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.

Aşağıdaki eğitim paradigması ortalama yetişkin Sprague-Dawley sıçan faz ayarlamaları analizini kullanır. Burada tarif edilen protokolü kurumsal hayvan bakımı kurallarına uygun olduğundan emin olun. Bu çalışmada tüm işlemler Tıp Batı Virginia Üniversitesi Okulu&#39;nda Laboratuvarı Hayvan Refahı (OLAW) için Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) ve Office uyarınca gerçekleştirilen ve deneysel kullanımı için Sağlık kılavuzların Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından riayet edildi Hayvanlar. 1. Ekipman Ayar <ol><li> Alüminyum çaprazlı üstü açık bir plastik kutu 155 cm x 104 cm (Şekil 1) ölçümü, her köşede destekler asimetrik geçit Construct. Aynı tarafta her ardışık PEG adım uzunluğu tanımlar, böylece kutu çevresi boyunca, alternatif bir mandal yerleştirilmesine izin vermek için her iki tarafta oluklu alüminyum çubuklar ile kutunun üst kenarlarını gerin. </li&gt; <li> Her bir tarafında edilen koşullar ayıran her bir köşe (toplam dört) bir 20 cm x 20 cm&#39;lik bir platformun yerleştirin. Bu mesafe, tek bir sıçan adımdan oluşan bir döngü tarafından geçilen mesafe dahil edilmesi için yeterli olması gerekmektedir. <ol><li> 20 cm x 1 cm x 0,5 cm boyutlarında alüminyum mandal kullanın. Viraj her üst ayak yerleştirme platformu üretmek için ucundan 2,5 cm peg. </li><li> Seviye yatay yerleşimi sağlamak için aynı mesafede işlenmiş deliklerden içeriye parantez kayar kullanarak yivli barlara mandal sabitleyin. Bir tornavida ve bir cetvel kullanarak pozisyonlarını ayarlayın. Ortalama sıçan pençe boyutu yaklaşık olarak tekabül 1 cm mandal genişliğini kullanın; Tiner veya daha geniş mandal ya rahatsız veya ayak yerleştirme değişkenliği artırabilir. </li></ol></li><li> Üç hassas step meydan koşullardan biri üretmek için her iki tarafta peg yerleştirme işleyin. <ol><li> Sol i ayarlayarak 15 cm adım uzunluğu (SL15) ile simetrik bir lokomotor görev üretinnter-adım uzunluğu (l ISL) ve adım uzunluğu (7.5 cm) yarısı sağ arası adım uzunluğu (r ISL). </li><li> 6.0 cm l ISL ve r ISL uzunluklarını değiştirerek ek simetrik koşul (SL12) uygulamaktadır. </li><li> Sol ve sağ tarafta mandal arasındaki mesafeyi değiştirerek asimetrik görevleri üretin arası adım uzunluğunu nitelendirdi. Asimetrik motor sistemi meydan, kısa arası adım uzunluklarını ya sol (L6R9 koşulu) ya da sağ tarafta (L9R6) yan dayatmaya% 20 oranında l ISL ve r ISL değiştirin. 1,5 cm düzensizliklerin bir 6 cm l ISL ve L6R9 durum için 9 cm r ISL veya 9 cm l ISL ve L9R6 durum için 6 cm r ISL empoze </li></ol></li><li> Sıçan için, tercih edilen bir 15 cm SL12 haricinde tüm koşullar için adım uzunluğu tutar. </li><li> Kolaylık sağlamak için, geçit her uzun tarafı sol veya r ya lehine asimetrik durumu atamaKonunun ight tarafı, simetrik kontrol koşulu için iki kısa tarafı saklı tutarak. </li><li> Böylece Kur en az 60 Hz örnekleme oranı ile yüksek çözünürlüklü kamera kazıklar üzerinde bacaklarda yerleştirme kamera yaklaşık 7 adımları kapsayan bir görüş alanı ile geçit dik bakacak şekilde engelsiz olduğunu. Platformlarda yakınlığı ilk ve son adım göz ardı edilir. </li></ol> Aparat 2. Eğitim <ol><li> Örneğin., Laboratuvar Rats Temel Biomethodology içinde NIH Eğitim, kemirgenler genel davranış eğitimi ile tanıtmak için standart eğitim kaynakları, kullanın. </li><li> Eğitimin başında, yerleştirme ve en az 5 dakika boyunca 20 x 20 cm platform üzerinde onları ödüllendirerek konuları alıştırıldı. Sonra, bir gıda ödül sunumu sonraki platforma 1 cm arası adım uzunluğuna sahip bir peg düzenlemesi karşısında hayvanların kılavuz. Sözlü ve platformu ulaşmak için sevişme hayvanları ödüllendirin. </li><li> After 5 eğitim çalışır, uzay fazladan 1 mandal - 2 cm arayla ve önümüzdeki 5 antrenman çalışır gerçekleştirin. (- 35 adım 20), burada listelenen tekrar sayısı istatistiksel uygun örneklem büyüklüğü üretmek için yeterlidir. <ol><li> Hayvan daha yavaş adımlama (durmak) ve postür (geri kemerli) tutarlılığı ile değerlendirildiği gibi görev edinirse, (uzun adımlarla eğitimi devam etmeden önce kısa adım uzunlukları (S12) de bu becerilerin güçlendirilmesi konusunda eğitim odak S15) sonunda istenen adım uzunluğunu yaklaşıyor. </li><li> Yeni aralık görev ile anksiyete veya rahatsızlık uyarır, önceki ayara mandal yeniden düzenlemek ve eğitim paradigmasını tekrarlayın. </li><li> Uygun arası adım uzunlukları dört koşulları ve lokomotor standartları karşılandığı için elde edilene kadar bu eğitim ile devam edin. Bizim tecrübelerimize göre, fareler bir deneme başlatmak için ipuçları olarak vokal teşvik iyi yanıt verir. Eğitim sağlanan test aynı gün yapılabilirkonular görevi gerçekleştirmek için motive etmektedir. Not: aşağıdaki gibi lokomotor standartları: yürüme tutarlı ve durak veya missteps içermez; Baş-sallanan az; geri kemerli ve kuyruk lokomosyon sırasında yükseltilir; Her uzuv açıkça başlangıcında geçit bir ortogonal görünümü görünür ve duruş fazının ofset. Bu çalışmada, diğer gaiting davranışı yerine yürüme sadece duruluyor gibi bu seçim süreci esastır. </li></ol></li></ol> 3. Test ve Veri Analizi <ol><li> Randomize oturum tasarımı kullanarak (bölüm 1.3 anlatılmıştır) S12, S15, L9R6 ve L6R9 görevler Test hayvanları. Bir görevin içinde adaptasyon önlemek için molalar kullanın. </li><li> En az 60 Hz örnekleme oranı ile yüksek çözünürlüklü kamera ile Tutanak oturumları. Video düzenleme yazılımı içine yeniden örnekleme ve daha fazla analiz için sadece yürüyüş nöbetleri seçmek olmadan İthalat video kayıtları. </li><li> Mark sergilenir ve kinematik fazların uzaklıklarher konu video kayıtlarında. </li><li> Burada, el duruşu başlama zamanını belirlemek ve duruşu başlangıcı üzerindeki uzuv yerleştirme ile ilgili motion blur kaybı ile gösterilen bir kare-kare bazında her uzuv için ofset Matlab yazılı özel yazılım olarak adlandırılan videoa kullanın uzuv asansör-off başlangıcında meydana gelen ofset peg ve duruşu, motion blur ilk kanıt gösterilir. </li><li> Iki ardışık kinematik duruş başlangıç ​​ve bitiş noktalarının arasında kalan süre olarak salınım fazının süresini hesaplayın. Yürüme Devam gelen çift salıncak fazı (yerden her iki ön ayakları veya arka ayaklarında), ihtiva ettiği zaman üstü dört ayaklı yürüyüş değil tutarlı bir davranış dışlamak gibi. Analizleri. </li><li> Karşılık gelen adım çevrim süresinin bir fonksiyonu olarak, her bir fazının süresinin çizilir. (Tphase = B1 + B2 * Tc) Tc çevrim süresi her uzuv, elde, Tphase e lineer regresyon modeli ile ilişkisini yakalayınither Te ekstansör ilgili duruş ya da Tf, fleksör ilgili salıncak ve B1 ve B2 regresyon modeli ampirik sabitleri (ofset ve eğim) bulunmaktadır. Not: eğimi (B2) hareketin hızı değişikliği ile faz süresi değişim miktarını temsil eder. </li><li> Asimetri indeksi hesaplamak için her bacak (AI) için Denklem 1 ve 2 (Şekil 2C) kullanın. Her iki denklem kendi toplamına iki değer arasındaki farkı normalleştirir basit bir oran aynı form var. <ol><li> Denklem 1 kullanılarak, sol duruş modülasyonu (l) ve sağ (r) bacaklarda yamaçları arasındaki farkı kullanan yatay fark (AI h) hesaplayın. Benzer şekilde, ön / ön (a) ve arka / arka (p) bacaklarda yamaçlarında kullanarak dikey asimetri (AI v) hesaplayın. Bu iki denklem uygulanması sonucu &lt;1 tekabül 4 XY noktaları) ön ayakları asimetri, bir veri kümesi iseem&gt; AAI saat; 2) hindlimb asimetri, Pai saat; 3) ön ayakları-arka bacak asimetri sol Lai v; 4) Doğru ön ayakları-arka bacak asimetrisi, RAI v. </li><li> Tüm uzuvlar arasında asimetri görsel temsili için bir yama (Şekil 2B) olarak bu değerleri çizilir. </li></ol></li><li> Hesaplayın diagonality endeksleri (DI) bir ön ayakları parametreleri ve kontralateral hindlimb (Denklem 3, Şekil 2C) arasında diyagonal bağlantıyı değerlendirmek için. </li><li> Araçlar analizi 19 post-hoc karşılaştırma ile tek yönlü ANOVA kullanılarak istatistiksel anlamlılık için | - | (AIL6R9 AIL9R6 ΔAI =) DI yanı sıra asimetri karşı koşulları arasında dört ais farkını test </li></ol>

<ol><li>Curzon, P., Zhang, M., Radek, R. J., Fox, G. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCurzon%2C+P+%22The+Behavioral+Assessment+of+Sensorimotor+Processes+in+the+Mouse%3A+Acoustic+Startle%2C+Sensory+Gating%2C+Locomotor+Activity%2C+Rotarod%2C+and+Beam+Walking.+Methods+of+Behavior+Analysis+in+Neuroscience.%22">The Behavioral Assessment of Sensorimotor Processes in the Mouse: Acoustic Startle, Sensory Gating, Locomotor Activity, Rotarod, and Beam Walking. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience.</a>. , 2nd ed, (2009).</li>
<li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sensitive+and+reliable+locomotor+rating+scale+for+open+field+testing+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats.</a> Journal of Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).</li>
<li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graded+histological+and+locomotor+outcomes+after+spinal+cord+contusion+using+the+NYU+weight-drop+device+versus+transection%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Graded histological and locomotor outcomes after spinal cord contusion using the NYU weight-drop device versus transection.</a> Experimental Neurology. 139 (2), 244-256 (1996).</li>
<li>Li, S., Shi, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+gait+impairment+after+permanent+middle+cerebral+artery+occlusion+in+rats+using+an+automated+computer-aided+control+system%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Assessing gait impairment after permanent middle cerebral artery occlusion in rats using an automated computer-aided control system.</a> Behavioural Brain Research. 250, 174-191 (2013).</li>
<li>Vandeputte, C., Taymans, J. -M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+quantitative+gait+analysis+in+animal+models+of+movement+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Automated quantitative gait analysis in animal models of movement disorders.</a> BMC Neuroscience. 11, 92(2010).</li>
<li>Yakovenko, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chapter+10+-+A+hierarchical+perspective+on+rhythm+generation+for+locomotor+control%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Chapter 10 - A hierarchical perspective on rhythm generation for locomotor control.</a> Progress in Brain Research. 188, Elsevier BV. 151-166 (2011).</li>
<li>Giszter, S. F., Hockensmith, G., Ramakrishnan, A., Udoekwere, U. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+spinalized+rats+can+walk%3A+biomechanics%2C+cortex+and+hindlimb+muscle+scaling+-+implications+for+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+the+New+York+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">How spinalized rats can walk: biomechanics, cortex and hindlimb muscle scaling - implications for rehabilitation.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1198, 279-293 (2010).</li>
<li>Smith, J. L., Edgerton, V. R., Eldred, E., Zernicke, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chronic+spinalized+cat%3A+a+model+for+neuromuscular+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Original+Article+Series%22%5BJournal%5D)">The chronic spinalized cat: a model for neuromuscular plasticity.</a> Birth Defects Original Article Series. 19 (4), 357-373 (1983).</li>
<li>Yakovenko, S., Drew, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+motor+cortical+contribution+to+the+anticipatory+postural+adjustments+that+precede+reaching+in+the+cat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">A motor cortical contribution to the anticipatory postural adjustments that precede reaching in the cat.</a> Journal of Neurophysiology. 102 (2), 853-874 (2009).</li>
<li>Yakovenko, S., Krouchev, N., Drew, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sequential+Activation+of+Motor+Cortical+Neurons+Contributes+to+Intralimb+Coordination+During+Reaching+in+the+Cat+by+Modulating+Muscle+Synergies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Sequential Activation of Motor Cortical Neurons Contributes to Intralimb Coordination During Reaching in the Cat by Modulating Muscle Synergies.</a> Journal of Neurophysiology. 105, 388-409 (2011).</li>
<li>Pizzi, A., Carlucci, G., Falsini, C., Lunghi, F., Verdesca, S., Grippo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+in+hemiplegia%3A+Evaluation+of+clinical+features+with+the+Wisconsin+Gait+Scale%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rehabilitation+Medicine%22%5BJournal%5D)">Gait in hemiplegia: Evaluation of clinical features with the Wisconsin Gait Scale.</a> Journal of Rehabilitation Medicine. 39 (9), 170-174 (2007).</li>
<li>Bohannon, R. W., Horton, M. G., Wikholm, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Importance+of+four+variables+of+walking+to+patients+with+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Rehabilitation+Research%22%5BJournal%5D)">Importance of four variables of walking to patients with stroke.</a> International Journal of Rehabilitation Research. 14 (3), 246-250 (1991).</li>
<li>Richards, C., Malouin, F., Dumas, F., Tardif, D. Gait velocity as an outcome measure of locomotor recovery after stroke. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRichards%2C+C+%22Gait+Analysis.+Theory+and+Application%22">Gait Analysis. Theory and Application</a>. , 355-364 (1995).</li>
<li>Thaut, M. H., McIntosh, G. C., Rice, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rhythmic+facilitation+of+gait+training+in+hemiparetic+stroke+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Neurological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Rhythmic facilitation of gait training in hemiparetic stroke rehabilitation.</a> Journal of the Neurological Sciences. 151, 207-212 (1997).</li>
<li>Hsu, A. -L., Tang, P. -F., Jan, M. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+impairments+influencing+gait+velocity+and+asymmetry+of+hemiplegic+patients+after+mild+to+moderate+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Analysis of impairments influencing gait velocity and asymmetry of hemiplegic patients after mild to moderate stroke.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (8), 1185-1193 (2003).</li>
<li>Jansen, K., De Groote, F., Duysens, J., Jonkers, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+contributions+to+center+of+mass+acceleration+adapt+to+asymmetric+walking+in+healthy+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Muscle contributions to center of mass acceleration adapt to asymmetric walking in healthy subjects.</a> Gait & Posture. 38 (4), 739-744 (2013).</li>
<li>Halbertsma, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+stride+cycle+of+the+cat%3A+the+modelling+of+locomotion+by+computerized+analysis+of+automatic+recordings%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+physiologica+Scandinavica%22%5BJournal%5D)">The stride cycle of the cat: the modelling of locomotion by computerized analysis of automatic recordings.</a> Acta physiologica Scandinavica. 521, 1-75 (1983).</li>
<li>Metz, G. A., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ladder+rung+walking+task%3A+a+scoring+system+and+its+practical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">The ladder rung walking task: a scoring system and its practical application.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (28), 4-7 (2009).</li>
<li>Hogg, R. V., Ledolter, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+Statistics%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Engineering Statistics.</a> , MacMillan. New York, NY. (1987).</li>
<li>Brown, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+intrinsic+factors+in+the+act+of+progression+in+the+mammal%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Royal+Society+of+London.+Series+B%2C+Containing+Papers+of+a+Biological+Character%22%5BJournal%5D)">The intrinsic factors in the act of progression in the mammal.</a> Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character. 84 (572), 308-319 (1911).</li>
<li>Kiehn, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotor+circuits+in+the+mammalian+spinal+cord%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Locomotor circuits in the mammalian spinal cord.</a> Annual Review of Neuroscience. 29, 279-306 (2006).</li>
<li>Blitz, D. M., Nusbaum, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((State-dependent+presynaptic+inhibition+regulates+central+pattern+generator+feedback+to+descending+inputs%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">State-dependent presynaptic inhibition regulates central pattern generator feedback to descending inputs.</a> The Journal of Neuroscience. 28 (38), 9564-9574 (2008).</li>
<li>Martin, J. H., Ghez, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Red+nucleus+and+motor+cortex%3A+parallel+motor+systems+for+the+initiation+and+control+of+skilled+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Red nucleus and motor cortex: parallel motor systems for the initiation and control of skilled movement.</a> Behavioural Brain Research. 28 (1-2), 271-223 (1998).</li>
<li>Drew, T., Jiang, W., Kably, B., Lavoie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+the+motor+cortex+in+the+control+of+visually+triggered+gait+modifications%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Physiology+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Role of the motor cortex in the control of visually triggered gait modifications.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 74 (4), 426-442 (1996).</li>
<li>Drew, T., Andujar, J. -E., Lajoie, K., Yakovenko, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+mechanisms+involved+in+visuomotor+coordination+during+precision+walking%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Reviews%22%5BJournal%5D)">Cortical mechanisms involved in visuomotor coordination during precision walking.</a> Brain Research Reviews. 57 (1), 199-211 (2008).</li>
<li>Longa, E. Z., Weinstein, P. R., Carlson, S., Cummins, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+middle+cerebral+artery+occlusion+without+craniectomy+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats.</a> Stroke. 20 (1), 84-91 (1989).</li>
<li>Uluç, K., Miranpuri, A., Kujoth, G. C., Aktüre, E., Başkaya, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focal+Cerebral+Ischemia+Model+by+Endovascular+Suture+Occlusion+of+the+Middle+Cerebral+Artery+in+the+Rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. 48, e1978(2011).</li>
<li>Hackney, D. B., Finkelstein, S. D., Hand, C. M., Markowitz, R. S., Black, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postmortem+Magnetic+Resonance+Imaging+of+Experimental+Spinal+Cord+Injury+Magnetic+Resonance+Findings+versus+In+Vivo+Functional+Deficit%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Postmortem Magnetic Resonance Imaging of Experimental Spinal Cord Injury Magnetic Resonance Findings versus In Vivo Functional Deficit.</a> Neurosurgery. 35 (6), 1104-1111 (1994).</li>
<li>Kjaerulff, O., Kiehn, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+of+Networks+Generating+and+Coordinating+Locomotor+Activity+in+the+Neonatal+Rat+Spinal+Cord+In+Vitro%3A+A+Lesion+Study%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Distribution of Networks Generating and Coordinating Locomotor Activity in the Neonatal Rat Spinal Cord In Vitro: A Lesion Study.</a> The Journal of Neuroscience. 16 (18), 5777-5794 (1996).</li>
<li>Liddell, E. G. T., Phillips, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Striatal+and+pyramidal+lesions+in+the+cat%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Striatal and pyramidal lesions in the cat.</a> Brain. 69 (4), 264-279 (1946).</li>
<li>Beloozerova, I. N., Sirota, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Role+of+the+Motor+Cortex+in+the+Control+of+Accuracy+of+Locomotor+Movements+in+the+Cat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">The Role of the Motor Cortex in the Control of Accuracy of Locomotor Movements in the Cat.</a> Journal of Physiology. 461, 1-25 (1993).</li>
<li>Hill, K. D., Goldie, P. A., Baker, P. A., Greenwood, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retest+reliability+of+the+temporal+and+distance+characteristics+of+hemiplegic+gait+using+a+footswitch+system%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Physical+Medicine+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Retest reliability of the temporal and distance characteristics of hemiplegic gait using a footswitch system.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 75 (5), 577-583 (1994).</li>
<li>Hillyer, J. E., Joynes, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+measure+of+hindlimb+stepping+ability+in+neonatally+spinalized+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">A new measure of hindlimb stepping ability in neonatally spinalized rats.</a> Behavioural Brain Research. 202 (2), 291-302 (2009).</li>
</ol>

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 spinal, sensory feedback, and descending commands are tightly integrated in the generation of locomotor behavior1
The asymmetric precise foot placement task presented herein is designed to functionally challenge the control systems responsible for the dexterous asymmetric control of stepping known to require cortical inputs23,24. This performance was assessed relative to the symmetric tasks that are less reliant on the descending cortical and brainstem control. Thus, we have an opportunity to discern the contributions of the spinal and descending pathways. Since the motor cortex is directly involved in the modulation of muscle phases during locomotion, reaching and postural adjustments9,10,25, the analysis of phase modulation in response to imposed asymmetric precise stepping tasks provides a basis for describing changes in volitional control. This is evident in the significant lateralized phase modulation between left- and right-favored tasks, characterized by the differences in asymmetry indices. We have also observed changes in whole body coordination that required diagonal coupling between contralateral forelimbs and hindlimbs, characterized by differences in the diagonal index.
Both focal stroke26,27 and spinal cord hemilesion28,29 animal models cause mild to moderate movement deficits akin to those observed clinically. In animal models, cortical lesioning of the corticospinal tract impedes or prevents precise stepping30,31. The application of our methodology to the characterization of cortical impairment in stroke models is yet to be described, though some of our preliminary data on rats with middle cerebral artery occlusions showed increased AI, and even a negative slope of the stance phase with increasing cycle duration for the limb on the side contralateral to stroke. This may correspond to a delay in the onset of consecutive locomotor phases, which is consistent with an asymmetry in both the step length ratio and the single limb support time observed in post-stroke patients15,32.
One limitation of this method is that it is inappropriate for the analysis of severely affected animals. However, this subgroup is not necessarily the focus of attention in studies of hemiparetic animals. Furthermore, subjective tracking of this type of deficit requires additional sub scales that may also be associated with high inter-rater variability, creating demand for gross computational methodology33. Thus, the challenge remains not in the assessment of deficits in the severely affected animals, but in the assessment of the mild to severe subgroup. Moreover, the ability to distinguish damage to specific hierarchical areas has been virtually impossible in a non-invasive method. The experimental setup presented herein is an effective tool for the evaluation of moderate impairment by monitoring modulatory activity of the motor antagonistic phases that drive the CPG with different speed demands, presumably contributed by higher order factors of the motor control hierarchy6.

Hayatta kalan nüfusun inme sonrası morbidite hem insanlarda hem de kantitatif değerlendirme için bir sorun teşkil nörolojik bozukluk 1 inme ve hayvan modelleri sonrası kaba motor bozuklukları içermektedir. Klinik ortamda, bu motor bozukluk hastaların çoğunluğu tarafından sergilenen ağır ziyade ılımlı düşüklüğü daha duyarlı olan subjektif kriterler kullanılarak ölçülür. Benzer şekilde, hayvanlarda post-yaralanma motor davranışları gibi subjektif değerlendirmeler, örneğin., Basso, Beattie ve Bresnahan (BBB) ​​lokomotor ölçek yöntemi 2,3, yaygındır. Bu subjektif değerlendirme yöntemleri Urfa&#39;daki hayvan modellerinde ve insanlarda yürüme rehabilitasyon çalışmaları arasındaki çeviri yardım ederken, ayrı kas gruplarının aktivitesi ile ilişkili motorlu açıklarının ayrıntıları değerlendirilmemektedir. Ayrıca, serebrovasküler motor açığının olası suçlu olarak hareketin motor kortikal katkısının değerlendirilmesi,Onlar açık alanda veya doğrusal yürüyüş görevleri güveniyor sadece dolaylı bile en yeni otomatik sayısal yöntemler 4,5 kullanılarak elde edilebilir. Bu görevler kortikal katkı gerekmez ve omurilik nöral mekanizmalar, yani sinir hasarının en hayvan modellerinde bağışladı merkezi desen üreteci (CPG), ağ, örneğin, spinalized hayvanlar 6 ile yapılabilir -.. 8 . Bu omurga mekanizmaların Essential kortikal katkı deneysel postural ayarlamalar 9 ve 10 ulaşan yanı sıra hassas 10 adım beklenen gerektiren görevler dahil olmuştur. Ayrıca, çoğu nörolojik hasar asimetriktir; örneğin, felç, hemiparezi neden, yani asimetrik bir yürüme 11 ile sonuçlanan vücudun bir tarafında zayıf -. 14. Hemiplejik yürüme asimetri asimetrik spatiotempor tarafından üretilenal kas aktivasyonu en önemlisi ekstansör ilişkili duruş fazının kısaltılması ve paretik tarafta 15,16 adım döngüsünün fleksör ilişkili salınım fazının uzamasına tezahür. Bu eğilim henüz sağlıklı veya paretic hayvanlarda lokomotor hızları aralığında keşfedilmeyi olmamıştır. Bu çalışmada, her adımda döngü süresi bir fonksiyonu olarak swing veya duruş fazları süresi arasındaki ilişkiyi açıklar faz süresi özelliklerinin 17 analizini kullandı. Elde edilen doğrusal regresyon modeli, daha sonra tüm uzuvların genelinde asimetri analizi ile tanımlanmıştır. Biz kesin bir adım lokomotor görev dayalı dört ayaklı hayvanların motor sisteminde kortikal girdileri azalan aktivitesini değerlendirmek için yeni bir düşük maliyetli bir yöntem sunduk. Bu görev yürüme hızları doğal aralığında ayak yerleştirme talepleri empoze motor korteks meydan okumak için tasarlanmıştır. Ek olarak, Ayak yerleştirme gereksinimleri tercihen motor sistemi sol veya sağ tarafına meydan manipüle. Benzer bir lokomotor görevi, Metz &amp; (2009) Whishaw sıçanlarda başarısızlık oranları, düzensiz basamak geçit üzerinde cevapsız adım sayısını incelenmiştir. Bizim yöntemi bu önceki çalışmada ücretsiz olduğunu ve &quot;başarılı&quot; faz denetimi kalitesini ayrıntıları 18 adımları.

<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

Davranış deneyler genellikle merkezi sinir sisteminde (MSS) sensorimotor bozukluğu değerlendirilmesinde kullanılmaktadır. Kemirgenler lokomotor açıkları miktarının en sofistike yöntemler kısıtsız yürüyüş overground bir dakika bozukluklarını ölçmek için (örneğin., Manuel BBB puanı veya otomatik CatWalk). Bununla birlikte, kortikal girişler spinal merkezi desen üreteci (CPG) tarafından üretilen bazik lokomosyon üretimi için gerekli değildir. Böylece, kısıtsız yürüyüş görevleri sadece dolaylı nedeniyle motor kortikal bozulma lokomotor açıkları test edin. Bu çalışmada, spinal CPG kortikal girdileri değerlendiren bir roman, hassas ayak yerleştirme lokomotor görev öneriyorum. Bir aletli peg-yollu lateralizan hareket açıklarının taklit simetrik ve asimetrik lokomotor görevleri empoze etmek için kullanılmıştır. Biz pref ile hareket sırasında ön ayakları duruşu faz özellikleri% 20 üretmek değişiklikleri eşit arası adım uzunlukları o vardiya göstermekerred adım uzunluğu. Ayrıca, asimetrik geçit kortikal kontrol sinyalleri tarafından üretilen davranışsal sonuçlar ölçümleri için izin verdiğini öneriyorum. Bu önlemler kortikal hasar sonrasında düşüklüğü değerlendirmesi için geçerlidir.

Şekil 2, tek bir temsili konu için lokomotor görevleri sırasında asimetri analizini göstermektedir. (- 400 gr, Şekil 3 250) değerleri ayrı ayrı tüm bireylerden (Şekil 2) Denklem 1 ve 2 kullanarak tüm koşullar için ve 8 dişi Sprague-Dawley sıçanların kompozit verilerinden hesaplanmıştır. Genellikle, ön ayakları duruş fazının modülasyonu tercih tarafına (uzun ISL) üzerindeki duruş fazı büyük bir bölümünü işgal eğiliminde olduğu, kavramı ile tutarlı lokomosyon koşulu tercih edildiği tarafa (kısa ISL) için daha az oldu lokomosyon azalır hızı tercih bacak ile karşılaştırıldığında adım döngüsü. Koşullar L9R6 ve L6R9 (ΔAI) elde edilen karşılık gelen asimetri endeksleri arasındaki farkın conservativ ile tek yönlü ANOVA (a = 0.05) ve post-hoc t-testi ile test edildi<html> Matlab anova1 ve multcompare fonksiyonları kullanarak e Bonferroni düzeltmesi (düzeltilmiş α = 0.0125). Genel olarak, gruplar arasındaki fark (p = 0.002) anlamlı idi. Ön ayakları arasındaki asimetri, ilgili ön yatay asimetri indeksi (Δa AI h) belirgin bir sol tercih (L6R9) arasındaki mesafeye (= p = 0.006) farklı ve sağ gözetilen (L9R6) koşullarında (Şekil 4A) idi. Sağ dikey asimetri indeksi (Ír AI v) koşulları arasındaki fark bir eğilim gösterdi, ama sıfır (p = 0.031, α = 0.0125) anlamlı olarak farklı değildi. Benzer şekilde, iki asimetrik koşullar (Şekil 4B) arasındaki diagonality indeksinde önemli bir fark (p = 0.020, α = 0.05). ANOVA testi farklı görevler DI arasında fark bulundu, ancak hiçbir ek alfa düzeltme gereken tek bir post-hoc t-testi vardı. 1 &quot;&gt; bu yöntem asimetrik ayak yerleştirme çözmek için hayvanların doğal yeteneğine dayanıyor gibi bazı hayvanların arka bacaklarda hızıyla aynı anda vardı dörtnala benzeri davranışlar gösterebilir:&quot; keep-together.within-sayfa = fo &quot;t. Bu yürüyüş 3 hayvanlarda gözlendi ve davranış daha analizler çıkarıldı. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/52921/52921fig1.jpg" /> 1. Yürüme Yolu Modeli Şekil. Simetrik ve asimetrik yürüyüş görevler için kullanılan geçit (A) şematik. (B) sağ (r ISL) ayarını Peg düzenlemesi ve sol (l ISL) adım uzunluğu (SL) göre arası adım uzunlukları. Dört koşulları 15 cm (SL15), sl% 20 azalma gösteren bir simetrik lokomotor görevin adım uzunluğu (SL) simetrik kontrol lokomotor görev ve tercih edilen hız (SL12), sol kol tercih (L9R6) ve hakkı bulunmaktadıruzuv tercih (L6R9) lokomotor görev. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52921/52921fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52921/52921fig2.jpg" /> Asimetri ve Diagonality Endekslerin Şekil 2. hesaplanması. (A) duruş veya salınım fazı süresi (y-ekseni) ve sol ekstremite tercih yürüyüşü için döngü süresi (x-ekseni) (L6R9) arasındaki ilişki regresyon analizi ve veri noktası yoğunluğu ısı haritası ile temsil edilmektedir. Faz karakteristikleri eğim-kesişim denklemleri kullanarak duruş fazı doğrusal regresyonları ile temsil edildi. Insets sol ön ayakları (LF), sağ ön ayakları (RF), sol hindlimb (LH) ve sağ hindlimb (RH) ısı haritaları karşılık gelmektedir. (B) Asimetri indeksi hesaplandı Denklem gösterildiği gibi (1) ve (2), nerede r, l, a ve p -<html> sırasıyla ön ve arka bacaklarda, hakkı için (A) &#39;da gösterilen sol duruş fazı doğrusal regresyon yamaçları Lai v RAI v AAI h ve Pai h -.-sol dikey, sağ dikey, ön-yatay ve . arka-yatay asimetrisi endeksleri sırasıyla Denklem gösterildiği gibi hesaplanır Şekil 1 (C) Diagonality endeksleri (DGD) açıklanan tüm dört koşullar için hesaplanan (3) Şekil 1 Lf, RF, sol ve sag açıklanan dört koşullar için. - Sol ön ayakları, sağ ön ayakları, sol ve sağ arka bacak hindlimb duruş fazı lineer regresyon yamaçları. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52921/52921fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> &quot;&gt; <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52921/52921fig3.jpg" /> Asimetri ve Diagonality Tüm 8 Konular gelen Faz Özellikleri kullanarak 3. Kompozit Verilerini Şekil. (A) duruş dağılımını temsil eden veya sol bacak tercih yürüyüşü (L9R6) için döngü süresi karşısında salıncak Isı haritası. Duruş fazı doğrusal regresyon faz karakteristikleri Şekil 1A olarak hesaplandı ve eğim-kesişim formülü içerlek tarafından temsil edilmektedir. (B) Asimetri indeksi hesaplandı Şekil 1B. ΔlAI v, ΔrAI v, ΔaAI h ve ΔpAI h görüldüğü gibi -, sol dikey doğru dikey ön yatay ve arka yatay asimetri indeksi farkı sırasıyla Denklem 3 de tarif edildiği gibi, karşılık gelen asymm çıkarılarak dört koşulları için hesaplananSol gözetilen yürüyüş (L9R6) koşullarından sağ tercih yürüyüşü (L6R9) bir Etry endeksleri. Asterisk -. Bootstrap yöntemi ile hesaplanan istatistiksel anlamlılık <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52921/52921fig3large.jpg" target="_blank">bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52921/52921fig4.jpg" /> Asimetrik Tedbirlerinin Şekil 4. analizi. Koşullar L9R6 ve L6R9 arasındaki asimetrik indeksleri (AI) (A). Mutlak fark birden testler için Bonferroni düzeltmesi ile ayarlanabilir post-hoc t-testi analizi tek yönlü ANOVA ile test edilmiştir. L9R6 ile L6R9 ile ön ayakları asimetri (Δ AAI h) değişiklik anlamlıydı. (B) analiz koşullarının diagonality indeksi (Di) dağılımının S15, S12, L9R6 ve L6R9 post-hoc t olan tek-yönlü ANOVA kullanılarak testAsimetrik görevler (siyah) arasındaki fark. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/52921/52921fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion at JoVE.com

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.

Asimetrik Yürüme Yolu: Asimetrik Locomotion incelenmesi için Yeni Bir Davranış Testi

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

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

8.8K Görüntüleme.  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.

Video: Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion

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.

Böcekler Adaptif Lokomotor Davranış Sinir Dayanak incelenmesi

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 ...

Nörobilim

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.

Ambulation kas distrofisi, fare modellerinde ölçmek için basit ve düşük maliyetli bir tahlil

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

Davranış

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.

Görev Yürüyüş Merdiven Basamak: Puanlama Sistemi ve Pratik Uygulama.

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

Biyoloji

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.

Kemirgenler preklinik çalışmalar için 3D Kinematic yürüyüş analizi

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).

Yaş bağımlı Motor bozuklukları ile ateş farelerde, yürüyüş analizi

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

Gelişim Biyolojisi

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.

Nöromusküler hastalığın fare modellerinin davranışsal phenotyping için düşük maliyetli yürüyüş analizi

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>Merdiven Işın Testi Kullanılarak TH ile İlgili Murin Modellerinde Motor Performansın Değerlendirilmesi

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>Yazar Spotlight: Farede Tiroid Hormonu Kaynaklı Motor Değişikliklerinin Doğru Bir Şekilde Değerlendirilmesi

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.

Tiroid hormonunun serebellar fonksiyon üzerindeki etkilerini araştırmak için çok yönlü, davranışsal bir yöntem

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

Davranışsal Testler Kullanarak Angelman Sendromunun Murin Modelini Doğrulama

Behavioral Characterization of an Angelman Syndrome Mouse Model

This manuscript describes a battery of behavioral tests available to characterize Angelman syndrome (AS)-like phenotypes in an established murine model of AS. We use the rotarod learning paradigm, detailed gait analysis, and nest building test to detect and characterize animal motor impairments. We test animal emotionality in the open field and elevated plus maze tests, as well as the affect in the tail suspension test. When AS mice are tested in the open field test, the results should be interpreted with care, since motor dysfunctions influence mouse behavior in the maze and alter activity scores.
The reproducibility and effectiveness of the presented behavioral tests has already been validated in several independent Uba3a mouse lines with different knockout variants, establishing this set of tests as an excellent validation tool in AS research. Models with the relevant construct and face validity will warrant further investigations to elucidate the pathophysiology of the disease and grant the development of causal treatments.

Yazar Spotlight: Bir Angelman Sendromu Murin Modelini Doğrulamak için Yüksek Derecede Tekrarlanabilir Davranış Testleri Dizisi 

This manuscript presents a set of highly reproducible behavioral tests to validate an Angelman syndrome mouse model.

Angelman Sendromlu Bir Fare Modelinin Davranışsal Karakterizasyonu

This manuscript describes a battery of behavioral tests available to characterize Angelman syndrome (AS)-like phenotypes in an established murine model of ...

Asimetrik Yürüme Yolu: Asimetrik Locomotion incelenmesi için Yeni Bir Davranış Testi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Böcekler Adaptif Lokomotor Davranış Sinir Dayanak incelenmesi

Ambulation kas distrofisi, fare modellerinde ölçmek için basit ve düşük maliyetli bir tahlil

Görev Yürüyüş Merdiven Basamak: Puanlama Sistemi ve Pratik Uygulama.

Kemirgenler preklinik çalışmalar için 3D Kinematic yürüyüş analizi

Yaş bağımlı Motor bozuklukları ile ateş farelerde, yürüyüş analizi

Nöromusküler hastalığın fare modellerinin davranışsal phenotyping için düşük maliyetli yürüyüş analizi

Tiroid hormonunun serebellar fonksiyon üzerindeki etkilerini araştırmak için çok yönlü, davranışsal bir yöntem

Tiroid hormonunun serebellar fonksiyon üzerindeki etkilerini araştırmak için çok yönlü, davranışsal bir yöntem

Tiroid hormonunun serebellar fonksiyon üzerindeki etkilerini araştırmak için çok yönlü, davranışsal bir yöntem

Angelman Sendromlu Bir Fare Modelinin Davranışsal Karakterizasyonu