Desarrollo de un sistema de cuantificación y análisis de movimientos angulares para animales modelo de la enfermedad de Parkinson

COPPA G; LARRAMENDY C; TARAVINI IR; GERSHANIK O; FERRARIO JE

Vaquerías, Córdoba, Argentina

Taller; VI Taller Argentino de Neurociencias; 2004

Taller Argentino de Neurociencias

El modelo de la “rata rotatoria”, propuesto por Ungerstedt en 1969, es uno de los modelos animales mas difundidos para el estudio de la Enfermedad de Parkinson. Se basa en la inducción unilateral y selectiva de la muerte de las neuronas dopaminérgica del haz nigroestriatal mediante la inyección estereotáxica del neurotóxico 6-OHDA. Como resultado se evidencia una capacidad asimétrica de locomoción, principalmente inducida por fármacos dopaminomiméticos. La cuantificación del comportamiento rotatorio es fundamental para el estudio de este modelo de parkinsonismo experimental. El “rotómetro” es un sistema de monitoreo de posiciones angulares para animales de experimentación. Durante el estudio se coloca el animal en un cilindro donde puede “rotar” o realizar movimientos simples (30 cm de diámetro) y se lo conecta al rotómetro. A medida que la rata genera trayectorias angulares, las mismas son detectadas por el sistema, formado por canales de monitoreos y transductores independientes que se conectan a una PC. Esto permite analizar cada animal de manera completamente independiente de los otros; a su vez el sistema puede ser ampliado incorporando la cantidad de rotómetros que sean necesarios. Los elemoentos principales del sistema son: 1. El transductor: es un dispositivo óptico electromecánico denominado “encoder” (incremental encoder); consiste en un disco fenestrado que se ubica entre dos pares de emisor-detector de luz infrarroja. Cada giro angular de 2,37º se computa como “un movimiento”, computando 152 movimientos en el mismo sentido como una vuelta completa. 2. El microcontrolador (MCU) es el circuito integrado digital que procesa la señal recibida de los encoders. El MCU detecta de manera independiente para cada canal los movimientos, las vueltas totales (0º a 360º de una sola vez, con histéresis de reinicio de vuelta de 22º), el sentido de giro (horario o anti-horario); realiza procesos relacionados al funcionamiento del dispositivo y detecta errores intrínsecos de los sensores. 3. El software asociado al sistema de adquisición lo bautizamos “Roto”. Provee el entorno gráfico de visualización y de análisis de los datos. “Roto” grafica en tiempo real e independientemente para cada canal,  las vueltas/minuto, el sentido de rotación y el número de movimientos totales. En pantalla se muestra asimismo el número acumulado de rotaciones en cada sentido. El usuario puede elegir la información que desee ver, la ventana de tiempo (mínimo 60 segundos) y el tiempo total de estudio (sin límite máximo). Toda la información enviada por el MCU se archiva de manera que en el futuro pueda reprocesarse, sin perder ningún dato. El sistema desarrollado, lo pusimos a punto en el laboratorio para analizar experimentos rotatorios. Se mostrarán las diferentes posibilidades de análisis de las rotaciones de ratas con lesión del haz nigroestriatal, inducidas por agonistas dopaminérgicos.