Waiting
登录处理中...

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

Neuroscience

نموذج مورين من تأثير القشرية التي تسيطر عليها للتحريض من إصابات الدماغ الصادمة

Published: August 16, 2019 doi: 10.3791/60027

Summary

هنا نقوم بوصف بروتوكول لتحريض إصابة الدماغ الرماة من مورين عن طريق تأثير القشرية المفتوحة الرأس التي تسيطر عليها.

Abstract

وتقدر مراكز مكافحة الأمراض والوقاية من الإصابات أن ما يقرب من 2 مليون شخص يعانون من إصابات الدماغ الصادمة (TBI) كل عام في الولايات المتحدة. وفي الواقع، فإن معدل الوفيات الناجمة عن الإصابة هو عامل يسهم في أكثر من ثلث جميع الوفيات المتصلة بالإصابات. ومع ذلك، فإن الآليات الخلوية والجزيئية الكامنة وراء الفيزيولوجيا المرضية لـ TBI غير مفهومة بشكل جيد. وهكذا، فإن النماذج ما قبل السريرية من TBI قادرة على تكرار آليات الإصابة ذات الصلة TBI في المرضى البشر هي حاجة بحثية حاسمة. يستخدم نموذج التأثير القشري الخاضع للرقابة (CCI) من TBI جهازًا ميكانيكيًا للتأثير مباشرة على القشرة المكشوفة. في حين لا يمكن لأي نموذج تلخيص كامل أنماط الإصابات المتباينة والطبيعة غير المتجانسة من TBI في المرضى البشر، CCI قادرة على تحفيز مجموعة واسعة من TBI قابلة للتطبيق سريريا. وعلاوة على ذلك، فإن وحدة التنسيق التنسيقية يمكن توحيدها بسهولة مما يسمح للمحققين بمقارنة النتائج عبر التجارب وكذلك عبر أفرقة التحقيق. البروتوكول التالي هو وصف مفصل لتطبيق CCI شديدة مع جهاز تأثير المتاحة تجاريا في نموذج murine من TBI.

Introduction

وتقدر مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية من الإصابات أن ما يقرب من2 مليون أميركي يعانون من إصابة الدماغ الصادمة (TBI) كل عام 1,2. في الواقع، تساهم TBI في أكثر من 30٪ من جميع الوفيات المرتبطة بالإصابات في الولايات المتحدة مع تكاليف الرعايةالصحية تقترب من 80 مليار دولار سنويا وحوالي 4 ملايين دولار للشخص الواحد في السنة على قيد الحياة من TBI شديدة 3،4،5. يتم تسليط الضوء على تأثير TBI من خلال المضاعفات العصبية المعرفية والعصبية النفسية العصبية الكبيرة على المدى الطويل التي يعاني منها الناجون مع بداية خبيثة من العاهات السلوكية والمعرفية والحركية تسمى اعتلال الدماغ الصادم المزمن (CTE) 6 , 7 , 8 , 9 , 10.حتى الأحداث الارتجاجية تحت السريرية - تلك الآثار التي لا تؤدي إلى أعراض سريرية - يمكن أن يؤدي إلى خلل عصبي طويل الأجل11،12.

وقد استخدمت نماذج الحيوان لدراسة TBI منذ أواخر 1800 في13. في الثمانينات، تم تطوير تأثير هوائي لغرض نمذجة TBI. ويشار إلى هذه الطريقة الآن باسم تأثير القشرية الخاضعة للرقابة (CCI)14. أدى التحكم واستنساخ CCI الباحثين لتكييف النموذج للاستخدام في القوارض15. يستخدم مختبرنا هذا النموذج للحث على TBI عن طريق تأثير متاح تجاريا وجهاز التشغيل الإلكتروني16،17. هذا النموذج قادر على إنتاج مجموعة واسعة من الدول TBI المطبقة سريريا اعتمادا على المعلمات الميكانيكية الحيوية المستخدمة. التقييم الهيستلوجي لأدمغة TBI بعد الإصابة الشديدة الناجمة عن مختبرنا يدل على فقدان كبير في القشرية وفرس النهر، فضلا عن وذمة وتشوه. بالإضافة إلى ذلك، تنتج CCI ضعف ثابت في الوظائف الحركية والمعرفية كما تقاس بالاختبارات السلوكية18. وتشمل القيود المفروضة على غرفة التجارة والصناعة الحاجة إلى استئصال الجمجمة ونفقات الحصول على جهاز الصدم والتشغيل.

العديد من النماذج الإضافية من TBI موجودة وراسخة في الأدب بما في ذلك نموذج قرع السوائل الجانبية, نموذج انخفاض الوزن, وانفجار نموذج الإصابة19,20,21. في حين أن كل من هذه النماذج لها مزاياها المتميزة الخاصة بها عيوبها الرئيسية هي الإصابات المختلطة، وارتفاع معدل الوفيات وعدم التوحيد القياسي، على التوالي22. وعلاوة على ذلك، لا أحد من هذه النماذج يقدم دقة ودقة وقابلية استنساخ CCI. من خلال ضبط مدخلات المعلمات الميكانيكية الحيوية في جهاز التشغيل، يسمح نموذج CCI للمحقق بالتحكم الدقيق في حجم الإصابة، وعمق الإصابة، والطاقة الحركية المطبقة على الدماغ. وهذا يعطي المحققين القدرة على تطبيق الطيف الكامل من TBI إلى مناطق محددة من الدماغ. كما أنه يسمح بأكبر قدر من التكرار من التجربة إلى التجربة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وقد وافقت اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها في جامعة نورث ويسترن على جميع الإجراءات. تم شراء الفئران C57BL/6 من مختبر جاكسون ومجموعة تقع في منشأة حاجز في مركز الطب المقارن في جامعة نورث ويسترن (شيكاغو، إلينوي). تم إيواء جميع الحيوانات في 12/12 ساعة ضوء / دورة مظلمة مع حرية الوصول إلى الغذاء والماء.

1. حث التخدير

  1. التخدير الماوس مع الكيتامين (125 ملغ / كغ) وxylazine (10 ملغ / كغ) حقن داخل اقابي.

2. علامات حيوية رصد كل 15 دقيقة

  1. مراقبة درجة الحرارة، ومعدل التنفس، ولون الجلد. يجب أن يشعر الماوس الحارة لمسة. يجب أن تظهر البشرة الوردي وperfused جيدا. يجب أن يتراوح معدل التنفس 50-70 نفساً في الدقيقة الواحدة.

3. الإجراءات السابقة للجراحة

  1. وزن جميع الفئران في اليوم السابق للإصابة التعريفي.
  2. تعقيم مجموعة واحدة من الأدوات الجراحية عن طريق الأوتوكلاف لكل موضوع تجريبي. تعقيم الجهاز المؤثر قبل الاستخدام.
  3. إعداد قفص الانتعاش عن طريق وضع قفص نظيفة على منصة التدفئة الكهربائية تعيين إلى وضع "منخفضة" ووضعها بطريقة بحيث الفئران يمكن أن تتحرك بعيدا عن الحرارة مرة واحدة المتنقلة.
  4. إعداد غرفة العمليات داخل غطاء محرك السيارة تدفق laminar معقمة.
    1. ضع إطار التشغيل المجسم.
    2. قم بإرفاق جهاز التأثير بإطار مجسم.
    3. تعيين جهاز التشغيل مع المعلمات الميكانيكية الحيوية المطلوبة للسرعة والوقت يسكن.
      ملاحظة: في هذا البروتوكول يتم وصف إصابة دماغية شديدة باستخدام طرف تأثير قطره 3 مم عن طريق استئصال الجمجمة قطره 5 مم مع سرعة محددة عند 2.5 م/ث ووقت يسكن 0.1 s. ويمكن استخدام مجموعة واسعة من البارامترات البيوميكانيكية للحث على الطيف الكامل من TBI.
  5. ارتداء معدات الحماية الشخصية الجديدة والقفازات المعقمة.
  6. انزعي الفراء من موقع العمليات باستخدام المقصات الكهربائية.
  7. تطبيق مرهم opthalmic واقية على عيون الماوس لمنع إصابة القرنية والتجفيف.
  8. ضع الماوس في غرفة العمليات.
  9. إعداد الجلد مع فرك الجراحية القائمة على اليود بالتناوب مع الكحول ثلاث مرات.

4. تطبيق تأثير القشرية الخاضعة للرقابة

  1. يُقطع فروة الرأس 1 سم في خط الوسط مع مشرط يعرض الجمجمة.
  2. ضع الماوس داخل إطار تشغيل مجسم من خلال تأمين العظام الزمنية الثنائية بين قضبان الأذن المصغرة وقفل القواطع داخل مشبك قاطع يخلق عقدًا مستقرًا من ثلاث نقاط على رأس الماوس.
  3. سحب فروة الرأس بعيدا عن موقع العمليات مع hemostat أو تأمين ملقط لضمان فروة الرأس لا تأتي في اتصال مع بت الحفر أثناء استئصال الجمجمة.
  4. تحديد الغرز المترهلة والإكليلية على الجمجمة المكشوفة.
    ملاحظة: يركز هذا البروتوكول استئصال الجمجمة 2 مم اليسار من خياطة sagittal و 2 مم rostral إلى خياطة الإكليل.
  5. إجراء عملية استئصال الجمجمة باستخدام الحفر مع بت الحفر trephine.
    1. لإجراء استئصال الجمجمة، أولا ً تنشيط الحفر بأقصى سرعة ثم تطبيق بت الحفر trephine عمودي على الجمجمة في موقع استئصال الجمجمة.
    2. تطبيق لطيف، وحتى الضغط على الحفر بمجرد إجراء اتصال مع الجمجمة. سوف يشعر طفيف "إعطاء" مرة واحدة في الحفر تخترق الجمجمة. لا تخترق دورا الكامنة.
      ملاحظة: يستخدم هذا البروتوكول بت حفر trephine 5 مم لإجراء استئصال الجمجمة.
  6. استخدام ملقط وإبرة تحت الجلد مقياس صغير لإزالة رفرف العظام، وفضح تماما الأم دورا الكامنة.
  7. تدوير طرف تأثير في مجال المنطوق وخفضه حتى يجعل الاتصال مع الأم دورا المكشوفة. بمجرد إجراء الاتصال سوف جهاز استشعار الاتصال الصك جعل لهجة مسموعة لتنبيه الجراح أن الاتصال قد تم. سيؤدي ذلك إلى علامة نقطة الصفر التي يتم تعيين عمق التشوه منها.
    ملاحظة: يستخدم هذا البروتوكول طرف تأثير 3 مم لتوليد إصابة شديدة. يمكن استخدام نصائح صغيرة مثل 1 مم لتطبيق المزيد من الإصابات المترجمة.
  8. سحب طرف التأثير وتعيين عمق التأثير المطلوب عن طريق خفض موقف تأثير على الإطار مجسم.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول نصف إصابة خطيرة عن طريق وضع عمق تشوه إلى 2 ملم.
  9. تطبيق الإصابة عن طريق تفعيل تأثير على جهاز التشغيل.
  10. تدوير جهاز تأثير خارج الحقل وإزالة الحيوان من الإطار stereotaxic.

5. إغلاق الموقع الجراحي

  1. السيطرة على النزيف من الجمجمة وسطح القشرية المصابة مع الضغط المباشر من القطن المعقمة يميل قضيب.
  2. تجفيف الجمجمة مع قضيب القطن معقمة يميل.
  3. أغلق فروة الرأس على استئصال الجمجمة باستخدام مادة لاصقة جراحية متاحة تجارياً أو خيط حيدة.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول يتم استخدام لاصق ة جراحية بيطرية لإغلاق فروة الرأس. لا يتم استبدال رفرف العظام ويتم التخلص منها.

6 - الرعاية والرصد بعد العملية الجراحية

  1. إعطاء التسكين بعد العملية الجراحية (على سبيل المثال، إطلاق مستمر البوبرينورفين 0.1-0.5 ملغ / كغ تدار تحت الجلد توفير 72 ساعة من التسكين المستمر).
  2. ضع الحيوان في وضع التعافي الجانبي في قفص نظيف مسخن مسبقاً.
  3. مراقبة الحيوانات حتى مستيقظا والمحمول، ثم العودة كل فأرة إلى قفصها المنزل.
  4. ضمان الوصول المجاني إلى الغذاء والماء. عادة ما يستأنف تناول الطعام والماء العادي في غضون ساعة أو ساعتين بعد الإصابة.
  5. قياس وزن الجسم كل ثلاثة أيام طوال التجربة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

الصدم يتصاعد مباشرة على الإطار المجسم مما يسمح لقدر 10 درجة مئوية القرار للسيطرة على نقطة التأثير والعمق والاختراق. يمكن للقوى الكهرومغناطيسية المستخدمة نقل سرعات تأثير تتراوح بين 1.5-6 م / ث. وهذا يسمح لدقة لا مثيل لها واستنساخ على مجموعة كاملة من TBI ذات الصلة سريريا. يمكن للمحققين إجراء تجارب تجريبية لتغيير معلمات الإصابة مثل حجم طرف التأثير، وسرعة التأثير، وعمق التأثير لتحديد المعلمات التي تنتج أفضل درجة من الإصابة المطلوبة. يصف هذا البروتوكول TBI شديدة إلى المنطقة البارية الصدغية اليسرى عن طريق إجراء استئصال الجمجمة 5 مم 2 مم اليسار من خياطة sagittal و 2 مم rostral إلى خياطة الإكليل (الشكل1A). يتم تسليم تأثير القشرية الخاضعة للرقابة مع طرف 3 ملم تأثير في 2.5م / ث وعمق تشوه من 2 ملم (الشكل 2). وتتكون الإصابة من نزيف تحت الجافية، وintraparenchymal،وsubarachnoid (الشكل 3). الاختبارات العصبية المعرفية بعد شهر واحد من هذه الإصابة يدل على العجز المستمر في الذاكرة العاملة، واكتساب المهارات، والتنسيق الحركي18. التقييم الهيستلوجي لأدمغة TBI بعد الإصابة الشديدة الناجمة عن مختبرنا يدل على فقدان كبير في القشرية وفرس النهر، فضلا عن وذمة وتشوه. التصوير بالرنين المغناطيسي فحص العقول المصابة بشدة باستخدام هذا النموذج يدل على فقدان الأنسجة التدريجي واستبدال السائل الدماغي الشوكي (الشكل4)23. وأخيراً، فإن تحليل التدفق السيمتري للعقول المصابة والشامية يدل على اختلاف ملحوظ في اختراق الخلايا الالتهابية طوال فترة الإصابة17،18.

Figure 1
الشكل 1: إعداد المعدات لنموذج المورين من تأثير القشرية الخاضعة للرقابة.
(أ) يُحدد جهاز التشغيل بسرعة قدرها 2.5 م/ث ووقت يسكن 0.1 ث(ب) يتم تأمين الصدم الذي يحتوي على طرف مُؤمِّك مقاس 3 مم إلى الإطار المجسم. (C) يتم تأمين الماوس مع استئصال الجمجمة 5 مم في إطار التشغيل stereotaxic مع قضبان الأذن وشريط القواطع. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: TBI شديدة عن طريق تأثير القشرية المفتوحة الرأس التي تسيطر عليها.
(أ) يتم قص كابل التأريض إلى المنطقة الخلفية للفأر ويتم خفض طرف التأثير على الأم دورا حتى أجهزة الإنذار استشعار الاتصال. هذه هي نقطة الصفر. (ب) يتم سحب الطرف المؤثر، ويتم طلب عمق 2 مم من الإصابة في الإطار المجسم، ويتم تطبيق التأثير. (C) بعد تطبيق CCI، يتم تدوير طرف التأثير خارج الحقل ويتم استرداد الماوس من الإطار المجسم. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: الفحص الإجمالي لأدمغة الفئران بعد TBI الشديد الناجم عن تأثير القشرية الخاضعة للرقابة.
(أ) الدماغ من فأر ساذج عمره 12 أسبوعًا. (ب) الدماغ من فأر عمره 12 أسبوعا 24 ساعة بعد الحفاظ على TBI شديدة عن طريق تأثير القشرية التي تسيطر عليها. (ج) الدماغ من فأر عمره 12 أسبوعا 7 أيام بعد الحفاظ على TBI شديدة عن طريق تأثير القشرية التي تسيطر عليها. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: تقييم الأنسجة والتصوير بالرنين المغناطيسي لـ TBI الشديد بعد التأثير القشري الخاضع للرقابة.
أقسام الإكليل الملون والممثلين الإكليلية T1 ذات الوزن الإكليلي. (أ) إصابة الشام، التي تتكون من استئصال الجمجمة فقط. (ب) لجنة التنسيق للنقابات والرابطات المستقلة تؤدي إلى TBI شديد مع فقدان حجم كبير من القشرة(Ctx)في موقع التأثير، فضلا عن فقدان وتشويه تشكيل فرس النهر الكامنة (HF) والمهاد (TH). (C) التصوير بالرنين المغناطيسي في يوم واحد بعد TBI يوضح صدمة الأنسجة وذمة على القشرة البارية الصدغية اليسرى. (مد - هاء) تظهر الصور التمثيلية من أيام ما بعد الإصابة 7 و 14 زيادة في مناطق فرط التنين التي تمثل الاستبدال التدريجي للأنسجة المنحلة مع السائل النخاعي. وقد تم تكييف الشكل من Makinde، وآخرون23. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

هناك العديد من الخطوات التي تعتبر حاسمة لتطبيق إصابة موثوقة ومتسقة. أولا، يجب أن يصل الماوس إلى مستوى عميق من التخدير الجراحي ضمان عدم وجود حركة أثناء أداء استئصال الجمجمة. في حين يمكن استخدام العديد من نظم التخدير للحث على التخدير العام في القوارض، فإن التخدير الذي يحفز الاكتئاب التنفسي مثل التخدير الاستنشاقي قد يؤدي إلى توقف الجهاز التنفسي عند دمجه مع TBI الحاد. ويستخدم هذا البروتوكول الكيتامين (125 ملغم/كغم) والإكسيلازين (10 ملغم/كغم) بالحقن داخل اقواب الكلى. ينتج هذا المزيج من الأدوية مستوى جراحيًا للتخدير في غضون 5 دقائق من تناوله لمدة تتراوح بين 30 و45 دقيقة تقريبًا. وعلاوة على ذلك، فإن هذا المزيج من الأدوية لا يؤدي إلى الاكتئاب التنفسي. الخطوة الحاسمة التالية هي أداء استئصال الجمجمة. يجب إجراء استئصال الجمجمة دائماً مع بت الحفر trephine جديدة بسرعة عالية لضمان أن يتم نقل الحد الأدنى من الحرارة والاهتزاز إلى الدماغ الماوس. الحرارة والاهتزاز يمكن أن يؤدي إلى تلف أنسجة الدماغ المجاورة خارج منطقة CCI مما يؤدي إلى عدم اتساق حجم وآلية الإصابة بين المواضيع والتجارب. بعد ذلك، يجب أن يكون رأس الماوس مؤمنًا بقوة داخل الإطار المجسم قبل تطبيق CCI لضمان اتساق عمق الإصابة وموقعها بين تطبيقات الإصابة. أشرطة الأذن مصغرة والمشبك القاطع هي المكونات الأساسية في تأمين رأس الماوس بشكل صحيح داخل الإطار stereotaxic. وأخيرا، من الأهمية بمكان استخدام جهاز مع جهاز استشعار الاتصال. سوف يشير جهاز الاستشعار إلى نقطة الاتصال الدقيقة بين طرف التأثير والأم دورا المكشوفة. وهذا يسمح للمحقق بملاحظة نقطة الصفر الدقيقة التي يمكن من خلالها تعيين عمق الإصابة مع الإطار المجسم الذي يضمن درجة دقيقة وقابلة للتكرار من الإصابة.

للتأكد من أن فروة الرأس المحفورة خارج الميدان في وقت CCI، غالبا ما يكون من الضروري استخدام الجرار مثل المشبك أو ملقط لسحب فروة الرأس بعيدا عن موقع استئصال الجمجمة. إذا سقطت فروة الرأس مرة أخرى في مجال CCI كما يتم تطبيق الإصابة، فإن حجم وشدة الإصابة تكون غير موثوق بها. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أنه من الضروري ضمان تعطيل رأس الماوس داخل الإطار المجسم، يجب على المحقق التأكد من أن التثبيت لا يضعف التنفس. نقص الأكسجة في وقت الإصابة الثانوية للتنفس المقيد سوف إدخال شكل ثانوي من الإصابة مما يجعل درجة وشدة وآلية الإصابة لا يمكن الاعتماد عليها بين المواضيع التجريبية.

نظرا للقدرة على تحديد بدقة المعلمات الميكانيكية الحيوية متعددة، CCI هي واحدة من الطرق الأكثر اتساقا وموثوق بها لتحفيز إصابات الدماغ الصادمة في نماذج القوارض15. ومع ذلك، هناك عدد من القيود التي ينبغي للمحقق أن يكون على بينة من عند اختيار أي نموذج من TBI هو الأنسب للإجابة على سؤالهم العلمي22. تعاني CCI من نفس القيود التي تعاني منها جميع النماذج السابقة للسريرية لإصابة الدماغ من حيث أنها تتطلب التخدير وإجراء جراحي (استئصال الجمجمة) قبل تحريض الإصابة. كل من التخدير واستئصال الجمجمة قادرة على توليد استجابة التهابية ويجب أن تعتبر الشركات المحتملة خلال تحليل البيانات24. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن CCI تنتج إصابة موثوقبها ومتسقة، فإن معظم TBI في المرضى البشر منتشرة وتحدث من خلال آليات متزامنة متعددة25. وهذا قد يجعل الترجمة المباشرة للمرضى TBI الإنسان إشكالية كما CCI تنتج إصابة محورية بدرجات متفاوتة من الآثار المنتشرة اعتمادا على شدة الإصابة المطبقة. وأخيرا، تتطلب غرفة التجارة والصناعة شراء وصيانة العديد من المكونات الميكانيكية التي قد يثبت أنها باهظة التكلفة بالنسبة لبعض مجموعات البحوث. دون الصيانة المناسبة للمكونات الميكانيكية، قد يكون هناك انحراف كبير في المعلمات الميكانيكية الحيوية الفعلية المطبقة من التجربة إلى التجربة24.

وتحديد الضوابط المناسبة لكل تجربة أمر بالغ الأهمية. الفئران المصابة بالشام هي عنصر تحكم مهم في كل تجربة. يجب أن تتلقى مجموعة الإصابات الشامية التخدير، وشق فروة الرأس، ووضع في الإطار المجسم، والتسكين بعد العملية الجراحية. ومع ذلك، يجب أن لا تخضع مجموعة الإصابات الشامية لاستئصال الجمجمة. الاهتزاز ونقل الحرارة من استئصال الجمجمة، حتى عندما أجريت بسرعة مع دقة الخبراء، لا يؤدي إلى إصابة الدماغ صدمة خفيفة. على الرغم من أن هذه الإصابة من الصعب أن نرى بشكل صارخ، يتم التعرف عليها بسهولة مجهرية. وأخيرا، ينبغي أن ينظر المحققون في استخدام مجموعة من الفئران السذاجة المتطابقة مع العمر لاستبعاد أي تغييرات طبيعية تحدث داخل الدماغ مع تقدم عمر الفئران.

على الرغم من القيود، CCI لا يزال النموذج الأكثر اتساقا واستنساخها لتحفيز TBI في القوارض. CCI من السهل توحيد عبر المواضيع والتجارب بالمقارنة مع الأساليب البديلة لتحفيز TBI ويسمح للمحققين لتطبيق الطيف الكامل من TBI إلى المناطق التشريحية المحددة بدقة من الدماغ. يصف البروتوكول أعلاه تطبيق TBI شديد على القشرة الصدغية اليسرى في الماوس. يستخدم هذا النموذج استئصال الجمجمة 5 مم التي أجريت مع بت الحفر trephine بسرعة عالية. يتم استخدام طرف تأثير 3 مم مع عمق إصابة 2 مم بسرعة 2.5 م / ث ووقت يسكن 0.1 s. عند تطبيقها بشكل مناسب، وعندما يتم استرداد الموضوع التجريبي بشكل صحيح، يمكن الحصول على معدل البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل تقترب من 100٪ مما يسمح بإجراء دراسات قصيرة ومتوسطة وطويلة الأجل من TBI murine.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وليس لدى أصحاب البلاغ أي تضارب مالي في المصالح.

Acknowledgments

وقد تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منحGM117341 والكلية الأمريكية للجراحين C. جيمس كاريكو زمالة البحوث إلى S.J.S.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
AnaSed Injection Xylazine Sterile Solution LLOYD, Inc. 5939911020
Buprenorphine SR Lab 0.5mg/mL Zoopharm-Wildlife Pharmaceuticals USA BSRLAB0.5-182012
High Speed Rotary Micromotor KiT0 Foredom Electric Company K.1070
Imapact one for Stereotaxix CCI Leica Biosystems Nussloch GmbH 39463920
Ketathesia Ketamine HCl Injection USP Henry Schein, Inc 56344
Mouse Specific Stereotaxic Base Leica Biosystems Nussloch GmbH 39462980
Trephines for Micro Drill Fine Science Tools, Inc 18004-50

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Faul, M. Traumatic Brain Injury in the United States: Emergency Department Visits, Hospitalizations and Deaths 2002-2006. , Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control. Atlanta (GA). (2010).
  2. Roozenbeek, B., Maas, A. I., Menon, D. K. Changing patterns in the epidemiology of traumatic brain injury. Nature Reviews Neurology. 9 (4), 231-236 (2013).
  3. Corso, P., Finkelstein, E., Miller, T., Fiebelkorn, I., Zaloshnja, E. Incidence and lifetime costs of injuries in the United States. Injury Prevention. 12 (4), 212-218 (2006).
  4. Pearson, W. S., Sugerman, D. E., McGuire, L. C., Coronado, V. G. Emergency department visits for traumatic brain injury in older adults in the United States: 2006-08. Western Journal of Emergency Medicine. 13 (3), 289-293 (2012).
  5. Whitlock, J. A. Jr, Hamilton, B. B. Functional outcome after rehabilitation for severe traumatic brain injury. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 76 (12), 1103-1112 (1995).
  6. Schwarzbold, M., et al. Psychiatric disorders and traumatic brain injury. Neuropsychiatric Disease and Treatment. 4 (4), 797-816 (2008).
  7. Whelan-Goodinson, R., Ponsford, J., Johnston, L., Grant, F. Psychiatric disorders following traumatic brain injury: their nature and frequency. Journal of Head Trauma Rehabilitation. 24 (5), 324-332 (2009).
  8. Peskind, E. R., Brody, D., Cernak, I., McKee, A., Ruff, R. L. Military- and sports-related mild traumatic brain injury: clinical presentation, management, and long-term consequences. Journal of Clinical Psychiatry. 74 (2), 180-188 (2013).
  9. Martin, L. A., Neighbors, H. W., Griffith, D. M. The experience of symptoms of depression in men vs women: analysis of the National Comorbidity Survey Replication. JAMA Psychiatry. 70 (10), 1100-1106 (2013).
  10. Makinde, H. M., Just, T. B., Cuda, C. M., Perlman, H., Schwulst, S. J. The Role of Microglia in the Etiology and Evolution of Chronic Traumatic Encephalopathy. Shock. 48 (3), 276-283 (2017).
  11. Belanger, H. G., Vanderploeg, R. D., McAllister, T. Subconcussive Blows to the Head: A Formative Review of Short-term Clinical Outcomes. Journal of Head Trauma Rehabilitation. 31 (3), 159-166 (2016).
  12. Carman, A. J., et al. Expert consensus document: Mind the gaps-advancing research into short-term and long-term neuropsychological outcomes of youth sports-related concussions. Nature Reviews Neurology. 11 (4), 230-244 (2015).
  13. Kramer, S. P. A Contribution to the Theory of Cerebral Concussion. Annals of Surgery. 23 (2), 163-173 (1896).
  14. Lighthall, J. W. Controlled cortical impact: a new experimental brain injury model. Journal of Neurotrauma. 5 (1), 1-15 (1988).
  15. Dixon, C. E., Clifton, G. L., Lighthall, J. W., Yaghmai, A. A., Hayes, R. L. A controlled cortical impact model of traumatic brain injury in the rat. Journal of Neuroscience Methods. 39 (3), 253-262 (1991).
  16. Schwulst, S. J., Trahanas, D. M., Saber, R., Perlman, H. Traumatic brain injury-induced alterations in peripheral immunity. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 75 (5), 780-788 (2013).
  17. Trahanas, D. M., Cuda, C. M., Perlman, H., Schwulst, S. J. Differential Activation of Infiltrating Monocyte-Derived Cells After Mild and Severe Traumatic Brain Injury. Shock. 43 (3), 255-260 (2015).
  18. Makinde, H. M., Cuda, C. M., Just, T. B., Perlman, H. R., Schwulst, S. J. Nonclassical Monocytes Mediate Secondary Injury, Neurocognitive Outcome, and Neutrophil Infiltration after Traumatic Brain Injury. Journal of Immunology. 199 (10), 3583-3591 (2017).
  19. Thompson, H. J., et al. Lateral fluid percussion brain injury: a 15-year review and evaluation. Journal of Neurotrauma. 22 (1), 42-75 (2005).
  20. Marmarou, A., et al. A new model of diffuse brain injury in rats. Part I: Pathophysiology and biomechanics. Journal of Neurosurgery. 80 (2), 291-300 (1994).
  21. Reneer, D. V., et al. A multi-mode shock tube for investigation of blast-induced traumatic brain injury. Journal of Neurotrauma. 28 (1), 95-104 (2011).
  22. Ma, X., Aravind, A., Pfister, B. J., Chandra, N., Haorah, J. Animal Models of Traumatic Brain Injury and Assessment of Injury Severity. Molecular Neurobiology. , (2019).
  23. Makinde, H. M., et al. Monocyte depletion attenuates the development of posttraumatic hydrocephalus and preserves white matter integrity after traumatic brain injury. PLoS One. 13 (11), e0202722 (2018).
  24. Osier, N. D., Dixon, C. E. The Controlled Cortical Impact Model: Applications, Considerations for Researchers, and Future Directions. Frontiers in Neurology. 7, 134 (2016).
  25. Iaccarino, C., Carretta, A., Nicolosi, F., Morselli, C. Epidemiology of severe traumatic brain injury. Journal of Neurosurgical Sciences. 62 (5), 535-541 (2018).

Tags

علم الأعصاب العدد 150 إصابات الدماغ الصادمة استئصال الجمجمة دورا ماتر تأثير القشرية التي تسيطر عليها نزيف داخل التراكارناتشيال نزيف تحت العنكبوتية نزيف تحت الجافية استجترال اتّصال، مجسم
نموذج مورين من تأثير القشرية التي تسيطر عليها للتحريض من إصابات الدماغ الصادمة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Schwulst, S. J., Islam, M. B. A. R.More

Schwulst, S. J., Islam, M. B. A. R. Murine Model of Controlled Cortical Impact for the Induction of Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (150), e60027, doi:10.3791/60027 (2019).

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