JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Türkçe

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Roman Görevleri kullanılarak tek taraflı Servikal SKY sonra ön ayakları Fonksiyon değerlendirilmesi: Ekstremite Adım münavebe, postural İstikrarsızlık ve Pasta Taşıma

Published: September 16, 2013
doi:
10.3791/50955
, , ,
1Department of Biomedical Engineering,The University of Texas at Austin, 2Department of Psychology,The University of Texas at Austin, 3The J. Crayton Pruitt Family Department of Biomedical Engineering,University of Florida

Summary

Kemirgenlerde servikal spinal kord yaralanması sonrası ön ayakları fonksiyonu değerlendirmek için üç yeni davranış testleri (ön ayakları adım münavebe, postural instabilite testi, makarna işleme testi) tarif edilmiştir.

Abstract

Servikal spinal kord yaralanması (CSCI) düşüklüğü veya üst ekstremite ve el fonksiyon kaybı gibi yıkıcı, nörolojik neden olabilir. Insanlarda omurilik yaralanmalarının çoğunluğu servikal seviyelerde ortaya çıkar. Bu nedenle, servikal yaralanma modelleri geliştirmek ve ilgili ve duyarlı davranış testleri geliştirme büyük önem taşımaktadır. Burada sıçanlarda servikal spinal kord yaralanması sonrası yeni geliştirilmiş bir ön ayakları adım arda test kullanılmasını tarif eder. Postural instabilite testi (PIT), ve bir makarna işleme testi: Ayrıca, spinal kord yaralanması sonrası kullanılan henüz iki davranış testleri açıklar. Her üç davranış testleri yaralanma son derece duyarlı ve kullanımı kolay. Bu nedenle, bu davranış testleri CSCI sonra tedavi stratejileri araştıran vesile olabilir hissediyorum.

Introduction

Servikal spinal kord yaralanması (CSCI) tüm omurilik yaklaşık% 62 (temsil, hastalarda SCI en yaygın şeklidir http://www.spinalcord.uab.edu ). Servikal spinal kord yaralanmaları, üst ekstremite yanı sıra solunum zayıflamasına neden olabilir. CSCI olan hastalarda yeni bir çalışma kol ve / veya elin kısmi veya tam fonksiyon önemli bir öncelik 1 olarak kabul edilir olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, CSCI modelleri ve kolay, hassas ve kullanımı güvenilir ilişkili davranış testleri geliştirilmesi önemli bir hedeftir. Kemirgenlerde 1-17 CSCI sonra ön ayakları fonksiyonunu değerlendirmek için birçok yararlı davranış testleri, ancak bu testlerin çok kullanmak zordur ve özel ekipman gerektiren vardır. Uzun gerektirir makarna işleme testleri diğer gruplar 18,19 tarafından geliştirilmiştir, ancak bu testler hayvanların belirli makarna yeme kafeslerde, filme gerektirirönerdiğimiz yöntem hayvanların kafeslerine yapılabilir iken, eğitim dönemi. Önce tarif makarna testler burada anlatılan testi aksine, ciddi bir analiz zaman ve sık sık pahalı yazılım gerektirir. Bizim yöntemin hedefi geliştirmek ve kullanmak, kullanımı kolay, güvenilir davranışsal testler, ve pahalı ekipman gerektirmeyen etmektir. Özellikle, burada açıklanan ön ayakları adım münavebe testi kronik bir tedavi uygulanmadan önce eşdeğer tedavi grupları oluşturmak için bir araç sağlayarak, araştırmacılar erken yaralanma sonrası lezyon hacmini tahmin etmek için izin verir. (1) ön ayakları adım münavebe, (2) postural instabilite, ve (3) makarna işleme: Bu çalışmada, biz detaylı olarak üç yeni davranış testleri açıklar.

Kullanmak için doğru davranış testleri belirlenmesi zor olabilir. Nitekim, biz kimsenin davranış testi yeterli ön ayakları işleyişini değerlendirmek olduğunu hissediyorum. Bu nedenle, eşek birkaç davranış testleri bir kombinasyonu kullanılarak önermekSKY sonra ess ön ayakları fonksiyonu. Kategorik konuşma, tek bir açık alan lokomotor türü bir görev hayvan normal hareket sırasında kendi ayakları kullanımı değerlendirilir (örneğin, ön ayakları lokomotor ölçek, silindir), ve hayvanlar belirli bir görevi gerçekleştirmek için istenir bir görev spesifik test, kullanmalısınız kendi ayakları kullanımını (örn., makarna yeme, postural istikrarsızlık, kavrama kuvveti, vb) içeren. Burada detaylı olarak tarif davranış testleri ~ bir hafta sonrası lezyon (ön ayakları adım münavebe, postural instabilite, makarna işleme), contralesional ön ayakları (ön ayakları adım münavebe, postural instabilite tek taraflı lezyon etkileri de lezyon şiddetinin belirlenmesi için yararlıdır ) ve ön ayakları ince motor hareketleri (makarna işleme). Şiddeti ve kullanılan lezyonun etkilerini bilmek de uygun davranış testleri dikte edebilirsiniz. Bilek ince motor hareketleri testi kullanılarak, lezyon sonra mümkün değilse o tedbirler ve quantifler ön ayakları pençelerin kullanılması uygun değildir. Örneğin, daha önce tarif edilen pasta kullanım testlerinin birçok basamak bireysel hareketler daha derinlemesine bir görünüm, ancak, bizim yaralanma şiddetine ve konuma sahip bulunan, bu alakasız ve bunun yerine bacak genel yerleşim farklılıklar görülmüştür.

Araştırmacılar birçok davranış testleri yapmak ve sonuçlarına göre gösteri için bunlardan bir örnek kullanmak için cazip olabilir, ancak kullanılan her deneysel model için bir pilot çalışma lezyon için uygun davranış testleri belirlemek için yapılır önerilir. Bu nedenle, kullanıcı istihdam edilecek davranış testlerinden karar vermeden önce belirli bir lezyon türü açığı ve ölçüde tipte en azından biraz önce bilgi sahibi olmaları gerektiğini dikkat etmek önemlidir. Davranışsal performansına dayalı lezyon şiddetini değerlendirirken de tedavi gruplarında tedavi öncesi lezyon şiddetinin eşit dağılımı ile oluşturulmasına izin verirment tatbik edilmektedir.

Protocol

Bütün hayvan prosedürleri Austin Texas Üniversitesi'nde iç IACUC ve Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) kurallar çerçevesinde onaylanan protokoller doğrultusunda yapılmıştır. Bu çalışmada kullanılan hayvanların bir sonsuz Horizon Impactor veya C3/C4 yan Hemiseksiyon modeli ve bu yöntemler, diğer modellere 18 daha geniş biçimde uygulanabilir kullanarak bir C3/C4 yanal ezilme yaralanması vardı. Çalışmanın süresi için biz araştırmacılar yaralanmadan önceki 2 hafta boyunca hayvanların test öneririz, 3 gün yaralanma ve düzenli olarak (örneğin haftada bir). Özellikle üç gün sonrası cerrahide, cerrahi sonrası hayvanlar üzerinde davranış testleri yaparken, bakım hayvanlar ameliyat yeterince kurtarıldı ve davranışsal test prosedürleri hayvanlara ek ağrı ya da strese neden yok verdiğinizi alınmalıdır. Genel olarak, kullanım ve ön test 2-3 hafta önce ameliyat için gerekli olabilir. Bu, test hem de hayvanlar, test yüzeyi üzerinde serbestçe hareket için izin sırasında ele nasıl benzer şekilde bunları işleme göre test ortamı için hayvan rahat elde içerir. Bu tutulan için kullanılan hayvan, bu işleme için hayvan gelmesini doğrudan olmayan hareketleri test yüzeyi üzerinde ve yakın hayvan hareketli yapılabilir elde etmek de önemlidir. Bu hayvanların başında dinlenmek ve test oturumları arasındaki için de önemlidir. , Hayvanların dinlenmek "el arabası" konumunda, bir ön ayakları sadece taşıyan duruşunda bir masa üzerinde hayvan tutun ve ön ayakları yüzeye dokunmak için izin masa üzerine hafifçe hayvan sıçrama. Bu istikrarlı bir yüzey için altlarındaki anlamda hayvanları öğretir ve test başlamadan önce hayvanların rahat olmasını sağlar, çünkü prosedüründe önemli ve gerekli bir adımdır. 1.. Ön ayakları Step-arda Testi Test Özeti,: Her iki ön ayaklar onların ön ayakları kullanımını alternatif olup olmadığını belirlemek için masanın üzerinde temas ile hayvanlar koyun. Adım denemek için onları zorlayarak, ağırlık merkezini kaydırmak onların ileri sıçan taşıyın. Bu test, her bir hayvan ile dört kez tekrar edilir ve alternatif olarak,% 75 ya da daha yüksek bir hayvan gösterir yeteneği, bir alternatör olduğu kabul edilir. Non-alternatör olarak kabul edilir hayvanlar tekrar tekrar aynı ön ayakları ile adım böylece bu, zorunlu bir hareket iştir. Kendi vücut tablodan yaklaşık olarak 90 ° ile "el arabası" konumunda, bir ön ayakları sadece ağırlık taşıyan duruşunda bir masa üzerinde bir hayvan tutun. Hayvan rahat göründüğünde, masa yüzeyi boyunca taşımak için sabırsızlıkla hayvan itin. Belirleyin ve yüzeyi boyunca hareket ederken sıçan vekilleri ön ayakları kullanın ister kaydedebilirsiniz. Not ve hareketini başlattı ve o hayvan alternatif olup olmadığını ayakları kayıtn ön ayakları Adım nöbetleşme Testi Puan Sheet (verilmiştir). Bir taraftan (sağ veya sol) ile hayvan tutarak en az iki kez bu testi tekrarlayın. Diğer yandan da hayvan tutarak en az iki kez daha tekrarlayın. Sıçanlar bu yeteneğini gösterdi eğer arda desen bir gecikmeden sonra kalırsa, adım-münavebe belirlemek için ilk adım sonra 5 saniye bekleyin getirerek tekrar test edilebilir. Skor sayfasında sonuçları ve kayıt edin. Bu test, günlük olarak kullanılabilir ve bu hayvanların bir tekrarlı ölçümler deney için en az bir haftalık test edilmesi önerilir. Not: Bu deney hayvanlarının arda davranışını etkileyebilir beri deneycinin el konumunu alternatif önemlidir. Sağlanan Adım münavebe puan levha pençe konumuna dikkat ve adım sırasında kullanmak için kullanılabilir. Şu anda bizim puanlama sistemine bu verileri dahil olmasına rağmen (biz sadece vargrup bu çalışmada lezyonlu hayvanlar) kullanılan münavebe durum, kullanıcıların kolayca belirli bir projeye bağlı olarak analizinin bir parçası olarak pençe konum verileri içerebilir. 2. Postural İstikrarsızlık Testi Testi Özet: Bu davranış testi için, ancak, her bir ön ayakları ayrı ayrı test edilmelidir, ön ayakları değiştirme testi için benzer bir pozisyonda sıçan tutun. Masa, kayma canlandırıcı veya test sırasında ön ayakları sürükleyerek engellemek için zımpara (No 220) ile kaplanmış olmalıdır. Bu testte, onun dengesini yeniden kazanmak için ön ayakları muayene olması ile bir adım atmak için hayvan için gereken mesafe kaydedilmiş olacaktır. Bir çalışma grubu olan Hayvanlar yaklaşık vücut ağırlığındaki aynı ağırlık, boyut ve yaş olarak büyük farklılıklar, belirli bir hayvan için 19 ağırlık merkezi sağlamak için gerekli olan baz mesafe varyasyonun neden olabilir olmalıdır. Bir Sham grubu olmalıdırdavranış değişiklikleri rejenerasyon veya kurtarma ziyade yaş ve kilo almaya bağlı olduğunu doğrulamak için PIT kullanırken dahildir. Rahat bir duruş, bir masa üzerine bir hayvan tutun ve iki ön ayakları yüzeyine ulaşması izin, hayvan rahatça kendi vücut tablodan yaklaşık olarak 90 ° ile "el arabası" konumunda olmalıdır. Bu, bir daha dik konumda tutmak için hayvan önemli olduğuna dikkat edin. Bu, adım tetiklemek için gerekli daha tutarlı bir mesafe ağırlık merkezi yeniden sağlayacaktır. Hafifçe hayvanın gövde karşı bir ön ayakları dizginlemek ve yukarıdan bakıldığında sıfır hattı ile sıçan burnunu hizalayın. Ileri sıçan taşıyın. Bu yerçekimi ileriye dengesini yeniden kazanmak için adım hayvan uyarıcı hayvanın merkezini kayacak. Iki fare adımlardan sonra burun yeni konumunu kaydedin ve mesafe bir adım tetiklemek için gerektiği gibi, bu iki adımdan ortalamasını kullanın. Her foreli sınayınmb bağımsız 5x, geri 0 konumuna hayvan getiren ve hayvan tutarlı sonuçlar sağlamak için devam etmeden önce deneycinin elinde rahat devam ettiğini doğrulayarak. Sağlanan Postural İstikrarsızlık Testi (PIT) Puan Sac, rekor. Bu test, her gün yapılabilir ve bu hayvan deney süresince haftada en az bir test edilir önerilir. 3. Pasta Taşıma Testi Testi Özet: Bir makarna yiyen oturumu sırasında makarna ve pençe tercihi bir parça yemek için gereken süreyi belirlemek için bu testi kullanın. Bu testte, kuru makarna, 4.0 cm ipliklerini kullanımı (ince spagetti; çap ~ 1,6 mm). Test, her test gününde yaklaşık olarak aynı zamanda uygulanabilir olmalıdır. Bu oluşmaz ancak, gıda çekilme 4-6 saatlik test yapılması tavsiye edilir; Kemirgenler genelde hazırda kuru makarna yiyin. Taban ölçüm testleri arasında önceden 1-2 hafta elde edilmelidiryaralanmaya. Önceki Temel kayıtları, sıçan test hazırlamak için kendi kafes evlerinde makarna aynı tip verilmelidir. Daha sonra, sıçanlar bir test odasında makarna yemek ve makarna yemek için zaman kaydetmenize izin verir. Makarna parçaları ön ayakları kullanımı hali hazırda gözlenebilir test odasının ön yakın yerleştirilmelidir. Her makarna yiyen oturum makarna en az üç adet yemek içermelidir. Makarna yiyen zaman, en az 3 gün boyunca tutarlı ise fareler makarna yemek yeterli kabul edilir. Test odasında sürekli makarna yeme sıçan eğitim aldıktan sonra, kayıt odalarında sıçan yerleştirin. Makarna Taşıma Skor sayfasında görüldüğü gibi, makarna bir parça, kullanılan ön ayakları ve ön ayakları pozisyonları yemek için test odası ve kayıt zaman ön yakın zemine makarna parçalarını yerleştirin. Bu test, günlük yapılabilir, ancak t gibi hayvanların ağırlığını gözlemleyerek ederken haftada bir yapılması tavsiye ediliro hayvanları aşırı besleme değil. Not: Pasta Taşıma Puan levha makarna ve bu çalışmaya dahil verileri benzer pençe kullanımı, yemek zamanı kaydetmek için alan sağlar. Biz de böyle bir pençe pozisyon gibi bir makarna yeme oturumu sırasında pençe ek kullanım ayrıntılarını kaydetmek için alanları dahil ettik.

Representative Results

Biz hayvan geliştirilmiş analiz için tekrarlayan ölçümler tipi deneyde deney boyunca düzenli olarak test edilmesi ve zamanla iyileşme analiz öneririz. Ön ayakları Step-arda Testi Bu test, bu ön ayakları kullanımını alternatif için bir hayvanın kabiliyetini belirlemek üzere tasarlanmıştır. Ön ayakları adım münavebe testi kullanılarak, hayvanların sadece% 50'si 12-16 hafta sonrası yaralanma (Şekil 1A) CSCI 19 sonra kendi ayakların kullanımına alternatif başardık. Daha sonra, ikinci adım için ileri hayvan hareket ettirmeden önce ilk aşamasından sonra hayvan sabit tutarak bir gecikme (5 saniye) sundu. Uzuvlarıyla kullanımını (toplam lezyon grubunun% 25), sırayla değişen edilecek hayvanların yalnızca% 50, 5 saniye gecikme (Şekil 1 B) sonra alternatif başardık. Biz anatomik çalışmalar ile bu bulguları korelasyon ve analiz alternatör significa olduğunu ortayaAyrılan kortikospinal sistem [F (1,1) = 5.56, p <0.05] ve contralesional tarafında 19 sırt kolon [F (1,1) = 19.2, p <0.003] ve ntly büyük bir alan. Bu veriler, ön ayakları adım arda test Lezyonun şiddeti hem de lezyonların unilateralite tahmin olduğunu göstermektedir. Bu test, bir tekrarlı ölçümler analizi ile analiz edilmelidir, nominal kategorik veri neden olabilir. Bu örnekte, gruplar arasındaki farkı göstermek için, bir zaman noktası kullanılan, bir tekrarlanan ölçü değildi. Her hayvan (sırasıyla şiddetli vs orta) yaralanmaları iki gruba hayvanları ayıran bir "alternatör" veya "non-alternatör" olarak kategorize edilecektir. Postural İstikrarsızlık Testi Omurilik lezyonları tek taraflı bozulmuş ve / veya etkilenen uzuv için değil, aynı zamanda non-engelli uzuv sadece değişikliklere neden olabilir. Postural instabilite testi (PIT) daha önce azalan oldubelirlemiş ve Parkinson hastalığı 18 bir kemirgen modelinde hayvanlarda ve CSCI 19 bir kemirgen modelinde kullanılmıştır. Biz CSCI sonra PIT kullanılan ve lezyon durumunun önemli bir etkisi [F (1,1) = 8.17, p <0.01] olduğunu bulundu. Buna ek olarak, ön ayakları deplasman (ağırlık merkezi yeniden mesafe) (sham cerrahi ile hayvanlara kıyasla yaralı hayvanların ipsilesional tarafına (sağ ön) daha büyük olduğu saptandı 8.00 ± 0.10 cm, p <0.0001 karşı 6.00 ± 0.24 cm; Şekil 2 .) Contralesional ayakları üzerinde yer değiştirme mesafesi yapay olarak ameliyat edilmiş hayvanlar (Şekil 2, 4.00 ± 0.10 cm CSCI için, p <0.0001 versus plasebo için 6.00 ± 0.25 cm) ile karşılaştırıldığında lezyonlu hayvanlarda önemli ölçüde daha küçük olmuştur. Bu sonuç, contralesional ön ayakları da contralesional foreli ile karşı tarafa nedeniyle lezyonun değişiklik (yani postural ayar değişikliği neden olduğunu göstermektedir) ağırlık merkezini yeniden mb. Bu testte elde edilen veriler, kantitatif olacak ve deney boyunca gruplarda değişiklikler incelemek için bir tekrarlanan ölçümler için ANOVA kullanılarak analiz edilmelidir. Pasta Taşıma Testi Pasta işleme kuru makarna, bir parça yerken ayakların uzman kullanılmasını test etmek için tasarlanmıştır. Benzer bir deney tek taraflı strok ve Parkinson hastalığı 20,21 hayvan modellerinde ve CSCI sonra 19 ön ayakları yetenekli kullanımı eksiklikler tespit etmek için daha önce kullanılmıştır. Kronik zaman noktalarında yaralanma (12 hafta sonrası yaralanma) sonra, bütün sahte hayvanlar deney süresince her iki patilerini kullanarak makarna yedik. Lezyonlu grubunda, makarna ile bir parça yemek genel zaman kontrol grubu (Şekil 3) 'e benzer olduğu bulunmuştur. Ancak, daha alternatör (hafif yaralanma; 15 üzerinden 10) (ağır yaralı grubunu olmayan alternatör göre kendi ipsilesional ön ayakları kullanmak başardık; 1 7 üzerinden; <strong> Şekil 3). Makarna işleme testi sürekli ve kantitatif (makarna yemek zamanı) ve kategorik (pençe kullanımı) ve uygun analiz edilmelidir hem de veri sağlar. Ön ayakları adım münavebe testi ile ön ayakları fonksiyonu Şekil 1.. Kronik değerlendirme farklı lezyon şiddeti ile hayvanların iki farklı grup ortaya çıkardı. Hayvanlar ileri hem pençeleri kullanarak atlama sırasında davranışlarında bir farklılık gösterdi. Diğerleri üst üste iki contralesional adımları (non-alternatör alarak adım münavebe eksikliği gösterdi oysa; (5 10 üzerinden lezyonlu sıçanlar alternatör), atlama sırasında lezyonlu hayvanlardaki sadece% 50 pençeleri dönüşümlü 5 10 üzerinden lezyonlanan sıçanlar). 5 saniye gecikme ste arasındaki başlandı, daha fazla hayvan birden contralesional adımları atmaya bu eğilimi gösterildips (10 lezyonlanan fareden 8). .. *, Postural instabilite testi (PIT) kullanarak Şekil 2 Kronik ön ayakları davranışsal değerlendirme beklendiği gibi, servikal spinal kord yaralanması (CSCI) ile hayvanlarda ipsilesional ön ayakları 8 cm'lik karşı 6 cm (sham ile hayvanlara oranla önemli ölçüde daha büyük deplasman mesafe vardı p <0.0001). (, * P <0,0001 4 cm olarak 6 cm) ek olarak, ön ayakları contralesional üzerindeki yer değiştirme mesafesi sham ameliyat hayvanlara kıyasla lezyonlu hayvanlarda önemli ölçüde daha küçük olmuştur. Bu lezyonlu hayvanlardaki PIT'i sırasında contralesional ekstremitenin gelişmiş fonksiyonu önerebilir. <strong> Şekil 3. ön ayakları değerlendirme makarna işleme kullanarak ve testi yeme lezyonlanan olmayan alternatör önemli derecede bozulma gösterdi. hayvanlar makarna standart bir parça verildi. Paw kullanımı ve makarna yemek zamanı kaydedildi. Sonuçlar Alternatörlerin sayısının düşük (% 33) sadece sigara alternatör (% 86) ile karşılaştırıldığında (daha şiddetli bozulma gösteren) onların contralesional ön ayakları kullandıklarını belirttiler. Buna ek olarak, her üç gruba (sham, alternatör lezyonlu ve non-alternatörler lezyonlanan) hayvanların makarna (p <0.05) yemek için zaman benzer uzunluğu aldı. büyük rakam görmek için buraya tıklayın .

Discussion

Servikal spinal kord yaralanması (CSCI) hastalarda yıkıcı ve hayat değiştiren yaralanmalara neden olabilir. Nöral substratlar ve terapötik maddelerin plastisite çalışma için kullanılan kemirgenlerde geliştirilen servikal spinal kord yaralanması modelleri vardır. Gelişmekte karşı duyarlı, etkili, tekrarlanabilir ve CSCI önemli bir hedeftir sonra fonksiyonel eksiklikleri ve iyileşmeyi değerlendirmek için davranışsal testler kullanımı kolay. Uzuv münavebe, postural istikrarsızlık ve makarna işleme: Burada ayrıntılı olarak üç tür davranışsal testlerin kullanımını tanımlamak.

Kemirgenlerde omurilik yaralanması, insan nüfusu gibi, heterojen bir yaralanma olduğunu. Çok benzer bir yaralanma davranışsal açıkları çeşitli neden olabilir. Bu nedenle, yaralı hayvanlarda lezyonların şiddetini belirlemek için önemlidir. Biz contralesional tarafı tek taraflı yaralanma (hemiseksiyona veya devam sonra bozuksa uzuv münavebe görev belirlemede çok etkili bir yolu olduğunu bulunduusion tip servikal spinal kord yaralanması 19). Bizim gruptan veri bu uzuv münavebe görevin kullanılması yaralanma sonrası ilk hafta içinde yaralanmanın şiddetini belirlemek olduğunu gösterdi. Buna ek olarak, daha ağır yaralı hayvanlar (non-alternatörler) alternatör (ön ayakları lokomotor ölçeği kullanılarak) ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde farklı kurtarma profili vardı. Bu nedenle, uzuv münavebe görev çalışma, her tedavi grubunda lezyon şiddetinin eşit dağılımı sağlamak vardır kronik tedaviyi kapsamaktadır, özellikle alternatör ve non-alternatör içine yaralı fareler gruplama son derece yararlıdır.

Bu ön ayakları-münavebe testi (örneğin ön ayakları lokomotor ölçeği veya silindir pençe tercihi testi gibi) hayvanların ön ayakları kullanımını inceleyebilirsiniz diğer görevler ile birlikte kullanılması tavsiye edilir. Bu testi uygulanmasını iken deneyci testi kez aynı sayıda gerçekleştirmek zorunludurher el ile (örn. iki sol el ile ve iki kez sağ ile) sıçanların davranışları üzerinde deneyci el konumunun etkisini en aza indirmek için. Hayvan deneycinin elinde rahat, bu test sadece etkilidir; önerilen işleme 2-3 hafta rahatlama göze gerekir. Hayvan rahat kez Dahası, deneyci içi hayvana varyasyonu önlemek için bir el arabası pozisyonda yaklaşık olarak 90 ° hayvan tutmak gerekir.

Hayvanlar bir pençe ile ayrı ayrı adıma edemiyoruz ama bir münavebe görevi gerçekleştirmek mümkün olduğunda ön ayakları-münavebe testi de çapraz-spinal nöral bağlantıları fikir sağlayabilir. Örneğin omurilik uzunluğu boyunca sıçanlar, birçok beyin bölgeleri hem de yerel merkezi desen jeneratörleri (CPG'lerin) gibi hayvanlarda normal dört ayaklı hareket için söz konusudur. Özellikle ön ayakları ritmik hareketi için, servikal spinal segmentleri, C3-C6 22 önemli olduğu düşünülmektedir. Daha önce, tariflezyonlu hayvanlardaki alternatör ve non-alternatör arasında yatak anatomik farklılıklar (C3/C4 yanal bir hemiseksiyona yapıldı) ve non-alternatif hayvanlarda 18 contralesional dorsal kolon ve kortikospinal yollarına daha fazla zarar bulundu. Bu, ön ayakları hareket için, ritmik model üreteci, servikal hemi-segment, her seviyede mevcuttur ve çapraz iplik önleyicisi bağlantıları münavebe 23 sorumlu olduğu düşünülmektedir. Omurilik contralesional daha sağlam ise, ritmik motor çıkışları için ise büyük olasılıkla daha önceki anatomik bulgular da, omurilik contralesional tarafına hasar (örneğin münavebe gibi) ritmik motor çıkışı aksamalara neden olabileceği anlamına gelir normal işlev. Biz kablolarından herhangi contralesional medial ventral kısımları önemli hasar gözlemlemek vermedi ve dolayısıyla bu analizi yapılmadı.

Burada anlatılan postural instabilite testi ver y yararlı bir test bu tek taraflı bir lezyon nedeniyle her iki ön ayakları (ipsi ve contralesional) değişiklikleri algılayabilir çünkü. Bu test, hayvan deneycinin elinde yumuşatılır sadece tatbik edilmesi gerektiğini not etmek önemlidir. Bizim tecrübelerimize göre, bu 2-3 hafta boyunca hayvanların günlük işleme alabilir. Deneyci ve hayvan rahat sonra, bu testin çok hassas olmasına ve her bir ön ayakları için son derece uygun yer değiştirme verileri elde etmek için kullanılabilir. Hayvan gergin ise, deneyci yavaşça hayvan tutabilir ve hayvan rahat ve masa güvenli bir yer olduğunu anlayan kadar masanın üzerine kapalı ve onları aşağı yukarı hareket ettirin. Hayvan rahat sonra, tutarlı sonuçlar için bir el arabası konumda yaklaşık 90 ° hayvanları tutmak önemlidir. Bu test yönetmek için kolay ve basit bir görev ile tazminat ve açığı hakkında bilgi vererek diğer davranışsal testlerin ötesinde bir fikir edinmenizi sağlar.

t "> Fareler kolayca kamera önünde eğitimden sonra kuru makarna yiyin. Bu nedenle, makarna işleme yönetmek için nispeten kolay bir testtir. Bu çalışmada, kayıt ve uzuv kullanımı için verileri kullanarak (sol, sağ ya da her ikisi) ve zaman sadece makarna yemek için. makarna yeme sırasında pençe ayarlamaları da dahil olmak üzere daha detaylı bir analizi, böyle tek taraflı iskemik lezyonlar ve tek taraflı striatal dopamin eksikliği 20,21,24 gibi yaralanmalar ile hayvanlarda daha önce tarif edilmiştir. nedenle, bir daha geliştirmek ve kullanmak mümkündür ., bu ellilik veya her el ile yeteneğini ortaya olabilir makarna yeme testi analizi duyarlı CSCI sonra biz, puanlama kağıda pençe pozisyonu dahil Ayrıca, her pençe kavrama belirterek vardır;. bazı hayvanlar bir tarafında kendi patisini dinlenmek hayvanlar makarna yemek için kararsız iseniz makarna, bir destek olarak belki bunu kullanarak yerine, yemek sırasında kavrama makarna., bir gıda yoksunluk adım test öncesinde protokole tanıttı olabilir.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

(: SAG için 2011112479 Grant #) Biz Misyon Bağlan, sürelerin Vakfı (CES ve ZZK), Craig Neilsen Vakfı (CES) ve NSF Yüksek Lisans Araştırma Bursu bir projeye fon kabul etmek istiyorum.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Sand paper 3M 5097 3M Gold Fre-Cut Sandpaper was used.
Any 220-grit sandpaper would work well
Dry Pasta Skinner Skinner Thin Spaghetti was used. It is available at Walmart
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Anderson, K. D., Abdul, M., Steward, O. Quantitative assessment of deficits and recovery of forelimb motor function after cervical spinal cord injury in mice. Exp Neurol. 190, 184-191 (2004).
  2. Anderson, K. D., Gunawan, A., Steward, O. Quantitative assessment of forelimb motor function after cervical spinal cord injury in rats: relationship to the corticospinal tract. Exp Neurol. 194, 161-174 (2005).
  3. Anderson, K. D., Gunawan, A., Steward, O. Spinal pathways involved in the control of forelimb motor function in rats. Exp Neurol. 206, 318-331 (2007).
  4. Anderson, K. D., et al. Forelimb locomotor assessment scale (FLAS): novel assessment of forelimb dysfunction after cervical spinal cord injury. Exp Neurol. 220, 23-33 (2009).
  5. Ballermann, M., Metz, G. A., McKenna, J. E., Klassen, F., Whishaw, I. Q. The pasta matrix reaching task: a simple test for measuring skilled reaching distance, direction, and dexterity in rats. J Neurosci Methods. 106, 39-45 (2001).
  6. Cao, Y., et al. Nogo-66 receptor antagonist peptide (NEP1-40) administration promotes functional recovery and axonal growth after lateral funiculus injury in the adult rat. Neurorehabil Neural Repair. 22, 262-278 (2008).
  7. Dai, H., et al. Delayed rehabilitation with task-specific therapies improves forelimb function after a cervical spinal cord injury. Restorative Neurology and Neurosciencel. 29, 91-103 (2011).
  8. Dai, H., et al. Activity-based therapies to promote forelimb use after a cervical spinal cord injury. J Neurotrauma. 26, 1719-1732 (2009).
  9. Gensel, J. C., et al. Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats. J Neurotrauma. 23, 36-54 (2006).
  10. Gharbawie, O. A., Whishaw, P. A., Whishaw, I. Q. The topography of three-dimensional exploration: a new quantification of vertical and horizontal exploration, postural support, and exploratory bouts in the cylinder test. Behav Brain Res. 151, 125-135 (2004).
  11. Kim, D., et al. Transplantation of genetically modified fibroblasts expressing BDNF in adult rats with a subtotal hemisection improves specific motor and sensory functions. Neurorehabil Neural Repair. 15, 141-150 (2001).
  12. Liu, Y., et al. Transplants of fibroblasts genetically modified to express BDNF promote regeneration of adult rat rubrospinal axons and recovery of forelimb function. J Neurosci. 19, 4370-4387 (1999).
  13. Metz, G. A., Whishaw, I. Q. Cortical and subcortical lesions impair skilled walking in the ladder rung walking test: a new task to evaluate fore- and hindlimb stepping, placing, and co-ordination. J Neurosci Methods. 115, 169-179 (2002).
  14. Montoya, C. P., Campbell-Hope, L. J., Pemberton, K. D., Dunnett, S. B. The “staircase test”: a measure of independent forelimb reaching and grasping abilities in rats. J Neurosci Methods. 36, 219-228 (1991).
  15. Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury. Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).
  16. Schallert, T., et al. Tactile extinction: distinguishing between sensorimotor and motor asymmetries in rats with unilateral nigrostriatal damage. Pharmacol Biochem Behav. 16, 455-462 (1982).
  17. Schrimsher, G. W., Reier, P. J. Forelimb motor performance following cervical spinal cord contusion injury in the rat. Exp Neurol. 117, 287-298 (1992).
  18. Woodlee, M. T., Kane, J. R., Chang, J., Cormack, L. K., Schallert, T. Enhanced function in the good forelimb of hemi-parkinson rats: compensatory adaptation for contralateral postural instability?. Exp Neurol. 211, 511-517 (2008).
  19. Khaing, Z. Z., et al. Assessing forelimb function after unilateral cervical spinal cord injury: novel forelimb tasks predict lesion severity and recovery. J Neurotrauma. 29, 488-498 (2012).
  20. Allred, R. P., et al. The vermicelli handling test: a simple quantitative measure of dexterous forepaw function in rats. J Neurosci Methods. 170, 229-244 (2008).
  21. Tennant, K. A., et al. The vermicelli and capellini handling tests: simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice. J Vis Exp. , e2076 (2010).
  22. Ballion, B., Morin, D., Viala, D. Forelimb locomotor generators and quadrupedal locomotion in the neonatal rat. The European journal of neuroscience. 14, 1727-1738 (2001).
  23. Ho, S. M. Rhythmic motor activity and interlimb co-ordination in the developing pouch young of a wallaby (Macropus eugenii. The Journal of physiology. 501 (Pt 3), 623-636 (1997).
  24. Whishaw, I. Q., Coles, B. L. Varieties of paw and digit movement during spontaneous food handling in rats: postures, bimanual coordination, preferences, and the effect of forelimb cortex lesions. Behav Brain Res. 77, 135-148 (1996).

Tags

Cervical Spinal Cord InjuryForelimb FunctionStep-alternation TestPostural Instability TestPasta Handling TestBehavioral AssessmentUpper Limb ImpairmentNeurological Deficits

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Khaing, Z. Z., Geissler, S. A., Schallert, T., Schmidt, C. E. Assessing Forelimb Function after Unilateral Cervical SCI using Novel Tasks: Limb Step-alternation, Postural Instability and Pasta Handling. J. Vis. Exp. (79), e50955, doi:10.3791/50955 (2013).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image