动物步态分析系统：一种更优质的步态评估方法

传统上，对动物进行步态分析有两种不同的方法。人们可以以强迫的方式观察或测量步态，如使用跑带（treadmill）或转轮（treadwheel），也可以以不受限制的方式，如使用动物步态分析系统(CatWalk XT)。在这篇文章中，我们将讨论强迫式步态与非强迫式步态评估方法的优缺点，并与动物步态分析系统进行比较。


非强迫式步态与强迫式步态分析
评估步态能力的非强迫性方法是我们在日常中看到医生常用的——密切观察患者是否以直线向他们移动。在实验室动物中，这被转化为传统的方法，如血脑屏障评分（BBB scoring）和爪子墨迹（paw inking）。非强迫步态分析的主要优势是，在保留所有前庭和视觉的情况下，允许动物以步态（非）正常或耐力允许的速度移动。

实验组之间的差异
在分析步态差异时，实验组内部和实验组之间往往存在不同的差异，如速度或体重。由于运动速度会影响很多步态参数，研究人员发现，尽管速度是明显的步态表型，但对速度进行调整也很重要。

调整速度
明显调节速度的方法是使用电动跑带，这在很大程度上消除了实验组内速度的变化，但并非消除。能确定的是，这些动物都以跑带系统设置的相同平均速度行走。然而，动物一般会通过在跑带上不断变化速度来达到这个平均速度，同时不断地寻找出路。

这会给被调查对象造成很大的压力，再加上不同的耐力水平或受伤类型，就会产生不同的"保持速度"策略，最终导致步行速度、跳跃和跛行等行为的巨大差异。

强迫式步态分析中的“跟上压力"
一般来说，跑带对人类调查对象不会有较大影响，因为可以告诉他们发生了什么，如果必要，他们可以停止跑带。然而，动物无法理解发生了什么，这可能会导致压力水平增加。这种应力会对步态参数的读出产生显著影响。

啮齿类动物的自然本能是尽一切努力跟上跑带的速度，可能会产生步态假象，也会导致与想要逃离这种情况有关的行为。虽然这个设定的速度可能会揭示步态的偏差，但也可能掩盖步态中的细微变化，而这些变化正是研究的重点。

动物步态分析系统(CatWalk XT)
动物步态分析系统通过将走道系统与先进的软件程序相结合，成功地提供了两全其美的解决方案。动物步态分析系统允许动物以自己固有的速度行走，由于走道墙壁的限制，它可以引导动物沿直线行走。与需要非常明亮的环境才能操作的跑带系统不同，动物步态分析系统的低光照环境可确保畏光啮齿类动物在低压力环境中工作。

之后，软件允许您根据速度和速度变化进行调整。这样，你就可以以非人工的方式检测步态中的假象，同时给动物带来最小的压力，并减少实验中的偏差。总而言之，这能确保实验对象行为尽可能自然。从这种更自然的环境中得出的结果更有利于研究。


激励动物
像许多其他行为测试一样，自由移动的方法也取决于动物是否愿意接受分析。首先，动物可能不愿意走路。尽管通过训练让动物养成习惯会有所帮助，但激励的效果往往更好。这就是为什么动物步态分析系统在跑道尽头设置了一个目标箱。通过这种方式，动物就会因为希望进入笼子或获得其他奖励而产生动力。

动物步态分析系统目标箱，可以更轻松地训练动物在 70 厘米长的玻璃板上直线奔跑。这将加快数据收集速度，并使整个实验顺利进行。

详细捕捉脚印
动物步态分析系统的好处是其测量脚印的方式。系统使用一种名为“Illuminated Footprint"的技术。动物在玻璃走道上穿行，走道下方安装有高速摄像头。当动物穿过玻璃走道朝向目标箱走过的时候，脚印就会自动被捕捉和记录下来。

这样就能非常精确地检测出脚印的实际位置。皮带驱动系统的精确度要低得多，往往会检测到脚步未实际接触走道的部分，或猜测接触的时刻。这意味着需要更多的人工来纠正错误，既耗费资源，又增加了偏差风险。


用户认为动物步态分析系统的优点

• 由于采用了跑道设置，动物步态分析系统与动物的正常步态非常相似
  

• 动物步态分析系统可在一次分析中评估静态和动态步态参数
  

• 如果动物训练有素，动物步态分析系统的参数非常准确，可以为临床提供与步态行为相关的大量数据

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总而言之，动物步态分析系统是一套完整的分析系统且易于使用，可对小动物的步态和运动进行定量评估。如果您对动物步态分析系统感兴趣，请务必与我们联系，我们将一起为您的研究提供合适的解决方案。

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