VisuTread可检测动物被动步态分析，步态分析可以对许多病理生理状况进行高度敏感、无创的检测和评估，例如脊髓损伤、帕金森病、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症、关节炎、疼痛、神经肌肉和骨骼肌疾病。VisuTread系统将动物（小鼠或大鼠）在透明皮带跑步机上奔跑的视频作为输入。使用高速数码相机获得动物腹侧视图（下侧视图）的视频，每个视频捕获可以是20秒（如果与专门的快速硬盘架构一起使用，则甚至更长），仅在一次试验中就提供了大量步幅样本。该视频基本上捕捉了动物在跑步机上行走/奔跑时的脚印。

　　VisuTread软件可以处理从任何跑步机拍摄的视频，这些视频可以在任何带有高速摄像头的视频捕获硬件系统上捕获其足迹。被动步态可用于动物肢体协调性及水平或倾斜步态力学分析，适合对小型啮齿类动物的研究。步态参数与跑步带的速率呈相关性，便于进行不同阶段神经运动功能的评估。VisuTread成像系统作为一种新型动物行为学检测手段，能从空间子成分、时间子成分、姿势子成分3个维度进行分析，具有多重结果、单次测量、无损害等优点，并根据其系统的独特性直接针对模型的平衡及协调功能进行量化分析。

　　用途：正常的行走过程是神经对肌肉协调支配的综合结果。大脑功能的缺陷或神经损伤可最终反映为步态的改变。步态分析对于脊髓损伤及帕金森等复杂的神经性疾病研究具有重要意义。可以被动的方式促使动物运动，避免动物不愿行走状况的出现。

　　VisuTread系统比较了正常小鼠和挫伤小鼠的步态。VisuTread利用透明跑步机皮带和高速摄像头捕捉动物的足迹并自动分析步态特征。在接受标准化的轻度、中度或假挫伤脊髓损伤之前，将成年雌性C57Bl/6小鼠引入跑步机。开始VisuTread步态分析，并与Basso Mouse Scale (BMS)的分数进行比较。该软件可成功将假手术动物与受伤动物的许多步态特征区分开来，包括后肢摆动时间、步幅、脚趾伸展和轨道宽度。轻度和中度挫伤之间存在差异。鼠底部的数字视频图像以100帧/秒的速度记录。安装了一个尺寸为17厘米× 5厘米的可调节隔间，确保鼠始终保持在相机的视野中。VisuTread软件在每一帧中识别鼠的每个爪子。该软件就可以正确识别每只脚的初始脚接触、站立持续时间、步幅持续时间、脚抬起、摆动持续时间、步幅、轨迹宽度和脚趾伸展数据。

　　使用手持式打孔器，在一张反光纸上打出所需数量的小圆圈。每只动物需要5个标记才能进行一次记录；使用细剪刀，从圆周到圆心进行直线切割。撕掉记号笔的纸背衬，露出粘合表面。使用细镊子牢牢夹住标记，然后用手指将其卷曲成圆锥形状。

　　使用手持式胶枪，在锥形标记的内部填充胶水，同时用镊子夹住锥形尖端，并将标记粘附到一块平坦的纸板上。胶水可以防止标记在记录过程中塌陷和弯曲，以确保最佳的光反射。当胶水干燥时（大约10分钟），用手术刀从纸板上取下记号笔。

　　将鼠标放入感应室中，用异氟醚气体鼠。在双眼上涂抹局部眼部润滑剂。使用电动剪刀剃去所需的后肢。从脚踝开始，延伸到脊柱和肋骨底部；确保没有留下毛皮。使用记号笔指示髋关节的位置。髋关节可以通过弯曲和伸展腿部找到骨盆和股骨之间的关节点来找到。以同样的方式将另外两个小标记放在跖趾关节和脚踝上。将鼠放在固定跑步机上，让其从中完全恢复。

　　在记录鼠的步态之前，在跑步机上拍摄已知尺寸的校准块的照片。相机应放置在距跑步机约120厘米的位置；将相机放置在与跑步机相同的高度和水平位置。在校准图像之后的记录中保持相同的相机位置。一旦鼠从中完全恢复，将跑步机调至低速（5厘米/秒），让鼠开始行走。确保跑步机皮带方向使鼠上的标记面向相机；逐渐增加跑步机速度至20厘米/秒；这是大多数健康小鼠保持一致步态的理想速度。注意：虽然理想情况下所有小鼠都以相同的速度行走，但有些小鼠可能无法始终达到此速度。如果鼠无法以20厘米/秒的速度行走，请根据需要降低速度，注意：稍后的数据分析可以根据速度差异进行调整。一旦鼠稳定行走（即以一致的速度行走，而不是立起或左右摆动），就开始录制视频。对于每个视频，记录跑步机的速度和记录的鼠标侧面。记录完成后，关闭跑步机并将鼠放回笼子。在记录之间彻底清洁跑步机，因为其他小鼠留下的气味可能会改变传入小鼠的行为。

　　运用VisuTread成像系统检测各组大鼠行为，评估前跑台适应性训练3d。检测时大鼠可自由穿行在预设长度的透明跑带上，跑带速度为10m/min，通过跑带下方的摄像机连接成像系统自动识别大鼠4只脚底部的颜色，同步进行描绘处理，提供包含时间子成分（摆动时长、制动时长、触地时长、站立系数）、空间子成分（步幅频率、步幅长度、触地宽度、步态对称性、脚爪重叠距离、脚爪放置定位）及姿势子成分（脚爪角度、步偏角、脚爪面积）等3个维度的生理学步态信号参数，其中步态对称性作为协调功能特定指标，脚爪放置定位作为平衡功能特定指标。

　　步行功能与日常生活活动能力具有密切关系，因此，改善步行功能障碍是 PD患者康复治疗过程 的重点。本研究观察到PD模型大鼠出现脚底拖拽、步长缩短、步速降低等步态，通过VisuTread成像系统检测发现PD模型大鼠的步长、步频明显减小， 而摆动时间、制动时间及触地时间却明显延长。这 与临床上PD患者出现的步行功能障碍“冻结步态” 相一致，其主要表现为整体速度降低，手臂摆动减少，步幅缩短，站立阶段持续时间增加，双下肢与地面呈粘连状态、无法起步或起步困难等。这提示，VisuTread成像系统能有效检测6-OHDA诱导的PD模型大鼠的步行功能障碍，同时也可作为PD模型大鼠训练干预后的评价指标，为PD运动症状的临床基础研究提供可靠的行为学研究参数。

　　VisuTread成像系统通过特有的步态对称性和脚爪放置定位指标来评价模型的协调功能及平衡功能。PD模型大鼠在运动过程中出 现跌倒或步态不稳等现象，但未达到单侧脊髓损伤 后完全瘫痪的程度。VisuTread成像系统显示，PD模型大鼠的协调、平衡功能均下降，触地宽度增加，这与PD大鼠出现因自动姿势反应调整不及时（肢体肌力下降、前庭功能减退、本体感觉缺失等因素）导致的重心不稳、躯体前倾、肢体摇摆等表现一致。单侧脑注射6-OHDA所制备的PD模型具有临床上PD患者所出现的运动迟缓、运动控制能力下降等问题，并且左右侧肢体症状比较更明显，更利于研究者观察分析。这提示，VisuTread成像系统所特有的协调及平衡功能检测指标可以更科学、简便地评价PD模型大鼠的协调、平衡功能，以弥补PD动物实验中评价行为学整体表现的不足。

　　VisuTread成像系统能高效、准确地反映PD模型大鼠运动功能的变化情况。运用VisuTread成像系统的检测优势开展多种研究：① 筛选改善PD模型大鼠行为学的有效干预方法；② 针对同一干预方法，设立不同的检测时间节点进行周期性运动监测，筛选改善PD模型大鼠行为学的最佳干预周期；③ VisuTread成像系统能在形态学、影像学、分子生物学等检测手段的基础上提供更为直观的行为学检测数据，更好地反映PD治疗新技术的临床疗效。

　　使用运动学步态分析来检测EAE小鼠在跑步机上行走的矢状面的运动缺陷。后肢上放置了五个反光标记，以识别高速视频记录中髋关节、膝关节和踝关节的运动。运动分析软件用于提取有关关节偏移的运动学数据。讨论了这些技术在量化EAE MOG35-55 模型运动缺陷方面的实用性。这些技术也适用于其他神经退行性疾病小鼠模型的步态缺陷研究。