Özet

Évaluation multifactorielle du comportement moteur chez les rats après une blessure unilatérale d’écrasement du nerf sciatique

Published: July 31, 2021
doi:

Özet

Nous fournissons un protocole pour l’évaluation du comportement de moteur par l’intermédiaire d’une batterie comportementale d’essai chez les rats après des dommages d’écrasement de nerf sciatique.

Abstract

L’induction d’une lésion nerveuse périphérique est une méthode largement utilisée en neurosciences pour l’évaluation des mécanismes de réparation et de douleur, entre autres. En outre, dans le domaine de recherche des troubles du mouvement, des dommages sciatiques d’écrasement ont été employés pour déclencher un phénotype dystonia-like dans les modèles génétiquement prédisposés de rongeur dYT-TOR1A de dystonia. Pour obtenir des résultats cohérents, reproductibles et comparables après une blessure d’écrasement de nerf sciatique, une méthode normalisée pour induire l’écrasement de nerf est essentielle, en plus d’une caractérisation phénotypique normalisée. Une attention particulière doit être accordée non seulement à l’assortiment spécifique de tests comportementaux, mais également aux exigences techniques, à l’exécution correcte et à l’analyse des données consécutives. Ce protocole décrit en détail comment exécuter une blessure d’écrasement de nerf sciatique et fournit une batterie comportementale d’essai pour l’évaluation des déficits de moteur chez les rats qui inclut l’essai en plein champ, l’analyse de démarche de CatWalk XT, la tâche de marche de faisceau, et la tâche de marche d’échelon d’échelle.

Introduction

Les rongeurs sont d’excellents organismes modèles pour approfondir la compréhension des maladies humaines1,2 en testant des hypothèses à plusieurs niveaux biologiques. Un niveau biologique fondamental pour la caractérisation des modèles de rongeurs est le niveau de phénotype, mesuré par des évaluations comportementales. En fonction du modèle animal et de la question de recherche scientifique, la sélection d’une batterie de test comportemental puissante et fiable est essentielle pour couvrir un large éventail d’aspects comportementaux tels que pour les modèles animaux de la maladie de Parkinson et de la dystonie3,4,5,6.

Le nerf sciatique est le plus grand nerf du corps humain avec des fibres motrices et sensorielles. Les blessures du nerf sciatique peuvent résulter facilement d’une variété d’événements tels que les accidents de la circulation et les chirurgies7,8. Par conséquent, les activités de recherche utilisant des modèles de rongeurs présentant des lésions du nerf sciatique sont d’une valeur translationnellement pertinente. Même si l’aspect translationnel de la régénération nerveuse du rat à l’homme doit être considéré de manière critique9,la lésion d’écrasement du nerf sciatique (axonotmesis) dans les modèles de rongeurs est une méthode couramment utilisée pour analyser les processus de dégénérescence et de régénération des nerfs périphériques10,11. En cas de blessure par écrasement, le nerf n’est pas complètement transecté. Il endommage l’axone, entraînant un bloc de conduction directement après une blessure par écrasement suivie de processus de régénération 4,12,13.

D’ailleurs, dans la recherche de dystonia, la blessure unilatérale d’écrasement de nerf sciatique est une méthode établie pour déclencher des mouvements dystonia-comme (DLM) dans les modèles génétiquement prédisposés de rongeur de dystonia, qui ne montrent pas DLM en soi4,14. On suppose que le traumatisme nerveux périphérique perturbe l’intégration sensorimotrice en affectant les fibres nerveuses sciatiques, qui sont responsables des fonctions motrices et sensorielles15.

Nous fournissons ici une description détaillée pour une blessure normalisée d’écrasement du nerf sciatique et une batterie d’évaluations de comportement moteur qui se compose de l’essai en plein champ (OFT), de l’analyse de démarche de CatWalk XT, de la tâche de marche de faisceau et de la tâche de marche d’échelon d’échelle chez les rats naïfs de type sauvage (poids) (n = 8-9) et les rats de poids cinq semaines après la blessure unilatérale d’écrasement de nerf sciatique (n = 10). L’OFT fournit des informations sur l’activité locomotrice générale, tandis qu’une analyse détaillée de la démarche est réalisée par le système automatisé d’analyse de la démarche CatWalk XT. La tâche de marche du faisceau est utilisée pour évaluer la coordination motrice en évaluant le temps de traversée du faisceau et le nombre d’erreurs de placement du pied. Pour l’analyse de la performance de la démarche, la tâche de marche de l’échelon d’échelle donne des informations sur le placement du pied ou de la patte et les erreurs sur un appareil d’échelon d’échelle horizontal avec un motif d’échelon constant mais irrégulier.

Protocol

Toutes les expérimentations animales ont été approuvées par les autorités locales de la Regierung von Unterfranken (Wurtzbourg, Allemagne) et réalisées conformément aux directives internationales, nationales et/ou institutionnelles applicables pour le soin et l’utilisation des animaux. 1. Blessure par écrasement du nerf sciatique REMARQUE: Maintenir un environnement stérile pendant toute la procédure chirurgicale. Configurez la table de chirurgie avec l’équipement nécessaire. Anesthésier profondément le rat dans une armoire fermée avec de l’isoflurane 3,0% dansO2 (2 L/min). Retirez le rat de l’armoire. Rasez une vaste zone de l’arrière-train droit. Placer le rat dans le masque d’anesthésie et poursuivre l’anesthésie profonde avec de l’isoflurane 2,0% dansO2 (2 L/min). Contrôler la profondeur de l’anesthésie en pinçant la singale interdigitale des pattes postérieures. L’absence de réflexes de sevrage indique une anesthésie adéquate. Fixez le torse et les deux pattes postérieures du rat avec du ruban adhésif. Placez les deux pattes postérieures dans une position symétrique et tendue en tournant la patte à plat sur la table de chirurgie. Appliquez une pommade ophtalmique sur les yeux pour prévenir la sécheresse oculaire. Désinfectez la peau de la zone rasée avec un antiseptique. Recherchez l’encoche sciatique de l’ilium. Faites une incision de la peau de l’encoche sciatique dans la direction de la patte avec un scalpel. L’incision cutanée doit être aussi petite que possible (environ 1 à 2 cm). Si les pattes postérieures sont fixées et que l’incision cutanée est effectuée correctement, on peut voir une cavité dans le plan fascial entre le muscle fessier maximus et le muscle biceps femoris qui ressemble à une « ligne blanche ». Insérez une pince hémostatique super-fine fermée (n ° 5) dans la cavité et étalez la pince. Le plan fascial doit s’ouvrir sans blesser aucun tissu musculaire. Placez les rétracteurs de l’élastique sous les muscles, pour garder l’incision de la peau ouverte. Retirez délicatement les tissus et les vaisseaux sanguins environnants du nerf sciatique jusqu’à ce que le nerf soit complètement exposé. Il est important de ne pas étirer ou tirer le nerf pendant toute la procédure. Écraser le nerf sciatique avec une pince non dentelée (hémostatique ultra-fine) avec une pression constante et reproductible. Pour cela, ouvrez la pince, placez le nerf sur la mâchoire inférieure de la pince et fermez la pince en la verrouillant dans la première position pendant trois fois dix secondes. La position de l’écrasement du nerf sciatique est située près de l’encoche sciatique, proximale au site de division du faisceau principal du nerf sciatique. Après la blessure par écrasement, rouvrez soigneusement la pince. Le site d’écrasement du nerf sciatique semble translucide. Retirez les rétracteurs de l’élastique. Fermez l’incision plan fasciale avec la suture 4-0 résorbable. Fermez l’incision de la peau avec des agrafes de peau du corps. Appliquez Rimadyl conformément aux directives GV-SOLAS (5 mg/kg de poids corporel, injection sous-cutanée) pour soulager la douleur postopératoire toutes les 24 heures après la chirurgie pendant deux jours. Retirez le rat de la configuration chirurgicale. Placez le rat dans une cage propre sans litière sur une plaque chauffante (37 °C) jusqu’à ce qu’il soit éveillé. Déplacez le rat dans leur cage propre. Enlever les agrafes de la peau du corps quatre à six jours après la chirurgie. 2. Test en plein champ (OFT) REMARQUE: L’activité locomotrice ainsi que l’activité comportementale peuvent être analysées par l’OFT. coup monté Configurez l’OFT(Figure 1A)dans un environnement sombre et calme. Il se compose du système de suivi vidéo automatisé EthoVision XT (ordinateur, logiciel avec licence) et d’une arène mesurant 58,5 cm (longueur) x 58,5 cm (largeur) x 45 cm (hauteur) avec une surface noire résistante aux rayures et nettoyable. La surface noire est importante pour augmenter le contraste lors du suivi des animaux blancs. évaluation Placez l’arène et la caméra dans la bonne position. Ajustez la caméra que toute la boîte de champ ouvert avec la meilleure résolution est enregistrée. Effectuez l’expérience dans un environnement sombre. Si la lumière est nécessaire pour la configuration, utilisez une lumière petite et diffuse pour éviter les taches lumineuses, les reflets et les nuances dans l’arène. Assurer des conditions de lumière égales en mesurant l’éclairement avec un luxmètre dans différentes zones de l’arène. Configurez le logiciel EthoVision XT. Les paramètres les plus importants sont répertoriés ci-dessous. Dans les paramètres d’expérience, choisissez Suivi en direct pour la source vidéo et détection du point central pour les entités suivies. Validez la taille de l’arène dans les paramètres de l’arène. Définissez la condition de début pour l’acquisition de données sur trois secondes après que le rat a été placé au milieu de l’arène et la durée d’exécution totale à cinq minutes dans les paramètres de contrôle d’essai. Choisissez Soustraction statique pour la méthode dans paramètres de détection. Cochez la case Enregistrer la vidéo pour la méthode dans les paramètres d’acquisition. Placez doucement le rat au milieu de l’arène d’essai (Figure 1B). Appuyez sur le bouton Démarrer la version d’évaluation dans Contrôle d’acquisition pour démarrer l’enregistrement. Pendant l’enregistrement, restez à l’écart de la configuration OFT afin d’éviter de distraire le rat. Après chaque essai, retirez doucement le rat de l’arène d’essai et nettoyez la configuration avec de l’acide acétique à 0,1% pour éviter la distraction par l’odeur du rat précédemment enregistré. Analyse des données Pour l’analyse des données de l’OFT avec le logiciel EthoVision XT, accédez à la section Analyse dans la barre latérale gauche et choisissez Visualisation de la piste sous l’onglet Résultats (Figure 1C). Ensuite, exportez les paramètres nécessaires vers Excel. Dans le logiciel, choisissez un certain nombre de variables de différentes catégories pour l’analyse des données. Les variables importantes pour cet objectif scientifique spécifique sont la « distance déplacée » et la « vitesse » dans la catégorie « distance et temps ». Effectuer une analyse statistique des paramètres sélectionnés (Figure 1D). 3. Analyse de la démarche catwalk XT REMARQUE: Une analyse de la démarche via le système CatWalk XT peut aider à évaluer de nombreux paramètres différents concernant les empreintes, la position et la démarche des modèles animaux. Une passerelle en verre est éclairée par une lumière verte et la lumière diffusée par les empreintes de pas des animaux est capturée avec une caméra vidéo à grande vitesse, située sous la passerelle. Les signaux peuvent être analysés avec le logiciel CatWalk XT. coup monté Pour l’analyse de la démarche avec le CatWalk XT, utilisez le système CatWalk et le logiciel correspondant (ordinateur, logiciel avec licence) (Figure 2A). Effectuez l’expérience dans des conditions sombres, car l’acquisition de données dépend de l’éclairage de la passerelle du système CatWalk avec une lumière LED verte. Pour faciliter la procédure expérimentale dans des conditions sombres, illuminez la salle expérimentale avec une lumière rouge. Utiliser une passerelle définie qui mesure 65 cm de longueur et 7 cm de largeur; cependant, la taille de la passerelle dépend de la taille des rats. Configurez la passerelle aussi grande que possible pour enregistrer autant d’empreintes que possible pour chaque patte. Capturez un nombre minimum de trois empreintes par patte pour chaque course. Lors de la définition de la longueur de la passerelle, tenez compte du corps et de la queue du rat, car le signal de départ ou d’arrêt peut ne pas être détecté correctement et les pistes peuvent ne pas être classées comme conformes, si le corps ou la queue entre ou reste sur la passerelle définie avant ou après la fin de la course. formationREMARQUE: L’entraînement des rats pour le système CatWalk est nécessaire pour habituer les animaux à la configuration et leur permettre d’apprendre à traverser la passerelle sans aucune interruption. Une formation adéquate offre les avantages de gagner du temps lors de l’évaluation expérimentale et d’obtenir de meilleurs résultats. Le démarrage de l’acquisition de données du système CatWalk pendant les séances d’entraînement permet aux rats de s’habituer aux conditions d’évaluation (bruit/ lumière).Commencez à configurer le système CatWalk. Nettoyez la passerelle en verre avec de l’eau distillée et un chiffon doux non pelucheux. Au début et à la fin de l’expérience, ou entre les deux si la passerelle en verre est sale, utilisez un liquide nettoyant le verre et un chiffon doux non pelucheux pour nettoyer la passerelle en verre. Après l’utilisation d’un liquide de nettoyage en verre, nettoyez la passerelle de tout résidu du liquide pour éviter qu’il ne distrait l’animal. Choisissez les paramètres expérimentaux. Un paramètre important est Run Criteria. Définissez les valeurs appropriées pour Durée minimale d’exécution, Durée maximale d’exécutionet Nombre minimal d’exécutions conformes à acquérir, qui sont spécifiques à chaque projet de recherche. Cochez la case Utiliser la variation de vitesse maximale autorisée et définissez la valeur. Les critères run peuvent être ignorés pendant les quatre à cinq premiers jours d’entraînement. Placez la caméra en position et ajustez la mise au point. Trouvez la position optimale de la caméra pour obtenir une longueur appropriée de la passerelle et la meilleure résolution des pattes enregistrées simultanément. Étiquetez la position de la caméra sur le système CatWalk pour assurer un placement identique de la caméra entre les enregistrements. Configurez les paramètres de détection à l’aide de la détection automatique pour une nouvelle expérience. Assurez-vous que toutes les empreintes peuvent être détectées avec un bruit de fond minimal. Si nécessaire, optimisez manuellement les paramètres de détection et modifiez le seuil d’intensité verte. Utilisez les mêmes paramètres de détection pour l’ensemble de l’expérience. Configurez les murs de couloir du système CatWalk. Les murs du couloir doivent être aussi proches que possible du rat. Assurez-vous que les murs du couloir restent parallèles à la passerelle. Définissez la longueur de la passerelle : cliquez sur l’icône Définir la passerelle. Ajustez la taille du rectangle blanc en longueur et en largeur, en fonction du projet de recherche spécifique. Cliquez sur OK. Calibrer la passerelle : cliquez sur l’icône Calibrer la passerelle. Placer une feuille d’étalonnage rectangulaire de 20 x 10 cm au milieu de la passerelle. Adaptez la taille du rectangle blanc à la feuille d’étalonnage. Cliquez sur OK. Ensuite, prenez une image d’arrière-plan: Vérifiez à l’avance que la passerelle est propre et vide. Cliquez sur le bouton Aligner l’arrière-plan pour générer une image d’arrière-plan. Entraînez les animaux pendant au moins huit jours avant de commencer l’expérience proprement dite. La formation sur des jours successifs est recommandée. Jour 1 de l’entraînement: Pour que les rats s’habituent au système CatWalk, permettez à l’animal d’explorer librement la passerelle et la boîte à buts. Laissez les rats s’entraîner à traverser la passerelle et entrez dans la boîte à buts. Ramassez le rat à la fin de la passerelle ou dans la boîte de but et ramenez le rat au point de départ de la passerelle. Cinq essais sont recommandés pour le premier jour d’entraînement sans qu’il soit nécessaire de se conformer aux paramètres expérimentaux. Jour 2 de l’entraînement: Les rats peuvent explorer librement la passerelle et la boîte à buts. Cinq essais sont recommandés sans conformité aux paramètres expérimentaux. Jour 3 de l’entraînement: Huit courses sont recommandées sans conformité aux paramètres expérimentaux. Jour 4 de l’entraînement: Dix courses sont recommandées sans conformité aux paramètres expérimentaux. Jour 5 de l’entraînement: Dix courses sont recommandées. Les paramètres expérimentaux doivent être gardés à l’esprit. Motiver les rats à traverser la passerelle sans aucune interruption. Jour 6 de l’entraînement: Dix courses sont recommandées. Les paramètres expérimentaux doivent être gardés à l’esprit. Motiver les rats à traverser la passerelle sans aucune interruption. Jour 7 de l’entraînement: Dix courses sont recommandées. Un minimum de trois essais conformes doit être réalisé. Ajoutez plus de courses pour les animaux, s’ils n’ont pas pu atteindre cet objectif. Jour 8 de l’entraînement: Dix courses sont recommandées. Un minimum de trois essais conformes doit être réalisé. Ajoutez plus de courses pour les animaux, s’ils n’ont pas pu atteindre cet objectif. évaluation Selon les critères d’exécution définis, effectuez trois essais conformes par rat pour l’analyse des données. Pour l’évaluation, veuillez suivre les étapes 3.2.1. – 3.2.1.8. tel que décrit dans la section sur la formation. Même si le rat atteint trois essais conformes au cours des trois premiers essais, effectuez un minimum de six essais par séance/par semaine à des fins d’entraînement. Effectuez au moins une séance (d’entraînement) avec six courses par semaine pour un modèle de démarche stable pour les expériences avec plusieurs points de temps. Les paramètres expérimentaux et de détection restent cohérents pour l’ensemble de l’expérience. Analyse des données Pour l’analyse des données, évaluez uniquement les exécutions conformes. Supprimez les exécutions non conformes. Vérifiez le seuil d’intensité verte et augmentez ou diminuez le seuil d’intensité verte avant de classification des empreintes de pattes si nécessaire. Le seuil d’intensité verte doit être uniforme pour tous les animaux et toutes les pistes. Classez automatiquement les empreintes de pattes avec le logiciel CatWalk XT (Figure 2B). Examinez manuellement les étiquettes d’impression des pattes. Corrigez les mauvaises étiquettes d’impression de pattes, ajoutez des étiquettes d’empreintes de pattes non détectées et supprimez manuellement le bruit et les mauvaises étiquettes. Déplacez la vidéo vers une position, qui doit être examinée manuellement. Pour corriger les impressions de pattes étiquetées incorrectes, sélectionnez le rectangle de l’empreinte de patte spécifique, cliquez sur Réinitialiser, sélectionnez à nouveau le même rectangle et attribuez l’étiquette correcte dans la liste. Pour étiqueter les empreintes de pattes non détectées, dessinez un rectangle autour de la patte non détectée, cliquez sur Ajouter une impression, sélectionnez le nouveau rectangle généré et attribuez l’étiquette correcte dans la liste. Si le logiciel étiqueté nez ou corps imprime automatiquement, sélectionnez le rectangle de l’étiquette spécifique, puis cliquez sur Supprimer l’impression. Passez en revue les résultats numériques. Les résultats numériques sont affichés dans une feuille Excel, montrant un certain nombre de paramètres de base. Choisissez des paramètres spécifiques prédéfinis, en fonction de l’intérêt de la recherche et effectuez une analyse statistique comme d’habitude (Figure 2D). Pour plus d’informations sur chaque empreinte, classez les orteils des pattes postérieures. Cette analyse nécessite le module Mesures d’empreinte interactives. Adaptez le seuil d’intensité verte pour l’analyse interactive des mesures d’empreinte si nécessaire. Le seuil d’intensité verte doit être uniforme pour tous les animaux et toutes les pistes. Définissez manuellement les marqueurs de l’analyse d’emprise. Analysez chaque empreinte de patte postérieure dans les trois séries conformes. Tracez une ligne du centre du premier oteil au centre du cinquième oteil pour mesurer la « propagation des cteils ». Tracez une ligne du centre du deuxième oteil au centre du quatrième oteil pour mesurer la « propagation intermédiaire des toes ». Tracez une ligne du centre du troisième orteil jusqu’au talon de la patte postérieure pour mesurer la « longueur d’impression manuelle »(Figure 2C). Passez en revue les résultats numériques des « Mesures interactives d’empreinte » affichés dans une feuille séparée. Sélectionnez les paramètres spécifiques des « mesures d’empreinte interactives » et effectuez une analyse statistique comme d’habitude(Figure 2E). 4. Tâche de marche de faisceau REMARQUE: Les déficits de démarche peuvent être déterminés par la tâche de marche de faisceau. L’accent de la tâche de marche du faisceau dans ce sujet de recherche spécifique sera l’analyse de la coordination motrice, définie comme la capacité de coordonner l’activation musculaire à partir de plusieurs parties du corps, et non l’évaluation de l’équilibre moteur, définie comme la capacité de contrôle postural pendant les mouvements du corps. coup monté Pour la tâche de marche du faisceau, utilisez un faisceau, une entretoise, une table, un arrière-plan uniforme et un caméscope(Figure 3A). Utilisez une poutre en bois de 90 cm de longueur, 1,7 cm de largeur et 2 cm de hauteur. Une plate-forme de 20,5 cm de longueur, 15 cm de largeur et 2 cm de hauteur aux deux extrémités de la poutre est recommandée. Utilisez le même matériau pour les plates-formes et la poutre, évitez les barrières entre les plates-formes et la poutre. Faire en avoir au moins 44 cm pour que la distance entre la poutre et la table soit d’au moins 44 cm. Un environnement familier tel qu’une cage d’accueil motive les rats à traverser la poutre, qui peut être placée à l’extrémité de la plate-forme de poutre. formation Configurez la poutre avec entretoise et cage d’accueil sur la table. Entraînez les animaux pendant sept jours. La formation sur des jours successifs est recommandée. Jour 1 de la formation Placez tous les rats d’une cage d’accueil sur la plate-forme de départ de la poutre. Laissez les rats explorer l’environnement (plate-forme / faisceau). Tenez soigneusement un rat par la queue et conduisez le rat à la poutre en poussant doucement le rat sur la poutre. Aider le rat à traverser la poutre en le maintenant par la queue pendant au moins deux courses. Laissez le rat traverser la poutre pendant trois autres courses sans assistance. Observez le rat et fournissez de l’aide si nécessaire. Si le rat ne parvient pas à traverser la poutre, interceptez la chute afin d’éviter les blessures et le développement de la peur de traverser la poutre. Continuez avec cette procédure pour tous les rats.REMARQUE: Parfois, les rats se suivent pour traverser le faisceau, auquel cas aucune assistance n’est nécessaire. Cependant, il est important d’observer les rats, d’intercepter les chutes et de fournir une assistance si nécessaire. Jour 2 de la formation Placez tous les rats d’une cage d’accueil sur la plate-forme de départ de la poutre. Laissez les rats traverser le faisceau six fois. Si nécessaire, fournir de l’aide et intercepter les chutes. Jour 3 de la formation Placez un rat sur la plate-forme de départ de la poutre. Laissez le rat traverser la poutre six fois. Si nécessaire, fournir de l’aide et intercepter les chutes. Jour 4-7 de la formation Placez un rat sur la plate-forme de départ de la poutre. Laissez le rat traverser la poutre dix fois. Si nécessaire, fournir de l’aide et intercepter les chutes. À la fin de l’entraînement, le rat doit traverser la poutre sans interruption pendant au moins trois courses. Il est permis de pousser doucement le rat sur la plate-forme de démarrage pour déclencher l’initiation du mouvement. évaluation Configurez la poutre avec entretoise et cage d’accueil sur la table. Placez le caméscope en position, aligné parallèlement au faisceau avec l’animal au point. La position du caméscope doit être aussi proche que possible de l’animal pour obtenir une résolution optimale des mouvements enregistrés. Le faisceau et les parties des deux plates-formes doivent être capturés par l’enregistrement. Commencez l’enregistrement et identifiez d’abord la session et l’animal. Placez le rat sur la plate-forme de départ de la poutre. Le rat doit traverser la poutre trois fois sans aucune interruption. Même si le rat atteint trois exécutions conformes au cours des trois premières exécutions, effectuez un minimum de six à dix exécutions pour une exécution continue des tâches. Observez toujours l’animal et interceptez les chutes, si nécessaire. Après la tâche, nettoyez le faisceau et la table avec 0,1% d’acide acétique pour éviter la distraction par l’odeur du rat précédemment enregistré.REMARQUE: Dans les deux premières semaines après la blessure d’écrasement de nerf, les rats sont incapables de traverser la poutre sans aide. Par conséquent, une assistance doit être fournie pour six à huit courses dans les deux premières semaines après la blessure par écrasement de nerf. De la troisième semaine à la cinquième semaine, cinq courses sont effectuées avec assistance et dix autres courses ont été effectuées sans assistance. Analyse des données Utilisez le logiciel gratuit d’analyse vidéo Kinovea pour l’analyse des données. Sélectionnez les séquences vidéo de trois exécutions conformes à partir de l’enregistrement. Pour cela, choisissez les trois premières exécutions conformes qui ont été effectuées sans l’aide de l’animal. Soyez cohérent dans la sélection d’exécution conforme pour tous les rats. Définissez le point d’heure de début et le point d’heure de fin des trois exécutions conformes sélectionnées(Figure 3D-E). Dans cette configuration, le point de départ était marqué par une ligne noire sur la poutre et le placement de la première version postérieure derrière la ligne noire définissait le point de départ de la course. Le placement de la première version postérieure sur la plate-forme à l’extrémité de la poutre définit le point de temps de fin. Ensuite, calculez le temps nécessaire au rat pour traverser le faisceau. Signalez les données sous forme de temps de latence pour traverser le faisceau en quelques secondes et effectuez une analyse statistique comme d’habitude(Figure 3B). Évaluez séparément le nombre d’étapes et d’erreurs de trois exécutions conformes pour les deux postérieurs à l’aide de la fonction de zoom et de ralenti du logiciel. Les erreurs comprennent les glissades totales de pied et les glissades de demi-pied. Un glissement total du pied est défini comme un placement du pied qui est suivi d’un glissement profond causant une perte de contact de la patte affectée avec la poutre(figure 3F). Un demi-glissement est défini comme une patte glissant de la paroi latérale de la poutre sans perdre le contact complet avec la poutre(figure 3G). Calculer le pourcentage de glissements de pied par rapport au nombre de pas pour traverser la poutre ((nombre de glissements de pied du membre x 100%)/ nombre de pas du même membre). Présenter les données sous forme de glissements de pieds en pourcentage et effectuer une analyse statistique comme d’habitude(figure 3C). 5. Tâche de marche de l’échelon d’échelle REMARQUE: La tâche de marche par échelon d’échelle peut évaluer la fonction motrice, le placement des ailes antérieures et postérieures et la coordination interlimb. coup monté Utilisez un appareil d’échelon d’échelle, une entretoise, une table, un fond uniforme et un caméscope pour ce test comportemental(Figure 4A). L’appareil d’échelon d’échelle horizontal se compose d’échelons métalliques et de parois latérales en polycarbonate clair. L’appareil a une longueur de 119,5 cm et la largeur est ajustée à 7,4 cm. La passerelle à analyser a une longueur de 100 cm. Étiquetez le point de départ et d’extrémité avec une ligne noire sur le flanc. Placez des espaces réservés pour les échelons sur l’appareil à des intervalles de 1 cm. Organiser un motif irrégulier des échelons pour la passerelle de 100 cm avec une distance comprise entre 1 et 5 cm entre les échelons. Les 10 premiers cm au début et les 9,5 derniers cm à l’extrémité de l’appareil, qui sont exclus de l’analyse, ont un motif régulier des échelons avec une distance de 1 cm. Utiliser une distance entre la passerelle et la table d’environ 30 cm(figure 4A-B). Une boîte à buts ou un environnement familier à l’extrémité de l’appareil, comme une cage à la maison, motive les rats à traverser l’appareil d’échelon de l’échelle. formation Installer l’appareil de échelon d’échelle avec entretoise et boîte de but sur la table. Entraînez les animaux pendant huit jours. La formation sur des jours successifs est recommandée. Jour 1 de la formation Placez tous les rats d’une cage d’accueil sur l’appareil d’échelon de l’échelle. Laissez les rats explorer l’environnement (appareil d’échelon d’échelle / boîte de but). Poussez doucement les rats dans la direction de la boîte à buts. Aider les rats à entrer dans la boîte de but. Laissez les rats explorer la boîte à buts pendant un certain temps. Après tous les rats sont entrés dans la boîte de but. Prenez le premier rat de la boîte de but et placez à nouveau le rat sur la zone de départ de l’appareil. Continuez avec la même procédure pour tous les rats d’une cage à domicile. Poussez doucement les rats dans la direction de la boîte de but et donnez de l’aide pour entrer dans la boîte de but, si nécessaire. Laissez le rat traverser l’appareil quatre fois. Jour 2 de la formation Exécutez le même protocole que celui indiqué pour le premier jour d’entraînement. Laissez le rat traverser l’appareil six fois. Jour 3 de la formation Exécutez le même protocole que celui indiqué pour le premier jour d’entraînement. Laissez le rat traverser l’appareil huit fois. Jour 4 de la formation Placez un rat au début de l’appareil d’échelon de l’échelle. Si le rat ne traverse pas l’appareil et entre volontairement dans la boîte à buts, donnez de l’aide en poussant doucement le rat par derrière. Laissez le rat traverser l’appareil huit fois. Jour 5-8 de la formation Placez un rat sur le début de l’appareil d’échelon d’échelle. Si le rat ne traverse pas l’appareil et entre volontairement dans la boîte à buts, donnez de l’aide en poussant doucement le rat par derrière. Laissez le rat traverser l’appareil dix fois. À la fin de l’entraînement, le rat devrait être en mesure de traverser la passerelle sans interruption ni assistance pendant au moins trois courses. Il est permis de donner au rat une poussée douce dans la zone de départ pour déclencher l’initiation du mouvement. évaluation Installer l’appareil de échelon d’échelle avec entretoise et boîte de but sur la table. Placez le caméscope en position, aligné en parallèle sur l’appareil avec l’animal au point. Placez le caméscope aussi près que possible de l’animal pour obtenir une résolution optimale des mouvements enregistrés et assurez-vous que tout l’appareil d’échelon de l’échelle est capturé dans l’enregistrement. Commencez l’enregistrement et identifiez d’abord la session et l’animal. Placez le rat sur la zone de départ de l’appareil d’échelon de l’échelle. Le rat doit traverser la passerelle de 100 cm de l’appareil d’échelon d’échelle trois fois sans aucune interruption pour qu’il puisse être considéré comme une course conforme. Même si le rat atteint trois essais conformes au cours des trois premiers essais, un minimum de dix essais doit être effectué pour une exécution continue des tâches. Après la tâche, nettoyez l’appareil et la table avec 0,1% d’acide acétique pour éviter la distraction par l’odeur du rat précédemment enregistré. Analyse des données Utilisez le logiciel gratuit d’analyse vidéo Kinovea pour l’analyse des données. Sélectionnez les séquences vidéo de trois exécutions conformes à partir de l’enregistrement. Choisissez les trois premières exécutions conformes pour l’analyse des données. Définissez le point d’heure de début et le point d’heure de fin des trois exécutions conformes sélectionnées. Le placement de la première partie postérieure derrière la première ligne noire sur le flanc de l’appareil, qui étiquette le point de départ de la passerelle de 100 cm, définit le point de départ de la course. Le placement de la première voie avant derrière la deuxième ligne noire sur le flanc de l’appareil, qui étiquette le point d’extrémité de la passerelle de 100 cm, définit le point de fin de la course. Identifiez le point de début et de fin. Ensuite, calculez la durée de la course à travers la passerelle. Signalez les données en tant que temps de latence pour traverser la passerelle en quelques secondes et effectuez une analyse statistique comme d’habitude (Figure 4C). Noter les trois essais conformes avec l’échelle de 7 catégories de Metz et al. en utilisant le ralenti ou la fonction image par image du logiciel (Figure 5)16,17. Déterminez le nombre d’étapes et le nombre d’erreurs en fonction des catégories de l’échelle pour chaque membre séparément. L’échelle distingue les catégories suivantes: (0) manque total (1) glissement profond (2) léger glissement (3) remplacement (4) correction (5) placement partiel et (6) placement correct. Seule l’erreur du membre initiateur a été notée. D’autres erreurs, déclenchées par l’erreur initiale, ne doivent pas être évaluées. Calculez les erreurs/l’étape en tenant compte des exigences suivantes. Les catégories (0) total de miss (1) deep slip (2) léger slip comptent comme une erreur. Divisez le nombre d’erreurs par le nombre d’étapes pour chaque arrière-train et chaque exécution séparément. Déterminer la valeur moyenne des trois essais conformes pour chaque animal et chaque arrière séparément et effectuer une analyse statistique comme d’habitude (Figure 4D).

Representative Results

Les résultats représentatifs de l’OFT de cinq minutes montrent que la blessure par écrasement des nerfs cinq semaines après la chirurgie n’a aucun effet sur l’activité locomotrice (Figure 1). L’analyse de la démarche avec le système CatWalk XT (Figure 2) génère de nombreux paramètres différents. Des paramètres sélectifs ont été statistiquement analysés en comparant des rats naïfs de poids avec des rats de poids nerf-blessés cinq semaines après l’écrasement de nerf (figure 2D). Des altérations significatives ont pu être détectées pour la vitesse moyenne de course, la longueur de la foulée et la zone d’impression de la patte postérieure (droite) blessée par les nerfs. Une analyse plus détaillée de la patte postérieure blessée par les nerfs a été effectuée avec le module « Mesures interactives de l’empreinte ». Une réduction significative des paramètres de propagation des interteils, de propagation intermédiaire des interteils et de longueur d’impression a été observée chez les rats en poids blessés par les nerfs par rapport aux rats naïfs en poids. De plus, l’axe du corps de l’angle de la patte et le vecteur de mouvement de l’angle de la patte diffèrent considérablement lorsqu’on compare des rats en poids blessés aux nerfs avec des rats naïfs en poids(figure 2E). La figure 3 présente les données de coordination motrice obtenues par l’évaluation des tâches de marche par faisceau. Les rats en poids blessés par les nerfs ont montré un temps de latence significativement accru pour traverser le faisceau par rapport aux rats naïfs en poids cinq semaines après la blessure (Figure 3B). Comme lecture supplémentaire de la tâche de marche de faisceau, des glissades pleines et des demi-glissades de l’arrière-train nerf-blessé ont été comptées et considérées comme une erreur pour l’analyse statistique. Le pourcentage d’erreurs par étape de l’arrière-train (droit) nerf-blessé a été sensiblement augmenté chez les rats nerf-blessés de poids comparés aux rats naïfs de poids. Les données représentatives de la tâche de marche de l’échelon de l’échelle (figure 4) ne montrent pas de modifications significatives du temps de latence pour traverser la passerelle de l’appareil de l’échelon de l’échelle (figure 4C) ou du pourcentage d’erreurs par étape de l’arrière-train (droit) blessé aux nerfs (figure 4D). L’analyse du pourcentage d’erreur par étape de l’arrière-train nerveusement blessé n’a pris en compte que le score de 0 à 2 de l’échelle de 7 catégories de Metz et al. La distribution de toutes les catégories de score par étape à partir de l’échelle de 7 catégories de l’arrière-train blessé aux nerfs et de l’arrière-train non blessé aux nerfs (gauche) est illustrée à la figure 4E. Figure 1: Évaluation de l’activité locomotrice lors d’essais en plein champ. (A) Image de la configuration de l’essai en plein champ. Image sélectionnée soustraite d’une vidéo enregistrée lors d’un test en plein champ montrant un rat dans l’arène en plein champ sans (B) et avec (C) suivi. (D) La vitesse au cours d’un enregistrement d’essai en plein champ de cinq minutes a été étudiée chez les rats naïfs en poids et les rats en poids cinq semaines après des dommages d’écrasement des nerfs. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM. L’analyse statistique a été effectuée à l’aide du test t non apparié des données normalement distribuées. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. Figure 2: Analyse de la démarche avec le système CatWalk XT. (A) Image de l’appareil CatWalk XT. (B) Exemples de la vue d’impression montrant les empreintes de pattes étiquetées en mode fausse couleur et exemples de la vue de synchronisation montrant le diagramme de démarche basé sur le temps des rats naïfs wt et des rats wt cinq semaines après la blessure d’écrasement de nerf. (C) Exemples de la classification des orteils montrant la propagation des orteils (TS), la propagation intermédiaire des orteils (ITS) et la longueur d’impression (PL) ainsi que des exemples de la vue de l’axe du corps montrant l’axe du corps (ligne blanche) et le vecteur de mouvement (ligne rouge) des rats naïfs en poids et des rats en poids cinq semaines après une blessure par écrasement des nerfs. (D) Données de paramètres choisis de la classification « standard » comparant les rats naïfs en poids et les rats en poids cinq semaines après une blessure par écrasement des nerfs. (E) Données de paramètres sélectionnés du « module interactive de mesure de l’empreinte » comparant les rats naïfs en poids et les rats en poids cinq semaines après une blessure par écrasement des nerfs. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM. L’analyse statistique a été effectuée à l’aide du test t non apparié des données normalement distribuées, du test t non apparié avec la correction par Welch des données normalement distribuées avec une variance inégale et du test U de Mann-Whitney des données distribuées non normales. La valeur de p < 0,05 a été définie comme statistiquement significative étiquetée comme *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. Figure 3: Analyse de la démarche avec la tâche de marche du faisceau. (A) Images et dessins schématiques de la configuration de la tâche de marche du faisceau. Le temps de latence pour traverser le faisceau (B) et les erreurs de glissement de pied de pourcentage par étape du hindlimb nerf-blessé pendant la tâche de marche de faisceau (C) ont été analysés chez les rats naïfs de poids et les rats de poids cinq semaines après des dommages d’écrasement de nerf. Image représentative de la position de l’heure de début (D) et de la position de l’heure de fin (E) de la tâche de marche du faisceau. Séquence d’images représentative d’une erreur de glissement complet (F) et d’une erreur de demi-glissement (G) de la tâche de marche du faisceau. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM. L’analyse statistique a été effectuée à l’aide du test U de Mann-Whitney des données distribuées non normales. La valeur de p < 0,05 a été définie comme statistiquement significative étiquetée comme *p < 0,05, **p < 0,01. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. Figure 4: Analyse de la démarche à l’aide de la tâche de marche de l’échelon d’échelle. Image (A) et dessins schématiques (B) de la configuration de la tâche de marche de l’échelon d’échelle. Le temps de latence de traverser l’appareil d’échelon d’échelle (C) et le pourcentage d’erreurs de glissement de pied par étape du hindlimb nerf-blessé pendant la tâche de marche d’échelon d’échelle (D) ont été évalués chez les rats naïfs de poids et les rats de poids cinq semaines après des dommages d’écrasement de nerf. (E) La répartition en pourcentage de la catégorie de score par étape selon l’échelle des 7 catégories de Metz et al. pour l’arrière-train gauche et droit des rats naïfs wt et des rats wt cinq semaines après la blessure d’écrasement de nerf. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM. L’analyse statistique a été effectuée à l’aide du test t non apparié des données normalement distribuées et du test U de Mann-Whitney des données distribuées non normales. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. Figure 5: Représentation exemplaire de chaque catégorie selon l’échelle des 7 catégories de Metz et al. au cours de l’échelle échelon de la tâche de marche. Séquence d’images représentative à partir de la partie arrière droite de la catégorie 0 – raté total, de la catégorie 1 – glissement profond, de la catégorie 2 – léger glissement, de la catégorie 3 – remplacement, de la catégorie 4 – correction, pendant la tâche de marche de l’échelon de l’échelle. Photos représentatives pour la catégorie 5 – placement partiel et la catégorie 6 – placement correct. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Discussion

Ce protocole d’évaluation comportementale fournit une vue d’ensemble des avantages et des inconvénients aussi bien que des lectures possibles de la batterie comportementale choisie de test dans un modèle de rongeur après des dommages d’écrasement de nerf sciatique.

Pour obtenir des résultats comparatifs des dommages d’écrasement de nerf sciatique, une technique cohérente d’écrasement est obligatoire. L’utilisation d’une pince non dentelée (Ultra Fine Hemostat) au lieu de pinces peut améliorer la consistance de l’écrasement. Utilisez la même pince ainsi que la même position d’écrasement pour garantir une compression nerveuse égale. L’utilisation exclusive de la pince pour la blessure par écrasement et la manipulation de la pince avec soin améliore la cohérence. En outre, effectuez la procédure de la blessure par écrasement avec soin. Des dommages supplémentaires au nerf pendant la chirurgie, comme une traction indésirable du nerf, peuvent entraîner des effets secondaires indésirables comme l’automutilation. Par conséquent, une préparation nerveuse minutieuse ainsi qu’une administration d’un analgésique pendant au moins deux jours sont recommandées.

L’évaluation multifactorielle du comportement de moteur peut caractériser le phénotype après des dommages d’écrasement de nerf chez les rats à de divers niveaux. Nous avons utilisé l’OFT, l’analyse de la démarche CatWalk XT, la tâche de marche de faisceau et la tâche de marche d’échelon d’échelle. Une procédure expérimentale en aveugle et une analyse des données aux groupes expérimentaux sont essentielles pour ces expériences. Avant l’évaluation du comportement, les animaux ont été acclimatés dans la salle d’essai dans des conditions d’essai pendant au moins 30 minutes. Tous les tests comportementaux appliqués ici ont l’avantage que la privation de nourriture ou d’eau n’est pas requise. Le même groupe d’animaux a été utilisé dans tous les tests comportementaux décrits. Un maximum de deux tests comportementaux différents par jour ont été effectués pour chaque animal. Si les tests comportementaux sont effectués à intervalles réguliers, faites attention à une procédure comparable, comme effectuer le test dans le même ordre animal et à la même heure de la journée. Un autre aspect important pour l’analyse comportementale est le cycle jour-nuit des rats. Envisagez un cycle jour-nuit inversé pour obtenir des niveaux d’activité plus naturels et plus élevés au cycle de jour (cycle sombre). Cela doit être considéré en particulier pour la mesure du comportement spontané, comme l’OFT. Dans cette expérience, un cycle jour-nuit inversé n’a pas pu être mis en œuvre, mais une acclimatation adéquate aux conditions d’essai a été assurée. Un éclairage parfait est essentiel pour les vidéos haute résolution pour la tâche de marche de faisceau et la tâche de marche d’échelon d’échelle. Cette qualité vidéo élevée ne peut pas être atteinte lors de l’exécution d’expériences dans l’obscurité.

L’évaluation de la démarche nécessite une exécution continue des tâches. Le premier aspect important d’une exécution continue d’une tâche est de convaincre les animaux de traverser la configuration. Pour augmenter la motivation, placez de petites granulés alimentaires (45 mg) à la fin de la configuration. Pour que les animaux se familiarisent avec les granulés alimentaires, ceux-ci doivent leur être donnés avant l’essai. En outre, une boîte d’objectif à la fin de la configuration peut être utile. La configuration du CatWalk comprend déjà une boîte de but, mais les rats hésitent parfois à entrer dans la boîte de but. Alternativement, vous pouvez ajouter une petite cage dans la boîte de but, mais la cage à domicile des rats ne rentre pas dans la boîte de but. Laissez le rat s’habituer dans la cage pendant quelques minutes avant l’acquisition. De plus, un autre rat de la même cage à domicile peut être placé dans la boîte de but ou dans la cage à l’intérieur de la boîte de but. Assurez-vous que le deuxième rat reste dans la boîte et ne bloque pas l’entrée de la boîte de but. De plus, il est également possible de retirer la boîte à buts du système CatWalk et de placer la cage d’accueil du rat à la fin de la passerelle, ce qui permet au rat d’entrer dans son « territoire d’origine » après chaque course. Pour la configuration de la tâche de marche de faisceau et de la tâche de marche d’échelon d’échelle, nous vous recommandons d’ajouter une boîte de but ou la cage à domicile à la fin de la configuration. Pour assurer la cohérence, la passerelle, la tâche de marche de faisceau et la tâche de marche d’échelle doivent être effectuées au moins une fois par semaine avec six à dix courses.

Bien que toutes les analyses n’ont pas donné lieu à des différences significatives dans cette étude, considérez qu’une inclusion d’animaux génétiquement modifiés ou de groupes de traitement pourrait produire des données précieuses qui peuvent distinguer les groupes des mêmes tests comportementaux.

Les dommages d’écrasement de nerf n’ont eu aucun effet sur l’activité locomotrice du rat, qui a été mesurée dans un OFT de cinq minutes. L’analyse de la démarche Catwalk XT est un outil plus objectif et sensible pour analyser le placement de la démarche, des pattes et des autres. Après un entraînement intensif, les rats apprennent à traverser la passerelle de l’appareil CatWalk XT aux paramètres par défaut. La lésion nerveuse ne réduit pas la capacité des rats à traverser la passerelle. Le calcul automatique de divers paramètres présente les données de manière objective. Des informations supplémentaires peuvent être obtenues en utilisant le module « Mesures interactives de l’empreinte » et, en effet, ces analyses ont donné des différences significatives dans divers paramètres de propagation des orteils, de longueur d’impression et d’angle des pattes par rapport à l’axe du corps en comparant les rats avec et sans lésion nerveuse.

Les rats peuvent être entraînés facilement pour la tâche de marche du faisceau. Des différences dans le temps de latence pour traverser le faisceau et dans le nombre de glissements de pied par étape de l’arrière-train nerf-blessé ont été détectées en comparant naïfs avec les rats écrasement-blessés. Un inconvénient de l’analyse des rats blessés par les nerfs avec la tâche de marche du faisceau est la taille du faisceau. Dans les deux premières semaines après la blessure d’écrasement du nerf sciatique, les rats ont besoin d’aide pour traverser le faisceau car leur équilibre est altéré. Bien que certains rats puissent être capables de traverser la poutre, le risque de blessures causées par une chute est élevé. Les animaux écrasés par les nerfs doivent donc être aidés à traverser la poutre pendant les deux premières semaines après une blessure par écrasement du nerf sciatique ou plus longtemps, si nécessaire. Cependant, il est difficile de comparer les courses avec et sans assistance. En outre, l’équilibre moteur est un paramètre important évalué par la tâche de marche du faisceau. Nous avons considéré que ce paramètre n’était pas pertinent pour notre modèle de rat d’écrasement nerveux. Par conséquent, les scores décrits par Ohwatashi et al. et Johansson &Ohlsson n’ont pas pu être utilisés et les essais avec une traversée de faisceau incomplète ont été exclus pour l’analyse des données18,19.

L’échelle de 7 catégories de Metz et al. peut analyser à la fois les pattes avant et arrière et distinguer les différents niveaux de gravité des erreurs de tous les membres au cours de la tâche de marche de l’échelon de l’échelle16,17. En analysant les erreurs les plus importantes, qui incluent les catégories de 0 à 2, aucune différence d’erreurs par étape n’a pu être détectée dans l’arrière-train en comparant les rats de poids blessés aux nerfs avec les rats de poids naïfs. En outre, le temps de latence de traverser l’appareil d’échelon d’échelle n’a pas différé entre les rats nerf-blessés de poids et les rats naïfs de poids. Les modèles d’apprentissage profond pourraient améliorer et accélérer l’analyse des données de la tâche de marche échelon d’échelle grâce à une approche automatisée.

Il est important de mentionner que la blessure par écrasement des nerfs ainsi que tous les tests comportementaux décrits peuvent facilement se traduire chez les souris, en adaptant les paramètres et les tailles des configurations. L’utilisation de souris comme organisme modèle a pour effet bénéfique d’exister des modèles transgéniques pour de nombreuses maladies humaines.

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par le ministère fédéral allemand de l’Éducation et de la Recherche (BMBF DysTract to C.W.I.) et par le Centre interdisciplinaire de recherche clinique (IZKF) de l’Université de Wurtzbourg (N-362 à C.W.I.; Z2-CSP3 à L.R.). En outre, ce projet a reçu un financement du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne dans le cadre de l’EJP RD COFUND-EJP N° 825575 (EurDyscover to J.V.), et de la Fondation VERUM. En outre, C.W.I. est financé par la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fondation allemande de recherche) Project-ID 424778381-TRR 295, par la Deutsche Stiftung Neurologie et ParkinsonFonds. L.R. est également soutenu par la Dystonia Medical Reseach Foundation.

Les auteurs remercient Keali Röhm, Veronika Senger, Heike Menzel et Louisa Frieß pour leur assistance technique ainsi que Helga Brünner pour les soins aux animaux.

Materials

Acetic acid, ≥99.8% Sigma-Aldrich 33209-1L
Appose ULC skin stapler 35W Covidien 8886803712
Beam self made
Bepanthen eye cream Bayer Vital GmbH 81552983
Box for OFT self made
Camcorder GC-PX100 JVC
Catwalk XT Noldus  setup and software
Chamber for isofluran GT-Labortechnik custom made
Disposable scalpel No. 11 Feather 20.001.30.011
Dräger Vapor 19.3 isoflurane system Dr. Wilfried Müller GmbH
Dumont #2 – laminectomy forceps Fine Science Tools 11223-20
Dumont #5 forceps Fine Science Tools 11251-30 super-fine
Dustless precision pellets 45 mg Bio-Serv F0021
EthoVision XT Noldus  setup and software
Forceps 160 mm Hartenstein PZ09
Gas anesthesia mask, rat Dr. Wilfried Müller GmbH
Goal box for ladder rung walking task apparatus self made
Hair clipper Magnum 5000 Wahl GmbH
Hardened fine scissors Fine Science Tools 14090-11
Heating table MEDAX 13801
Isofluran CP 1ml/ml, 250 ml cp-pharma 1214 prescription needed
Kinovea www.kinovea.org
Ladder rung walking task apparatus self made
Needleholder KLS Martin 20-526-14-07
Octeniderm Schülke 118211
Rimadyl 50 mg/ml, injectable Zoetis Carprofen, prescription needed
Rubber band retractors self made
Spacer for beam self made
Spacer for ladder rung walking task apparatus self made
Suture Silkam 4/0 DS 19 B. Braun C0762202
Ultra fine hemostats (non-serrated clamp) Fine Science Tools 13020-12

Referanslar

  1. Iannaccone, P. M., Jacob, H. J. Rats. Disease Models & Mechanisms. 2 (5-6), 206-210 (2009).
  2. Phifer-Rixey, M., Nachman, M. W. Insights into mammalian biology from the wild house mouse Mus musculus. Elife. 4, (2015).
  3. Musacchio, T., et al. Subthalamic nucleus deep brain stimulation is neuroprotective in the A53T alpha-synuclein Parkinson’s disease rat model. Annals of Neurology. 81 (6), 825-836 (2017).
  4. Ip, C. W., et al. Tor1a+/- mice develop dystonia-like movements via a striatal dopaminergic dysregulation triggered by peripheral nerve injury. Acta Neuropathologica Communications. 4 (1), 108 (2016).
  5. Rauschenberger, L., et al. Striatal dopaminergic dysregulation and dystonia-like movements induced by sensorimotor stress in a pharmacological mouse model of rapid-onset dystonia-parkinsonism. Experimental Neurology. 323, 113109 (2020).
  6. Klein, A., Wessolleck, J., Papazoglou, A., Metz, G. A., Nikkhah, G. Walking pattern analysis after unilateral 6-OHDA lesion and transplantation of foetal dopaminergic progenitor cells in rats. Behavioural Brain Research. 199 (2), 317-325 (2009).
  7. Kim, D. H., Murovic, J. A., Tiel, R., Kline, D. G. Management and outcomes in 353 surgically treated sciatic nerve lesions. Journal of Neurosurgery. 101 (1), 8-17 (2004).
  8. Kline, D. G., Kim, D., Midha, R., Harsh, C., Tiel, R. Management and results of sciatic nerve injuries: a 24-year experience. Journal of Neurosurgery. 89 (1), 13-23 (1998).
  9. Kaplan, H. M., Mishra, P., Kohn, J. The overwhelming use of rat models in nerve regeneration research may compromise designs of nerve guidance conduits for humans. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 26 (8), 226 (2015).
  10. Bauder, A. R., Ferguson, T. A. Reproducible mouse sciatic nerve crush and subsequent assessment of regeneration by whole mount muscle analysis. Journal of Visualized Experiments. (60), e3606 (2012).
  11. Savastano, L. E., et al. Sciatic nerve injury: a simple and subtle model for investigating many aspects of nervous system damage and recovery. Journal of Neuroscience Methods. 227, 166-180 (2014).
  12. Menorca, R. M., Fussell, T. S., Elfar, J. C. Nerve physiology: mechanisms of injury and recovery. Hand Clinics. 29 (3), 317-330 (2013).
  13. Luis, A. L., et al. Neural cell transplantation effects on sciatic nerve regeneration after a standardized crush injury in the rat. Microsurgery. 28 (6), 458-470 (2008).
  14. Knorr, S., et al. The evolution of dystonia-like movements in TOR1A rats after transient nerve injury is accompanied by dopaminergic dysregulation and abnormal oscillatory activity of a central motor network. Neurobiology of Disease. , 105337 (2021).
  15. Quartarone, A., Hallett, M. Emerging concepts in the physiological basis of dystonia. Movement Disorders. 28 (7), 958-967 (2013).
  16. Metz, G. A., Whishaw, I. Q. The ladder rung walking task: a scoring system and its practical application. Journal of Visualized Experiments. (28), e1204 (2009).
  17. 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. Journal of Neuroscience Methods. 115 (2), 169-179 (2002).
  18. Johansson, B. B., Ohlsson, A. L. Environment, social interaction, and physical activity as determinants of functional outcome after cerebral infarction in the rat. Experimental Neurology. 139 (2), 322-327 (1996).
  19. Ohwatashi, A., Ikeda, S., Harada, K., Kamikawa, Y., Yoshida, A. Exercise enhanced functional recovery and expression of GDNF after photochemically induced cerebral infarction in the rat. EXCLI Journal. 12, 693-700 (2013).

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Knorr, S., Rauschenberger, L., Lang, T., Volkmann, J., Ip, C. W. Multifactorial Assessment of Motor Behavior in Rats after Unilateral Sciatic Nerve Crush Injury. J. Vis. Exp. (173), e62606, doi:10.3791/62606 (2021).

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