로 휘둘러됩니다. 6 - OHDA의 쥐 뒷다리는 드럼 회전과 직접 후방 이동하고 뭔가있다면, 약간 안쪽으로 변합니다. 사지가 앞으로 움직이면서, 발 직접 이월됩니다. 제어 랫 스윙 바깥쪽으로하고 선진 한, 발가락이 발목보다 개최의 산기슭과 발가락이 연장. 제어 쥐의 배치, 발가락 다섯 연락처 동안 처음으로 드럼 및 중량의 표면은 발끝과 손바닥에 걸쳐 배포됩니다. 반면, 6 - OHDA 랫의 발가락이 수행하는 동안 근육이 수축하고 배치는 arpeggio 운동없이 이루어집니다. 발가락이 다섯가 먼저 해제하고 발가락 1 마지막으로 해제됩니다으로 제어 쥐의 발가락은 반대 arpeggio 패턴에 출시하고 있습니다. 발목는이 들고 운동하는 동안 자세를 유지 근육이 수축하면서이 운동이 6 - OHDA의 병변 쥐에서 누락되었습니다. 다시 6 OHDA 랫의 사전 움직임이 적은 exorotated 사지와 감쇠 아르 적은 해제 및 제어 쥐보다 적게 진보된. 제어 쥐들이 발가락을 장소로, 그들은 쥐의 본문 5 점 옆으로 상대와 같은 것을 발가락을 연장하고 열 수 있습니다. 토프트 다섯 연락처 먼저 쥐가 발가락 끝부분에 그 무게를 지원하는 것과 같은 나머지 발가락 다음 드럼. 피트가 이월이므로 6 OHDA 랫은 발가락이 약간 근육이 수축되고, 발가락이 발목을 수평 상대하기 위해 낮은 있으며, 기슭은 드럼에 놓여있는 발가락의 덜 개방이 있습니다. 보폭의 길이는 제어 쥐에 비해 다소 짧은 있습니다. 컨트 차이를 계량하기 위해서는rol와 6 - OHDA 뒷다리의 움직임 리프트 및 릴리스 구성 요소, 발전을 수행하고, 배치는 3 점 척도 평가했고 같은 앞발이 있었다. 조치 게시물 외과 20 일 만든 동영상 기록했고, 세 단계를주기는 각 쥐에 대해 평가했다. 큰 그룹의 차이, F (1,8) = 47.6, P <0.001가 발생했습니다. 구성 요소에 후속 T - 테스트는 6 - OHDA의 쥐의 구성 요소가 한보다 제어 쥐의 모든 구성 요소가 상당히 높은 점수를 받았다고 지적했다. 비디오는 "1"로 득점했다 제어 동물의 뒷다리 스테핑 움직임을 보여줍니다. 비디오에 표시되는 6 - OHDA의 움직임을 스테핑 뒷다리는 주로 "0"의 점수로 평가했다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
현재 연구의 목적은 쥐 운동 기술에 대한 rotorod 시험이 질적 자세의 검사, forelimb의 스테핑과 신경계 부상 쥐에서 스텝을 밟고 뒷다리에 사용할 수 있는지 여부를 조사하는 것이었습니다. 분석을 위해, 일방적인 검찰 depletions 및 제어 쥐가 쥐가 앞에 수평 및 사후 전망에서 녹화한 동영상을했다. 자세와 forelimb 동작의 평가 규모는 스테핑 움직임이 만성 다음과 같은 수술을 장애인 있다고 지적했다. 사지 움직임의 시험은 DA - 고갈의 쥐 지원에 대한 병변에 contralateral 사지를 사용할 수 반면, 그들은 무게를 이동에 대한 최소한의 사용을 받았다고 지적했다. 본 연구의 결과는 rotorod 작업은 모터 손상의 양적 조치를 제공하는 이외에 또한 질적 장애에 대한 인사이트를 제공할 수 있음을 나타냅니다.
rotorod 작업은 널리 설치류의 모터 상태를 평가에 사용되고 있습니다. 작업에서 가져온 주요 법안을 최신 끝점 대책, 속도 / 동물 걸을 수있는 그 기간의 조치입니다. 우리는 걷는 운동의 질적 심사에 적합하게 수있는 작업의 속성이있다는 것을 느꼈습니다. 첫째, 동물은 균형과 단계를해야하기 때문에, 작업은 상당한 기술을 포함하기 때문에 오버의 운동의 단순한 작업 (Schallert 외, 1992 년 나타나지 않을 수도 장애 보여줄 수 있으며. 올슨 외, 1995;. 장 외 있습니다. , 1999; 뮤어 및 Whishaw1999b, 메츠 외, 2005).. 이 작업과 영상 분석 방법의 감도는 병변 후 급성 및 만성 단계에있는 장애의 존재에 의해 증명됩니다. 둘째, 동물은 (Miklyaeva 외., 1994)에 도달 숙련된 forelimb 연구에 필요한 동작을 의욕을 박탈 음식이나 물, 필요가 없습니다. 셋째, 작업은 최소한의 교육이 필요합니다. 예를 들어, 우리는 동물이 장치에 배치되었다 즉시 스테핑 움직임을 필름 수 있었다. 스테핑 동안 동물이 장소에 남아 있기 때문에 넷째, 그것은 각도의 다양한 비디오 녹화 운동하는 것이 더 쉽습니다. 다섯째, 분석 방법은 간단 평가 시스템과 걷는 운동의 질적 측면의 평가를하실 수 있습니다. 평가 시스템도 동물의 한 기록 순서에 신뢰할 수있는 결과를 생산하기 때문에 실험자 시간 효율이됩니다.
자세의 간단한 3 점 평가 척도를 개발하여, 그리고 스테핑 사이클 네 가지 구성 요소 (수행, 사전 리프트, 장소)에 대한 그것은 DA - 고갈의 쥐의 contralateral - 투 - 병변 사지에 장애를 식별 가능 수술 다음 하루가 빠르면. 손상은 손상은 수술 후 15 일 동안 이와 유사한했기 때문에 만성 등장하고, 비공식적인 테스트에서 수술 후 개월 번호를 부여. 우리의 조치가 쥐를마다 많은 다섯으로 스테핑 사이클에서 파생 되었으나, 손상은 앞발이나 뒷다리 사지 중 하나의 단일 스테핑 사이클에서 확인할 수로 충분히 견고했다. 동물의 자세의 간단한 검사는 그것이 장애가 있다고 밝힐 수 있도록 사지의 사용에 장애가 동물의 자세도 분명했다.
이전 연구의 숫자는 6 OHDA의 병변 동물 (.; 모리씨 외, 1989;. 뮤어과 Whishaw, 1999a;. Schallert 외, 1979 Miklyaeva 외, 1995)의 사지에 손상의 원인을 확인합니다. 장애 사지가 존재하는 몸무게와 자세를 유지하기 위해 필요한 반사 연합군을 지원하기 위해 수 있습니다. 따라서 동물의 팔다리에 서서 수 있으며, 그들을 치환하려고 시도 대항 힘줘. 지원을 잃었을 때 팔다리는 체위 지원을 회복하는 데 사용됩니다. 따라서 동물은 단계 또는 그들이 균형을 잃게되면 지원을 회복하기 위해 뛰고 있습니다. 도보로 또는 회전하는 동안, 팔다리는 스테핑에 참여하지만, 동물의 운동량이 체위 지원의 역할에서 다리를 displaces 경우에만. 그 장애 사지 동물의 앞으로 이동 displaces 같은 체위 지원에서 사지를 따라잡을로 따라서 오버의 운동 중에 일방적 병변 동물은 '맥 진해. 회전되면, 그 장애가 뒷다리에있는 동물 pivots은 장애인을 사지로 ipsilateral 터닝 때, 그리고 '폭포'의 지원 작업에서 치환하기 위해 장애인 뒷다리에 contralateral 회전 때. 우리는 그들의 드럼에 걸어 일방적으로 6 OHDA의 병변을받은 쥐의 contralateral - 투 - 병변 팔다리에 채움 매우 유사한 장애, 체중 지원하지만 무게를 관찰할 수 있었다. 모두 forelimb와 뒷다리가 체위 지원을 위해 사용 되었으나,도 사지는 무게 이동에 사용할 수있는 것처럼 보였다. 예를 들어, forelimb와 뒷다리가 모두 손상되지 않은 사지, 또는 제어 쥐의 사지 발생한 것보다 훨씬 나중에 드럼에서 해제되었습니다. 드럼의 움직임들이 지원하는 기능에서 팔다리를 뺀 때, 그들의 전진 운동은 체중을 지원하기 위해서만 필요한 거리를 이동, 감쇠되었다. 내가 어느mpaired forelimb이나 뒷다리는 충분히 그렇게는 페어 메이트는 드럼 표면의 명확한 애자일지도 모른다는 몸을 리프트를 보였다. 팔다리는 또한 앞으로 쥐 '몸무게를 지탱에 참여할 수 나타나지 않았다. 예를 들어, 컨트롤 쥐 납치 앞으로 동물을 추진하기 위해 드럼에 대한 밀려의 뒷다리 반면, 쥐들은 장애인 뒷다리와 유사한 움직임을 만들어요.
우리는 또한 DA - 고갈의 쥐들이 장애인 다리를 이동하는 방식에 따라서 몇 가지 소설 랫 스테핑 무브먼트의 기능과 소설 손상을 관찰 할 수 있었다. forelimb와 뒷다리는 모두, 외부 숫자가 (자리 5) 먼저 드럼 표면을 접촉하는 arpeggio 운동과 드럼 표면을 접촉 자리 4 3, 2 연속 따라갔다. 장애 forelimb와 뒷다리는 마찬가지로 찾아 표시하고 드럼 표면을 예상하고, 그래서 아첨 손바닥 다운 운동과 표면을 접촉하지 않았다. 그들이 음식을 (Whishaw 및 Gorny, 1994) 파악하기 위해 앞발을 장소로 유사한 arpeggio 운동은 쥐의 앞발에 설명되어있다,이 운동은 또한 DA - 고갈의 쥐의 장애인을 사지 (Miklyaeva 외., 1994 년 장애인이다 ). 요약, 현재 연구의 결과는 rotorod이 자세를 검토하고 뇌 부상 쥐의 스테핑 매우 유용한 방법을 제공할 수 있음을 나타냅니다. 작업, 균형과 숙련된 스텝 움직임을 요구 최소한의 교육, 동기 부여없이 음식 보상을 요구하고, 점수와 영화 쉽습니다. 또한 장애는 다른 테스트 상황에 일반 수있는 rotorod에 보여집니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
건강 연구의 캐나다 획 네트워크, 의료 연구를위한 앨버타 헤리티지 재단의 캐나다 연구소에서 교부금에 의해 지원됩니다.
References
- Chang, J. W., Wachtel, S. R., Young, D., Kang, U. J. Biochemical and anatomical characterization of forepaw adjusting steps in rat models of Parkinson's disease: studies on medial forebrain bundle and striatal lesions. Neuroscience. 88, 617-628 (1999).
- Metz, G. A., Tse, A., Ballermann, M., Smith, L. K., Fouad, K. The unilateral 6-OHDA rat model of Parkinson's disease revisited: an electromyographic and behavioural analysis. Eur J Neurosci. 22, 735-744 (2005).
- Miklyaeva, E. I., Castaneda, E., Whishaw, I. Q. Skilled reaching deficits in unilateral dopamine-depleted rats: impairments in movement and posture and compensatory adjustments. J Neurosci. 14, 7148-7158 (1994).
- Miklyaeva, E. I., Martens, D. J., Whishaw, I. Q. Impairments and compensatory adjustments in spontaneous movement after unilateral dopamine depletion in rats. Brain Res. 68, 23-40 (1995).
- Morrissey, T. K., Pellis, S. M., Pellis, V. C., Teitelbaum, P. Seemingly paradoxical jumping in cataleptic haloperidol-treated rats is triggered by postural instability. Behav Brain Res. 35, 195-207 (1989).
- Muir, G. D., Whishaw, I. Q. Complete locomotor recovery following corticospinal tract lesions: measurement of ground reaction forces during overground locomotion in rats. Behav Brain Res. 103, 45-53 (1999).
- Muir, G. D., Whishaw, I. Q. Ground reaction forces in locomoting hemiparkinsonian rats: a definitive test for impairments and compensations. Exp Brain Res. 126, 307-314 (1999).
- M, O. lsson, Nikkhah, G., Bentlage, C., Bjorklund, A. Forelimb akinesia in the rat Parkinson model: differential effects of dopamine agonists and nigral transplants as assessed by a new stepping test. J Neurosci. 15, 3863-3875 (1995).
- Schallert, T., DeRyck, M., Whishaw, I. Q., Ramirez, V. D., Teitelbaum, P. Excessive bracing reactions and their control by atropine and LDOPA in an animal analog of Parkinsonism. Exp Neurol. 64, 33-43 (1979).
- Schallert, T., Norton, D., Jones, T. A. A clinically relevant unilateral rat model of Parkinsonian akinesia. J Neural Transpl Plasticity. 3, 332-333 (1992).
- Whishaw, I. Q., Gorny, B. Arpeggio and fractionated digit movements used in prehension by rats. Behav Brain Res. 60, 15-24 (1994).
- Whishaw, I. Q., O'Connor, W. T., Dunnett, S. B. The contributions of motor cortex, nigrostriatal dopamine and caudate-putamen to skilled forelimb use in the rat. Brain. 109, 805-843 (1986).
- Whishaw, I. Q., Pellis, S. M., Gorny, B., Kolb, B., Tetzlaff, W. Proximal and distal impairments in rat forelimb use in reaching follow unilateral pyramidal tract lesions. Behav Brain Res. 56, 59-76 (1993).
- Whishaw, I. Q., Woodward, N. C., Miklyaeva, E., Pellis, S. M. Analysis of limb use by control rats and unilateral DA-depleted rats in the Montoya staircase test: movements, impairments and compensatory strategies. Behav Brain Res. 89, 167-177 (1997).
Tags
신경 과학 제 22 랫 산책 보행 분석 rotorod 쥐 forelimb 파킨슨 질환 모델 도파민 고갈Erratum
Formal Correction: Erratum: Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat
Posted by JoVE Editors on 04/01/2012.
Citeable Link.
A correction was made to: Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat. An additional paragraph was added to the discussion, the abstract was modified, and another reference was included.
Additional reference:
15. Whishaw IQ, Li K, Whishaw PA, Gorny B, Metz GA. Distinct forelimb and hind limb stepping impairments in unilateral dopamine-depleted rats: use of the rotorod as a method for the qualitative analysis of skilled walking. J Neurosci Meth 126, 13-23 (2003).
Revised Abstract:
High speed videoanalysis of the details of movement can provide a source of information about qualitative aspects of walking movements. When walking on a rotorod, animals remain in approximately the same place making repetitive movements of stepping. Thus the task provides a rich source of information on the details of foot stepping movements. Subjects were hemi-Parkinson analogue rats, produced by injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the right nigrostriatal bundle to deplete nigrostriatal dopamine (DA). The present report provides a video analysis illustration of animals previously were filmed from frontal, lateral, and posterior views as they walked (15). Rating scales and frame-by-frame replay of the video records of stepping behavior indicated that the hemi-Parkinson rats were chronically impaired in posture and limb use contralateral to the DA-depletion. The contralateral limbs participated less in initiating and sustaining propulsion than the ipsilateral limbs. These deficits secondary to unilateral DA-depletion show that the rotorod provides a use task for the analysis of stepping movements.
Additional Discussion Paragraph:
A more detailed presentation of the present study has been made (Whishaw et al, 2003), but the present study presents the video support describing the stepping movement in the good and affected limbs of unilateral dopamine-depleted rats. For the analysis, rats with unilateral DA depletions and control rats were video recorded from front, lateral and posterior views. A rating scale of posture and forelimb movements indicated that stepping movements were chronically impaired following surgery. Examination of limb movements indicated that whereas the DA-depleted rats could use the limbs contralateral to the lesion for support, they received minimal use for shifting weight. The results of this study indicate that the rotorod task, in addition to providing quantitative measures of motor impairments, can also provide insights into the qualitative impairments.
Original Abstract:
The rotorod test, in which animals walk on a rotating drum, is widely used to assess motor status in laboratory rodents. Performance is measured by the duration that an animal stays up on the drum as a function of drum speed. Here we report that the task provides a rich source of information about qualitative aspects of walking movements. Because movements are performed in a fixed location, they can readily be examined using high-speed video recording methods. The present study was undertaken to examine the potential of the rotorod to reveal qualitative changes in the walking movements of hemi-Parkinson analogue rats, produced by injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the right nigrostriatal bundle to deplete nigrostriatal dopamine (DA). Beginning on the day following surgery and then periodically over the next two months, the rats were filmed from frontal, lateral, and posterior views as they walked on the rotorod. Behavior was analyzed by frame-by-frame replay of the video records. Rating scales of stepping behavior indicated that the hemi-Parkinson rats were chronically impaired in their posture and in the use of the limbs contralateral to the DA-depletion. The contralateral limbs not only displayed postural and movement abnormalities, they participated less in initiating and sustaining propulsion than did the ipsilateral limbs. These findings not only reveal new deficits secondary to unilateral DA-depletion, but also show that the rotorod can provide a robust tool for the qualitative analysis of movement.
