Name: asymmetric walkway: a novel behavioral assay for studying asymmetric locomotion
Uploaded: 2016-01-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
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Kriss Franklin, Amanda Pollard and Justine Shaffer assisted in animal training and data collection. Sarah Freeman and Alisa Ivanova contributed to data analysis. This study is supported by WVU School of Medicine Start-Up, NIH/NIGMS U54GM104942, and NIH CoBRE P20GM109098.

O seguinte paradigma formação emprega a análise de ajustamentos de fase do adulto médio rato Sprague-Dawley. Por favor, garantir que o protocolo aqui descrito está de acordo com as diretrizes de cuidados de animais institucionais. Todos os procedimentos deste estudo foram realizados em conformidade com o Cuidado e Uso Comitê de animal Institucional (IACUC) e Instituto de Laboratório Animal Welfare (OLAW) da Escola de Medicina da Universidade de West Virginia e age de acordo com os Institutos Nacionais de diretrizes de saúde para a utilização de experimental animais. 1. Preparação do Equipamento <ol><li> Construir a passarela assimétrica como uma caixa de plástico open-top se preparou com alumínio suporta em cada canto medindo 155 cm x 104 cm (Figura 1). Prepare as bordas superiores da caixa com barras de alumínio com ranhuras em ambos os lados para permitir a colocação do cavilha alternativa, ao longo do perímetro da caixa, de modo que cada PEG consecutiva do mesmo lado define o comprimento da passada. </li&gt; <li> Coloque uma 20 cm x 20 cm em cada canto da plataforma (quatro no total) que separa as condições representadas em cada lado. Esta distância deve ser suficiente para a inclusão da distância percorrida por um único ciclo de passo de rato. <ol><li> Use cavilhas feitas de alumínio com as dimensões de 20 cm x 1 cm x 0,5 cm. Curvatura da parte superior de cada cavilha de 2,5 cm da ponta para a produção de uma plataforma de colocação dos pés. </li><li> Prenda os pinos para as barras estriadas utilizando suportes de deslizamento no interior através de buracos usinados à mesma distância para garantir a nível do posicionamento horizontal. Ajuste posições usando uma chave de fenda e uma régua. Usar uma largura de 1 cm PEG que corresponde aproximadamente ao tamanho médio da pata de rato; cavilhas mais finas ou mais largas ou são desconfortáveis ​​ou aumentar a variabilidade colocação do pé. </li></ol></li><li> Manipular a colocação peg em cada lado para produzir uma das três condições precisas desafio stepping. <ol><li> Produzir uma tarefa locomotora simétrica com um comprimento de passada 15 cm (SL15), definindo a esquerda inter-stride comprimento (l ISL) e direito comprimento inter-passo (r ISL) à metade do comprimento do passo (7,5 cm). </li><li> Impor uma condição adicional simétrica (SL12) alterando comprimentos l ISL ISL e r a 6,0 cm. </li><li> Produzir as tarefas assimétricos, alterando a distância entre as cavilhas nos lados esquerdo e direito, denominado o comprimento inter-passo. Para desafiar o sistema motor de forma assimétrica, mudar o l e r ISL ISL em 20% para impor comprimentos inter-stride curto quer do lado esquerdo (condição L6R9) ou à direita (L9R6) colaterais. Os 1,5 cm perturbações impor uma l ISL de 6 cm e r ISL de 9 cm para a condição L6R9, ou um l ISL de 9 cm e uma ISL r de 6 cm para a condição L9R6 </li></ol></li><li> Para os ratos, manter o comprimento do passo para todas as condições, exceto para SL12 em uma preferenciais 15 cm. </li><li> Por conveniência, atribuir cada lado longo da passarela uma condição assimétrica favorecendo a esquerda ou a rlado ight do assunto, reservando os dois lados curtos para a condição de controle simétrico. </li><li> Configuração de uma câmara de alta definição com uma taxa de amostragem de, pelo menos, 60 Hz, de modo que a colocação de membros em cavilhas é desobstruída com câmara aponta perpendicularmente para a passagem com o campo de visão que abrange cerca de 7 passos. Os primeiros e últimos passos na proximidade de plataformas são ignorados. </li></ol> 2. Formação sobre Aparelho <ol><li> Por favor, use os recursos de treinamento padrão, por exemplo., Formação NIH em Biomethodology Basic for laboratoriais Rats, para se familiarizar com a formação geral do comportamento dos roedores. </li><li> No início do treinamento, aclimatar assuntos, colocando e recompensando-os na plataforma cm 20 x 20 para, pelo menos, 5 min. Em seguida, orientar os animais em todo um arranjo peg com um 1 cm de comprimento inter-passo para a próxima plataforma pela apresentação de uma recompensa alimentar. Recompense animais verbalmente e com carinho para alcançar a plataforma. </li><li> After 5 corridas de treinamento, espaço os pinos um extra de 1 - 2 cm de distância e executam os próximos 5 corridas de treinamento. O número de repetições aqui listada é suficiente para produzir o tamanho da amostra estatisticamente apropriado (20 - 35 passos). <ol><li> Se o animal adquire a tarefa mais lentamente como julgado por consistência de stepping (sem parar) e postura (costas arqueadas), então o foco de treinamento sobre o reforço destas competências nos comprimentos stride curtas (S12) antes de retomar a formação sobre as longas passadas ( S15), eventualmente, aproximando-se do comprimento do passo desejado. </li><li> Se o novo espaçamento induz ansiedade ou desconforto com a tarefa, reajustar as estacas para a configuração anterior e repetir o paradigma de formação. </li><li> Prossiga com esse treinamento até que os comprimentos inter-stride apropriados sejam alcançados para os quatro condições e padrões locomotores são cumpridos. Em nossa experiência, os ratos respondem bem ao estímulo vocal como pistas para iniciar um julgamento. O teste pode ser feito no mesmo dia como a formação fornecidaos indivíduos são motivados para executar a tarefa. Nota: Os padrões locomotores são os seguintes: a caminhada é consistente e não envolve paradas ou passos em falso; cabeça-sacudir-se é mínimo; a volta é arqueado ea cauda é levantada durante a locomoção; cada membro é claramente visível a partir de uma vista ortogonal da passarela no início e término da fase de apoio. Esse processo de seleção é essencial que o presente estudo se concentra apenas em uma caminhada ao invés de outro comportamento trote. </li></ol></li></ol> 3. Teste e Análise de Dados <ol><li> Os animais de teste em tarefas S12, S15, L9R6, e L6R9 (descritos no ponto 1.3) usando o design sessão randomizado. Use pausas para evitar adaptação dentro de uma tarefa. </li><li> Grave sessões com câmera de alta definição com uma taxa de amostragem de pelo menos 60 Hz. Importação gravações de vídeo sem re-amostragem em software de edição de vídeo e selecione somente as lutas de passeio para análise posterior. </li><li> Mark inícios e remissões de fases cinemáticasem gravações de vídeo de cada assunto. </li><li> Aqui, utilize o chamado Vídeoa software personalizado escrito em Matlab para identificar manualmente o tempo de início postura e deslocamento para cada membro em uma base quadro-a-quadro, onde início posição é indicada pela perda de borrão de movimento associado com a colocação dos membros em uma estaca, e postura offset, que ocorre no início do membro lift-off, é indicada pela primeira evidência de borrão de movimento. </li><li> Calcule a duração da fase de balanço como o tempo restante entre dois inícios postura cinemáticas consecutivos. Excluir qualquer comportamento não é consistente com o andar quadrúpede overground, por exemplo., Quando marcha contém uma fase oscilante duplo (ambos os membros ou membros posteriores do chão), a partir de análises de processo. </li><li> Traça-se a duração de cada fase, em função da duração do ciclo de passo correspondente. Capture a relação com o modelo de regressão linear (Tphase = B1 + B2 * Tc) obtidos para cada membro, onde Tc é a duração do ciclo, e é TphaseTe postura ither relacionados com extensor ou Tf, que é o balanço relacionadas com flexor, e B1 e B2 são constantes empíricas (offset e inclinação) do modelo de regressão. Nota: O declive (B2) representa o valor da mudança na duração da fase com a mudança de velocidade de locomoção. </li><li> Use Equações 1 e 2 (Figura 2C) para cada membro, para calcular o índice de assimetria (IA). Ambas as equações têm a mesma forma de uma razão simples que normaliza a diferença de dois valores para a sua soma. <ol><li> Usando a Equação 1, calcule a diferença horizontal (AI h) que usa a diferença entre encostas de modulação posição esquerda (l) e direita (r) nos membros. Da mesma forma, calcular a assimetria vertical (AI v) usando os declives da frente / anterior (A) e de volta / posteriores (p) membros. O resultado da aplicação dessas duas equações é o conjunto de dados de 4 pontos xy correspondentes a 1), membro anterior assimetria &lt;em&gt; AAI h; 2) assimetria dos membros posteriores, pAI h; 3) deixou assimetria forelimb-hindlimb, Lai v; 4) assimetria forelimb-membro posterior direito, Rai v. </li><li> Traçar estes valores como um patch (Figura 2B) para a representação visual de assimetria em todos os membros. </li></ol></li><li> Calculam índices diagonalidade (DI) para avaliar acoplamento diagonal entre parâmetros de um membro anterior e membro posterior contralateral sua (Equação 3, Figura 2C). </li><li> Teste o DI, assim como a diferença de quatro AIs entre as condições de opor assimetria (ΔAI = | AIL9R6 - AIL6R9 |) para significância estatística usando uma ANOVA de uma via com a comparação post-hoc de meios de análise 19 </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

The rationale for this study was to develop a behavioral task that quantitatively assesses the changes in precise control of asymmetric locomotor behaviors. The existence of the spinal CPG has been functionally demonstrated for some time20, but the anatomical and functional characteristics that describe its mechanism as well as its modulatory inputs from descending or sensory feedback pathways have not been characterized until the past decade6,21,22. The current consensus is that the intrinsic spina...

Morbidade pós-AVC na população sobrevivendo inclui deficiências motoras graves que representam um desafio para a avaliação quantitativa em ambos os seres humanos postar modelos de AVC e animais de comprometimento neurológico 1. Na situação clínica, essas deficiências motoras são medidos usando critérios subjectivos que são mais sensíveis à deficiência grave em vez de moderada exibiram pela maioria dos pacientes. Da mesma forma, essas avaliações subjetivas de comportamento motor pós-lesão em animais são comuns, por exemplo., A Basso, Beattie e Bresnahan (BBB) ​​escala locomotora método 2,3. Embora estes métodos de avaliação subjetivos estão ajudando a tradução entre os estudos de reabilitação da marcha em modelos animais quadrúpedes e os seres humanos, os detalhes de déficits motores associados à atividade de grupos musculares distintos não são avaliados. Além disso, a avaliação da contribuição cortical motor para locomoção, como o culpado putativo de déficit motor em um acidente cerebrovascular,só pode ser obtido indiretamente mesmo usando os mais novos métodos quantitativos automatizados 4,5, como eles confiam em campo aberto ou tarefas de passeio lineares. Estas tarefas não requerem contribuição cortical e pode ser realizado por mecanismos neurais da medula espinal, animais ou seja, o gerador padrão central (CPG) de rede que é poupado na maior parte dos modelos animais de lesão neural, por exemplo, spinalized 6 -. 8. . Cortical contribuição essencial para estes mecanismos espinais foi experimentalmente implicado em tarefas que requerem previstos ajustes posturais 9 e atingindo 10, bem como 10 precisa pisar. Além disso, a maioria dos danos neurológicos é assimétrico; por exemplo, acidente vascular cerebral provoca hemiparesia, ou seja, fraqueza em um lado do corpo, o que resulta em uma marcha assimétrica 11 -. 14. A assimetria da marcha hemiplegia é produzido por spatiotempor assimétricaativação muscular al manifestado de forma mais significativa no encurtamento da fase de apoio associadas ao extensor e o alongamento da fase de balanço associada ao flexor do ciclo de passo no lado parético 15,16. Esta tendência ainda não foi explorado através de uma gama de velocidades de locomoção em animais saudáveis ​​ou paréticos. No estudo actual, se a análise das características de duração da fase 17 que descreve a relação entre a duração das fases de batente ou postura como uma função da duração do ciclo em cada passo. O modelo de regressão linear obtida foi depois adicionalmente descrito com uma análise de assimetria em todos os membros. Nós relatamos um método de baixo custo romance para avaliar a atividade de descer entradas corticais no sistema motor de animais quadrúpedes com base em uma tarefa precisa pisar locomotor. Esta tarefa é projetado para desafiar o córtex motor, impondo exigências de colocação dos pés sobre uma área natural de velocidades de locomoção. Além, Os requisitos de pé-de colocação são manipulados para desafiar preferencialmente o lado esquerdo ou direito do sistema motor. Em uma tarefa locomotora semelhante, Metz &amp; Whishaw (2009) examinaram as taxas de falhas, o número de passos perdidas na passagem degrau irregular, em ratos. Nosso método é gratuito para este estudo anterior, e detalhes do tipo de controlo na fase de &quot;bem-sucedida&quot; 18 passos.

<table><tbody><tr><td>MATLAB&amp;reg; R2013a</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Design platform for custom videoa video annotation software</td></tr><tr><td>Sony HDR-CX380/B High Definition Handycam</td><td>Sony</td><td>27-HDRCX330/B</td><td>Video acquisition device.</td></tr><tr><td>Jif Creamy Peanut Butter - Gluten Free 454 g</td><td>J.M. Smucker Company</td><td></td><td>Food reward stimulus.</td></tr><tr><td>Sucrose Tablet - Chocolate 1800 g</td><td>TestDiet</td><td>1811256</td><td>Food reward stimulus.</td></tr><tr><td>Manzanita Wood Gnawing Sticks</td><td>BioServe</td><td>W0016</td><td>For presentation of food reward stimulus.</td></tr></tbody></table>

asymmetric walkway: a novel behavioral assay for studying asymmetric locomotion

Ensaios comportamentais são comumente usados ​​para a avaliação da insuficiência sensório no sistema nervoso central (SNC). Os métodos mais sofisticados para quantificar deficiências locomotoras em roedores é medir distúrbios de marcha sem restrições overground hora (por exemplo., Pontuação BBB manual ou automatizado passarela). No entanto, as entradas corticais não são necessários para a geração de locomoção base produzidos pelo gerador de padrão central espinal (CPG). Assim, as tarefas de passeio sem restrições testar deficiências locomotoras devido ao comprometimento cortical motor só indiretamente. Neste estudo, propomos um romance, tarefa locomotora pé-posicionamento preciso que avalia entradas corticais para a CPG espinhal. Um peg-way instrumentado foi utilizada para impor tarefas locomotoras simétricos e assimétricos que imitam déficits movimento lateralized. Demonstramos que mudanças de comprimentos inter-stride equidistantes de 20% produzem mudanças nas características de fase postura forelimb durante a locomoção com prefcomprimento do passo errado. Além disso, propõe-se que a passagem assimétrica permite medições de resultados comportamentais produzidos por sinais de controlo corticais. Estas medidas são relevantes para a avaliação do prejuízo após o dano cortical.

A Figura 2 mostra a análise de assimetria durante as tarefas locomotoras para um único objecto representativo. Os valores foram calculados para todas as condições usando a equação 1 e 2 a partir de todos os sujeitos individualmente (Figura 2) e a partir de dados compósitos de 8 ratos fêmea Sprague-Dawley (250 - 400 g, a Figura 3). Geralmente, a modulação da fase de apoio do membro anterior foi menor para o lado...

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Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion

Here, we present a protocol to quantify precise stepping in rodents. Cortical and the spinal central pattern generator signals are required for precise foot-placement during obstructed locomotion. We report here the novel constrained walking task that directly examines precise stepping behavior.

Asymmetric Passagem: A Novel de Ensaio Comportamental de Estudos de Asymmetric Locomotion

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for ...

asymmetric-walkway-novel-behavioral-assay-for-studying-asymmetric

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

8.7K visualizações.  West Virginia University School of Medicine. Here, we present a protocol to quantify precise stepping in rodents. Cortical and the spinal central pattern generator signals are required for precise foot-placement during obstructed locomotion. We report here the novel constrained walking task that directly examines precise stepping behavior.

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Studying the Neural Basis of Adaptive Locomotor Behavior in Insects

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those leg movements that result from passive forces and interactions with other legs through the common contact with the substrate. If we want to understand, which part of a given movement is produced by nervous system motor output, kinematic analysis of stepping movements, therefore, needs to be complemented with electrophysiological recordings of motor activity. The recording of neuronal or muscular activity in a behaving animal is often limited by the electrophysiological equipment which can constrain the animal in its ability to move with as many degrees of freedom as possible. This can either be avoided by using implantable electrodes and then having the animal move on a long tether (i.e. Clarac et al., 1987; Duch &amp; Pfl&uuml;ger, 1995; B&ouml;hm et al., 1997; Gruhn &amp; Rathmayer, 2002) or by transmitting the data using telemetric devices (Kutsch et al, 1993; Fischer et al., 1996; Tsuchida et al. 2004; Hama et al., 2007; Wang et al., 2008). Both of these elegant methods, which are successfully used in larger arthropods, often prove difficult to apply in smaller walking insects which either easily get entangled in the long tether or are hindered by the weight of the telemetric device and its batteries. In addition, in all these cases, it is still impossible to distinguish between the purely neuronal basis of locomotion and the effects exerted by mechanical coupling between the walking legs through the substrate. One solution for this problem is to conduct the experiments in a tethered animal that is free to walk in place and that is locally suspended, for example over a slippery surface, which effectively removes most ground contact mechanics. This has been used to study escape responses (Camhi and Nolen, 1981; Camhi and Levy, 1988), turning (Tryba and Ritzman, 2000a,b; Gruhn et al., 2009a), backward walking (Graham and Epstein, 1985) or changes in velocity (Gruhn et al., 2009b) and it allows the experimenter easily to combine intra- and extracellular physiology with kinematic analyses (Gruhn et al., 2006).
We use a slippery surface setup to investigate the timing of leg muscles in the behaving stick insect with respect to touch-down and lift-off under different behavioral paradigms such as straight forward and curved walking in intact and reduced preparations.

We describe a method to record motor activity, timed to the electrically recorded tarsal contact signal in a tethered insect, walking on a slippery surface. This is used to study the neural basis of adaptive behavior under reduced influence of mechanical interaction between legs through the substrate.

Estudando a base neural do Comportamento Locomotor Adaptive em Insetos

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those ...

Neurociência

A Simple and Low-cost Assay for Measuring Ambulation in Mouse Models of Muscular Dystrophy

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation in mouse models is a non-invasive and reproducible activity assay that is directly analogous to measures of patient ambulation such as the 6-minute walk test and related mobility scores. Many common methods for testing mouse ambulation speed and distance are based on the open field test, where an animal&#39;s free movement within an arena is measured over time. One major downside to this approach is that commercial software and equipment for high-resolution motion tracking is expensive and may require transferring mice to specialized facilities for testing. Here, we describe a low-cost, video-based system for measuring mouse ambulation that utilizes free and open-source software. Using this protocol, we demonstrate that voluntary ambulation in the dystrophin-null mdx mouse model for Duchenne muscular dystrophy (DMD) is decreased relative to wild-type mouse activity. In mdx mice expressing the utrophin transgene, these activity deficits are not observed and the total distance traveled is indistinguishable from wild-type mice. This method is effective for measuring changes in voluntary ambulation associated with dystrophic pathology, and provides a versatile platform that can be readily adapted to diverse research settings.

This protocol describes a flexible, low-cost system for measuring mouse ambulation in an open field activity assay. We show that a 6-minute ambulation assay based on this system detects a decrease in voluntary movement in mdx mice, and accurately distinguishes improvement in a muscle-specific rescue of these animals.

Um ensaio simples e de baixo custo para medir a deambulação em modelos de Mouse de Distrofia Muscular

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation ...

Comportamento

The Ladder Rung Walking Task: A Scoring System and its Practical Application.

Progress in the development of animal models for/stroke, spinal cord injury, and other neurodegenerative disease requires tests of high sensitivity to elaborate distinct aspects of motor function and to determine even subtle loss of movement capacity. To enhance efficacy and resolution of testing, tests should permit qualitative and quantitative measures of motor function and be sensitive to changes in performance during recovery periods. The present study describes a new task to assess skilled walking in the rat to measure both forelimb and hindlimb function at the same time. Animals are required to walk along a horizontal ladder on which the spacing of the rungs is variable and is periodically changed. Changes in rung spacing prevent animals from learning the absolute and relative location of the rungs and so minimize the ability of the animals to compensate for impairments through learning. In addition, changing the spacing between the rungs allows the test to be used repeatedly in long-term studies. Methods are described for both quantitative and qualitative description of both fore- and hindlimb performance, including limb placing, stepping, co-ordination. Furthermore, use of compensatory strategies is indicated by missteps or compensatory steps in response to another limb&#x2019;s misplacement. 

The ladder rung walking task is a new test to assess skilled walking and measure both forelimb and hindlimb placing, stepping, and inter-limb co-ordination.

O Ladder Rung Walking Tarefa: um sistema de pontuação e sua aplicação prática.

Progress in the development of animal models for/stroke, spinal cord injury, and other neurodegenerative disease requires tests of high sensitivity to ...

Biologia

3D Kinematic Gait Analysis for Preclinical Studies in Rodents

The utility of three-dimensional (3D) kinematic motion analysis systems is limited in rodents. Part of the reason for this inadequacy is the use of complex algorithms and mathematical modeling that accompany 3D data collection and analysis procedures. This work provides a simple, user-friendly, step-by-step detailed methodology for 3D kinematic gait analysis during treadmill locomotion in healthy and neurotraumatic rats using a six-camera motion capture system. Also provided are details on 1) calibration of the system in an experimental set-up customized for quadrupedal locomotion, 2) data collection for treadmill locomotion in adult rats using markers positioned on all four limbs, 3) options available for video tracking and processing, and 4) basic 3D kinematic data generation and visualization and quantification of data using the built-in data collection software. Finally, it is suggested that the utility of this motion capture system be expanded to studying a variety of motor behaviors before and after neurotrauma.

Presented here is a protocol to collect and analyze three-dimensional kinematics of quadrupedal locomotion in rodents for preclinical studies.

Análise de marcha cinemática 3D para estudos pré-clínicos em roedores

The utility of three-dimensional (3D) kinematic motion analysis systems is limited in rodents. Part of the reason for this inadequacy is the use of ...

Gait Analysis of Age-dependent Motor Impairments in Mice with Neurodegeneration

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. Specifically, gait analysis allows recapturing disease relevant phenotypes that are observed in human patients, especially in neurodegenerative diseases that affect motor abilities such as Parkinson&#39;s disease (PD), Alzheimer&#39;s disease (AD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), and others. In early studies along this line, the measurement of gait parameters was laborious and depended on factors that were hard to control (e.g., running speed, continuous running). The development of ventral plane imaging (VPI) systems made it feasible to perform gait analysis at a large scale, making this method a useful tool for the assessment of motor behavior in rodents. Here, we present an in-depth protocol of how to use kinematic gait analysis to examine the age-dependent progression of motor deficits in mouse models of neurodegeneration; mouse lines with decreased levels of endophilin, in which neurodegenerative damage progressively increases with age, are used as an example.

In this study, we demonstrate the use of kinematic gait analysis based on ventral plane imaging to monitor the subtle changes in motor coordination as well as the progression of neurodegeneration with advancing age in mouse models (e.g., endophilin mutant mouse lines).

Análise de marcha de idade-dependente de perturbações Motor em camundongos com neurodegeneração

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. ...

Biologia do Desenvolvimento

Low-Cost Gait Analysis for Behavioral Phenotyping of Mouse Models of Neuromuscular Disease

Measurement of animal locomotion is a common behavioral tool used to describe the phenotype of a given disease, injury, or drug model. The low-cost method of gait analysis demonstrated here is a simple but effective measure of gait abnormalities in murine models. Footprints are analyzed by painting a mouse&#8217;s feet with non-toxic washable paint and allowing the subject to walk through a tunnel on a sheet of paper. The design of the testing tunnel takes advantage of natural mouse behavior and their affinity for small dark places. The stride length, stride width, and toe spread of each mouse is easily measured using a ruler and a pencil. This is a well-established and reliable method, and it generates several metrics that are analogous to digital systems. This approach is sensitive enough to detect changes in stride early in phenotype presentation, and due to its non-invasive approach, it allows for testing of groups across life-span or phenotypic presentation.

Footprint analysis is a low-cost alternative to digitized gait analysis programs for researchers quantifying movement abnormalities in mice. Because of its speed, simplicity, and longitudinal potential, it is ideal for behavioral phenotyping of mouse models.

Análise de marcha de baixo custo para fenotipagem comportamental de modelos de camundongo de doença neuromuscular

Measurement of animal locomotion is a common behavioral tool used to describe the phenotype of a given disease, injury, or drug model. The low-cost method ...

<meta charset="utf8"></head><body>Avaliação do desempenho motor em modelos murinos relacionados ao TH usando o teste de feixe de escada

A Versatile, Behavioral Method to Investigate Thyroid Hormone Effects on Cerebellar Function

Thyroid hormone (TH) action is essential during the development of the central nervous system, including the cerebellum. In case of TH deficiency in early life such as congenital hypothyroidism, patients display neurological disorders such as cognitive retardation and motor deficits. There are various studies using mouse models with tissue- or cell-specific TH deficiency to investigate the role of TH in the cerebellum. Compared to generalized congenital hypothyroid mice, cerebellar cell-specific TH-deficient mice display milder and subtler ataxic features, making the assessment of motor function difficult when using conventional tests such as the rotarod test. 
Due to the need for an alternative tool to assess motor function in TH-related animal models, we developed a versatile behavioral method called the "ladder beam test," in which we can design the various ladder tests depending on the severity of ataxia in model mice. We utilized transgenic mice expressing a dominant-negative TH receptor specifically in the cerebellar Purkinje cell, a sole output neuron in the cerebellar cortex modulating motor performance. The newly-built ladder beam test successfully detected robust impairments in motor performance in the transgenic mice at a greater level compared to the rotarod test. Disruption of motor learning was also detected in the ladder beam test but not in the rotarod test. The protocol with this novel behavioral apparatus can be applied to other animal models that may show mild ataxic phenotype to examine subtle changes in cerebellar function.

<meta charset="utf8"></head><body>Autor em destaque: avaliando com precisão as alterações motoras causadas pelo hormônio tireoidiano em camundongos

Here we present a protocol for a versatile behavior test developed recently, the ladder beam test. This test has the advantage of detecting subtle cerebellar ataxia caused by a defect of thyroid hormone action in the central nervous system over the conventional behavior tests assessing motor performance.

Um método comportamental versátil para investigar os efeitos do hormônio tireoidiano na função cerebelar

Thyroid hormone (TH) action is essential during the development of the central nervous system, including the cerebellum. In case of TH deficiency in early ...

Multifactorial Assessment of Motor Behavior in Rats after Unilateral Sciatic Nerve Crush Injury

The induction of a peripheral nerve injury is a widely used method in neuroscience for the assessment of repair and pain mechanisms among others. In addition, in the research field of movement disorders, sciatic crush injury has been employed to trigger a dystonia-like phenotype in genetically predisposed DYT-TOR1A rodent models of dystonia. To achieve consistent, reproducible and comparable results after a sciatic nerve crush injury, a standardized method for inducing the nerve crush is essential, in addition to a standardized phenotypical characterization. Attention must be paid not only to the specific assortment of behavioral tests, but also to the technical requirements, the correct execution and consecutive data analysis. This protocol describes in detail how to perform a sciatic nerve crush injury and provides a behavioral test battery for the assessment of motor deficits in rats that includes the open field test, the CatWalk XT gait analysis, the beam walking task, and the ladder rung walking task.

We provide a protocol for the assessment of motor behavior via a behavioral test battery in rats after sciatic nerve crush injury.

Avaliação multifatorial do comportamento motor em ratos após lesão unilateral do esmagamento do nervo ciático

The induction of a peripheral nerve injury is a widely used method in neuroscience for the assessment of repair and pain mechanisms among others. In ...

Asymmetric Passagem: A Novel de Ensaio Comportamental de Estudos de Asymmetric Locomotion

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Estudando a base neural do Comportamento Locomotor Adaptive em Insetos

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Análise de marcha de idade-dependente de perturbações Motor em camundongos com neurodegeneração

Análise de marcha de baixo custo para fenotipagem comportamental de modelos de camundongo de doença neuromuscular

Um método comportamental versátil para investigar os efeitos do hormônio tireoidiano na função cerebelar

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Avaliação multifatorial do comportamento motor em ratos após lesão unilateral do esmagamento do nervo ciático