好书推荐!《动物行为实验指南》电子版pdf,网盘发货
《动物行为实验指南》共674页,涵盖了常见的实验动物,如小鼠、大鼠和斑马鱼,详细描述了每一种行为测试的实验设计、测试设备、实验流程、评估指标、预期结果、常见问题及解决方法、数据分析、模型应用与局限性等各个方面。它通过快速引导,帮助研究人员高效地掌握实验的每个阶段,减少了查阅文献和寻找方法的时间,成为各类科研人员的重要参考资料。 《动物行为实验指南》共计收录了16种动物行为类型,包括焦虑抑郁、学习记忆、痛觉、运动、恐惧、社交、癫痫、操作、成瘾、视觉、痒觉、味觉、嗅觉、睡眠、斑马鱼行为以及常见动物模型等内容。每一类动物行为下,都详细介绍了多个经典的实验范式,涵盖了超过100种实验方法。 www.behaviewer.com
熟练行走对行走适应性至关重要,涉及复杂的感觉-运动功能及多系统协调,其适应性受神经系统影响,中枢神经疾病或损伤会削弱此能力。水平爬梯常被用于评估动物的熟练行走能力,通过足部失误评分评估行走适应性,该评分反映多种行走相关因素,测试装置简单,评分系统只需摄像机和简单培训。水平爬梯测试在评估运动功能和肢体协调性方面是有效且客观的,它也可以评估缺血性和出血性中风模型中的长期中风预后。
Fig1 梯级行走测试装置示意图
横杆可按对称或不对称模式插入,大鼠装置的横杆间距可在1至5厘米间变动,小鼠装置的横杆间距可在0.5至2.5厘米间变动。动物从空箱开始测试,需通过行走抵达家笼。
梯级行走测试
两种LRWT装置,一种用于大鼠,另一种为小鼠特制。两种装置均由透明的有机玻璃侧壁构成(长100厘米,高20厘米)。金属横杆的直径有所不同,大鼠用的横杆直径为3毫米,小鼠用的为2毫米。横杆之间的最小和最大间距也有差异,大鼠装置横杆间距为1-5厘米,小鼠装置为0.5-2.5厘米。两种情况下,梯子均水平架高在离地面30厘米处,起始位置放置一个中性笼子,动物的家笼则放在梯子的另一端。两壁之间的距离根据啮齿动物的体型调整,比动物的身宽多出1厘米,以防止动物在通过过程中转身。
金属横杆的排列模式对熟练行走程度有不同要求,可用于改变测试的复杂程度。规则排列能让动物在训练过程中记住横杆位置,从而预判肢体放置位置。而在不规则模式中,每次试验横杆都会随机重新排列,防止啮齿动物记住横杆顺序。因此,在研究熟练行走时,不规则模式更为有用。
在测试中,将动物放置在梯子起始端,它们沿着梯子行走,在横杆上调整足部位置,直至到达家笼。测试过程中使用一台相机拍摄啮齿动物。采用每秒240帧(FPS)的采集速率从侧面拍摄,以便逐帧分析视频。
梯级行走测试评分系统
为评估前肢和后肢在横杆上的放置情况,这需要精确且协调的足部定位以及步幅和肢体间的协调,一种基于分类分析的定量足部失误评分系统,通过逐帧分析视频记录来识别每个肢体的动作,并使用7分制类别量表对足部放置情况进行评定。
当肢体未接触横杆(错过横杆)并导致摔倒(完全错过)时,得分为0。当肢体落入横杆之间且动物的姿势和平衡受到干扰时,即判定为摔倒。当肢体从横杆上滑落并导致摔倒(严重滑落)时,得分为1。当肢体在承重时从横杆上滑落,但未摔倒且啮齿动物中断行走(轻微滑落)时,得分为2。当啮齿动物在将肢体承重于横杆之前,迅速抬起脚并将其放在另一根横杆上(替换),得分为3。当肢体明显即将放在某根横杆上,但啮齿动物迅速改变足部放置位置到另一根横杆,且未接触第一根横杆时,得分为4。当肢体已放在横杆上,但动物又将脚移开并重新放在同一根横杆上时,也得分为4。当肢体使用前肢的腕部或指部,或后肢的脚跟或脚趾放在横杆上(部分放置)时,得分为5。最后,当整个身体重量通过脚的中部施加在横杆上(正确放置)时,得分为6。
记录总穿越时间、停顿次数、总停顿时间、前肢0-6分各分数段情况、前肢总得分、后肢0-6分各分数段情况、后肢总得分以及四肢总得分。
熟练行走表现分数(SWPS)以占最大可能表现(100%)的百分比来表示。每只啮齿动物穿越梯子所经过的步数周期数(NC)乘以6(足部失误评分系统中每个周期的最高得分),得出的数字即为每只动物在一次试验中的最大可能表现(100%)。然后,在一次试验中,根据足部失误评分系统对每个周期进行评分,所获得分数的总和即为该次试验的总得分(TS)。最后,熟练行走表现分数(SWPS)以占最大可能表现(100%)的百分比来表示。其中,SWPS为熟练行走表现分数,TS为试验总得分,NC为步数周期数,6为足部失误评分系统中每个周期的最高得分。
逐帧分析肢体动作并评分
在分析视频时,要仔细观察每个肢体在横杆上的放置动作,确定其属于哪种评分类别。例如,注意动物是否有滑倒、替换、纠正足部放置位置等动作。
对每个肢体的每个动作进行评分后,将每个类别所给的分数乘以该类别中足部放置的出现频率。例如,如果某一肢体的某个动作得分为3,且这个动作在整个行走过程中出现了5次,那么这一动作对应的总分为3×5=15分。
计算总得分
计算前肢和后肢各自的总得分。前肢和后肢的各个动作类别得分相加后,分别得到前肢总得分和后肢总得分。
四肢总得分是前肢总得分与后肢总得分之和。这个总得分能够综合反映动物在行走过程中的整体运动功能情况。
结合其他指标评估
除了足部失误评分外,还可以结合其他测试结果来更全面地评估动物的运动功能。例如,同时考虑动物在的总穿越时间、停顿次数、总停顿时间等指标。
文献引用:
Martins LA, Schiavo A, Xavier LL, Mestriner RG. The Foot Fault Scoring System to Assess Skilled Walking in Rodents: A Reliability Study. Front Behav Neurosci. 2022 Apr 29;16:892010. doi: 10.3389/fnbeh.2022.892010. PMID: 35571280; PMCID: PMC9100421.
Modi AD, Parekh A, Patel ZH. Methods for evaluating gait associated dynamic balance and coordination in rodents. Behav Brain Res. 2024 Jan 5;456:114695. doi: 10.1016/j.bbr.2023.114695. Epub 2023 Oct 1. PMID: 37783346.
Shelton SB, Pettigrew DB, Hermann AD, Zhou W, Sullivan PM, Crutcher KA, Strauss KI. A simple, efficient tool for assessment of mice after unilateral cortex injury. J Neurosci Methods. 2008 Mar 15;168(2):431-42. doi: 10.1016/j.jneumeth.2007.11.003. Epub 2007 Nov 19. PMID: 18164073; PMCID: PMC2702871.
Schaar, K.L., Brenneman, M.M. & Savitz, S.I. Functional assessments in the rodent stroke model. Exp & Trans Stroke Med 2, 13 (2010). https://doi.org/10.1186/2040-7378-2-13.
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