Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Une nouvelle méthode pour évaluer la fonction forelimb proximales et distales chez le rat: l'Irvine, Beatties et Bresnahan (IBB) Echelle forelimb

doi: 10.3791/2246 Published: December 16, 2010

Summary

Ici, nous allons décrire un test de comportement chez les rongeurs qui peuvent détecter récupération de la fonction des membres antérieurs à la fois proximale et distale, y compris les mouvements de chiffres lors d'un comportement naturel qui ne nécessite pas une formation poussée ou une privation pour renforcer la motivation.

Abstract

Plusieurs modèles expérimentaux de lésions de la moelle épinière cervicale (SCI) ont été développés récemment pour évaluer les conséquences des dommages à ce niveau de la moelle épinière (Pearse et al., 2005, Gensel et al., 2006, Anderson et al., 2009) , comme la majorité des humains se produisent ici SCI (Young, 2010; www.sci-info-pages.com). Déficits comportementaux comprennent la perte de fonction des membres antérieurs en raison de dommages à la matière blanche affectant à la fois moteur de descendants et ascendants systèmes sensoriels, et de la matière grise contenant les circuits segmentaire pour le traitement des informations sensorielles et de sortie du moteur pour le membre antérieur. En outre, une priorité clé pour des patients humains atteints du col SCI est la restauration des mains / bras de fonction (Anderson, 2004). Ainsi, les mesures des résultats qui permettent d'évaluer la fonction des membres antérieurs à la fois proximale et distale sont nécessaires. Bien qu'il existe plusieurs tests de comportement qui sont sensibles aux différents aspects de la récupération des membres antérieurs dans des modèles expérimentaux de cancer du col SCI (Girgis et coll., 2007, Gensel et al., 2006, Ballerman et al., 2001, Metz et Whishaw, 2000, Bertelli et Mira, 1993, Montoya et al., 1991, Whishaw et Pellis, 1990), quelques techniques de fournir des informations détaillées sur la récupération de la motricité fine et les mouvements chiffres.

La technique de mesure actuelle, Irvine, Beatties et Bresnahan forelimb échelle (IBB), peut détecter récupération de la fonction des membres antérieurs à la fois proximale et distale, y compris les mouvements de chiffres lors d'un comportement naturel qui ne nécessite pas une formation poussée ou une privation pour renforcer la motivation. L'IBB a été générée par l'observation de la récupération après une SCI unilatérale C6, et implique l'enregistrement vidéo d'animaux de manger deux céréales de forme différente (sphérique et beignets) d'une taille uniforme. Ces vidéos ont ensuite été utilisés pour évaluer les caractéristiques d'utilisation des membres antérieurs, tels que la position commune, support de l'objet, le mouvement chiffres et la technique de préhension.

L'IBB, comme d'autres membres antérieurs des tâches comportementales, montre un modèle cohérent de récupération qui est sensible à la gravité des blessures. Par ailleurs, l'échelle IBB pourrait être utilisée pour évaluer la récupération après d'autres types de blessures que la fonction des membres antérieurs d'impact normale.

Protocol

A. Formation des rongeurs:

  1. Les animaux doivent être exposés à l'odeur et le goût des céréales dès leur arrivée à l'animalerie pour qu'ils puissent s'habituer à manger cette nourriture.
  2. Les animaux doivent aussi être adaptés à l'environnement de test, un cylindre de plexiglas ou en plexiglas (figure 1). Quelques morceaux de céréales devrait être placée dans le cylindre sur le sol. Toilettage excessif, uriner, déféquer, et le saut sont autant d'indicateurs que les animaux sont stressés et plus de temps est nécessaire pour l'acclimatation.
  3. L'étape suivante consiste à l'enregistrement vidéo des animaux de manger les céréales. Il est conseillé que l'expérimentateur tient le caméscope pour filmer, comme il est probable que l'animal va changer de position pendant le repas.
  4. Les animaux doivent être filmé manger un morceau ensemble sphérique et une céréale en forme de beignet que les mouvements nécessaires varient quelque peu entre les formes et la meilleure évaluation consiste à observer les deux séquences.
  5. Les données pour chaque pièce de forme doivent être collectées séparément sur la feuille de pointage et puis ces scores doivent être combinées pour créer une note globale pour ce rat en ce jour post-traumatique.

Figure 1
Figure 1. Agencement des pièces recommandées pour IBB tests comportementaux (a) filmer l'animal dans un cylindre de plexiglas / plexiglas (b) le tournage de l'animal dans sa cage.

B. ÉVALUATION DES VIDEOS:

Évaluation de la fonction des membres antérieurs de l'animal devrait commencer dès que l'animal commence à manger des céréales et s'arrêter dès que le morceau est mangé des céréales.

Les évaluations doivent être faites avec des céréales sphériques et en forme d'anneau qui sont d'une taille uniforme et la forme avant le début du repas. Animaux ne devraient pas être marqué en mangeant des morceaux de céréales qui sont cassés avant le test.

Pour l'évaluation, il est fortement conseillé que la vitesse des vidéos de ralentir au moins la moitié de la vitesse originale que même quand blessés, les rats peuvent manger rapidement et l'incidence des comportements clés peuvent être manquées. Ceci peut être réalisé dans des programmes tels que QuickTime et Windows Media Player. Récemment blessé (c.-à 1-14 jours post-traumatique), les rats se prendre beaucoup plus de manger les céréales que les rats à un stade ultérieur de leur rétablissement. Ainsi, les expérimentateurs ne devraient pas être préoccupé par la différence dans la longueur de la vidéo qu'ils utilisent pour évaluer le rat à des stades précoces par rapport plus tard dans leur rétablissement.

Tout en observant l'animal, utilisez la feuille de pointage IBB (figure 2) de noter la présence des caractéristiques comportementales suivantes. Rétablissement de la fonction des membres antérieurs se produit de gauche à droite de la feuille de pointage IBB.

Figure 2
Figure 2. La feuille de pointage avec des catégories individuelles qui accompagne le Irvine, Beatties et Bresnahan forelimb échelle. La première moitié de la feuille représente récupération de la fonction membre antérieur proximal et la dernière partie de la feuille se concentre sur la récupération de la patte avant.

Position du coude prédominante conjointe:

Le rat est évaluée pour la position la plus commune (plus de 50% du temps) assumée par le coude pendant la phase de l'alimentation (figure 3).

Notés comme:

  • Prolongé - Le coude est tenue droite avec un angle de plus de 160 °.
  • Flexion partielle - Le coude est fléchi avec un angle de moins de 160 ° mais plus de 90 °.
  • Complètement fléchis - Le coude est fléchi avec un angle de moins de 90 °.

Figure 3
Figure 3. ... Position du coude prédominante Le rat est évaluée pour la position la plus commune (plus de 50% du temps) assumée par le coude lors de la consommation est étendue lorsque le coude est tenue droite avec un angle de plus de 160 ° en flexion partielle - L' coude est fléchi avec un angle de moins de 160 °, mais plus de 90 ° complètement fléchis -. Le coude est fléchi avec un angle de moins de 90 °.

Mouvements forelimb proximal:

Le rat est évaluée pour les mouvements effectués par l'épaule et / ou du coude de la patte avant avec facultés affaiblies qui peut ou peut ne pas entraîner de contact de la patte avant avec les céréales (figure 4). [Les rats sont notés sur la mesure de la reprise ils affichent en mangeant de la céréale. Si des animaux montrent à la fois légère et étendue des mouvements des membres antérieurs proximale lors de la consommation, ils sont notés comme ayant des mouvements étendus.]

Notés comme:

  • NONE - Il n'ya pas de mouvements de l'épaule et / ou du coude de la patte avant d'ébriété.
  • LÉGÈRE - est défini comme ème mouvementsrugueuses moins d'un tiers de la gamme de l'épaule et / ou le coude. Tics et hausse les épaules tombent dans cette catégorie.
  • VASTE - se définit comme les mouvements qui sont plus d'un tiers de la gamme de l'épaule et / ou le coude. En relèvement précoce, ces mouvements peuvent être nombreux et erratiques.

Figure 4
Figure 4. Mouvements forelimb proximale. Le rat est évaluée pour les mouvements effectués par l'épaule et / ou du coude de la patte avant avec facultés affaiblies qui peut ou peut ne pas entraîner de contact de la patte avant avec les céréales. Ces mouvements des membres antérieurs proximale sont définis comme étant soit: Aucun - Il n'y a pas d'épaule et / ou les mouvements du coude de la patte avant déficience légère - se définit comme les mouvements grâce à moins de la moitié de la gamme de l'épaule et / ou le coude, les mouvements convulsifs et hausse les épaules tombent. dans cette catégorie extensive -. est définie comme les mouvements qui sont plus de la moitié de la gamme de l'épaule et / ou du coude, dans la reprise au début, ces mouvements peuvent être nombreux et erratiques.

Contactez non Volar soutien:

Le rat est évaluée pour sa capacité à utiliser la surface non-palmaire de l'avant bras altérée afin de stabiliser le morceau de céréales et, ce faisant, de le maintenir dans une position d'une aide alimentaire. Les zones de la patte avant qui peuvent agir en tant que supports sont l'avant-bras au-dessus du poignet, le poignet ou le dos de chiffres (figure 5).

* NOTE: ". La paume de la main et la plante du pied" Volar vient du mot latin «Vola» que les anciens Romains utilisé pour

Notés comme:

  • NONE - Pas de support non-palmaire par le membre antérieur pendant la phase de manger. (Moins de 5% du temps)
  • QUELQUES - Non-palmaire support de l'objet ne se produisent pendant la phase de manger mais pas toujours (moins de 95% du temps).
  • Presque toujours - non-palmaire support de l'objet se produit presque toujours ou toujours pendant la phase de manger (95-100% du temps).

Figure 5
Figure 5. Contactez non Volar soutien. Le rat est évaluée pour sa capacité à utiliser la surface non-palmaire de l'avant bras altérée afin de stabiliser le morceau de céréales et, ce faisant, de le maintenir dans une position d'une aide alimentaire. Les zones de la patte avant qui peuvent agir en tant que supports sont l'avant-bras au-dessus du poignet, le poignet ou le dos de chiffres. Contactez non palmaire soutien peut être définie comme étant soit: Néant. - Pas de support non-palmaire par le membre antérieur lors de la consommation (<5% du temps) Certains - Non-palmaire support de l'objet ne se produisent lors de la consommation, mais pas toujours Presque. toujours - non-palmaire support de l'objet se produit presque toujours ou toujours lors de la consommation (> 95% du temps). Non-palmaire soutien comprend des domaines tels que (i) au-dessus du poignet, (ii) le poignet ou (iii) à l'arrière de chiffres.

Position patte prédominante:

Le rat est évaluée pour la position la plus commune (plus de 50% du temps) assumée par les chiffres, de fléchie à étendu, lors de la consommation (figure 6).

Notés comme:

  • Matraqués, FIXES et fléchis - Les chiffres sont fléchies et tenu dans un poing avec des angles communs de ~ 90 °.
  • PROLONGÉE non adaptable - Les chiffres sont étendues avec un angle de> 160 ° et ne sont pas conformes à la forme de l'objet tenu.
  • Flexion partielle ADAPTABLE - Les chiffres sont partiellement fléchi et se conformer à la forme de l'objet.

Figure 6
Figure 6. Position patte prédominant. Le rat est évaluée pour la position la plus commune (plus de 50% du temps) assumée par les chiffres. Marqués comme étant soit (i) matraqués, fléchis et fixes - les chiffres sont fléchies et tenu dans un poing avec des angles communs de ~ 90 °. (Ii) a prolongé, non adaptables - les chiffres sont étendues avec un angle de> 160 ° et ne sont pas conformes à la forme de l'objet tenu. (Iii) en flexion partielle, adaptables - les chiffres sont partiellement étendu et conforme à la forme de l'objet. Schémas dans les carrés sont en observant la patte avec facultés affaiblies, représentant 1 chiffre et 3 (*), d'en haut.

Contacter le support Volar:

Le rat est évaluée pour sa capacité à utiliser la surface antérieure de la patte altérée afin de stabiliser le morceau de céréales et, ce faisant, de le maintenir dans une position d'une aide alimentaire (Figure 7).

Notés comme:

  • NONE - Pas de support avec la face palmaire de la patte avant lors de la consommation (moins de 5% du temps).
  • QUELQUES - Soutien de l'objet avec la surface antérieure de la patte ne se produisent lors de la consommation, mais pas toujours (moins de 95% du temps).
  • Presque toujours - Soutien de l'objet avec la surface palmaire of la patte se produit presque toujours ou toujours lors de la consommation (95-100% du temps).

Figure 7
Figure 7. Contacter le support Volar. Le rat est évaluée pour sa capacité à utiliser la surface antérieure de la patte altérée afin de stabiliser le morceau de céréales et, ce faisant, de le maintenir dans une position d'une aide alimentaire. Contactez le support palmaire peut être définie comme étant soit: Aucun - Aucun appui palmaire par le membre antérieur lors de la consommation (<5% du temps). Certains - Support palmaire de l'objet ne se produisent lors de la consommation, mais pas toujours. Presque toujours - Support palmaire de l'objet se produit presque toujours ou toujours lors de la consommation (> 95% du temps). Exemples de reprise de l'appui palmaire au fil du temps sont présentés ci-dessus (i) 14 jours après la blessure, (ii) 28 jours après la blessure (iii) 42 jours après la blessure.

Mouvement du poignet lors de la manipulation:

Le rat est évaluée pour la présence de mouvements du poignet de la patte avant altérée pendant le repas, une fois le soutien palmaire a été établi. Les mouvements du poignet qui se produisent en l'absence de contact entre la patte avec facultés affaiblies et les céréales ne sont pas cotés. Ces mouvements peuvent se produire dans n'importe quelle direction, par exemple, une dorsale (vers la tête) pour ventrale (descendant vers l'estomac) en direction ou médiale (en direction de la ligne médiane du corps) au latéral (loin de la ligne médiane du corps) de direction (figure 8) .

Notés comme:

  • OUI ou NON.

Figure 8
Figure 8. Mouvement du poignet. Le rat est évaluée pour la présence de mouvements du poignet de la patte avant altérée pendant le repas, une fois le soutien palmaire a été établi. Les mouvements du poignet qui se produisent en l'absence de contact entre la patte avec facultés affaiblies et les céréales ne sont pas cotés. Ces mouvements peuvent se produire dans n'importe quelle direction, par exemple, (i) une dorsale (vers la tête) pour ventrale (descendant vers l'estomac) en direction ou (ii) médiale (en direction de la ligne médiane du corps) au latéral (loin de la ligne médiane du corps ) de direction.

Ajustements de céréales (de contrôle):

Le rat est évaluée pour les mouvements effectués par la patte avant avec facultés affaiblies qui sont synchronisés (en temps) avec succès des mouvements manipulatoires du membre antérieur intact, et qui contribuent à la manipulation correcte de la céréale (figure 9). [Si des animaux montrent à la fois exagérée et subtile proximale mouvements des membres antérieurs pendant le repas, ils sont notés comme ayant des mouvements exagérés, comme ceux-ci disparaissent avec récupération supplémentaire.]

Notés comme:

  • AUCUN - Aucun réglage de céréales faites par le membre antérieur d'ébriété.
  • Exagérée - des mouvements par l'épaule et / ou du coude et / ou du poignet de la patte avant avec facultés affaiblies qui produisent une perte complète de contact entre la patte et de la céréale. Ces incidences sont brèves et se produisent généralement juste avant de succès des mouvements manipulatoires de la céréale à la face palmaire de la patte avant d'ébriété.
  • SUBTIL - se définit comme les mouvements de l'épaule et / ou du coude et / ou du poignet de la patte avant avec facultés affaiblies qui surviennent sans perte de contact entre la patte et de la céréale pendant le repas.

Figure 9
Figure 9. Ajustements de céréales (de contrôle). Le rat est évaluée pour les mouvements effectués par la patte avant avec facultés affaiblies qui sont synchronisés (en temps) avec succès des mouvements manipulatoires du membre antérieur intact, et qui contribuent à la manipulation correcte de la céréale. Ces ajustements de céréales peut être définie comme étant soit: Aucun - Aucun réglage de céréales faites par le membre antérieur avec facultés affaiblies, exagérée - des mouvements par l'épaule et / ou du coude et / ou du poignet de la patte avant avec facultés affaiblies qui produisent une perte complète de contact entre la patte et les céréales ou subtiles - se définit comme les mouvements de l'épaule, et / ou du coude, et / ou du poignet de la patte avant avec facultés affaiblies qui surviennent sans perte de contact entre la patte et de la céréale pendant le repas. [Si des animaux montrent à la fois exagérée et subtile proximale mouvements des membres antérieurs pendant le repas, ils sont notés comme ayant des mouvements exagérés, comme ceux-ci disparaissent avec récupération supplémentaire.]

Présence de mouvements Digit

Le rat est évaluée pour la présence de mouvements effectués par les chiffres individuels lors de la consommation (figure 10). Ces mouvements peuvent être soit:

  • SANS CONTACT - Mouvements des chiffres se produire, mais ces mouvements ne se traduisent pas en contact avec la face palmaire des céréales.
  • CONTACT manipulatoires - Mouvements des chiffres se produire que NE résultat en contact palmaire du chiffre avec l'objet et, ce faisant, contribuer à la manipulation des céréales.

Notés comme:

  • OUI ou NON.

"Figure Figure 10. Présence de mouvements chiffres. Le rat est évaluée pour la présence de mouvements effectués par les chiffres individuels pendant la phase de manger. Ces mouvements peuvent être soit: sans contact - les mouvements des chiffres se produire, mais ces mouvements ne se traduisent pas en contact avec la face palmaire des céréales. Contactez manipulatoires - mouvements des chiffres se produire que NE résultat en contact palmaire du chiffre avec l'objet et, ce faisant, contribuer à la manipulation des céréales. (Iii) est un schéma qui illustre la face palmaire de la patte avant rats indiquant l'organisation des chiffres de 1 à 5, et (iv) est le chiffre de la patte avant dans une position fléchie partiellement adaptables saisir un objet de forme sphérique.

Saisissant Méthode:

Le rat est évaluée pour la plus fréquente (plus de 50% du temps) technique de saisir utilisé pendant la phase de manger. Plusieurs méthodes existent, mais saisir les plus courants sont les «tenaille», le «crochet» et le «tout» saisir (figure 11). Les techniques utilisées par saisir le rat sont stéréotypés selon la taille et la forme de la pièce de céréales. Les chiffres ci-dessous illustrent la séquence des techniques utilisées par saisir le rat intact lors de la consommation de la céréale en forme d'anneau (figure 12) et les céréales de forme sphérique (figure 13).

Notés comme:

  • ANORMAL - L'utilisation régulière d'une méthode alternative de saisir à la méthode utilisée avant l'accident de soutenir et de contrôler les pièces de céréales pendant la phase de manger.
  • Parfois normal - L'utilisation incohérente de la méthode utilisée saisir avant l'accident de soutenir et de contrôler les pièces de céréales pendant la phase de manger.
  • PRESQUE TOUJOURS NORMAL - L'utilisation régulière de la méthode utilisée saisir avant l'accident de soutenir et de contrôler les pièces de céréales pendant la phase de manger.

Figure 11
Figure 11. Saisissant Méthodes. Le rat est évaluée pour la plus fréquente (plus de 50% du temps) technique de saisir utilisé pendant la phase de manger et si cette prédominante techinique préhension est compatible avec la technique utilisée avant l'accident. Plusieurs méthodes existent, mais saisir les plus communs sont le (i) «précision», (ii) le «crochet» et (iii) le «tout» comprendre. Les techniques utilisées par saisir le rat sont stéréotypés selon la taille et la forme de la pièce de céréales (voir figures 12 et 13). Saisissant méthodes utilisées par le rat peut être définie comme anormale - L'utilisation régulière d'une méthode alternative de saisir à la méthode utilisée avant l'accident de soutenir et de contrôler les pièces de céréales pendant la phase de manger. Parfois normale - L'utilisation incohérente de la méthode utilisée saisir avant l'accident de soutenir et de contrôler les pièces de céréales pendant la phase de manger. Presque toujours normale - utilisation systématique de la méthode utilisée saisir avant l'accident de soutenir et de contrôler les pièces de céréales pendant la phase de manger.

Figure 12
Figure 12. La séquence stéréotypée des techniques utilisées par saisir un rat intact lors de la consommation d'un beignet en forme de pièce de céréales.

Figure 13
Figure 13. La séquence stéréotypée de saisir les techniques utilisées par un rat intact lors de la consommation d'un morceau de céréales de forme sphérique.

C. Affectation d'un SCORE IBB

  1. La position prédominante du coude est étendu, sans ou avec de légers mouvements des membres antérieurs proximale et / ou pas de soutien non-palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion.
  2. La position prédominante est le coude en flexion partielle, avec une légère ou étendue mouvements proximaux des membres et un certain soutien non palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. La position dominante est matraqué patte, FIXES et fléchis.
  3. La position prédominante est le coude en flexion partielle, avec VASTE mouvements des membres proximaux et le soutien presque toujours non-palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. La position dominante est matraqué patte, FIXES et fléchis.
  4. La position prédominante est le coude complètement fléchis, avec VASTE mouvements des membres proximaux et un certain soutien palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. Mouvements du poignet et / ou ajustements céréales exagérées sont présents. La position prédominante patte est étendue, non adaptable.
  5. La position prédominante est le coude complètement fléchis, avec VASTE mouvements des membres proximaux et un certain soutien palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. Mouvements du poignet et / ou ajustements céréales subtiles sont présents avec SANS CONTACT mouvements de 2 chiffres. La position prédominante patte est étendue, non adaptable.
  6. La position prédominante coude is complètement fléchis, avec VASTE mouvements des membres proximaux et presque toujours l'appui palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. Mouvements du poignet et des ajustements de céréales SUBTIL sont présents avec des mouvements CONTACT manipulatoires du chiffre 2. La position prédominante patte est étendue, non adaptable.
  7. La position prédominante est le coude complètement fléchis, avec VASTE mouvements des membres proximaux et presque toujours l'appui palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. Mouvements du poignet et des ajustements de céréales SUBTIL sont présents avec des mouvements CONTACT manipulatoires de 2 DIGIT et sans contact des mouvements de 3 chiffres. La position prédominante patte est étendue, non adaptable avec une méthode ANORMAL préhension.
  8. La position prédominante est le coude complètement fléchis, avec VASTE mouvements des membres proximaux et presque toujours l'appui palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. Mouvements du poignet et des ajustements de céréales SUBTIL sont présents avec des mouvements CONTACT manipulatoires de 2 DIGIT et 3 DIGIT et sans contact des mouvements de 4 chiffres. La position prédominante patte est partiellement fléchi adaptable avec une méthode de saisir PARFOIS NORMAL.
  9. La position prédominante est le coude complètement fléchis, avec VASTE mouvements des membres proximaux et presque toujours l'appui palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. Mouvements du poignet et des ajustements de céréales SUBTIL sont présents avec des mouvements CONTACT manipulatoires des chiffres 2 3 et 4. La position prédominante patte est partiellement fléchi adaptable avec une méthode de saisir PARFOIS NORMAL.
  10. La position prédominante est le coude complètement fléchis, avec VASTE mouvements des membres proximaux et presque toujours l'appui palmaire par le membre antérieur ipsilatéral à la lésion. Mouvements du poignet et des ajustements de céréales SUBTIL sont présents avec des mouvements CONTACT manipulatoires des chiffres 2 3 et 4. La position prédominante patte est partiellement fléchi adaptable avec une méthode de saisir PRESQUE TOUJOURS NORMAL.

D. Résolution de problèmes

Lorsque les animaux ne mangent pas:

Parfois, comme dans toutes les tâches comportementales, certains animaux ne peuvent pas exécuter correctement. Dans une tentative pour éviter l'élimination de l'animal (s) de l'étude, de déterminer si l'animal va manger dans leur cage d'origine tout en étant filmé. Si cela est possible, alors, malgré la capacité des autres animaux à manger dans le cylindre, tous les rats doit être évaluée individuellement dans leur cage pour être cohérent. Si l'animal refuse de manger dans la cage d'origine tout en étant filmé, ils devraient avoir leur «copain cage" présents pendant le tournage. Pour cette raison, les animaux doivent être logés par paires. A défaut, le rat doit être passé de l'étude.

Pourquoi dois-je utiliser des céréales sphériques et en forme d'anneau pour les tests, pourquoi ne pas d'autres formes et les tailles?

Pendant le développement de l'IBB échelle, les rats ont également été testés avec un plat, carré de céréales. Après une blessure, les rats utiliser une seule patte pour tenir et consommer les céréales. En revanche, les céréales sphériques et en forme de beignet contraint le rat pour engager la patte avant altérée dans une forme en mangeant. Il était également clair que la taille de l'objet en partie déterminé s'il y avait une possibilité de contact de tous les chiffres avec les céréales. Les petits morceaux de la taille ou cassé des céréales n'a pas besoin de contact de tous les chiffres avec les céréales au cours de manger (surtout les chiffres 4 et 5), empêchant ainsi le spectateur de l'évaluation de la fonction de ces chiffres.

Pourquoi dois-je utiliser à la fois une céréale sphériques et en forme d'anneau pour les tests?

Comme indiqué précédemment, la consommation des céréales sphériques et en forme de beignet engagera l'utilisation de tous les chiffres d'une patte blessée (figure 12 et 13). Cependant, une analyse détaillée de la structure normale de manger avec chacune de ces formes de céréales ont révélé des similitudes et des différences. Par exemple, comme le rat mange de ces deux céréales de forme différente, il ya une diminution progressive de l'espace entre les chiffres que les morceaux de céréales deviennent plus petits. Cette réduction de l'espace interdigital rend plus difficile pour le spectateur de déterminer les mouvements effectués par les chiffres individuels. En ce qui concerne ce point, quand le rat poignées d'abord une forme sphérique de céréales il ya une plus grande distance entre les chiffres que celle créée avec une céréale en forme de beignet. Il sera ainsi plus facile pour le spectateur afin de déterminer les mouvements indépendants des chiffres à ce stade initial de manger. En revanche, les céréales en forme de beignet nécessite plus de contact et le mouvement des chiffres pendant toute la phase de manger que de la forme sphérique, augmentant ainsi la possibilité de voir le mouvement chiffres.

Lorsque pendant la phase de manger dois-je marquer?

Évaluation de l'animal de l'affecter une IBB score doit commencer dès que l'animal commence à manger. AssessmORL ne doit être faite avec des objets de la taille et la forme correctes. Animaux ne devraient pas être marqué en mangeant les morceaux brisés de l'objet. Par ailleurs, la notation lors de la phase de manger implique tous les mouvements effectués par la patte avant toute altération de la consommation de la pièce de céréales. Cela inclut les mouvements réalisés pendant les périodes où le rat des pauses pour mâcher les céréales.

Qu'est ce qui détermine les mouvements des membres antérieurs proximale d'être «étendue» ou «léger»?

Vaste mouvement des membres antérieurs proximale sont décrits comme ceux qui se déplacent plus d'un tiers de la plage de la commune, dans de nombreuses situations de ces mouvements sont nombreux et erratiques. Légers mouvements des membres antérieurs proximale sont moins évidents que les mouvements extensive basée sur la distance plus courte que la patte avant affectée est propulsé de l'objet. Ce sont des mouvements de l'avant-bras qui se déplacent moins d'un tiers de la gamme de l'articulation. Voir Figure 14 pour l'amplitude de mouvement pour les articulations de l'avant-bras.

Figure 14
Figure 14. Amplitude des mouvements de l'articulation de l'épaule, du coude et du poignet.

Que faire si un animal a la fois sans contact palmaire et le soutien palmaire?

Si l'animal est le soutien des céréales par les deux zones de non-palmaire et palmaire de la patte alors que les animaux doivent être comptés comme ayant des contacts non-palmaire et le soutien palmaire.

En général, le rat a ajustements céréales subtil, mais il ya un seul cas d'un ajustement exagérées. Comment devrais-je taux de cet animal?

Lorsque vous vous déplacez vers la droite de la feuille, le rat est pénalisé plus fortement la présence de comportements anormaux, peu importe comment ils se présentent rarement pendant la phase de manger. Ceci est pour s'assurer que le rat est un score qui représente sa meilleure performance. Animaux normaux ne présentent pas de réglages de céréales exagérées. Dans ce cas, le rat doit être marqué comme ayant ajustements céréales exagérées.

Que signifie le terme étendu, la position de patte non adaptable signifie?

Les chiffres de la patte sont tendus à un angle de 160 degrés ou plus, et ne pas se conformer à la forme / taille de la pièce de céréales.

Comment puis-je déterminer si l'articulation du poignet est en mouvement?

Lors de l'établissement si le poignet de l'animal est en mouvement pendant la phase de l'alimentation, l'observateur doit confirmer que les mouvements du coude et / ou l'épaule ne sont pas de donner l'apparence de mouvements du poignet.

Peut passer au poignet avant de l'appui palmaire?

Après une analyse approfondie des rats à la suite des degrés divers de blessure, le mouvement du poignet a été, en général, observé une fois le contact palmaire a été faite avec des céréales.

Comment puis-je savoir si le rat est l'aide d'une méthode «normale» saisissant?

Comme avec tous les tests comportementaux, les données de base doivent être prises pour établir comment l'animal saisit l'objet avant l'accident. Cela est nécessaire que l'animal peut adopter une stratégie alternative blessures saisir suivants en fonction de la forme de l'objet. Après une analyse approfondie des rats avant de lésion du col nous avons constaté que les techniques qu'ils utilisent stéréotypées saisir en fonction de la forme de l'objet (comme décrit dans les figures 12 et 13). Par exemple, avec une sphère, le rat démarre généralement avec un "grip tout» et puis terminer en utilisant la «tenaille», donc tout ce qui sert à la place de ces schémas saisissant serait considéré comme anormal.

Comment dois-je attribuer une IBB score?

L'IBB est une échelle de 10 points ordinale de la progression de la récupération avec des scores allant de 0 à 9. Les rats doivent remplir l'ensemble des comportements qui décrivent chaque point ou le rat est marqué le score le plus proche de déficit.

Discussion

L'échelle de Irvine, Beatties et Bresnahan forelimb (IBB) est une échelle de 10 points de récupération ordinale de la progression des membres antérieurs. L'IBB analyses de nombreuses caractéristiques de l'utilisation des membres antérieurs à la fois proximale et distale lors de la consommation de deux morceaux entiers de céréales mis à la tâche, une forme sphérique et une céréale en forme de beignet. Vidéos des animaux qui mangent des céréales sont évalués pour les comportements les plus communs des membres antérieurs (y compris la position commune, le soutien objet, le mouvement et la technique de chiffres préhension) utilisés pour les deux formes, puis un score est attribué IBB basée sur une combinaison de ces comportements choisis pour représenter les plus grande quantité de la récupération des membres antérieurs. Les évaluations doivent être faites avec des céréales qui sont d'une taille uniforme et de la forme: ainsi, les animaux ne devraient pas être marqué en mangeant les morceaux brisés de céréales. Les animaux doivent remplir l'ensemble des comportements qui décrivent chaque point ou l'animal est marqué le point le plus proche de déficit.

L'IBB a été créé pour l'évaluation de la récupération des membres antérieurs suivants induite expérimentalement cervicale SCI. Les premières études dans notre laboratoire a constaté que, comme avec d'autres tests comportementaux, la récupération évaluée à l'aide de l'IBB score est sensible à la gravité des blessures. L'utilisation de l'IBB ne peut pas être limitée aux cervicales SCI, mais peut aussi être adapté à d'autres formes de lésion nerveuse centrale et périphérique qui affectent la fonction des membres antérieurs appropriée.

Disclosures

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Acknowledgments

Subventions du NIH NS038079 (MSB & JCB), des subventions du NIH AG032518 (MSB & JCB), État de New York CoRE 19772 (MSB & JCB), NIH NS069537 (ARF) et le NIH NS053059 (ARF).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Froot Loops Kellogg’s Doughnut-shaped cereal Available in: India, Australia, Canada, USA, Germany, Middle east and South America.
Diameter: ~ 81 mm
Reese’s Pieces Herseys Co. Spherical-shaped cereal Available in: USA
Diameter: ~ 63 mm
Perspex Cylinder Tapp Plastics N/A Diameter: ~ 200 mm and Height: ~ 460 mm
Digital camera with DVD playback Sony Corporation DCR-DVD403 NTSC 10x optical/120 digital zoom, 1/4-1/4000 shutter speed, full range manual/auto focus
2 large Mirrors Any Supplier N/A Width: ~ 750mm and Height: ~ 500 mm

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Cite this Article

Irvine, K., Ferguson, A. R., Mitchell, K. D., Beattie, S. B., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A Novel Method for Assessing Proximal and Distal Forelimb Function in the Rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) Forelimb Scale. J. Vis. Exp. (46), e2246, doi:10.3791/2246 (2010).More

Irvine, K., Ferguson, A. R., Mitchell, K. D., Beattie, S. B., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A Novel Method for Assessing Proximal and Distal Forelimb Function in the Rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) Forelimb Scale. J. Vis. Exp. (46), e2246, doi:10.3791/2246 (2010).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter