تم وصف إجراء جديد مفصل للتصوير الوظيفي للفئران المستيقظة ذات الرأس.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تم وصف إجراء جديد مفصل للتصوير الوظيفي للفئران المستيقظة ذات الرأس.
التخدير ، الذي يشيع استخدامه في البحث العلمي قبل السريري والأساسي ، له تأثير اكتئابي على وظائف التمثيل الغذائي والخلايا العصبية والأوعية الدموية في الدماغ ويمكن أن يؤثر سلبا على النتائج الفسيولوجية العصبية. يعد استخدام الحيوانات المستيقظة للدراسات البحثية مفيدا ولكنه يشكل تحديا كبيرا يتمثل في الحفاظ على هدوء الحيوانات وثباتها لتقليل القطع الأثرية الحركية خلال الحصول على البيانات. يعد التصوير المستيقظ في القوارض الأصغر حجما (مثل الفئران) شائعا جدا ولكنه يظل ضئيلا في الفئران لأن الفئران أكبر وأقوى ولديها ميل أكبر لمعارضة قيود الحركة وتثبيت الرأس على مدى الفترات الطويلة المطلوبة للتصوير. تم وصف نموذج جديد للتصوير العصبي للفئران المستيقظة المثبتة بالرأس باستخدام حبال مخيطة يدويا مخصصة ، وزرع رأس مطبوع 3D ، وأغطية رأس ، وإطار رأس. تشير النتائج التي تم الحصول عليها بعد تجربة واحدة من التحفيز أحادي الشارب إلى زيادة في شدة الاستجابة الوظيفية المثارة. إن اكتساب الاستجابة الوظيفية المستثارة من الفئران المستيقظة الثابتة الرأس أسرع من تلك الموجودة في الفئران المخدرة ، وهي موثوقة وقابلة للتكرار ويمكن استخدامها للدراسات الطولية المتكررة.
يتم الحصول على معظم تحقيقات التصوير العصبي العلمية الأساسية وقبل السريرية والانتقالية من الحيوانات المخدرة1،2. يسهل التخدير التجريب ولكنه يؤثر باستمرار على عملية التمثيل الغذائي في الدماغ والجسم وضغط الدم ومعدل ضربات القلب3. يضيف نوع المخدر ومدة وطريقة الإعطاء متغيرات مربكة لتفسير البيانات التي يمكن أن تسهم في التكاثر والفشل الانتقالي4. يتمثل عنق الزجاجة الرئيسي لدراسات التصوير العصبي للفئران المستيقظة والمثبتة على الرأس في الحاجة إلى الحفاظ على الفئران ثابتة وهادئة طوال عمليات التحضير والحصول على البيانات. تنتج الحركات الصغيرة عناصر حركة غير مبررة ، والتي يمكن أن تؤثر سلبا على تحليل البيانات وتفسيراتها.
تم ابتكار نموذج جديد للتصوير العصبي من الفئران المستيقظة ذات الرأس الثابت باستخدام حبال مخصصة ، وغرسات رأس ثلاثية الأبعاد (3D) مطبوعة ، وأغطية رأس ، وإطار رأس يوفر العديد من المزايا لسهولة التجريب. غرسة الرأس 3D خفيفة وتغطي جزءا صغيرا من الجمجمة اللازمة للتبديل. تم تصميم غرسات الرأس والأغطية المطبوعة 3D باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD). تم وصف بروتوكولات تحفيز الشارب ، والحصول على البيانات ، وتحليل البيانات ، والنتائج من الفئران المخدرة بالتفصيل في العمل السابق5،6،7.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
كانت جميع الإجراءات متوافقة مع إرشادات المعهد الوطني للصحة ووافقت عليها لجنة رعاية واستخدام الحيوانات بجامعة كاليفورنيا في إيرفين. تم استخدام سبعة ذكور وأنثى فأر واحدة (Sprague-Dawley ، الوزن: 185-350 جم) في هذه الدراسة. بعد الانتهاء من الدراسة ، تم التضحية بالفئران باستخدام جرعة زائدة من ثاني أكسيد الكربون.
1. تصميم المكونات المختلفة
2. تدريب الفئران الأولي
3. تدريب حبال
4. التحضير قبل الجراحة
5. الجراحة
6. التصوير أثناء اليقظة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يتم عرض إشارات التصوير البصري التمثيلية من تجربة واحدة لفأر مخدر والاستجابة المجمعة (من 40 تجربة تم جمعها) لفأر مستيقظ (الشكل 4). يمكن تصور شدة الإشارة لتحفيز الشعيرات المفردة للفأر المستيقظ عند عتبة أعلى من الفئران المخدرة ، مما يدل على إشارة أقوى من الحيوان المستيقظ. يتم تحفيز شعيرات C2 للفئران عند 5 هرتز لمدة 1 ثانية ، ويتم عرض الاستجابة الوظيفية كتغيير كسري مقارنة بخط الأساس. المناطق الداكنة (تحت العتبة السلبية) هي المناطق الرئيسية للنشاط العصبي ، وتظهر المناطق البيضاء الساطعة (فوق العتب...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوفر استخدام تصوير الفئران المستيقظ والثابت للرأس العديد من المزايا من حيث السهولة والتخصيص. تسمح الرافعات المصممة خصيصا بلف الفئران من خلال مادة شبكية قابلة للتنفس ، مما يلغي الحاجة إلى إحاطة الحيوانات في غرف تقييد بلاستيكية مغلقة لفترات طويلة من الزمن10,11. تبقى الفئران هادئة وخالية من الإجهاد طوال الفترات الطويلة لجلسات التصوير المتتالية باستخدام جرعة منخفضة جدا من الأسيبرومازين أقل من مستويات التخدير الخفيف في الفئران (1.0-2.5 ملغم / كغم)12<...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
نعترف بكلارا جونز وجيمس ستيروالت ولين هوانغ ويونغ جون ها وأميرسهيل زاريه لمساعدتهم أثناء تدريب الفئران وإعداد الرافعات. تم توفير التمويل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (المعاهد الوطنية للصحة ، رقم المنحة: NS119852) ومؤسسة Leducq (رقم المنحة: 15CVD02).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| جرذان | تشارلز ريفر | سبراج داولي | |
| إيزوفلوران | بيفيتال | 21295098 | مخدر عام |
| ليدوكائين هيدروكلورايد 2٪ حقن | فينيكس | L-2000-04 | مخدر موضعي |
| حقن كبريتات الأتروبين | فيدكو | 5098907512 يساعد في التنفس | |
| محلول حقن رينجر اللاكتات | فيدكو | 50989088317 | |
| حقن Flunixin | Vedco | 6064408670 | إدارة الألم |
| حقن الإنروسيت (Enrofloxacin 2.27٪) | VetOne | 501084 | تجنب العدوى |
| حقن PromAce (Acepromazine maleate) | Beohringer Ingelheim | مرهم 136059 | |
| Animax | Dechra المنتجات البيطرية | 122-75 | المكونات النشطة من النيستاتين 1000 وحدة لكل جرام ، كبريتات النيومايسين 2.5 مجم لكل جرام ، ثيوستريبتون 2500 وحدة لكل جرام ، وتريامسينولون أسيتونيد 1 مجم لكل جرام |
| مرهم عيون بورالوب | Dechra المنتجات البيطرية | 211-38 | |
| ضمادات تحضير بوفيدون اليود PVP | Medline | MDS093917 | البيتادين مسحات |
| كحول الأيزوبروبيل | العامة BD | 326895 | |
| أنسجة Vetbond لاصق | 3M | 1469SB | |
| Bur (مثقاب) ، كربيد تشغيلي قياسي | SS White Burs | 14829 | # 3 |
| مسامير بور ، 00-90 × 1/8 رأس مسطح من الفولاذ المقاوم للصدأ | JI Morris | F0090CE125 | مسامير مرساة |
| نظام Stereotaxic | Kopf Instruments | 1430 | |
| بطانية تسخين حرارية | هارفارد | 50-7220-F | |
| مقياس التأكسج النبضي وجهاز مراقبة معدل ضربات القلب | كينت ساينتفيك | ماوس جونيور. | |
| الفازلين | فيشر العلمي | P66-1LB | فازلين عام |
| ، نحاس عاري | فيشر | Scientific 15-545-2C | 20 مقياس |
| Teets مسحوق العلاج البارد | بيرسون للأسنان | C73-0054 ؛ | العنصر النشط: ميثيل ميثاكريلات |
| تيتس كولد كيور السائل | بيرسون للأسنان | C73-0078 | العنصر النشط: ميثيل ميثاكريلات |
| سيليكون مطاط | على نحو سلس على | الجسم مزدوج سريع | بوليمر السيليكون |
| Metricide 28 (مبيد للجيرميس) | Metrex | Oct-05 | |
| الهند الحبر ، أسود | Pelikan | 301051 | |
| مثقاب الأسنان | NSK Dental | Ultimate XL-F | |
| طابعة ثلاثية | الأبعاد Prusa Research | i3 MK3S + | |
| خياطة على السحابات | الفيلكرو | 90030 | |
| الأليفة فحص النسيج المنفعة | جوان | 10173334 | مادة المعاوضة |
| بور (مثقاب) ، كربيد تشغيلي قياسي | SS White Burs | 14829 | # 1 bur |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.