استخدام Rotorod كأسلوب للتحليل النوعي من المشي في الجرذ

Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

ERRATUM NOTICE

Summary

يستخدم الاختبار لتقييم الوضع rotorod المحرك في حركة السير من الفئران التماثلية نصفي باركنسون.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Whishaw, I. Q., Li, K., Whishaw, P. A., Gorny, B., Metz, G. A. Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat. J. Vis. Exp. (22), e1030, doi:10.3791/1030 (2008).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

ويستخدم على نطاق واسع اختبار rotorod في الحيوانات التي تمشي على طبل بالتناوب ، لتقييم الوضع في المحرك القوارض المختبرية. ويتم قياس الأداء من خلال المدة التي حيوان حتى يبقى على الطبل كدالة لسرعة البرميل. نحن هنا التقرير أن المهمة يوفر مصدرا غنيا للمعلومات عن الجوانب النوعية للحركات المشي. لأن تتم التحركات في موقع ثابت ، ويمكن بسهولة أن تكون درست باستخدام أساليب عالية السرعة لتسجيل الفيديو. وأجريت الدراسة الحالية لدراسة إمكانات rotorod لكشف التغيرات النوعية في حركات المشي من الفئران التماثلية نصفي باركنسون ، التي تنتجها حقن hydroxydopamine - 6 (6 - OHDA) في حزمة والسوداوي الحق في استنزاف السوداوي الدوبامين (DA ). تبدأ من اليوم التالي لعملية جراحية ، وبصورة دورية بعد ذلك على مدى الشهرين المقبلين ، تم تصويره على الفئران من وجهات النظر الأمامية ، الجانبية والخلفية أثناء سيرهم على rotorod. وتم تحليل السلوك من جانب الإطار حسب الإطار تكرار السجلات الفيديو. وأشارت جداول تصنيف السلوك الذي كان يخطو ضعف مزمن الفئران نصفي باركنسون في وضعهم وعلى استخدام أطرافهم المقابل الى استنزاف - DA. في المقابل لا يتم عرض أطرافه فقط شذوذ الوضعي والحركة ، وشاركوا في أقل بدء ومواصلة الدفع من أطرافه لم المماثل. هذه النتائج تكشف عن عجز ليس فقط لجانب واحد الثانوي الجديد DA - نضوب ، ولكن تبين أيضا أن rotorod يمكن أن توفر أداة قوية لتحليل نوعي للحركة.

Protocol

Rotorod جهاز المشي

كان rotorod اسطوانة دوارة ، 4 سم في القطر ، وإصلاح 35 سم فوق الأرض ومحاطة زجاجي شفاف. وتمت تغطية الاسطوانة rotorod في طلاء بمادة مطاطية ، مما يسهل الجر. وتمت تغطية أرضية الجهاز مع طبقة من الرغوة لمنع الإصابات عندما سقطت الحيوانات. وقدم السيارات الصغيرة والطاقة الكهربائية لتشغيل rotorod عبر حزام من المطاط. تم تعيين rotorod لتدوير مرة واحدة كل ثانية 5

تسجيلات الفيديو والكينماتيكا

وقد استخدمت عالية السرعة كاميرا فيديو رقمية لتصوير الحيوانات ، وذلك باستخدام سرعة مصراع من 1000 من الثانية. وتم تصوير الجبهة ، الوحشي ، ووجهات النظر الخلفي في حين أن الحيوان كان يسير على rotorod. وكانت تستخدم لمدة الذراع نيكون ، MII الباردة مصدر الضوء ومجموعة واحدة من الألياف البصرية الأضواء على توفير الإضاءة الكافية أثناء التسجيل. وقد تم تحليل الأشرطة الإطار حسب الإطار باستخدام سوني DSR 20 CAM سطح DV. تم القبض على إطارات الفيديو باستخدام المختطف الإطار وكمبيوتر ماكنتوش.

الاختبار والتحليل الداخلي

من أجل تقييم الاختلافات بين حركات المشي من OHDA - 6 والجرذان السيطرة ، والفيديو من السجلات بعد الجراحة يوم 15 -- تم فحص 30 (بعد قد يتوقع أي انتعاش من الآفة أن يكتمل إلى حد كبير) من قبل اثنين من المستقلين أعمى للظروف تجريبية مراقبين. وقد أشعل السوداوي 6 OHDA الآفة في النصف الأيمن ، مما أدى إلى ضعف دائم في الصدارة ، وترك أطرافه الخلفية. وتم وضع مقياس لمعدل التصويت موقف للفئران وحركات التنقل من الأطراف الأمامية (Whishaw وآخرون ، 2003). تم تصنيف خمسة عناصر من التنقل :

  1. الموقف ، تم تصنيف للموقف من خلال دراسة موقف الفأر على الطبل ؛
  2. رفع والإفراج ، وجزء من دورة التنقل التي رفعت مخلب من طبل ؛
  3. حمل ، أو جزء من دورة التنقل التي عقدت أطرافه فوق البرميل والفأر انتقلت إلى الأمام ؛
  4. مسبقا ، وذلك الجزء من الوصول التي تم تمديد أطرافه لاستعادة الاتصال مع طبل ، و
  5. التنسيب ، والتي وضعت مخلب مرة أخرى على طبلة.

استخدمت المعايير التالية لتعريف الحركة الطبيعية :

  • الموقف : إن جسم الفئران كان موجها على الطبل مع رئيس المعرقلة.
  • ورفع النسخة : هي مثنى والكتف والكوع والرسغ رفع مخلب من سطح الأسطوانة.
  • حمل : هو عقد مخلب فوق سطح الأسطوانة ، وفضفاضة الأرقام مثنى ، وتتركز النصائح على خط الوسط المكون من الجسم. مقدما : يتم تمديد أطرافه قدما في أرقام الانتقال من موقف الى موقف semiflexed موسعة ومفتوحة.
  • التنسيب : يتم تمديد أطرافهم في الكتف والكوع والرسغ ويتم فتح الأرقام إلى وضع مخلب إلى الأمام ، وعلى سطح الاسطوانة ، مع 2 رقم (الثانية مكونة من خط الوسط) التي تقع في مركز ما يقرب من في الفئران الجسم.

تم تقييم كل حركة على نطاق 3 نقاط : 1 = / حركة تشبه التي تحكم من الفئران ، 0.5 = / حركة غير طبيعية وبدا قليلا ، و 0 = / حركة غير طبيعية وبشكل واضح (Whishaw وآخرون ، 2003). ثم تم استخدام هذا المقياس لتقييم التصويت five حركات التنقل من كل فأر في أيام ما بعد الجراحة 1 و 3 و 5 و 7 و 9 و 15. وبلغ متوسط ​​درجات من التدابير الخمسة لكل الجرذان في كل يوم ، والنتائج التي تخضع لANOVA مع الأيام كإجراء المتكررة.

نظرة عامة على المشي في rotorod OHDA - 6 والجرذان السيطرة

تم تطبيق مقياس التصنيف الحركة إلى ما بعد الجراحة جلسات اختبار لتحليل حركة النوعية. خلال جلسات اختبار ، وتلقت المجموعة الآفة 6 OHDA نتائج اقل بكثير مما فعلت مجموعة المراقبة ، F (1،8) = 33.2 ، P <0.001 ، ولكن لم يكن هناك تأثير كبير يوم اختبار ، ولم يكن هناك مجموعة كبيرة من خلال التفاعل يوم الاختبار. وكان عشرات من ثم يخطو تحليلها بشكل منفصل مع forelimb كمتغير (للاطلاع على الفئران 6 OHDA في المقابل إلى forelimb الآفة مقابل forelimb المماثل للآفة ، وبالنسبة للفئران السيطرة ، ومخلب مخلب اليسار مقابل اليمين). كان هناك تأثير كبير من Forelimb ، F (1،40) = 15.8 ، P <0.01 ، وكان هناك تفاعل كبير من قبل مجموعة Forelimb ، F (1،40) = 15.0 ، P <0.01. وأشارت المتابعة تي الاختبارات التي forelimb المقابل إلى آفة المجموعة 6 - OHDA استقبل عشرات أقل بكثير من forelimb المماثل إلى آفة أو الأمامية لمكافحة الفئران ، والتي لم تختلف. من أجل تحديد مكونات الحركة ساهمت في عشرات الفقراء التي حصلت عليها المجموعة 6 - OHDA ، التدابير للموقفوتمت مقارنة المكونات الفردية للدورة التنقل من الأطراف الأمامية المماثل والمقابل للفريق 6 OHDA إلى القيم التي تم الحصول عليها من الفئران السيطرة. اختلف المجموعة 6 - OHDA في الموقف ، وجميع مكونات التنقل التي أدلى بها الطرف المقابل ، ولكن أيا من مكونات الطرف المماثل (ع <0.05).

نوعي وصفي الخلافات في الموقف في السيطرة والجرذان 6 OHDA

فأر في السيطرة ، ويقام في الرأس في وضع أفقي ، ودعم وforelimb أطرافه الخلفية يركب طبل تشكيل قوس الداعمة. الفئران 6 OHDA مشى عادة مع رئيس أسفل مع الأمامية من ضعاف (التي تواجه المشاهد) وضع أقرب معا ، وعلى مستوى اعلى ، على سطح طبلة من حدث لأطرافه المماثل أو الأطراف على مكافحة الجرذان (انظر الفيديو عن السيطرة مع الفئران النتيجة "1" الموقف ، وحيوان الآفة 6 OHDA بنتيجة "0"). عادة ، يمكن أن ينظر إلى خلل في الموقف في لمحة عن الموقف النسبي لرأس فأر.

Forelimb التنقل

في تسلسل التحكم ، يتم رفع forelimb التنقل عن طريق الثناء على الكتف والكوع والرسغ. كما رفع أطرافهم ، هي فضفاضة الأرقام مثنى ، ورفع أطرافهم أعلى بكثير من سطح الأسطوانة. عندما متقدمة على أطرافه ، وتمديده على الكتفين والكوع والرسغ وكما هو وضعها يتم توسيع الأرقام ومفتوحة. بالمقارنة مع الفئران التي تحكم ، والسعة من جميع مكونات الفئران DA - المستنفد إلى الطرف المقابل هو آفة موهنة. أطرافهم النشرات البرميل في وقت لاحق ، رفع أقل ، وأقصر مسافة متقدمة من هو forelimb السيطرة. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يتم رفع أطرافهم ، واستعرضوا الأرقام أكثر من ذلك ، وعندما يتم وضع الطرف ، تمدد أرقام وفتحت أقل من تلك التي تحكم من الفئران. رفع forelimb السيطرة بمجرد أن تصل إلى أعلى الأسطوانة ، وتوخي المرونة في المعصم لرفع مخلب صعودا وإلى الأمام ، ويتم تمديد المعصم مع تقدم الاطراف. ويتم على النقيض من ذلك ، فإن الفئران 6 OHDA في المقابل إلى زيادة caudally forelimb الآفة عن طريق حركة الطبل ، والنشرات وبالتالي في وقت لاحق مع المعصم لا تزال ممتدة. انثناء في المعصم ويبدو أن السلبية وكما يحدث تتم الأرقام إلى الوراء عن طريق حركة الأسطوانة ، وعندما يتم جلب forelimb إلى الأمام ، ليست رفع مخلب والساعد بشكل واضح قبالة سطح البرميل. وforelimb من الفئران مراقبة تمتد إلى الأمام بشكل جيد والأرقام مفتوحة مع تقدم الاطراف. كما يتم وضع الطرف ، يتم وضعها مع حركة صوت تتابعي ، مع 5 أرقام الاتصال على سطح أول أسطوانة ، ثم تعاقب على أرقام 4 ، 3 ، و 2. على النقيض من ذلك ، ورفع أطرافهم من الفئران 6 OHDA ومدد أقل ، ويتم توسيع الأرقام أقل ، وعليهم الاتصال على سطح الاسطوانة بشكل متزامن تقريبا مع "صفعة". شريط فيديو يظهر forelimb حركات التنقل في الحيوانات التي تم السيطرة وسجل ك "1" ، وحركات التنقل في forelimb حيوان الآفة 6 OHDA التي كانت أساسا وسجل "0".

هند أطرافهم التنقل

كانت هناك أيضا ضعف في الأطراف المقابل إلى آفة الخلفيتين من الفئران 6 OHDA. كما أطرافهم مراقبة التحركات الخلفية إلى الوراء ، يبدو لدفع مقابل البرميل تحول وكما يفعل ذلك ، فإن أصابع تدوير الخارج. كما أطرافه قدما ، وتتأرجح على الأقدام إلى الخارج. أطرافهم هند من الفئران 6 OHDA يتحرك الى الوراء مباشرة مع تناوب طبل وإذا كان أي شيء ، وينتقل إلى الداخل قليلا. كما أطرافه قدما ، ويتم القدم إلى الأمام مباشرة. سفح يتأرجح الفئران السيطرة الخارج وكما هي المتقدمة ، وتعقد أصابع أعلى من الكاحل ، وأصابع القدم للتمديد. 5 التنسيب خلال الاتصالات الفأر السيطرة ، وأخمص القدمين وتوزع على سطح الأسطوانة الأولى والوزن عبر أصابع القدمين واليدين. في المقابل ، واستعرضوا أصابع الفأر 6 OHDA خلال تنفيذ ويتم التنسيب دون حركة صوت تتابعي. يتم الإفراج عن أصابع الفأر التحكم في نمط صوت تتابعي عكس ما رفع إصبع القدم أول 5 ورفع اصبع آخر 1. وكان لهذه الحركة في عداد المفقودين في الفئران المصابة 6 OHDA الكاحل بينما حافظت على استعرضوا الموقف خلال حركة حملها. رفعت مرة أخرى الحركات مسبقة من الفئران 6 OHDA وموهن ، مع أطرافهم exorotated أقل وأقل وأقل من ذلك متقدمة من الفئران السيطرة. كما الفئران السيطرة مكان أصابع أقدامهم ، وقدموه ، وفتح ، بحيث إصبع 5 نقاط أفقيا النسبية للجسم الفئران. 5 اصبع الاتصالات الأسطوانة الأولى التي تلت أصابع المتبقية من هذا القبيل أن الفئران دعم ثقلها على نصائح أخمص قدميه. لفأر 6 OHDA ، إلى حد ما أصابع كما استعرضوا يتم القدم إلى الأمام ، وأصابع القدم هي أقل نسبيا من الأفقي إلى الكاحل ، وهناك أقل من أصابع فتح عندما يتم وضع قدمه على طبلة. طول الخطوة هي أيضا أقصر من ذلك إلى حد ما من الفئران السيطرة. من أجل تحديد الاختلافات بين تتمةرول و 6 - OHDA حركات أطرافه الخلفية ، مكونات رفع والإفراج ، وتحمل ، والنهوض ، واعتبرت على نطاق والتنسيب 3 نقاط ، وكذلك الأمامية. وأدلى التدابير التي من سجلات الفيديو يوم آخر الجراحية 20 ، واعتبرت الخطوة الدورات الثلاث لكل الفئران. كانت هناك اختلافات كبيرة المجموعة ، F (1،8) = 47.6 ، P <0.001. وأشارت المتابعة ر اختبارات على مكونات أن جميع عناصر التحكم استقبل عشرات الفئران أعلى بكثير مما فعلت عناصر من الفئران 6 OHDA. شريط فيديو يظهر حركات التنقل في أطرافهم هند حيوان الرقابة التي وسجل ك "1". تم تصنيف أساسا أطرافهم هند حركات التنقل في OHDA - 6 يظهر في شريط الفيديو بنتيجة "0".

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وكان الغرض من هذه الدراسة لبحث ما إذا كان يمكن استخدامها لاختبار مهارة rotorod تنقل القوارض لفحص النوعية من الموقف ، وتصعيد forelimb أطرافهم هند التنقل في الفئران الجهاز العصبي المصاب. للتحليل ، كانت الفئران مع استنفاد DA من جانب واحد والجرذان تحكم الفيديو المسجل من وجهات النظر الأمامية ، الجانبية والخلفية. وأشار مقياس التصنيف للموقف والحركات التي كانت forelimb ضعف مزمن حركات التنقل بعد الجراحة. وأشارت دراسة الحركات أطرافهم في حين أن الفئران DA - المنضب يمكن استخدام أطرافهم في المقابل الآفة للحصول على الدعم ، فإنها تلقى استخدام الحد الأدنى لتحويل الوزن. نتائج هذه الدراسة تشير إلى أن مهمة rotorod ، بالإضافة إلى توفير التدابير الكمية من العاهات الحركية ، يمكن أيضا أن توفر نظرة ثاقبة لالعاهات النوعية.

كانت مهمة rotorod تستخدم بشكل واسع لتقييم حالة المحرك من القوارض. إلى تاريخ هذا الاجراء الرئيسية التي اتخذت من التدابير المهمة هي نقطة النهاية ، واتخاذ تدابير لسرعة / المدة التي حيوان قادر على المشي. شعرنا بأن هناك سمات المهمة التي قد تجعله مثاليا لفحص النوعي للحركات المشي. أولا ، لأن الحيوان لا بد من التوازن والخطوة المهمة ينطوي على قدرا كبيرا من المهارة وبالتالي قد تكشف عن العاهات التي قد لا تكون واضحة في أبسط المهام للتنقل فوق الارض (Schallert وآخرون ، 1992 ؛. أولسون وآخرون ، 1995 ؛. تشانغ وآخرون. ، 1999 ؛ موير وWhishaw1999b ؛ ميتز وآخرون ، 2005). ويتجلى مدى حساسية هذه المهمة ، وأسلوب التحليل الفيديو من وجود عاهات في المراحل الحادة والمزمنة بعد الآفة. الثانية ، والحيوانات لا يلزم أن يكون طعام أو ماء المحرومين لتحفيز السلوك ، على النحو المطلوب لدراسة forelimb المهرة تصل إلى (Miklyaeva وآخرون ، 1994). الثالثة ، فإن المهمة تتطلب الحد الأدنى من التدريب. على سبيل المثال ، كنا قادرين على الفيلم حركات التنقل بأسرع ما وضعت الحيوان في الجهاز. الرابعة ، وذلك لأن هذا الحيوان لا يزال في مكانه أثناء التنقل ، فمن الأسهل للحركات تسجيل الفيديو من مجموعة متنوعة من الزوايا. الخامس ، وطريقة التحليل يسمح تقييم الجوانب النوعية للحركات المشي مع أنظمة تصنيف بسيط. نظم التصويت نتائج موثوق بها حتى في تسلسل تسجيل واحد من حيوان وبالتالي تستغرق وقتا فعالة لالمجرب.

من خلال وضع مقياس التصنيف بسيطة 3 نقاط من الموقف ، وأربعة عناصر من دورة التنقل (بضغط الهواء ، يحمل ، مسبقا ، والمكان) وكان من الممكن تحديد ضعف في الأطراف المقابل إلى آفة من الفئران DA - المنضب في وقت مبكر من يوم واحد بعد الجراحة. يبدو أن ضعف مزمن بسبب انخفاض مماثل في 15 يوما بعد الجراحة ، وبالنظر في التجارب الرسمية لعدد من أشهر بعد الجراحة. وإن كانت مستمدة من التدابير لدينا ما يصل الى خمس دورات التنقل في الفئران ، كان ضعف قوية بما فيه الكفاية ليتم التعرف من دورة واحدة في التنقل سواء الأمامية أو الخلفية أطرافه. كان الانخفاض في استخدام أطرافهم واضحا أيضا في الموقف من الحيوانات بحيث تفتيش بسيط لموقف من هذا الحيوان يمكن أن تكشف عن أنه كان لانخفاض القيمة.

وقد حدد عدد من الدراسات السابقة مصدر ضعف في الأطراف من الحيوانات المصابة 6 OHDA (Miklyaeva وآخرون ، 1995 ؛. موريسي وآخرون ، 1989 ؛. موير وWhishaw ، 1999a ؛ Schallert وآخرون ، 1979). ضعف في الأطراف قادرة على دعم وزن الجسم وردود الفعل المتحالفة المطلوبة للحفاظ على الموقف موجودة. وبالتالي الحيوانات قادرة على الوقوف على أطرافه ، وكانوا الدعامة ضد محاولات تهجيرهم. تستخدم الأطراف لاستعادة الدعم الوضعي ، عند فقدان الدعم. وبالتالي سوف الحيوانات خطوة أو قفزة لاستعادة الدعم عندما يفقدون توازنهم. أثناء المشي ، أو تحول ، في الأطراف المشاركة في التنقل ، ولكن فقط عندما يكون زخم الحيوان يزيح أطرافهم من دورها في دعم وضعي. وهكذا ، خلال تنقل الحيوان الآفة فوق الارض من جانب واحد "يعرج" كما أطرافه ضعاف اللحاق بالركب كما يزيح الحيوان الحركة إلى الأمام في أطرافهم من دعم وضعي. عندما تحول ، ومحاور الحيوانية على أطرافهم الخلفيتين ضعاف المماثل عندما تحول إلى ضعف أطرافهم ، وانها تقع "عندما تحول المقابل إلى ضعف أطرافهم هند لتهجير عليه من دعم عملها. كنا قادرين على مراقبة العاهات متشابهة جدا ، ولكن ليس دعم وزن الوزن تحول ، في المقابل أطرافه إلى آفة من الفئران التي تلقت من جانب واحد 6 OHDA الآفات كما مشى على طبلة. على الرغم من أن تستخدم كل من أطرافه forelimb وهند للحصول على دعم وضعي ، لا يبدو ان الاطراف التي ستستخدم لتحويل الوزن. على سبيل المثال ، تم رفع كلا من forelimb وأطرافهم هند في وقت لاحق من طبل بكثير مما حدث لطرف دون عوائق ، أو أطرافهم من الفئران السيطرة. كانت الحركة إلى الأمام عندما حركة طبلة المشردين أطرافه من دعم وظائفها ، الموهن ، تتحرك فقط المسافة اللازمة لدعم وزن الجسم. لا طيبدو forelimb mpaired ولا أطرافه الخلفية لرفع الجسم حتى بما فيه الكفاية أن زميله في الزوج قد تأرجح واضح لسطح البرميل. أطرافه كما لم تظهر على المشاركة في تحويل وزن الفئران إلى الأمام. على سبيل المثال ، في حين أن الأطراف الخلفية للفئران السيطرة خطف ودفعت ضد طبل لدفع الحيوان إلى الأمام ، إلا أن الفئران بحركات مماثلة مع أطرافهم من ضعاف الخلفيتين.

كنا أيضا قادرة على مراقبة بعض ميزات جديدة للحركات التنقل الجرذان ، وبالتالي ضعف الرواية في الطريقة التي الفئران DA - المنضب انتقل من ضعف أطرافهم. اتصل كل من forelimb وأطرافه الخلفية سطح طبلة مع حركة صوت تتابعي فيها خارج أرقام (5 أرقام) اتصلت على سطح طبلة الأول ، ثم تعاقب على أرقام 4 ، 3 ، و 2. لم forelimb ضعاف وأطرافه الخلفية لا تظهر على نحو مماثل لتحديد وتوقع سطح طبلة ، واتصلت حتى السطح مع حركة النخيل أسفل تملق. وقد وصفت حركة صوت تتابعي مماثلة في forepaw من الفئران لأنها مكان لفهم forepaw الغذائية (Whishaw وغورني ، 1994) ، وأيضا ضعف هذه الحركة في أطرافهم من ضعاف DA - المنضب الفئران (Miklyaeva وآخرون ، 1994 ). وباختصار ، فإن نتائج الدراسة الحالية تشير إلى أن أن rotorod يمكن أن توفر وسيلة مفيدة جدا لدراسة الموقف والتنقل في الدماغ الفئران المصابين. مهمة تحقيق التوازن بين مطالب حركات التنقل والمهرة ، ويتطلب الحد الأدنى من التدريب ، لا مكافأة تحفيز الغذاء ، وسهلة للتسجيل والسينما. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ ضعف في rotorod يمكن تعميمها على حالات الاختبار الأخرى.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

بدعم من المنح المقدمة من المعاهد الكندية للأبحاث الصحية ، والشبكة الكندية السكتة الدماغية ، ومؤسسة التراث ألبرتا للأبحاث الطبية.

References

  1. Chang, J. W., Wachtel, S. R., Young, D., Kang, U. J. Biochemical and anatomical characterization of forepaw adjusting steps in rat models of Parkinson's disease: studies on medial forebrain bundle and striatal lesions. Neuroscience. 88, 617-628 (1999).
  2. Metz, G. A., Tse, A., Ballermann, M., Smith, L. K., Fouad, K. The unilateral 6-OHDA rat model of Parkinson's disease revisited: an electromyographic and behavioural analysis. Eur J Neurosci. 22, 735-744 (2005).
  3. Miklyaeva, E. I., Castaneda, E., Whishaw, I. Q. Skilled reaching deficits in unilateral dopamine-depleted rats: impairments in movement and posture and compensatory adjustments. J Neurosci. 14, 7148-7158 (1994).
  4. Miklyaeva, E. I., Martens, D. J., Whishaw, I. Q. Impairments and compensatory adjustments in spontaneous movement after unilateral dopamine depletion in rats. Brain Res. 68, 23-40 (1995).
  5. Morrissey, T. K., Pellis, S. M., Pellis, V. C., Teitelbaum, P. Seemingly paradoxical jumping in cataleptic haloperidol-treated rats is triggered by postural instability. Behav Brain Res. 35, 195-207 (1989).
  6. Muir, G. D., Whishaw, I. Q. Complete locomotor recovery following corticospinal tract lesions: measurement of ground reaction forces during overground locomotion in rats. Behav Brain Res. 103, 45-53 (1999).
  7. Muir, G. D., Whishaw, I. Q. Ground reaction forces in locomoting hemiparkinsonian rats: a definitive test for impairments and compensations. Exp Brain Res. 126, 307-314 (1999).
  8. M, O. lsson, Nikkhah, G., Bentlage, C., Bjorklund, A. Forelimb akinesia in the rat Parkinson model: differential effects of dopamine agonists and nigral transplants as assessed by a new stepping test. J Neurosci. 15, 3863-3875 (1995).
  9. Schallert, T., DeRyck, M., Whishaw, I. Q., Ramirez, V. D., Teitelbaum, P. Excessive bracing reactions and their control by atropine and LDOPA in an animal analog of Parkinsonism. Exp Neurol. 64, 33-43 (1979).
  10. Schallert, T., Norton, D., Jones, T. A. A clinically relevant unilateral rat model of Parkinsonian akinesia. J Neural Transpl Plasticity. 3, 332-333 (1992).
  11. Whishaw, I. Q., Gorny, B. Arpeggio and fractionated digit movements used in prehension by rats. Behav Brain Res. 60, 15-24 (1994).
  12. Whishaw, I. Q., O'Connor, W. T., Dunnett, S. B. The contributions of motor cortex, nigrostriatal dopamine and caudate-putamen to skilled forelimb use in the rat. Brain. 109, 805-843 (1986).
  13. Whishaw, I. Q., Pellis, S. M., Gorny, B., Kolb, B., Tetzlaff, W. Proximal and distal impairments in rat forelimb use in reaching follow unilateral pyramidal tract lesions. Behav Brain Res. 56, 59-76 (1993).
  14. Whishaw, I. Q., Woodward, N. C., Miklyaeva, E., Pellis, S. M. Analysis of limb use by control rats and unilateral DA-depleted rats in the Montoya staircase test: movements, impairments and compensatory strategies. Behav Brain Res. 89, 167-177 (1997).

Erratum

Formal Correction: Erratum: Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat
Posted by JoVE Editors on 04/01/2012. Citeable Link.

A correction was made to: Use of Rotorod as a Method for the Qualitative Analysis of Walking in Rat. An additional paragraph was added to the discussion, the abstract was modified, and another reference was included.

Additional reference:

15. Whishaw IQ, Li K, Whishaw PA, Gorny B, Metz GA. Distinct forelimb and hind limb stepping impairments in unilateral dopamine-depleted rats: use of the rotorod as a method for the qualitative analysis of skilled walking. J Neurosci Meth 126, 13-23 (2003).

Revised Abstract:

High speed videoanalysis of the details of movement can provide a source of information about qualitative aspects of walking movements. When walking on a rotorod, animals remain in approximately the same place making repetitive movements of stepping. Thus the task provides a rich source of information on the details of foot stepping movements. Subjects were hemi-Parkinson analogue rats, produced by injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the right nigrostriatal bundle to deplete nigrostriatal dopamine (DA). The present report provides a video analysis illustration of animals previously were filmed from frontal, lateral, and posterior views as they walked (15). Rating scales and frame-by-frame replay of the video records of stepping behavior indicated that the hemi-Parkinson rats were chronically impaired in posture and limb use contralateral to the DA-depletion. The contralateral limbs participated less in initiating and sustaining propulsion than the ipsilateral limbs. These deficits secondary to unilateral DA-depletion show that the rotorod provides a use task for the analysis of stepping movements.

Additional Discussion Paragraph:

A more detailed presentation of the present study has been made (Whishaw et al, 2003), but the present study presents the video support describing the stepping movement in the good and affected limbs of unilateral dopamine-depleted rats. For the analysis, rats with unilateral DA depletions and control rats were video recorded from front, lateral and posterior views. A rating scale of posture and forelimb movements indicated that stepping movements were chronically impaired following surgery. Examination of limb movements indicated that whereas the DA-depleted rats could use the limbs contralateral to the lesion for support, they received minimal use for shifting weight. The results of this study indicate that the rotorod task, in addition to providing quantitative measures of motor impairments, can also provide insights into the qualitative impairments.

Original Abstract:

The rotorod test, in which animals walk on a rotating drum, is widely used to assess motor status in laboratory rodents. Performance is measured by the duration that an animal stays up on the drum as a function of drum speed. Here we report that the task provides a rich source of information about qualitative aspects of walking movements. Because movements are performed in a fixed location, they can readily be examined using high-speed video recording methods. The present study was undertaken to examine the potential of the rotorod to reveal qualitative changes in the walking movements of hemi-Parkinson analogue rats, produced by injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the right nigrostriatal bundle to deplete nigrostriatal dopamine (DA). Beginning on the day following surgery and then periodically over the next two months, the rats were filmed from frontal, lateral, and posterior views as they walked on the rotorod. Behavior was analyzed by frame-by-frame replay of the video records. Rating scales of stepping behavior indicated that the hemi-Parkinson rats were chronically impaired in their posture and in the use of the limbs contralateral to the DA-depletion. The contralateral limbs not only displayed postural and movement abnormalities, they participated less in initiating and sustaining propulsion than did the ipsilateral limbs. These findings not only reveal new deficits secondary to unilateral DA-depletion, but also show that the rotorod can provide a robust tool for the qualitative analysis of movement.

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics