Summary
在这里，我们描述了在成年大鼠的第9胸腔水平上产生可靠的脊髓侧缺（HX）的外科手术，以及旨在检测这种单方面损伤后非对称缺陷的神经行为评估。
Abstract
不完全的脊髓损伤（SCI）经常导致感觉运动功能受损，在临床上是SCI最常见的类型。 人Brown-Séquard综合征是一种常见的不完全SCI，由脊髓的一半病变引起，导致与损伤相同的（或益普西病变）侧的瘫痪和异位丧失，以及相反（或反向病变）疼痛和感觉温度的丧失。产生脊髓侧性造养（HX）和评估神经损伤的适当方法对于建立布朗-塞夸德综合征的可靠动物模型至关重要。虽然横向造反模型在基础和转化研究中起着关键作用，但缺乏建立这种造反截面和评估单边作用的标准化方案。本研究的目的是描述分步程序，在第9胸（T9）椎骨水平上产生大鼠脊柱侧HX。然后，我们描述了 HX （CBS-HX） 的组合行为量表，该量表为单边 SCI 提供对非对称神经性能的简单而敏感的评估。CBS-HX 从 0 到 18 不等，由 4 个单独评估组成，包括单边后肢步进 （UHS）、耦合、接触放置和网格行走。对于 CBS-HX，分别评估 ipsi 侧和反向后肢。我们发现，在T9 HX之后，ipsi边后肢表现出行为功能受损，而反向后肢则表现出实质性恢复。CBS-HX有效地区分了ipsi边和反向后肢之间的行为功能，并检测到ipsi边后肢恢复的时间进展。CBS-HX 组件可以单独分析，也可以在需要时与其他测量措施结合使用。虽然我们只提供了外科手术的视觉描述和胸部HX的行为评估，该原理可能适用于其他不完整的SCIs和伤害的其他水平。
Introduction
不完全的脊髓损伤（SCI）往往导致传感器运动功能的严重和持续损伤，是临床上最常见的SCI1类型。人类的Brown-Séquard综合征是由脊髓一半的病变引起的，导致与损伤相同的（或益体）侧出现瘫痪和丧失异位感，而对相反（或反向病变）一侧,3,疼痛和温度感觉的丧失。脊柱侧半度动物模型被广泛用于模仿人类布朗-塞夸德综合征，它们被报告在大鼠55，6，7，8，9，6,7,8,9负鼠10和猴子7,117，11，12，13由各种实验室在不同脊柱水平。,12,13然而，没有描述生产标准横向横断的详细可视化程序。为横向横断提供分步程序应优化模型，促进基础和转化研究中实验结果的比较或复制。
单方面 SCI 产生不对称和不成比例的行为缺陷，难以使用常规评估来测量对称伤害。评估单边SCI的神经损伤的适当方法是开发单边SCI模型的重要组成部分。尽管单侧脊柱损伤起到了关键作用，但缺乏评估有这种损伤的动物的感官运动缺陷的标准化方案。巴索-贝蒂-布雷斯纳汉（BBB）运动额定尺度是SCI之后成人大鼠14中最常用的功能测量，它对整个运动产生了半定量的描述。然而，它不单独测量每个后肢。
在这项研究中，我们报告分步程序，在第9胸（T9）椎骨水平上产生啮齿动物脊柱HX。我们还引入了半部（CBS-HX）的综合行为量表，包括单边后肢步进 （UHS）、耦合、放置接触和网格行走评估，用于评估单侧 SCI 后的神经损伤和恢复。我们希望这种模式将成为检查单方面SCIs损伤机制和治疗效果的有用模式。
Protocol
所有手术和动物处理程序均根据《实验室动物护理和使用指南》（国家研究委员会）和印第安纳大学医学院机构动物护理和使用指南批准执行委员会。
1. 一般考虑
- 使用成年雌性斯普拉格-道利（SD）大鼠（重200克，n=12）进行这项研究。在手术前一周，将动物适应所有测试环境，并收集所有行为测试的基线数据。
- 由两名对实验组视而不见的观察者进行行为评估。
2. 动物制备
- 用70%乙醇清洁手术桌。在手术台上放置预热的加热垫。用无菌手术窗帘覆盖手术区域。将无菌纱布、棉签和自风手术工具放在手术窗帘表面。
- 打开微珠消毒器，用于手术工具的外科间灭菌。
注： 本实验中使用的工具示例如图1所示。 - 用注射氯胺酮（87.7毫克/千克）和锡拉辛（12.3毫克/千克）对大鼠进行内腹内注射（即.p.）麻醉。确保通过对脚趾捏刺激没有反应而达到适当的麻醉平面。在动物的眼睛上涂抹兽医膏，防止手术期间角膜干燥。
- 剃须去除胸椎上的头发（图2A）。使用配备 HEPA 过滤器的真空去除经过扫描的毛皮。
- 使用三种交替磨砂和乙醇清洁手术区域。
- 用无菌窗帘覆盖动物，在建议的切口部位上用花脱（图2B）。注;在视频中，手术窗帘被省略用于演示目的。
3. 脊柱切除
- 触摸第13肋骨，这是大鼠中最小的肋骨和不能连接到胸骨的浮动肋骨。按照第 13肋骨多萨利识别其与 T13 椎骨的连接，然后计数以识别 T10 椎骨。
- 使用手术刀刀片（#15图1）在8-11椎尖旋转过程的背面进行3-4厘米的中线皮肤切口。
- 在手术显微镜下，使用相同的手术刀刀片，将脊柱肌肉横向从旋转过程中分离出来，对T9和T10椎骨的两侧进行刻面。
注：这种方法将很好地区分组织，而不会造成出血。 - 使用修改后的稳定支架稳定脊柱。在侧椎骨的两侧进行狭缝。将不锈钢臂滑到裸露的横向工艺面下方，拧紧螺钉以确保稳定性。
- 使用缩回器从手术区域收回肌肉（图2B），并暴露T8-11椎层和旋转过程（图2C）。
注：T8 和 T9 旋转过程之间存在较大差距，它们是识别 T9 的地标（图2C，背视图）。从横向上看，T9椎骨的旋转过程、T10旋转过程点、T11旋转过程点等。因此，3 个旋转过程形成一个金字塔，T10 旋转过程形成峰值（图 2D，横向视图）。 - 使用隆格对T9椎骨进行背膜切除术。尽可能横向地剪掉 T9 旋转过程并移除左至中线的拉米纳的一小部分（图 3A，虚线），以及拉米纳的整个右侧部分（图 3A，虚线）。对于层压切除术，将压状体轻轻地插入层状下，并一次剪下一小块骨头，直到完成所需的层压切除区域（图3B和图3C）。
- 在手术显微镜下，识别脊髓的背部中线（图3C）。将针（30 G）垂直插入中线进入脊髓，倾斜的一侧朝向右侧（图4A）。
注：针头应穿透整个脊髓，到达椎管的腹壁。 - 用一小块无菌胶泡停止任何出血。
- 通过中线针履线插入一个虹膜/显微手术剪刀的尖端，然后沿着右半线横向表面插入另一个尖端，然后用剪刀在右半线上完全切割（图4B）。
注：使用锋利的微剪刀进行脊髓切割，以尽量减少切割过程中脊髓的压缩病变。 - 使用与刀相同的针的侧边切开病变间隙，以确认完全的右。通过手术显微镜可视化椎管底部，验证右半截的完整性（图4C，横截面视图;图4D，横向视图;图 4E， 背视图）。
- 将一小块明胶海绵放在病变部位（图4F）。使用水泥混合物，在海绵和T8和T10的旋转过程上建造一个狭窄的桥（图4G，H）。
注：使用水泥桥的目的是双重的：1）它区分损伤部位产生的疤痕与组织的其他部位，2） 在动物牺牲后更容易解剖脊髓部分。 - 用4-0丝线分别缝合肌肉和皮肤层。
- 下皮注射0.9%无菌盐水，以保持水分化。注射镇痛剂丁丙诺啡（0.05-2.0mg/kg S）8-12 h/天，皮下2天。第一周每天按尿膀胱2-3次，在接下来的几周中按1-2次，直到自发的膀胱排空回来。
4. 术后动物护理
- 把动物送回单家笼子。在笼子底部提供潮湿的啮齿动物或凝胶，以帮助动物的进食/水合物。手术后恢复期间，将加热垫放在笼子下方。确保加热垫仅覆盖保持架底部的一半，以避免过热。
- 下皮注射0.9%无菌盐水，以保持水分化。注射镇痛剂丁丙诺啡（0.05-2.0mg/kg S）8-12 h/天，皮下2天。第一周每天按尿膀胱2-3次，在接下来的几周中按1-2次，直到自发的膀胱排空回来。
5. 评估单边下线步进（UHS）
注：单边半度步进（UHS）测试是SCI动物在开放领域利用其ipsi病变后肢的能力的直接指标。如 1.1 所述，这些动物适应开阔的田间环境（直径 42 英寸）15每天两次，为期 7 天。两名对动物群视而不见的观察员进行了测试。UHS 得分在基线（T9 HX 之前 7 天）和受伤后的时间点将被收集。评估步骤如下。
- 将动物放入开阔的田间环境中，检查动物的运动4分钟。
注：在测试期间，可以鼓励动物积极移动。 - 使用表 1中提供的形式，为每个行为类别为"是"和 0 指定值为"是"，然后总值求和，以给出最终 UHS 分数 0 到 8。
注：根据表1 0：前肢无可观察的运动;1 ~ 4：3个后肢关节（臀部、膝盖和脚踝）的隔离运动;5：无重量支撑的清扫;6：放置无重量支持;7：放置重量支持;和8：步步与重量支持。 - 在基线（T9 HX前7天）和受伤后的时间点收集 UHS 分数。
注：分数将在 T9 HX 之后的不同时间点进行评估。
6. 耦合
- 通过视频记录动物在狭窄的跑道设备或简单的开放场上行走，分析 CPL（步态耦合）。
- 在表 1的耦合部分中，为"否"分配分数 0，为"不规则/笨拙"指定 1 分，为每个 CPL 类别指定 2 分。
注：耦合 （CPL） 测试是评估四肢交替运动的协调性，包括同源性 CPL（前部/后后四肢，图 5A）、对角 CPL（左前右前或右后左后四肢，图 5B）和同侧 CPL（同侧的后背四肢，图 5C）。在 T9 HX 之后，ipsialtera 一侧的后肢缺陷变得可见，导致同源 CPL（图 5D）、对角 CPL（图 5E）和同边 CPL（图 5F）的交替。
7. 联系人放置
注：后肢接触放置测试用于评估后肢反应对体感刺激16的运动整合。如果动物在后肢被拉下表面后，其后肢向表面上走，则动物的后肢被认为是完整的。
- 将动物置于垂直位置，以便两个后肢都可用于放置响应。
- 将后肢的背部表面轻轻向前刷向表面边缘（例如，动物工作台）。
- 观察脚部放置到表面上，并分配后肢接触放置分数。0：无放置;1：放置。
注：背底表面接受刺激，如果反射完好无损，脚随后会伸展并放在表面上。评估表也位于表1。
8. 网格行走
注：网格行走测试评估在精确的步进、协调和精确的爪子放置中涉及的自发运动缺陷和肢体运动。
- 将大鼠放在高架塑料涂层的铁丝网网格上（36 × 38 厘米，带 3 厘米2开口），并允许其自由穿过平台 30 步。
- 计算每个肢体的足迹总数和脚步数。进行视频录制以确认计数。
注：两个失明的观察者评估前肢和后肢在动物行走时的前肢和后肢的爪子位置。 - 为每个后肢分配网格行走分数，如下所示 = 0：错误大于 15;1：失误小于或等于15;2：失误小于或等于10;和 3：失误小于或等于 5。
注： 评分评估基于表1。截止分数用作衡量汽车缺陷严重程度的指标。
9. 灌注和组织处理
- 在步骤2.3中进行类似的适当麻醉后，按照转体灌注协议17，小心地给动物注入。
- 解剖和收集脊髓样本，并在4%PFA中修复后过夜。
- 然后，样品可以转移到30%的蔗糖溶液中。
- 根据标准程序18，将脊髓切成横截面，用斧头标记SMI-31和星形标记胶质纤维酸性蛋白（GFAP）染色选定的部分。
Representative Results
上述外科手术允许在 T9 上生产一致且可重现的横向 HX。灌注和皮肤去除后，T9的手术部位可以通过残余缝合体轻松识别（图6A）。进一步的解剖允许将水泥桥（图6B）和明胶海绵（图6C）暴露在层中。然后脊髓暴露在打开的椎管上，确认右侧的横向下截（图4D）。损伤程度可以通过与裸露的椎体和肋骨的关联进一步确认（图6D）。在受伤震中横截面的免疫荧光染色显示完全失去右下线，并保留左下线与损伤相反。该部分沾染了斧子标记SMI-31和星形标记胶质纤维蛋白（GFAP）（图6E）。
从神经行为上讲，CBS-HX系统能够检测T9 HX之后的不对称缺陷。在HX之后，ipsi边后肢失去了步进能力，而反向后肢则保留了行走能力。对于每个行为测量，我们进行了3次试验，并将3个试验的平均值用于定量和分析。我们使用手术前测量作为基线，我们认为与其他大鼠相比，这是最准确的控制。4个单独度量（如 UHS、CPL、接触放置和网格行走）的分数可以单独分析（图 7A-D），也可以将它们组合成复合 CBS-HX（图 7E）。双向ANOVA分析表明，UHS存在显著差异（F = 23.199，p < 0.001），耦合（F = 8.376，p < 0.01），接触放置（F = 17.672，p < 0.001），网格行走（F = 19.261，p < 0.001），CBS-HX （F = 20.897，p < 0.001） 之间的 ipsi边和反向。图 7A显示了 T9 HX 后 UHS 的结果。在受伤后的前3天，大鼠失去了步进能力，获得0-2分的ipsi病变后肢。类似步骤的运动在受伤后7-10天开始出现在ipsilesiona侧，大多数步骤是背侧步骤。到T9 HX后28天，大鼠可以采取平面步骤，几乎正常协调，分配的UHS得分为8。作为比较，反向病变后肢较少中断，UHS得分在T9 HX后的前5天内下降，并在受伤后10天后恢复到基线水平。对于总CPL（包括同边、同源和对角耦合）测试，T9 HX后协调的稳定性和适应性都明显下降（图7B）。在受伤后1-5天，HX动物没有表现出CPL的迹象。 随着时间的推移，双侧后肢的CPL出现，往往笨拙，不稳定，速度、力量和方向变化不适当。ipsi边后肢的接触放置（图7C）和网格行走（图7D）也受到T9 HX的影响，特别是在受伤后的前5天内，通常当动物开始采取木板步骤时恢复。复合 CBS-HX 系统包括 UHS、CPL、触点放置和网格步行测试，最大可能得分为 18（图 7E）。在T9横向HX之后，ipsi边后肢的运动功能显示CBS-HX分数下降，这与人类布朗-塞夸德综合征中的缺陷一致。与反向后肢相比，双侧后肢的马达功能显示，在T9侧HX之后1天至4周CBS-HX分数下降（图7E）。
因此，结合UHS、CPL、接触放置和网格行走的复合CBS-HX系统可用于评估大鼠在胸脊髓横向损伤后的行为功能，最高可能得分为18分。
图 1.用于产生 T9 右侧横切除的手术工具。请点击此处查看此图形的较大版本。
图 2.手术前孔。A）把头发梳在手术区域的背面。B）使用缩回器从手术区域收回肌肉。C）公开 T8-11 椎层，并定义单个旋转过程（箭头）。请注意，T8 和 T9 旋转过程之间存在较大差距，这是识别 T9 的里程碑。D）原理图显示旋转过程的横向视图。T9-11 旋转过程形成金字塔，T10 旋转过程为峰值。同样，T8 和 T9 旋转过程之间的巨大间隙显然被视为识别执行层压切除术的 T9 的里程碑。请点击此处查看此图形的较大版本。
图 3.拉明切除术和右下线暴露。A）原理图显示T9椎骨内脊髓的横截面。虚线指示每侧的层压切除术范围。B）原理图显示左侧的层状部分和右侧整个椎拱的移除。箭头指示电源线的背部中线。C）裸露脊髓的背带视图。请注意，背静脉位于脊髓中间，将左右系线分开。右下线完全暴露。请点击此处查看此图形的较大版本。
图 4.横向横截。A-D）原理图显示中线针插入脊髓（A）、T9半度切除（B）、明胶海绵和水泥 （C） 的覆盖物以及 T9 横向半度图（D）的横向视图。C 中的虚线勾勒出拆下的 T9 椎层和右下线。E）右脊髓中截的背带视图。F）将一小块明胶海绵放置在横截面部位。G-H）在海绵和 T8 和 T10 的旋转过程上建造的 Simplex-P 水泥桥。请点击此处查看此图形的较大版本。
图 5.耦合 （CPL） 测试的原理图。CPL 测试是评估四肢交替运动的协调性，包括A）同源 CPL（前部/后后四肢）、B）对角 CPL（左前右前/右后左四肢）和C）同侧 CPL（同侧的后肢）。在T9 HX（红盒，D-F）之后，在ipsi病变侧出现后肢缺陷，动物在同源（D）、对角线（E）和同边（F）CPL方面表现出缺乏协调性。
图 6.组织解剖和组织学。灌注后，组织被解剖出来暴露脊髓。横截面经过处理，用于胶质纤维蛋白（GFAP，星形细胞标记）和SMI31（斧子标记）的双重免疫荧光染色。A）缝合线作为伤害部位的地标（黄色箭头）的曝光。B）牙科水泥（黄色箭头）的曝光。C）明胶海绵（黄色箭头）的曝光。D）识别右侧的脊柱横截面（黄色箭头）。E）损伤震中的脊髓横截面免疫性为GFAP（绿色）和SMI 31（红色）。这表明右脊髓下线被完全切开，左下线保存完好。请点击此处查看此图形的较大版本。
图7.神经行为评分的结果。图表显示了 5 个度量值的分数：A、单边反谱分数 （UHS）;B、耦合 （CPL）;C，触点放置;D， 网格行走， 和E， 在 T9 HX 后，ipsi边和反向后肢的组合行为得分 （CBS）。数据表示均值 = s.e.m. *： p < 0.05， *： p < 0.01， *： ipsi边和反向后肢之间的 p < 0.001 （双向 ANOVA， Tukey 的多重比较测试， n = 12 大鼠/组）。请点击此处查看此图形的较大版本。
| 子分数名称/范围 | 描述 | 得分 | |
| 单边后肢步进 | 可观察到的轻微后肢运动 | 不 | 0 |
| （UHS） | 是的 | 1 | |
| (0-8) | 脚踝运动 | 不 | 0 |
| 是的 | 1 | ||
| 膝盖运动 | 不 | 0 | |
| 是的 | 1 | ||
| 嘻哈运动 | 不 | 0 | |
| 是的 | 1 | ||
| 清扫（无重量支撑） | 不 | 0 | |
| 是的 | 1 | ||
| 放置（无重量支撑） | 不 | 0 | |
| 是的 | 1 | ||
| 放置（带重量支撑） | 不 | 0 | |
| 是的 | 1 | ||
| 步 进 | 不 | 0 | |
| 是的 | 1 | ||
| 耦合 | 同边 | 不 | 0 |
| (0-6) | 不规则/笨拙 | 1 | |
| 正常 | 2 | ||
| 同源 | 不 | 0 | |
| 不规则/笨拙 | 1 | ||
| 正常 | 2 | ||
| 对角 | 不 | 0 | |
| 不规则/笨拙 | 1 | ||
| 正常 | 2 | ||
| 联系人放置 | 不 | 0 | |
| (0-1) | 是的 | 1 | |
| 网格行走 | 错过步骤 | >15 | 0 |
| (0-3) | Φ15 | 1 | |
| Φ10 | 2 | ||
| ±5 | 3 | ||
| CBS-HX 总计 | |||
| (0-18) | |||
表 1：反光切除 （CBS-HX） 的组合行为分数
Discussion
在这项研究中，我们报告分步程序，在成年大鼠中生产一种简单、一致和可重复的T9脊柱HX，模仿人类的布朗-塞夸德综合症。我们进一步引入了一个合并行为评分系统，用于半截（CBS-HX），该系统对评估非对称神经损伤和恢复进展非常敏感，通过单边后肢步进 （UHS）、耦合 （CPL） 的组合进行测量，放置接触，和网格行走。虽然我们演示了T9级别的损伤，但此过程可以简单且毫无要求的方式应用于脊髓的其他地区，包括颈椎和腰椎线。我们希望这种模式，以及单边行为评估，将有助于检查损伤机制和治疗效果的这类SCI。
由于横向 HX 模型仅损伤电源线的 ipsi 边一半，因此电源线的反面部分在很大程度上保留下来，可用作内部控制。许多下降和上升路径是单方面投影的，在许多情况下，横向横断对一侧的斧头道造成损害，并保留对另一侧的同一条道，从而便于比较重组和这些区域在同一动物的功能后果。此外，产生一个更局部的病变可能允许特定路径的定位。例如，心室和心室病变可能影响脊柱和前脑脊柱通路。背或背侧病变可能影响皮质脊柱和红脊柱通路。横截或部分损伤模型也可用于研究其他通路的解剖学和功能，如脊柱、神经质或血清素通路。因此，通过感官亲和力、下降路径和内在脊柱回路，可以独一无二地利用同质图模型来研究补偿。该模型还适用于HX后locomotor恢复机制的探讨。
横向 HX 导致明显的行为障碍，这些障碍可在运动任务（例如，Treadscan 或跑步机）范式下评估，用于自动步态分析19。此外，可利用电生理记录测量病变对病变的对方的斧头道的电导率，这种评价提供了在各种治疗后建立功能重组的可能性。此外，单方将解剖示踪剂注射到特定路径的神经元中，可以可视化贴有标记的中线交叉纤维及其与逆行标记的神经元20、21、22、23、24、25的连接。20,21,22,23,24,25
虽然典型的脊柱 HX 手术需要不到 20 分钟才能完成，但需要一些练习才能达到精确且一致的 HX。首先，重要的是，脊椎HX水平在动物和动物中是一致的。因此，确定用于层压切除术的适当椎部段至关重要。其次，确保 HX 已完成。要制作完整的 HX，可以使用垂直插入中线的 30 轨针来使用微剪刀来指导切割。针插入还可避免损伤后脊髓血管或脊髓的病变。30 量表针的第二个功能是，它可以作为一把刀来跟踪切口，以确保没有病变的歧义。第三，将明胶放在病变部位可以最大限度地减少脑脊液泄漏，将水泥放在明胶顶部，桥接椎膜可以增强病变部位脊柱的稳定性，促进伤口愈合。为了避免信号干扰应用电生理记录，肌肉，筋膜和皮肤应缝合在层与4-0丝线。最后，应尽一切努力尽量减少对反向脊髓的损害。应建立组织验证，以确认一侧的完全横向半部，并另一侧另一侧的电源线另一半保存（如图 6E所示）。
为了改善SCI后的运动，以前的研究采用了广泛的策略，包括细胞移植、斧子再生8、18、26、2718,26,27和基于活动的康复828、29、30。 28,29,30同时，已经建立了几个行为测试，用于功能评估，并筛选SCI之后的最佳治疗方法。BBB运动额定等级表旨在评估脊柱对称损伤，如中线挫伤或截断损伤，影响双肢14、31。 14,BBB的某些参数，如协调和脚趾间隙，通过观察后肢进行记录。如果一个后肢完好无损，另一个显示非对称损伤的缺失，那么完整的后肢会混淆受影响的后肢的分数。由于BBB评分在单方受伤后不能容纳另一个后肢得分，因此对评估单侧脊髓损伤并不理想。但是，如果每侧的关节运动和重量支撑单独评估，并且不作为 BBB 的一部分计算，则完整的后肢（类似于假控制）不会混淆受影响后肢的分数。此外，完整的一面不会偏袒动物的整体得分，因为完整的后肢在关节运动、体重支撑或步进方面没有戏剧性的缺陷。
精化图的组合行为评分被设计为在侧部横截大鼠模型中对行为恢复的敏感且易于执行的评估。它可用于评估早期和晚期恢复行为。早期阶段在受伤后7-10天内。在HX后的头3-5天，ipsi边后肢活动稳步增加，应更频繁地评估，以记录自发或治疗介导的后肢运动恢复。到HX后5-7天，大鼠开始在没有体重支撑的情况下进行横扫后肢运动。到了7-10天，老鼠通常开始站立和步。在此阶段，应注意步进模式。在晚期（14-28天），ipsi侧后肢活动稳定，接近正常。
还应密切注意耦合 （CPL） 容量。CPL 测试（步态耦合）可以在开场测试期间使用视频（例如，Treadscan/Catwalk）或拍摄视频执行。第二个选项提供了灵活性，如果研究人员不能访问步态分析系统。对于两个视频录制会话，此测试至少需要每只脚连续两次触摸。对于分析，有三个耦合参数：同源、同边和对角耦合（步骤 6.2）。每个耦合都涉及一个参考脚和给定的脚。以同源耦合（左前右前，或左后右）为例，它是给定脚的第一次接触时间除以参考脚的整个步幅时间。由于左脚和右脚应出相，因此完美的耦合应为 0.5。在同边耦合（左前后后，或右右右后后），这是相同的情况。但是，对于对角耦合（左前右后，或右左后），完美的耦合应为 0 或 1，因为两英尺应处于相位。在步骤 6.4 中，我们为每个 CPL 分配分数从 0 到 2。在细节上，分数 0 应表示给定的脚无法移动完成接触，因此没有 CPL;分数 1 表示任何不规则或笨拙的 CPL，因为给定的脚完成一个触地，但不是在完美的耦合;分数 2 表示 0.5 的完美耦合。三个耦合参数概念在前面的出版物32，33,33中得到了很好的描述。CPL 可与触点放置和网格行走的评估相结合。组合行为评分系统的单个组件在SCI的不同大鼠模型中或多或少是有效的。对于CPL，赤字在交替率和序列完整性中变得明显可见。在单边HX之后，可明显揭示的自知性后肢赤字。在我们的研究中，所有大鼠都显示益皮性后肢出现缺陷，而反向后肢放置则没有缺陷。当接触放置（涉及皮质脊柱区域）开始恢复时，应考虑网格行走测试。为了排除任何可能的疲劳问题，行为测试序列可以在每次测试中随机化。
最后，我们报告分步程序，以创建一个可重现的体内大鼠模型的T9脊柱HX，模仿布朗-塞夸德综合征在人类。半切的综合行为评分系统为评估单方面SCI后的伤害机制和治疗提供了一个更歧视性的个体后肢行为结果的鉴别性测量。虽然我们只提供外科手术的视觉描述和胸部HX的行为评估，但此处描述的方法可能适用于不同损伤级别的其他不完整的 SCIs。
Disclosures
我们没有什么可透露的。
Acknowledgments
我们感谢杰弗里·雷基亚-里夫先生的出色技术援助。这项工作得到了济南军区总医院院长基金会的大力支持，2016ZD03和2014ZX01（XJL和TBZ）。徐实验室的研究得到NIH 1R01 100531、1R01 NS103481、美国退伍军人事务部I01 BX002356、I01 BX003705、I01 RX002687优秀奖的支持。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Baby-Mixter Hemostat | FST | 13013-14 | Can be any brand of choice |
| Elevated plastic coated wire mesh grid | Any | 36×38 cm with 3 cm2 openings | |
| Gel foam | Moore Medical | 2928 | Can be any brand of choice. |
| Grip cement kit, powder and solvent | Dentsply | 675570 | Can be any brand of choice. |
| Microbead Sterilizer | FST | NA | Can be any brand of choice |
| Pearson Rongeur | FST | 16015-17 | Can be any brand of choice. |
| Retractors | Jinxie surgical tools | 6810 | Can be any brand of choice |
| Scalpel Handle | FST | 10003-12 | Can be any brand of choice |
| Simplex-P cement | Stryker | Can be any brand of choice. | |
| TreadScan automatic gait analysis | CleverSys Inc | NA | Can be any brand of choice |
References
- Center, N. S. C. I. S. Spinal Cord Injury Facts and Figures at a Glance. SCI Data Sheet. , (2018).
- Zhang, X. Y., Yang, Y. M. Scissors stab wound to the cervical spinal cord at the craniocervical junction. Spine Journal. 16 (6), e403-e406 (2016).
- Enicker, B., Gonya, S., Hardcastle, T. C. Spinal stab injury with retained knife blades: 51 Consecutive patients managed at a regional referral unit. Injury. 46 (9), 1726-1733 (2015).
- Witiw, C. D., Shamji, M. F. Brown-Sequard syndrome from herniation of a thoracic disc. Canadian Medical Association Journal. 186 (18), 1395 (2014).
- Webb, A. A., Muir, G. D. Compensatory locomotor adjustments of rats with cervical or thoracic spinal cord hemisections. Journal of Neurotrauma. 19 (2), 239-256 (2002).
- Filli, L., Zorner, B., Weinmann, O., Schwab, M. E. Motor deficits and recovery in rats with unilateral spinal cord hemisection mimic the Brown-Sequard syndrome. Brain. 134 (Pt 8), 2261-2273 (2011).
- Friedli, L., et al. Pronounced species divergence in corticospinal tract reorganization and functional recovery after lateralized spinal cord injury favors primates. Science Translational Medicine. 7 (302), (2015).
- Xu, X. M., Zhang, S. X., Li, H., Aebischer, P., Bunge, M. B. Regrowth of axons into the distal spinal cord through a Schwann-cell-seeded mini-channel implanted into hemisected adult rat spinal cord. European Journal of Neuroscience. 11, 1723-1740 (1999).
- Gulino, R., Dimartino, M., Casabona, A., Lombardo, S. A., Perciavalle, V. Synaptic plasticity modulates the spontaneous recovery of locomotion after spinal cord hemisection. Neuroscience Research. 57 (1), 148-156 (2007).
- Xu, X. M., Martin, G. F. The response of rubrospinal neurons to axotomy in the adult opossum, Didelphis virginiana. Experimental Neurology. , 46-54 (1990).
- Wu, W., et al. Axonal and Glial Responses to a Mid-Thoracic Spinal Cord Hemisection in the Macaca fascicularis Monkey. Journal of Neurotrauma. , (2013).
- Shi, F., et al. Glial response and myelin clearance in areas of wallerian degeneration after spinal cord hemisection in the monkey Macaca fascicularis. Journal of Neurotrauma. 26 (11), 2083-2096 (2009).
- Nout, Y. S., et al. Methods for functional assessment after C7 spinal cord hemisection in the rhesus monkey. Neurorehabililation and Neural Repair. 26 (6), 556-569 (2012).
- Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats. Journal of Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).
- Liu, N. K., et al. Cytosolic phospholipase A2 protein as a novel therapeutic target for spinal cord injury. Annals of Neurology. 75 (5), 644-658 (2014).
- Kunkel-Bagden, E., Dai, H. N., Bregman, B. S. Recovery of function after spinal cord hemisection in newborn and adult rats: differential effects on reflex and locomotor function. Experimental Neurology. 116, 40-51 (1992).
- Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole animal perfusion fixation for rodents. Journal of Visualized Experiment. (65), (2012).
- Deng, L. X., et al. A novel growth-promoting pathway formed by GDNF-overexpressing Schwann cells promotes propriospinal axonal regeneration, synapse formation, and partial recovery of function after spinal cord injury. Journal of Neuroscience. 33 (13), 5655-5667 (2013).
- Liu, J. T., et al. Methotrexate combined with methylprednisolone for the recovery of motor function and differential gene expression in rats with spinal cord injury. Neural Regeneration Research. 12 (9), 1507-1518 (2017).
- Schnell, L., et al. Combined delivery of Nogo-A antibody, neurotrophin-3 and the NMDA-NR2d subunit establishes a functional 'detour' in the hemisected spinal cord. European Journal of Neurosciences. 34 (8), 1256-1267 (2011).
- Arvanian, V. L., et al. Chronic spinal hemisection in rats induces a progressive decline in transmission in uninjured fibers to motoneurons. Experimental Neurology. 216 (2), 471-480 (2009).
- Hunanyan, A. S., et al. Alterations of action potentials and the localization of Nav1.6 sodium channels in spared axons after hemisection injury of the spinal cord in adult rats. Journal of Neurophysiology. 105 (3), 1033-1044 (2011).
- Garcia-Alias, G., et al. Chondroitinase ABC combined with neurotrophin NT-3 secretion and NR2D expression promotes axonal plasticity and functional recovery in rats with lateral hemisection of the spinal cord. Journal of Neuroscience. 31 (49), 17788-17799 (2011).
- Petrosyan, H. A., et al. Neutralization of inhibitory molecule NG2 improves synaptic transmission, retrograde transport, and locomotor function after spinal cord injury in adult rats. Journal of Neuroscience. 33 (9), 4032-4043 (2013).
- Yu, Y. L., et al. Comparison of commonly used retrograde tracers in rat spinal motor neurons. Neural Regeneration Research. 10 (10), 1700-1705 (2015).
- Lu, P., et al. Long-distance axonal growth from human induced pluripotent stem cells after spinal cord injury. Neuron. 83 (4), 789-796 (2014).
- Teng, Y. D., et al. Functional recovery following traumatic spinal cord injury mediated by a unique polymer scaffold seeded with neural stem cells. PNAS. 99, 3024-3029 (2002).
- Wang, H., et al. Treadmill training induced lumbar motoneuron dendritic plasticity and behavior recovery in adult rats after a thoracic contusive spinal cord injury. Experimental Neurology. 271, 368-378 (2015).
- Courtine, G., et al. Performance of locomotion and foot grasping following a unilateral thoracic corticospinal tract lesion in monkeys (Macaca mulatta). Brain. 128 (Pt 10), 2338-2358 (2005).
- Ichiyama, R. M., et al. Step training reinforces specific spinal locomotor circuitry in adult spinal rats. Journal of Neuroscience. 28 (29), 7370-7375 (2008).
- Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection. Experimental Neurology. 139, 244-256 (1996).
- Li, S., et al. Assessing gait impairment after permanent middle cerebral artery occlusion in rats using an automated computer-aided control system. Behavioural Brain Research. 250, 174-191 (2013).
- Bonito-Oliva, A., Masini, D., Fisone, G. A mouse model of non-motor symptoms in Parkinson's disease: focus on pharmacological interventions targeting affective dysfunctions. Frontiors in Behavioral Neuroscience. 8, 290 (2014).
