قياس التناسق الحركي في الفئران

الهدف العام من هذا الإجراء هو قياس التنسيق الحركي في الفئران. ويتم تحقيق ذلك من خلال الاختبار أولاً على قضيب الدوران المتسارع، ثم يتم اختبار التنسيق الحركي بعد ذلك على القضيب المائل.

يمكن أيضًا اختبار الحيوان على قضبان ثابتة. وأخيرًا، يمكن قياس الأداء على القضبان المتوازية. وفي النهاية، يمكن الحصول على نتائج توضح ما إذا كان الفأر يعاني من أي خلل في التنسيق الحركي.

بشكل عام، قد يواجه الأشخاص المبتدئون في هذه التقنية صعوبة بسبب تعقيد وضع الفأر بشكل صحيح على الجهاز في جميع الاختبارات التالية. يجب إحضار الفئران إلى غرفة التجارب قبل 5 إلى 20 دقيقة من الاختبار لضمان استيقاظها تماماً. تم بناء جهاز rotor rod الموضح هنا في جامعة أكسفورد.

يبلغ قطر القضيب ثلاثة سنتيمترات مع وجود سلسلة من النتوءات المتوازية على سطحه، والتي تساعد الفئران على الإمساك به بشكل أكثر فعالية. وتمنع الحافة الموجودة على كل جانب الفأر من مغادرة القضيب، حيث يبلغ قطرها 30 سنتيمترًا والمسافة الفاصلة بينهما ستة سنتيمترات.

يتم تثبيت القضيب على مسافة 30 سنتيمتر من قاعدة الجهاز. يوضع سطح مبطن وناعم عند القاعدة لتخفيف حدة أي سقوط قبل بدء التجربة. يتم تحضير قضيب الدوران (rotor rod) عبر ضبط سرعة البدء على أربع دورات في الدقيقة ومعدل تسارع يبلغ 20 دورة في الدقيقة.

للبدء، أمسك الفأر من الذيل وارفعه باتجاه القضيب بزاوية 45 درجة أدنى المستوى الأفقي. اترك الحيوان بسرعة عندما يكاد يلامس القضيب. بدلاً من ذلك، يمكن إنزال الفأر على وتد خشبي واستخدام الوتد لنقل الحيوان إلى القضيب.

ابدأ التسريع بعد 10 ثوانٍ من وضع الفأر على القضيب وسجّل السرعة التي يسقط عندها الفأر. إذا سقط الفأر قبل خمس ثوانٍ وكان ذلك على الأرجح بسبب سوء وضع الفأر من قبل الباحث، فلا ينبغي تسجيل النتيجة، ويجب إعادة المحاولة إذا سقط الفأر قبل 10 ثوانٍ. سجّل الوقت واسمح للحيوان بمحاولتين إضافيتين.

بالنسبة للحيوانات التي تظل ثابتة لأكثر من 10 ثوانٍ، يتم تسجيل السرعة التي يسقط بها الحيوان. قد يتوقف الفأر أحياناً عن المشي وبالتالي يقوم ببعض الحركات العشوائية حول القضيب قبل السقوط في النهاية؛ لذا من المفيد تدوين سرعة حدوث ذلك.

يتم حساب الأداء باعتباره متوسط السرعة بين التجارب. على سبيل المثال، الفأر الذي يسقط قبل مرور 10 ثوانٍ في المرة الأولى ثم يظل صامداً حتى 12 دورة في الدقيقة في المرة الثانية، تكون نتيجته هي 4 زائد 12 مقسومة على اثنين، مما يساوي ثماني دورات في الدقيقة.

تقيس اختبارات القضيب الأفقي قوة وتنسيق الطرف الخلفي، وعادة ما يُستخدم قضيب بقطر 2 mm كخيار أكثر شيوعاً. وقد توفر القضبان ذات القطر الأكبر درجات أداء أكثر دقة. تُثبت قضبان نحاسية بطول 38 cm على ارتفاع 49 cm فوق سطح المنضدة بواسطة عمود دعم خشبي.

يتم تثبيت القضبان تحت تأثير الشد عند تركيبها في فجوات الدعامات التي تُسحب قليلاً نحو الداخل. ابدأ الاختبار باستخدام القضيب الذي يبلغ قطره اثنين مليمتر. أمسك الفأر من ذيله وضعه على المنضدة أمام الجهاز.

حركها بسرعة. إلى الخلف حوالي 20 centimeters لمحاذاة جسمها بشكل عمودي مع القضيب بسرعة. ارفع الحيوان مع السماح له بالإمساك بالقضيب الأفقي في المنتصف باستخدام مسامه الأربعة فقط.

اترك الذيل مع تشغيل ساعة إيقاف في الوقت ذاته. إذا فشر الفأر في الإمساك بالقضيب، فقد يكون السبب هو وضعية التجريبي. في هذه الحالة، لا تسجل السقوط وأعد اختبار الحيوان بعد فترة راحة قصيرة.

إذا سقط الفأر قبل مرور خمس ثوانٍ، ولم يكن ذلك بوضوح بسبب سوء وضع الفأر من قبل الباحث، تُكرر العملية حتى ثلاث مرات في محاولة للحصول على نتيجة تزيد عن خمس ثوانٍ. يتم تسجيل إما الوقت الذي سقط فيه الفأر أو الوقت حتى تلمس إحدى القوائم الأربع عموداً، بحد أقصى لوقت الاختبار يبلغ 30 ثانية، وتُعتمد أفضل نتيجة كبيانات لتسجيل الشريط الأفقي. إذا سقط الفأر في فترة ما بين ثانية واحدة وخمس ثوانٍ، تُسجل النتيجة واحد، وما بين ست ثوانٍ و10 ثوانٍ.

يتم تسجيل الدرجة الثانية إذا كان الوقت بين 11 ثانية و 20 ثانية. وتسجل الدرجة الثالثة إذا كان الوقت بين 21 ثانية و 30 ثانية. أما الدرجة الرابعة فتسجل عند السقوط بعد 30 ثانية أو البقاء على القضيب حتى 30 ثانية.

يُسجل خمس نقاط، كما يُسجل الفأر خمس نقاط إذا لمس النهاية. ويوفر الدعم من خلال منافذه الأربعة في أي وقت أثناء الاختبار. وإذا تم تحقيق نتيجة خمس نقاط على القضيب الذي يبلغ سمكه 2 mm، يمكن حينئذٍ اختبار الحيوان على قضبان أكثر سمكاً بعد فترة راحة قصيرة.

إن نظام تسجيل النقاط للقضبان ذات القياس 4 و6 مليمتر هو نفس النظام المتبع للقضيب ذو القياس 2 مليمتر، وتكون الدرجة النهائية هي المجموع التراكمي. وبناءً على ذلك، فإن الفأر الذي يسجل خمس نقاط على القضيب ذو القياس 2 مليمتر ولكنه يسقط من القضيب ذو القياس 4 مليمتر بعد 13 ثانية، يسجل خمس نقاط إضافية، ليصبح المجموع ثماني نقاط.

في هذا الاختبار للتنسيق الحركي، تُستخدم أوتاد أو قضبان خشبية بسماكات متفاوتة، بقطر 35 و28 و22 و15 وتسعة مليمترات، وطول كل منها 60 سنتيمترًا، وتُثبت بواسطة مشبك G على رف مختبري على ارتفاع 60 سنتيمترًا من الأرض. توضع علامة على بُعد 10 سنتيمترات من الطرف القريب من المنضدة لتحديد خط النهاية. وللبدء، يُوضع الفأر عند الطرف البعيد من أعرض قضيب بحيث يكون وجهه بعيدًا عن الرف، ثم يُسجل الوقت الذي يستغرقه الحيوان لتوجيه نفسه نحو الرف وإجمالي وقت العبور.

إذا انقلب الفأر رأساً على عقب وتمسك أسفل القضيب أثناء مرحلة التوجيه، يتم منحه تلقائياً الدرجة القصوى وهي 120 ثانية. وفي هذه الحالة، لا يتم اختبار الحيوان على القضبان الأخرى ويحصل أيضاً على القيمة القصوى لزمن العبور. أما إذا سقط الفأر أو وصل إلى الحد الأقصى لوقت الاختبار وهو 120 ثانية بعد التوجيه، فلا يتم اختباره على القضبان الأكثر ضيقاً.

يتم تخصيص درجة قصوى أيضاً إذا انقلبت الفأرة رأساً على عقب أثناء عبور القضيب بعد التوجيه، وعندها تُعاد الفأرة إلى القفص الرئيسي وتُترك لترتاح قبل الاختبار. يتم الانتقال إلى القضيب الأصغر التالي، حيث يوضع الحيوان على القضيب الأصغر كما هو موضح سابقاً.

إذا سقط الفأر قبل مرور خمس ثوانٍ، استبدله واسمح بما يصل إلى محاولتين إضافيتين. سجل الوقت المستغرق لعكس اتجاه القضيب أو حتى سقوط الفأر. لإعداد القضبان المتوازية، قم بتثبيت قضيبين، بطول متر واحد وقطر 4 mm، وبمسافة 30 mm بينهما على دعامة خشبية.

توضع الأعمدة على ارتفاع 60 سنتيمترًا فوق الأرضية. ضع الفأر في المنتصف بين القضيبين بحيث يكون محوره الطولي عموديًا عليهما. يجب أن تكون كلتا القائمتين الأماميتين على أحد القضيبين وكلتا القائمتين الخلفيتين على القضيب الآخر.

تتشابه عملية التقييم مع تلك المستخدمة في القضبان الثابتة. يتم قياس معيارين هما: الوقت المستغرق حتى يوجه الفأر جسمه بزاوية 90 درجة بالنسبة لوضع البداية، والوقت المستغرق حتى يصل إلى أحد الدعامات الطرفية. وبالمثل، يجب تحقيق التوجيه والعبور دون أن ينقلب الحيوان رأسًا على عقب، وإلا يتم تخصيص الحد الأقصى من الوقت.

إذا سقط الحيوان قبل مرور خمس ثوانٍ، فمن المحتمل أن يكون ذلك بسبب وضعية غير صحيحة، ويجب إعادة اختبار الحيوان. استُخدم القضيب الساكن في الأصل لمراقبة تطور المرض في الفئران الطافرة مع أو بدون إثراء بيئي في أقفاصها المنزلية. وقد أدى برنامج الإثراء إلى تأخير ظهور الخلل الوظيفي الحركي على القضيب بشكل كبير، وهو ما تزامن مع تأخر ظهور ضعف تلاصق القوائم الخلفية.

أظهرت الفئران المصابة بالتهاب الدماغ العصبي علامة عامة تمثلت في انخفاض الأداء على القضيب الأفقي بدءاً من الأسبوع 16 بعد الحقن، وفي اختبار قضيب الدوران بدءاً من الأسبوع 18، والقضبان الساكنة بدءاً من الأسبوع 19 على الأقل. لم يكن لآفات الحصين أي تأثير على أي مقياس من مقاييس القدرة الحركية، ولكن الفئران من سلالة 1 2 9 s two SV عانت من ضعف مقارنة بسلالة C 57 black six في اختبارات قضيب الدوران والقضبان الساكنة بعد تطور الإصابة. مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مرض هنتنغتون لدراسة آثار الإثراء البيئي في الفئران الحاملة لطفرة مرض هنتنغتون.