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動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)在非強(qiáng)迫式步態(tài)與強(qiáng)迫式步態(tài)分析的應(yīng)用
傳統(tǒng)上，對(duì)動(dòng)物進(jìn)行步態(tài)分析有兩種不同的方法。人們可以以強(qiáng)迫的方式觀察或測量步態(tài)，如使用跑帶（treadmill）或轉(zhuǎn)輪（treadwheel），也可以以不受限制的方式，如使用動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)(CatWalk XT)。在這篇文章中，我們將討論強(qiáng)迫式步態(tài)與非強(qiáng)迫式步態(tài)評(píng)估方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并與動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)進(jìn)行比較。
非強(qiáng)迫式步態(tài)與強(qiáng)迫式步態(tài)分析
評(píng)估步態(tài)能力的非強(qiáng)迫性方法是我們?cè)谌粘Ｖ锌吹结t(yī)生常用的——密切觀察患者是否以直線向他們移動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物中，這被轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)的方法，如血腦屏障評(píng)分（BBB scoring）和爪子墨跡（paw inking）。非強(qiáng)迫步態(tài)分析的主要優(yōu)勢是，在保留所有前庭和視覺的情況下，允許動(dòng)物以步態(tài)（非）正�；蚰土υ试S的速度移動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)組之間的差異
在分析步態(tài)差異時(shí)，實(shí)驗(yàn)組內(nèi)部和實(shí)驗(yàn)組之間往往存在不同的差異，如速度或體重。由于運(yùn)動(dòng)速度會(huì)影響很多步態(tài)參數(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，盡管速度是最明顯的步態(tài)表型，但對(duì)速度進(jìn)行調(diào)整也很重要。
調(diào)整速度
最明顯的調(diào)節(jié)速度的方法是使用電動(dòng)跑帶，這在很大程度上消除了實(shí)驗(yàn)組內(nèi)速度的變化，但并非完全消除。唯一能確定的是，這些動(dòng)物都以跑帶系統(tǒng)設(shè)置的相同平均速度行走。然而，動(dòng)物一般會(huì)通過在跑帶上不斷變化速度來達(dá)到這個(gè)平均速度，同時(shí)瘋狂地尋找出路。
這會(huì)給被調(diào)查對(duì)象造成很大的壓力，再加上不同的耐力水平或受傷類型，就會(huì)產(chǎn)生不同的"保持速度"策略，最終導(dǎo)致步行速度、跳躍和跛行等行為的巨大差異。
強(qiáng)迫式步態(tài)分析中的“跟上壓力”
一般來說，跑帶對(duì)人類調(diào)查對(duì)象不會(huì)有較大影響，因?yàn)榭梢愿嬖V他們發(fā)生了什么，如果必要，他們可以停止跑帶。然而，動(dòng)物無法理解發(fā)生了什么，這可能會(huì)導(dǎo)致壓力水平增加。這種應(yīng)力會(huì)對(duì)步態(tài)參數(shù)的讀出產(chǎn)生顯著影響。
嚙齒類動(dòng)物的自然本能是盡一切努力跟上跑帶的速度，可能會(huì)產(chǎn)生步態(tài)假象，也會(huì)導(dǎo)致與想要逃離這種情況有關(guān)的行為。雖然這個(gè)設(shè)定的速度可能會(huì)揭示步態(tài)的偏差，但也可能掩蓋步態(tài)中的細(xì)微變化，而這些變化正是研究的重點(diǎn)。
動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)(CatWalk XT)
動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)通過將走道系統(tǒng)與先進(jìn)的軟件程序相結(jié)合，成功地提供了兩全其美的解決方案。動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)允許動(dòng)物以自己固有的速度行走，由于走道墻壁的限制，它可以引導(dǎo)動(dòng)物沿直線行走。與需要非常明亮的環(huán)境才能操作的跑帶系統(tǒng)不同，動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)的低光照環(huán)境可確保畏光嚙齒類動(dòng)物在低壓力環(huán)境中工作。
之后，軟件允許您根據(jù)速度和速度變化進(jìn)行調(diào)整。這樣，你就可以以非人工的方式檢測步態(tài)中的假象，同時(shí)給動(dòng)物帶來最小的壓力，并減少實(shí)驗(yàn)中的偏差。總而言之，這能確保實(shí)驗(yàn)對(duì)象行為盡可能自然。從這種更自然的環(huán)境中得出的結(jié)果更有利于研究。
激勵(lì)動(dòng)物
像許多其他行為測試一樣，自由移動(dòng)的方法也取決于動(dòng)物是否愿意接受分析。首先，動(dòng)物可能不愿意走路。盡管通過訓(xùn)練讓動(dòng)物養(yǎng)成習(xí)慣會(huì)有所幫助，但激勵(lì)的效果往往更好。這就是為什么動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)在跑道盡頭設(shè)置了一個(gè)目標(biāo)箱。通過這種方式，動(dòng)物就會(huì)因?yàn)橄ＭM(jìn)入籠子或獲得其他獎(jiǎng)勵(lì)而產(chǎn)生動(dòng)力。
動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)目標(biāo)箱，可以更輕松地訓(xùn)練動(dòng)物在 70 厘米長的玻璃板上直線奔跑。這將加快數(shù)據(jù)收集速度，并使整個(gè)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。
詳細(xì)捕捉腳印
動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于其測量腳印的方式。系統(tǒng)使用一種名為“Illuminated Footprint”的技術(shù)。動(dòng)物在玻璃走道上穿行，走道下方安裝有高速攝像頭。當(dāng)動(dòng)物穿過玻璃走道朝向目標(biāo)箱走過的時(shí)候，腳印就會(huì)自動(dòng)被捕捉和記錄下來。
這樣就能非常精確地檢測出腳印的實(shí)際位置。皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的精確度要低得多，往往會(huì)檢測到腳步未實(shí)際接觸走道的部分，或猜測首次接觸的時(shí)刻。這意味著需要更多的人工來糾正錯(cuò)誤，既耗費(fèi)資源，又增加了偏差風(fēng)險(xiǎn)。
用戶認(rèn)為動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
聯(lián)系我們，開始您的研究
總而言之，動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)是一套完整的分析系統(tǒng)且易于使用，可對(duì)小動(dòng)物的步態(tài)和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量評(píng)估。如果您對(duì)動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)感興趣，請(qǐng)務(wù)必與我們聯(lián)系，我們將一起為您的研究提供合適的解決方案。
非強(qiáng)迫式步態(tài)與強(qiáng)迫式步態(tài)分析
評(píng)估步態(tài)能力的非強(qiáng)迫性方法是我們?cè)谌粘Ｖ锌吹结t(yī)生常用的——密切觀察患者是否以直線向他們移動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物中，這被轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)的方法，如血腦屏障評(píng)分（BBB scoring）和爪子墨跡（paw inking）。非強(qiáng)迫步態(tài)分析的主要優(yōu)勢是，在保留所有前庭和視覺的情況下，允許動(dòng)物以步態(tài)（非）正�；蚰土υ试S的速度移動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)組之間的差異
在分析步態(tài)差異時(shí)，實(shí)驗(yàn)組內(nèi)部和實(shí)驗(yàn)組之間往往存在不同的差異，如速度或體重。由于運(yùn)動(dòng)速度會(huì)影響很多步態(tài)參數(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，盡管速度是最明顯的步態(tài)表型，但對(duì)速度進(jìn)行調(diào)整也很重要。
調(diào)整速度
最明顯的調(diào)節(jié)速度的方法是使用電動(dòng)跑帶，這在很大程度上消除了實(shí)驗(yàn)組內(nèi)速度的變化，但并非完全消除。唯一能確定的是，這些動(dòng)物都以跑帶系統(tǒng)設(shè)置的相同平均速度行走。然而，動(dòng)物一般會(huì)通過在跑帶上不斷變化速度來達(dá)到這個(gè)平均速度，同時(shí)瘋狂地尋找出路。
這會(huì)給被調(diào)查對(duì)象造成很大的壓力，再加上不同的耐力水平或受傷類型，就會(huì)產(chǎn)生不同的"保持速度"策略，最終導(dǎo)致步行速度、跳躍和跛行等行為的巨大差異。
強(qiáng)迫式步態(tài)分析中的“跟上壓力”
一般來說，跑帶對(duì)人類調(diào)查對(duì)象不會(huì)有較大影響，因?yàn)榭梢愿嬖V他們發(fā)生了什么，如果必要，他們可以停止跑帶。然而，動(dòng)物無法理解發(fā)生了什么，這可能會(huì)導(dǎo)致壓力水平增加。這種應(yīng)力會(huì)對(duì)步態(tài)參數(shù)的讀出產(chǎn)生顯著影響。
嚙齒類動(dòng)物的自然本能是盡一切努力跟上跑帶的速度，可能會(huì)產(chǎn)生步態(tài)假象，也會(huì)導(dǎo)致與想要逃離這種情況有關(guān)的行為。雖然這個(gè)設(shè)定的速度可能會(huì)揭示步態(tài)的偏差，但也可能掩蓋步態(tài)中的細(xì)微變化，而這些變化正是研究的重點(diǎn)。
動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)(CatWalk XT)
動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)通過將走道系統(tǒng)與先進(jìn)的軟件程序相結(jié)合，成功地提供了兩全其美的解決方案。動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)允許動(dòng)物以自己固有的速度行走，由于走道墻壁的限制，它可以引導(dǎo)動(dòng)物沿直線行走。與需要非常明亮的環(huán)境才能操作的跑帶系統(tǒng)不同，動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)的低光照環(huán)境可確保畏光嚙齒類動(dòng)物在低壓力環(huán)境中工作。
之后，軟件允許您根據(jù)速度和速度變化進(jìn)行調(diào)整。這樣，你就可以以非人工的方式檢測步態(tài)中的假象，同時(shí)給動(dòng)物帶來最小的壓力，并減少實(shí)驗(yàn)中的偏差。總而言之，這能確保實(shí)驗(yàn)對(duì)象行為盡可能自然。從這種更自然的環(huán)境中得出的結(jié)果更有利于研究。
激勵(lì)動(dòng)物
像許多其他行為測試一樣，自由移動(dòng)的方法也取決于動(dòng)物是否愿意接受分析。首先，動(dòng)物可能不愿意走路。盡管通過訓(xùn)練讓動(dòng)物養(yǎng)成習(xí)慣會(huì)有所幫助，但激勵(lì)的效果往往更好。這就是為什么動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)在跑道盡頭設(shè)置了一個(gè)目標(biāo)箱。通過這種方式，動(dòng)物就會(huì)因?yàn)橄ＭM(jìn)入籠子或獲得其他獎(jiǎng)勵(lì)而產(chǎn)生動(dòng)力。
動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)目標(biāo)箱，可以更輕松地訓(xùn)練動(dòng)物在 70 厘米長的玻璃板上直線奔跑。這將加快數(shù)據(jù)收集速度，并使整個(gè)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。
詳細(xì)捕捉腳印
動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于其測量腳印的方式。系統(tǒng)使用一種名為“Illuminated Footprint”的技術(shù)。動(dòng)物在玻璃走道上穿行，走道下方安裝有高速攝像頭。當(dāng)動(dòng)物穿過玻璃走道朝向目標(biāo)箱走過的時(shí)候，腳印就會(huì)自動(dòng)被捕捉和記錄下來。
這樣就能非常精確地檢測出腳印的實(shí)際位置。皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的精確度要低得多，往往會(huì)檢測到腳步未實(shí)際接觸走道的部分，或猜測首次接觸的時(shí)刻。這意味著需要更多的人工來糾正錯(cuò)誤，既耗費(fèi)資源，又增加了偏差風(fēng)險(xiǎn)。
用戶認(rèn)為動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
- 由于采用了跑道設(shè)置，動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)與動(dòng)物的正常步態(tài)非常相似
- 動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)可在一次分析中評(píng)估靜態(tài)和動(dòng)態(tài)步態(tài)參數(shù)
- 如果動(dòng)物訓(xùn)練有素，動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)的參數(shù)非常準(zhǔn)確，可以為臨床提供與步態(tài)行為相關(guān)的大量數(shù)據(jù)
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總而言之，動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)是一套完整的分析系統(tǒng)且易于使用，可對(duì)小動(dòng)物的步態(tài)和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量評(píng)估。如果您對(duì)動(dòng)物步態(tài)分析系統(tǒng)感興趣，請(qǐng)務(wù)必與我們聯(lián)系，我們將一起為您的研究提供合適的解決方案。
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標(biāo)簽：
動(dòng)物行為
步態(tài)評(píng)估
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