傳統(tǒng)上，對動物進(jìn)行步態(tài)分析有兩種不同的方法。人們可以以強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，如使用動物步態(tài)分析系統(tǒng)(CatWalk XT)。在這篇文章中，我們將討論強迫式步態(tài)與非強迫式步態(tài)評估方法的優(yōu)缺點，并與動物步態(tài)分析系統(tǒng)進(jìn)行比較。
非強迫式步態(tài)與強迫式步態(tài)分析
評估步態(tài)能力的非強迫性方法是我們在日常中看到醫(yī)生常用的——密切觀察患者是否以直線向他們移動。在實驗室動物中，這被轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)的方法，如血腦屏障評分（BBB scoring）和爪子墨跡（paw inking）。非強迫步態(tài)分析的主要優(yōu)勢是，在保留所有前庭和視覺的情況下，允許動物以步態(tài)（非）正常或耐力允許的速度移動。
實驗組之間的差異
在分析步態(tài)差異時，實驗組內(nèi)部和實驗組之間往往存在不同的差異，如速度或體重。由于運動速度會影響很多步態(tài)參數(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，盡管速度是明顯的步態(tài)表型，但對速度進(jìn)行調(diào)整也很重要。
調(diào)整速度
明顯調(diào)節(jié)速度的方法是使用電動跑帶，這在很大程度上消除了實驗組內(nèi)速度的變化，但并非消除。能確定的是，這些動物都以跑帶系統(tǒng)設(shè)置的相同平均速度行走。然而，動物一般會通過在跑帶上不斷變化速度來達(dá)到這個平均速度，同時不斷地尋找出路。
這會給被調(diào)查對象造成很大的壓力，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。
強迫式步態(tài)分析中的“跟上壓力"
一般來說，跑帶對人類調(diào)查對象不會有較大影響，因為可以告訴他們發(fā)生了什么，如果必要，他們可以停止跑帶。然而，動物無法理解發(fā)生了什么，這可能會導(dǎo)致壓力水平增加。這種應(yīng)力會對步態(tài)參數(shù)的讀出產(chǎn)生顯著影響。
嚙齒類動物的自然本能是盡一切努力跟上跑帶的速度，可能會產(chǎn)生步態(tài)假象，也會導(dǎo)致與想要逃離這種情況有關(guān)的行為。雖然這個設(shè)定的速度可能會揭示步態(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。
動物步態(tài)分析系統(tǒng)(CatWalk XT)
動物步態(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。動物步態(tài)分析系統(tǒng)允許動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，同時給動物帶來最小的壓力，并減少實驗中的偏差。總而言之，這能確保實驗對象行為盡可能自然。從這種更自然的環(huán)境中得出的結(jié)果更有利于研究。
激勵動物
像許多其他行為測試一樣，自由移動的方法也取決于動物是否愿意接受分析。首先，動物可能不愿意走路。盡管通過訓(xùn)練讓動物養(yǎng)成習(xí)慣會有所幫助，但激勵的效果往往更好。這就是為什么動物步態(tài)分析系統(tǒng)在跑道盡頭設(shè)置了一個目標(biāo)箱。通過這種方式，動物就會因為希望進(jìn)入籠子或獲得其他獎勵而產(chǎn)生動力。
動物步態(tài)分析系統(tǒng)目標(biāo)箱，可以更輕松地訓(xùn)練動物在 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，并使整個實驗順利進(jìn)行。
詳細(xì)捕捉腳印
動物步態(tài)分析系統(tǒng)的好處是其測量腳印的方式。系統(tǒng)使用一種名為“Illuminated Footprint"的技術(shù)。動物在玻璃走道上穿行，走道下方安裝有高速攝像頭。當(dāng)動物穿過玻璃走道朝向目標(biāo)箱走過的時候，腳印就會自動被捕捉和記錄下來。
這樣就能非常精確地檢測出腳印的實際位置。皮帶驅(qū)動系統(tǒng)的精確度要低得多，往往會檢測到腳步未實際接觸走道的部分，或猜測接觸的時刻。這意味著需要更多的人工來糾正錯誤，既耗費資源，又增加了偏差風(fēng)險。
用戶認(rèn)為動物步態(tài)分析系統(tǒng)的優(yōu)點
由于采用了跑道設(shè)置，動物步態(tài)分析系統(tǒng)與動物的正常步態(tài)非常相似
動物步態(tài)分析系統(tǒng)可在一次分析中評估靜態(tài)和動態(tài)步態(tài)參數(shù)
如果動物訓(xùn)練有素，動物步態(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，可對小動物的步態(tài)和運動進(jìn)行定量評估。如果您對動物步態(tài)分析系統(tǒng)感興趣，請務(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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