تحريض إصابات الدماغ الرضحية الخفيفة في نموذج الفأر

الملخص

المصدر: Macheda, T., et. al. نموذج الرأس المغلق الذي يتم التحكم فيه بالكهرومغناطيسية لإصابات الدماغ الرضحية الخفيفة في الفئران. J. Vis. Exp. (2022)

يوضح هذا الفيديو إجراء إحداث إصابة في الرأس المغلق في نموذج الماوس باستخدام إطار تجسيم. يكرر التأثير المتحكم فيه إصابات الدماغ الرضحية الخفيفة ، مما يسمح للباحثين بدراسة الآثار العصبية والتعافي من خلال قياس ردود الفعل والسلوك بعد الإصابة.

البروتوكول

تمت مراجعة جميع الإجراءات التي تنطوي على نماذج حيوانية من قبل اللجنة المؤسسية المحلية لرعاية ومجلس المراجعة البيطرية JoVE.

1. الإجراء الجراحي

1. قم بتأمين الماوس في الإطار التجسيمي باستخدام قضبان أذن مدببة خفيفة الوزن من راتنج الأسيتال ، وقضيب عض ، وقناع تخدير الفأر (انظر الشكل 1G ، H). يتم توصيل غاز الأيزوفلوران بنسبة 2٪ -3٪ في هواء الغرفة عند 100-200 مل / دقيقة. راقب بعناية تنفس الفأر لضمان عمق التخدير وضبط مستوى الغاز حسب الحاجة.
2. ضع زيوت تشحيم معقمة للعين على العينين لمنع جفاف القرنية.
3. عقم فروة الرأس بمسحات بوفيدون اليود وفوط الكحول المعقمة ثلاث مرات.
4. تأكد من تخدير الماوس بعمق عن طريق التحقق من عدم وجود استجابة لقرص إصبع القدم.
5. قم بعمل شق خط الوسط لفروة الرأس بطول 1 سم تقريبا بين العينين والرقبة باستخدام مشرط ، مع تعريض الجمجمة (انظر الشكل 1I ).
6. اترك الجمجمة تجف لمدة 1-2 دقيقة.
7. حدد بريجما (نقطة تقاطع الغرز الإكليلية والسهمية) و lambda (تقاطع الغرز السهمية واللامدويد) (انظر الشكل 1J ).
   ملاحظة: يمكن استخدام أطلس دماغ الفأر كمرجع.
8. ضع جهاز دعم الرأس أسفل الرأس وقم بتضخيم المصباح بالماء حتى يضغط على الجزء السفلي من رأس الماوس ولكن لا ترفع الرأس بعيدا عن قضيب اللدغة.
   ملاحظة: هذه الخطوة ضرورية لتقليل مشاكل الأذن المحتملة من إصابة الرأس المغلقة (CHI). يجب استبعاد أي يعاني من تلف في الأذن من قضبان الأذن ، مما يؤدي إلى التدحرج أو النزيف ، من الدراسة والقتل الرحيم.
9. حرك الاصطدام في مكانه فوق رأس.
10. قم بتوسيع المؤثر عن طريق وضع مفتاح التبديل تمديد/سحب (في مربع التحكم في الاصطدام) على تمديد.
    ملاحظة: تأكد من التحقق من تمديد الطرف بالكامل عن طريق سحب الطرف لأسفل.
11. اصطف الاصطدام حتى يتمركز فوق بريجما (انظر الشكل 1K ).
12. أعد تعيين إحداثيات x و y التجسيمية الرقمية في القارئ التجسيمي إلى 0 (على شاشة التحكم التي تعمل باللمس)
13. قم بمحاذاة المسبار فوق موقع التأثير عن طريق تحريك المسبار من بريجما إلى إحداثيات الهدف: الإنسي الجانبي = 0.0 مم ، الأمامي الخلفي = −1.6 مم.
14. قم بقص مستشعر التلامس بأذن.
    1. اخفض طرف المسبار ببطء باستخدام المسبار الممتد حتى يتم التلامس الأول مع السطح. توقف عند الصفير.
    2. أعد تعيين إحداثيات z التجسيمية الرقمية في قارئ التكسري التجسيمي إلى 0.
15. افحص بعناية ما إذا كان الطرف متدفقا مع الجمجمة (المستويات الإنسية الجانبية والأمامية الخلفية).
    ملاحظة: يعد وضع طرف المسبار أهم خطوة في هذه العملية لمنع كسور الجمجمة وتلف الأذن.
16. اسحب المصطدم عن طريق وضع مفتاح التبديل على صندوق التحكم في وضع السحب. ينسحب الطرف ولا يملك رأس حتى وقت الاصطدام.
17. اضبط عمق التأثير عن طريق ضبط العمق الظهري البطني على -1.2 مم.
    ملاحظة: يؤثر عمق التأثير على شدة الإصابة. يجب أن يكون العمق معايرا لمختلف الأعمار والأوزان وسلالات الفئران إلى شدة الإصابة المطلوبة. قد يحتاج العمق إلى تعديل/إعادة التعديل بمرور الوقت للحفاظ على شدة الإصابة المتسقة. يمكن تقييم الشدة عصبيا مرضيا: الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية (الكيمياء المناعية (IHC)) والسلوكيا: متاهة ماء الذراع الشعاعي واختبار التجنب النشط.
18. راقب بعناية تنفس الفأر لضمان عمق التخدير وضبط مستوى الغاز حسب الحاجة.
    ملاحظة: في كثير من الأحيان ، يجب خفض النسبة المئوية لغاز الأيزوفلوران أو إغلاقها لمدة 10-20 ثانية قبل الاصطدام. راقب عن كثب تسارع التنفس قليلا. إذا كان التنفس بطيئا جدا في وقت الاصطدام ، فقد يموت خلال أول 60 ثانية بعد التأثير من انقطاع النفس. يمكن منع ذلك عن طريق ضبط عمق التخدير في الثواني التي تسبق التأثير.
19. قم بتحفيز التأثير بالضغط على مفتاح التبديل الأيمن إلى impact. ينخفض طرف المسبار بالسرعة المعروضة ثم يبقى لأسفل لوقت السكون المحدد ويتراجع.
    ملاحظة: تتلقى الفئران الشامية معالجة مماثلة لفئران تشي ، ولكن لم يتم تسليم التأثير.
20. ابدأ المؤقت مباشرة بعد تسليم تأثير CHI لتسجيل أوقات التصحيح (وقت العودة من الوضع الجانبي إلى وضع الانبطاح) أو ابدأ المؤقت عند إزالة الماوس من الإطار التجسيمي للفئران الوهمية. متوسط وقت الانعكاس الصحيح هو 5-15 دقيقة.
    ملاحظة: قد تختلف أوقات رد الفعل الصحيح بناء على إجهاد الماوس والعمر.
21. تقييم الفئران بحثا عن كسور الجمجمة المرئية والنزيف وانقطاع النفس. استبعد الفئران المصابة بكسر جمجمة مكتئب أو نزيف مرئي من الدراسة.
    ملاحظة: هناك مستويات متدرجة من كسور الجمجمة. المصابة بكسور الجمجمة غير المضغوطة ، حيث يضغط العظم بشكل ملحوظ على أنسجة المخ ، يتم القتل الرحيم (CO ₂ أولا ، ويستخدم قطع الرأس كطريقة ثانوية). إذا تم ضبط طرف الاصطدام بشكل صحيح ، فإن هذه الأنواع من كسور الجمجمة نادرة للغاية. في حالة حدوث كسر في الجمجمة ، فإن العرض الأكثر شيوعا هو قطرة صغيرة من الدم على الجمجمة وتخشين طفيف عن طريق اللمس للجمجمة ، غالبا على طول الخيط الذي يربط الطرف الخلفي لعظم الأنف. لوحظت هذه الفئران على أنها كسور جمجمة محتملة في السجلات ولكن لا يتم استبعادها عادة من الدراسة.
22. قم بإزالة من الإطار التجسيمي.
23. أغلق فروة الرأس عن طريق تدبيس الجلد معا.
    ملاحظة: يمكن استخدام الغرز القابلة للامتصاص أو غير القابلة للامتصاص لإغلاق فروة الرأس كبديل للدبابيس.
24. ضع مرهم ثلاثي المضادات الحيوية باستخدام قضيب معقم برأس قطني على الشق المغلق.
25. أعد الماوس إلى قفص احتجاز نظيف للتعافي. يقع نصف قفص الاسترداد على وسادة تدفئة (إعداد منخفض) ، مما يوفر القدرة على الابتعاد عن الحرارة عند الاستيقاظ والحفاظ على درجة حرارة وهو فاقد الوعي (انظر الشكل 1L ).
    ملاحظة: يتم وضع الماوس على جانبه في قفص الاسترداد. لمنع الاختناق ، ضع في قفص التعافي بدون فراش أو على منديل إذا كان الفراش في القفص.
26. قم بإرجاع مفتاح التبديل تمديد/سحب إلى الموضع Center/Off .
    ملاحظة: سيستمر التيار في العمل إذا ترك المفتاح إما في وضع التمديد أو السحب ، مما يتسبب في انتفاخ المكبس. لن يعمل الاصطدام بعد ذلك حتى يبرد المكبس.
27. قم بإزالة الاصطدام من حامله وضعه برفق على كيس الثلج.
    ملاحظة: يساعد الحفاظ على الاصطدام على كيس ثلج على تقليل التورم المحتمل للاصطدام.
28. راقب حتى يحدث رد الفعل الصحيح وقم بتوثيق الوقت حتى التصحيح (انظر الشكل 1M ).
    ملاحظة: يتم تعريف منعكس التصحيح على أنه اللحظة التي يعود فيها الماوس إلى وضع الانبطاح. يجب ترك القفص دون إزعاج. يمكن للماوس أن يصح إذا تم لمس القفص أو تحريكه أو تعريضه لبعض الضوضاء.
29. أعد الفئران إلى قفص منزلها عندما تكون مستيقظة ومتيقظة. عادة ، في غضون ساعة واحدة بعد الإصابة ، تكون واعية تماما وتتجهب. أضف أيضا بعض الطعام الرطب في قاع القفص.

النتائج

الشكل 1: الخطوة 1: إعداد المنطقة الجراحية. ( أ) يتم عرض مثال على المنطقة الجراحية والأدوات اللازمة لإجراء جراحة CHI (كيس ثلج للاصطدام ، والإطار التجسيمي المجهز بالمصدم ، وصندوق التحكم في الاصطدام ، والأدوات الجراحية). (B) منظر عن قرب لطرف المسبار الفولاذي مقاس 5 مم وقضيب العض وجهاز دعم الرأس ، مما يوضح الوضع المطلوب لتأثير خط الوسط. (

المواد

<فئة الشكل = نمط "الجدول" = "العرض: 753pt;'>< نمط td = 'العرض: 149pt ؛ '>Stoelting < td style = 'width: 131pt ؛ '> 51649 < td style = 'width: 190pt ؛ '>Surgery < td style = 'height: 14.5pt ؛ width: 283pt ؛ '>EthoVision XT 11.0 < td style = 'width: 149pt ؛ '>Noldus Information Technology < td style = 'width: 131pt ؛ '>NA< td style = 'height: 14.5pt ؛ width: 283pt ؛ '>Fiber-Lite < td style = 'width: 149pt ؛ '>Dolan-Jeffer Industries System< td style='width:131pt;'>NA النشط Laboratories< td style='الارتفاع:14.5pt;width:283pt;'>غرفة الحث<td style='العرض:149pt;'>Kent Scientific< td style='width:131pt;'>8655-200< td style='الارتفاع:15.75pt;width:283pt;'>8-arm شعاعي ذراع المياه المتاهة System

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
9 mm Autoclip Applier	Braintree العلمي	ACS- APL	Surgery
9 mm Autoclip Remover	Braintree scientific	ACS- RMV	Surgery
9 mm Autoclip, Case of 1,000 clips	Braintree scientific	ACS- CS	Surgery (Staples)
Aperio ImageScope software	Leica BioSystems	NA	IHC
BladeFLASK Blade Remover	Fisher Scientific	22-444-275	Surgery
Cotton Tip Applicator	VWR	89031-270	Surgery
Digitial Mouse stereotaxic Frame	Stoelting	51730D	Surgery
Dumont #7 Coupps	Roboz	RS-5047	Surgery
أشرطة الأذن
RAWM
UN16103-DG	Surgery
Fisherbrand Bulb for Small Pipets	Fisher Scientific	03-448-21	Head Support Device
Gemini Avoidance	San Diego Instruments	التجنب
Heating Pad	Sunbeam	732500000U	Surgery Prep
HRP conrupgated goat goat anti-rabbit IgG	Jackson Immuno Research	111-065-144	IHC
VetFlo-0530XS	Surgery prep
Isoflurane, USP	Covetrus	NDC: 11695-6777-2	Surgery
رأس تخدير غاز الفأر holder	Stoelting	51609M	Surgery
Neuropactor Stereotaxic Impactor	Neuroscience Tools	n/a	Surgery: تم توزيعه رسميا بواسطة Lecia كتأثير واحد
NexGen Mouse 500	Allentown	n/a	post-surgery, holding cage
Parafilm	Bemis	PM992	Head Support Device
Peanut - Professional Hair Clipper	Whal	Surgery prep
Povidone-Iodine Solution USP, 10٪ (وزن / حجم), 1٪ (ث / حجم) يتوفر اليود, للمختبر	Ricca	3955-16	Surgery
Puralube Vet Oinment,مرهم فازلين للعيون, زيوت تشحيم العين المعقمة	Dechra	17033-211-38	Surgery
Rabbit anti-GFAP	Dako	Z0334	IHC
Rabbit anti-IBA1	Wako	019-19741	IHC
MazeEngineers	n/a	RAWM
Scale	OHAUS CS series	BAL-101	Surgery Prep
Scalpel Handle #7 Solid 6.25"	Roboz	RS-9847	Surgery
Astile Alcohol Prep Pads (كحول الأيزوبروبيل 70٪ v / v)	Fisher Brand	22-363-750	Surgery Prep
SumnoSuite low-flow anesthesia system	Kent علمي	SS-01	Surgery
10 مل حقنة Luer-Lok Tip	BD Bard-Parker	302995	head support device
Timers	Fisher Scientific	6KED8	Surgery
كريم التخدير الموضعي	L.M.X 4	NDC 0496-0882-15	Surgery Prep
Triple Antibiotic Ointment	Major	NDC 0904-0734-31	Post-Surgery
Tubing	MasterFlex	96410-16	head support device
Vaporizer Single Channel Anesthesia	Kent Scientific	VetFlo-1210S	Surgery Prep