تحليل مشيه الحركية في الطائرة السهمي تعطي معلومات دقيقة جداً حول كيف يتم تنفيذ الحركة. يصف لنا تطبيق هذه التقنيات على تحديد العجز مشيه للفئران التي تتعرض للمناعة الذاتية بوساطة demyelination. كما يمكن استخدام هذه الأساليب لوصف العجز مشيه لنماذج الماوس أخرى تتميز بضعف الحركة.
كثيرا ما استخدمت تحليل مشيه الحركية في الطائرة السهمي لتوصيف حالات العجز الحركي في التصلب المتعدد (MS). يصف لنا تطبيق هذه التقنيات على تحديد العجز مشيه في نموذج الفأر من مرض التصلب العصبي المتعدد، المعروفة باسم النخاع الذاتية التجريبية (ع). يتم تقييم العجز الشلل والحركية في الفئران التي تعرضت إلى ع عادة استخدام مقياس التهديف سريرية. ومع ذلك، هذا المقياس غلة البيانات الترتيبية فقط أن يقدم القليل من المعلومات حول الطبيعة الدقيقة لحالات العجز الحركي. وقسمت أيضا شدة المرض إي بأداء روتارود، الذي يوفر قدرا من التنسيق الحركي العام. على النقيض من ذلك، تحليل مشيه الحركية من أطرافهم هند في الطائرة السهمي يولد معلومات دقيقة جداً عن كيفية حركة البصر. لتنفيذ هذا الإجراء، يتم وضع علامات عاكسة على أطرافهم هند للكشف عن الحركة المشتركة بينما ماوس يسير في حلقة مفرغة. الحركة تحليل البرمجيات المستخدمة لقياس حركة علامات أثناء المشي. معلمات مشيه الحركية ثم مستمدة من البيانات الناتجة. وتبين لنا كيف يمكن استخدام هذه المعلمات مشيه لقياس حركات البصر من مفاصل الورك والركبة والكاحل في ع. يمكن استخدام هذه التقنيات لتحسين فهم آليات المرض وتحديد علاج محتمل لمرض التصلب العصبي المتعدد واضطرابات الأعصاب الأخرى التي تعوق التنقل.
مشيه عبارة عن سلسلة من الحركات المتكررة للأطراف المستخدمة لتحقيق الحركة. مشيه يتكون من دورات الخطوة التي تنقسم إلى مرحلتين: المرحلة موقفا، وعندما تتحرك القدم إلى الوراء على الأرض لدفع يرسل الجسم؛ وفي مرحلة سوينغ، حيث القدم الخروج الأرض وتتحرك إلى الأمام. اضطرابات مشيه سمات مميزة للعديد من اضطرابات الأعصاب، مثل إصابات النخاع الشوكي (علوم) والتصلب المتعدد (MS)، والتصلب العضلي الجانبي (المرض)، ومرض باركنسون (PD) والسكتة الدماغية؛ نماذج القوارض الإكلينيكية لهذه الاضطرابات غالباً الخص بهم العاهات مشيه كل منها1. وكانت آليات المراقبة الأساسية للحركة في الفئران دراسة مكثفة2،3. بالإضافة إلى ذلك، هناك نماذج الماوس للعديد من الاضطرابات العصبية البشرية4. ولذلك هو تحليل مشيه في الفئران نهج جذابة لقياس جوانب متعددة من العجز الحركي التي يعرف يرتبط التشريحية. دراسة مشيه في نماذج الفأر قد ثاقبة لاثيل قواعد العجز الحركي في اضطرابات الأعصاب، وتمكين تحديد العلاجات المحتملة.
وتشمل بعض التقنيات التي استخدمت لقياس مشيه في القوارض التفتيش البصري (مثلاً، باسو الماوس مقياس5 وفتح مجال الاختبار6) وتحليل مشيه من الطائرة البطني7. في الآونة الأخيرة، أساليب لقياس الكينماتيكا السهمي الطائرة حركات اللكتات اكتسبت شعبية نظراً لأنها توفر مزيد من المعلومات حول تنفيذ الحركة، وهي بالتالي أكثر حساسية للتغييرات الطفيفة في مشيه8، 9 , 10 , 11-التقنيات الحركية المتقدمة لدراسة حركة اللكتات في الطائرة السهمي بينما كان يسير في حلقة مفرغة9،12 وقد درست على نطاق واسع في سياق الخيال، المرض، الإصابات الرضية القشرية، والسكتة الدماغية، و مرض هنتنغتون8،9،10،11،،من1314،،من1516. وفي المقابل، شهدت هذه التقنيات استخدام محدود في دراسة حالات العجز الحركي لنماذج الماوس من التصلب المتعدد17.
النخاع الذاتية التجريبية (إي) هو النموذج الأكثر استخداماً الماوس من مرض التصلب العصبي المتعدد18. طريقتين الرئيسي لتحريض ع عن طريق التطعيم الإيجابي أو السلبي. وفي EAE نشطة، يتم تحصين الفئران مع المستضدات المايلين وتسبب neuroinflammation تي الخلية بوساطة أوتورياكتيفي وديميليناتيون في الحبل الشوكي والمخيخ. من ناحية أخرى، هو فعل EAE السلبي، نقل الخلايا أوتورياكتيفي تي من ماوس مع EAE النشطة ل ماوس السذاجة19. كما هو موضح في مكان آخر، سير المرض وأمراض الأعصاب تتأثر مستضد الجهاز العصبي المركزي (CNS) وضغط الماوس20،21،،من2223،24 ،25. في التجارب إي، وهي حقن الفئران التحكم الكامل فروند الشعبية adjuvant (CFA) دون مستضد المايلين. EAE تتميز بترتيب تصاعدي الشلل الذي يبدأ مع ضعف الذيل، ويمكن أن تنطوي على الأمامية، أسفر عن ترنح والشلل الذي أصاب20. نحن اتسمت مؤخرا تغييرات مشيه في الفئران C57Bl/6 تعرض لبروتين سكري oligodendrocyte المايلين 35-55 (35-55من موج)-التي يسببها ع. وقد أظهرت هذه الدراسات تحليل مشيه أن تكون متفوقة من التحليل السلوكي الكلاسيكي للانحرافات عن حركة الكاحل طبيعية عالية ترتبط بدرجة فقدان هذه المسألة الأبيض في الحبل الشوكي القطني من الفئران ع26. على النقيض من ذلك، قوة العلاقة بين فقدان هذه المسألة الأبيض واثنين الأخرى السلوكية التدابير التقليدية (التهديف السريرية وروتارود) كان أضعف بكثير26.
يصف لنا هنا في استخدام تحليل مشيه الحركية للكشف عن العجز في الحركة في الطائرة السهمي من الفئران ع المشي في حلقة مفرغة. وضعت خمس علامات عاكسة اللكتات تحديد حركة الورك والركبة، والمفاصل الكاحل في تسجيلات الفيديو عالية السرعة. برمجيات تحليل الحركة استخدمت لاستخراج البيانات الحركية عن الرحلات المشتركة. وتناقش جدوى هذه التقنيات لقياس العجز حركة لنموذج35-55 موج EAE. هذه التقنيات تنطبق أيضا على دراسة العجز مشيه في نماذج أخرى الماوس من اضطرابات الأعصاب.
في الفئران مع ع، هي التهديف السريرية الطريقتين الأكثر شيوعاً لقياس العجز الحركي وتقع الكمون من27،روتارود28. هذه التقنيات على قيود عدة. سجل السريرية محدودة على الرغم من ملاءمة والمستخدمة على نطاق واسع، التي تسفر عن بيانات المستوى الترتيبي فقط، مما يعني أن حج?…
The authors have nothing to disclose.
نود أن نعترف شدراوي Sid لمساعدته التقنية مع التصوير. وكان هذا العمل مدعومة بتمويل من جمعية مرض التصلب العصبي المتعدد من كندا (EGID 2983).
Camera | Nikon | Nikon D750 | Used to film the video |
Reflective tape | B&L Engineering | MKR-Tape-2 | |
Fine scissors | Fine Science Tools | 15023-10 | |
Forceps | Fine Science Tools | 11252-20 | |
Glue gun | Craftsmart | E231647 | |
scalpel handle #4 | Roboz | R5-9884 | |
Scalpel Blade No.10 | Feather | 2020-12 | |
C57BL/6 mice | Charles River Laboratories | ||
Anesthetic machine | EZ Anesthesia | EZ-AF9000 Auto Flow System | |
Recirculating water heating blanket | Androit | HTP-1500 | |
topical eye lubricant | Refresh | DIN00210889 | |
Shaver | Oster | 78997-010 | |
High speed camera | Fastec | Fastec IL3-100 | |
High power light | Smith Victor Corporation | Model 700 SG (600 Watt quartz light, 120 Volts) | |
Light Stand | Promaster | LS1 | |
Treadmill | Custom built at the Zoological Institute, University of Cologne | ||
Microsoft Excel 2016 | Microsoft | Version 2016 | |
KinemaJ | Nicolas Stifani | This is a script generated for use with ImageJ | |
KinemaR | Nicolas Stifani | This is a script generated for use with Rstudio | |
Vicon Motus | Vicon Motus | Version 9.00 | |
GraphPad Prism | GraphPad | Version 6.00 |