Les expériences ont été reproduites sur 2 sites, l’Université de Bordeaux (France) et l’Université de California Riverside (CA, USA).
À Bordeaux, toutes les expériences ont été réalisées sur des souris mâles et femelles P17 C57Bl6J élevées dans l’animalerie de l’Université. Les premiers reproducteurs ont été obtenus d’une source commerciale et élevés dans des conditions standard avec un cycle sombre/lumière de 12/12 h, une température de 21 °C ± 1 °C et un taux d’humidité de 55 % ± 10 %, et de la nourriture et de l’eau fournies à volonté. Les procédures expérimentales sont conformes aux règlements de la Commission de protection des animaux de l’Université de Bordeaux, aux lois françaises régissant l’utilisation des animaux de laboratoire (autorisation #29324-2021012118549817 v3), aux directives du Conseil européen (86/609/CEE) et aux directives ARRIVE. Ce protocole, étant un modèle bénin de lésion cérébrale traumatique, ne produit pas de douleur ou de détresse. En tant que tel, il ne nécessite pas de gestion spécifique de la douleur en dehors de la gestion régulière de la douleur. Le sevrage des petits (TCC, Shams) était efficace à la P25.
À Riverside, des souris femelles C57Bl6J enceintes E13 ont été obtenues commercialement, et toutes les expériences ont été réalisées sur les portées résultantes chez des petits mâles et femelles âgés de P17. Les animaux ont été élevés avec un cycle automatisé d’obscurité/lumière de 12/12 h et une température de 21 °C. Les barrages et les petits avaient un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau. Toutes les procédures expérimentales ont été approuvées par le Riverside Institutional Animal Care and Use Committee de l’Université de Californie et étaient conformes à la loi sur le bien-être des animaux et à la politique du service de santé publique. Tous les petits (TBI, Sham) de cet établissement ont été sevrés le P21.
Les détails des animaux, des réactifs et de l’équipement utilisés dans cette étude sont énumérés dans la table des matériaux.
1. Démarches préalables
- Pour éviter l’hypothermie, réchauffez à l’avance la chambre d’induction de l’anesthésie et les cages de récupération à l’aide de coussins chauffants.
- Réglez l’appareil stéréotaxique avec l’impacteur monté à un angle de 90°.
- Vérifiez que toutes les pièces sont correctement serrées et sécurisées et que le piston est fermement vissé à l’impacteur.
- Découpez une feuille d’aluminium qui s’adaptera à l’appareil stéréotaxique (dans ce cas, 18 cm x 30 cm). L’aluminium utilisé ici est de qualité standard en aluminium. Enveloppez le cadre stéréotaxique avec la feuille pour former un coussin sur lequel l’animal sera allongé. Fixez la position et la tension de la feuille avec du ruban adhésif de laboratoire ordinaire afin de supporter le poids de l’animal.
- Allumez le contrôleur de l’impacteur et, en fonction de la gravité de la blessure, réglez la vitesse d’impact sur 2 m.s-1 pour le grade 1 (G1) ou 3 m.s-1 pour le grade 2 (G2) pour un impact plus grave (la modification de ce paramètre aura un impact sur la gravité de la commotion cérébrale).
- Lestez les animaux. À P17, le poids des animaux doit être supérieur à 5,9 g pour les souris C57Bl6. Les animaux qui tombent en dessous de ce poids sont exclus.
REMARQUE : Pour certaines études, des souris CD1 ont été utilisées, et pour P17, le seuil a été fixé à plus de 6,5 g (données personnelles).
2. Procédure de lésion cérébrale traumatique légère chez les mineurs
- Anesthésie la souris avec une exposition de 5 minutes à l’isoflurane. Réglez la composition gazeuse sur un mélange de 2,5 % (dans ce cas, le support est un mélange d’air synthétique avec 21 % d’oxygène) avec un débit de 1,5 L/min.
REMARQUE : À partir de cette étape, toutes les actions doivent être effectuées rapidement, car les animaux non impactés se réveilleront dans les 5 minutes.
- Placez la tête de la souris sous l’impacteur. Le chiot doit être étalé sur toutes les longueurs. La pointe a un diamètre de 3 mm et est recouverte de caoutchouc pour minimiser l’effet du métal sur le crâne.
- Abaissez l’impacteur en basculant le bouton sur la position Étendre .
- Abaissez grossièrement l’impacteur et positionnez la souris de manière à ce qu’il se trouve juste entre les oreilles. Ensuite, faites glisser la souris de manière à ce que l’extrémité du piston soit déplacée vers l’avant jusqu’à l’équivalent d’une pointe de piston et d’une pointe de piston à gauche de l’animal (voir Figure 1).
REMARQUE : Les animaux factices, sont positionnés légèrement à l’écart du piston (aucune partie de l’animal ne doit être touchée).
- Abaissez l’élément de frappe de manière à ce qu’il entre en contact avec la tête de l’animal (figure 1E2).
- Réglez l’élément de frappe sur Rétractable (Figure 1E3).
- Afin de déterminer la gravité de la blessure, déplacez le piston de 1 mm vers le bas pour le grade 1 (G1). Pour les chocs de grade 2 (G2) plus sévères, abaissez le piston de 3 mm (Figure 1E4).
- Réglez le temps d’arrêt à 0,1 s quelle que soit la gravité (la modification de ce paramètre n’aura pas d’impact sur la gravité de la commotion cérébrale).
- Appuyez sur Impact sur le bouton droit (Figure 1E5).
- Réglez rapidement le bouton gauche en position d’arrêt afin que le système ne surchauffe pas. Pour plus d’informations, reportez-vous à l’organigramme (Figure 2).

Figure 1 : Positionnement de l’embout de l’élément de frappe. (A) L’embout de l’élément de frappe est d’abord positionné sur la ligne médiane entre les oreilles. (B) La pointe est ensuite déplacée de 3 mm vers l’avant (l’équivalent du diamètre d’une pointe). (C) Enfin, l’extrémité du piston est déplacée de 3 mm sur le côté gauche de la souris. (D, E) Positions possibles de l’embout de l’impacteur par rapport au canon magnétique. (D) L’élément de frappe a 3 positions par rapport au corps du piston (neutre, rétracté ou étendu/impact) avec une portée de 5 mm entre elles. E) Positions de l’extrémité de l’élément de frappe par rapport à la surface du crâne aux différentes étapes de la procédure. (1) Position de l’élément de frappe en position neutre ; (2) le piston est déplacé pour toucher doucement le crâne de l’animal (étape 2.5) ; (3) l’élément de frappe est alors réglé pour se rétracter (étape 3.6) ; (4) L’ensemble du corps de l’élément de frappe est déplacé de x mm vers le bas (étape 2.7). Pour le grade G1, une vitesse d’impact (y) de 2 m.s-1 avec une profondeur de 1 mm (x) pour G1 ou une vitesse d’impact (y) de 3 m.s-1 avec une profondeur de 3 mm (x) pour G2. (5) Une fois l’impact du levier enfoncé, l’extrémité de l’impacteur se déplace de x mm sous la surface du crâne à une vitesse y pendant le temps d’arrêt lors du retour à la position neutre. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Organigramme CHILD. Organigramme détaillant les étapes à suivre pour induire l’ENFANT chez les souris PND17, codé par couleur pour indiquer les différentes phases de l’induction de la commotion cérébrale. Les photographies de l’installation comprennent (A) l’ensemble de l’installation d’induction CHILD (l’appareil d’anesthésie n’est pas visible), y compris le contrôleur d’impact, l’appareil stéréotaxique avec l’impacteur et l’embout positionnés au-dessus d’une feuille d’aluminium tendue et la boîte de récupération située sur le dessus d’un coussin chauffant. (B) Pointe d’impact en caoutchouc (3 mm) avec échelle. (C) Le dispositif stéréotaxique avec une feuille d’étain tendue sur le cadre stéréotaxique et le solénoïde de l’impacteur avec l’extrémité de l’impact positionnée au-dessus de la feuille. (D) Chambre de récupération posée sur le coussin chauffant. (E) Le contrôleur d’impact avec deux interrupteurs de commande, mis en évidence comme dans l’organigramme (case rouge = étendre/rétracter/éteindre ; boîte violette = bascule d’impact). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
3. Suivi post-traumatique
REMARQUE : Les étapes suivantes peuvent être enregistrées sur vidéo pour une analyse hors ligne, ce qui permet à l’expérimentateur d’effectuer CHILD sur plusieurs animaux à la suite. Néanmoins, des évaluations régulières et répétées du bien-être des animaux doivent être effectuées.
- Notez la durée de l’apnée, le cas échéant (immédiatement après l’impact), et s’il y a eu une rotation de la tête pendant l’impact.
- Positionnez la souris sur son flanc droit dans une cage de récupération.
- Notez le temps de redressement de la souris (cabré sur 4 pattes) et le temps de reprise d’un comportement exploratoire. En règle générale, les souris simulées se réveillent dans les 3 à 4 minutes et reprennent un comportement exploratoire 3 à 4 minutes plus tard (Figure 3). Les souris ENFANT se réveillent dans les 7 à 12 minutes suivant l’impact (Figure 3A) et reprennent l’exploration dans les 12 à 18 minutes suivant l’impact (Figure 3B), selon le sexe et la gravité de l’impact (Figure 3A,B).
REMARQUE : Si l’animal touché ne reprend pas son comportement exploratoire dans les 30 minutes, l’animal est exclu.
- Une fois complètement rétablis, retournez les animaux dans leur cage d’origine. À ce stade, le comportement des souris fictives et des souris CHILD (gravité G1 ou G2) devrait être exactement similaire, et les groupes d’animaux ne devraient pas être distinguables au sein de la portée.
REMARQUE : Les animaux peuvent être maintenus jusqu’à 18 mois après la blessure14 dans les conditions indiquées au début des méthodes. Les évaluations des résultats comportementaux peuvent être effectuées à l’aide d’une batterie de tests en association avec des mesures IRM, l’imagerie miniscope, l’histologie et l’immunohistochimie12. L’immunohistochimie pour GFAP et NeuN peut être utilisée à des moments précoces pour valider le modèle et la présence de modifications tissulaires.
4. Immunohistochimie
REMARQUE : Un jour après la blessure, les animaux des groupes G2 et placebo (n = 4 souris pour G2 et n = 4 pour le placebo) ont été anesthésiés et perfusés par voie transcardiale avec du paraformaldéhyde (PFA) à 4 % préparé dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) à 0,1 M, pH 7,4 à 4 °C. Les cerveaux ont été extraits10 du crâne et immergés dans la même solution de PFA pendant la nuit, puis transférés dans du PBS avec de l’azoture de sodium (0,1 %) avant d’être coupés. Des coupes coronales ont ensuite été préparées à 50 μm d’épaisseur à l’aide d’un vibratome. Pour un stockage prolongé, les sections ont été placées dans un milieu cryoprotecteur (30 % d’éthylène glycol et 20 % de glycérol dans du PBS) à -20 °C jusqu’à l’utilisation. Pour caractériser l’impact de la commotion cérébrale sur la gliose cérébrale et la perte neuronale, une immunohistochimie ciblant la GFAP et la NeuN a été réalisée comme décrit ci-dessous.
- Lavez les sections de cerveau 4 fois pendant 10 min dans PBS.
- Transvaser les sections dans une solution bloquante (1 % BSA, 0,3 % Triton X-100 dans PBS) pendant 10 min à température ambiante (RT).
- Incuber des sections pendant la nuit à 4 °C avec les anticorps primaires suivants dilués dans une solution bloquante : anti-GFAP de poulet (1:3000) et anti-NeuN de lapin (1:500).
- Lavez les tranches 4 fois pendant 10 min dans du PBS sous agitation.
- Ensuite, transférez les sections dans une solution bloquante contenant les anticorps fluorescents secondaires dilués 1:1000 pendant 1 h à RT, Alexa-Fluor-488-nm chèvre anti-lapin, et Alexa-Fluor-568-nm chèvre anti-poulet.
- Lavez ensuite les sections 4 fois pendant 10 min dans du PBS sous agitation.
- Montez les sections sur les glissières à l’aide d’un support de montage et ajoutez une lamelle. Maintenez les lames à 4 °C jusqu’à l’acquisition de l’image.
- Acquérir l’immunofluorescence à l’aide d’un microscope à épifluorescence et d’un logiciel de gestion de microfréquences. Utilisez un plugin d’assemblage avec un objectif 10x pour obtenir des images en mosaïque des hémisphères ipsilatéraux et controlatéraux.
REMARQUE : La coloration du témoin négatif où l’anticorps primaire ou l’anticorps secondaire a été omis n’a montré aucun marquage détectable. Pour une analyse d’image plus détaillée, le logiciel Fiji15 peut être utilisé pour quantifier les paramètres d’immunocoloration dans diverses régions d’intérêt16.