Анализа понашања животиња

Анализа система анализе хода високе резолуције била је најчешће коришћена функционална процена у студијама укљученим у наш преглед. Систем анализе хода високе резолуције описује кинематичке и кинетичке промене уочене у ходу. Дужина корака, ширина корака, ГРФ/интезитет контакта, став, површина отиска шапе и брзина били су најчешће пријављени параметри. Сваки параметар је представљао различите аспекте хода, али само дужина корака и интензитет ГРФ/контакта су поуздано и специфично посматрани да одражавају промене у функцији рамена након РЦ кидања или поправке.

Корак напред предњег уда код пацова могао би бити аналоган отмици рамена код људи када се раван лопатице узима као референца. Дужина корака је дефинисана као растојање између удараца шапама, што представља способност предњег уда за активну флексију напред. Ови резултати су показали да је повреда РЦ тетива смањила активну флексију напред, а степен повреде корелирао је са обимом функционалног губитка. Ове промене су такође биле сличне клиничким запажањима да се смањење активног РОМ-а чешће примећује код пацијената са масивним расцепом РЦ него код пацијената са немасивним сузама. Ово запажање је показало да би дужина корака могла да личи на људско клиничко стање демонстрирајући активни губитак РОМ-а у моделима повреде РЦ. С друге стране, ширина корака (растојање између предњих шапа) обично није била погођена у случајевима када је дужина корака драстично смањена. Предложено је да је ширина корака смањена јер се нормални предњи екстремитет померио медијално да би издржао већу телесну тежину, уместо да је узрокован ограниченим РОМ повређеног предњег уда. Стога је разумно претпоставити да ширина корака можда није поуздан параметар за процену степена функције повређеног рамена.

Пошто је снага још један важан аспект функције рамена, истраживачи су развили неколико метода за индиректно мерење снаге рамена. Код пацова, телесна тежина се оптерећује на зглобовима рамена и преноси на тло током ходања, што је помогло ГРФ-у да открије капацитет оптерећења рамена. Слично томе, интензитет светлости који се генерише у потпуно аутоматизованом систему за анализу хода могао би да одражава капацитет оптерећења рамена јер интензитет светлости добро корелира са ГРФ. Истраживачи су користили интензитет светлости отиска стопала пацова да би проценили носивост његовог рамена.

Три студије су мериле ГРФ/интензитет светлости и показале су приметно смањење капацитета оптерећења рамена у РЦ моделима за цепање/поправку. Пријављен је значајан пад вредности ГРФ без промене временског и просторног хода у моделу са масивним кидањем РЦ-а и одложеном поправком. На основу свеобухватног поређења између ГРФ и временских и просторних параметара, ГРФ је признат као најосетљивији параметар за откривање оштећења функције рамена. Штавише, смањење капацитета оптерећења корелира са клиничким исходима код људи који су показали да су пацијенти изгубили 60–70% снаге рамена након РЦ суза. Дакле, ГРФ и интензитет светлости су поуздани и репрезентативни параметри који се могу користити за откривање капацитета оптерећења рамена у РЦ моделима повреда.

Бол је још један кључни фактор који модификује функционалне перформансе, а клинички, пацијенти пријављују бол. Иако се бол не може директно проценити у студијама на животињама, може се одразити на промене у ходању. Утицај бола на функцију рамена био је ограничен на прва четири дана постоперативно.

Објективна анализа хода може пружити клиничарима важне информације за доношење терапијских одлука. Може се користити не само за квантификацију и разликовање хода ради дијагнозе, већ и за праћење ефикасности рехабилитације и лечења. Поред тога, објективно прикупљени подаци могу пружити важне информације за одлуке о узгоју.

Системи за анализу хода на траци за трчање на животињама који се тренутно користе у ветеринарској медицини за прикупљање кинематичких и кинетичких података су системи засновани на камери, системи плоча за трчање, системи засновани на акцелерометру, системи за мерење површинске електромиографије или инструментиране траке за трчање. Системи засновани на камери који прате оптичке, активне или пасивне маркере причвршћене за тело пса обично се користе у истраживачким установама, али ретко у ветеринарским клиникама јер су веома скупи и захтевају наменски простор за постављање система. Показало се да су системи за мерење силе реакције на тлу, као што су плоче силе, тачни показатељи неправилног хода или хромости, посебно када се комбинују са уређајима за праћење покрета базираним на камери, али захтевају дуг период аклиматизације и обуку пса за ходање. површине.

Неколико студија указује да системи инерцијских мерних јединица пружају вредне информације за анализу хода паса. У студији, вршне вертикалне силе (ПВФ) мерене помоћу платформе силе су упоређене са мерењима са триаксијалног акцелерометра постављеног дорзално преко торакалног или лумбалног региона. Било је позитивно и значајно слагање између ПВФ акцелерометра и платформе силе за предње удове и позитивно и ниско слагање за задње удове. описао употребу и поузданост акцелерометара у процени хода здравих паса и паса са дијагнозом мишићне дистрофије. Извештај је известио да је кинематика снимљена инерцијском мерном јединицом (ИМУ) у сагиталној равни код паса, показала добру корелацију са оптички снимљеном кинематиком, тако да би употреба ИМУ сензора могла да пружи алтернативу оптичкој кинематичкој анализи хода, истовремено омогућавајући прикупљање података ван лабораторије. . Представљен је ИМУ систем за мерење хода базиран на сензорима за псе који је показао добру осетљивост и поновљивост са прецизношћу вероватно довољном да открије клинички релевантне абнормалности хода код паса. Закључили су да би даљим развојем систем могао имати широк спектар примена како у истраживачкој тако и у клиничкој пракси.

Током свакодневног живота, природни покрети главе код сисара покривају велики распон фреквенција и брзина. Да би се избегао замућен вид, померање слике на мрежњачи се минимизира компензаторним покретима очију. Ови покрети ока у простору називају се покрети очију стабилизације погледа, који су резултат трансформације сензорних сигнала у екстраокуларне моторичке команде. Кичмењаци поседују два рефлекса за стабилизацију погледа - оптокинетички рефлекс (ОКР) и вестибуло-окуларни рефлекс (ВОР) - који делују синергистички како би надокнадили спољашње и сопствене покрете. ОКР одговори се ослањају на селективне ганглијске ћелије мрежњаче које су ефикасне за релативно споре покрете визуелне сцене (± 3º/с код мишева). Сходно томе, ОКР појачање је обрнуто пропорционално брзини визуелног стимулуса.

С друге стране, неурони осетљиви на вестибуларно убрзање одговорни за ВОР су осетљивији на покрете главе средњег до високог фреквентног опсега8. Поред тога, ОКР може да реагује на визуелне покрете константне брзине док вестибуларни систем кодира само неконстантне, пролазне брзине главе. Оптокинетички и вестибуло-окуларни рефлекси су стога функционално комплементарни, њихова комбинација омогућава ефикасну стабилизацију погледа и омогућава дискриминацију самогенерисаних од спољашњих наметнутих покрета у већини природних ситуација.

ВОР ради као систем отворене петље: потпуно је функционалан у мраку, тј. вестибуларни сигнали унутрашњег уха стварају компензаторне покрете очију чак и у одсуству визуелне повратне информације. Код глодара, почетни развој ВОР-а се ослања на рано сазревање вестибуларног кола чак и пре отварања очију. Ипак, визуелни инпути су критични за развој и правилно функционисање ВОР-а: његово фино подешавање зависи од визуелне повратне информације која информише о ефикасности компензационих покрета очију. У недостатку вида, као што је код урођено или случајно слепих особа, ВОР је оштећен. Појачање вестибуло-окуларног рефлекса се побољшава након отварања очију код мишева, док се фаза помера ка мањим фазним одводима. Поред тога, вид критички утиче на временску константу складиштења брзине16, развој неурона вестибуларних језгара и стицање њихових пластичних својстава.