LocoMouse – Innovative tool wirft ein Licht auf Motorische Defizite

Mrz 31, 2020
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LocoMouse – Innovative tool wirft ein Licht auf Motorische Defizite

Forscher an der Champalimaud Centre for the Unknown entwickeln state-of-the-art open-source-tool.

Akrobatische Kunststücke wie Schwebebalken-Routinen eindeutig erfordern viel Koordination. Aber auch scheinbar triviale Handlungen wie das durchqueren Trittsteine auf einem Fluss oder einfach nur zu Fuß in einer geraden Linie benötigen diese sehr gleichen Fähigkeiten. Die Gruppe von Dr. Megan Carey, principal investigator im Champalimaud Centre for the Unknown, entwickelt hat, ein neuartiges Werkzeug, um zu untersuchen, wie das Gehirn erzeugt koordinierte Bewegung.

„Menschen, die leiden Schaden zu einem Teil des Gehirns, genannt das Kleinhirn display Beeinträchtigungen beim gehen und anderen Aktivitäten, die erfordern, dass das Gleichgewicht und die Koordination“, erklärt Dr. Carey. Um ein tieferes Verständnis in diese Probleme, viele Studien mit genetischen Modellorganismen wie Mäuse. „Die Mäuse, die cerebelläre Schäden weisen ähnliche Symptome denen der menschlichen Patienten“, so Dr. Carey, „und Sie bieten einen leistungsfähigen genetischen Werkzeuge, die es uns ermöglichen, zu untersuchen, die neuronale schaltkreise, die zugrunde liegen, diese Probleme.“

Allerdings, bis jetzt wurde es schwierig für die Forscher, um zu Messen, spezifische Defizite in der Koordination bei Mäusen. Dieses Hindernis wurde vor kurzem zu überwinden, indem ein team von Forscher – nämlich, Ana Machado, Dana Darmohray, Dr. João Fayad und Dr. Hugo Marques, unter der Leitung von Dr. Carey – die kombinierte engineering, computer science und biologische Ansätze zu entwickeln LocoMouse, ein Werkzeug, das Spuren die feinen details der Fortbewegung in Mäusen.

„Wir entwickelten LocoMouse als der erste Schritt in unser großes Projekt, zu offenbaren, die neuronalen schaltkreise zu generieren, koordiniert zu Fuß, für die das Labor hat vor kurzem erhebliche Unterstützung für die vom europäischen Forschungsrat“, so Dr. Carey.

Mit LocoMouse, analysierten die Forscher Fortbewegung in Mäusen mit cerebelläre degeneration, und waren überrascht zu entdecken, dass viele von der Maus, die Bewegungen waren unerwartet intakt. Zum Beispiel, im Gegensatz zu bisherigen Erkenntnissen, die vorwärts-Bewegungen einzelner Pfoten in den Mäusen mit cerebelläre degeneration waren ununterscheidbar von denjenigen der nicht betroffenen Mäusen. Stattdessen fanden die Forscher, dass Motorische Defizite eingeschränkt waren die koordinierten Bewegungen, die erforderlich ist die Fähigkeit, vorherzusagen und zu kompensieren, für Bewegungen über den Körper. Sie berichten über Ihre Erkenntnisse in einer neuen Studie in der Fachzeitschrift eLife.

Nun ist das team mit LocoMouse erkunden die Beziehung zwischen der Aktivität von Neuronen im Kleinhirn und die Erzeugung von koordinierten Bewegungen. Sie tun dies durch die Aufzeichnung der neuronalen Aktivität in Tieren und auch durch den Einsatz von genetischen und optischen Werkzeugen zu manipulieren, die neuronale Aktivität und die Untersuchung der Auswirkungen auf das Verhalten.

Schließlich, während die Forscher entwickelten zunächst LocoMouse zu untersuchen, die Rolle des Kleinhirns in der Koordination, hoffen Sie, wird das Werkzeug nützlich für die Forscher interessiert Fortbewegung und motor-Steuerung im Allgemeinen. „Wir machen den tracking-code frei verfügbar, und wir haben versucht, es so flexibel, dass jeder, der es nutzen möchte, wird in der Lage sein, um problemlos erfassen die Aspekte der Bewegung, die Sie am interessantesten finden,“ schließt Dr. Carey.

Innovative Tool Sheds Light on Motor Deficits
LocoMouse Digital trennt die Maus die Pfoten, Schwanz und Schnauze, um nicht-invasive, detaillierte Verfolgung dieser wichtigen Körperteile im Laufe der Zeit.
Gutschrift: Megan Carey

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