Physiological gait test: an effective method for analyzing balance, locomotion, and neuromuscular disorders in rats and a comparison to the elevated beam test
Teste de marcha fisiológica: um método eficaz para analisar distúrbios de equilíbrio, locomoção e neuromusculares em roedores
Braz. J. Vet. Res. Anim. Sci. (Online); 60 (), 2023
Publication year: 2023
The evaluation of animal locomotor activity is a behavioral tool widely used to measure the mechanisms underlying a particular disease, disorder, or injury, as well as the effects of exposure to a xenobiotic. The elevated beam test is one of the most used tests in rodents to assess balance and motor coordination. Despite being inexpensive and utilizing a simple apparatus, the high beam test requires a long period of animal training and habituation. The development and characterization of an alternative test, namely the gait test, has the potential to circumvent the time and effort required for animal training, deeming it an effective, inexpensive, and fast method for the analysis of behaviors that are comparably assessed by the high beam test. Therefore, the present study focused on determining the effectiveness and feasibility of the gait test for assessing rodent locomotion and balance as a replacement for the elevated beam test. For this purpose, male rats were divided into three groups: one control group exposed to a saline solution (NaCl 0.9%) and two experimental groups exposed to a single dose of either 0.2 or 1.0 mg/kg of ivermectin intraperitoneally for induction of locomotor disturbance. The high beam and gait tests were performed 15 min and 24 h after drug administration. Results show that the experimental groups had difficulty performing the tasks of either test at both time points analyzed compared to the control groups. At the high beam, experimental animals had trouble maintaining balance and walking. At the gait test, experimental animals showed alterations in gait, which were quantitated by: (a) shortening of step length, (b) decrease of stride, (c) altered step symmetry, and (d) altered stride area. Such results are indicative of compensatory efforts and were comparable between both tests. Altogether, the data indicate that the gait test meets all requirements for assessing motor coordination in rodents. The gait test is therefore validated as a complement to the elevated beam test for the study and analysis of neurodegenerative impairment and other disorders involving neuromuscular disturbances.(AU)
A avaliação da atividade locomotora animal é uma ferramenta comportamental bastante utilizada para mensurar os mecanismos subjacentes a uma determinada doença, distúrbio ou lesão e efeitos da exposição a um xenobiótico. Um dos testes mais utilizados em roedores para avaliar o equilíbrio e coordenação motora é o teste da trave elevada que, apesar de ser um teste barato e que exige um aparato simples, é necessário um longo período de treino e habituação dos animais. O desenvolvimento e caracterização de um teste alternativo, chamado de teste da marcha, tem o potencial de contornar o tempo e o esforço necessários ao treino dos animais, considerando-o um método eficaz, barato e rápido para a análise de comportamentos avaliados comparativamente pelo alto teste de feixe. Portanto, o presente estudo concentrou-se em determinar a eficácia e viabilidade do teste de marcha para avaliação da locomoção e equilíbrio de roedores em substituição ao teste da trave elevada. Para isso, ratos machos foram divididos em 3 grupos, sendo 1 grupo controle exposto à solução salina (NaCl 0,9%) e 2 grupos experimentais expostos à dose única de 0,2 e 1,0 mg/kg de ivermectina por via intraperitoneal para indução da alteração locomotora. Os testes de trave elevada e marcha foram realizados 15 min e 24 h após a administração da droga. Os resultados mostram que os grupos experimentais tiveram dificuldade em realizar as tarefas de qualquer teste em ambos os momentos analisados em comparação com os grupos de controle. Na trave elevada, os animais experimentais tiveram dificuldade em manter o equilíbrio e andar. No teste de marcha, os animais experimentais apresentaram alterações na marcha, que foram quantificadas por: (a) encurtamento do comprimento da passada, (b) diminuição da passada, (c) alteração da simetria da passada e (d) alteração da área da passada. Tais resultados são indicativos de esforços compensatórios e foram comparáveis entre os dois testes. Em conjunto, os dados indicam que o teste de marcha atende a todos os requisitos para avaliação da coordenação motora em roedores. O teste de marcha é, portanto, validado como um complementar para o teste da trave elevada e para o estudo e análise de comprometimento neurodegenerativo e outros distúrbios envolvendo distúrbios neuromusculares.(AU)