29 במאי 2013
פרוטוקולים מוצגים לשתי הוקמו משימות מוטוריות קואורדינציה, בר rotarod והאופקי המואץ, גם שתי בדיקות שפותחו באוקספורד לאחרונה, מוטות סטטיים ומקבילים. בדיקות אלו יכולות לזהות ליקויים מוטוריים פוטנציאל של עניין בזכות עצמם, כמו גם להיות משתנים אפשריים במבחנים בתחומים אחרים של התנהגות.
המטרה הכללית של הליך זה היא למדוד קואורדינציה מוטורית בעכברים. הדבר מבוצע תחילה על ידי בדיקה על מוט סיבוב מואץ (accelerating rotor rod), ולאחר מכן נבדקת הקואורדינציה המוטורית על מוט תליה.
ניתן לבחון את בעל החיים גם על מוטות סטטיים. לבסוף, ניתן למדוד את הביצועים במקבילים. בסופו של דבר, ניתן להפיק תוצאות המראות האם העכבר סובל מליקויים בקוורדינציה מוטורית.
בדרך כלל, אנשים שאינם מנוסים בטכניקה זו יתקשו בשל המורכבות של מיקום נכון של העכבר על המכשיר עבור כל הבדיקות הבאות. יש להביא את העכברים לחדר הניסוי חמש עד 20 דקות לפני הבדיקה כדי להבטיח שהם ערים לחלוטין. מכשיר ה-rotor rod המוצג כאן נבנה באוניברסיטת אוקספורד.
קוטר המוט הוא שלושה סנטימטרים, ועל פניו סדרה של חריצים מקבילים המסייעים לעכברים להיאחז בו ביעילות רבה יותר. שفة (flange) בכל צד מונעת מהעכבר לעזוב את המוט. קוטרן הוא 30 סנטימטרים והמרחק ביניהן הוא שישה סנטימטרים.
המוט מקובע במרחק של 30 סנטימטרים מבסיס המכשיר. משטח רך ומרופד מונח בבסיס כדי לרכך נפילות לפני תחילת הניסוי. הכינו את מוט הסיבוב (rotor rod) על ידי הגדרת מהירות התחלה של ארבע סיבובים לדקה וקצב האצה של 20 סיבובים לדקה.
ראשית, החזיקו את העכבר בזנארו והביאו אותו לכיוון המוט בזווית של 45 מעלות מתחת לאופק. שחררו את בעל החיים במהירות כאשר הוא כמעט נוגע במוט. לחלופין, ניתן להוריד את העכבר על מוט עץ (dowel) ולהשתמש במוט זה כדי להעביר את בעל החיים אל המוט.
התחילו את ההאצה 10 שניות לאחר הנחת העכבר על המוט ורשמו את המהירות שבה העכבר נופל. אם העכבר נופל לפני חמישה שניות והדבר נובע ככל הנראה מהנחה שגויה של הנסיין, אין לרשום את התוצאה ויש להתחיל מחדש את הניסוי אם העכבר נופל לפני 10 שניות. רשמו את הזמן ואפשרו לבעל החיים שני ניסיונות נוספים.
עבור בעלי חיים שנשארים מעבר ל-10 שניות, רשמו את המהירות שבה בעל החיים נופל. לעיתים העכבר עשוי להפסיק ללכת וכתוצאה מכך, לבצע מספר ניסיונות תקיפה סביב המוט לפני נפילתו בסופו של דבר. מומלץ לרשום את המהירות שבה เหตุการณ์ זה קורה.
הביצועים מחושבים כמהירות הממוצעת בין הניסויים. לדוגמה, עכבר שנופל לפני 10 שניות פעם אחת ואז נשאר על המכשיר עד ל-12 סלסולים לדקה. בפעם השנייה התוצאה היא ארבעה ועוד 12 חלקי שתיים, השווה לשמונה סלסולים לדקה.
מבחן המוט האופקי מודד את חוזק הגפה האחורית ואת הקואורדינציה שלה, כאשר לרוב נעשה שימוש במוט בעובי של שני מילימטרים. מוטים בעובי רב יותר עשויים לספק ציוני ביצועים מדויקים יותר. מוטות פליז באורך 38 סנטימטרים מוחזקים בגובה של 49 סנטימטרים מעל פני הספסל באמצעות עמוד תמיכה מעץ.
המוטות מוחזקים תחת מתיחה כאשר הם מותאמים לחריצים של התמיכות, שמוצמדות מעט זו לזו. התחילו את הבדיקה עם המוט בעובי שני מילימטרים. החזיקו את העכבר בזנארו והניחו אותו על השולחן מול המכשיר.
החליקו אותו במהירות. לאחור כ-20 סנטימטרים כדי ליישר את גופו בניצב למוט במהירות. הרימו את בעל החיים ואפשרו לו לאחז במוט האופקי במרכז באמצעות ארבעת נקבוביו בלבד.
שחררו את הזנב ובמקביל הפעילו שעון עצר. אם העכבר נכשל באחיזה במוט וייתכן שהסיבה לכך היא מיקום העכבר על ידי הנסיין, אין לרשום את הנפילה ויש לבחון את בעל החיים שוב לאחר מנוחה קצרה.
אם העכבר נופל לפני חמישה שניות, וניתן לראות כי הדבר אינו נובע מהנחה לקויה על ידי הנסיין, חזור על הפעולה עד שלוש פעמים בניסיון להגיע לתוצאה הגבוהה מחמישה שניות. רשום את הזמן שבו העכבר נופל או את הזמן עד למגע לקוי בעמודה, כאשר זמן הבדיקה המקסימלי הוא 30 שניות; קבל את התוצאה הטובה ביותר כנתון לצורך ניקוד של המוט האופקי. אם העכבר נופל בין שנייה אחת לחמש שניות, רשום ציון 1; בין שש שניות ל-10 שניות.
ציינו 2 עבור זמן שבין 11 שניות ל-20 שניות. ציינו 3 עבור זמן שבין 21 שניות ל-30 שניות. ציינו 4 עבור נפילה לאחר 30 שניות או שהייה על המוט עד 30 שניות.
מקבל ציון חמישה, והעכבר מקבל גם הוא ציון חמישה אם הוא נוגע בקצה. תמיכה עם ארבעת הפורטים שלו בכל עת במהלך הבדיקה. אם הושג ציון חמישה על מוט של שני מילימטרים, ניתן לבחון את החיה לאחר מכן על מוטות עבים יותר לאחר מנוחה קצרה.
מערכת הניקוד עבור המוטות באורך ארבעה ושישה מילימטרים היא זהה לזו של המוט באורך שני מילימטרים, והניקוד הסופי הוא הסכום המצטבר. כך, עכבר שקיבל ציון חמישה במוט של שני מילימטרים אך נפל מהמוט של ארבעה מילימטרים לאחר 13 שניות, יקבל ציון של חמישה פלוס, כלומר שמונה.
בבדיקה זו לקואורדינציה מוטורית, מושתמשים במוטות עץ בעוביים שונים, בקוטר 35, 28, 22, 15 ותשעה מילימטרים, שכל אחד מהם באורך 60 סנטימטרים ומחובר באמצעות מחבקי G למדף מעבדה בגובה 60 סנטימטרים מהרצפה. סימון ממוקם במרחק 10 סנטימטרים מהקצה הסמוך לשולחן כדי לסמן את קו הסיום. כדי להתחיל, הנח את העכבר בקצה הרחוק של המוט הרחב ביותר, כאשר הוא פונה לכיוון ההפוך מהמדף; רשום את הזמן שלוקח לבעל החיים להתכוון לכיוון המדף ואת זמן המעבר הכולל.
אם העכבר הופך למצב הפוך ונאחז מתחת למוט במהלך ההכוונה, הקצה לו באופן שרירותי את הניקוד המקסימלי של 120 שניות. לא תבוצע בדיקה של בעל החיים על המוטות האחרים, והוא יקבל גם ערך מעבר מקסימלי. אם העכבר נופל או מגיע לזמן הבדיקה המקסימלי של 120 שניות לאחר ההכוונה, אין לבדוק אותו על מוטות צרים יותר.
ציון מקסימלי ניתן גם אם העכבר מתהפך בזמן חציית המוט לאחר ההתמצאות; במקרה זה, החזירו את העכבר לכלוב הבית והניחו לו לנוח לפני הבדיקה. השתמשו במוט הקטן הבא. הניחו את בעל החיים על המוט הקטן כפי שהודגם קודם לכן.
אם העכבר נופל לפני חלוף חמישה שניות, החליפו אותו ואפשרו עד לשני ניסיונות נוספים. רשמו את הזמן עד להיפוך המוט או עד לנפילת העכבר. להקמת מקבילים, תמכו שני מוטות, באורך של מטר ובקוטר של 4 mm, במרחק של 30 mm זה מזה על גבי תמיכה מעץ.
עמודים בגובה 60 centimeters מעל הרצפה. מקמו את העכבר במרכז שני המוטות כאשר הציר האורכי שלו מאונך למוטות. שתי הכפות הקדמיות צריכות להיות על מוט אחד ושתי הכפות האחוריות על המוט השני.
הניקוד דומה לזה של המוטות הסטטיים. נמדדים שני מדדים: הזמן עד שהעכבר מסתובב ב-90 מעלות ביחס לעמדת ההתחלה, והזמן עד שהוא מגיע לאחד התומכים בקצוות. באופן דומה, ההסתובבות והמעבר חייבים להתבצע מבלי שהחיה תתהפך, אחרת יוקצה זמן מקסימלי.
אם בעל החיים נופל לפני חמישה שניות, הדבר נובע ככל הנראה ממיקום לקוי ויש לבצע בדיקה חוזרת של בעל החיים. מוט סטטי שימש במקור למעקב אחר התקדמות המחלה בעכברים מוטנטים, עם או בלי העשראה סביבתית בכלובי המגורים שלהם. תוכנית ההעשראה עיכבה באופן משמעותי את הופעת הליקוי התנועתי על המוט, דבר שנלווה לעיכוב בהופעת אחיזה לקויה של הרגליים האחוריות.
סימן כללי לדעיה נוירולוגית בעכברים נגועים התבטא בירידה בביצועים בבדיקת השורה האופקית מהשבוע ה-16 לאחר ההזרקה, בבדיקת ה-rotor rod מהשבוע ה-18 ובמוטות סטטיים מהשבוע ה-19 לפחות. לנגעים בהיפוקמפוס לא הייתה השפעה על אף מדד של יכולת מוטורית, אך עכברי 1 2 9 s two SV היו פגועים ביחס לזן C 57 black six ב-rotor rod ובמוטות הסטטיים לאחר התפתחותם. טכניקה זו סללה את הדרך עבור חוקרים של מחלת הטינגטון לבחון את ההשפעות של העשרה סביבתית בעכברים מוטנטיים עם מחלת הטינגטון.
מאמר זה מציג פרוטוקולים להערכת קואורדינציה מוטורית בעכברים באמצעות משימות שונות, כולל מבחני rotarod מאיץ ומוט אופקי. בנוסף, הוא מציג שני מבחנים שפותחו לאחרונה, מוטות סטטיים ומוטות מקבילים, שיכולים לזהות ליקויים מוטוריים.
הערכת קואורדינציה מוטורית בעכברים היא קריטית להפחתת סיכונים בתהליך תיקוף המטרה (target validation) בתגליות של תרופות למדעי המוח, ובכך היא מבטיחה שהפנוטיפים ההתנהגותיים שנצפו משקפים שינויים קוגניטיביים או רגשיים אמיתיים ולא ליקויים מוטוריים מבלבלים. בדיקות מוטוריות סטנדרטיות מאפשרות ביטחון ניבוי בשלבים מוקדמים של הגילוי על ידי בידוד התפקוד המוטורי כמשתנה בלתי תלוי, ובכך תומכות בהחלטות של המשך או הפסקת התהליך (go/no-go) בקווי התיקוף של המטרה. בדיקות אלו מספקות רצף תרגומי מהשלב של מעורבות המטרה (target engagement) ועד לסריקה פנוטיפית, ובכך מפחיתות את שיעורי הנשירה בשלבים מאוחרים עקב תופעות לוואי מוטוריות בלתי צפויות.
השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה דרך זיהוי מובילים ועד לסריקה פרה-קלינית, שבה קואורדינציה מוטורית משמשת כמסנן קריטי למשתנים מתערבים לפני הערכת נקודות סיום קוגניטיביות או רגשיות.