私たちは、ミッションの接続、TIRR財団（CESとZZK）、クレイグ·ニールセン財団（CES）およびNSF大学院研究フェローシップ（：SAGへ2011112479グラント番号）のプロジェクトから資金提供を承認したいと思います。

全ての動物手順は、テキサス大学オースティン校の内部IACUCとし、国立衛生研究所（NIH）のガイドラインに基づいて承認されたプロトコルに従って行われた。 この研究で用いた動物は無限ホライゾンインパク、又はC3/C4横方向片側切断モデルとこれらの方法は、他のモデル18に、より広く適用することができるC3/C4を用いて横方向の挫傷を有していた。試験期間中のため、我々は研究者は損傷前に2週間のために動物をテストすることをお勧めし、3日間は、損傷後、定期的に（ 例えば毎週）。特に3日後に手術で、術後の動物に行動試験を行う際には、注意が動物が手術から十分に回復し、行動試験の手順は、動物への追加の痛みやストレスを引き起こさないことをしていることに注意しなければならない。 一般的には、ハンドリングと事前テストの2〜3週間は、手術前に必要になる場合があります。これは、テストだけでなく、動物が、試験表面に自由に移動できるように中に処理される方法と同じようにそれらを処理することで、テスト環境に動物が快適な取得が伴う。これは取り扱いに動物を順応さ非ダイレクトな動きで、試験表面に近く、動物を移動することによって行うことができ、開催されることに慣れた動物を取得することも重要です。これは、開始時および試験セッションの間に動物を緩和することも重要である。 、動物をリラックス &quot;手押し車&quot;の位置に、前肢のみの保有​​スタンスで卓上に動物を保持し、前肢が表面に触れることが可能卓上に優しく動物をバウンスします。これは安定した表面のためにそれらの下に検知するために動物を教え、それはテストが始まる前に動物が緩和されることを保証するための手順の重要かつ必要なステップです。 1。前肢ステップ交代テスト<ol><li> テスト要約：彼らは彼らの前肢の使用を交互にするかどうか決定するために、卓上に触れるの両方前肢で動物を置きます。ステップを試みるためにそれらを強制的に、体の重心をシフト前方ラットを移動します。この試験は、各動物で4回繰り返し、動物の位置は交互する能力、またはより高い、75％を示した場合、それはオルタネータであると考えられる。非オルタネータと考えられている動物が繰り返し同じ前肢でいきますので、これは、強制的なモーションタスクである。 </li><li>自分の体表からほぼ90°の「手押し車」の位置に、前肢のみの体重支持のスタンスで卓上に動物を開催しています。 </li><li>動物がリラックス表示されたら、テーブルトップの表面に沿って移動するように前進​​動物を押してください。 </li><li>表面を横切って移動しながらラットを交互に前肢の使用かどうかを判断し、記録します。 </li><li>注意して運動を開始し、O動物が代替できるかどうか前肢を記録N前肢ステップ交替テストのスコアシート（付属）。 </li><li> 1手（右または左手）で動物を保​​持した状態で、少なくとも2回のテストを繰り返します。一方で動物を保​​持した状態で少なくとも二回、再び繰り返します。 </li><li>ラットがこの能力を示した場合は、ステップ交互に交互のパターンが遅延した後に残るかどうかを決定する最初のステップの後に5秒の待ち時間を導入することによって再度試験することができる。スコアシートに結果や記録を注意してください。 </li><li>このテストでは、毎日使用することができ、それは動物を反復測定実験のために少なくとも週にテストされることをお勧めします。 </li></ol> 注：試験動物の交替行動に影響を及ぼし得るので、それは実験者の手の位置を交互にすることが重要である。設けステップ交替スコアシートは、ステッピング時の足の位置および使用を留意することに使用することができる。我々は現在、当社のスコアリングシステムにそれらのデータを組み入れていないが（私たちは持っている使用済みの交替状況基に、現在の研究における損傷動物）、ユーザが容易に特定のプロジェクトに応じて、分析の一部として足の位置データを含むことができる。 2。姿勢の不安定テスト<ol><li> テストサマリー：この行動試験では、前肢交代テストの場合と同様の位置にラットを保持するが、しかし、各々の前肢を個別にテストする必要があります。卓上には、滑りブレース、またはテスト中に前肢のドラッグを防止するために、サンドペーパー（番号220）で覆われている必要があります。 <ol><li>このテストでは、それはそのバランスを取り戻すために前肢が調べられているとの一歩を踏み出すために、動物に要する距離が記録されます。 </li><li>体重に大きな差が所与の動物19の重心を維持するために必要なベースライン距離の変化をもたらすことができるように、研究グループ内の動物は、ほぼ同じ重量、大きさおよび年齢でなければならない。シャム群は、あるべき行動の変化は、再生または回復ではなく、年齢や体重増加によるものであることを確認するために、PITを使用しながら含まれていた。 </li></ol></li><li>快適なスタンスで卓上に動物を持って、両方の前肢が表面に到達することができ、動物が快適に自分の体表からほぼ90°の「手押し車」の位置にあるべきである。それは、より垂直に動物を保持することが重要であることに注意してください。これは、ステップをトリガーするために必要な、より一貫した距離は、重心を取り戻すことを可能にする。 </li><li>軽く動物の胴体に対して1前肢を抑制し、上から見たゼロラインをラットの鼻の位置を合わせます。 </li><li>前進ラットを移動します。これは、重力が前方にバランスを取り戻すためにステップするために動物を刺激する動物の中心をシフトします。 </li><li>二回ラットステップ後の鼻の新しい位置を記録し、距離がステップをトリガーするために、必要に応じてこれらの2つのステップの平均を使用しています。 </li><li>各foreliをテストMB独立5X、バック0の位置に動物を持ってきて、動物が一貫性のある結果を保証するために、続行する前に、実験者の手で緩和され続けていることを検証する。 </li><li>提供姿勢の不安定テスト（PIT）スコアシート、上のレコード。このテストは、毎日行うことができ、それは動物が実験期間中に少なくとも週にテストされていることをお勧めします。 </li></ol> 3。パスタ取扱テスト<ol><li> テストサマリー：それはパスタを食べるセッション中にパスタや足の好みの部分を食べるのにかかる時間を決定するために、このテストに使用します。このテストでは、乾燥パスタの4.0センチメートルストランド（;直径〜1.6ミリメートルの薄いスパゲッティ）を使用します。テストでは、各試験日ほぼ同時に投与されるべきである。げっ歯類は一般的に容易に乾燥パスタを食べますが、食品離​​脱の4〜6時間はこれが発生しない場合は、テストする前にお勧めします。 </li><li>ベースライン測定は、1〜2週間前に取得すべき傷害に。ベースラインの記録に先立って、ラットは、試験のためにそれらを準備するために、それらのホームケージにパスタの同じタイプを与えられるべきである。すると、ラットは、試験室でパスタを食べ、パスタを食べる時間を記録することができます。パスタ片は前肢の使用が容易に観察することができ、試験室の正面近くに配置する必要があります。各パスタを食べるセッションは、パスタの少なくとも3個を食べて含める必要があります。彼らのパスタを食べる時は、少なくとも3日間、一貫している場合は、ラットを、パスタを食べに堪能と考えられている。 </li><li>検査室で一貫してパスタを食べにラットを訓練した後、記録室にラットを配置します。 </li><li>パスタ取扱スコアシートに見られるように、パスタの一部、使用前肢と前肢の位置を食べに検査室と記録時間の前面付近の床の上にパスタのピースを置きます。 </li><li>このテストは、毎日実行することができますが、動物の体重を観察しながら、Tとして、毎週それを実行することをお勧めしますO動物を過剰餌を与えない。 </li></ol> 注：パスタスコアシートの取り扱いは、この研究に含まれているデータと同様パスタや足の使用を、食べる時間を記録するためのスペースが用意されています。我々はまた、このような足の位置などのパスタを食べるセッション中に足の使用のさらなる詳細を記録する領域が含まれています。

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	<li>Anderson, K. D., Abdul, M., Steward, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+deficits+and+recovery+of+forelimb+motor+function+after+cervical+spinal+cord+injury+in+mice.">Quantitative assessment of deficits and recovery of forelimb motor function after cervical spinal cord injury in mice.</a> Exp Neurol. 190, 184-191 (2004).</li><li>Anderson, K. D., Gunawan, A., Steward, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+forelimb+motor+function+after+cervical+spinal+cord+injury+in+rats:+relationship+to+the+corticospinal+tract.">Quantitative assessment of forelimb motor function after cervical spinal cord injury in rats: relationship to the corticospinal tract.</a> Exp Neurol. 194, 161-174 (2005).</li><li>Anderson, K. D., Gunawan, A., Steward, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+pathways+involved+in+the+control+of+forelimb+motor+function+in+rats.">Spinal pathways involved in the control of forelimb motor function in rats.</a> Exp Neurol. 206, 318-331 (2007).</li><li>Anderson, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forelimb+locomotor+assessment+scale+(FLAS):+novel+assessment+of+forelimb+dysfunction+after+cervical+spinal+cord+injury.">Forelimb locomotor assessment scale (FLAS): novel assessment of forelimb dysfunction after cervical spinal cord injury.</a> Exp Neurol. 220, 23-33 (2009).</li><li>Ballermann, M., Metz, G. A., McKenna, J. E., Klassen, F., Whishaw, I. 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C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+histological+characterization+of+unilateral+cervical+spinal+cord+contusion+injury+in+rats.">Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats.</a> J Neurotrauma. 23, 36-54 (2006).</li><li>Gharbawie, O. A., Whishaw, P. A., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+topography+of+three-dimensional+exploration:+a+new+quantification+of+vertical+and+horizontal+exploration,+postural+support,+and+exploratory+bouts+in+the+cylinder+test.">The topography of three-dimensional exploration: a new quantification of vertical and horizontal exploration, postural support, and exploratory bouts in the cylinder test.</a> Behav Brain Res. 151, 125-135 (2004).</li><li>Kim, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplantation+of+genetically+modified+fibroblasts+expressing+BDNF+in+adult+rats+with+a+subtotal+hemisection+improves+specific+motor+and+sensory+functions.">Transplantation of genetically modified fibroblasts expressing BDNF in adult rats with a subtotal hemisection improves specific motor and sensory functions.</a> Neurorehabil Neural Repair. 15, 141-150 (2001).</li><li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplants+of+fibroblasts+genetically+modified+to+express+BDNF+promote+regeneration+of+adult+rat+rubrospinal+axons+and+recovery+of+forelimb+function.">Transplants of fibroblasts genetically modified to express BDNF promote regeneration of adult rat rubrospinal axons and recovery of forelimb function.</a> J Neurosci. 19, 4370-4387 (1999).</li><li>Metz, G. 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Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+forelimb+function+after+unilateral+cervical+spinal+cord+injury:+novel+forelimb+tasks+predict+lesion+severity+and+recovery.">Assessing forelimb function after unilateral cervical spinal cord injury: novel forelimb tasks predict lesion severity and recovery.</a> J Neurotrauma. 29, 488-498 (2012).</li><li>Allred, R. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+vermicelli+handling+test:+a+simple+quantitative+measure+of+dexterous+forepaw+function+in+rats.">The vermicelli handling test: a simple quantitative measure of dexterous forepaw function in rats.</a> J Neurosci Methods. 170, 229-244 (2008).</li><li>Tennant, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+vermicelli+and+capellini+handling+tests:+simple+quantitative+measures+of+dexterous+forepaw+function+in+rats+and+mice.">The vermicelli and capellini handling tests: simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice.</a> J Vis Exp. , e2076 (2010).</li><li>Ballion, B., Morin, D., Viala, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forelimb+locomotor+generators+and+quadrupedal+locomotion+in+the+neonatal+rat.">Forelimb locomotor generators and quadrupedal locomotion in the neonatal rat.</a> The European journal of neuroscience. 14, 1727-1738 (2001).</li><li>Ho, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rhythmic+motor+activity+and+interlimb+co-ordination+in+the+developing+pouch+young+of+a+wallaby+(Macropus+eugenii.">Rhythmic motor activity and interlimb co-ordination in the developing pouch young of a wallaby (Macropus eugenii.</a> The Journal of physiology. 501 (Pt 3), 623-636 (1997).</li><li>Whishaw, I. Q., Coles, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Varieties+of+paw+and+digit+movement+during+spontaneous+food+handling+in+rats:+postures,+bimanual+coordination,+preferences,+and+the+effect+of+forelimb+cortex+lesions.">Varieties of paw and digit movement during spontaneous food handling in rats: postures, bimanual coordination, preferences, and the effect of forelimb cortex lesions.</a> Behav Brain Res. 77, 135-148 (1996).</li></ol>

利害の対立が宣言されていません。

頸髄損傷（CSCI）は患者で壊滅的と人生変え負傷する可能性があります。神経基盤および治療剤の可塑性を研究するために使用されているげっ歯類で開発頚髄損傷モデルは多数存在する。 、敏感な効果、再現性があり、CSCI後の機能障害および回復を評価するために行動試験を使用して簡単に開発することは重要な目標である。四肢の交代、姿勢の不安定やパスタ処理：ここでは詳細にこのような3つの行動試験の使用を記載している。 げっ歯類における脊髄損傷は、ヒトの集団のように、異種の怪我です。非常によく似た損傷は行動障害の様々を誘導することができる。したがって、負傷した動物における病変の重症度を決定することが重要である。私たちは、contralesional側が一方的な損傷（片側切断またはCONT後に損傷がある場合は、四肢の交替タスクが決定する非常に有効な方法であることがわかった頸髄19にusion型損傷）。我々のグループからのデータは、この四肢交替タスクの使用は、損傷後の最初の週以内に損傷の重症度を決定することができることを示した。加えて、より深刻な負傷した動物（非交流発電機）はオルタネータ（前肢の運動スケールを使用）と比較して有意に異なる回復プロファイルを有していた。そのため、手足の交替タスクは研究は、各治療群の病変の重症度の平等な分配があることを確認するための長期治療が含まれる場合は特に、オルタネータと非オルタネーターに損傷ラットをグループ化することに非常に有用である。 それは、前肢-交替試験（そのような前肢運動スケールまたはシリンダー足の嗜好試験など）、動物の前肢の使用を調べることができ、他のタスクと組み合わせて使用​​することをお勧めします。このテストを投与しながら、実験者がテストを同じ回数を行うことが肝要であるそれぞれの手で（ 例えば二回、左手で2回、右に）ラットの行動に実験者の手の位置の影響を最小限に抑えます。動物は実験者の手の中に緩和されている場合、このテストは、有効であり、提案され取り扱いの2〜3週間は、リラクゼーションを提供する必要があります。動物が緩和された後、さらに、実験者の中、動物の変動を防ぐために、ほぼ90°の手押し車の位置に動物を保持する必要があります。 前肢-交番テストは、動物が足で個別にステップすることができないが、交代タスクを実行することができたとき、クロス脊髄神経接続に洞察力を提供することができます。このようなラットなどの動物の正常な四足歩行のために、脊髄の長さに沿って多くの脳領域だけでなく、地元の中枢パターン発生器（CPGは）が関与している。具体的に前肢リズミカルな動きのため、頚椎のセグメント、C3〜C6は22重要であると考えられている。以前、我々はdescri病変動物におけるオルタネータと非オルタネーター間のベッド解剖学的な違い（C3/C4の横片側切断が行われた）、contralesional脊柱および非交互動物では皮質脊髄路18へのより多くの損傷を発見した。これは、前肢の動きのために、リズミカルなパターン発生器は、子宮頸部ヘミセグメントの各レベルで存在し、クロスコードインヒビター接続が交替23の原因であると考えられる。脊髄のcontralesionalがより完全である場合には、リズミカルな運動出力をする可能性が高いのに対し、我々の以前の解剖学的な調査結果はまた、脊髄のcontralesional側へのダメージ（たとえば交替など）リズミカルなモータ出力に混乱を引き起こす可能性があることを意味正常に機能します。私たちは、コードの任意のcontralesional内側腹側の部分に重大な損傷は見られなかったので、その分析は実行されませんでした。 ここで説明する姿勢の不安定テストはバージョンです<html> Y有用な試験それは一方的病変に起因する両方の前肢（同側およびcontralesional）の変化を検出することができるからです。なお、この試験は、動物を実験者の手で緩和されている場合にのみ投与されるべきであることに留意することが重要である。我々の経験では、これは2〜3週間の動物の毎日の取扱いを取ることができます。実験および動物が慣れたら、この試験は非常に敏感であり、各前肢のための非常に一貫性のある変位データを取得するために使用することができる。動物が緊張している場合には、実験者は静かに動物を保持することができますし、動物が快適で、テーブルは、安全な場所であることを理解するまで、テーブルの上のオフにして上下に移動します。動物が緩和されると、それは一貫性のある結果を得るため手押し車の位置でほぼ90°で動物を保​​持することが重要です。このテストは、管理が容易で、1簡単な作業で補償と赤字についての情報を提供することで、他の行動試験を超えて洞察を提供します。 T &quot;&gt;ラットは、容易にカメラの前で練習した後、乾燥パスタを食べたので、パスタの取り扱い、管理することは比較的容易な試験である。本研究では、記録され、四肢の使用のためにデータを使用して（左、右、または両方）および時間唯一のパスタを食べること。パスタを食べる時の足の調整を含むより詳細な分析は、このような一方的な虚血性病変や一方的な線条体ドーパミン枯渇の20,21,24などの傷害を持つ動物で、以前に記載されている。そのため、より多くを開発し、使用することが可能であるこれは利き手やそれぞれの手に力を明らかにすることができるようにパスタを食べるテストから高感度分析では、CSCIの後に我々は、スコアシートに足の位置を含めさらに、我々は各足のグリップに注目され、一部の動物は、1辺の上で自分の足を休める動物はパスタを食べることを躊躇している場合パスタは、支持体としての可能性、それを使用してではなく、食べる時にグリップパスタを。、絶食ステップは、試験前にプロトコルに導入することができる。

頸髄損傷（CSCI）は、全てのSCIの約62％（代表、患者では、SCIの最も一般的な形態である<a href="http://www.spinalcord.uab.edu" target="_blank">http://www.spinalcord.uab.edu</a> ）。頸髄への傷害は上肢だけでなく、呼吸障害になることがあります。 CSCI患者における最近の研究は、腕および/ ​​または手の部分的または完全な機能は、主要な優先度1であると考えられることを示唆している。そのため、CSCIモデルと使用するには、簡単に高感度かつ信頼性のある、関連する行動アッセイを開発することは重要な目標である。げっ歯類1-17 CSCI後前肢機能を評価するためのいくつかの有用な行動試験があるが、しかしながら、これらの試験の多くは、使用が困難であり、特殊な装置を必要とする。パスタハンドリングテストは、他のグループ18,19によって開発されてきたが、これらのテストは、動物が特定のパスタを食べるケージで撮影されている必要があり、長いを必要とする訓練期間、我々は提案する方法は、動物のホームケージで実行することができますが。前に説明したパスタテストはここに記載された試験とは異なり、かなりの分析時間と、多くの場合、高価なソフトウェアが必要です。本手法の目的は、開発し、使用し、使いやすく信頼性の高い行動試験を、高価な装置を必要としないことです。具体的には、ここで説明前肢ステップ交替試験は、慢性処置が投与される前に、同等の治療群を作成する手段を提供し、研究者が早期に損傷後の病変体積を推定することを可能にする。 （1）前肢ステップ交替、（2）姿勢の不安定、および（3）パスタ処理：本研究では、詳細には3つの新規の行動試験を記載している。 使用権の行動試験を決定することは困難であり得る。確かに、私たちは誰も行動試験が適切に前肢の機能を評価することはできないと感じています。したがって、我々はいくつかのお尻に行動試験の組合せを使用して示唆しているSCI後のESS前肢機能。一概に言えば、1はオープンフィールド歩行型作業動物は、通常の歩行運動時の彼らの前肢の使用に評価される（ 例えば前肢運動スケール、シリンダー）、および動物を特定のタスクを実行するように要求されたタスクの特定のテストを、使用する必要があります彼らの前肢の使用（ 例えば 、パスタを食べ、姿勢の不安定、握力など ） を含む。ここでは詳細に説明した行動試験は、〜1週間後の病変（前肢ステップ交替、姿勢の不安定、パスタの取り扱い）、contralesional前肢（前肢のステップ交替、姿勢の不安定に対する一方的な病変の影響で、病変の重症度を決定するのに有用である）と前肢の細かい運動運動（パスタの取り扱い）。使用病変の重症度や効果を知ることは、適切な行動テストを指示することができます。手首の細かい運動の動きがテストを用いて、病変の後に可能でない場合は、その対策とquantifIES前肢の足を使用することは適切ではありません。例えば、先に説明したパスタハンドリングテストの多くは、数字の個々の動きに深く多くを見て、しかし、我々は我々の損傷の重症度および位置が見つかった、これは関係ありませんでしたし、代わりに四肢の全体的な配置の違いを観察した。 研究者は、多くの行動試験を実施し、その結果に基づいて、デモンストレーションのためにそれらのサンプルを使用したくなるかもしれません、しかし、パイロット·スタディを使用している各実験モデルに病変に対して適切な行動試験を決定するために実行されることをお勧めします。したがって、ユーザは使用すべき行動試験を決定する前に、特定の病変の種類及び程度の欠損のタイプの少なくともいくつかの事前知識を有するべきであることに留意することが重要である。行動パフォーマンスに基づいて病変の重症度を評価することは、治療群は治療前の病変の重症度の平等な分配を使用して作成することができますMENTが投与される。

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Material/ Equipment</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments/Description</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sand paper</td>
 <td>3M</td>
 <td>5097</td>
 <td>3M Gold Fre-Cut Sandpaper was used. 
 Any 220-grit sandpaper would work well </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dry Pasta</td>
 <td>Skinner</td>
 <td></td>
 <td>Skinner Thin Spaghetti was used. It is available at Walmart</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

assessing forelimb function after unilateral cervical sci using novel tasks: limb step-alternation, postural instability and pasta handling

頸髄損傷（CSCI）は、障害または上肢や手の機能が失われるなど壊滅的な神経障害を引き起こす可能性があります。ヒトにおける脊髄損傷の大部分は、子宮レベルで起こる。そのため、頚椎損傷モデルを開発し、関連性の高い機密行動テストを開発することが非常に重要である。ここでは、ラットにおける子宮頸部脊髄損傷後の新たに開発された前肢ステップ交替試験の使用を記載している。姿勢の不安定性試験（PIT）、パスタハンドリング試験：さらに、我々は脊髄損傷後に使用されていない2つの行動試験を記載している。すべての3つの行動試験は、傷害に非常に敏感であり、使いやすい。したがって、我々はこれらの行動試験は、CSCIの後に治療戦略を研究に尽力することができると感じています。

私たちは動物が改善され、分析のための反復測定型の実験で、実験を通して定期的にテストすることが、時間をかけて改善を分析することをお勧めします。 前肢ステップ交代テストこの試験は、その前肢の使用を交互する動物の能力を決定するために設計されている。前肢ステップ交互試験を用い、動物の50％が12から16週間後損傷（ 図1A）でCSCI 19後に前肢の使用を交互にすることができました。次に、第二段階のために前進動物を移動する前に、最初のステップの後に、動物の静止を保持することによって遅延（5秒）を導入した。手足の使用を交互にされた動物の50％（総病変グループの25％）が5秒遅れた（ 図1B）した後に代替することができました。我々は、解剖学的研究とこれらの調査結果を相関と分析はオルタネータがsignificaを持っていることを明らかにしたntly大きな免れる皮質脊髄路の面積が[F（1,1）= 5.56、P &lt;0.05]と脊柱[F（1,1）= 19.2、P &lt;0.003] contralesional側19に。これらのデータは、前肢工程交替試験は、病変の重篤度、ならびに病変のunilateralityを予測できることを示している。この試験は、反復測定分散分析を用いて分析されるべき名目カテゴリデータをもたらすことができる。この例では、我々は、群間の差を説明するために、1つの時点を用い、反復測定ではなかった。各動物は、（それぞれ、重度対中程度）傷害の二つのグループに動物を分離し、「オルタネータ」または「非オルタネータ」に分類される。 姿勢の不安定テスト脊髄の一方的な病変が損なわれ、および/または、患肢するだけでなく、非障害者の四肢にするだけでなく、変更が発生する可能性があります。姿勢の不安定テスト（PIT）は、以前に得！だったribedおよびパーキンソン病18のげっ歯類モデルを有する動物およびCSCI 19のげっ歯類モデルで使用される。我々は、[P &lt;0.01、F（1,1）= 8.17] CSCI後PITを使用し、病変の状態の有意な効果があったことを見出した。また、前肢変位（重心を取り戻すまでの距離）（偽手術した動物と比較して負傷した動物のipsilesional側（右前肢）で有意に大きかった8.00±0.10センチメートル、P &lt;0.0001対6.00±0.24センチメートル、 図2 ）。 contralesional前肢での移動距離は、（; 図2 CSCIのための4.00±0.10センチメートル、P &lt;0.0001に対して偽のための6.00±0.25 CM）偽手術動物と比較して病変動物で有意に小さかった。この結果は、contralesional foreliによる姿勢調整、すなわち変化（contralesional前肢も反対側に起因する病変の変化をもたらしたことを示している）重心を取り戻すためにMB。この試験からのデータは、定量的であろうと実験を通して基の変化を調べるために、反復測定ANOVAを用いて分析されるべきである。 パスタ取扱テストパスタの取り扱いは、乾燥パスタの部分を食べながら前肢の熟練した使用をテストするために設計されました。同様のテストは、片側脳卒中およびパーキンソン病20,21の動物モデルおよびCSCI 19後の前肢の使用に熟練した障害を検出するために以前に使用されている。慢性の時点で負傷（12週損傷後）の後に、すべての偽動物は、試験期間中の両方の足を使ってパスタを食べました。病変群では、パスタの部分を食べるための全体的な時間は、対照群（ 図3）と同様であることを見出した。しかし、より多くのオルタネーター（穏やかな傷害、15のうち10）は、非オルタネーター（重傷を負った群と比較して、そのipsilesional前肢を使用することができました。7のうち1; <strong&gt;図3）。パスタハンドリングテストは、継続的かつ定量的なデータ（パスタを食べる時間）、及びカテゴリカル（足用）を提供し、適切に分析する必要があります。 <img alt="図1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50955/50955fig1highres.jpg" /> 前肢ステップ交番試験を用いて前肢の機能の図1。慢性的評価は、さまざまな病変の重症度と動物の2異なるグループを明らかにした。動物が前方に両足を使ってステップ実行時 ​​の動作の違いを示した。他の人が連続で2 contralesional段階（非オルタネーターをとることによって、ステップ·交代の欠如を示したのに対し、; 5 10病変のうち、（10破壊ラットのうち5オルタネータ）をステップ実行しながら、足を交互に損傷動物の50％のみラット）。 5秒の遅延がセントの間に導入した場合にはより多くの動物は、複数のcontralesional措置をとるためにこの傾向を表示PS（10破壊ラットのうち8）。 <img alt="図2" fo:content-width="4.6in" src="/files/ftp_upload/50955/50955fig2highres.jpg" /> 図2慢性前肢行動評価姿勢の不安定テスト（PIT）を使用して、予想したように、頸髄損傷（CSCI）を持つ動物におけるipsilesional前肢は、偽手術8センチメートル対（6 CMとの動物よりも有意に大きな変位距離を持っていた。* P &lt;0.0001）。 （; * P &lt;0.0001を4センチメートル対6センチメートル）また、contralesional前肢上の移動距離は、偽手術動物と比較して病変動物で有意に小さかった。これは病変動物ピットの間contralesional手足の強化された機能を提案することができる。 <img alt="図3" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50955/50955fig3highres.jpg" /> <strong&gt;図3。 前肢アセスメントパスタ処理を使用し、テストを食べるには、病変非オルタネータに重大な障害を示した。動物はパスタの標準一片を与えられた。足の使用やパスタを食べる時間を記録した。結果は、オルタネータの数が少ない（33％）が独占的に非オルタネーター（86％）に比べて（より重度の障害を示す）、そのcontralesional前肢を使用したことが示された。また、全3群（偽、オルタネータを病変、非オルタネータ病変）の動物は、パスタ（p &lt;0.05）を食べる時間の同じような長さを取った。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50955/50955fig3large.jpg" target="_blank">大きな画像を見るにはここをクリックしてください</a> 。

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Assessing Forelimb Function after Unilateral Cervical SCI using Novel Tasks: Limb Step-alternation, Postural Instability and Pasta Handling

げっ歯類における子宮頸部脊髄損傷後の前肢機能を評価するための3つの新たな行動試験（前肢ステップ交替、姿勢の不安定性試験、パスタハンドリング試験）に記載されている。

新規タスクを使用した片側子宮頸SCI後前肢の機能を評価する：四肢ステップ交替、姿勢の不安定やパスタの取り扱い

Cervical spinal cord injury (cSCI) can cause devastating neurological deficits, including impairment or loss of upper limb and hand function. A majority ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

21.6K ビュー.  The University of Texas at Austin. げっ歯類における子宮頸部脊髄損傷後の前肢機能を評価するための3つの新たな行動試験（前肢ステップ交替、姿勢の不安定性試験、パスタハンドリング試験）に記載されている。 

ビデオ: Assessing Forelimb Function after Unilateral Cervical SCI using Novel Tasks: Limb Step-alternation, Postural Instability and Pasta Handling

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have developed visual cognitive tasks for rats using the Floor Projection Maze1,2&#160;that are optimized for visual abilities of rats permitting stronger comparisons of experimental findings with other species.
In order to investigate neural correlates of learning and memory, we have integrated electrophysiological recordings into fully automated cognitive tasks on the Floor Projection Maze1,2. Behavioral software interfaced with an animal tracking system allows monitoring of the animal's behavior with precise control of image presentation and reward contingencies for better trained animals. Integration with an in vivo electrophysiological recording system enables examination of behavioral correlates of neural activity at selected epochs of a given cognitive task.
We describe protocols for a model system that combines automated visual presentation of information to rodents and intracranial reward with electrophysiological approaches. Our model system offers a sophisticated set of tools as a framework for other cognitive tasks to better isolate and identify specific mechanisms contributing to particular cognitive processes.

We describe protocols for training rats for chronic electrophysiological recordings in fully automated cognitive tasks on a Floor Projection Maze.

フロアプロジェクション迷路を用いた記録神経活動のための自動化された視覚認知課題

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

行動学

Performing Behavioral Tasks in Subjects with Intracranial Electrodes

Patients having stereo-electroencephalography (SEEG) electrode, subdural grid or depth electrode implants have a multitude of electrodes implanted in different areas of their brain for the localization of their seizure focus and eloquent areas. After implantation, the patient must remain in the hospital until the pathological area of brain is found and possibly resected. During this time, these patients offer a unique opportunity to the research community because any number of behavioral paradigms can be performed to uncover the neural correlates that guide behavior. Here we present a method for recording brain activity from intracranial implants as subjects perform a behavioral task designed to assess decision-making and reward encoding. All electrophysiological data from the intracranial electrodes are recorded during the behavioral task, allowing for the examination of the many brain areas involved in a single function at time scales relevant to behavior. Moreover, and unlike animal studies, human patients can learn a wide variety of behavioral tasks quickly, allowing for the ability to perform more than one task in the same subject or for performing controls. Despite the many advantages of this technique for understanding human brain function, there are also methodological limitations that we discuss, including environmental factors, analgesic effects, time constraints and recordings from diseased tissue. This method may be easily implemented by any institution that performs intracranial assessments; providing the opportunity to directly examine human brain function during behavior.

Patients implanted with intracranial electrodes provide a unique opportunity to record neurological data from multiple areas of the brain while the patient performs behavioral tasks. Here, we present a method of recording from implanted patients that can be reproducible at other institutions with access to this patient population.

頭蓋内電極を有する被験者に行動タスクの実行

Patients having stereo-electroencephalography (SEEG) electrode, subdural grid or depth electrode implants have a multitude of electrodes implanted in ...

Acquisition of a High-precision Skilled Forelimb Reaching Task in Rats

Movements are the main measurable output of central nervous system function. Developing behavioral paradigms that allow detailed analysis of motor learning and execution is of critical importance in order to understand the principles and processes that underlie motor function. Here we present a paradigm to study movement acquisition within a daily session of training (within-session) representing the fast learning component and primary acquisition as well as skilled motor learning over several training sessions (between-session) representing the slow learning component and consolidation of the learned task. This behavioral paradigm increases the degree of difficulty and complexity of the motor skill task due to two features: First, the animal realigns its body prior to each pellet retrieval forcing renewed orientation and preventing movement execution from the same angle. Second, pellets are grasped from a vertical post that matches the diameter of the pellet and is placed in front of the cage. This requires a precise grasp for successful pellet retrieval and thus prevents simple pulling of the pellet towards the animal. In combination with novel genetics, imaging and electrophysiological technologies, this behavioral method will aid to understand the morphological, anatomical and molecular underpinnings of motor learning and memory.

A paradigm is presented to analyze the acquisition of a high-precision skilled forelimb reaching task in rats.

ラットでのタスクに到達高精度熟練前肢の取得

Movements are the main measurable output of central nervous system function. Developing behavioral paradigms that allow detailed analysis of motor ...

Using Fiberless, Wearable fNIRS to Monitor Brain Activity in Real-world Cognitive Tasks

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular coupling, fNIRS is able to measure the haemoglobin concentration changes secondary to neuronal activity. Compared to other neuroimaging techniques, fNIRS represents a good compromise in terms of spatial and temporal resolution. Moreover, it is portable, lightweight, less sensitive to motion artifacts and does not impose significant physical restraints. It is therefore appropriate to monitor a wide range of cognitive tasks (e.g., auditory, gait analysis, social interaction) and different age populations (e.g., new-borns, adults, elderly people). The recent development of fiberless fNIRS devices has opened the way to new applications in neuroscience research. This represents a unique opportunity to study functional activity during real-world tests, which can be more sensitive and accurate in assessing cognitive function and dysfunction than lab-based tests. This study explored the use of fiberless fNIRS to monitor brain activity during a real-world prospective memory task. This protocol is performed outside the lab and brain haemoglobin concentration changes are continuously measured over the prefrontal cortex while the subject walks around in order to accomplish several different tasks.

Monitoring brain activity outside the lab without physical constraints presents methodological challenges. A fiberless, wearable functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) system was used to measure brain activity during an ecological prospective memory task. It was demonstrated that this system could be used to monitor brain activity during non-lab based experiments.

実世界認知課題における脳活動を監視するために繊維のない、ウェアラブルfNIRSを用いて

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular ...

Event-related Potentials During Target-response Tasks to Study Cognitive Processes of Upper Limb Use in Children with Unilateral Cerebral Palsy

Unilateral Cerebral Palsy (CP) is a neurodevelopmental disorder that is a very common cause of disability in childhood. It is characterized by unilateral motor impairments that are frequently dominated in the upper limb. In addition to a reduced movement capacity of the affected upper limb, several children with unilateral CP show a reduced awareness of the remaining movement capacity of that limb. This phenomenon of disregarding the preserved capacity of the affected upper limb is regularly referred to as Developmental Disregard (DD). Different theories have been postulated to explain DD, each suggesting slightly different guidelines for therapy. Still, cognitive processes that might additionally contribute to DD in children with unilateral CP have never been directly studied. The current protocol was developed to study cognitive aspects involved in upper limb control in children with unilateral CP with and without DD. This was done by recording event-related potentials (ERPs) extracted from the ongoing EEG during target-response tasks asking for a hand-movement response. ERPs consist of several components, each of them associated with a well-defined cognitive process (e.g., the N1 with early attention processes, the N2 with cognitive control and the P3 with cognitive load and mental effort). Due to its excellent temporal resolution, the ERP technique enables to study several covert cognitive processes preceding overt motor responses and thus allows insight into the cognitive processes that might contribute to the phenomenon of DD. Using this protocol adds a new level of explanation to existing behavioral studies and opens new avenues to the broader implementation of research on cognitive aspects of developmental movement restrictions in children.

Several children with unilateral Cerebral Palsy seem to disregard the preserved capacity of their affected upper limb. This Developmental Disregard is extensively described in the literature but the involved cognitive processes have not been studied. To study underlying cognitive factors of upper limb control, an event-related potential protocol was developed.

ターゲット応答の作業中に事象関連電位片側脳性麻痺児の上肢利用の認知プロセスを研究するために

Unilateral Cerebral Palsy (CP) is a neurodevelopmental disorder that is a very common cause of disability in childhood. It is characterized by unilateral ...

Sit-to-stand-and-walk from 120% Knee Height: A Novel Approach to Assess Dynamic Postural Control Independent of Lead-limb

Individuals with sensorimotor pathology e.g., stroke have difficulty executing the common task of rising from sitting and initiating gait (sit-to-walk: STW). Thus, in clinical rehabilitation separation of sit-to-stand and gait initiation - termed sit-to-stand-and-walk (STSW) - is usual. However, a standardized STSW protocol with a clearly defined analytical approach suitable for pathological assessment has yet to be defined.
Hence, a goal-orientated protocol is defined that is suitable for healthy and compromised individuals by requiring the rising phase to be initiated from 120% knee height with a wide base of support independent of lead limb. Optical capture of three-dimensional (3D) segmental movement trajectories, and force platforms to yield two-dimensional (2D) center-of-pressure (COP) trajectories permit tracking of the horizontal distance between COP and whole-body-center-of-mass (BCOM), the decrease of which increases positional stability but is proposed to represent poor dynamic postural control.
BCOM-COP distance is expressed with and without normalization to subjects&#39; leg length. Whilst COP-BCOM distances vary through STSW, normalized data at the key movement events of seat-off and initial toe-off (TO1) during steps 1 and 2 have low intra and inter subject variability in 5 repeated trials performed by 10 young healthy individuals. Thus, comparing COP-BCOM distance at key events during performance of an STSW paradigm between patients with upper motor neuron injury, or other compromised patient groups, and normative data in young healthy individuals is a novel methodology for evaluation of dynamic postural stability.

Here, we present a novel protocol to measure positional stability at key events during the sit-to-stand-to-walk using the center-of-pressure to the whole-body-center-of-mass distance. This was derived from the force platform and three-dimensional motion-capture technology. The paradigm is reliable and can be utilized for the assessment of neurologically compromised individuals.

シットにスタンド・アンド・ウォーク120％の膝の高さから：鉛四肢の動的姿勢制御の独立性を評価するための新しいアプローチ

Individuals with sensorimotor pathology e.g., stroke have difficulty executing the common task of rising from sitting and initiating gait (sit-to-walk: ...

The Knob Supination Task: A Semi-automated Method for Assessing Forelimb Function in Rats

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity largely use video analysis of reaching or food manipulation. While these tasks are easy to implement and are robust across disease models, they are subjective and laborious for the experimenter. Automating traditional tasks or creating new automated tasks can make the tasks more efficient, objective, and quantitative. Since rats are less dexterous than primates, central nervous system (CNS) injury produces more subtle deficits in dexterity, however, supination is highly affected in rodents and crucial to hand function in primates. Therefore, we designed a semi-automated task that measures forelimb supination in rats. Rats are trained to reach and grasp a knob-shaped manipulandum and turn the manipulandum in supination to receive a reward. Rats can acquire the skill within 20 &plusmn; 5 days. While the early part of training is highly supervised, much of the training is done without direct supervision. The task reliably and reproducibly captures subtle deficits after injury and shows functional recovery that accurately reflects clinical recovery curves. Analysis of data is performed by specialized software through a graphical user interface that is designed to be intuitive. We also give solutions to common problems encountered during training, and show that minor corrections to behavior early in training produce reliable acquisition of supination. Thus, the knob supination task provides efficient and quantitative evaluation of a critical movement for dexterity in rats.

This manuscript describes a semi-automated task that quantifies supination in rats. Rats reach, grasp, and supinate a spherical manipulandum. The rat is rewarded with a pellet if the turn angle exceeds a criterion set by the user. This task increases throughput, sensitivity to injury, and objectivity compared to traditional tasks.

ノブ外タスク: ラットの前肢関数を評価するための半自動メソッド

Tasks that accurately measure dexterity in animal models are critical to understand hand function. Current rat behavioral tasks that measure dexterity ...

Control of Eating Behavior Using a Novel Feedback System

Subjects eat food from a plate that sits on a scale connected to a computer that records the weight loss of the plate during the meal and makes up a curve of food intake, meal duration and rate of eating modeled by a quadratic equation. The purpose of the method is to change eating behavior by providing visual feedback on the computer screen that the subject can adapt to because her/his own rate of eating appears on the screen during the meal. The data generated by the method is automatically analyzed and fitted to the quadratic equation using a custom made algorithm. The method has the advantage of recording eating behavior objectively and offers the possibility of changing eating behavior both in experiments and in clinical practice. A limitation may be that experimental subjects are affected by the method. The same limitation may be an advantage in clinical practice, as eating behavior is more easily stabilized by the method. A treatment that uses this method has normalized body weight and restored the health of several hundred patients with anorexia nervosa and other eating disorders and has reduced the weight and improved the health of severely overweight patients.

Subjects eat food from a plate placed on a scale connected to a computer that records the weight loss of the plate during the meal. Feedback on the computer screen allows the subject to adapt her/his eating behavior to reference curves thus normalizing body weight.

新しいフィードバック システムを使用して食生活のコントロール

Subjects eat food from a plate that sits on a scale connected to a computer that records the weight loss of the plate during the meal and makes up a curve ...

A Novel Single Animal Motor Function Tracking System Using Simple, Readily Available Software

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor deficits. Motor impairments were manually quantified through an open field grid test to measure the gross motor function and through a ladder test to measure the fine motor function. Here, we discuss a technique for the automated quantification of the video-recorded tests using our custom Capadona Behavioral Video Analysis System: Grid and Ladder Test, or BVAS. Leveraging simple and readily available coding software (see the Table of Materials), this program allows for the tracking of a single animal on both the open field grid and the ladder tests. In open field grid tracking, the code thresholds the video for intensity, tracks the position of the rat over the 3 min duration of the grid test, and analyzes the path. It then computes and returns measurements for the total distance traveled, the maximum velocity achieved, the number of left- and right-handed turns, and the total number of grid lines crossed by the rat. In ladder tracking, the code again thresholds the video for intensity, tracks the movement of the rat across the ladder, and returns calculated measurements including the time it took the rat to cross the ladder, the number of paw slips occurring below the plane of the ladder rungs, and the incidence of failures due to stagnation or reversals. We envision that the BVAS developed here can be employed for the analysis of motor function in a variety of applications, including many injury or disease models.

The current study aimed to automate the quantification of motor deficits in rats. The initial evaluation model assesses motor loss resulting from an intracortical microelectrode implantation in the motor cortex. We report on the development and use of a tracking algorithm using easily adaptable, simple, and readily available coding software.

トラッキング システムは、単純なすぐに利用できるソフトウェアを使用して新規の単一の動物の運動機能

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor ...

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, clinicians typically employ the pull test to grade corrective responses to a backward perturbation at the shoulders. However, the pull test is prone to issues with reliability and scaling (score/4). Here, we present an instrumented version of the pull test to more precisely quantify postural responses. Akin to the clinical test, pulls are manually administered except pull force is also recorded. Displacements of the trunk and feet are captured by a semi-portable motion tracking system. Raw data represent distance traveled (in millimeter units), making subsequent interpretation and analysis intuitive. The instrumented pull test also detects variabilities influencing pull test administration, such as pull force, thereby identifying and quantifying potential confounds that can be accounted for by statistical techniques. The instrumented pull test could have application in studies seeking to capture early abnormalities in postural responses, track postural instability over time, and detect responses to therapy.

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is difficult to quantify. Clinical assessments such as the pull test suffer issues with reliability and scaling. Here, we present an instrumented version of the pull test to objectively characterize postural responses.

姿勢反応を特徴付けるインストルメント化されたプル テスト

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, ...