Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Eine neue Methode zur Beurteilung der proximalen und distalen Vordergliedmaße Funktion im Rat: Die Irvine, Beatties und Bresnahan (IBB) Vorderbein Skala

Published: December 16, 2010 doi: 10.3791/2246

Summary

Hier beschreiben wir ein Nagetier Verhaltens-Test, dass die Erholung der beiden proximalen und distalen Vordergliedmaße Funktion einschließlich stellige Bewegungen während ein natürlich vorkommendes Verhalten, das keine umfangreiche Schulung und Entbehrungen, die Motivation zu erhöhen erkennen kann.

Abstract

Mehrere experimentelle Modelle der zervikalen Rückenmarksverletzung (SCI) wurden kürzlich an die Folgen des Schadens zu dieser Ebene des Rückenmarks zu beurteilen entwickelt (Pearse et al., 2005, Gensel et al., 2006, Anderson et al., 2009) , da die Mehrheit der Menschen SCI treten hier (Young, 2010; www.sci-info-pages.com). Behavioral Defizite gehören der Verlust von forelimb Funktion aufgrund der weißen Substanz, die sowohl absteigenden motorischen und sensorischen Systemen aufsteigend Schäden, und die graue Substanz enthält, die segmental-Schaltung für die Verarbeitung von sensorischen Input und motorischem Output für die Vorderbeine. Darüber hinaus ist eine wichtige Priorität für den menschlichen Patienten mit zervikaler SCI Wiederherstellung der Hand / Arm-Funktion (Anderson, 2004). So sind Ergebnisse Maßnahmen, die sowohl proximalen und distalen Vordergliedmaße Funktion beurteilen benötigt. Zwar gibt es verschiedene Verhaltensweisen Assays, die empfindlich auf verschiedene Aspekte der forelimb Erholung in experimentellen Modellen der Halswirbelsäule SCI (Girgis et al., 2007, Gensel et al., 2006, Ballerman et al., 2001, Metz und Whishaw, 2000, Bertelli sind und Mira, 1993, Montoya et al., 1991, Whishaw und Pellis, 1990), bieten einige Techniken detaillierte Informationen über die Wiederherstellung der Feinmotorik und stellige Bewegung.

Der aktuelle Messtechnik, der Irvine, Beatties und Bresnahan forelimb Skala (IBB), erkennt Erholung der beiden proximalen und distalen Vordergliedmaße Funktion einschließlich stellige Bewegungen während ein natürlich vorkommendes Verhalten, das keine umfangreiche Schulung und Entbehrungen, die Motivation zu erhöhen. Die IBB wurde durch Beobachten Erholung nach einer einseitigen C6 SCI erzeugt und beinhaltet Videoaufnahmen von Tieren essen zwei unterschiedlich geformte Getreide (sphärische und Donut) eine einheitliche Größe. Diese Videos wurden dann verwendet, um Funktionen von Vorderbein zu verwenden, wie z. B. gemeinsame Position, Objekt-Unterstützung, Ziffer Bewegung und Greifen Technik einzuschätzen.

Die IBB, wie andere Vorderbein Verhaltensstörungen Aufgaben, zeigt ein einheitliches Muster der Erholung, die empfindlich auf Schwere der Verletzungen. Darüber hinaus könnte die IBB-Skala zur Erholung nach anderen Arten von Verletzungen, die Einfluss auf normale forelimb Funktion zu beurteilen.

Protocol

A. TRAINING von Nagetieren:

  1. Die Tiere sollten an den Geruch und Geschmack des Getreides, sobald ausgesetzt werden, da sie in der Tierhaltung, so dass sie sich gewöhnen kann, um zu essen dieses Essen zu gelangen.
  2. Die Tiere sollten auch für die Testumgebung, eine Plexiglas-oder Plexiglas-Zylinder (Abbildung 1) angepasst werden. Ein paar Stücke von Getreide sollte in den Zylinder auf dem Boden platziert werden. Übermäßiges Putzen, beim Wasserlassen, Stuhlgang, und Springen sind alle Indikatoren, dass die Tiere gestresst und mehr Zeit für Akklimatisation erforderlich.
  3. Im nächsten Schritt werden Videoaufnahmen der Tiere essen das Getreide. Es wird empfohlen, dass der Experimentator den Camcorder zum Filmen hält, wie es wahrscheinlich ist, dass das Tier Positionen während des Essens zu verlagern.
  4. Die Tiere sollten gefilmt essen eine ganze Kugel und ein Donut-förmiges Getreide Stück werden, da die erforderlichen Bewegungen etwas variieren zwischen Formen und die beste Beurteilung umfasst die Beobachtung beiden Sequenzen.
  5. Die Daten für jedes Formteil sollte separat auf dem Notenblatt gesammelt werden und dann diese Werte sollten kombiniert werden, um eine Gesamtnote für die Ratte an diesem Tag nach der Verletzung zu schaffen.

Abbildung 1
Abbildung 1. Empfohlene Raumaufteilung für IBB Verhaltenstests (a) die Dreharbeiten für den Tier innerhalb einer Acrylglas / Plexiglas-Zylinder (b) die Dreharbeiten für den Tier in seinem eigenen Käfig.

B. BEWERTUNG DER VIDEOS:

Bewertung des Tieres forelimb Funktion sollte beginnen, sobald das Tier anfängt zu dem Getreide zu essen und zu stoppen, sobald das Getreide Stück gegessen wird.

Beurteilungen sollten nur mit sphärisch-und Donut-förmiges Getreide, dass eine einheitliche Größe und Form sind vor Beginn des Essens getroffen werden. Die Tiere sollten nicht gewertet beim Essen Stücke von Getreide, das vor dem Test sind gebrochen werden.

Für die Beurteilung, es wird dringend empfohlen, dass die Geschwindigkeit des Videos auf mindestens die Hälfte der ursprünglichen Geschwindigkeit als auch bei verletzten verlangsamt werden, können Ratten schnell zu essen und die Inzidenz der wichtigsten Verhaltensweisen können übersehen werden. Dies kann in Programmen wie QuickTime und Windows Media-Player erreicht werden. Kürzlich verletzt (dh 1-14 Tage nach der Verletzung), werden Ratten erheblich länger dauern, um das Getreide als Ratten zu einem späteren Zeitpunkt in ihrer Genesung zu essen. So sollte Experimentatoren keine Sorgen über den Unterschied in der Länge des Videos verwenden sie, um die Ratte in den frühen im Vergleich zu späteren Phasen in ihrer Genesung zu beurteilen.

Während der Beobachtung des Tieres, die IBB Notenblatt (Abbildung 2) auf das Vorhandensein der folgenden Verhaltensauffälligkeiten beachten. Rückgewinnung von forelimb Funktion tritt von links nach rechts von der IBB Notenblatt.

Abbildung 2
Abbildung 2. Das Scoring-Blatt mit den einzelnen Kategorien, die Irvine, Beatties und Bresnahan forelimb Maßstab begleitet. Die erste Hälfte des Blattes ist Erholung der proximalen forelimb Funktion und den letzten Teil des Blattes konzentriert sich auf die Erholung der Vorderpfote.

Vorherrschende Ellenbogengelenk Position:

Die Ratte ist für die gängigsten Position (mehr als 50% der Zeit) am Ellbogen während des Essens Phase (Abbildung 3) angenommen beurteilt.

TORE AS:

  • EXTENDED - Der Ellbogen ist gerade mit einem Winkel von mehr als 160 ° gehalten.
  • TEILWEISE gebeugt - Der Ellenbogen wird mit einem Winkel von weniger als 160 °, aber mehr als 90 ° gebeugt.
  • Vollständig gebeugt - Der Ellenbogen wird mit einem Winkel von weniger als 90 ° gebeugt.

Abbildung 3
Abbildung 3. ... Vorherrschende Elbow Position Die Ratte ist für die gängigsten Position (mehr als 50% der Zeit) am Ellbogen beim Essen angenommen beurteilt Extended ist, wenn der Ellbogen gerade mit einem Winkel von mehr als 160 ° statt Teilweise Flektiertes - Die Ellenbogen ist mit einem Winkel von weniger als 160 ° gebeugt, aber mehr als 90 ° vollständig gebeugt -. Der Ellenbogen wird mit einem Winkel von weniger als 90 ° gebeugt.

Proximal Vorderbein Bewegungen:

Die Ratte ist für die Bewegungen der Schulter und / oder Ellenbogen des beeinträchtigt forelimb gemacht festgestellt, dass kann oder auch nicht in Kontakt des Vorderbein mit dem Getreide (Abbildung 4) führen. [Die Ratten sind auf dem größten Ausmaß der Erholung zeigen sie beim Essen des Getreides erzielt. Wenn die Tiere sowohl leichte als auch umfangreiche proximalen forelimb Bewegungen zeigen beim Essen werden sie als mit umfangreichen Bewegungen erzielt.]

TORE AS:

  • NONE - Es gibt keine Schulter und / oder Ellbogen Bewegungen der Beeinträchtigung Vorderbein.
  • LEICHTE - als Bewegungen th definiertgrobe weniger als ein Drittel der Bereich der Schulter und / oder Ellenbogengelenk. Zuckungen und zuckt mit den Schultern fallen in diese Kategorie.
  • Umfangreich - als Bewegungen, die mehr als ein Drittel im Bereich der Schulter und / oder Ellenbogengelenk definiert sind. In der frühen Wiederherstellung, können diese Bewegungen werden zahlreiche und unregelmäßig.

Abbildung 4
Abbildung 4. Proximal Vorderbein Movements. Die Ratte ist für die Bewegungen der Schulter und / oder Ellenbogen des beeinträchtigt forelimb kann oder auch nicht in Kontakt des Vorderbein mit dem Getreide Ergebnis aus beurteilt. Diese proximal forelimb Bewegungen werden entweder als: None - Es gibt keine Schulter und / oder Ellbogen Bewegungen der Beeinträchtigung forelimb Leichte - als Bewegungen durch weniger als die Hälfte im Bereich der Schulter und / oder Ellenbogengelenk, zuckt und zuckt mit den Schultern fallen definiert. In diese Kategorie Umfangreiche -. ist als Bewegungen, die mehr als die Hälfte im Bereich der Schulter und / oder Ellenbogengelenk, in der frühen Wiederherstellung definiert sind, können diese Bewegungen werden zahlreiche und unregelmäßig.

Kontakt Non-Volar Support:

Die Ratte ist bekannt für seine Fähigkeit, die Nicht-volaren Fläche des beeinträchtigt forelimb verwenden, um das Getreide Stück zu stabilisieren und dabei geprüft, dass diese in der Lage, Hilfe zu essen. Bereiche der Vordergliedmaße, dass als Träger fungieren können, sind dem Unterarm über dem Handgelenk, Handgelenk oder an der Rückseite der Ziffern (Abbildung 5).

* HINWEIS: ". Der Handfläche und der Fußsohle" Volar kommt aus dem lateinischen Wort "Vola", die die alten Römer für gebrauchte

TORE AS:

  • Keine - Keine nicht-volaren Unterstützung durch die Vorderbein während des Essens Phase. (Weniger als 5% der Zeit)
  • EINIGE - Non-volaren Unterstützung des Objekts nicht während des Essens Phase auftreten, aber nicht immer (weniger als 95% der Zeit).
  • Fast immer - Non-volaren Unterstützung des Objekts tritt fast immer oder immer während des Essens Phase (95-100% der Zeit).

Abbildung 5
Abbildung 5. Kontakt Non-Volar Support. Die Ratte für seine Fähigkeit, die Nicht-volaren Fläche des beeinträchtigt forelimb verwenden, um das Getreide Stück zu stabilisieren und damit beurteilt wird, dass diese in der Lage, Hilfe zu essen. Bereiche der Vordergliedmaße, dass als Träger fungieren können, sind dem Unterarm über dem Handgelenk, Handgelenk oder an der Rückseite der Ziffern. Kontakt non-volaren Unterstützung kann entweder definiert werden:. None - Keine nicht-volaren Unterstützung durch die Vordergliedmaße beim Essen (<5% der Zeit) Einige - Non-volaren Unterstützung des Objekts nicht während des Essens kommen aber nicht immer Fast. immer - Non-volaren Unterstützung des Objekts tritt fast immer oder immer beim Essen (> 95% der Zeit). Non-volaren Unterstützung umfasst Bereiche wie (i) oberhalb des Handgelenks, (ii) das Handgelenk oder (iii) die Rückseite der Stellen.

Vorherrschende Vorderpfote Position:

Die Ratte für den Gemeinsamen Standpunkt (mehr als 50% der Zeit) durch die Ziffern angenommen wird beurteilt, gebeugt von zu erweitern, während des Essens (Abbildung 6).

TORE AS:

  • Geprügelt, Festnetz-und gebeugt - Die Ziffern sind gebeugt und hielt in einer Faust mit Gelenkwinkel von ~ 90 °.
  • NON-ANPASSUNGSFÄHIG EXTENDED - Die Ziffern sind mit einem Winkel von> 160 ° und nicht auf die Form der gehaltenen Objekt entsprechen erweitert.
  • TEILWEISE gebeugt anpassungsfähig - Die Ziffern sind teilweise gebeugt und an die Form des Objekts.

Abbildung 6
Abbildung 6. Vorherrschende Vorderpfote Position. Die Ratte ist für die gängigsten Position (mehr als 50% der Zeit) durch die Ziffern ausgegangen beurteilt. Erzielte entweder (i) geprügelt, gebeugt und fixiert - die Ziffern sind gebeugt und hielt in einer Faust mit Gelenkwinkel von ~ 90 °. (Ii) verlängert, nicht anpassungsfähig - die Ziffern sind mit einem Winkel von> 160 ° und nicht auf die Form der gehaltenen Objekt entsprechen erweitert. (Iii) teilweise gebeugt, anpassungsfähig - die Ziffern sind teilweise erweitert und an die Form des Objekts. Diagramme in den Quadraten beobachten die Beeinträchtigung Vorderpfote, Darstellung Ziffer 1 und 3 (*), von oben.

Kontakt Volar Support:

Die Ratte ist bekannt für seine Fähigkeit, die volare Fläche des beeinträchtigt Vorderpfote zu verwenden, um das Getreide Stück zu stabilisieren und dabei geprüft, dass diese in der Lage, Hilfe zu essen (Abbildung 7).

TORE AS:

  • NONE - keine Unterstützung bei der volaren Fläche des Vorderpfote beim Essen (weniger als 5% der Zeit).
  • EINIGE - Support des Objekts mit der volaren Fläche der Vorderpfote nicht beim Essen auftreten, aber nicht immer (weniger als 95% der Zeit).
  • Fast immer - Unterstützung des Objekts mit der volaren Fläche of der Vorderpfote tritt fast immer oder immer beim Essen (95-100% der Zeit).

Abbildung 7
Abbildung 7. Kontakt Volar Support. Die Ratte für seine Fähigkeit, die volare Fläche des beeinträchtigt Vorderpfote zu verwenden, um das Getreide Stück zu stabilisieren und damit beurteilt wird, dass diese in der Lage, Hilfe zu essen. Keine volaren Unterstützung durch die Vordergliedmaße beim Essen (<5% der Zeit) - None: Kontakt volaren Unterstützung kann entweder definiert werden. Einige - volaren Unterstützung des Objekts nicht während des Essens kommen aber nicht immer. Fast immer - volaren Unterstützung des Objekts tritt fast immer oder immer beim Essen (> 95% der Zeit). Beispiele der Verwertung von volar Unterstützung im Laufe der Zeit sind über (i) gezeigt, 14 Tage nach der Verletzung, (ii) 28 Tage nach der Verletzung (iii) 42 Tage nach der Verletzung.

Bewegung des Handgelenks während der Manipulation:

Die Ratte auf das Vorhandensein von Bewegungen des Handgelenks der gestörten Vorderpfote während des Essens beurteilt wird, hat einmal volaren Unterstützung etabliert. Bewegungen des Handgelenks, die in Abwesenheit des Kontaktes zwischen der gestörten Vorderpfote und das Getreide auftreten, werden nicht gewertet. Diese Bewegungen können in jede beliebige Richtung auftreten, zum Beispiel, eine dorsal (zum Kopf) nach ventral (nach unten in Richtung des Magens) Richtung oder medial (in Richtung des Körpers Mittellinie) nach lateral (vom Körper weg Mittellinie) in Richtung (Abbildung 8) .

TORE AS:

  • JA oder NEIN.

Abbildung 8
Abbildung 8. Bewegung des Handgelenks. Die Ratte ist das Vorhandensein von Bewegungen des Handgelenks der gestörten Vorderpfote während des Essens beurteilt, hat einmal volaren Unterstützung etabliert. Bewegungen des Handgelenks, die in Abwesenheit des Kontaktes zwischen der gestörten Vorderpfote und das Getreide auftreten, werden nicht gewertet. Diese Bewegungen können in jede beliebige Richtung auftreten, zum Beispiel: (i) einen dorsalen (in Richtung des Kopfes) nach ventral (nach unten in Richtung des Magens) Richtung oder (ii) medial (in Richtung des Körpers Mittellinie) nach lateral (vom Körper weg Mittellinie Richtung).

Cereal Adjustments (Control):

Die Ratte ist für Bewegungen, die durch die beeinträchtigte Vorderbein, die synchronisiert (in time) werden mit erfolgreichen manipulativen Bewegungen des ungestörten Vorderbein, und dazu beitragen, die richtige Handhabung des Getreides (Abbildung 9) aus beurteilt. [Wenn die Tiere sowohl übertrieben und subtile proximalen forelimb Bewegungen zeigen, während des Essens, werden sie als mit übertriebenen Bewegungen, da diese mit einer weiteren Erholung verschwinden erzielt.]

TORE AS:

  • NONE - Es gibt kein Getreide Anpassungen durch die beeinträchtigte forelimb gemacht.
  • Übertrieben - Bewegungen der Schulter und / oder Ellbogen-und / oder Handgelenk des beeinträchtigt Vorderbein, dass eine vollständige Verlust des Kontaktes zwischen den Vorderpfoten und das Getreide zu produzieren. Diese Vorfälle sind kurz und treten in der Regel kurz vor dem erfolgreichen manipulativen Bewegungen des Getreides mit der volaren Fläche des beeinträchtigt Vorderpfote.
  • Subtil - als Bewegungen der Schulter und / oder Ellbogen-und / oder Handgelenk des beeinträchtigt Vorderbein, die ohne Verlust des Kontaktes zwischen den Vorderpfoten und das Getreide während des Essens auftreten definiert.

Abbildung 9
Abbildung 9. Cereal Adjustments (Control). Die Ratte ist für Bewegungen, die durch die beeinträchtigte Vorderbein, die synchronisiert (in time) werden mit erfolgreichen manipulativen Bewegungen des ungestörten forelimb gemacht beurteilt, und dass die richtige Handhabung des Getreides zu leisten. Diese Getreide Anpassungen können entweder als definiert werden: None - Es gibt kein Getreide Anpassungen durch die beeinträchtigte Vorderbein gemacht, übertrieben - Bewegungen der Schulter und / oder Ellbogen-und / oder Handgelenk des beeinträchtigt Vorderbein, dass eine vollständige Verlust des Kontaktes zwischen den Vorderpfoten produzieren und die Getreide-oder Subtile - als Bewegungen der Schulter, und / oder Ellbogen, und / oder Handgelenk des beeinträchtigt Vorderbein, die ohne Verlust des Kontaktes zwischen den Vorderpfoten und das Getreide während des Essens auftreten definiert. [Wenn die Tiere sowohl übertrieben und subtile proximalen forelimb Bewegungen zeigen, während des Essens, werden sie als mit übertriebenen Bewegungen, da diese mit einer weiteren Erholung verschwinden erzielt.]

Anwesenheit von Digit Movements

Die Ratte ist das Vorhandensein von Bewegungen, die durch die einzelnen Ziffern während des Essens (Abbildung 10) aus beurteilt. Diese Bewegungen können entweder:

  • NON-CONTACT - Die Bewegungen der Ziffern auftreten, aber diese Bewegungen nicht in volar Kontakt mit dem Getreide führen.
  • KONTAKT manipulatorische - Bewegungen der Finger vorkommen, dass DO Ergebnis in volar Kontakt der Stelle mit dem Objekt und dabei eine Manipulation des Getreides zu leisten.

TORE AS:

  • JA oder NEIN.

"Bild Abbildung 10. Anwesenheit von Digit Movements. Die Ratte ist das Vorhandensein von Bewegungen, die durch die einzelnen Ziffern bei der Essen-Phase gemacht beurteilt. Diese Bewegungen können entweder: Non-Kontakt - Bewegungen der Finger auftreten, aber diese Bewegungen nicht in volar Kontakt mit dem Getreide führen. Kontakt manipulatorische - Bewegungen der Finger vorkommen, dass DO Ergebnis in volar Kontakt der Stelle mit dem Objekt und dabei eine Manipulation des Getreides zu leisten. (Iii) ist eine schematische Darstellung, dass die Innenfläche der Ratte Vorderpfote Angabe der Organisation der Ziffern 1 bis 5 dargestellt, und (iv) ist die Ziffern der Vorderpfote in einer teilweise gebeugt anpassungsfähig Position Greifen eines kugelförmigen Objekts.

Greifen Methode:

Die Ratte ist für die gängigsten (mehr als 50% der Zeit) Greifen Technik bei der Essen Phase beurteilten. Mehrere Greifen Methoden existieren, aber die häufigsten sind die "Zange", der "Haken" und das "Ganze" zu erfassen (Abbildung 11). Die Grifftechniken der Ratte verwendet werden stereotype abhängig von der Größe und Form der Getreide-Stück. Die folgenden Abbildungen zeigen die Abfolge von Grifftechniken durch die ungestörte Ratte während der Verbrauch des Donut-förmiges Getreide (Abbildung 12) und der kugelförmige Getreide (Abbildung 13) verwendet.

TORE AS:

  • ABNORMAL - Konsequente Nutzung einer alternativen Methode zu erfassen, um die Methode vor, um Verletzungen zu unterstützen und steuern den Getreide-Stück während des Essens Phase verwendet.
  • MANCHMAL NORMAL - uneinheitliche Verwendung des Greifen-Methode vor, um Verletzungen zu unterstützen und steuern den Getreide-Stück während des Essens Phase verwendet.
  • Fast immer normal - Konsequente Nutzung der Greifen-Methode vor, um Verletzungen zu unterstützen und steuern den Getreide-Stück während des Essens Phase verwendet.

Abbildung 11
Abbildung 11. Greifen Methoden. Die Ratte ist für die gängigsten (mehr als 50% der Zeit) Greifen Technik bei der Essen-Phase und wenn diese vorherrschende Greifen techinique beurteilten steht im Einklang mit der Technik vor, um Verletzungen eingesetzt. Mehrere Greifen Methoden existieren, aber die häufigsten sind die (i) "Präzision", (ii) der "Haken" und (iii) das "Ganze" zu erfassen. Die Grifftechniken der Ratte verwendet werden stereotype abhängig von der Größe und Form der Getreide-Stück (siehe Abbildungen 12 und 13). Greifen Methoden, die von der Ratte verwendet werden können als Abnormal definiert werden - Konsequente Nutzung einer alternativen Methode zu erfassen, um die Methode vor, um Verletzungen zu unterstützen und steuern den Getreide-Stück während des Essens Phase verwendet. Manchmal normal - uneinheitliche Verwendung des Greifen-Methode vor, um Verletzungen zu unterstützen und steuern den Getreide-Stück während des Essens Phase verwendet. Fast immer normal - Konsequente Nutzung der Greifen-Methode vor, um Verletzungen zu unterstützen und steuern den Getreide-Stück während des Essens Phase verwendet.

Abbildung 12
Abbildung 12. Die stereotype Abfolge von Grifftechniken durch eine ungestörte Ratte während der Konsum von ein Donut-förmiges Getreide Stück verwendet.

Abbildung 13
Abbildung 13. Die stereotype Abfolge von Grifftechniken durch eine ungestörte Ratte während der Verbrauch eines kugelförmigen Getreide Stück verwendet.

C. ZUWEISEN EINER IBB SCORE

  1. Der überwiegende Ellenbogen-Lage wird erweitert, mit NO oder leichte proximale forelimb Bewegungen und / oder NO nicht volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung.
  2. Der überwiegende Ellenbogen-Lage ist teilweise gebeugt, mit leichten oder umfangreiche proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und einige Nicht-volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung. Der überwiegende Vorderpfote Position ist erschlagen, Festnetz-und gebeugt.
  3. Der überwiegende Ellenbogen-Lage ist teilweise gebeugt, mit umfangreichen proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und fast immer ohne volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung. Der überwiegende Vorderpfote Position ist erschlagen, Festnetz-und gebeugt.
  4. Der überwiegende Ellenbogen-Lage ist vollständig gebeugt, mit umfangreichen proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und SOME volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zur Verletzung. Bewegungen des Handgelenks und / oder übertrieben Getreide Anpassungen vorhanden sind. Der überwiegende Vorderpfote Position ausgefahren ist, NON-anpassungsfähig.
  5. Der überwiegende Ellenbogen-Lage ist vollständig gebeugt, mit umfangreichen proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und SOME volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung. Bewegungen des Handgelenks und / oder subtil Getreide Anpassungen vorhanden sind mit berührungslosen Bewegungen des DIGIT 2. Der überwiegende Vorderpfote Position ausgefahren ist, NON-anpassungsfähig.
  6. Der überwiegende Ellenbogen-Lage is vollständig gebeugt, mit umfangreichen proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und fast immer volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung. Bewegungen des Handgelenks und subtil Getreide Anpassungen sind vorhanden mit CONTACT manipulativen Bewegungen des DIGIT 2. Der überwiegende Vorderpfote Position ausgefahren ist, NON-anpassungsfähig.
  7. Der überwiegende Ellenbogen-Lage ist vollständig gebeugt, mit umfangreichen proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und fast immer volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung. Bewegungen des Handgelenks und subtil Getreide Anpassungen sind vorhanden mit CONTACT manipulativen Bewegungen des DIGIT 2 und NON-CONTACT Bewegungen der Ziffer 3. Der überwiegende Vorderpfote Position ausgefahren ist, NON-ANPASSUNGSFÄHIG mit einer abnormen Greifen Methode.
  8. Der überwiegende Ellenbogen-Lage ist vollständig gebeugt, mit umfangreichen proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und fast immer volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung. Bewegungen des Handgelenks und subtil Getreide Anpassungen sind vorhanden mit CONTACT manipulativen Bewegungen des DIGIT 2 und Ziffer 3 und berührungslos Bewegungen der Ziffer 4. Der überwiegende Vorderpfote Position ist teilweise gebeugt ANPASSUNGSFÄHIG mit einer manchmal NORMAL Greifen Methode.
  9. Der überwiegende Ellenbogen-Lage ist vollständig gebeugt, mit umfangreichen proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und fast immer volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung. Bewegungen des Handgelenks und subtil Getreide Anpassungen sind vorhanden mit CONTACT manipulativen Bewegungen DIGITS 2 3 und 4. Der überwiegende Vorderpfote Position ist teilweise gebeugt ANPASSUNGSFÄHIG mit einer manchmal NORMAL Greifen Methode.
  10. Der überwiegende Ellenbogen-Lage ist vollständig gebeugt, mit umfangreichen proximalen Bewegungen der Gliedmaßen und fast immer volaren Unterstützung durch die forelimb ipsilateral zum Ort der Verletzung. Bewegungen des Handgelenks und subtil Getreide Anpassungen sind vorhanden mit CONTACT manipulativen Bewegungen DIGITS 2 3 und 4. Der überwiegende Vorderpfote Position ist teilweise gebeugt mit einem fast immer normal Greifen Methode anpassungsfähig.

D. FEHLERBEHEBUNG

Wenn die Tiere nicht essen:

Gelegentlich, wie bei allen Verhaltensstörungen Aufgaben kann einige Tiere nicht ordnungsgemäß durchführen. In einem Versuch zu vermeiden, wodurch die Tier (e) aus der Studie, ob das Tier in ihre Heimat Käfig zu essen, während sie gefilmt. Wenn dies möglich ist dann, trotz der Fähigkeit der anderen Tiere, die in den Zylinder zu essen, sollten alle von den Ratten einzeln in ihre Heimat Käfig beurteilt werden konsequent zu sein. Wenn das Tier sich weigert, im Käfig zu essen, während sie gefilmt, sollten sie ihre "Käfig buddy" präsentieren während der Dreharbeiten haben. Aus diesem Grund sollten die Tiere paarweise untergebracht werden. Gelingt das nicht, sollte die Ratte aus der Studie fallen gelassen werden.

Warum muss ich zu sphärischen und Donut-förmiges Getreide zum Testen verwenden, warum nicht andere Formen und Größen?

Bei der Entwicklung der IBB Skala wurden Ratten auch mit einem flachen, quadratischen Stück von Getreide getestet. Nach einer Verletzung, würde die Ratten nur eine Pfote zu halten und zu konsumieren, das Getreide. Im Gegensatz dazu gezwungen die sphärische und Donut-förmiges Getreide die Ratte auf die beeinträchtigte forelimb in irgendeiner Form während des Essens zu engagieren. Es war auch klar, dass die Größe des Objekts teilweise bestimmt, ob es eine Chance für den Kontakt aller Ziffern mit dem Getreide. Kleinere oder Bruchstücke von Getreide nicht benötigen, wenden aller Ziffern mit der Getreide während des Essens (vor allem Ziffern 4 und 5) und verhindert so den Betrachter von der Beurteilung der Funktion dieser Stellen.

Warum muss ich für beide eine sphärische und Donut-förmiges Getreide für die Prüfung verwenden?

Wie bereits erläutert, wird der Verbrauch der sphärischen und Donut-förmiges Getreide greifen die Nutzung der alle Ziffern einer verletzten Vorderpfote (Abbildung 12 und 13). Ergab jedoch, detaillierte Analyse der normalen Essgewohnheiten mit jedem dieser Getreide Formen sowohl Ähnlichkeiten als auch Unterschiede. Zum Beispiel, wie die Ratte frisst diese beiden unterschiedlich geformten Getreide, gibt es einen allmählichen Rückgang in den Raum zwischen den Ziffern als die Getreide-Stücke immer kleiner. Diese Verringerung der Interdigitalraum macht es schwieriger für den Betrachter die Bewegungen der einzelnen Ziffern zusammen zu bestimmen. In Bezug auf diesen Punkt, wenn die Ratte ersten Griffe eine sphärisch geformten Getreide gibt es einen größeren Abstand zwischen den Ziffern als mit ein Donut-förmiges Getreide erzeugt. Dadurch wird es leichter für den Betrachter die unabhängige Entwicklung der Ziffern in diesem frühen Stadium des Essens bestimmen. Im Gegensatz dazu benötigt der Donut-förmiges Getreide mehr Kontakt und die Bewegung der Ziffern während des gesamten Essens Phase als die Kugelform, wodurch sich die Möglichkeiten, die Ziffern laufen sehen.

Wenn während des Essens Phase sollte ich Gäste?

Beurteilung des Tieres, um es belegt eine IBB Punktzahl sollte beginnen, sobald das Tier beginnt zu essen. AssessmHNO sollte nur mit Objekten in der richtigen Größe und Form hergestellt werden. Die Tiere sollten nicht erzielt, wenn Essen Bruchstücke des Objektes werden. Darüber hinaus erzielte während des Essens Phase umfasst alle Bewegungen durch die beeinträchtigte Vorderbein während der Verbrauch des Getreides Stück gefertigt. Dies beinhaltet Bewegungen während der Zeiten, in denen die Ratte, die Getreide kauen Pausen gemacht.

Was bestimmt proximalen forelimb Bewegungen zu sein "extensive" oder "leicht"?

Umfangreiche proximalen forelimb Bewegungen wie die, die mehr als ein Drittel der Bereich der gemeinsamen Bewegung beschrieben werden, in vielen Situationen sind diese Bewegungen sind zahlreich und unregelmäßig. Leichte proximalen forelimb Bewegungen sind weniger offensichtlich als umfangreiche Bewegungen auf der kürzeren Distanz, die die betroffene Vorderbein aus dem Objekt wird angetrieben basiert. Dies sind Bewegungen des Unterarms, die weniger als ein Drittel der Bereich der gemeinsamen Bewegung. Siehe Abbildung 14 für den Bereich der Bewegung für die Gelenke des Unterarms.

Abbildung 14
Abbildung 14. Ranges der Bewegung der Schulter, Ellenbogen und Handgelenke.

Was passiert, wenn ein Tier hat sowohl Kontakt nicht volar und volar unterstützen?

Wenn das Tier unterstützt das Getreide von den beiden nicht-volar und volar Bereichen der Vorderpfote dann das Tier sollte mit einigen Kontakt nicht volar und volar Unterstützung gewertet.

Im Allgemeinen ist die Ratte hat subtile Getreide Anpassungen, aber es gibt einen einzigen Inzidenz von einer übertriebenen Anpassung. Wie soll ich bewerten, dass Tier?

Wie Sie auf der rechten Seite des Blattes zu bewegen, ist die Ratte stärker auf das Vorhandensein von abnormen Verhaltensweisen, egal wie selten sie präsentieren sich während des Essens Phase bestraft. Damit soll sichergestellt werden, dass die Ratte eine Partitur, die ihre beste Leistung darstellt, ist gegeben. Normale Tiere zeigen keine übertriebenen Getreide Anpassungen. In diesem Fall sollte die Ratte als mit übertriebener Getreide Anpassungen erzielt werden.

Was bedeutet der Begriff erweitert, nicht anpassungsfähig Pfote Position bedeuten?

Die Ziffern der Vorderpfote sind in einem Winkel von 160 Grad oder mehr ausgestreckt, und nicht gemäß der Form / Größe des Getreides Stück.

Wie kann ich feststellen, ob das Handgelenk bewegt?

Bei der Festlegung, ob das Handgelenk des Tieres während des Essens Phase bewegen, sollte der Beobachter bestätigen, dass Bewegungen des Ellbogens und / oder Schulter sind nicht den Anschein erwecken, die Bewegungen des Handgelenks.

Kann das Handgelenk zu bewegen vor volar unterstützen?

Nach umfangreichen Analyse von Ratten nach unterschiedlichem Ausmaß der Verletzung, Handgelenk Bewegung war in der Regel einmal beobachtet volar Kontakt mit dem Getreide hergestellt wurde.

Wie kann ich wissen, ob die Ratte mit einem "normalen" Greifen-Methode?

Wie bei allen Verhaltenstests, müssen Basisdaten ergriffen werden, um festzustellen, wie das Tier das Objekt greift vor Verletzungen. Dies ist notwendig, da das Tier eine alternative Strategie Greifen nach einer Verletzung in Abhängigkeit von der Form des Objekts annehmen. Nach umfangreichen Analysen von Ratten vor Gebärmutterhalskrebs Verletzungen fanden wir, dass diese stereotypen Grifftechniken in Abhängigkeit von der Form des Objekts (wie in den Abbildungen 12 und 13 beschrieben) verwendet werden. Zum Beispiel mit einer Kugel, wird die Ratte in der Regel mit einer "ganzen Griff" zu starten und dann beenden, indem Sie die "Pinzettengriff", also alles in die Stelle dieser Greifen Muster verwendet als wäre abnormal werden.

Wie soll ich Zuweisen einer IBB Gäste?

Die IBB ist ein 10-Punkte-Ordinalskala der Erholung Progression mit Noten zwischen 0 bis 9. Rats erfüllen müssen alle Verhaltensweisen, die jedem Punkt beschreiben oder die Ratte ist das nächstgelegene Defizit Score erzielt.

Discussion

Die Irvine, Beatties und Bresnahan forelimb Skala (IBB) ist ein 10-Punkte-Ordinalskala von forelimb Erholung Progression. Die IBB-Analysen viele Merkmale der beiden proximalen und distalen Vordergliedmaße Einsatz während der Verbrauch von zwei ganze Getreide Stücke für die Aufgabe gestellt, eine kugelförmige und ein Donut-förmiges Getreide. Videos von Tieren essen das Getreide für die gängigsten forelimb Verhaltensweisen (z. B. gemeinsame Position, Objekt-Unterstützung, Ziffer Bewegung und Greifen-Technik) für beide Formen verwendet und dann ein IBB-Score ist auf der Grundlage einer Kombination aus diesen Verhaltensweisen ausgewählt, um die stellen zugeordnet ausgewertet größte Menge an forelimb Erholung. Beurteilungen sollten nur mit Getreide, die eine einheitliche Größe und Form hergestellt werden, damit Tiere sollten nicht erzielt, wenn Essen Bruchstücke von Getreide werden. Tiere erfüllen müssen alle Verhaltensweisen, die jedem Punkt zu beschreiben oder das Tier ist der nächste Defizit Punkt bewertet.

Die IBB war für die Beurteilung der forelimb Erholung nach experimentell induzierten zervikalen SCI erstellt. Erste Untersuchungen in unserem Labor festgestellt, dass, wie bei anderen Verhaltensstörungen Assays, Recovery mit der IBB-Score ist empfindlich gegen Verletzungsschwere beurteilt. Die Nutzung der IBB nicht an Gebärmutterhalskrebs zu SCI beschränkt sein, sondern kann auch für andere Formen des zentralen und peripheren Nervenverletzungen, dass angemessene forelimb Funktion beeinträchtigen.

Disclosures

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Acknowledgments

NIH Grant NS038079 (MSB & JCB), NIH Grant AG032518 (MSB & JCB), New York State CoRE 19772 (MSB & JCB), NIH NS069537 (ARF) und 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).

Tags

Neuroscience Ausgabe 46 Rückenmarksverletzungen Wiederherstellung der Funktion forelimb Funktion neurologische Tests HWS-Verletzungen
Eine neue Methode zur Beurteilung der proximalen und distalen Vordergliedmaße Funktion im Rat: Die Irvine, Beatties und Bresnahan (IBB) Vorderbein Skala
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Irvine, K., Ferguson, A. R.,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