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1Center for Brain and Spinal Cord Repair, School of Allied Medical Professions, The Ohio State University, 2Spinal Cord Research Center, Drexel University College of Medicine
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Detloff, M. R., Fisher, L. C., Deibert, R. J., Basso, D. M. Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats. J. Vis. Exp. (62), e3247, doi:10.3791/3247 (2012).
रीढ़ की हड्डी की चोट (एससीआई) के संवेदी प्रणाली के कारण 1-8 परपीड़ा impairs. परपीड़ा के सेलुलर और आणविक कारण, संवेदनशील और चूहा एससीआई मॉडल में मान्य संवेदी परीक्षण की पहचान करने की जरूरत है. हालांकि, हाल ही में जब तक, कोई भी परीक्षण दृष्टिकोण एससीआई के लिए मान्य किया गया था इसलिए है कि मानकीकृत तरीके प्रयोगशालाओं भर में लागू नहीं किया गया. इसके अतिरिक्त, उपलब्ध परीक्षण तरीकों तीव्रता से लागू नहीं किया सकता है या जब गंभीर मोटर impairments के अस्तित्व, एससीआई प्रेरित 3 परपीड़ा के विकास के अध्ययन को रोकने. यहाँ हम दो मान्य संवेदी परीक्षण वॉन Frey बाल (VFH) monofilaments जो एससीआई बाद 4-5 स्पर्श संवेदी थ्रेसहोल्ड में बदलाव यों तरीकों का उपयोग कर प्रस्तुत करते हैं. एक परीक्षण अच्छी तरह से स्थापित परीक्षण ऊपर - नीचे जो अलग एससीआई कठोर अनुशासन भर में उच्च संवेदनशीलता और विशिष्टता जब 5 लंबे समय परीक्षण दर्शाता है. अन्य परीक्षण एक नव विकसित पृष्ठीय VFH परीक्षण है कि एससीआई के बाद तीव्रता से लागू किया जा सकता है जबविकसित llodynia, मोटर वसूली 4-5 करने के लिए पहले. प्रत्येक VFH monofilament एक calibrated बल पर लागू होता है जब यह झुकता जब तक हिंद पंजा की त्वचा को छुआ. अप - डाउन विधि में, उच्च या कम बलों की बारी VFHs के तल L5 चर्म - उच्छेदक पर उपयोग किया जाता है आकुंचिका वापसी थ्रेसहोल्ड चित्रित करना. क्रमिक उच्च बलों तक वापसी तो होता है कम बल VFHs के वापसी रहता है जब तक उपयोग किया जाता है लागू कर रहे हैं. स्पर्श सीमा उत्तेजनाओं के 50% में वापसी प्रकाश में लाना करने के लिए बल की आवश्यकता को दर्शाता है. नए परीक्षण के लिए, प्रत्येक VFH के पंजा पृष्ठीय L5 चर्म - उच्छेदक के लिए लागू किया जाता है, जबकि चूहे परीक्षक द्वारा समर्थित है. VFH उत्तेजना जब तक एक दिया बल पर कम से कम 3 अनुप्रयोगों के 2 से पंजा वापसी का उत्पादन बल के आरोही क्रम में होता है. स्पर्श संवेदी सीमा कम करने के लिए वापसी समय के 66% बटोर बल है. दशानुकूलन परीक्षण, और स्कोरिंग की प्रक्रिया का वर्णन कर रहे हैं. न्यायपालिका परीक्षण है कि एक retest और ठेठ परीक्षण की आवश्यकता होती है परिभाषित कर रहे हैं. पशु उपयोग डब्ल्यूके रूप में ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी पशु की देखभाल और उपयोग समिति ने मंजूरी दे दी है.
1. ऊपर / नीचे तल वॉन फ्रे परीक्षण
परीक्षण के उद्देश्य कितना बल प्रोत्साहन से पंजा वापसी के प्रकाश में लाना करने के लिए आवश्यक है मापने के द्वारा स्पर्श संवेदनशीलता का निर्धारण है. व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कैलिब्रेटेड 4.56 और 6.10 की सीमाओं के बीच वॉन फ्रे बालों monofilaments पंजा को प्रोत्साहित करने के लिए उपयोग किया जाता है. उत्तेजना या proprioception के दृश्य की तरह अन्य संवेदी इनपुट स्पर्श सीमा उपायों उलझाना इतना प्रतिक्रियाओं का दृश्य या proprioceptive इनपुट के आधार पर अमान्य कर सकते हैं. त्वचा को छू monofilament के दृश्य को रोकने के लिए, हम केवल परीक्षण करने के लिए, जबकि चूहे अनाज खा रहा है. इस संज्ञानात्मक distracter, यह भी सुनिश्चित करता है कि सभी चूहों आराम के समान आधारभूत स्तर पर परीक्षण कर रहे हैं. बजाय स्पर्श इनपुट proprioceptive कारण प्रतिक्रियाओं से बचने के लिए, हम परीक्षण जहां monofilament लिफ्टों या पंजा चाल शामिल नहीं हैं.
उत्तर प्रदेश - नीचे दृष्टिकोण के लिए ए दशानुकूलन प्रक्रियाओं
उत्तर प्रदेश - नीचे दृष्टिकोण के लिए बी परीक्षण प्रक्रियाओं
उत्तर प्रदेश - नीचे दृष्टिकोण के लिए सी. डाटा प्रोसेसिंग
2. पृष्ठीय वॉन फ्रे परीक्षण
इस परीक्षण का उद्देश्य ऐसे गरीब मोटर नियंत्रण है कि वे ठेठ तल VFH तरीकों का उपयोग कर परीक्षण नहीं किया जा सकता है के साथ चूहों में स्पर्श संवेदनशीलता का निर्धारण करने के लिए है. यह quantifies के कितना स्पर्श शक्ति के लिए एक प्रतिकूल प्रतिक्रिया के उत्पादन के लिए आवश्यक है. Proprioceptive stimuli करने के लिए प्रतिक्रियाओं से बचने के लिए, हम परीक्षण जिसमें में पंजा VFH के द्वारा आवेदन के दौरान ले जाया जाता है शामिल नहीं हैं. इसके अतिरिक्त, हम परीक्षण में जो VFH निकल जाता है या पैर की पृष्ठीय सतह भर में ब्रश शामिल नहीं हैं.
पृष्ठीय वॉन Frey परीक्षण के लिए दशानुकूलन प्रक्रियाओं
बी पृष्ठीय वॉन Frey परीक्षण के लिए परीक्षण प्रक्रियाओं
3. प्रतिनिधि परिणाम
एक सफल परीक्षण तत्काल लंबरूप में लागू VFH हिंद पंजा तेज संयुक्त (चित्रा 1C) से मध्य तल क्षेत्र (चित्र 1 ए) या 1 और 2 एन डी प्रपदिकीय 1 सेमी के बीच पृष्ठीय सतह पर वापसी में परिणाम होगा . इन प्रतिक्रियाओं के प्रत्येक हिंद पंजा के लिए स्पर्श सीमा प्राप्त मिलान कर रहे हैं. तीव्र एससीआई में पृष्ठीय VFH परीक्षण के स्पर्श थ्रेसहोल्ड से उत्कृष्ट निष्ठा से पता चला है साथ तल VFH थ्रेसहोल्ड प्राप्तघ में पुराने समय (चित्रा 2). स्पर्श थ्रेसहोल्ड में गिरावट तल या पृष्ठीय परीक्षण से प्राप्त वर्गीकृत एससीआई (3 3,5 चित्रा) के लिए होते हैं. यह अतिसंवेदनशीलता एससीआई के बाद 7 दिनों के रूप में जल्दी के रूप में प्रकट होता है और के 3-4,6 प्रयोग की अवधि के लिए बनाए रखा. जबकि एससीआई कठोर अनुशासन की एक सीमा पंजा का स्पर्श संवेदी थ्रेसहोल्ड को प्रभावित नहीं करते, थ्रेसहोल्ड में गिरावट आती है और अधिक गंभीर एससीआई (चित्रा 3) के लिए होते हैं. महत्वपूर्ण बात है, नीचे के स्तर परपीड़ा के विकास के सभी या कोई भी प्रतिक्रिया है कि तब होता है जब वहाँ घाव उपरिकेंद्र पर सफेद पदार्थ की अधिक से अधिक 60% की एक हानि है. (4 चित्रा 3).
स्पर्श थ्रेसहोल्ड क्षय और कम VFH बलों के लिए कृत्रिम प्रतिक्रियाओं का उत्पादन कर सकते हैं. कम से कम दो स्थितियों सीमा क्षय का उत्पादन कर सकते हैं - तेजी से एक से poking या jabbing ढंग से त्वचा को लागू करने VFH या प्रोत्साहन अनुप्रयोगों के बीच काफी लंबे समय से इंतज़ार कर रहे. कि विश्वास होनास्पर्श थ्रेसहोल्ड वास्तविक हैं, देखभाल प्रत्येक VFH का उपयोग कर एक ऐसी ही कम वेग दृष्टिकोण और interstimulus अंतराल के कम से कम 30 सेकंड का होना चाहिए लागू करने के लिए लिया जाना चाहिए. हम यह भी पता चला है कि खाने के व्यवहार सीमा 5 क्षय को कम कर देता है.

चित्रा 1 योजनाबद्ध और तस्वीर तल और पृष्ठीय वॉन Frey बाल परीक्षण (VFH) के के लिए VFH उत्तेजना का स्थान चित्रण. ए) तल VFH परीक्षण के लिए, वॉन Frey बाल मध्य तल लगभग 1 सेमी मध्य अँगुली का पोर (के रूप में hindpaw के तल सतह के चित्र में लाल बॉक्स द्वारा संकेत) के लिए एक धीमी गति में पीछे hindpaw लंब के रूप में लागू किया जाना चाहिए लगातार गति जब तक यह झुकता है. बी और सी लिए पृष्ठीय VFH तकनीक), चूहा शिथिल एक शल्य तौलिया में लिपटे के रूप में तस्वीर में दिखाया गया है. VFH पहली और दूसरी प्रपदिकीय approximatel के बीच में पंजा का पृष्ठीय सतह के लिए लागू किया जाता हैवाई एक संयुक्त करने के लिए समीपस्थ सेमी.

चित्रा 2. पृष्ठीय वॉन Frey बाल संवेदी थ्रेसहोल्ड मानक तल VFH के लिए सहसंबंधी. (N-44, Pearson के गुणांक = 0.503, पी <0.01, 0.67 = r2). धराशायी लाइनों cutoff सीमा allodynic सनसनी के लिए दिखाने के लिए या तो पृष्ठीय VFH या तल VFH तकनीक का उपयोग करते हुए और संकेत मिलता है कि एससीआई के बाद 7 दिनों पृष्ठीय VFH परीक्षण का उपयोग allodynic थ्रेसहोल्ड पुरानी नीचे स्तर तल VFH तरीकों द्वारा निर्धारित परपीड़ा की भविष्यवाणी.

3 आंकड़ा जल्दी पृष्ठीय वॉन Frey बाल संवेदी थ्रेसहोल्ड के बाद timepoints पर चोट कठोर अनुशासन भर allodynic और गैर allodynic के स्पर्श संवेदनशीलता का अनुमान है. तुलनीय संवेदी थ्रेसहोल्ड 7 दिनों के बाद एससीआई पृष्ठीय VFH और 28 दिनों के बाद एससीआई तल VFH उपायों के बीच हुई. उल्लेखनीय समानता के लिए हुआ एससीआई के महत्वपूर्ण परपीड़ा के साथ विस्तृत रेंज के लिए उदार गंभीर एससीआई (पी <0.05 अन्य सभी समूहों बनाम 1.1 मिमी विस्थापन) में उल्लेख किया है.

चित्रा 4 laminectomy (कोई एससीआई) प्राप्त चूहों और एससीआई समूहों के 6 सप्ताह में एससीआई के बाद hindpaw परपीड़ा दिखाने का प्रतिशत. परपीड़ा उदारवादी या गंभीर एससीआई (OSU ESCID युक्ति 0.9, 1.1, 1.25, 1.3 मिमी की हड्डी displacements) जबकि हल्के एससीआई के साथ चूहों (0.3, 0.5, 0.7 मिमी रीढ़ की हड्डी displacements) का प्रदर्शन स्पर्श उत्तेजना सामान्य प्रतिक्रियाओं के साथ चूहों में ही देखा गया था. प्रतिनिधि राज्याभिषेक रीढ़ की हड्डी वर्गों laminectomy के लिए घाव उपरिकेंद्र (रिहाई नियंत्रण) में माइलिन के लिए दाग, हल्के (0.5 मिमी विस्थापन), मध्यम (1.1 मिमी विस्थापन) और गंभीर (1.3 मिमी विस्थापन) रीढ़ की हड्डी contusions axonal की डिग्री दिखाने के शामिल हैं बख्शते है कि इस hypersensitivity के साथ जुड़ा हुआ है. (वेतनमान = 0.5 मिमी बार).

5 चित्रा ऊपर नीचे वॉन Frey बाल परीक्षण के लिए एक नमूना डेटा पत्रक. बाल मूल्य और परिणाम (सकारात्मक या नकारात्मक) प्रत्येक परीक्षण के लिए दर्ज हैं. परीक्षण के supraspinal जागरूकता के संकेत नोट कर रहे हैं. परीक्षण के अंत में, प्रत्येक बाल मूल्य पर प्रतिक्रियाओं का मिलान कर रहे हैं. उदाहरण डेटा के लिए चयनित सीमा मूल्य की परिक्रमा की है.
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VFH परीक्षण तरीके यहाँ प्रस्तुत दो परीक्षण मानदंड है कि संवेदनशील और चूहा एससीआई मॉडल में उपयोग के लिए मान्य हैं का प्रतिनिधित्व करते हैं. महत्वपूर्ण बात है, पृष्ठीय VFH परीक्षण तीव्रता हिंद मध्य वक्ष एससीआई के बाद जब चूहों hindquarters पर खड़ा करने में असमर्थ रहे हैं पंजे के स्पर्श सनसनी की वसूली के आकलन के लिए बनाया गया था. इस परीक्षण प्रतिमान भी जब चूहों क्षमता हासिल करने के लिए अपने वजन का समर्थन करने और ग्रीवा एससीआई के बाद हिंद अंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
दो मानदंड का प्रदर्शन कैलिब्रेटेड VFH का उपयोग करने के लिए प्रत्येक हिंद पंजा का स्पर्श सीमा निर्धारित. अन्य विधियों के लिए एक सामान्य रूप से अहानिकर या सामान्य रूप से हानिकारक उत्तेजना या तो वापसी की आवृत्ति निर्धारित. हम पहले से पता चला है कि छोटे स्पर्श थ्रेसहोल्ड में सुधार पुरानी neuropathic दर्द और सामान्य स्पर्श सनसनी की उपस्थिति के बीच अंतर का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं. इसलिए कि दर्द थ्रेसहोल्ड पिता प्राप्त प्रयोगात्मक परीक्षण तरीकों का उपयोगसंभावित उपचारात्मक उपायों की क्लिनिक में अनुवाद cilitate है.
सभी व्यवहार परीक्षण के साथ के रूप में, यह है कि व्यवहार 9 परीक्षण के परिणाम को प्रभावित कर सकते हैं परीक्षण पर्यावरण के भीतर confounders की संख्या कम से कम करने के लिए जरूरी है. इस प्रकार, यह महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक परीक्षण सत्र के दिन के एक ही समय में एक ही तापमान और आर्द्रता नियंत्रित कमरे में, होता है. इसके अलावा, के बाद से चूहों एक अल्ट्रासोनिक सीमा में शब्दो में संवाद करते हैं, यह महत्वपूर्ण है कि परीक्षण करने के लिए जाने की प्रतीक्षा में चूहों को एक अलग कमरे में रखा जाता है जब तक उनके परीक्षण शुरू. लैंगफोर्ड एट अल 10 नाटकीय सबूत से पता चला है कि भोले जानवरों हानिकारक उत्तेजना को उजागर cagemate साक्षी के बाद दर्द का अनुभव. आगे स्पर्श संवेदी परीक्षण में परिवर्तनशीलता को खत्म करने के लिए, हम दौरान तल VFH परीक्षण संज्ञानात्मक विचलित sugared अनाज के रूप में उपयोग. ऐसा करने में, हम जानवर की प्रतिक्रियाओं को स्थिर. सीमा कम करने के लिए भर में क्षय होने की संभावना हैपरीक्षण जब एक विचलित जब एक 5 नहीं है की तुलना में प्रदान की जाती है. इस स्थिरीकरण होने की संभावना है hypervigilant और catastrophizing व्यवहार, जहां दर्द की धमकी के मस्तिष्क में भय और भावनात्मक केन्द्रों सक्रिय दो अग्रिम राज्यों के तड़के के कारण है.
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लेखकों का खुलासा करने के लिए के लिए कुछ भी नहीं है.
एनआईएच NS43798 (DMB), एनआईएच NS058138 F31 (MRD), p30 NS045758 (CBSCR), और अमेरिका के रुक दिग्गजों (DMB) 2451 और # 2707 (MRD).
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Semmes-Weinstein Monofilaments | Stoelting Co. | 58011 | |
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