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.

La siguiente paradigma de entrenamiento emplea el análisis de los ajustes de fase de la media de adultos rata Sprague-Dawley. Por favor, asegúrese de que el protocolo descrito en el presente documento está en conformidad con las directrices de su cuidado de los animales institucionales. Todos los procedimientos de este estudio se llevaron a cabo de acuerdo con el Cuidado y Uso Comité Animal Institucional (IACUC) y la Oficina para el Laboratorio de Bienestar Animal (OLAW) en West Virginia University School de Medicina y se rige por los Institutos Nacionales de Salud directrices para el uso de experimentación animales. 1. Equipo de instalación <ol><li> Construir la pasarela asimétrica como una caja de plástico con techo abierto arriostrados con aluminio apoya en cada esquina que mide 155 cm x 104 cm (Figura 1). Apoye los bordes superiores de la caja con barras de aluminio ranurados en ambos lados para permitir la colocación clavija alternativo, a lo largo del perímetro de la caja, de modo que cada clavija consecutiva en el mismo lado define la longitud de la zancada. </li&gt; <li> Coloque una de 20 cm x 20 cm plataforma en cada esquina (cuatro en total) que separa las condiciones representadas en cada lado. Esta distancia debe ser suficiente para la inclusión de la distancia recorrida por un solo ciclo de paso rata. <ol><li> Usar las clavijas de aluminio con unas dimensiones de 20 cm x 1 cm x 0,5 cm. Doble la parte superior de cada clavija de 2,5 cm desde la punta para producir una plataforma de colocación de los pies. </li><li> Asegure las clavijas a las barras estriadas utilizando soportes de deslizamiento interior a través de los agujeros mecanizados a la misma distancia para asegurar el nivel de colocación horizontal. Ajuste las posiciones con un destornillador y una regla. Utilice una anchura PEG 1 cm que corresponde aproximadamente al tamaño medio pata de la rata; clavijas más delgadas o más amplias son ya sea incómodo o aumentan la variabilidad colocación de los pies. </li></ol></li><li> Manipular la colocación clavija en cada lado para producir una de las tres condiciones de desafío escalonamiento precisas. <ol><li> Producir una tarea locomotor simétrica con una longitud de zancada 15 cm (SL15) mediante el establecimiento de la izquierda inter-zancada longitud (l ISL) y la longitud entre zancada derecha (r ISL) a la mitad de la longitud de zancada (7,5 cm). </li><li> Imponer una condición simétrica adicional (SL12) cambiando l ISL yr ISL longitudes de 6,0 cm. </li><li> Producir las tareas asimétricos cambiando la distancia entre las clavijas en los lados izquierdo y derecho, denominada la longitud inter-zancada. Para desafiar el sistema motor asimétrica, cambie el l ISL yr ISL en un 20% para imponer cortas longitudes entre zancada ya sea en la (condición L6R9) hacia la izquierda o de la derecha laterales (L9R6). Los 1,5 cm perturbaciones imponen una ISL l de 6 cm y r ISL de 9 cm para la condición L6R9, o un l ISL de 9 cm y una ISL r de 6 cm para la condición L9R6 </li></ol></li><li> Para las ratas, mantener la longitud de la zancada para todas las condiciones excepto SL12 en una preferidas 15 cm. </li><li> Para mayor comodidad, asignar a cada lado largo de la pasarela una condición asimétrica a favor de la izquierda o la rlado de vuelo del sujeto, mientras que la reserva de los dos lados cortos de la condición de control simétrico. </li><li> Configuración de una cámara de alta definición con una frecuencia de muestreo de al menos 60 Hz por lo que la colocación de las extremidades en los soportes no esté obstruido con la cámara apuntando perpendicularmente a la calzada con el campo de visión que abarca alrededor de 7 pasos. Los primeros y últimos pasos en la proximidad a las plataformas son ignorados. </li></ol> 2. Capacitación sobre Aparato <ol><li> Utilice los recursos de formación estándar, por ejemplo., NIH Formación Básica Biomethodology para ratas de laboratorio, para familiarizarse con la formación del comportamiento general de los roedores. </li><li> En el inicio de la formación, aclimatarse sujetos colocando y recompensarlos en la plataforma de 20 cm x 20 durante al menos 5 minutos. Entonces, guiar a los animales a través de un acuerdo de paridad con un 1 cm de longitud inter-paso a la siguiente plataforma por la presentación de un premio de comida. Recompensa animales verbalmente y con las caricias para llegar a la plataforma. </li><li> After 5 carreras de entrenamiento, espacio las clavijas un extra de 1 - 2 cm de distancia y realizar los siguientes 5 carreras de entrenamiento. El número de repeticiones que aparece en este documento es suficiente para producir el tamaño de muestra estadísticamente apropiado (20 - 35 pasos). <ol><li> Si el animal adquiere la tarea más lentamente a juzgar por la coherencia de escalonamiento (sin parar) y la postura (espalda arqueada), a continuación, centrarse capacitación sobre el fortalecimiento de estas habilidades en las longitudes de zancada corta (S12) antes de reanudar el entrenamiento en las largas zancadas ( S15) con el tiempo acercándose a la longitud de la zancada deseado. </li><li> Si el nuevo espaciado induce ansiedad o malestar con la tarea, vuelva a ajustar las clavijas a la configuración anterior y repetir el paradigma de la formación. </li><li> Continúe con esta formación hasta que se alcancen las longitudes entre zancada apropiadas para que se cumplan las cuatro condiciones y normas del aparato locomotor. En nuestra experiencia, las ratas responden bien al estímulo vocal como señales para iniciar un juicio. La prueba se puede realizar en el mismo día como la formación proporcionadolos sujetos están motivados para realizar la tarea. Nota: Las normas del aparato locomotor son las siguientes: a pie es consistente y no implica paradas o pasos en falso; cabeza-meneo es mínima; la parte posterior es arqueado y la cola se eleva durante la locomoción; cada extremidad es claramente visible desde una vista ortogonal de la pasarela en el inicio y el desplazamiento de la fase de apoyo. Este proceso de selección es esencial, ya que el presente estudio se centra sólo en caminar en lugar de otro comportamiento Gaiting. </li></ol></li></ol> 3. Pruebas y Análisis de Datos <ol><li> Animales de ensayo en tareas S12, S15, L9R6 y L6R9 (descritos en la sección 1.3) con diseño aleatorizado sesión. Utilice descansos para evitar la adaptación dentro de una tarea. </li><li> Sesiones de grabación con cámara de alta definición con una frecuencia de muestreo de al menos 60 Hz. Grabaciones de vídeo de importación sin re-muestreo en el software de edición de vídeo y seleccionar sólo los combates a pie para su posterior análisis. </li><li> Marcos inicios y finales de las fases cinemáticasen grabaciones de vídeo de cada sujeto. </li><li> Aquí, utilizar el software personalizado llamado Vídeoa escrito en Matlab para identificar manualmente el tiempo de aparición posición y el desplazamiento para cada extremidad sobre una base de trama a trama, donde la aparición posición está indicada por la pérdida de desenfoque de movimiento asociado con la colocación del miembro en un tipo de cambio, y la postura de desplazamiento, que se producen al comienzo de la extremidad del despegue, es indicado por la primera evidencia de la falta de definición de movimiento. </li><li> Calcular la duración de la fase de impulsión como el tiempo que queda entre dos inicios postura cinemáticas consecutivos. Excluir cualquier comportamiento no es consistente con la marcha cuadrúpeda de superficie, por ejemplo., Cuando la marcha contiene una fase de doble hoja (ambas extremidades anteriores o extremidades posteriores de la tierra), de procedimiento de análisis. </li><li> Trazar la duración de cada fase como una función de la duración del ciclo paso correspondiente. Captura de la relación con el modelo de regresión lineal (tphase = B1 + B2 * Tc) obtenida para cada extremidad, donde Tc es la duración del ciclo, tphase es either Te postura relacionada extensor o Tf, que es el swing relacionados flexor-y B1 y B2 son constantes empíricas (offset y pendiente) del modelo de regresión. Nota: La pendiente (B2) representa la cantidad de cambio en la duración de la fase con el cambio en la velocidad de locomoción. </li><li> Usar ecuaciones 1 y 2 (Figura 2C) para cada extremidad para calcular el índice de asimetría (AI). Ambas ecuaciones tienen la misma forma de una relación simple que normaliza la diferencia de dos valores para su suma. <ol><li> Utilizando la ecuación 1, calcular la diferencia horizontal (AI h) que utiliza la diferencia entre las pendientes de modulación de posición izquierda (L) y derecho (R) extremidades. Del mismo modo, el cálculo de la asimetría vertical (AI v) el uso de las pistas de adelante / anterior (a) y de vuelta / posteriores (p) extremidades. El resultado de la aplicación de estas dos ecuaciones es el conjunto de datos de 4 puntos xy correspondientes a 1) la asimetría de la extremidad anterior, &lt;em&gt; AAI h; 2) la asimetría de las extremidades posteriores, PAI h; 3) dada la asimetría-extremidad anterior de las extremidades posteriores, Lai v; 4) asimetría extremidad anterior miembro posterior derecho, la RAI v. </li><li> Trazar estos valores como un parche (Figura 2B) para la representación visual de la asimetría a través de todas las extremidades. </li></ol></li><li> Cálculo de los índices diagonalidad (DI) para evaluar acoplamiento diagonal entre parámetros de una extremidad anterior y su extremidad posterior contralateral (Ecuación 3, Figura 2C). </li><li> Prueba de la DI, así como la diferencia de cuatro IA entre las condiciones de asimetría de oposición (ΔAI = | AIL9R6 - AIL6R9 |) para la significación estadística mediante un ANOVA de una vía con la comparación post-hoc de análisis de medios 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...

Publicar tiempos morbilidad en la población sobreviviente incluye deficiencias motoras gruesas que representan un desafío para la evaluación cuantitativa de los seres humanos publican modelos de accidente cerebrovascular y animales de deterioro neurológico 1. En el ámbito clínico, estas deficiencias motoras se miden utilizando criterios subjetivos que son más sensibles a grave en lugar de moderado deterioro que presenta la mayoría de los pacientes. Del mismo modo, estas evaluaciones subjetivas de la conducta motora después de la lesión en los animales son comunes, por ejemplo., El Basso, Beattie y Bresnahan (BBB) ​​escala locomotora método de 2,3. Si bien estos métodos de evaluación subjetiva están ayudando traducción entre los estudios rehabilitación de la marcha en modelos animales cuadrúpedos y los seres humanos, los detalles de los déficits motores asociados con la actividad de los grupos musculares separadas no se evalúan. Por otra parte, la evaluación de la contribución cortical motor a la locomoción, como el culpable putativa de déficit motor en accidente cerebrovascular,sólo puede ser obtenido indirectamente incluso utilizando los más novedosos métodos cuantitativos automatizados 4,5, ya que se basan en la cancha abierta o tareas para caminar lineales. Estas tareas no requieren contribución cortical y pueden ser realizadas por los mecanismos neurales de la médula espinal, animales es decir, el generador de patrón central (CPG) de red que se ahorra en la mayoría de modelos animales de daño neuronal, por ejemplo, espinalizada 6 -.. 8 . Cortical contribución esencial a estos mecanismos espinales se ha implicado experimentalmente en tareas que requieren anticiparon ajustes posturales 9 y 10 alcanzan, así como precisa paso a paso 10. Además, la mayoría el daño neurológico es asimétrica; por ejemplo, accidente cerebrovascular causa hemiparesia, es decir, debilidad en un lado del cuerpo, lo que resulta en una marcha asimétrica 11 -. 14. La asimetría de la marcha hemipléjica es producido por spatiotempor asimétricaactivación muscular al manifiesta más significativamente en el acortamiento de la fase de apoyo extensor asociada y el alargamiento de la fase de oscilación flexor asociada del ciclo de paso en el lado paretic 15,16. Esta tendencia aún no se ha explorado a través de una gama de velocidades del aparato locomotor en animales sanos o paréticos. En el estudio actual, se empleó el análisis de la fase de duración características 17 que describe la relación entre la duración de oscilación o postura de fases como una función de la duración del ciclo en cada paso. A continuación, el modelo de regresión lineal obtenida se describirá adicionalmente con un análisis de asimetría en todas las extremidades. Se presenta un método de bajo costo novedoso para evaluar la actividad de descender entradas corticales en el sistema motor de animales cuadrúpedos basado en una tarea precisa locomotora paso a paso. Esta tarea está diseñado para desafiar la corteza motora mediante la imposición de exigencias sobre la colocación del pie sobre un rango natural de velocidades de marcha. en adición, Requisitos pies de colocación son manipulados para desafiar preferentemente el lado izquierdo o derecho del sistema motor. En una tarea locomotora similares, Metz y Whishaw (2009) examinaron las tasas de fracaso, el número de pasos perdidos en pasarela peldaño irregular, en ratas. Nuestro método es complementario a este estudio previo, y se detalla la calidad del control de la fase de &quot;exitosa&quot; 18 pasos.

<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

Ensayos de comportamiento se utilizan comúnmente para la evaluación de deterioro sensoriomotor en el sistema nervioso central (SNC). Los métodos más sofisticados para cuantificar los déficits locomotores en roedores es medir las perturbaciones hora de marcha sobre el suelo sin restricciones (por ejemplo., La puntuación de la acreditación manual o automatizado CatWalk). Sin embargo, las entradas corticales no son necesarios para la generación de locomoción básica producida por el generador de patrón central de la médula (CPG). Por lo tanto, las tareas para caminar sin restricciones prueba déficits locomotores por deterioro cortical motor sólo indirectamente. En este estudio, proponemos una novela, tarea locomotora pies colocación precisa que evalúa entradas corticales a la médula CPG. Una clavija vías instrumentado se utilizó para imponer tareas locomotores simétricas y asimétricas que imitan los déficits de movimiento lateralizado. Se demuestra que los cambios de equidistantes longitudes entre zancada de 20% producen cambios en las características de fase postura extremidad anterior durante la locomoción con preferrado longitud de zancada. Además, se propone que la pasarela asimétrica permite mediciones de los resultados conductuales producidas por señales de control cortical. Estas medidas son pertinentes para la evaluación de deterioro después de un daño cortical.

La Figura 2 muestra el análisis de la asimetría durante las tareas locomotor en un solo sujeto representativo. Se calcularon los valores para todas las condiciones utilizando la Ecuación 1 y 2 de todos los sujetos individualmente (Figura 2) y de los datos de material compuesto de 8 ratas hembra Sprague-Dawley (250 - 400 g, Figura 3). Generalmente, la modulación de la fase de apoyo de la extremidad anterior era menor para el lado al q...

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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.

Asimétrica Pasarela: Un Ensayo Novela conductual para Estudiar asimétrica Locomoción

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 San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

8.8K vistas.  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.

Estudiar la base neural de la conducta adaptativa Locomotor en insectos

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 ...

Investigación

Neurociencias

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.

Un análisis Simple y de bajo costo para la medición de actividad en modelos de ratón de la Distrofia Muscular

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

Comportamiento

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.

El peldaño de la escalera a pie de la tarea: un sistema de puntuación y su aplicación práctica.

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

Biología

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.

Análisis de gait cinemático 3D para estudios preclínicos en 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).

Análisis de la marcha de deficiencias motoras dependientes de la edad en ratones con neurodegeneración

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

Biología del Desarrollo

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.

Análisis de la gait de bajo costo para el fenotipado conductual de modelos de ratón de enfermedad 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>Evaluación del rendimiento del motor en modelos murinos relacionados con TH utilizando la prueba de la viga de escalera

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 destacado: Evaluación precisa de las alteraciones motoras impulsadas por las hormonas tiroideas en ratones

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.

Un método versátil y conductual para investigar los efectos de la hormona tiroidea en la función cerebelosa

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

Validación de un modelo murino del síndrome de Angelman mediante pruebas conductuales

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.

Author Spotlight: Una batería de pruebas conductuales altamente reproducibles para validar un modelo murino de síndrome de Angelman 

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

Caracterización conductual de un modelo de ratón con síndrome de Angelman

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

Asimétrica Pasarela: Un Ensayo Novela conductual para Estudiar asimétrica Locomoción

Resumen

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Estudiar la base neural de la conducta adaptativa Locomotor en insectos

Un análisis Simple y de bajo costo para la medición de actividad en modelos de ratón de la Distrofia Muscular

El peldaño de la escalera a pie de la tarea: un sistema de puntuación y su aplicación práctica.

Análisis de gait cinemático 3D para estudios preclínicos en roedores

Análisis de la marcha de deficiencias motoras dependientes de la edad en ratones con neurodegeneración

Análisis de la gait de bajo costo para el fenotipado conductual de modelos de ratón de enfermedad neuromuscular

Un método versátil y conductual para investigar los efectos de la hormona tiroidea en la función cerebelosa

Un método versátil y conductual para investigar los efectos de la hormona tiroidea en la función cerebelosa

Un método versátil y conductual para investigar los efectos de la hormona tiroidea en la función cerebelosa

Caracterización conductual de un modelo de ratón con síndrome de Angelman