VisuGait小动物步态分析系统是一种计算机辅助的、自动、定量分析步态系统。能快速的、客观的定量分析大量动静态步态参数，尤其是对动态参数的分析是优于其他分析方法。目前该系统已经用于脊髓损伤、神经痛、外周神经损伤、关节炎、帕金森病、缺血性脑卒中、脑损伤等疾病及神经功能、神经再生领域的研究。其中创伤性颅脑损伤（TBI）是死亡率和致残率z高的疾病之一，TBI后生存患者常残留运动、认知等神经功能障碍干细胞因其具有自我更新及多向分化能力，在治疗脑损伤中具有可行性和有效性。
首先利用上海欣软电动颅脑脊髓损伤撞击仪制作创伤性颅脑损伤（TBI）模型，然后采用VisuGait小动物步态分析系统进行大鼠的步态指标测定。
步态测试过程中，每只大鼠接受至少3次评估，每次必须连续的走完设定好的长度范围玻璃平板，整个实验过程在暗室环境中完成。VisuGait小动物步态分析系统在识别并标记出每一个脚印后，将自动产生一系列步态参数，包括：每个爪子各自的相对空间关系、爪子之间的相对空间关系、四肢间的协调性、时间参数等。VisuGait小动物步态分析系统评分通过对各种参数的采集，则可清楚、客观的反映出大鼠四肢爪子每一只的具体情况，尤其对反应大鼠运动的协调性具有明显优势。我们从步态分析的各个参数来看，脑损伤后大鼠的运动功能明显出现功能障碍，干细胞移植治疗后则运动功能出现明显的好转。
首先，从时间、空间参数上看，TBI后的大鼠相对于正常组，其每一只爪子的压力、长度、宽度、面积、步幅都发生了减少的变化（这可能与感觉运动皮层受损有关），而四肢之间具有一致性，并没有出现某一只爪子相对于对侧爪子的大幅度变化情况。
通过VisuGait小动物步态分析系统所检测到四肢的各项参数恢复情况又有所不同。如在平均压力和爪印宽度中，前肢的恢复情况较后肢好；大接触面积、爪印面积、爪印长度则四肢都有较明显的恢复，说明大鼠在治疗后，四肢的力量有所增加，导致其爪子的压力、接触面积增大。
此外，VisuGait小动物步态分析系统可以捕捉到各组动物在接触时间、提爪时间、步速参数中的数据，且可以通过这些数据来表明，干细胞移植治疗后的大鼠四肢恢复明显接近正常水平，步行过程中停留的时间明显减少，提示其在运动过程中身体的稳定、平衡性有明显的恢复，同时步行的速度也加快。
其次，VisuGait小动物步态分析系统通过测量步态模式、正常步态指数、 步幅及两前爪/后爪间距离等参数来反应大鼠运动的协调性，属于精确的定量性分析。其中步态模式和正常步态指数这两个参数能较好地反应出大鼠的运动协调性，曾较早用于脊髓损伤和帕金森病导致的肢体协调性下降评估。脑损伤后的大鼠，在行走过程中的步伐顺序发生了明显变化，且各种平常较少见模式的出现比例也增多；而在干细胞移植治疗组，这种趋势相对于损伤组则有所减少。正常步态指数-正常步态数量占总步态数量的百分比，在治疗后也呈显著提高。大鼠脑损伤后步幅明显下降，提示TBI后总体协调性下降、导致步行速度减慢；而UC-MSCs移植治疗后使其步行速度明显提高。行走支撑模式参数结果表明，大鼠在TBI后，其行走过程靠四肢爪子同时支撑平衡身体的比例明显增高，分析可能与大鼠在脑损伤后整个身体不平 衡有关。（正常情况下的大鼠用三只爪子就可很好地平衡身体）。
欢迎推荐关注公众号：bioviewer，专注于动物神经科学与行为学实验知识的视频分享与交流。
