Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

מדידת עוצמת העכברים

doi: 10.3791/2610 Published: June 2, 2013

Summary

גירעונות בכוח השרירים להתרחש בתנאים רבים קליניים כגון מחלת הנוירון מוטורית. המסך ההפוך ובדיקות הרמת משקולות מתוארות כאן כוח למדוד בעכברים באופן כמעט בלעדי, עם השפעה מינימאלית של גורמים כגון תיאום.

Abstract

Kondziela 7 המציא את מבחן המסך ההפוך ופרסם אותו בשנת 1964. זהו מבחן של כוח שרירים תוך שימוש בכל ארבעת הגפיים. עכברים נורמלים ביותר להבקיע בקלות המרבית במשימה זו, הוא מסך ברוטו מהיר אך חסר רגישות, ומבחן המשקולות המתוארים במאמר זה יספק מדד מדויק יותר של כוח שרירים.

יש גם כמה חתיכות מתח מבוססות מד של מכשיר זמינה באופן מסחרי, שתספק נתונים מדורגים יותר ממבחן המסך ההפוך, אבל העלות שלהם יכולה לשים אותם מעבר להישג ידם של מעבדות רבות שאינו מתמחים בבדיקת חוזק. לפיכך בשנת 2000 מכשירים זולים ופשוטים שפותחו על ידי המחבר. הוא מורכב מסדרה של קישורי שרשרת באורך הולך וגדל, שצורפו ל" אספן פרווה "כדור של רשת תיל דקה שנמכר למניעת אבנית להצטבר באזורי מים קשים. תצפית מקרית גילתה כי עכברים יכולים לאחוז בחוזקה אלה מאוד, ולכן הם אידיאליים כפי שהוכיחו את אחיזת poinלא למנגנון הרמת משקולות. אשמה משותפת עם מטר כוח מסחרי היא שהבר או תכונה אחרת היא אחיזה לא רזה מספיק לעכברים להפעיל אחיזה מקסימלית. ככלל, דק יותר חוט או בבר, טוב יותר עכבר יכול לאחוז בציפורניים הקטנות שלה.

זהו מבחן של כוח טהור, אם כי כמו לכל מבחן גורמי מוטיבציה שעלול לשחק תפקיד. נראה השימוש של אספנים בקנה מידה, עם זאת, כדי למזער את בעיות מוטיבציה כמוטיבציה נראית גבוהה מאוד לעכברים בוגרים נורמלים הצעירים ביותר.

Introduction

לאדם חילוני, הרעיון של מדידת כוח בעכברים עשוי להיראות מגוחך, אפילו משהו של אוקסימורון. עם זאת, זה לא בלי סיבה, כי עכברי בית / מעבדה נקראים מאסכאלאס Mus. יש להם למעשה חוזק גבוה מאוד / יחס משקל, גדול יותר מזה של חולדות. למשל, עכברים בוגרים בקלות יכולים לתמוך במשקל הגוף שלהם, אפילו רק באמצעות קדמי או כפותיו אחוריות, מעט מאוד חולדות מעבדה בוגרים יכולות לעשות את זה.

עכברים הם משחקים תפקיד גדול עוד יותר במחקר ביו. הם יכולים לשמש למודל הפרעות מוטוריות אנושיות רבות, הן במערכת עצבים מרכזית ובמקור הגופני. לשעבר כוללים את יותר משלושים צורות של ניוון שרירים תורשתי 1 ומיאסטניה גרביס, ואילו דוגמאות של האחרונים הן טרשת נפוצה, ניוון שרירים, פרקינסון, מחלת הנטינגטון וטרשת לרוחב amyotrophic. לכל הדגמים הללו, הערכה מלאה של הליקויים המוטוריים שלהם חייבת לכלול בדיקות ספציפיותשל כוח.

Protocol

1. מנגנון

מבחן המסך ההפוך של 1.1 Kondziela

המסך ההפוך הוא 43 ס"מ מרובעים של רשת תיל בהיקף של 12 מ"מ ריבועים של 1 חוט בקוטר מ"מ (איור 1). הוא מוקף בסנטימטר חרוזים עץ עמוק 4 (מה שמונע את העכבר מדי פעם שמנסה מטיפוס על לצד השני) (איור 2).

מבחן משקולות 1.2

שבע משקולות מהוות את המנגנון. כל אחד מורכב מכדור של חוט סבוך בסדר מד נירוסטה, "אספן קנה מידה", כפי שנהג למנוע היווצרות קנה מידה גיר בקומקומים מקומיים. המשקל של זה הוא קטן (7 גרם) אבל בכל קנה מידה אספן מצורף לסדרה של קישורי שרשרת פלדה, כל אחד במשקל של כ -13 גרם. מספר קישורי טווחי 1-7. המשקולות שלהם ולכן הם: 20, 33, 46, 59, 72, 85 ו -98 גר '(איורים 3 ו -4).

2. מקצועןcedure

לכל הבדיקות, מביא לדקות ניסיוניות חדר 5-20 עכברים לפני הבדיקה כדי לוודא שהם ער כמו שצריך. ככלל, כדי לאפשר התאוששות של כוח שרירים וחזרו לרמות נורמליות של עוררות, הנח את העכברים על ידי חזרה לכלוב בבית אחרי כל בדיקת מנוע.

  1. מבחן המסך ההפוך של Kondziela
  2. נוהל: מניח את העכבר במרכז מסך רשת התיל, להתחיל stopclock, לסובב את המסך למצב הפוך מעל 2 שניות, עם ראשו של העכבר בירידה הראשון. החזק את מסך בהתמדה 40-50 ס"מ מעל משטח מרופד. שים לב לזמן שבו העכבר נופל, או להסיר אותו כשהוא הגיע בפעם הקריטריון של 60 שניות. פעמים קריטריון ארוכות יותר עשויות להיות שימושיות עבור כמה ניסויים.
  3. הבקיע את המסך ההפוך:

נופל בין 1-10 שניות = 1
נופלים בין 11-25 שניות = 2
נופל בין 26-60 שניות = 3
נפילה אחרי 60 שניות = 4

או, לדוגמה, עבור 2 דקות:
נופל בין 1-10 שניות = 1
נופלים בין 11-25 שניות = 2
נופל בין 26-60 שניות = 3
נופל בין 61-90 שניות = 4
נפילה אחרי 90 שניות = 5

3. מבחן משקולות

החזק את עכבר על ידי בסיס האמצע / של הזנב ומוריד אותה כדי לאפשר לו לתפוס את המשקל הראשון (20 גר ') שהוא שוכב על ספסל המעבדה. כפי שהוא תופס את אספן קנה המידה החוט עם כפותיו קדמיות, תתחיל שעון תחנה ולהעלות את העכבר עד לקישור ברור של הספסל. ההמתנה של שלוש שניות היא הקריטריון. אם העכבר יורד במשקל בפחות מ -3 שניות, שים לב לזמן שהחזיק במשקל. הנח את העכבר לכ -10 שניות ולנסות את זה במשקל שוב. אם זה נכשל שלוש פעמים, שמסיים את המשפט, והטיל עליו את העכבר הוא הזמן / המשקל המרבי שהושג. אם מחזיק אותו במשך 3 שניות ואז לנסות את זה על המשקל הבא הכבד ביותר. אם זה מרים את זה במשך 3 שניות, לבדוק אותו במשקל הכבד הבא, אחרי שיש לךבדק את כל cagemates במשקל הראשון. שוב, ניתן לו שלוש הזדמנויות להחזיק את המשקל ל3 שניות. ציון כולל סופי מחושב כמכפלה של מספר החוליות בשרשרת הכבדה ביותר שנערכה עבור 3 שניות המלאה, מוכפל בזמן (שניות) שהוא החזיק. אם הוא ירד במשקל הכבד ביותר לפני 3 שניות ערך הביניים מתאים מחושב. כך עכבר מחזיק במשקל של 5 קישור במשך 3 שניות, אבל לא הצליח להרים את משקל 6-קישור, מוקצה ציון של (5 x 3) = 15. אם מחזיק את המשקל 6-הקישור ל1 שנייה, זה עשרות (5 X 3) + (1) = 16.

לפעמים עכברים לא יכולים להיות מונעים במידה מספקת כדי לאחוז את המכשיר. זה בדרך כלל מתרחש בבעלי חיים גדולים יותר. בעיה זו ניתן למזער על ידי מחזיק את העכברים בזנבו לזמן ארוך יותר לפני שהביא אותו במרחק מרתק של כדור התיל.

Representative Results

תוצאות צפויות

Contet et al. 2 הראו כי עכברי 129S2/sv בוצעו באופן דומה במבחן המשקולות לעכברים C57BL / 6. עכברי C57BL / 6 נקבה קלעו כ 15, 129 17 עכברים, מה שאומר שהם יכולים להרים כ 5 קישורי שרשרת, סביב 70 גרם. זהו ערך גבוה; בדרך כלל 2-3 קישורי שרשרת (ציון 6-9, 33-46 גר ') הם הרימו על ידי עכברי C57BL / 6 5. הבדלים אלה קשורים ככל הנראה לגורמים כגון כמה טיפול בעכברים שקיבלת ואת הפרטים של הטכניקה של הנסיין.

הנגעים בהיפוקמפוס לא השפיעו על כוח כפי שהיא נמדדת גם על ידי בדיקת משקולות או 4 מסך ההפוך. פריון (מרוסק) עכברים חולים היו לקויים על המסך ההפוך על ידי 18 שבועות לאחר הדבקת 6. למרות שנפגע במידה מסוימת בסרגל האופקי וrotarod יחסית לעכברים C57BL / 6, C57BL/10 עכברים לא היו נפגעים בהרמת משקולות 5. עכברים בנוקאאוט לtהוא KATP מקטע ערוץ Kir6.2 לא היו נפגעים במסך ההפוך או בדיקות משקולות, אם כי הנקבות קבלו ציון גבוהה יותר מאשר גברים על 3 האחרונים. זה היה יוצא דופן; ​​בדרך כלל הזכרים הכבדים יותר להציג העצמה גדולה יותר מאשר הנקבות.

איור 1
איור 1. המסך ההפוך.

איור 2
איור 2. סגור תצוגה של עכבר על המסך ההפוך.

איור 3
איור 3. משקולות, הנע בין 20 גרם ל -98 גרם.

איור 4

Discussion

מודלים עכבר של מחלות רבות המשפיעות על מערכות רכב האדם ללא הרף מפותחים, ולכן מבחני טובים של כוח בעכברים הם חיוניים. דוגמאות כוללות את צורות רבות של ניוון שרירים, פרקינסון והנטינגטון כוריאה. מבחני חוזק גם למצוא שימוש במודלים של התחדשות עצב לאחר פגיעה עצבית בעמוד השדרה או פריפריה. התעשייה ותאונות הדרכים ממשיכות לגרום נכות ניכרת לבני אדם, אבל הרבה עבודה קלינית היא חוקרת כיום דרכים אפשריות של טיפול המבוססות על גורמי גדילה עצביים.

שרירים לא עובדים בנפרד. הם מופעלים על ידי המוח, רפלקסים המקומי או בעמוד השדרה גבוה יותר, דרך צמתים neuromuscular והעבודה במסגרת המגבלות של שרירים אחרים ומערכת השלד. לכן, המורכבות של מערכת פירושו במבחני vivo של כוח שרירים בבעלי החיים ער הם חיוניים בהערכת מצבו הנוכחי וeffeCTS של כל טיפולים משוערים. עכברים להחזיק באופן אינסטינקטיבי לחומרים בעלי אחיזה חזקה, וכך מאסכאלאס Mus הוא חיה מודל אידיאלית שבו כדי להעריך את ההפרעות של כוח שרירים וטיפולים אפשריים.

Disclosures

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

Acknowledgments

קרן Wellcome למתן מימון גישה פתוחה לאוניברסיטת אוקספורד. רוברט דיקון הוא חבר בקבוצת OXION אוקספורד, במימון קרן Wellcome מענק WT084655MA.

References

  1. Bulfield, G., Siller, W. G., Wight, P. A., Moore, K.J.X chromosome-linked muscular dystrophy (mdx) in the mouse. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81, 1189-1192 (1984).
  2. Contet, C., Rawlins, J. N. P., Deacon, R. M. J. A comparison of 129S2/SvHsd and C57BL/6JOlaHsd mice on a test battery assessing sensorimotor, affective and cognitive behaviours: implications for the study of genetically modified mice. Behavioural Brain Research. 124, 33-46 (2001).
  3. Deacon, R. M. J., Brook, R. C., Meyer, D., Haeckel, O., Ashcroft, F. M., Miki, T., Seino, S., Liss, B. Behavioral phenotyping of mice lacking the KATP channel subunit Kir6.2. Physiol. Behav. 87, 723-733 (2006).
  4. Deacon, R. M. J., Croucher, A., Rawlins, J. N. P. Hippocampal cytotoxic lesion effects on species-typical behaviors in mice. Behav. Brain Res. 132, 203-213 (2002).
  5. Rawlins, J. N. P., Morley, B. J. A comparison of the behavior of C57BL/6 and C57BL/10 mice. Behav. Brain Res. 179, 239-247 (2007).
  6. Guenther, K., Deacon, R. M. J., Perry, V. H., Rawlins, J. N. P. Early behavioural changes in scrapie-affected mice and the influence of dapsone. Eur. J. Neurosci. 14, 401-409 (2001).
  7. Kondziela, W. Eine neue method zur messung der muskularen relaxation bei weissen mausen. Arch. Int. Pharmacodyn. 152, 277-284 (1964).
מדידת עוצמת העכברים
Play Video
PDF DOI

Cite this Article

Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. J. Vis. Exp. (76), e2610, doi:10.3791/2610 (2013).More

Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. J. Vis. Exp. (76), e2610, doi:10.3791/2610 (2013).

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