在帕金森病小鼠模型中评估运动协调的自动梯级阶梯测试
Peng Zhang1, Wei Xu1, Wei Jiang1
1Department of Biomedical Engineering, Key Laboratory of Multi-modal Brain-Computer Precision Drive Ministry of Industry and Information Technology, Key Laboratory of Digital Medical Equipment and Technology of Jiangsu Province, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China.
Journal of neuroscience methods
|December 1, 2025
概括
为帕金森病 (PD) 鼠标模型开发了一种自动化的梯级阶段测试系统. 这种具有成本效益的工具客观地测量了运动协调,提高了临床前研究的准确性和效率.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 动物模型 动物模型
背景情况:
- 梯级行走测试对于评估帕金森病 (PD) 鼠标模型中的精细运动协调至关重要.
- 目前的手动评分方法是劳动密集型和主观的,突出了对自动化客观系统的需求.
研究的目的:
- 开发一个具有成本效益的,自动化系统,用于PD小鼠模型中客观的运动功能评估.
- 克服在传统的阶梯阶段测试中主观手动评分的局限性.
主要方法:
- 开发了一种使用光学传感器,Arduino微控制器和定制Python软件的自动化梯级测试系统.
- 该系统具有规则和不规则的梯子模式,用于详细的脚错误检测.
- 使用光电传感器进行高精度 (96.4%) 和高回忆率 (99.3%) 的数据采集.
主要成果:
- 在MPTP诱导的PD小鼠模型中,自动化系统检测到与对照组相比,MPTP诱导的PD小鼠模型中,在不规则的脚上明显增加了脚错误 (5.13对1.78,p < 0.0001).
- PD模型小鼠表现出更长的穿越时间 (18.04s vs 13.38s,p = 0.001).
- 结果得到了开放场地,旋转杆测试和 substantia nigra神经元 (68.7%) 的显著减少的证实.
结论:
- 开发的自动化系统为客观的电机评估提供了可重复和高通量工具.
- 该系统增强了帕金森病和其他神经模型的临床前研究.
- 低成本 (大约. 127美元) 和用户友好的设计使其成为研究人员可访问的解决方案.
