Neuroscience
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末梢神経または脊髄損傷を伴うげっ歯類の機能回復を評価する自動歩行分析
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Summary October 6th, 2020
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自動歩行分析は、末梢神経損傷および脊髄失調損傷のげっ歯類モデルにおける機能回復を評価するための実現可能なツールである。様々な実験モデルで運動機能を評価するために1つのセットアップしか必要としませんが、動物の細心の硬とソフトウェアの調整と訓練は非常に重要です。
Transcript
自動歩行分析は、末梢神経損傷、修復、再生の機能回復登録モデルを評価するために広く使用されている方法です。この方法は、運動神経機能と感覚神経機能の両方に関連する末梢神経損傷後の歩行の変化を研究するために使用することができる。この方法に新しい研究者は、高品質のデータを取得するのが困難になる可能性があります。
典型的なハードルは、適切な動物訓練と正確なハードウェアとソフトウェアのキャリブレーションです。トレーニングセッション中やテスト日に、動作テストルーム内のすべての光源をオフにし、カメラから離れたデータ取得のためにコンピュータ画面に面して、カメラに干渉しないようにします。装置が振動の任意の形態を防ぐ方法で安定した位置に取付けられていることを確認し、テストの前に少なくとも30分間、自分の家のケージで行動テストルームにラットを持って来て、訓練の最初の日に、そのトランクの下に動物を優しくつかまい、慎重に歩道の入り口に置きます。
ネズミは干渉せずに廊下の開口部を探索し、動物が自発的に歩道を横切って外部の刺激や動機なしに自宅のケージに到達するまで待ちます。訓練の2日目に、動物が歩道に入り、ためらうことなく自宅のケージに戻ることに慣れるようにします。訓練の3日目に、動物がためらい、スニッフィング、または他の探索的な動きなしに均一な速度で歩道を横断することを学んだことを確認してください。
4番目と5番目に、試験手順を補強するためにトレーニングを繰り返します。実験当日は、商業用ガラスクリーナーとスキージを使用して、歩道の端からすべての流体を取り除くように気をつけて歩道の上下をきれいにします。最も軽いラットと最も重いラットの両方を歩道に置き、セットアップタブから登録されたカメラを選択して、カメラゲイン、赤い天井ライト、緑色の歩道ライト、緑の強度のしきい値を調整して、解析のすべての動物に最適な足のプリント検出を確実にします。
次に、[取得を開く] をクリックし、データ取得手順全体で参照として使用する空のクリーニングされた歩道のスナップショットを取得します。状態はスナップショットの待機から取得準備完了に変わります。[取得開始] をクリックします。
ステータスは、取得の準備完了から実行の開始を待機する状態に変わります。カメラの準備ができたら、歩道にネズミを置き、コンピュータ画面上で動物の動きに従います。ステータスは、実行の待機から記録実行に変わります。
分析の最後に、分類する試験の実験エクスプローラタブで分類をクリックし、通常の速度で取得した実行を再生して、データが分類要件に準拠しているかどうかを判断します。ソフトウェアによる足のプリントの自動分類を自動分類するには、[自動分類]をクリックします。通常のステップシーケンスパターンを正しく計算するには、分類アルゴリズムが見えない足のプリントによって混乱せず、NSSPに欠陥が生じ、NSSP計算のために反対足が見える間に検出可能な足のプリントのみが含まれていることを確認してください。
データの統計分析の場合は、[実行統計の表示] をクリックして、実行統計の概要を取得します。次に、ファイルとエクスポートを選択して、実行または試用統計をスプレッドシート ソフトウェアにエクスポートします。坐骨神経損傷の後、ラットは体重サポートのために足のかかとを使用し、四肢は全面的な周筋運動で移動する。
したがって、自動歩行解析によって評価された運動量変化は、印刷面積を大幅に削減し、スイング時間を大幅に増加させることで明らかになります。大腿神経切除は、大腿の四頭筋の神経変性をもたらし、膝の伸展を損ない、足首関節の伸縮を誘発し、対応するかかとを連続的に持ち上げる。術後第4週から始まり、再生大腿神経による四頭筋の再腎は、これらの変化の逆転をもたらす。
太ももの四頭筋もそれぞれの足のスイング段階で役割を果たすため、大腿神経損傷を有するラットではスイング時間が大きく長くなる。歩行分析は、胸部脊髄失調後に著しく変化した足のプリントを明らかにする。胸部11レベルでの脊髄の不調はまた、印刷面積比の減少、スイング時間比の増分をもたらす。
調整関連の規則性指数も術後第2週に低下し、後足の支持基盤は顕著な増加を示す。ゲート解析を自動化してげっ歯類の機能回復を評価する場合は、必ず動物を注意深く訓練し、ソフトウェアやハードウェアを調整する際には細心の注意を払ってください。自動歩行解析を用いることにより、中枢神経系および末梢神経系の損傷および再生は、中枢神経のような未研究の正式な神経モデルを含む様々なげっ歯類モデルで評価することができる。
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