该协议的总体目标是描述执行不可复制的坐骨神经粉碎所涉及的程序,并为评估外周创伤后的运动行为提供一个协议。选择强大可靠的行为测试电池对于涵盖广泛的行为方面至关重要,并取决于所使用的动物模型和科学研究问题。该协议详细描述了如何进行坐骨神经粉碎损伤,并为评估大鼠的运动缺陷提供了行为测试电池,其中包括开放场测试、CatWalk 步态分析、横梁行走任务和梯级行走任务。
动物实验是按照适用的国家和机构关于照顾和使用动物的准则进行的。在整个外科手术中保持无菌环境。设置手术台,配备必要的设备。
在封闭的柜子里用异氟烷对老鼠进行深度麻醉,并剃掉右后肢的大片区域。接下来,将大鼠放入麻醉面膜中,继续使用异氟兰继续深麻醉。用胶带修复大鼠的躯干和后肢。
将后肢放在对称和伸出的位置,将每只爪子平放在手术台上。用适当的防腐剂对剃光区域的皮肤进行消毒。寻找伊莱姆的坐骨神经。
用手术刀将皮肤切口从坐骨切入爪子的方向。如果后肢固定,皮肤切口正确执行,可以看到臀部最大肌肉和二头肌股骨肌肉之间的筋膜平面的空腔,类似于白线。将封闭的超细止血力插入腔中,并展开钳子。
面部平面应打开,而不会伤害任何肌肉组织。将橡皮筋缩回器放在肌肉下方,以保持皮肤切口打开。轻轻地从坐骨神经中去除周围的组织和血管,直到神经完全暴露。
在整个过程中,不要伸展或拉神经是很重要的。用不锯齿状夹子粉碎坐骨神经,具有恒定和快速可用的压力。为此,打开夹子,将神经放在夹子的下颚上,并通过将其锁定到第一位置 3 x 10 秒来关闭夹子。
粉碎受伤后,小心地重新打开夹子。坐骨神经的粉碎部位呈半透明。取出橡皮筋缩车。
用可重新溶解的缝合合线关闭筋膜平面切口。用身体皮肤主食关闭皮肤切口。运动活动以及大鼠的行为活动可以通过开放式现场测试进行分析。
开放场的设置应位于黑暗和安静的环境中,由自动视频跟踪系统 EthoVision XT 和具有防划痕、可清洁的黑色表面的竞技场组成。将竞技场和摄像机置于正确的位置,并设置 EthoVision XT 软件。将鼠轻轻地放在测试竞技场中间。
在录制过程中,实验者应远离设置的开放场,以避免分散大鼠的注意力。对于开放式测试的数据分析,请转到左侧栏的分析部分,并选择"结果"选项卡下的轨道可视化。接下来,将所需的参数导出到 XL.在软件中,从不同类别中选择多个变量进行数据分析。
CatWalk XT 系统的步态分析有助于评估有关动物模型脚印、姿势和步态的许多不同参数。玻璃走道用绿灯照明,用位于走道下方的高速摄像机捕捉动物脚印散射的光线。这些信号可以通过猫步 XT 软件进行分析。
实验必须在黑暗条件下进行。首先设置猫步 XT 系统。选择实验设置。
将摄像机放置在原位并调整对焦。设置检测设置。设置 CatWalk 系统的走廊墙壁,并确保墙壁与走道保持平行。
定义走道的长度并校准走道。接下来,捕捉背景图像。背景图像需要干净空荡荡的走道。
老鼠应该毫不间断地穿过走道。根据定义的运行标准,数据分析需要每只大鼠三次符合要求的运行。训练动物至少八天,然后你才开始实际的实验。
CatWalk 应每周至少执行一次,并运行 6 到 10 次,以确保连续执行任务。对于数据分析,仅评估合规运行。使用猫步 XT 软件自动分类爪印。
手动查看爪子打印标签。纠正错误的爪印标签,添加未检测到的爪印标签,并删除任何噪音和错误的标签。XL 表中显示的数字结果显示一些基本参数。
有关每个脚印的更详细信息,可以对后爪的脚趾进行分类。此分析需要交互式足迹测量模块。手动设置足迹分析的标记。
分析所有三个合规运行中的每一个后爪打印。从第一个脚趾的中心到第五个脚趾的中心画一条线来测量脚趾的扩散。从第二个脚趾的中心绘制一条线到第四个脚趾的中心,以测量中间脚趾的分布。
从第三个脚趾的中心到后爪的脚跟绘制一条线,以测量手动打印长度。查看单独表中显示的交互式足迹测量的数字结果。盖特的缺陷可以通过光束行走任务来确定。
在这个具体的研究课题中,光束行走任务的重点将是运动协调分析,而不是电机平衡评估。对于光束行走任务,需要横梁、隔间、桌子、统一背景和摄像机。使用长90厘米、宽1.7厘米、高2厘米的木梁。
训练动物七天。将鼠放在光束的启动平台上。老鼠应该毫不间断地穿过横梁三次。
即使大鼠在前三次运行中达到三次合规运行,也应至少进行 6 到 10 次运行,以便连续执行任务。从录制中选择三个合规运行的视频序列。定义所选三个合规运行的开始时间点和结束时间点。
在这里,起点由光束上的一条黑线标记,黑线后面的第一个后肢的位置被定义为运行的开始时间点。在光束末端平台上放置第一个后肢定义了结束时间点。接下来,计算老鼠横穿横梁所需的时间。
使用软件的缩放和慢动作功能,分别对后肢三个合规运行的步数和错误数进行评分。错误包括总脚滑和半脚滑。总脚滑被定义为脚的位置,然后深滑,导致受影响的爪子与梁失去联系。
半滑动的定义是爪子滑出横梁的侧壁,而不会失去完全接触。计算与穿过横梁的步骤数相关的脚滑百分比。梯级行走任务可以评估运动功能、前肢和后肢的位置以及肢体间协调。
此行为测试需要梯级设备、垫片、桌子、统一背景和摄像机。水平字母梯级装置由金属梯级和透明聚碳酸酯侧壁组成。训练动物八天。
将鼠放在梯级操作员的启动区域。老鼠必须三次不间断地穿过梯级设备的100厘米走道,才能符合标准运行。从录制中选择三个合规运行的视频序列。
定义所选三个合规运行的开始时间点和结束时间点。设备侧壁上第一条黑线后面后肢的位置定义了运行的开始时间点。第一个前肢在设备侧壁上第二条黑线后面的位置定义了运行的结束时间点。
接下来,计算穿过走道的运行时间。使用软件的慢动作或逐帧功能,根据 Mets 和同事的 7 个类别比例对三个符合要求的运行进行评分。根据每个肢体的分级类别分别确定步骤数和错误数。
该比例区分以下类别。完全错过。深滑。
轻微滑动。替换.修正。部分放置。和正确的位置。
接下来,计算每步错误。5分钟开放式场试验的代表性结果表明,手术后五周的神经粉碎损伤对运动活动没有影响。与猫步 XT 系统的盖特分析生成许多不同的参数。
对于跑步平均速度、步幅长度和神经受伤的右后爪的打印区域,可以检测到重大变化。神经受伤的野生大鼠在受伤五周后,与野生型天真大鼠相比,穿越横梁的延迟时间明显增加。作为光束行走任务的附加读取,神经受伤的后肢的全滑点和半滑移被计算在内,并被视为统计分析的错误。
与野生型天真大鼠相比,神经受伤的野生大鼠每步神经受伤的右后肢误差率显著增加。梯级行走任务的代表性数据没有显示跨梯级设备走道的延迟时间发生重大变化,也没有显示神经受伤的右后肢每步出错的百分比。对神经受伤后肢每步错误百分比的分析只考虑了 Mets 和同事在 7 个类别表中从 0 到 2 的分数。
观看完这段视频后,您应该对如何进行坐骨神经粉碎损伤以及如何对单边坐骨神经粉碎后大鼠的运动行为进行多因素评估有一个良好的理解。要在坐骨神经粉碎损伤后实现一致、可重复和可比的结果,必须采用标准化的方法诱导神经粉碎,并具有标准化的表型特征。对特定行为测试进行适当的培训,具有在实验评估中节省时间、取得更好效果的优点。