Development and Utilisation of a Novel Rat Model of Ischemic Stroke for Assessment of the Effect of Rehabilitative Onset Time post Stroke on Gait Function
Authors
Sørensen, Katrine Leander ; Nielsen, Rasmus Kragh ; Simonsen, Daniel
Term
4. term
Publication year
2012
Submitted on
2012-06-01
Pages
104
Abstract
Iskæmisk slagtilfælde opstår, når blodforsyningen til et afgrænset hjerneområde blokeres, og ca. 85 % af alle slag er af denne type. En hyppig følge er motoriske problemer som nedsat gangfunktion. I genoptræning betyder “sand genopretning”, at de oprindelige neurale kredsløb gendannes, mens “adfærdsmæssig kompensation” betyder, at hjernen tager nye strategier i brug. Målet er mest mulig sand genopretning, og tidspunktet for opstart kan være vigtigt. Dette studie undersøgte, hvordan starttidspunktet for genoptræning efter iskæmisk slag påvirker gang hos rotter ved hjælp af en ny rottemodel. Ni hanrotter af typen Sprague-Dawley (350–400 g) fik indsat et 16-kanals intrakortikalt elektrode-array. Slaget blev fremkaldt med fototrombose (en lysaktiveret metode, der danner en lille, målrettet blodprop) i bagbensområdet i venstre hjernehalvdel. Rotterne trænede repetitivt i 28 dage med start enten 1 dag (gruppe 1) eller 7 dage (gruppe 2) efter slag. Hjerne- og gangfunktion blev vurderet med intrakortikal mikrostimulation, løbebåndsgang og bjælkegangstest. Tidlig opstart (dag 1) medførte en udvidelse af hjerneområdet for bagben og større modulation af nervecellers fyring efter slag; disse ændringer sås ikke ved opstart dag 7. Bevægelsesmarkører, herunder residualer og tyngdepunkt for markørbaner, ændrede sig signifikant fra før til efter slag i begge grupper. I bjælketesten faldt præstationen efter slag, men vendte tilbage til udgangspunktet over tid. Resultaterne peger på en kritisk periode kort efter slag, hvor træning har stærkere effekt. Opstart af genoptræning inden for dette vindue var forbundet med en højere grad af sand genopretning. Studiet introducerede også en ny rottemodel for iskæmisk slagtilfælde.
Ischemic stroke occurs when blood flow to a local brain area is blocked, and about 85% of strokes are of this type. A common result is motor problems, such as poorer walking. In rehabilitation, “true recovery” means the original neural circuits are restored, while “behavioral compensation” means the brain adopts new strategies. Rehabilitation aims to maximize true recovery, and timing may matter. This study examined how the start time of rehabilitation after ischemic stroke affects gait in rats, using a new rat stroke model. Nine male Sprague-Dawley rats (350–400 g) were implanted with a 16-channel intracortical electrode array. Stroke was induced by photothrombosis (a light-activated method that forms a small, targeted clot) in the hindlimb area of the left hemisphere. Rats trained repetitively for 28 days, starting either 1 day (group 1) or 7 days (group 2) after stroke. We assessed brain and walking function with intracortical microstimulation, treadmill walking, and beam walking tests. Early-start rehabilitation (day 1) led to an expansion of the brain area representing the hindlimb and larger modulation of neural firing after stroke; these changes were not seen in the day-7 group. Movement markers, including residuals and center of gravity of limb trajectories, changed significantly from before to after stroke in both groups. In the beam walking test, performance dropped after stroke but returned to baseline over time. These findings support a critical period shortly after stroke when training has stronger effects. Starting rehabilitation within this window was associated with a higher degree of true recovery. The study also introduced a new rat model of ischemic stroke.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords