Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Autoradiografische Metingen van [ Published: July 18, 2016 doi: 10.3791/53947
* These authors contributed equally

Introduction

Stroke bloeding is aangetoond bij meer dan 8% van de patiënten die lijden aan neuropathische pijn, aangeduid als centrale pijn na beroerte (CPSP). 1-3 CPSP kan het gevolg zijn van somatosensorische dysfunctie, waardoor overgevoeligheid en allodynie induceren. 4 Echter , de pathofysiologische mechanismen van somatosensorische dysfunctie in CPSP blijven onzeker. Bijvoorbeeld, het verlies van somatische sensaties gevolg van neuronale deafferentatie in de hemorragische hersengebied. Hyperalgesie kan worden veroorzaakt door de hyperexcitatie van centrale nociceptieve neuronen of centrale ontremming, 5, 6, maar de neurale substraten die betrokken zijn bij CPSP symptomen blijven onbekend. Sommige studies hebben gesuggereerd dat de dorsolaterale prefrontale cortex (dPFC), rostrale anterior cingulate cortex (ACC), amygdala, hippocampus, Periaqueductale grijs (PAG), rostraal ventromedial merg en hun verbindingen met elkaar te bemiddelen nociceptieve verwerking. 7 Aanvullendely, mediale prefrontale cortex (mPFC) -amygdala circuits bleken betrokken te zijn bij pijn-gerelateerde waarneming. 8 Gegevens over de pathofysiologische mechanismen van CPSP zijn divers, en de activering van de neurale substraten in CPSP moet nader onderzoek.

[14 C] -Iodoantipyrine (IAP) opname wordt gebruikt om indirect waarnemen regionale cerebrale bloedstroming (rCBF), uitgaande van een relatie tussen hersenactiviteit en CBF. Hoewel [14 C] -IAP kan hersenactiviteit niet beoordelen in real time, zoals met functionele magnetische resonantie imaging (fMRI), het heeft een aantal voordelen. Bijvoorbeeld [14 C] -IAP is geschikt voor het meten spontaan optredende hersenen gebeurtenissen tijdens pathologische toestanden. 9 bovendien [14 C] -IAP opname wordt gemeten zonder verdoving. Het kost ook minder dan andere beeldvormende methoden, waaronder fMRI en positron emissie tomografie (PET). Het [14C] -IAP methode voorgesteld om passend te meetinstrg spontane pijn (bijvoorbeeld CPSP) dat wordt geïnduceerd door letsels van de ventrale basale nucleus (VB) van de thalamus. 9

Het huidige protocol beschrijft hoe de [14 C] -IAP methode om de betrokkenheid van de neurale substraten van CPSP die wordt veroorzaakt door letsels van de VB van de thalamus in een diermodel te beoordelen voeren. De techniek biedt een methode waarmee de pathofysiologische mechanismen die CPSP symptomen op gedrags- en neuronale niveaus grondslag liggen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Het protocol in de huidige studie kreeg de goedkeuring van de Academia Sinica Institutional Animal Care en Ingebruikname Comité in Taiwan.

1. Dierlijke Voorbereidingen

  1. Verkrijgen mannelijke Sprague-Dawley ratten (ongeveer 300-400 g). Handhaving van de ratten in een kamer met airconditioning (21 - 22 ° C, 50% luchtvochtigheid) in het kader van een 12 uur / 12 uur licht / donker-cyclus (lichten aan om 08:00) met vrije toegang tot voedsel en water.

2. Experimentele procedure

  1. Sta alle ratten te passen aan de omgeving in hun kooien gedurende 1 week voor de experimenten. Tijdens de aanpassing, voert u de von Frey en plantaris tests om basislijnen vast te stellen.
  2. von Frey Test
    1. Plaats de rat in een acryl behuizing (30 cm x 30 cm x 80 cm) gedurende 30 min voor bewoning.
    2. Verkrijgen von Frey filamenten (geen filament 11 -. 20), die dezelfde lengte hebben, maar verschillende diameters om een ​​bereik te biedenkrachten van 2-100 g.
    3. Aan de poot terugtrekking drempel achterpoot van de rat beoordelen gebruik von Frey filamenten naar het midden van de achterpoten stimuleren door een netachtige poort op de acrylplaat op 5 min intertrial intervallen. De maximale aangelegde druk opnemen, gebruikt de filamenten in oplopende volgorde, van laag tot hoog, totdat de maximale aangelegde druk is opgenomen. 10
    4. Wanneer ratten een poot terugtrekking reactie op de stimulatie vertonen, nemen de gloeidraad nummer. Bepaal de respons van terugtrekken in dit onderzoek volgens het laagste stimulus.
    5. Herhaal deze procedure direct, voor een totaal van drie keer na elkaar op dezelfde rat. Converteren het filament nummer in de overeenkomstige kracht (in grammen) en het gemiddelde van de waarden.
  3. plantar Test
    1. Plaats de rat in een doorzichtige plexiglas doos (verdeeld over vier frames, 80 cm x 30 cm x 15 cm) gedurende 30 min voor bewoning.
    2. Gebruik een infrared bundel naar het midden van de achterpoot stimuleren door een glasplaat. Pas de infrarood lichtintensiteit tot een gemiddelde poot terugtrekken latency respons van ongeveer 10 sec te verkrijgen. Voer een proef door het indrukken van een toets die draait op de infrarood lichtbron en start een digitale solid-state timer. Manipuleren van de duur van de infrarode lichtbundel.
    3. Noteer de duur van de infrarood licht wanneer de ratten een poot terugtrekken respons vertonen. De langste duur mag niet meer dan 20 seconden in elke proef om weefselschade te voorkomen. Gebruik een intertrial tussenpoos van ten minste 5 min opeenvolgende stimulatie te voorkomen.
    4. Herhaal de test met drie proeven voor de linker en rechter achterpoten en bereken het gemiddelde voor elke achterpoot van elke rat.
  4. Collagenase Letsel Surgery
    1. Verdoven van de rat met 4% isofluraan tot het verlies van de teen-snuifje respons en somatische reacties op chirurgische stimuli optreden. Handhaving van anesthesie met 1,5-2% isoflurane de operatieduur.
    2. Plaats de rat in een stereotaxische apparaat met een eenvoudige verwarming pad om de lichaamstemperatuur op 36,5 te handhaven - 37,5 ° C. Solliciteer oogcrème op de ogen om uitdroging te voorkomen, terwijl onder verdoving.
    3. Scheer de vacht met gesteriliseerde tondeuse, en maak een soepele incisie (ongeveer 2-2,5 cm) met een scalpel langs de middellijn van de hoofdhuid. Het reinigen van de huid en de schedel met afwisselend voorzienigheid jodium en 75% alcohol oplossing voor desinfectie. Tijdens de chirurgische fase gebruikt 75% alcohol om alle apparaten, gereedschappen steriliseren, en de werkbank steriele omstandigheden te handhaven. Voor die tijd moeten alle chirurgische materialen worden gesteriliseerd in een autoclaaf met stoom.
    4. Gebruik de steriele handschoenen en instrumenten, en boor een klein gaatje (3 mm diameter) in de schedel met een elektrische boor over de VB (inclusief ventrale posteromediale thalamus nucleus [VPM] en ventrale posterolateraal thalamus nucleus [VPL]) van de thalamus (3,0 -3,5 mm posterior, 3,0-3,5 mm lateraaltot bregma en 5,5-5,8 mm diepte van de schedel oppervlak).
    5. Microinject 0,5 ui normale zoutoplossing of 0,125 U type 4 collagenase oplossing in de controle- en experimentele groepen, respectievelijk.
    6. Houd de injectienaald gebracht voor een extra 5 minuten om voor geneesmiddeldiffusie.
    7. Gebruik tandheelkundig cement om het gat in de schedel vullen en hechtdraad de incisie. Na hechtdraad de incisie, de lokale pijnstillende verdoving (lidocaïne zalf) zijn van toepassing op de wond, en breng ze terug naar hun kooien.
    8. Na de operatie, alleen het huis van de ratten in plastic kooien, totdat zij borstligging te behouden en houdt warm tot uit narcose hersteld.
  5. Gedragstesten na chirurgische Recovery
    1. Na 7 dagen van herstel van een operatie, herhaalt u de procedures in de paragrafen 2.2 en 2.3 voor de testfase. Voer de gedragstesten dan 4 weken, terwijl de gezondheids- en ontwikkeling van de dieren.
    2. (bijvoorbeeld, het lichaamsgewicht, het voeden hoeveelheid, en het vrije verkeer) tussen de controle- en experimentele groepen voor de post-operatie fase.
  6. Voer Cannula Implantatie met PE-50 Tubing
    1. Verdoven de rat met 4% isofluraan en onderhouden lichaamstemperatuur bij 36,5-37,5 ° C met een eenvoudige verwarmingselement.
    2. Met een scalpel gesneden twee gaten (2 cm diameter elk) in de middellijn van het dorsale gedeelte van de voorpoten en het snijpunt van het ventrale deel van de linker schouder en borstholte, respectievelijk.
    3. Distantiëren de huid en spieren met een schaar tussen de twee gaten.
    4. Ene uiteinde van PE-50 buis (20 cm lengte) aan de externe halsader door het ventrale gat. Sluit het uiteinde van dezelfde PE 50 slang aan de dorsale gat, en bevestigen aan de huid.
    5. Met een spuit zoutoplossing te injecteren in de halsader te controleren of de PE-50 buisniet wordt belemmerd.
    6. Hechtdraad de incisie, en injecteer de ratten met 6 mg / kg gentamycine (intraperitoneaal).
    7. Spoel de buis om de dag na de operatie met 0,3 ml 0,9% zoutoplossing, gevolgd door 0,1 ml zoutoplossing met 20 U / ml heparine.
  7. Final Behavioral Test
    1. Een week na stap 2.6 Herhaal stap 2,2-2,3 om dat gedrag te bevestigen is stabiel in vergelijking met stap 2.5 na chirurgische herstel.
  8. radiotracer Injection
    1. Plaats de rat in een rustplaats kooi voor 5-10 min voor de aanpassing.
    2. Met behulp van een splitter, sluit PE-50 slang aan op twee 1 ml injectiespuiten. Vul een spuit met fysiologische zoutoplossing en vul een met [14 C] -IAP oplossing (125 uCi / kg in een volume van 0,3-0,5 ml).
    3. Spuit de radiotracer in de externe halsader, en vervang de spuit met een andere injectiespuit gevuld met 3 M kaliumchloride.
    4. Tien seconden nadat de radiotracer injeel, injecteer 3 M kaliumchloride onder een overdosis van isofluraan, en offeren de dieren volgens standaard euthanasie methoden (dat wil zeggen, isofluraan uit een verdamper voor 50 min) op basis van de richtlijnen van de Academia Sinica Institutional Animal Care en Ingebruikname Comité in Taiwan.
    5. Na 1 min, bloot te leggen van de schedel, en trim de resterende spier. Met behulp van rongeurs, afpellen van het dorsale oppervlak van de schedel van de hersenen. Knip de zijkanten van de schedel met behulp van rongeurs. Vervolgens wordt met behulp van een spatel, snijd de olfactorische bollen en zenuwverbindingen langs het ventrale oppervlak van de hersenen, en verwijder de hersenen.
    6. Gebruik optimale snijtemperatuur (OCT) verbinding aan het hersenenvorst in droogijs en methylbutaan (ongeveer -55 ° C). Bewaar het hersenweefsel in een vriezer. 11, 12
  9. Brain Snijden
    1. Oriënteer het weefsel in een microtoom, met de hindbrain naar beneden. Met een cryostaat naar de hersenen stuk tot 20 &# 181; m dikke secties.
    2. Leg de hersenen plakjes op microscoopglaasjes in een cryostaat bij -20 ° C, met een 240 urn interval tussen elk segment.
    3. Plaats de objectglaasjes en vijf standaard filtreerpapier met gesorteerde radioactiviteit in cassettes blootstelling gedurende 3 dagen bij -20 ° C. Volgens de volgorde van de hersenen plakjes, regelen de objectglaasjes van boven naar beneden. Plaats tenslotte het filterpapier op de bodem van de cassettes. 12
    4. Verwijder het fosforscherm van blootstelling cassettes en gebruik een variabele modus imager het fosforscherm lezen en genereren van afbeeldingen te tonen [14 C] -IAP opname voor de hersenen plakjes.

3. Gegevensanalyse

  1. Na stap 2.9.4, past u de beelden met behulp van statistische Parametric Mapping (SPM) en ImageJ software. Wederopbouw van alle van de beelden met behulp van seriële coronale secties. Glad en normaliseren van de foto's op basis van een verwijzing hersenen van de rat model.12, 13
  2. Voor kwantitatieve beoordelingen Meet regio of interest (ROI) van de hersenbeelden behulp ImageJ software om de pixel signaalintensiteit bepalen en gebruiken statistische software voor de analyse. 12, 13
  3. Om de verbindingen tussen de verschillende hersenen kernen te onderzoeken, gebruik maken van MATLAB correlatie analyse software radioactiviteit verhouding weer te geven in een interregionale correlatie matrix, en visualiseren van de matrices zoals kleur kaarten. Gebruik ten slotte Pajek software voor netwerkanalyse. 12, 13
  4. Gebruik 2 x 5 bidirectionele gemengde variantieanalyse (ANOVA) met groep en weken factoren, de duur warmtetolerantiegrens vergelijken de zooltest en mechanische kracht in de Von Frey test in de sham en CPSP groepen bij aanvang en weken 1 - 5. Gebruik een 2 × 31 two-way ANOVA om de radioactiviteit verhouding te meten op basis van de groep en de hersenen gebied. In voorkomend geval voeren Eerlijk Significant verschil Tukey's (HSD) post hoc-tests. Calkeningen Pearson correlatie coëfficiënten om correlaties te beoordelen tussen alle geselecteerde hersengebieden in de sham en CPSP groepen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figuur 1A toont de experimentele tijdlijn. Ratten werden toegewezen aan de schijnvertoning en CPSP groepen voor de gedragstesten (dat wil zeggen, von Frey-test en plantar test). De eerste dag van het experiment diende als basislijn, en proeven werden herhaald in week 1 - 5. PE-50 catheterisatie werd uitgevoerd in de externe halsader in week 4. heparine (20 U / ml, 0,1 ml / dag) geïnjecteerd tijdens weken 4 en 5. Vijf minuten na de injectie heparine, [14 C] -IAP werd geïnjecteerd, gevolgd 10 seconden later door een overdosis verdovingsmiddel te offeren. Een minuut later werden de ratten onthoofd en oktober-ingebedde hersencoupes werden. Figuur 1B toont de ratten in een chirurgische stereotaxische apparaat canule implantatieplaatsen en histologische kaart van de hersenplakken basis van een rattenhersenen atlas. Figuur 1C toont rechts gat van de externe halsader in rood, de locatie van de PE-50 buis, enfinal experimentele opstelling.

Figuur 2A toont hersencoupes dat de cassettes werden blootgesteld. Het fosforscherm werd geanalyseerd met een variabele modus imager. Monster en standaard data voor de hersenen plakjes werden vervolgens geanalyseerd. Figuur 2B toont de standaard autoradiografische curves. Het linkerpaneel toont het verband tussen beeldintensiteit (pixel / mm 2), radioactieve tellingen per minuut (CPM), waardoor aldus de volgende voorspelde lineaire vergelijking: Y = + 196,24 44.542X. Het rechter paneel toont aan dat de resolutie (pixel / mm 2) werd versterkt als de belichtingstijd verhoogd (in dagen). De optimale resolutie werd waargenomen op dag 4.

Figuur 3A toont de experimentele opstelling voor de plantar test, die thermische pijn beoordeelt. De CPSP groep vertoonden een significante daling van de poot onttrekkingsdrempel p <0,05) Figuur 3B toont de experimentele opstelling voor de von Frey test, die mechanische pijn beoordeelt. De CPSP groep vertoonde een significante afname van mechanische kracht (gw) bij aanvang en weken 1-5 (alle p <0,05).

Figuur 4A toont de ROI in een anatomische atlas. De ROI-analyse toonde aan dat activatie van de infralimbic cortex (IL), prelimbic cortex (PrL) en cingulate cortex gebied 1 (CG1) was significant hoger in de CPSP groep in de rechter hemisfeer, met uitzondering van de VB (Figuur 4B) .

Verschillen in interregionale correlaties van rCBF waargenomen tussen de CPSP en sham groepen in de rechter hersenhelft (Figuur 4C). De matrix (Fisher's Z-statistics) van alle regio's werd geanalyseerd met behulp van Pearson correlatie. Figuur 4C toont de verschillen in interregionale correlaties van de betrokkenheid van de neurale substraten in de CPSP groep. Pijn-gerelateerde neurale substraten werden bepaald door het analyseren van de verschillen in interregionale correlaties van rCBF. De rode lijnen in figuur 4D wijzen op een significante positieve correlaties, en blauwe lijnen wijzen op een significante negatieve correlaties.

Figuur 1
Figuur 1. Experimentele Chronologie van laesie het ventrale Basal Nucleus (VB) van de Thalamus induceren Central Post-Stroke Pain (CPSP) en het injecteren van [14 C] -IAP. (A), ventraal basale kernen laesies CPSP induceren voor de gedrags evaluaties en injecties van [14 C] -IAP de activering van neurale substraten die betrokken zijn bij CPSP meten. (B) Locatie van VB. (C) [14 C] -IAP injecties. Schaal bar = 1 mm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2. Standard Autoradiografische Curves. (A) Monster en standaard werden verkregen voor verschillende belichtingstijden en beeldresoluties. (B) Standard curve van het intensiteit en CPM en de standaard curve van de belichtingstijd en de resolutie. Klik hier voor een grotere weergave versie van deze figuur.

figuur 3
Figuur 3. De Plantar Test (Thermal Pain) en von Frey Test (Mechanical Pain) werden uitgevoerd in de Sham en CPSP groepen bij aanvang en Weken 1 - 5. (A) CPSP ratten vertoonden een lagere poot onttrekkingsdrempel in de plantaris-test ( dat wil zeggen, minder warmte tolerantie), vergeleken met placebo ratten, wat aangeeft grotere thermische pijn. (B) CPSP ratten vertoonden een lagere poot onttrekkingsdrempel in de von Frey-test vergeleken met placebo ratten, wat aangeeft hogere mechanische pijn. SEM, standaardafwijking van het gemiddelde. Groene sterretjes (*) geven een significant verschil ten opzichte van de placebo-groep. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 4
Figuur 4. Analyse en ROI Relatie tussen Inter-REGIONALE correlaties tussen neurale substraten Betrokken bij CPSP. (A) hersengebieden die werden bepaald en geanalyseerd door de verhouding formulering. (B) De ROI's in de IL, PrL, CG1 en VB waren significant verschillend in de rechter hersenhelft. (C) Analyse van rCBF in de geselecteerde hersengebieden. (D) interregionale correlaties tussen hersengebieden. klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

In de gedragstesten, de CPSP groep vertoonde verlagingen van de poot onttrekkingsdrempel in de thermische pijn testen en mechanische kracht in de Von Frey-test bij baseline en weken. 1 - 5. De resultaten kwamen overeen met een eerdere studie 14

Het [14C] -IAP werkwijze berust op de pixel intensiteit van hersenbeelden voor de kwantitatieve analyse van verschillende hersengebieden segmenten. Om de gegevens in het hersenbeelden evalueren, werd de pixel signaalintensiteit gedefinieerd. In de huidige studie werd de milieu-achtergrond signaal gedefinieerd als 25,811-46,979 CPM. Het signaal van de [14C] -IAP 0,001 uCi filtreerpapier werd gedefinieerd als 42 CPM. De pixel signaalintensiteit was <0,001 uCi, die als de achtergrondintensiteit. De pixel intensiteit van vijf filterpapier werd voor 0,001, 0,01, 0,1 en 10 uCi, die als beeldpunt grijsschaal voor elk van de hersenbeelden. [14 C] -IAP radioactiviteit toonde apOSITIEVE correlatie met pixel intensiteit en radioactiviteit rekenen op een logaritmische schaal. Derhalve kan de bovenstaande procedure te volgen voor het kalibreren van [14 C] -IAP radioactiviteit pixel intensiteit.

Bij het ​​uitvoeren van [14 C] -IAP experimentele protocol moet een aantal aandachtspunten. Bijvoorbeeld kan de externe halsader verstoppingen en onderzoekers moeten de doorgankelijkheid van de PE-50 buis zorgen elke dag heparine. Bovendien kan de locatie van de laesie gebieden soms misplaatst, resulterend in niet-significante CPSP symptomen. Voor de injecties, moet de nauwkeurigheid van de injectieplaatsen en locaties ten opzichte van bregma bevestigd. De hoek en het volume van elke injectie moet nauwkeurig worden bepaald.

Beperkingen van hersenbeelden moeten ook worden overwogen. Verstoringen van de hersenen beelden kan optreden na het blootstellen van de hersenen plakjes in de cassettes om een ​​fosfor scherm. De hersenen imaGES moet worden genormaliseerd op een standaard hersenen atlas met behulp van een beeldanalyse programma om mogelijke verstoringen in de hersenen beelden te voorkomen. Bovendien kunnen er verschillende isotopen verschillende resultaten opleveren wegens hun verschillende mechanismen en acties. Bijvoorbeeld, de metaboliet en het werkingsmechanisme van [18 F] fludeoxyglucose (FDG) zijn vergelijkbaar met glucose. Daarom is de [18 F] -FDG beelden bleken vergelijkbaar met de route van glucosemetabolisme zijn. Bovendien, de halfwaardetijd van [18 F] -FDG kort; Daarom moet worden gecombineerd met PET om de beelden te genereren. [201 Tl] is geschikt voor het beoordelen van het myocard bloedstroom perfusie met behulp van SPECT-scan. Daarom is het kiezen van een geschikte isotoop te beoordelen hersenbeelden belangrijk.

De toepassing van [14 C] -IAP methode om hersenactiviteit beoordelen CPSP minder kostbaar dan andere brain mapping technieken (bijvoorbeeld, PET en fMRI). THij [14 C] -IAP methode beschrijft spontaan optredende gebeurtenissen, maar kan niet worden gebruikt voor hersenenafbeelding in real time. De werkwijze verschilt van andere brain mapping technieken, zoals PET en fMRI. Bovendien kan de onderhavige [14 C] -IAP protocol subtiele veranderingen in rCBF enkele pathologische toestand te meten.

Het [14C] -IAP werkwijze kan worden gebruikt met conventionele pijnbanen, zoals de tractus spinothalamicus (STT), mediale thalamus (MT) -ACC en mPFC-amygdala neurale circuits te testen. De activering van elk van deze processen invloed op de anderen. De activering van deze trajecten in CPSP is beschreven in onze eerdere papier. 12

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

De huidige studie werd ondersteund door subsidies National Science Council Dr Bai-Chuang Shyu (NSC 99-2320-B-001-016-my3, NSC 100-2311-B-001-003-my3 en NSC 102-2320- B-001-026-my3). Dit werk werd uitgevoerd aan het Instituut voor Biomedische Wetenschappen, die financiering ontvangen van Academia Sinica.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Anesthetic:
Isoflurane Halocarbon Products Corporation  NDC 12164-002-25 4%
Surgery
homeothermic blanket system Harvard Apparatus Model 50–7079 body temperature were maintained at 36.5 - 37.5 °C.
10 µl micro syringe Hamilton 80008, Model 1701SN injected with collagenase
polyethylene-50 tubing Becton, Dickinson and Company 427411 catheterized into external jugular vein
1 c.c syringe Terumo Medical Products SS-01T injected with 14C-IAP and saline.
saline (Sodium Chloride 0.9 gm) Taiwan Biotech Co., LTD. 100-130-0201 To flush the tube
Drugs
type 4 collagenase Sigma C5138-500MG 0.125 U
Gentamicin Sigma G1264-250MG 6 mg/kg
Heparin Sigma H9399 20 U/ml; 0.1 ml/day
14C-iodoantipyrine (IAP) PerkinElmer NEC712 125 mCi/kg in 300 ml of 0.9% saline
Potassium chloride Merck 1.04936.1000 3 M
Behavior system:
von Frey esthesiometer Fabrication Enterprises, Inc. Baseline Tactile Monofilaments 12-1666 mechanical hyperalgesia was assessed by measuring the withdrawal response to a mechanical stimulus
plantar test apparatus IITC Life Science IITC 390G Plantar Test Thermal hyperalgesia was assessed by measuring the hind paw withdrawal latency in response to radiant heat.
Brain slice:
Optimal Cutting Temperature compound Sakura Fintek Inc 4583 embedded the brain
dry ice frozen in dry ice/methylbutane (approximately −55 °C)
methylbutane Sigma M32631-1L frozen in dry ice/methylbutane (approximately −55 °C)
Cryostat  Leica Biosystems Nussloch GmbH, Germany Leica CM1850 Coronal brain slice were sectioned on this machine.
Data analyze
exposure cassettes with a phosphor screen Amersham Biosciences  20 cm x 25 cm The slices were dried on glass slides and placed alongside five standard filter papers with graded radioactivity. All of the slides were exposed to the cassettes at −20 °C.
γ-counter Beckman Coulter Beckman LS 6500 Liquid Scintillation Counter To measure the radioactivity count of the filter papers.
Typhoon 9410 Variable Mode Imager  GMI, Inc. WS-S9410 To read  phosphor screen which was exposed by brain slice
Statistical Parametric Mapping (SPM) Wellcome Centre for Neuroimaging version 8 all of the brains were averaged to create the final brain template. To determine significant differences between the images in these two groups, the images were derived by subtracting the sham group from the CPSP group.
ImageJ http://imagej.nih.gov/ij version 1.46 Adjacent sections were aligned both manually and using Stack- Reg, an automated pixel-based registration algorithm in ImageJ software. All of the original three-dimensionally reconstructed brains were smoothed and normalized to the reference rat brain model.
Matlab MathWorks version 2009b used Pearson correlation coefficients to examine the relationships between the CPSP and sham groups. An inter-regional correlation matrix was calculated across animals from each group.
Pajek http://Pajek.imfm.si/ version 3.06 Graphical theoretical analysis was performed on networks defined by the above correlation matrices using Pajek software.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Finnerup, N. B. A review of central neuropathic pain states. Curr Opin Anaesthesiol. 21 (5), 586-589 (2008).
  2. Andersen, G., Vestergaard, K., Ingeman-Nielsen, M., Jensen, T. S. Incidence of central post-stroke pain. Pain. 61 (2), 187-193 (1995).
  3. Chen, B., Stitik, T. P., Foye, P. M., Nadler, S. F., DeLisa, J. A. Central post-stroke pain syndrome: yet another use for gabapentin? Am J Phys Med Rehabil. 81 (9), 718-720 (2002).
  4. Greenspan, J. D., Ohara, S., Sarlani, E., Lenz, F. A. Allodynia in patients with post-stroke central pain (CPSP) studied by statistical quantitative sensory testing within individuals. Pain. 109 (3), 357-366 (2004).
  5. Klit, H., Finnerup, N. B., Jensen, T. S. Central post-stroke pain: clinical characteristics, pathophysiology, and management. Lancet Neurol. 8 (9), 857-868 (2009).
  6. Kumar, G., Soni, C. R. Central post-stroke pain: current evidence. J Neurol Sci. 284 (1-2), 10-17 (2009).
  7. Denk, F., McMahon, S. B., Tracey, I. Pain vulnerability: a neurobiological perspective. Nat Neurosci. 17 (2), 192-200 (2014).
  8. Ji, G., et al. Cognitive impairment in pain through amygdala-driven prefrontal cortical deactivation. J Neurosci. 30 (15), 5451-5464 (2010).
  9. Jungehulsing, G. J., et al. Levetiracetam in patients with central neuropathic post-stroke pain: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Eur J Neurol. 20 (2), 331-337 (2013).
  10. Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. J Neurosci Methods. 53, 55-63 (1994).
  11. Jay, T. M., Luciqnani, G., Crane, A. M., Jehle, J., Sokoloff, L. Measurement of local cerebral blood flow with [14C]iodoantipyrine in the mouse. J Cereb Blood Flow Metab. 8 (1), 121-129 (1988).
  12. Lu, H. C., Chang, W. J., Kuan, Y. H., Huang, A. C., Shyu, B. C. A [14C]iodoantipyrine study of inter-regional correlations of neural substrates following central post-stroke pain in rats. Mol Pain. 11 (1), (2015).
  13. Wang, Z., et al. Functional brain activation during retrieval of visceral pain-conditioned passive avoidance in the rat. Pain. 152, 2746-2756 (2011).
  14. Wasserman, J. K., Koeberle, P. D. Development and characterization of a hemorrhagic rat model of central post-stroke pain. Neuroscience. 161 (1), 173-183 (2009).

Tags

Geneeskunde Autoradiography Central pijn na beroerte Isotopen Brain circuits,
Autoradiografische Metingen van [<sup&gt; 14</sup&gt; C] -Iodoantipyrine in Rat Brain Naar aanleiding van Central Post-Stroke Pain
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Huang, A. C. W., Lu, H. C., Shyu, B. More

Huang, A. C. W., Lu, H. C., Shyu, B. C. Autoradiographic Measurements of [14C]-Iodoantipyrine in Rat Brain Following Central Post-Stroke Pain. J. Vis. Exp. (113), e53947, doi:10.3791/53947 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter