Automatisierte seitengetrennte Analyse der Vibrissenbewegungen bei Ratten mit Facialisrekonstruktion : ein Methodenvergleich einschließlich Hauptfrequenzanalyse

Dorschner, Benjamin Winfried

Mit Hilfe von Vibrissen können sich Ratten räumlich zu orientieren und Oberflächenstrukturen taktil diskriminieren. Die Innervierung erfolgt durch die Nn. trigemini et faciales. Aufgrund der leichten Manipulierbarkeit und der quantitativen Erfassbarkeit der Vibrissenbewegungen eignet sich das Nervus-facialis-Modell für die Nervenregenerationsforschung. An der Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde des Universitätsklinikums Jena ist die manuelle Analyse aufgezeichneter Videosequenzen etabliert, um Vibrissenbewegungen zu quantifizieren. Am Lehrstuhl für Digitale Bildverarbeitung der Friedrich-Schiller-Universität Jena wurde das Programm ZV zur Automatisierung dieser Auswertung entwickelt. Ziel war es beide Verfahren auf ihre Gleichwertigkeit zu überprüfen. Es wurden kinematische Vergleichsparameter (Amplitude, Pro-, Retraktionsgeschwindigkeit, Pro-, Retraktionsbeschleunigung) definiert. Zusätzlich erfolgte die Betrachtung in der Frequenzdomäne (Hauptfrequenz, spektrale Masse in definierten Frequenzbereichen, Kohärenz, Phase). Videosequenzen von 14 adulten Ratten nach unilateraler chirurgische Rekonstruktion des N. facialis wurden manuell und anschließend mit ZV ausgewertet. Nach Glättung der Ausgangswerte von ZV konnten mit Ausnahme der Protraktionsbeschleunigung keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Methoden nachgewiesen werden. Die Analyse im Frequenzbereich erbrachte keine signifikanten Unterschiede. Beide Messverfahren waren zur Analyse von Vibrissenbewegungen geeignet. Erstmals wurde gezeigt, dass sich das Frequenzspektrum auf der operierten Seite im Vergleich zur gesunden Seite signifikant änderte. Der Anteil des physiologischen Frequenzbereichs verringerte sich im Spektrum der operierten Seite signifikant. Bilaterale Synchronität war nicht nachweisbar. Neben der kinematischen Auswertung stellt die Frequenzanalyse somit eine wichtige Methode zur Evaluation des Regenerationserfolgs nach chirurgischer Nervenrekonstruktion dar.

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Dorschner, Benjamin Winfried: Automatisierte seitengetrennte Analyse der Vibrissenbewegungen bei Ratten mit Facialisrekonstruktion. ein Methodenvergleich einschließlich Hauptfrequenzanalyse. 2015.

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