פגיעה מוחית טראומטית (TBI) קשורה בדרך כלל עם פגיעה בזיכרון. כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת זיכרון עבודה מרחבי לאחר TBI באמצעות משימה מטרית. מבחן מטרי הוא כלי שימושי לחקר ליקויים בזיכרון העבודה המרחבי לאחר TBI.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פגיעה מוחית טראומטית (TBI) קשורה בדרך כלל עם פגיעה בזיכרון. כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת זיכרון עבודה מרחבי לאחר TBI באמצעות משימה מטרית. מבחן מטרי הוא כלי שימושי לחקר ליקויים בזיכרון העבודה המרחבי לאחר TBI.
ליקויים בזיכרון חושי, לטווח קצר ולטווח ארוך הם תופעות לוואי נפוצות לאחר פגיעה מוחית טראומטית (TBI). בשל המגבלות האתיות של מחקרים בבני אדם, מודלים מן החי מספקים חלופות מתאימות לבדיקת שיטות הטיפול, ולחקר המנגנונים והסיבוכים הקשורים למצב. מודלים של מכרסמים ניסיוניים היו בשימוש הנפוץ ביותר מבחינה היסטורית בשל הנגישות שלהם, עלות נמוכה, רבייה וגישות מאומתות. מבחן מטרי, הבוחן את היכולת להיזכר במיקום של שני אובייקטים במרחקים וזוויות שונות זה מזה, הוא טכניקה לחקר ליקויים בזיכרון העבודה המרחבי (SWM) לאחר TBI. היתרונות המשמעותיים של משימות מטריות כוללים אפשרות של התבוננות דינמית, עלות נמוכה, רבייה, קלות יישום יחסית וסביבת לחץ נמוכה. כאן, אנו מציגים פרוטוקול בדיקה מטרי למדידת ליקוי של SWM בחולדות מבוגרות לאחר TBI. בדיקה זו מספקת דרך ריאלית להעריך פיזיולוגיה ופתופיזיולוגיה של תפקוד המוח בצורה יעילה יותר.
השכיחות של ליקויים נוירולוגיים כגון קשב, תפקוד מבצעי, ליקויי זיכרון מסוימים לאחר פגיעה מוחית טראומטית מתונה (TBI) היא יותר מ 50 אחוז1,2,3,4,5,6,7,8. TBI יכול להוביל לליקויים חמורים בזיכרון עבודה מרחבי לטווח קצר, ארוך טווח ועבודה9. ליקויי זיכרון אלה נצפו במודלים מכרסמים של TBI. מודלים מכרסמים אפשרו פיתוח של טכניקות לבדיקת זיכרון, המאפשר בדיקות עמוקות יותר לתוך ההשפעה של TBI על עיבוד זיכרון במערכות זיכרון עצבי.
שתי בדיקות, הקשורות לעיבוד מידע מרחבי טופולוגי ומדדי בהתאמה, מסייעות במדידת זיכרון עבודה מרחבי (SWM). הבדיקה הטופולוגית תלויה בשינוי גודל המרחב הסביבתי או מרחבי חיבור או מארז קשורים סביב אובייקט, בעוד המבחן המדדי מעריך שינויים בזוויות או במרחק בין אובייקטים10,11. גודריץ'-הונסאקר ואח' התאימו תחילה את הבדיקה הטופולוגית האנושית לחולדות10 ויישמו את המשימה המטרית לניתוק התפקידים של קליפת המוח הקודקודית (PC) וההיפוקמפוס האל-קולי בעיבוד מידע מרחבי11. באופן דומה, גורקוף ועמיתיו העריכו משימות זיכרון מטרי, טופולוגי וטמפורלי לאחר פגיעה בהקשה לרוחב נוזל9. יש קשר בין נזק לאזורים מסוימים במוח לבין פגיעה בזיכרון מטרי או טופולוגי. הוצע כי ליקוי זיכרון מטרי קשור נגעים בgyrus gyrus gyrus דו צדדית ו cornu ammonis (CA) תת אזור CA3 של ההיפוקמפוס, וכי פגיעה בזיכרון הטופולוגי קשור נגעים קליפת המוח הקודקודית הדו צדדית10,12.
מטרת פרוטוקול זה היא להעריך גירעון זיכרון מרחבי באוכלוסיית חולדה באמצעות משימה מטרית. שיטה זו מהווה חלופה מתאימה לחקור מנגנונים של SWM לאחר פגיעה מוחית, ויתרונותיה כוללים את קלות היישום היחסית, רגישות גבוהה, עלות נמוכה של רבייה, אפשרות לתצפית דינמית וסביבת לחץ נמוכה. בהשוואה למשימות התנהגותיות אחרות כגון מבוך בארנס13,14, מוריס משימת ניווט במים15,16,17, או משימות מבוך מרחבי18,19, מבחן מטרי זה הוא פחות מסובך. בשל קלות היישום, המבחן המדדי דורש תקופת הכשרה קצרה ופחות מלחיצה ומתקיימת על פני יומייםבלבד 9: יום אחד להרגלה ויום אחד למשימה. יתר על כן, הבדיקה המוצעת שלנו קלה יותר לביצוע מאשר מבחני לחץ נמוכים אחרים, כגון משימת זיהוי האובייקטים החדשים (NOR), ואינה דורשת יום נוסף של הרגלה20.
מאמר זה מספק מודל פשוט להערכת SWM לאחר פגיעה מוחית. הערכה זו של לאחר TBI SWM עשויה לסייע בחקירה מקיפה יותר של הפתופיזיולוגיה שלה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הניסויים בוצעו בעקבות המלצות הצהרות הלסינקי וטוקיו וההנחיות לשימוש בבעלי חיים ניסיוניים של הקהילה האירופית. הניסויים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים באוניברסיטת בן-גוריון בנגב. ציר זמן של פרוטוקול מאויר באיור 1.
1. הליכים כירורגיים וכלי הקשה נוזליים TBI
2. הערכת ציון חומרה נוירולוגית (NSS)
הערה: הערכת הגירעון הנוירולוגי בוצעה ודורגה באמצעות NSS, כפי שתואר בעבר23,24. הציון המרבי של שינוי בתפקוד המוטורי ובהתנהגות הוא 24 נקודות. ציון 0 מצביע על מצב נוירולוגי שלם ו -24 מצביע על תפקוד נוירולוגי חמור, כפי שתואר בעבר24.
3. הכנה למשימה המטרית
4. ביצוע המשימה המטרית
הערה: ביצוע המשימה המטרית מורכב משתי תקופות: 1) תקופת מבחן (15 דקות) ו- 2) (5 דקות).
5. ניתוח נתונים
הערה: ניתוח נתונים מבוצע על ידי תוכנת מעקב וידאו שתוכננה במיוחד למחקרי התנהגות בעלי חיים המתעדים באופן אוטומטי פעילות ותנועה של בעלי חיים (ראה טבלת חומרים). תוכנה זו הופכת מגוון משתנים התנהגותיים לאוטומטיים, כולל ניידות, פעילות והתנהגות חקרנית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
משמעות ההשוואות בין הקבוצות נקבעה באמצעות מבחן מאן-ויטני. המשמעות הסטטיסטית של התוצאות נשקלה ב- P < 0.05, בעוד רלוונטיות גבוהה סטטיסטית נמדדה ב- P < 0.01.
התוצאות לא הראו הבדלים ב- NSS בין כל הקבוצות לפני ההתערבות ו -28 ימים לאחר TBI. כל קבוצה כללה 12 חולדות או 12 גברים. ציוני NSS שהתקבלו 48 שעות לאחר TBI מוצגים בטבלה 1. חולדות מקבוצת TBI שהראו גירעון נוירולוגי משמעותי ביום ה-28 לאחר הפציעה הוחרגו מהניסוי. הנתונים נמדדים כספירות ומוצגים כטווח חציוני ±.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
על ידי מיקוד ספציפי של תהליך המידע המרחבי המדדי, בדיקה מטרית זו מספקת כלי הכרחי להבנת מחסור בזיכרון לאחר TBI. הפרוטוקול המוצג במאמר זה הוא שינוי של משימות התנהגותיות שתוארו בעבר11. משימה מטרית אחת שתוארה בעבר השתמשה בשתי פרדיגמות שונות, שכל אחת מהן כללה שלושה מפגשי הרגלה ומפגש בדיקה אחד. הפרדיגמה הראשונה כללה קירוב בין האובייקטים המוכרים לאחר ההרגלה והפרדיגמה השנייה הרחיקה את האובייקטים11.
בהשוואה למבוך בארנס, המבוצע על פני חמישה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
אנו מודים לפרופסור אולנה סברינובסקיה; M.Sc מרינה קושריאבה; M.Sc טקסים קריבונוסוב; דרינה יעקובמנקו M.Sc; יבגניה גונצ'ריק M.Sc; ואולהה שפובל, דוקטורנטית במחלקה לפיזיולוגיה, הפקולטה לביולוגיה, אקולוגיה ורפואה, אוניברסיטת אולס הונצ'ר דניפרו, דניפרו, אוקראינה על תרומתם התומכת והשימושית. הנתונים הושגו כחלק מ עבודת הדוקטורט של דמיטרי פרנק.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| כלורהקסידין 2% בתמיסת אלכוהול 70% | SIGMA - ALDRICH | 500 סמ"ק | לאנטיספסיס כללי של העור בתחום הניתוח |
| Bupivacaine 0.1 | |||
| 4 לוחות בעוביים שונים (1.5 ס"מ, 2.5 ס"מ, 5 ס"מ ו-8.5 ס"מ) | זאת כדי להעריך פגם | ||
| 4-0 תפר ניילון | 4-00 | ||
| בקבוקי | טכניפלסט | ACBT0262SU | בקבוקי 150 מ"ל מלאים ב-100 מ"ל מים ו-100 מ"ל 1% (w/v) תמיסת סוכרוז |
| בקבוקים (ארבעה) למשימות | לחפצים השתמשו בשני בקבוקים קטנים, הראשון עגול (13.5 ס"מ גובה) והשני (גובה 20 ס"מ) ושני בקבוקים גדולים, הראשון 9X6 ס"מ (גובה 21 ס"מ) והשני 7X7 ס"מ (גובה 21 ס"מ). | ||
| מקדחת מסור יהלום בקוטר | ערכת מסור זכוכית | אופציונלית. | |
| משקל שקילה דיגיטלי | SIGMA - ALDRICH | 4,000 | |
| מספריים מנתחים | SIGMA - ALDRICH | Z265969 | |
| אתנול 99.9 | בית מרקחת | 5%-10% פתרון המשמש לניקוי ציוד והסרת ריחות | |
| EthoVision XT (תוכנת וידאו) | Noldus, Wageningen, הולנד | נוזלי אופציונלי | |
| המיוצר בהתאמה אישית בסדנת | לא מומלץ מותג ספציפי. | ||
| ספוגי גזה | פישר | 22-362-178 | |
| כפפות (כפפות מעבדה דקות) | אופציונלי. | ||
| תנור חימום עם מדחום | Heatingpad-1 | דגם: HEATINGPAD-1/2 | לא מומלץ מותג ספציפי. |
| Horizon-XL | Mennen Medical Ltd | ||
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | NDC 66794-017 | נוזל הרדמה לשאיפה |
| Office 365 ProPlus | Microsoft-Microsoft | Office | |
| Excel Olympus BX 40 מיקרוסקופ | אולימפוס | ||
| הפעלה מלקחיים | SIGMA - ALDRICH | ||
| הפעלה מספריים | SIGMA - ALDRICH | ||
| PC מחשב להקלטת USV וניתוחי נתונים | Intel | Intel® core i5-6500 CPU @ 3.2GHz, 16 GB RAM, מערכת הפעלה 64 סיביות | |
| קופסאות פרספקס המקושרות במעבר | שתי קופסאות שקופות 30 ס"מ ופעמים; 20 ס"מ ופעמים; קופסאות פרספקס 20 ס"מ מחוברות על ידי צר 15 ס"מ ופעמים; 15 ס"מ ופעמים; 60 ס"מ מעבר | ||
| פורינה צ'או | פורינה פורינה | 5001 | צ'או מעבדה למכרסמים הניתן לחולדות, עכברים ואוגרים הוא תזונה במחזור חיים ששימשה במחקר ביו-רפואי במשך למעלה מ-5 |
| כלובי חולדות (כלוב בית חולדות או מתחם אחר) | Techniplast | 2000P | לא מומלץ מותג ספציפי |
| להבי אזמל 11 | SIGMA - ALDRICH | S2771 | |
| SPSS | SPSS Inc., שיקגו, אילינוי, ארה"ב | 20 חבילות | |
| Stereotaxic Instrument | בהתאמה אישית בסדנה | לא מומלץ מותג ספציפי | |
| מרווח של מכשיר תזמון | : תזמון להקלטת | אופציונלי. כל טיימר יתאים, אם כי נוח להשתמש בטיימר אינטרוולים אם אתה מדגדג מספר חולדות | |
| מכשיר משימות טופולוגיות ומטריות | תוצרת עצמית באוניברסיטת בן גוריון בנגב | פלטפורמה עגולה לבנה בקוטר 200 ס"מ ועובי 1 ס"מ על השולחן | |
| מצלמת וידאו | Logitech | C920 HD PRO WEBCAM | מצלמת וידאו דיגיטלית להקלטה בחדות גבוהה של התנהגות חולדות תחת מבחן מבוך פלוס |
| Windows 10 | מיקרוסופט |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.