$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
מטרת שיטה זו היא לספק לחוקרים כלי אמין אשר מתרבה בנאמנות את הביומכניקה של טראומה הגולגולת האנושית תוך מתן אפיון האורך של ההשפעות המולקולריות של זעזוע מוח/מתון טראומטי פציעה (mTBIs). שיטה זו משלבת מיקרודיאליזה מוחית עם מודל שחרור משקל המדינה של ויין למסמך, מורדם בקלות חולדות למבוגרים ללא רסן, שינויים חריפה ברמות הנוירוטרנסמיטר מסחטות בעקבות זעזוע מוח. עם זו שיטה מינימלית פולשנית, נוירוטרנסמיטורים כגון גלוטמט, נגבה, taurine, גליצין ו סרין יכול להיות במהירות וברציפות לאחר טראומה, ב vivo, בעוד לא להקריב את החיה.
זעזוע/מצחבי הוא שיבוש פתופסולוגי המשפיע על תפקוד המוח הנגרם על ידי מנגנון כוח חיצוני. זעזוע/mTBI היא הצורה השכיחה ביותר של פגיעה מוחית טראומטית, חשבונאות עבור 70-90% מהמקרים1. רוב ההפרעות הפונקציונליות חריפה בעקבות זעזוע ניתן לייחס לפגיעה במוח העיקרי ומשני2,3: (1) את הפגיעה במוח העיקרי הוא המושרה על ידי האצה מהירה האטה של הראש והגוף אשר נזקים רקמות המוח על ידי דחיסה ואחריו מתיחה והטיה של אקסונים במהלך ההתנגדות4,5,6 ו (2) פגיעה במוח המשני היא תגובה תאית עקיפה לטראומה. זה מתרחש שעות וימים לאחר פגיעת המוח העיקרי וממלא תפקיד חשוב בליקוי מנוע קוגניטיבי הבחין לאורך זמן. רבים מן הסימפטומים ניתן לייחס נוירותמסורת שונה כגון בעבר הפגינו מוגזמת גלוטמט מוגזם לשחרר את הראשון 10 דקות פציעה בעקבות7,8,9. בהינתן הצפיפות הגבוהה של מסופים וקולטנים, ההיפוקמפוס הוא מבנה המוח פגיע במיוחד לתגובה זו מרגש לאחר הפציעה. להיות מעורב בכבדות בתפקוד קוגניטיבי10,11, מחקרים מכרסמים דיווחו כי נזק היפוקמאל הקשורים זעזוע מוח יכול להוביל ליקויים במיזוג פחד ולמידה מרחבית זיכרון12 , 13. המטרה העיקרית של מתודולוגיה זו היתה לעבוד מודל חולדה של זעזוע מוח/מצחבי, באמצעות מדינת ויין סגור משקל ראש הליך שחרור בנאמנות כדי לשכפל את המנגנונים של פגיעת המוח העיקרי, ולשלב מוחין מיקרודיאליזה ללמוד ב vivo, הנוירוטרנסמיטר מסחטות חריפה שינויים בשל פגיעה מוחית משנית בעקבות זעזוע מוח. ריכוזים של גלוטמט מסחטות ו-נגבה נמדדו בהיפוקמפוס לפעול כתוצאות מייצגות של השיטה שלנו.
מחקרים קודמים מכרסם יש משולבים מיקרודיאליזה ומודלים אחרים של פציעה, כגון ירידה במשקל הגולגולת משקל ההשפעה הקורטיקלית מבוקרת, כדי להדגים את השינויים אקוטי ברמות הנוירוטרנסמיטור לחילוץ בעקבות פציעה של חומרת שונות . מעלות14,15,16,17 עם זאת, בנוסף לדרגות גבוהות של השתנות, הערך הטרנסלtional של מודלים כמו ירידה במשקל הגולגולת הפתוחה השפעה קליפת המוח מבוקרת הוא הושפע מהעדר הטבועה של תוקף אקולוגי בשל 2 גורמים: (1) מודלים אלה לגרום לפציעות הרבה חמורים יותר מזעזוע המוח הקשור לספורט, שסבלו בבני אדם, מעורבים בטעינה ישירה של מוחי (2) מודלים אלה מחייבים ניתוח גולגולת או פתיחת גולגולת, ראשו של המכרסמים מרוסן לחלוטין במסגרת סטריאוטקאית, ומסכל את המהירות ה האצה והאטה של הראש והגוף, ובכך לשחזר את הביומכניקה של זעזוע מוח.
Microdialysis היא שיטה מינימלית פולשנית אשר מציעה את היתרון הברור של דגימות נוירוטרנסמיטורים כגון גלוטמט, נגבה, taurine, גליצין ו סרין, ב vivo וברציפות לאחר טראומה, בעוד לא להקריב את החיה. בנוסף ליתרונות המוצעים על ידי מיקרודיאליזה, האוניברסיטה הממלכתית של וויין פיתחה מודל סגור גולגולת משקל (בניגוד לגולגולת פתוח מדגמים אחרים), אשר מאפשר את האינדוקציה של mTBI על מכרסם קל ומלא מעצורים, ובכך מאפשר האצה והאטה מהירים של הראש והפלג הגוף העליון18. כפי שהוזכר קודם לכן, האצת והאטה של הראש והגוף הוא תכונה ביומכנית ליבה של הקשורות לספורט הקשורים הזעזוע לראות בבני אדם כי הדגמים הקודמים מכרסמים mTBI לא היתה כתובת. ההליך ירידה במשקל יכול להיעשות מהר מאוד ואינו דורש שום ניתוח קודם או חתך הקרקפת. בעקבות אינדוקציה של זעזוע מוח, מכרסמים לשחזר את רפלקס הצתה כמעט באופן ספונטני לא חווים שיתוק, התקפים או מצוקה נשימתית לאחר השפעה אחת. דימום תוך-גולגולתי ושברים בגולגולת הם נדירים, ורק חסרים קטנים בתיאום מוטורי דווחו במכרסמים. מודל זה עכברוש הוא קל לשימוש, זולה ומקלה על כימות של נוירוטרנסמיטורים שפורסמו בשלב אקוטי לאחר זעזוע מוח מבלי להסיר את הגשוש מיקרודיאליזה במהלך הפגיעה.
המודל העכברוש שלנו המשלב מיקרודיאליזה וזעזוע מוח מתאים לחוקרים המבקשים לאפיין את longitudinally ההשפעות המולקולריות של זעזוע מוח וניתן להשתמש בהן במגוון רחב של מחקרים תרפויטיים. אכן, למרות מספר שנים של מחקר וצורך מכריע, אין תרופה כדי למנוע את ההשפעות ארוכת טווח של זעזוע מוח עבר את שלב הניסוי הקליני19. אחת הסיבות הפוטנציאליות לכשלים אלה יכולה להיות השימוש במודלים של בעלי חיים שאינם מתרבים בנאמנות את הכוחות הביומכתיים הטראומטיים של זעזוע מוח כמנוסה על ידי בני אדם. השיטה המוצגת כאן עונה על ההגדרה של זעזוע מוח אנושי המציין כי הפגיעה במוח העיקרי נגרמת על ידי השפעה קהה, כמו גם האצה מהירה והאטה של הראש והפלג הגוף העליון2,3.
יתר על כן, המודל המשולב שלנו מתאים לחוקרים ללמוד את ההשפעות של פגיעה מוחית טראומטית קלה ונשנית (rmTBI) מאז אחד המאפיינים העיקריים שלה המגדיר אותו מלבד מודלים בעלי חיים אחרים של זעזוע מוח הוא שזה מאפשר לגרום . פציעות חוזרות ונשנות לאותו תיק18 בבני אדם, rmtbi קשורה לתסמינים חמורים יותר פוסט טראומטית, זמני התאוששות ארוכים, מנוע מחמירות וליקויים קוגניטיביים שנוטים להתפשט במשך הזמן20,21. דגמי בעלי חיים רלוונטיים אחרים גם אפשרו להבין טוב יותר את הפתופסיולוגיה פוסט טראומטית של rmtbi22,23,24,25,26,27 . פגיעות המוח המוגבר הפגינו מכרסמים לאחר מינימום של 5 mTBI במרווחי זמן 24 h. דלקת נוירובי מגדילה את מספר הניסיון של mTBI וסמנים של ניוון נוירואני מופיעים28. Mtbi חוזרות היה למנוע את המעבר של מיקרוגלייה ממצב proinflammatory למצב רגיל של התאוששות, וכתוצאה מכך פעילות ממושכת ורעילה הפעלה של מנגנונים ניווניות 29. עם המודל שלנו, חולדות יכול להיות חשוף 1 השפעה ליום במשך השבוע 1 עבור סך של 5 חשיפות. בהינתן הפשטות של המודל החי הזה, זה יכול להקל על האפיון של ההשפעות המצטברות של שחרור הנוירוטרנסמיטר חריפה הבחנה הנובעים מיד לאחר mTBI.
מודל זה מאפשר גם בעלי חיים להיות חשופים בקלות 2 השפעות ליום, מה שמאפשר ללמוד אפילו יותר מצבים חמורים כגון כאשר ספורטאי מקבל השפעה טראומטית נוספת בתוך זמן קצר מן המכה הראשונה30. כפי שמתואר במחקר הקודם31, העיתוי של מכה שנייה לראש יכול להשפיע באופן דרמטי על כלי דם ונזק סיבי. ככל שהמכה השניה מתקרבת למכה הראשונה, כך ההשלכות מזיקות יותר. מודל זה מתאים לחקירת כיצד זה מצב מסוים משפיע על שחרור מוליך עצבי החילוץ.
בשיטה זו, ההיפוקמפוס שימש אזור הריבית בשל הרלוונטיות שלה במחקר זעזוע מוח אבל דגימות microdialysis ניתן לאסוף מאזורים אחרים של עניין, כמו גם. עם זאת, כל אזור מוח אחר צריך להיחשב בגלל המרחב שנותר באתר ההשפעה של צינורית המדריך, כולל מלט שיניים המקיפים אותו, יכול לקחת כמות ניכרת של מקום על ראשו של החולדה. בנוסף לכך, הפרמטרים המיקרודיאליזה שהוצגו בשיטה זו כגון המשקל המולקולרי של הממברנה לגזור ואורך פעיל, את מרווחי זמן דגימה ואת קצב הזרימה ניתן לכוונן על פי סוג של מולקולה למדו. אוסף יעיל של ציטוקינים פרו דלקתיים מעורב זעזוע, למשל, ידרוש קרום עם גודל הנקבוביות הרבה יותר גדול.