Induzieren posttraumatische Epilepsie in einem Mausmodell von sich wiederholenden diffusen traumatischen Hirnverletzungen

Unser Protokoll ist das erste, das ein Mausmodell der posttraumatischen Epilepsie detailliert aufführt, das durch leichte traumatische Hirnverletzungen induziert wird. Die Verwendung eines leicht diffusen traumatischen Hirnverletzungsmodells imitiert einen wichtigen Aspekt der Pathologie menschlicher traumatischer Hirnverletzungen, die fast immer eine diffuse Komponente hat. Um Biomarker und Behandlungen zu entwickeln, ist Forschung mit Modellen erforderlich, die Aspekte der menschlichen Pathologie angemessen reproduzieren.

Unser traumatisches Hirnverletzungsmodell hat auch das Potenzial, Einblicke in die Mechanismen zu geben, die eine Beeinträchtigung der Gehirnfunktion nach leichten traumatischen Hirnverletzungen oder Gehirnerschütterungen verursachen. Nachdem Sie eine mangelnde Reaktion auf Schmerzreflex bestätigt haben, legen Sie die Maus auf ein Schaumstoffpad und positionieren Sie den Mauskopf unter dem Gewichtstropfenrohr. Legen Sie eine flache 1,3 Zentimeter Durchmesser einen Millimeter dicke 880 Milligramm Gewicht EdelstahlScheibe in der Mitte des Tieres Kopf zwischen den Augen und den Ohren.

Entfernen Sie den Stift im Gewichtstropfenrohr, um die 100 Gramm schwere Stange aus einer Höhe von 50 Zentimetern zu lösen. Um eine Scheinverletzung bei den Kontrollmäusen zu induzieren, entfernen Sie die Gewichtsstange aus dem Rohr, um eine versehentliche Freisetzung des Stifts während des Gewichtsabfalls zu verhindern. Nach der Gewichtsabnahme-Induktion, legen Sie das Tier auf den Rücken auf ein Heizkissen mit einem sterilen Poly gefütterten saugfähigen Handtuch mit Überwachung bis zur vollen Recumbency bedeckt.

Dann legen Sie die Maus in einen sauberen Käfig, der auf einem Heizkissen mit Erholungsgel und ein paar befeuchteten Chow-Stücken für 45 Minuten erwärmt wurde. Um das Operationsfeld für die EEG-Elektrodenimplantation vorzubereiten, legen Sie einen Temperatursensor auf das Pad und legen Sie die reanesthetisierte Hirnverletzte Maus auf einen sterilen Vorhang auf dem Heizpad auf dem stereotaktischen Gerät. Nach der Fixierung des Kopfes an Ort und Stelle mit Ohrstangen, Schmiersalbe auf die Augen des Tieres auftragen und Enthaarungscreme verwenden, um das Haar von der Kopfhaut zu entfernen.

Desinfizieren Sie die exponierte Haut mit drei 20-Sekunden-Wechselabstrichen von Povidon Jod chirurgische antiseptische Lösung und 70%Ethanol in einer kreisförmigen Bewegung. Nach dem Entfernen der Kopfhaut, tragen Sie kleine Hämostate auf die geöffneten Hautränder, um den exponierten Bereich zu erweitern. Als nächstes verwenden Sie das Skalpell, um das Periost sanft zu entfernen und das Schädel mit Wasserstoffperoxid abzuwischen.

Wenn der Schädel von Gewebe befreit ist und ein weißliches Aussehen aufweist, trocknen Sie den Knochen mit einer sterilen Gaze oder einem Tupfer. Verwenden Sie für die Elektrodenimplantation einen Hochgeschwindigkeitsbohrer mit einem runden 0,5-Millimeter-Stahlbit bei 5.000 bis 6.000 Umdrehungen pro Minute, um sechs Gratlöcher für die Schneckenelektroden zu erstellen. Wenn alle Löcher gebohrt sind, legen Sie die sechs Schneckenelektroden in die Gratlöcher und mischen Sie eine halbe Kugel Dentalzementpulver mit mehreren Tropfen Lösungsmittel.

Verwenden Sie einen Spachtel, um zu rühren, bis die Zahnzementmischung klebrig, aber formbar und steif genug ist, um richtig kondensiert zu werden, wenn sie auf den Schädel des Tieres gelegt werden. Tragen Sie den Zement über die gesamte freiliegende Oberfläche des Schädels und jede Schneckenelektrode auf. Schalten Sie nach ein bis zwei Minuten das Lötkolben ein und legen Sie die drei EEG-Kopfhalterungin in einen stereotaktischen Halterarm.

Positionieren Sie die Kopfhalterung über dem Schädel, so dass die sechs Drahtführungspositionen mit der Position des Drahtvorsprungs jeder Schneckenelektrode übereinstimmen. Senken Sie das Gerät, so dass sein ventraler Teil auf dem Zahnzement ruht. Drehen Sie den Draht jeder Leitung von jeder der Schneckenelektroden mit dem entsprechenden Drahtvorsprung der Kopfhalterung, löten Sie jedes verdrehte Drahtpaar für die richtige Signalleitung und verwenden Sie eine Schere, um überschüssigen Draht zu trimmen.

Biegen Sie jedes gelötete Paar Draht führt um die Kopfhalterung. Wenn alle Paare gebogen sind, bedecken Sie den gesamten Draht mit frischem Zahnzement, so dass nur der schwarze Teil der Kopfhalterung freigelegt wird. Lassen Sie die Hämostate, die die Hautklappen halten, los und wenden Sie Chlorhexidin antiseptisch auf den Bereich um das Implantat an, um eine Infektion zu vermeiden.

Dann übertragen Sie das Tier aus dem Gerät auf ein Gleichgewicht, um das Gewicht des Tieres als Referenz für die zukünftige Überwachung zu messen, bevor Sie das Tier in einen sauberen Käfig auf einem warmen Heizkissen mit Überwachung, Rückgewinnungsgel und ein paar befeuchteten Chow-Stücken legen. In dieser Abbildung wird ein spontaner Anfall in einer Maus 97 Tage nach wiederholtem Gewichtsabfall traumatische Hirnverletzungen aufgezeichnet mit einem drei EEG-Kopfhalterung konfiguriert, wie in diesem Videoprotokoll gezeigt gezeigt. Hierbei wird ein spontaner, nicht krampfhafter elektrografischer Anfall gezeigt, der 65 Tage nach wiederholtem Gewichtsverlust bei einer Maus aufgezeichnet wurde.

In dieser Abbildung wurde ein spontaner Anfall in einer Maus 23 Tage nach wiederholtem Gewichtsabfall traumatische Hirnverletzungen mit einem EEG-Kopfhalterung aufgezeichnet. Die Spektralleistung eines typischen Anfalls weist auf die höchste Dichte im Bereich von 10 bis 40 Hertz mit einem Spitzenwert von 15 Hertz hin. Dieses Protokoll zeigt die Zeitpläne für den Anfall bei Tieren nach wiederholten Gewichtsabfall traumatischehirnverletzungen, die die Inzidenz von Anfallsclustering bei einigen Tieren zeigen und betonen, wie wichtig es ist, kontinuierliche statt intermittierende Aufnahmen zu erwerben.

Die richtige Platzierung der Stahlscheibe, die sorgfältige Implantation der Schneckenelektroden und das sorgfältige Löten der Drahtleitungen sind entscheidend für ein erfolgreiches Langzeitexperiment. Nach der EEG-Überwachung können Tiere mit Hirnverletzungen, die Krampfanfälle entwickeln, von Tieren geschichtet werden, die nicht für die nachfolgende Analyse ihrer zellulären, molekularen und physiologischen Unterschiede gelten. Tiere mit posttraumatischer Epilepsie von Solchen zu schichten, die traumatische Hirnverletzungen erleiden, aber keine Anfälle entwickeln, ist entscheidend für die Entwicklung von Interventionen und Biomarkern.