कृन्तकों में निष्क्रियता-प्रेरित चाल परिवर्तन की व्यापक समझ
Summary
वर्तमान प्रोटोकॉल एक नकली अप्रयुक्त वातावरण के संपर्क के बाद चूहों की चाल गति परिवर्तन को चित्रित करने के लिए त्रि-आयामी गति ट्रैकिंग /
Abstract
यह सर्वविदित है कि दुरुपयोग तंत्रिका प्रणालियों को प्रभावित करता है और संयुक्त गति बदल जाती है; हालाँकि, कौन से परिणाम इन विशेषताओं को ठीक से प्रदर्शित करते हैं, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है। वर्तमान अध्ययन एक गति विश्लेषण दृष्टिकोण का वर्णन करता है जो वीडियो कैप्चर से त्रि-आयामी (3 डी) पुनर्निर्माण का उपयोग करता है। इस तकनीक का उपयोग करते हुए, चलने के प्रदर्शन के अप्रयुक्त परिवर्तन एक नकली माइक्रोग्रैविटी वातावरण के संपर्क में आने वाले कृन्तकों में उनकी पूंछ से अपने हिंदलिंब को उतारकर देखे गए थे। अनलोडिंग के 2 सप्ताह बाद, चूहे ट्रेडमिल पर चले गए, और उनकी चाल गति को चार चार्ज-युग्मित डिवाइस (सीसीडी) कैमरों के साथ कैप्चर किया गया। छवि प्रसंस्करण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके नियंत्रण विषयों की तुलना में 3 डी गति प्रोफाइल का पुनर्निर्माण किया गया था। पुनर्निर्मित परिणाम उपायों ने विकृत चाल गति के अलग-अलग पहलुओं को सफलतापूर्वक चित्रित किया: घुटने और टखने के जोड़ों का हाइपरएक्सटेंशन और रुख चरण के दौरान कूल्हे के जोड़ों की उच्च स्थिति। गति विश्लेषण कई कारणों से उपयोगी है। सबसे पहले, यह व्यक्तिपरक टिप्पणियों के बजाय मात्रात्मक व्यवहार मूल्यांकन को सक्षम बनाता है (उदाहरण के लिए, कुछ कार्यों में पास / दूसरा, मौलिक डेटासेट प्राप्त होने के बाद विशिष्ट आवश्यकताओं को फिट करने के लिए कई मापदंडों को निकाला जा सकता है। व्यापक अनुप्रयोग के लिए बाधाओं के बावजूद, श्रम तीव्रता और लागत सहित इस पद्धति के नुकसान को व्यापक माप और प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं का निर्धारण करके कम किया जा सकता है।
Introduction
शारीरिक गतिविधि या दुरुपयोग की कमी से लोकोमोटर प्रभावकों की गिरावट होती है, जैसे कि मांसपेशियों की शोष और हड्डी का नुकसान1 और पूरे शरीर का विघटन2. इसके अलावा, हाल ही में यह देखा गया है कि निष्क्रियता न केवल मस्कुलोस्केलेटल घटकों के संरचनात्मक पहलुओं को प्रभावित करती है, बल्कि आंदोलन के गुणात्मक पहलुओं को भी प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, एक नकली माइक्रोग्रैविटी वातावरण के संपर्क में आने वाले चूहों के अंग की स्थिति हस्तक्षेपसमाप्त होने के 1 महीने बाद भी बरकरार जानवरों से अलग थी। फिर भी, निष्क्रियता के कारण गति घाटे पर बहुत कम सूचना दी गई है। इसके अलावा, गिरावट की व्यापक गति विशेषताओं को पूरी तरह से निर्धारित नहीं किया गया है।
वर्तमान प्रोटोकॉल हिंडलिंब अनलोडिंग के अधीन चूहों में दुरुपयोग के माध्यम से उत्पन्न चाल गति घाटे का जिक्र करके गति परिवर्तनों की कल्पना करने के लिए गति परिवर्तन के आवेदन को दर्शाता है और चर्चा करता है।
यह दिखाया गया है कि नकली माइक्रोग्रैविटी वातावरण के बाद चलने में अंगों के हाइपरएक्सटेंशन मनुष्यों5 और जानवरों 4,6,7,8 दोनों में देखे जाते हैं। इसलिए, सार्वभौमिकता के लिए, हमने इस अध्ययन में सामान्य मापदंडों पर ध्यान केंद्रित किया: घुटने और टखने के जोड़ों के कोण और रुख चरण (बीचेंस) के मध्य बिंदु पर मेटाटार्सोफालेंजियल संयुक्त और कूल्हे (लगभग कूल्हे की ऊंचाई के बराबर) के बीच ऊर्ध्वाधर दूरी। इसके अलावा, चर्चा में वीडियो कीनेमेटिक मूल्यांकन के संभावित अनुप्रयोगों का सुझाव दिया जाता है।
तंत्रिका नियंत्रण के कार्यात्मक पहलुओं का आकलन करने के लिए गतिज विश्लेषण की एक श्रृंखला एक प्रभावी उपाय हो सकती है। हालांकि, हालांकि गति विश्लेषण पदचिह्न अवलोकन या कैप्चर किए गए वीडियो 9,10 से कई कैमरा सिस्टम 11,12 पर सरल माप से विकसित किया गया है, सार्वभौमिक तरीकों और मापदंडों को अभी तक स्थापित नहीं किया गया है। इस अध्ययन में विधि व्यापक मापदंडों के साथ इस संयुक्त गति विश्लेषण प्रदान करने का इरादा है।
पिछले काम13 में, हमने व्यापक वीडियो विश्लेषण का उपयोग करके तंत्रिका घाव मॉडल चूहों में चाल परिवर्तन को चित्रित करने की कोशिश की। हालांकि, सामान्य तौर पर, गति विश्लेषण के संभावित परिणाम अक्सर विश्लेषण ढांचे में प्रदान किए गए पूर्व निर्धारित चर तक सीमित होते हैं। इस कारण से, वर्तमान अध्ययन ने आगे विस्तार से बताया कि उपयोगकर्ता-परिभाषित मापदंडों को कैसे शामिल किया जाए जो मोटे तौर पर लागू होते हैं। यदि उचित मापदंडों को लागू किया जाता है तो वीडियो विश्लेषण का उपयोग करके गतिज मूल्यांकन आगे उपयोग का हो सकता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
वातावरण के परिवर्तन से कार्यात्मक पहलुओं और लोकोमोटर सिस्टम26,27 के मस्कुलोस्केलेटल घटकों में उतार-चढ़ाव होता है। सिकुड़ा हुआ संरचनाओं या वातावरण में विपथन कार्यात्मक क्षमताओं ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन को जापान सोसाइटी फॉर द प्रमोशन ऑफ साइंस (जेएसपीएस) काकेन्ही (संख्या 18 एच 03129, 21के19709, 21 एच 03302, 15के 10441) और जापान एजेंसी फॉर मेडिकल रिसर्च एंड डेवलपमेंट (एएमईडी) (नंबर 15 बीके0104037एच0002) द्वारा भाग में समर्थित किया गया था।
Materials
| Adhesive Tape | NICHIBAN CO.,LTD. | SEHA25F | Adhesive tape to secure thread on tails of rats for hindlimb unloading |
| Anesthetic Apparatus for Small Animals | SHINANO MFG CO.,LTD. | SN-487-0T | |
| Auto clicker | N.A. | N.A. | free software available to download to PC (https://www.google.com/search?client=firefox-b-1-d&q=auto+clicker) |
| CCD Camera | Teledyne FLIR LLC | GRAS-03K2C-C | CCD (Charge-Coupled Device) cameras for video capture |
| Cotton Thread | N.A. | N.A. | Thread to hang tails of rats from the ceiling of cage |
| ISOFLURANE Inhalation Solution | Pfizer Japan Inc. | (01)14987114133400 | |
| Joint marker | TOKYO MARUI Co., Ltd | 0.12g BB | 6 mm airsoft pellets that were used as semispherical markers with modification |
| Kine Analyzer | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | Software for analysis |
| Konishi Aron Alpha | TOAGOSEI CO.,LTD. | #31204 | Super glue to attach spherical markers on randmarks of rats |
| Motion Recorder | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | Software for video recording |
| Paint Marker | MITSUBISHI PENCIL CO., LTD | PX-21.13 | Oil based paint marker to mark toes of animals |
| Three-dimensional motion capture apparatus (KinemaTracer for small animals) | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | 3D motion analysis system that consists of four cameras (https://www.kicnet.co.jp/solutions/biosignal/animals/kinematracer-for-animal/ or https://micekc.com/en/) |
| Three-dimensional(3D) Calculator | KISSEI COMTEC CO.,LTD. | N.A. | Software fo marker tracking |
| Treadmill | MUROMACHI KIKAI CO.,LTD | MK-685 | Treadmill equipped with transparent housing, electrical shocker, and speed control unit |
| Wistar Rats (male, 7-week old) | N.A. | N.A. | Commercially available at experimental animal sources |
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