Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

En ny metod för bedömning proximala och distala Forelimb Funktion i Rat: Irvine, Beatties och Bresnahan (IBB) Forelimb Skala

Published: December 16, 2010 doi: 10.3791/2246

Summary

Här kommer vi att beskriva en gnagare beteendevetenskaplig analys som kan upptäcka återhämtning av både proximal och distal forelimb funktion inklusive siffran rörelser under en naturligt förekommande beteende som inte kräver omfattande utbildning eller ett berövande att öka motivationen.

Abstract

Flera experimentella modeller av cervikal ryggmärgsskada (SCI) har nyligen utvecklats för att bedöma konsekvenserna av skador på denna nivå av ryggmärgen (Pearse et al., 2005, Gensel et al., 2006, Anderson et al., 2009) , eftersom majoriteten av mänskliga SCI förekommer här (Young, 2010; www.sci-info-pages.com). Beteendestörningar är förlust av forelimb funktion på grund av skador på den vita substansen påverkar både fallande motoriska och stigande sensoriska system, och till den grå substansen som innehåller segmentell kretsar för bearbetning sinnesintryck och motoreffekt för forelimb. Dessutom är en central prioritering för mänskliga patienter med cervikal SCI restaurering av hand / arm funktion (Anderson, 2004). Således är resultatet åtgärder som utvärderar både proximal och distal forelimb funktion behövs. Även om det finns flera beteendemässiga analyser som är känsliga för olika aspekter av forelimb återhämtning i experimentella modeller av livmoderhalscancer SCI (Girgis et al., 2007, Gensel et al., 2006, Ballerman et al., 2001, Metz och Whishaw, 2000, Bertelli och Mira, 1993, Montoya et al., 1991, Whishaw och Pellis, 1990), några tekniker ge detaljerad information om återvinning av finmotorik och siffran rörelse.

Den nuvarande mätmetod, Irvine, Beatties och Bresnahan forelimb skala (IBB), kan upptäcka återhämtning av både proximal och distal forelimb funktion inklusive siffran rörelser under en naturligt förekommande beteende som inte kräver omfattande utbildning eller ett berövande att öka motivationen. Den IBB genererades genom att observera återhämtning efter en ensidig C6 SCI, och innebär videoinspelning av djur äter två olikformade spannmål (sfäriska och munk) av en konsekvent storlek. Dessa filmer används sedan för att bedöma funktioner forelimb användning, exempelvis gemensamma ståndpunkten, objekt stöd, siffran rörelse och förstå teknik.

Den IBB, liksom andra forelimb beteende uppgifter, visar ett genomgående mönster av återvinning som är känslig för skadornas svårighetsgrad. Dessutom kan IBB skalan användas för att bedöma återhämtning efter andra typer av skador som påverkar normala forelimb funktion.

Protocol

A. UTBILDNING AV gnagare:

  1. Djur bör utsättas för lukten och smaken av spannmål så snart de kommer fram till djuret anläggningen så att de kan vänja sig vid att äta denna mat.
  2. Djuren bör också anpassas till testmiljön, ett plexiglas eller plexiglas cylindern (figur 1). Några bitar av spannmål bör placeras i cylindern på golvet. Överdriven grooming, urinera, defecating, och hoppa är alla indikatorer på att djuren är stressade och mer tid krävs för acklimatisering.
  3. Nästa steg innebär videoinspelning av de djur som äter spannmål. Det rekommenderas att försöksledaren har videokameran för att filma, eftersom det är troligt att djuret kommer att flytta positioner under äta.
  4. Djuren ska filmas äta en hel sfäriska och en donut-formade spannmål bit som krävs rörelser varierar något mellan former och den bästa bedömningen innebär att observera både sekvenser.
  5. Uppgifterna för varje formad ska samlas in separat på matchprotokollet och sedan dessa resultat bör kombineras för att skapa en totalpoäng för den råttan på den dagen efter skada.

Figur 1
Figur 1. Rekommenderad rum layout för IBB beteendemässiga provning (a) filma djuret i ett acryl / plexiglas cylindern (b) filma djuret i sitt hem bur.

B. Bedömning av VIDEOS:

Bedömning av djurets forelimb funktion bör inledas så snart djuret börjar äta spannmål och stoppa så snart spannmål bit äts.

Bedömningarna bör endast göras med sfäriska och donut-formade spannmål som är en konsekvent storlek och form innan inledandet av att äta. Djur bör inte görs när man äter bitar av spannmål som är trasiga före testning.

För bedömning, är det starkt att hastigheten på filmer då saktas ned till åtminstone hälften av den ursprungliga hastighet även när skadade, kan råttor äta snabbt och förekomsten av viktiga beteenden kan missas. Detta kan ske i program som QuickTime och Windows Media Player. Recently injured (dvs 1-14 dagar efter skada), kommer råttorna ta betydligt längre tid att äta cereal än råttor i ett senare skede i deras återhämtning. Därför bör praktiker inte vara bekymrad över skillnaden i längden på videon som de använder för att bedöma råtta vid tidiga kontra senare skeden i deras återhämtning.

Medan observera djuret, använd IBB matchprotokollet (figur 2) att notera förekomsten av följande beteendemässiga funktioner. Återvinning av forelimb funktion sker från vänster till höger om IBB matchprotokollet.

Figur 2
Figur 2. Scoring-ark med enskilda kategorier som medföljer Irvine, Beatties och Bresnahan forelimb skala. Den första halvan av arket står för återvinning av proximal forelimb funktion och den senare delen av arket fokuserar på återvinning av framtassarna.

Dominerande Armbågsled Position:

Råttan bedöms för de gemensamma ståndpunkten (mer än 50% av tiden) övertas av armbågen under äta fas (Figur 3).

Protokollföras som:

  • FÖRLÄNGD - Den armbågen hålls rak med en vinkel på mer än 160 °.
  • DELVIS böjd - Den armbågen är böjd med en vinkel på mindre än 160 ° men mer än 90 °.
  • HELT böjd - Den armbågen är böjd med en vinkel på mindre än 90 °.

Figur 3
Figur 3. ... Dominerar Armbåge Position Råttan bedöms för de gemensamma ståndpunkten (mer än 50% av tiden) övertas av armbågen vid att äta är Extended när armbågen hålls rak med en vinkel på mer än 160 ° Delvis böjd - The armbågen är böjd med en vinkel på mindre än 160 ° men mer än 90 ° Helt böjd -. Den armbågen är böjd med en vinkel på mindre än 90 °.

Proximal Forelimb Rörelser:

Råttan bedöms för förflyttningar av axeln och / eller armbåge av nedsatt forelimb som kanske eller kanske inte resulterar i kontakt forelimb med spannmål (Figur 4). [Råttorna är skårade på den största omfattningen av indrivning som de visas under ätandet av spannmål. Om djur visar både små och stora proximala forelimb rörelser under äta de fick ha stora rörelser.]

Protokollföras som:

  • NONE - Det finns inga axel-och / eller armbåge rörelser nedsatt forelimb.
  • LÅG - definieras som rörelser: egrov mindre än en tredjedel utbudet av axeln och / eller armbågsleden. Ryckningar och rycker på axlarna hör till denna kategori.
  • Omfattande - definieras som rörelser som är mer än en tredjedel utbudet av axeln och / eller armbågsleden. I början av återhämtning, kan dessa rörelser vara många och oberäkneliga.

Figur 4
Figur 4. Proximal Forelimb förehavanden. Råttan bedöms för förflyttningar av axeln och / eller armbåge av nedsatt forelimb som kan eller inte kan resultera i kontakt forelimb med spannmål. Dessa proximala forelimb rörelser definieras som antingen: Ingen - Det finns inga axel-och / eller rörelser armbåge av nedsatt forelimb Lätt - definieras som rörelser genom mindre än hälften av utbudet av axeln och / eller armbågsleden, ryckningar och rycker på axlarna falla. till denna kategori omfattande -. definieras som rörelser som är mer än hälften av utbudet av axeln och / eller armbågsleden, i början av återhämtning, kan dessa rörelser vara många och oberäkneliga.

Kontakta Icke-Volar Support:

Råttan bedöms för sin förmåga att använda icke-volar yta nedsatt forelimb att stabilisera spannmål bit och därigenom underhålla den i stånd att hjälpa äta. Områden i forelimb som kan fungera som stöder är underarmen ovanför handleden, handleden eller på baksidan av siffrorna (Figur 5).

* OBS: ". Insidan av handen och den enda av foten" Volar kommer från det latinska ordet "Vola" som de gamla romarna som används för

Protokollföras som:

  • NONE - Ingen icke-volar stöd från forelimb under äta fas. (Mindre än 5% av tiden)
  • VISSA - Icke-volar stöd av objektet sker under äta fasen, men inte alltid (mindre än 95% av tiden).
  • Nästan Alltid - Icke-volar stöd av objektet sker nästan alltid eller alltid under äta fasen (95-100% av tiden).

Figur 5
Figur 5. Kontakta Icke Volar support. Råttan bedöms för sin förmåga att använda icke-volar yta nedsatt forelimb att stabilisera spannmål bit och därigenom underhålla den i stånd att hjälpa äta. Områden i forelimb som kan fungera som stöder är underarmen ovanför handleden, handleden eller baksidan av siffror. Kontakta icke-volar stöd kan definieras som antingen. Ingen - Ingen icke-volar stöd från forelimb vid att äta (<5% av tiden) Några - Icke volar stöd av objektet inträffar under äta men inte alltid nästan. alltid - Icke-volar stöd av objektet sker nästan alltid eller alltid under äta (> 95% av tiden). Icke-volar stöd omfattar områden såsom (i) ovan handleden, (ii) i handleden eller (iii) på baksidan av siffror.

Dominerande framtassarna Position:

Råttan bedöms för de gemensamma ståndpunkten (mer än 50% av tiden) övertas av siffror, spände från att förlängas, under äta (Figur 6).

Protokollföras som:

  • Klubbades, fasta och spände - Siffrorna är böjd och hålls i en näve med ledvinklar på ~ 90 °.
  • FÖRLÄNGD ICKE-anpassningsbar - Siffrorna har utökats med en vinkel på> 160 ° och inte överensstämmer med formen på höll objektet.
  • DELVIS spände anpassningsbar - Siffrorna är delvis böjd och följer formen på objektet.

Figur 6
Figur 6. Dominerande framtassarna ståndpunkt. Råttan bedöms för de gemensamma ståndpunkten (mer än 50% av tiden) övertas av siffror. Protokollföras som antingen (i) klubbades, böjd och fasta - siffrorna är böjd och hålls i en näve med ledvinklar på ~ 90 °. (Ii) förlängs, icke-anpassningsbar - siffrorna är utökas med en vinkel på> 160 ° och inte överensstämmer med formen på höll objektet. (Iii) delvis böjd, anpassningsbar - siffrorna är delvis utvidgas och överensstämmer med formen på objektet. Diagram inom rutorna är att observera nedsatt framtassarna, som skildrar siffran 1 och 3 (*), från ovan.

Kontakta Volar Support:

Råttan bedöms för sin förmåga att använda volar yta nedsatt framtassarna för att stabilisera spannmål bit och därigenom underhålla den i stånd att hjälpa äta (Figur 7).

Protokollföras som:

  • Inget - Inget stöd med volar yta framtassarna vid att äta (mindre än 5% av tiden).
  • Vissa - Stöd till objektet med volar yta framtassarna inträffar under äta men inte alltid (mindre än 95% av tiden).
  • Nästan alltid - Stöd till objektet med volar ytan oF framtassarna inträffar nästan alltid eller alltid under äta (95-100% av tiden).

Figur 7
Figur 7. Kontakta Volar support. Råttan bedöms för sin förmåga att använda volar yta nedsatt framtassarna för att stabilisera spannmål bit och därigenom underhålla den i stånd att hjälpa äta. Kontakta volar stöd kan definieras som antingen: Ingen - Ingen volar stöd av forelimb vid att äta (<5% av tiden). Vissa - volar stöd av objektet inträffar under äta men inte alltid. Nästan alltid - volar stöd av objektet sker nästan alltid eller alltid under äta (> 95% av tiden). Exempel på återvinning av volar stöd över tiden visas ovan (i) 14 dagar efter skada, (ii) 28 dagar efter skada (iii) 42 dagar efter skada.

Handleden rörelser under Manipulation:

Råttan bedöms för förekomst av handleden rörelser av nedsatt framtassarna vid att äta, så snart volar stöd fastställts. Rörelser i handleden som uppstår i avsaknad av kontakt mellan nedsatt framtassarna och spannmål är INTE poäng. Dessa rörelser kan förekomma i vilken riktning som helst, till exempel, en dorsal (mot huvudet) till ventrala (ner mot magen) riktning eller mediala (in mot kroppen mittlinjen) till laterala (bort från kroppen medellinjen) riktning (Figur 8) .

Protokollföras som:

  • JA eller NEJ.

Figur 8
Figur 8. Handled rörelse. Råttan bedöms för förekomst av handleden rörelser av nedsatt framtassarna vid att äta, så snart volar stöd fastställts. Rörelser i handleden som uppstår i avsaknad av kontakt mellan nedsatt framtassarna och spannmål är INTE poäng. Dessa rörelser kan förekomma i vilken riktning som helst, till exempel, (i) en dorsal (mot huvudet) till ventrala (ner mot magen) riktning eller (ii) mediala (in mot kroppen mittlinjen) till laterala (bort från kroppen mittlinjen ) riktning.

Spannmål Justeringar (Control):

Råttan bedöms för förflyttningar av personer med nedsatt forelimb som är synkroniserade (i tid) med framgångsrika manipulatory rörelser felfri forelimb, och att bidra till en väl manipulation av spannmål (figur 9). [Om djur visar både överdrivna och subtila proximal forelimb rörelser under äta, de fick ha överdrivna rörelser, eftersom dessa försvinner med ytterligare återhämtning.]

Protokollföras som:

  • NONE - Det finns inga spannmål som gjorts av nedsatt forelimb.
  • Överdrivna - rörelser i axeln och / eller armbåge och / eller handled av nedsatt forelimb som ger en total förlust av kontakt mellan framtassarna och spannmål. Dessa incidenter är korta och oftast inträffar strax före framgångsrika manipulatory rörelser spannmål med volar yta nedsatt framtassarna.
  • Subtila - definieras som rörelser i axeln och / eller armbåge och / eller handled av nedsatt forelimb att uppstå utan en förlust av kontakt mellan framtassarna och spannmål under äta.

Figur 9
Figur 9. Spannmål Justeringar (Control). Råttan bedöms för förflyttningar av personer med nedsatt forelimb som är synkroniserade (i tid) med framgångsrika manipulatory rörelser felfri forelimb, och att bidra till en väl manipulation av spannmål. Dessa spannmål justeringar kan definieras som antingen: Inga - Det finns inga spannmål som gjorts av nedsatt forelimb, överdrivna - rörelser i axeln och / eller armbåge och / eller handled av nedsatt forelimb som ger en total förlust av kontakt mellan framtassarna och spannmål eller subtila - definieras som rörelser i axeln och / eller armbåge, och / eller handled av nedsatt forelimb att uppstå utan en förlust av kontakt mellan framtassarna och spannmål under äta. [Om djur visar både överdrivna och subtila proximal forelimb rörelser under äta, de fick ha överdrivna rörelser, eftersom dessa försvinner med ytterligare återhämtning.]

Förekomst av Digit Movements

Råttan bedöms avseende på förekomst av förflyttningar av enskilda siffror vid att äta (Figur 10). Dessa rörelser kan vara antingen:

  • ICKE-KONTAKT - rörelser av siffrorna förekomma, men dessa rörelser inte leder till volar kontakt med spannmål.
  • KONTAKT MANIPULATORY - rörelser siffrorna inträffar som leder till volar kontakt siffran med objektet och därigenom bidra till manipulation av spannmål.

Protokollföras som:

  • JA eller NEJ.

"Bild Figur 10. Förekomst av Digit förehavanden. Råttan bedöms avseende på förekomst av förflyttningar av enskilda siffror under äta fas. Dessa rörelser kan vara antingen: Beröringsfri - rörelser av siffrorna förekomma, men dessa rörelser inte leder till volar kontakt med spannmål. Kontakta manipulatory - rörelser siffrorna inträffar som leder till volar kontakt siffran med objektet och därigenom bidra till manipulation av spannmål. (Iii) är en schematisk bild som skildrar palmar yta råtta framtassarna anger organisation av siffror från 1 till 5, och (iv) är siffrorna i framtassarna i en delvis böjd anpassningsbar ställning greppa ett sfäriskt formade föremål.

Gripa Metod:

Råttan bedöms för de vanligaste (mer än 50% av tiden) förstå tekniken används under äta fas. Flera greppa metoder finns, men den vanligaste är "tång", den "hook" och "hela" greppa (Figur 11). Den gripa tekniker som används av råttan är stereotypa beroende på storlek och form på spannmål pjäs. Siffrorna nedan visar i vilken ordning förstå tekniker som används av felfri råtta vid konsumtion av donut-formade spannmål (figur 12) och den sfäriska-formade spannmålsprodukter (Figur 13).

Protokollföras som:

  • ONORMALA - Konsekvent användning av en alternativ metod för att förstå att den metod som används innan skada för att stödja och kontrollera spannmål bit under äta fas.
  • Ibland normalt - Inkonsekvent användning av gripa metod som används innan skada för att stödja och kontrollera spannmål bit under äta fas.
  • Nästan Alltid NORMAL - Konsekvent användning av den gripa metod som används innan skada för att stödja och kontrollera spannmål bit under äta fas.

Figur 11
Figur 11. Greppa metoder. Råtta bedöms för de vanligaste (mer än 50% av tiden) förstå tekniken används under äta fas och om denna dominerande greppa techinique är förenlig med den teknik som används före skada. Flera greppa metoder finns, men det vanligaste är (i) "precision", (ii) "hook" och (iii) "hela" greppa. Den gripa tekniker som används av råttan är stereotypa beroende på storlek och form spannmål bit (Se figurerna 12 och 13). Grasping metoder som råttan kan definieras som onormalt - Konsekvent användning av en alternativ metod för att förstå att den metod som används innan skada för att stödja och kontrollera spannmål bit under äta fas. Ibland normal - Inkonsekvent användning av gripa metod som används innan skada för att stödja och kontrollera spannmål bit under äta fas. Nästan alltid normal - Konsekvent användning av gripa metod som används innan skada för att stödja och kontrollera spannmål bit under äta fas.

Figur 12
Figur 12. Stereotypa serie förstå tekniker som används av en felfri råtta vid konsumtion av en donut-formade spannmål bit.

Figur 13
Figur 13. Stereotypa serie förstå tekniker som används av en felfri råtta vid konsumtion av en sfärisk-formad spannmål bit.

C. Tilldela IBB SCORE

  1. Den dominerande armbåge ställning förlängs, med ingen eller svag proximala forelimb rörelser och / eller inget icke-volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats.
  2. Den dominerande armbåge ställning är delvis böjd, med små eller omfattande proximala lem rörelser och vissa icke-volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats. Den dominerande framtassarna position klubbades, fasta och spände.
  3. Den dominerande armbåge ställning är delvis böjd, med omfattande proximal benrörelser och nästan alltid icke-volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats. Den dominerande framtassarna position klubbades, fasta och spände.
  4. Den dominerande armbåge ställning är HELT böjd, med omfattande proximal lem rörelser och VISSA volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan. Handleden rörelser och / eller överdrivna justeringar spannmål är närvarande. Den dominerande framtassarna ställning förlängs, ICKE-anpassningsbar.
  5. Den dominerande armbåge ställning är HELT böjd, med omfattande proximal lem rörelser och VISSA volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats. Handleden rörelser och / eller mindre justeringar spannmål finns med beröringsfria rörelser DIGIT 2. Den dominerande framtassarna ställning förlängs, ICKE-anpassningsbar.
  6. Den dominerande armbåge position jags spände FULLT, med omfattande proximal benrörelser och nästan alltid volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats. Handleden rörelser och subtila justeringar spannmål är närvarande med KONTAKT MANIPULATORY rörelser DIGIT 2. Den dominerande framtassarna ställning förlängs, ICKE-anpassningsbar.
  7. Den dominerande armbåge ställning är HELT böjd, med omfattande proximal benrörelser och nästan alltid volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats. Handleden rörelser och subtila justeringar spannmål är närvarande med KONTAKT MANIPULATORY rörelser DIGIT 2 och beröringsfri rörelser DIGIT 3. Den dominerande framtassarna ställning förlängs, ICKE-ANPASSNINGSBARA med onormalt greppa metod.
  8. Den dominerande armbåge ställning är HELT böjd, med omfattande proximal benrörelser och nästan alltid volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats. Handleden rörelser och subtila justeringar spannmål är närvarande med KONTAKT MANIPULATORY rörelser DIGIT 2 och DIGIT 3 och beröringsfri rörelser DIGIT 4. Den dominerande framtassarna positionen är delvis böjd ANPASSNINGSBARA med en ibland normalt gripa metod.
  9. Den dominerande armbåge ställning är HELT böjd, med omfattande proximal benrörelser och nästan alltid volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats. Handleden rörelser och subtila justeringar spannmål är närvarande med KONTAKT MANIPULATORY rörelser av siffror 2 3 och 4. Den dominerande framtassarna positionen är delvis böjd ANPASSNINGSBARA med en ibland normalt gripa metod.
  10. Den dominerande armbåge ställning är HELT böjd, med omfattande proximal benrörelser och nästan alltid volar stöd från forelimb ipsilaterala till skadan webbplats. Handleden rörelser och subtila justeringar spannmål är närvarande med KONTAKT MANIPULATORY rörelser av siffror 2 3 och 4. Den dominerande framtassarna positionen är delvis böjd ANPASSNINGSBARA med en nästan ALLTID NORMAL greppa metod.

D. FELSÖKNING

När djur äter inte:

Ibland, som med alla beteendemässiga uppgifter får vissa djur gör inte korrekt. I ett försök att undvika att eliminera djuret (s) från studien, avgöra om djuret kommer att äta i deras hem buren samtidigt som filmas. Om detta är möjligt då, trots möjligheten för andra djur att äta i cylindern bör alla råttorna bedömas individuellt i deras hem buren för att vara konsekvent. Om djuret vägrar att äta i buren samtidigt som de filmade, bör de ha sin "bur kompis" närvarande under inspelningen. Av den anledningen bör djuren hållas i par. I annat fall bör råttan tas bort från studien.

Varför måste jag använda sfäriska och donut-formade spannmål för att testa, varför inte andra former och storlekar?

Under utvecklingen av IBB: s skala, råttor också testas med en platta, fyrkantiga bit av spannmål. Efter skada, skulle råttorna bara använda en tass att hålla och konsumera spannmål. Däremot tvingade sfäriska och donut-formade spannmål råttan att engagera nedsatt forelimb i någon form under äta. Det var också tydligt att storleken på objektet bestäms delvis om det fanns en möjlighet till kontakt av alla siffror med spannmål. Mindre storlek eller trasiga bitar av spannmål inte kräver kontakt av alla siffror med spannmål vid att äta (det viktigaste siffrorna 4 och 5), vilket förhindrar användaren från att bedöma funktionen av dessa siffror.

Varför måste jag använda både en sfärisk och donut-formade spannmål för testning?

Som diskuterats tidigare, kommer förbrukningen av sfäriska och donut-formade spannmål engagera användning av alla siffror i en skadad framtassarna (figur 12 och 13). Avslöjade emellertid detaljerad analys av det normala ätvanor med alla dessa spannmål skapar både likheter och skillnader. Till exempel, när råttan äter dessa två olikformade spannmål, finns det en gradvis minskning av utrymmet mellan siffror som spannmål bitarna blir mindre. Denna minskning av det interdigitala utrymmet gör det svårare för tittaren att avgöra förflyttningar av enskilda siffror. I förhållande till denna punkt, när råttan first hanterar en sfäriskt formad spannmål finns ett större avstånd mellan siffrorna än att skapas med en donut-formade flingor. Detta kommer att göra det lättare för betraktaren att avgöra oberoende rörelser av siffrorna i detta inledande skede för att äta. Däremot kräver donut-formade spannmål mer kontakt och rörelse av siffrorna under hela äta fas än den sfäriska form, vilket ökar möjligheterna att se siffrorna flytta.

När under äta fasen ska jag poäng?

Bedömning av djuret att tilldela det en IBB poäng bör inledas så snart djuret börjar äta. AssessmENT bör endast göras med objekt av rätt storlek och form. Djur bör inte görs när man äter trasiga bitar av objektet. Dessutom poäng under den äter fasen innebär någon förflyttningar av personer med nedsatt forelimb hela konsumtionen av spannmål pjäs. Detta inkluderar rörelser som gjorts under de tider då råttan pauser att tugga på spannmål.

Vad bestämmer proximala forelimb rörelser att vara "omfattande" eller "lätt"?

Omfattande proximala forelimb rörelser beskrivs som de som rör sig mer än en tredjedel av de olika leden, i många situationer dessa rörelser är många och oberäkneliga. Lätt proximala forelimb rörelser är mindre tydliga än omfattande rörelser baserade på kortare avstånd som de drabbade forelimb drivs från objektet. Dessa är rörelser av underarmen som rör sig mindre än en tredjedel av de olika leden. Se Figur 14 för det utbud av rörelse för lederna i underarmen.

Figur 14
Figur 14. Ranges rörlighet i axel, armbåge och handled leder.

Vad händer om ett djur har både kontakt med icke-volar och volar stöd?

Om djuret stöder spannmål av såväl icke-volar och volar områden på framtassarna då att djuret ska bedömas ha någon kontakt utanför volar och volar stöd.

I allmänhet råtta har subtila spannmål justeringar, men det finns en enda förekomst av en överdriven justering. Hur ska jag betygsätta det djuret?

När du flyttar till höger om arket är råttan straffas hårdare för förekomst av onormala beteenden, oavsett hur sällan de presenterar sig själva under den äter fas. Detta för att säkerställa att råttan får en poäng som representerar sin bästa prestanda. Normala djur inte uppvisar överdrivna spannmål justeringar. I detta fall bör råtta görs ha överdrivna spannmål justeringar.

Vad betyder begreppet förlängas, icke anpassningsbara tass position?

Siffrorna i framtassarna är utsträckta i en vinkel på 160 grader eller mer, och inte överensstämmer med den form / storlek på spannmål pjäs.

Hur avgör jag om handleden rör sig?

Vid fastställande om handleden av djuret rör sig under äta fasen, bör observatören bekräfta att rörelser av armbågen och / eller axel är inte att ge intryck av handleden rörelser.

Kan handleden gå före volar stöd?

Efter omfattande analyser av råttor efter varierande grad av skador, var handleden rörelse i allmänhet observerade gång volar kontakter togs med spannmål.

Hur vet jag om råttan använder en "vanlig" greppa metod?

Som med alla beteendetester måste baslinjedata vidtas för att fastställa hur djuret griper föremålet före skadan. Detta är nödvändigt eftersom djuret kan anta ett alternativt greppa strategi efter en skada beroende på objektets form. Efter omfattande analyser av råttor innan livmoderhalscancer skada fann vi att de använder stereotypa gripa tekniker beroende på formen på objektet (som beskrivs i figurerna 12 och 13). Till exempel, med en sfär, kommer råttan börjar i allmänhet med en "hel grepp" och sedan avsluta genom att använda "pincett greppet", alltså vad som helst användas i stället för dessa förstå mönster skulle betraktas som onormala.

Hur ska jag koppla en IBB poäng?

Den IBB är en 10-gradig ordinalskala på återhämtning progression med poäng från 0 till 9. Råttor måste uppfylla alla de beteenden som beskriver varje punkt eller råttan görs den närmaste underskottet poäng.

Discussion

Den Irvine, Beatties och Bresnahan forelimb skala (IBB) är en 10-gradig ordinal skala från forelimb återhämtning progression. IBB: s analyser många drag av både proximal och distal forelimb användning under konsumtion av två hela spannmål fasta situationer för uppgiften, en sfärisk och en donut-formade flingor. Videor av djur äta spannmål bedöms för de vanligaste forelimb beteenden (inklusive gemensamma position, objektets stöd, siffran rörelse och förstå teknik) används för både former och sedan en IBB poäng fördelas baserat på en kombination av dessa beteenden utvalda att representera största mängden forelimb återhämtning. Bedömningarna bör endast göras med spannmål som är en konsekvent storlek och form, och därför bör djur inte görs när man äter trasiga bitar av spannmål. Djur måste uppfylla samtliga av de beteenden som beskriver varje punkt eller djuret görs den närmaste underskottet punkten.

Den IBB skapades för bedömning av forelimb återhämtning efter experimentellt inducerad livmoderhalscancer SCI. Inledande studier i vårt labb fann att, liksom andra beteendestörningar analyser, bedömning återhämtning med IBB poäng är känslig för skadornas svårighetsgrad. Användningen av IBB får inte begränsas till livmoderhalsen SCI men kan också vara lämpliga för andra former av centrala och perifera nervskada som påverkar korrekt forelimb funktion.

Disclosures

Inga intressekonflikter deklareras.

Acknowledgments

NIH Grant NS038079 (MSB & JCB), NIH Grant AG032518 (MSB & JCB), New York State CORE 19.772 (MSB & JCB), NIH NS069537 (ARF) och 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

Neurovetenskap 46 ryggmärgsskador återhämtning av funktion forelimb funktion neurologiska test livmoderhalscancer skador
En ny metod för bedömning proximala och distala Forelimb Funktion i Rat: Irvine, Beatties och Bresnahan (IBB) Forelimb 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