Sıçan proksimal ve distal ön ayakları Fonksiyon değerlendirilmesi için Yeni Bir Yöntem: Irvine, Beatties ve Bresnahan (İBB) ön ayakları Ölçeği

Bu video, proksimal ve distal düşme fonksiyonunun geri kazanımını tespit edebilen Irvine Bates ve Bresnahan düşme ekstremite ölçeğini veya IBB'yi göstermektedir. Sıçanlar önce test ortamına adapte edilir ve tek taraflı C6 SCI sonrası gözlemlenir. Ardından hayvanlar, tutarlı boyuttaki iki farklı şekilli gevreği yerken kaydedilir.

Eklem pozisyonu, nesne desteği, parmak hareketi ve kavrama tekniği gibi düşme sonrası kullanım özellikleri videolar aracılığıyla değerlendirilir ve farklı davranışsal özelliklerin varlığı IBB puan çizelgesine kaydedilir. IBB, yaralanma şiddetine duyarlı olan tutarlı bir iyileşme örüntüsü sergiler. Ayrıca IBB ölçeği, normal düşme fonksiyonunu etkileyen diğer yaralanma türleri sonrası iyileşmeyi değerlendirmek için de kullanılabilir.

Dört uzuv iyileşmesinin farklı yönlerine ve servikal omurilik yaralanması deneysel modellerine duyarlı çeşitli davranışsal analizler olsa da, çok az teknik ince motor kontrolün ve parmak hareketlerinin iyileşmesi hakkında ayrıntılı bilgi sağlamaktadır. Bu yöntem, proksimal ve distal ön uzuv fonksiyonlarının geri kazanılmasında belirli aksonal yolların rolü gibi, omurilik yaralanmasından iyileşmeye dair temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.

Örneğin, rubrospinal yol veya kortikospinal yol. Bu tekniğin etkileri insanlar üzerindeki tedavi yöntemlerine kadar uzanmaktadır. İnsanlarda omurilik yaralanmalarının çoğunluğu servikal seviyede meydana gelir.

Ek olarak, servikal omurilik yaralanması olan hastalar için temel öncelik, el ve kol fonksiyonlarının geri kazandırılmasıdır. Bu nedenle, hem proksimal hem de distal ön ekstremite fonksiyonlarını değerlendiren sonuç ölçümlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu yöntem, omurilik yaralanması sonrası ön ekstremite iyileşmesi hakkında bilgi sağlayabilmesinin yanı sıra, inme veya periferik nöropatiler gibi normal ön ekstremite fonksiyonlarını etkileyen diğer yaralanma türlerine de uygulanabilir.

Bu yöntemde yeni olan kişiler, sıçan beslenirken değerlendirmeleri istenen davranışsal özelliklerin sayısı nedeniyle zorluk yaşayabilirler. Bu yöntem fikri ilk olarak, omurilik yaralanması sonrası iyileşme sürecindeki sıçanların beslenmesini izlediğimizde ortaya çıktı. Bu yöntem, Ian Wisha ve çalışma arkadaşları dahil olmak üzere diğer araştırmacıların önceki çalışmaları üzerine inşa edilmiştir.

Ön uzuv hareketlerinin davranışsal özellikleri çok hızlı gerçekleştiğinden, bu yöntemin görsel gösterimi kritik öneme sahiptir; bu nedenle, puanlanan davranışların video örnekleri veya gözlemcilerin teknikte eğitilmesi için bu örnekler gereklidir. Hayvanlar, bu gıdayı yemeye alışabilmeleri için hayvan tesisine vardıkları anda mısır gevreğinin kokusuna ve tadına maruz bırakılmalıdır. Hayvanlar ayrıca test ortamına da adapte edilmelidir.

Perspex veya pleksiglas bir silindirin içine, sıçanı yerleştirmeden önce zemin üzerine birkaç parça tahıl gevreği koyun. Aşırı tımar yapma, idrar yapma, dışkılama ve zıplama, hayvanın stresli olduğunun ve alışma süreci için daha fazla zamana ihtiyaç duyulduğunun göstergeleridir. Hayvan test ortamına tamamen uyum sağladıktan sonra, bir sonraki adım hayvanların tahıl gevreği yeme sürecinin video ile kaydedilmesini içerir.

Hayvan yemek yerken muhtemelen pozisyon değiştireceği için kamerayı elde tutmak en iyisidir. Gereken hareketler şekiller arasında farklılık gösterdiğinden ve en iyi değerlendirme her iki dizinin de gözlemlenmesini içerdiğinden, hayvanın bir adet tam küresel ve bir adet donut şeklinde mısır gevreği parçasını yiyişini filme alın. Her bir şekilli parça için verileri bir puan çizelgesine ayrı ayrı kaydedin ve ardından, söz konusu sıçanın yaralanma sonrası o günkü genel puanını oluşturmak için puanları birleştirin.

Şimdi videoları değerlendirmek için bazı ipuçlarına bakalım. Hayvanın düşme fonksiyonu değerlendirmesi, hayvan gevreği yemeye başladığı anda başlamalı ve gevrek parçası yendiği anda sona ermelidir. Değerlendirmeler, yalnızca yemeye başlanmadan önce tutarlı bir boyut ve şekle sahip olan küresel ve donut şeklindeki gevreklerle yapılmalıdır.

Hayvanlar, parçalanmış mısır gevreği parçaları yerken puanlanmamalıdır. Değerlendirme testi öncesinde, yaralı sıçanlar bile hızlı yemek yiyebildiği ve temel davranışların gerçekleşme anları gözden kaçabileceği için, videoların hızının orijinal hızın en az yarısına düşürülmesi şiddetle tavsiye edilir. Bu işlem, hayvan gözlemlenirken QuickTime ve Windows Media Player gibi programlar kullanılarak gerçekleştirilebilir. Şimdi ana hatlarını belirteceğimiz aşağıdaki davranışsal özelliklerin varlığını kaydetmek için IBB puanlama çizelgesini kullanın.

Sıçan, yeme evresinin %50'sinden fazlasında dirseğin aldığı en yaygın pozisyon olan baskın dirsek pozisyonu açısından değerlendirilir; dirseğin 160 dereceden fazla bir açıyla düz tutulduğu durumlar ekstante, dirseğin 160 dereceden az ancak 90 dereceden fazla bir açıyla büküldüğü durumlar kısmen fleksiyonda, dirseğin 90 dereceden az bir açıyla büküldüğü durumlar ise tam fleksiyonda olarak sınıflandırılır. Sıçan, etkilenmiş düşen ekstremitenin omuz ve/veya dirseği tarafından yapılan hareketler olan proksimal düşme hareketleri açısından değerlendirilir. Bu hareketler, düşen ekstremitenin zeminle temas etmesiyle sonuçlanabilir veya sonuçlanmayabilir; etkilenmiş düşen ekstremitenin omuz ve/veya dirsek hareketlerinin olmadığı durumlar yok, omuz ve/veya dirsek eklemi hareket açıklığının üçte birinden daha az olduğu durumlar hafif (seğirmeler ve omuz silkme hareketleri bu kategoriye girer) ve hareketlerin omuz ve/veya dirsek eklemi hareket açıklığının yarısından fazla olduğu durumlar ise yaygın olarak tanımlanır.

İyileşmenin erken evrelerinde, bu hareketler çok sayıda ve düzensiz olabilir. Sıçanın, mısır gevreği parçasını stabilize etmek için etkilenen ön uzvunun volar olmayan yüzeyini kullanma yeteneği değerlendirilir. Bunu yaparak sıçan, yemeye yardımcı olacak bir pozisyonu korumaktadır.

Ön ekstremitenin destek görevi görebilen bölgeleri; bileğin üzerindeki ön kol, bilek veya parmakların arkasıdır; ön ekstremitenin yeme evresi boyunca VLA dışı bir desteğinin olmadığı durumlarda ise "yok" olarak kaydedilir. Bazı durumlarda, yeme evresi boyunca nesnenin VLA dışı desteği gerçekleşir ancak bu her zaman olmazken, nesnenin VOA dışı desteğinin gerçekleştiği durumlarda bu durum neredeyse her zaman veya her zaman yeme evresi boyunca gerçekleşir. Zamanın %95 ila %100'ünde sıçanın baskın fopo pozisyonu değerlendirilir; bu pozisyon, yeme sırasında parmakların %50'den fazla sürede aldığı pozisyondur: parmakların yaklaşık 90 derecelik eklem açılarıyla bükülüp yumruk şeklinde tutulduğu "topaklanmış, sabit ve fleksiyonda" (clubbed, fixed and flexed) pozisyonu.

Parmakların 160 dereceye eşit veya daha büyük bir açıyla uzatıldığı ve tutulan nesnenin şekline uymadığı genişletilmiş uyumsuz; parmakların kısmen büküldüğü ve nesnenin şekline uyum sağladığı kısmen bükülmüş uyumlu. Sıçanın, hasarlı ön patinin volar yüzeyini seri parçayı stabilize etmek için kullanma ve böylece beslenmeye yardımcı olacak bir konumda tutma yeteneği olan volar destek teması açısından değerlendirmesi yapılır: beslenme sırasında ön patinin volar yüzeyi ile hiçbir destek sağlanmadığında veya sürenin %5'inden azında sağlandığında hiç yok; beslenme sırasında nesnenin ön patinin volar yüzeyi ile desteklenmesi gerçekleştiğinde ancak her zaman değil veya sürenin %95'inden azında olduğunda bazı; nesnenin ön patinin volar yüzeyi ile desteklenmesi beslenme sırasında neredeyse her zaman veya her zaman gerçekleştiğinde ya da sürenin %95 ile %100'ünde olduğunda neredeyse her zaman.

Sıçan, yemek yeme sırasında etkilenmiş ön pençenin el bileği hareketlerinin varlığı açısından değerlendirilir. Volar destek sağlandıktan sonra, etkilenmiş ön pençe ile sereyal arasında temas olmadığı sırada meydana gelen el bileği hareketleri puanlanmaz. Bu puanlanan hareketler herhangi bir yönde gerçekleşebilir.

Örneğin, dorsalden ventrale veya medialden laterale doğru bir yön olabilir; olası puanlar evet veya hayır şeklinde olabilir. Sıçanın bu davranış için evet olarak sayılabilmesi için en az bir el bileği hareketi gereklidir. Sıçan, hasarlı ön uzuv tarafından yapılan, sağlam ön uzuvun başarılı manipülatif hareketleriyle senkronize olan ve serinin uygun şekilde manipüle edilmesine katkıda bulunan hareketler açısından değerlendirilir.

Hatalı ön uzuv tarafından herhangi bir seri düzenlemesi yapılmadığı durumlarda hiç yoktur; hatalı ön uzuvun omuzunun ve/veya dirseğinin ve/veya el bileğinin, ön pati ile seri arasında temasın tamamen kaybına yol açan hareketler sergilediği durumlarda abartılıdır. Bu olaylar kısadır ve genellikle hatalı ön patinin volar yüzeyi ile serinin başarılı manipülatif hareketlerinden hemen önce meydana gelir; yemek yeme sırasında, hatalı ön uzuvun omuzunun ve/veya dirseğinin ve/veya el bileğinin, ön pati ile seri arasındaki temas kaybı olmaksızın gerçekleşen hareketleri olduğu durumlarda ise hafiftir. Sıçan, yemek yeme sırasında tekil parmaklar tarafından yapılan hareketlerin varlığı açısından değerlendirilir. Bu hareketler, temas dışı veya temaslı manipülatif olabilir; temas dışı hareketler için.

Parmak hareketleri gerçekleşir ancak temas manipülatif hareketleri için seri ile temasla sonuçlanmaz. Parmağın nesneyle volar temasla sonuçlanan parmak hareketleri gerçekleşir ve bu sayede serinin manipülasyonuna katkıda bulunur; olası puanlar sadece evet veya hayır olabilir. Sıçan, beslenme aşaması boyunca zamanın %50'sinden fazlasında kullanılan en yaygın kavrama tekniği açısından değerlendirilir.

Çeşitli kavrama yöntemleri mevcuttur ancak en yaygın olanları pincer, kanca ve tam kavramadır. Sıçanlar tarafından kullanılan kavrama teknikleri, seriyal parçanın boyutuna ve şekline bağlı olarak stereotipiktir. Olası puanlamalar arasında; yeme aşaması sırasında seriyal parçayı desteklemek ve kontrol etmek için yaralanma öncesinde kullanılan kavrama yönteminin yerine alternatif bir yöntemin tutarlı bir şekilde kullanıldığı "anormal", yeme aşaması sırasında seriyal parçayı desteklemek ve kontrol etmek için yaralanma öncesinde kullanılan kavrama yönteminin tutarsız bir şekilde kullanıldığı "bazen normal" ve "neredeyse her zaman normal" durumları yer alır.

Yeme aşamasında seri parçayı desteklemek ve kontrol etmek için yaralanma öncesinde kullanılan kavrama yönteminin tutarlı bir şekilde kullanıldığı durumlar söz konusudur. Yöntem ustalıkla uygulandığında çekim beş ila 10 dakika içinde tamamlanabilir; ancak videonun hızının düşürülmesi gerekliliği ve zaman zaman belirsiz davranışların yeniden incelenmesi nedeniyle değerlendirme ve puanlama biraz daha fazla zaman alacaktır. Bu prosedür uygulanırken, sıçanın tam bir mısır gevreği parçasını yediğinin kaydedilmesi ve sıçanın doğru şekilde değerlendirilebilmesi için yakın plan ve net çekim yapılması gerektiğini hatırlamak önemlidir. Bu prosedürün ardından, gelişim sonrasında hareketlerin temel özelliklerinin geri kazanılması için hangi aksonların veya hangi nöronal hücre popülasyonlarının önemli olduğu gibi ek soruları yanıtlamak amacıyla lezyon bölgesinin histolojik analizi gerçekleştirilebilir.

Bu teknik, omurilik yaralanması alanındaki araştırmacıların kemirgenlerde proksimal ve distal ön ekstremite iyileşmesini incelemesine ve bunu primatlardaki ve insanlardaki iyileşmeyle ilişkilendirmesine yardımcı olacaktır. Bu videoyu izledikten sonra, farklı davranışsal özellikleri belirlemek ve bunları IBB puanlama çizelgesini kullanarak not etmek amacıyla, hayvanların görüntüleme altındayken test ortamında yemek yemeleri için nasıl eğitileceği ve ardından nasıl puanlama yapılacağı konusunda kapsamlı bir anlayışa sahip olmalısınız.