前庭病:研究大鼠的运动和平衡问题-技术前沿-资讯-生物在线

前庭病:研究大鼠的运动和平衡问题

作者:诺达思(北京)信息技术有限责任公司 2024-11-29T00:00 (访问量:6159)

前庭病比较难诊断,因此有研究者使用大鼠模型来研究耳损伤后第1天至第30天的症状进展。研究结果有助于改善未来人类相关疾病的诊断和治疗。

 

不少人患有前庭病,这种病通常是由内耳损伤引起的。症状包括眼球运动受到影响和姿势控制能力减弱,并可能导致认知缺陷。但是这种疾病往往很难诊断。

 

前庭病的诊断

马赛大学和法国前庭运动疗法协会开展过一项合作。研究人员使用诺达思的动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)分析了大鼠模型中前庭疾病的症状演变,然后将结果与从人类获得的类似数据进行了比较。这些数据可以帮助更好地诊断病情,特别是在动态情况下,这在治疗前庭病方面非常有用。

 

运动困难

这项研究得出了一些有见地的结果。例如,患有前庭障碍的人通常会因为平衡问题而感到无法跑步。出乎意料的是,这项研究中受伤大鼠的最大速度比完全健康的对照大鼠更高。这似乎表明,受影响的鼠走得和跑得越快,它们的步态就越稳定,就像骑自行车一样。然而,与鼠不同,人类患者往往不敢走得更快,因为害怕失去平衡。将此应用于人类治疗,可以减少患者的恐惧,并显著提高他们尽管受伤但仍能四处走动的能力。

 

啮齿动物模型

过从大鼠左耳中移除前庭蜗神经手术,研究人员模拟了前庭病的典型症状。它们不分辨出什么时候他们的头是否笔直,这给它们前进带来了困难。鼠通常会先把头指向它们想去的方向,然后朝那个方向走。在整个实验过程中,这些症状部分有所改善。

 

此外,受前庭病影响的人类患有视力不稳定,而大鼠则没有。这可能会导致人类出现更多的平衡问题,因此患者尽可能减少头部运动。非常快的头部运动也会导致视力不稳定,因为视力稳定所需的反射也会受损。

 

行为实验

为了测试手术对大鼠的影响,在手术后进行了旷场测试。作为参考,手术前一天进行了测试。在测试,允许大鼠单独探索10分钟。使用动物运动轨迹跟踪系统分析实验视频,该视频跟踪了三个指定的身体点,即尾根、中心点和鼻点。除此之外跟踪了身体和头部的旋转、加速度和最大速度。

 

 

运动活动

加速度

首次使用动物运动轨迹跟踪系统自动测量了大鼠的头部和身体加速度。在手术后的前三天,大鼠的加速度很难超过手术前的平均速度,之后从手术后的第7天开始,它再次增加到高于平均水平。术后加速度也比术前变化更大,这可能是由于神经损伤导致大鼠无法正确检测加速度造成的

 

绕圈和旋转行为

在实验过程中注意到两种特定的行为类型,即旋转(在探索时转身)和绕圈(以紧密的圆圈奔跑)。转身可以朝任一方向发生,尽管他们更喜欢同侧转身(在这项研究中向左)。绕圈只会发生在同侧。对此可能有各种解释,例如左爪上施加的重量增加,或者特定的脊髓神经元组失活

 

鼠相反,人类不会绕完整的圈行走。相反,他们以星形行走:一种称为“星形行走”的特定测试使患者闭上眼睛,沿直线反复向前和向后走几步。星形是由其行走方向的持续同侧偏差引起的。

 

前庭补偿

大鼠前庭病模型包括两个阶段;急性期(术后7-10天),随后是代偿期。在急性期,头部和身体速度等各种参数首先恢复正常,然后超过该水平,直至达到最大值,并一直维持到术后 1 个月。这似乎是鼠身体最终找到新平衡的一种方式,在这种平衡中,部分症状得到了充分补偿。

 

人类也是如此,创伤后的急性期通常持续小时到天,之后(部分)恢复。一种可能有助于前庭患者康复的有趣新疗法是让他们练习以更的速度行走。如前所述,加快步伐可能会改善他们的平衡能力,从而帮助他们更独立地行走

 

因此,尽管大鼠和人类在处理前庭病方面存在差异,但这项研究的结果可能有助于改善人类的治疗和疗法。进一步研究他们的平均速度和最大速度可能会对患者受伤后可以获得的偿有更多的了解。

 

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