傳統上，對動物進行步態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，如使用跑帶（treadmill）或轉輪（treadwheel），也可以以不受限制的方式，如使用動物步態分析系統(CatWalk XT)。在這篇文章中，我們將討論強迫式步態與非強迫式步態評估方法的優缺點，并與動物步態分析系統進行比較。


非強迫式步態與強迫式步態分析
評估步態能力的非強迫性方法是我們在日常中看到醫生常用的——密切觀察患者是否以直線向他們移動。在實驗室動物中，這被轉化為傳統的方法，如血腦屏障評分（BBB scoring）和爪子墨跡（paw inking）。非強迫步態分析的主要優勢是，在保留所有前庭和視覺的情況下，允許動物以步態（非）正常或耐力允許的速度移動。

實驗組之間的差異
在分析步態差異時，實驗組內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參數，研究人員發現，盡管速度是明顯的步態表型，但對速度進行調整也很重要。

調整速度
明顯調節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設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到這個平均速度，同時不斷地尋找出路。

這會給被調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，就會產生不同的"保持速度"策略，最終導致步行速度、跳躍和跛行等行為的巨大差異。

強迫式步態分析中的“跟上壓力”
一般來說，跑帶對人類調查對象不會有較大影響，因為可以告訴他們發生了什么，如果必要，他們可以停止跑帶。然而，動物無法理解發生了什么，這可能會導致壓力水平增加。這種應力會對步態參數的讀出產生顯著影響。

嚙齒類動物的自然本能是盡一切努力跟上跑帶的速度，可能會產生步態假象，也會導致與想要逃離這種情況有關的行為。雖然這個設定的速度可能會揭示步態的偏差，但也可能掩蓋步態中的細微變化，而這些變化正是研究的重點。

動物步態分析系統(CatWalk XT)
動物步態分析系統通過將走道系統與先進的軟件程序相結合，成功地提供了兩全其美的解決方案。動物步態分析系統允許動物以自己固有的速度行走，由于走道墻壁的限制，它可以引導動物沿直線行走。與需要非常明亮的環境才能操作的跑帶系統不同，動物步態分析系統的低光照環境可確保畏光嚙齒類動物在低壓力環境中工作。

之后，軟件允許您根據速度和速度變化進行調整。這樣，你就可以以非人工的方式檢測步態中的假象，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。從這種更自然的環境中得出的結果更有利于研究。


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。盡管通過訓練讓動物養成習慣會有所幫助，但激勵的效果往往更好。這就是為什么動物步態分析系統在跑道盡頭設置了一個目標箱。通過這種方式，動物就會因為希望進入籠子或獲得其他獎勵而產生動力。

動物步態分析系統目標箱，可以更輕松地訓練動物在 70 厘米長的玻璃板上直線奔跑。這將加快數據收集速度，并使整個實驗順利進行。

詳細捕捉腳印
動物步態分析系統的好處是其測量腳印的方式。系統使用一種名為“Illuminated Footprint”的技術。動物在玻璃走道上穿行，走道下方安裝有高速攝像頭。當動物穿過玻璃走道朝向目標箱走過的時候，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。皮帶驅動系統的精確度要低得多，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，又增加了偏差風險。


用戶認為動物步態分析系統的優點

• 由于采用了跑道設置，動物步態分析系統與動物的正常步態非常相似
  

• 動物步態分析系統可在一次分析中評估靜態和動態步態參數
  

• 如果動物訓練有素，動物步態分析系統的參數非常準確，可以為臨床提供與步態行為相關的大量數據

聯系我們，開始您的研究
總而言之，動物步態分析系統是一套完整的分析系統且易于使用，可對小動物的步態和運動進行定量評估。如果您對動物步態分析系統感興趣，請務必與我們聯系，我們將一起為您的研究提供合適的解決方案。

關注諾達思公眾號，聯系我們獲取更多產品信息及學術文章！