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Methodenartikel

Ein metrischer Test zur Beurteilung des räumlichen Arbeitsgedächtnisses bei erwachsenen Ratten nach traumatischer Hirnverletzung

3.2K Ansichten

DOI:

10.3791/62291

7. Mai 2021

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Traumatische Hirnverletzungen (TBI) sind häufig mit Gedächtnisstörungen verbunden. Hier stellen wir ein Protokoll zur Bewertung des räumlichen Arbeitsgedächtnisses nach TBI über eine metrische Aufgabe vor. Ein Metriktest ist ein nützliches Werkzeug, um räumliche Arbeitsgedächtnisstörungen nach TBI zu untersuchen.

Zusammenfassung

Beeinträchtigungen des sensorischen, Kurzzeit- und Langzeitgedächtnisses sind häufige Nebenwirkungen nach traumatischen Hirnverletzungen (TBI). Aufgrund der ethischen Einschränkungen von Humanstudien bieten Tiermodelle geeignete Alternativen, um Behandlungsmethoden zu testen und die Mechanismen und damit verbundenen Komplikationen der Erkrankung zu untersuchen. Experimentelle Nagetiermodelle waren in der Vergangenheit aufgrund ihrer Zugänglichkeit, niedrigen Kosten, Reproduzierbarkeit und validierten Ansätze am weitesten verbreitet. Ein metrischer Test, der die Fähigkeit testet, sich an die Platzierung von zwei Objekten in verschiedenen Abständen und Winkeln voneinander zu erinnern, ist eine Technik, um Beeinträchtigungen im räumlichen Arbeitsgedächtnis (SWM) nach TBI zu untersuchen. Zu den wesentlichen Vorteilen metrischer Aufgaben gehören die Möglichkeit der dynamischen Beobachtung, niedrige Kosten, Reproduzierbarkeit, relative Einfache Implementierung und eine umgebung mit geringer Belastung. Hier stellen wir ein metrisches Testprotokoll zur Messung der Beeinträchtigung von SWM bei erwachsenen Ratten nach TBI vor. Dieser Test bietet eine praktikable Möglichkeit, die Physiologie und Pathophysiologie der Gehirnfunktion effektiver zu bewerten.

Einleitung

Die Prävalenz neurologischer Defizite wie Aufmerksamkeit, exekutive Funktion und bestimmte Gedächtnisdefizite nach mittelschwerer traumatischer Hirnverletzung (TBI) beträgt mehr als 50 Prozent1,2,3,4,5,6,7,8. TBI kann zu schweren Beeinträchtigungen des räumlichen Kurzzeit-, Langzeit- und Arbeitsgedächtnisses führen9. Diese Gedächtnisstörungen wurden in Nagetiermodellen von TBI beo....

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Protokoll

Die Versuche wurden gemäß den Empfehlungen der Erklärungen von Helsinki und Tokio und den Leitlinien für die Verwendung von Versuchstieren der Europäischen Gemeinschaft durchgeführt. Die Experimente wurden vom Animal Care Committee der Ben-Gurion-Universität des Negev genehmigt. Eine Protokollzeitleiste ist in Abbildung 1dargestellt.

1. Chirurgische Eingriffe und Fluid Percussion TBI

  1. Wählen Sie männliche und weibliche erwachsene Sprague-Dawley-Ratten, die bei einer Raumtemperatur von 22 ± 1 ° C und einer Luftfeuchtigkeit von 40% -60% mit 12-12 h Hell-Dunkel-Zyklen untergebracht sind.
  2. Stellen....

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Ergebnisse

Die Signifikanz von Vergleichen zwischen Gruppen wurde mit dem Mann-Whitney-Test bestimmt. Die statistische Signifikanz der Ergebnisse wurde bei P < 0,05 betrachtet, während die statistisch hohe Relevanz bei P < 0,01 gemessen wurde.

Die Ergebnisse zeigten keine Unterschiede in der NSS zwischen allen Gruppen vor der Intervention und 28 Tage nach TBI. Jede Gruppe bestand aus 12 weiblichen oder 12 männlichen Ratten. Die NSS-Werte, die 48 h nach dem TBI erhalten wurden, sind in Tabel.......

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Diskussion

Durch die gezielte Ausrichtung auf den metrischen räumlichen Informationsprozess bietet dieser Metriktest ein notwendiges Werkzeug zum Verständnis von Gedächtnismangel nach TBI. Das in diesem Artikel vorgestellte Protokoll ist eine Modifikation der zuvor beschriebenen Verhaltensaufgaben11. Eine zuvor beschriebene metrische Aufgabe verwendete zwei verschiedene Paradigmen, die jeweils aus drei Gewöhnungssitzungen und einer Testsitzung bestehen. Das erste Paradigma bestand darin, die vertrauten Objek.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preiszugeben.

Danksagungen

Wir danken Professor Olena Severynovska; Maryna Kuscheriava M.Sc; Maksym Kryvonosov M.Sc; Daryna Yakumenko M.Sc; Evgenia Goncharyk M.Sc; und Olha Shapoval, Doktorandin am Department of Physiology, Faculty of Biology, Ecology, and Medicine, Oles Honchar Dnipro University, Dnipro, Ukraine für ihre unterstützenden und nützlichen Beiträge. Die Daten wurden im Rahmen der Dissertation von Dmitry Frank gewonnen.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
2% Chlorhexidin in 70% Alkohol LösungSIGMA - ALDRICH500 ccZur allgemeinen Antisepsis der Haut im Operationssaal
  Bupivacain 0,1 %
4 Bretter unterschiedlicher Dicke (1,5 cm, 2,5 cm, 5 cm und 8,5 cm)Dies dient zur Beurteilung des neurologischen Defekts
4-0 Nylon-Nahtmaterial4-00
FlaschenTechniplastACBT0262SU150 ml Flaschen gefüllt mit 100 ml Wasser und 100 ml 1%(w/v) Saccharoselösung
Bottlses (vier) für topologische und metrische AufgabenFür verwendete Gegenstände zwei kleine Flaschen, die erste runde (Höhe 13,5 cm) und die zweite facettierte (Höhe 20 cm) Form und zwei große facettierte Flaschen, die erste 9x6 cm (Höhe 21 cm) und die zweite 7x7 cm (Höhe 21 cm).
Diamant-LochsägebohrerGlaslochsägen-KitOptional.
Digitale WaageSIGMA - ALDRICHRs 4.000
PräparierschereSIGMA - ALDRICHZ265969
Ethanol 99,9 %  Apotheke5%-10% Lösung zur Reinigung von Geräten und zur Entfernung von Gerüchen
EthoVision XT (Videosoftware)Noldus, Wageningen, NiederlandeOptional
Fluid-Perkussionsgerätnach Maß in der Universitätswerkstatt    Es wird keine bestimmte Marke empfohlen.
MullschwämmeFisher22-362-178
Handschuhe (dünne Laborhandschuhe)Optional.
Heizung mit ThermometerHeatingpad-1Modell: HEATINGPAD-1/2    Es wird keine bestimmte Marke empfohlen.
Horizon-XLMennen Medical Ltd
Isofluran, USP 100%Piramamal Critical Care, IncNDC 66794-017Anästhesieflüssigkeit zur Inhalation
Office 365 ProPlusMicrosoft-MicrosoftOffice Excel Olympus
BX 40 MikroskopOlympus
Operating  PinzetteSIGMA - ALDRICH
Betrieb  SchereSIGMA - ALDRICH
PC Computer für USV-Aufnahmen und DatenanalysenIntelIntel® Core i5-6500 CPU @ 3,2GHz, 16 GB RAM, 64-Bit Betriebssystem
Plexiglaskästen verbunden durch einen schmalen Durchgangtransparente 30 cm &mal; 20 cm & 20 cm Plexiglaskästen verbunden durch einen schmalen 15 cm &mal; 15 cm & mal 60 cm Durchgang
Purina ChowPurina5001Nagetier-Laborfutter, das Ratten, Mäusen und Hamstern verabreicht wird, ist eine Lebenszyklusnahrung, die in der biomedizinischen Forschung seit über 5
Rattenkäfigen verwendet wird. (Rattenheimkäfig oder anderes Gehege)Techniplast2000PEs wird keine bestimmte Marke empfohlen
Skalpellklingen 11SIGMA - ALDRICHS2771
SPSS SPSS Inc., Chicago, IL, USA  20er Packung
Stereotaktisches Instrument, das in der Universitätswerkstatt    Es wird keine bestimmte Marke empfohlen
ZeitmessgerätIntervall-Timer: Timing für die Aufnahme von USVsOptional. Jeder Timer ist ausreichend, obwohl es praktisch ist, einen Intervall-Timer zu verwenden, wenn Sie mehrere Ratten kitzeln
Topologische und metrische Aufgaben GerätSelbstgebaut in Ben Gurion Universität von NegevWeiße kreisförmige Plattform mit einem Durchmesser von 200 cm und einer Dicke von 1 cm auf dem Tisch
VideokameraLogitechC920 HD PRO WEBCAMDigitale Videokamera für die hochauflösende Aufzeichnung des Rattenverhaltens unter Plus-Labyrinth-Test
Windows 10Microsoft
mit 3 mm Durchmesser Zwei angefertigt wurde

Referenzen

  1. Binder, L. M. Persisting symptoms after mild head injury: A review of the postconcussive syndrome. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 8 (4), 323-346 (1986).
  2. Binder, L. M. ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Metrische AufgabeNeurologischer Schweregrad ScoreObjektexplorationBeam WalkingVideo Tracking SoftwareGed chtnisbeeintr chtigungNagetiermodelle