מתואר נוהל חדש ומפורט להדמיה תפקודית של חולדות ערות וקבועות ראש.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מתואר נוהל חדש ומפורט להדמיה תפקודית של חולדות ערות וקבועות ראש.
חומרי הרדמה, המשמשים בדרך כלל במחקר מדעי פרה-קליני ובסיסי, משפיעים באופן דיכאוני על תפקודי חילוף החומרים, העצבים וכלי הדם במוח ויכולים להשפיע לרעה על התוצאות הנוירופיזיולוגיות. השימוש בבעלי חיים ערים למחקרים הוא יתרון, אך מציב את האתגר הגדול של שמירה על בעלי החיים רגועים ונייחים כדי למזער חפצי תנועה במהלך איסוף הנתונים. הדמיה ערה במכרסמים קטנים יותר (למשל עכברים) נפוצה מאוד, אך נשארת דלה בחולדות מכיוון שהחולדות גדולות יותר, חזקות יותר ויש להן נטייה גדולה יותר להתנגד לריסון תנועה וקיבוע ראש לאורך פרקי הזמן הארוכים הנדרשים להדמיה. מתואר מודל חדש של הדמיה מוחית של חולדות ערות ומקובעות ראש באמצעות קלעים מותאמים אישית שנתפרו ביד, שתלי ראש מודפסים בתלת-ממד, כובעי ראש ומסגרת ראש. התוצאות שהתקבלו לאחר ניסוי יחיד של גירוי שפם יחיד מצביעות על עלייה בעוצמת התגובה התפקודית המעוררת. רכישת התגובה התפקודית המעוררת מחולדות ערות ומקובעות ראש מהירה יותר מזו של חולדות מורדמות, אמינה, ניתנת לשחזור, וניתן להשתמש בה למחקרי אורך חוזרים.
רוב חקירות הדימות המוחי המדעיות הבסיסיות, הפרה-קליניות והתרגומיות נרכשות מבעלי חיים מורדמים 1,2. חומרי הרדמה מקלים על הניסויים אך משפיעים ללא הרף על חילוף החומרים במוח ובגוף, לחץ הדם וקצב הלב3. סוג ההרדמה ומשך ומסלול מתן הנתונים מוסיפים משתנים מבלבלים לפרשנות הנתונים שיכולים לתרום לכשלים בשחזור ובתרגום4. צוואר בקבוק עיקרי של מחקרי דימות מוחי של חולדות ערות וקבועות ראש הוא הדרישה לשמור על החולדה נייחת ורגועה לאורך כל תהליכי ההכנה ורכישת הנתונים. תנועות קטנות מייצרות תוצרי תנועה לא מוצדקים, שיכולים להשפיע לרעה על ניתוח נתונים ופרשנויות.
פותח מודל חדש של דימות מוחי מחולדות ערות ומקובעות ראש באמצעות קלעים מותאמים אישית, שתלי ראש מודפסים בתלת ממד (3D), כובעי ראש ומסגרת ראש המציעה מספר יתרונות לניסויים קלים. שתל הראש התלת-ממדי קל ומכסה חלק קטן מהגולגולת הדרושה לטרנספיקציה. שתלי הראש והכובעים המודפסים בתלת-ממד מתוכננים באמצעות תוכנת תכנון בעזרת מחשב (CAD). הפרוטוקולים של גירוי שפם, איסוף נתונים, ניתוח נתונים ותוצאות מחולדות מורדמות תוארו בפירוט בעבודה קודמת 5,6,7.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הנהלים היו תואמים להנחיות המכון הלאומי לבריאות ואושרו על ידי אוניברסיטת קליפורניה, אירווין טיפול ושימוש בבעלי חיים. במחקר זה נעשה שימוש בשבעה זכרים וחולדה אחת (Sprague-Dawley, משקל: 185-350 גרם). לאחר סיום המחקר, החולדות הוקרבו באמצעות מנת יתר של פחמן דו חמצני.
1. תכנון רכיבים שונים
2. אילוף חולדות ראשוני
3. אימון קלע
4. הכנה טרום ניתוחית
5. ניתוח
6. הדמיה ערה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אותות הדימות האופטי המייצגים מניסוי יחיד של חולדה מורדמת והתגובה המסוכמת (מתוך 40 ניסויים שנאספו) של חולדה ערה מוצגים (איור 4). ניתן לדמיין את עוצמת האות לגירוי שפם יחיד של חולדה ערה בסף גבוה יותר מאשר אצל חולדה מורדמת, ולהראות אות חזק יותר מהחיה הערה. שפם C2 של חולדות מגורה ב-5 הרץ למשך שנייה אחת, והתגובה התפקודית מוצגת כשינוי חלקי בהשוואה לקו הבסיס. האזורים הכהים יותר (מתחת לסף השלילי) הם האזורים העיקריים של הפעילות העצבית, והאזורים הלבנים הבהירים (מעל הסף החיובי) מראים את תגובת הדם המחומצ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השימוש בהדמיית חולדות ערה וקבועה ראש מציע יתרונות רבים מבחינת קלות והתאמה אישית. הקלעים שתוכננו בהתאמה אישית מאפשרים לעטוף את החולדות באמצעות חומר רשת נושם, ומבטלים את הצורך לעטוף בעלי חיים בתאי ריסון סגורים מפלסטיק לפרקי זמן ממושכים10,11. חולדות נשמרות רגועות ונטולות מתח לאורך פרקי הזמן הארוכים של מפגשי הדמיה רצופים באמצעות מינון נמוך מאוד של אצפרומזין מתחת לרמות של הרגעה קלה בחולדות (1.0-2.5 מ"ג/ק"ג)12. כדי לשמור על יציבות החולדה ולחסל ע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
אנו מודים לקלרה ג'ונס, ג'יימס סטירוואלט, לין הואנג, ג'ון הא הצעיר ואמירסוהיל זארה על עזרתם במהלך אימון החולדות והכנת הקלעים. המימון ניתן על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (NIH, מספר מענק: NS119852) וקרן לדוק (מספר מענק: 15CVD02).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חולדות | צ'ארלס | ריבר ספראג דולי | |
| איזופלורן | פיווטל | 21295098 | הרדמה כללית |
| לידוקאין HCl 2% הזרקה | פניקס | L-2000-04 | |
| הרדמה מקומית הזרקת אטרופין סולפט | Vedco | 5098907512 | עזרה בנשימה |
| תמיסת הזרקה של רינגר חלב | Vedco | ||
| הזרקת פלוניקסין | Vedco | 6064408670 | טיפול בכאב |
| הזרקת אנרוזיט (אנרופלוקסצין 2.27%) | VetOne | 501084 | הימנע מזיהום |
| הזרקת PromAce (אצפרומזין מלאט) | Beohringer Ingelheim | 136059 | |
| משחת אנימקס | Dechra מוצרים וטרינריים | 122-75 | מרכיבים פעילים של ניסטטין 1000 יחידות לגרם, ניאומיצין סולפט 2.5 מ"ג לגרם, תיוסטרפטון 2500 יחידות לגרם, וטריאמצינולון אצטוניד 1 מ"ג לגרם |
| משחת עיניים Puralube | Dechra מוצרים וטרינריים | 211-38 | |
| רפידות הכנה PVP פובידון-יוד | Medline | MDS093917 | Betadine גנרי |
| איזופרופיל אלכוהול ספוגיות | BD | 326895 | |
| Vetbond דבק | 3M | 1469SB | |
| Bur (מקדחה), קרביד הפעלה סטנדרטי | SS White Burs | 14829 | #3 bur |
| ברגים, 00-90 x 1/8 ראש שטוח נירוסטה | J.I. Morris | F0090CE125 ברגי עוגן | |
| מערכת סטריאוטקסית | Kopf Instruments | 1430 | |
| שמיכת חימום הומותרמית | מכשיר הרווארד | 50-7220-F | |
| אוקסימטר דופק ומד דופק | קנט סיינטיפיק | מאוססטאט ג'וניור | |
| פטרולאטום | פישר סיינטיפיק | P66-1LB | וזלין גנרי |
| חוט, נחושת חשופה | פישר סיינטיפיק | 15-545-2C | 20 מד |
| Teets אבקת ריפוי קר | פירסון דנטל | C73-0054 | מרכיב פעיל: מתיל מתאקרילט |
| Teets Cold Cure נוזלי | פירסון דנטלי | C73-0078 | מרכיב פעיל: מתיל מתאקרילט |
| סיליקון עובש גומי | חלק על | גוף כפול מהיר | סיליקון פולימר |
| Metricide 28 (Gerbicide) | Metrex | Oct-05 | |
| הודו דיו, שחור | Pelikan | 301051 | |
| מקדחה דנטלית | NSK Dental | Ultimate XL-F | |
| מדפסת תלת מימד | Prusa Research | i3 MK3S + | |
| לתפור על מחברים | סקוטש | 90030 | |
| בד שירות הקרנת חיות מחמד | ג'ואן | 10173334 | חומר רשת |
| בור (מקדחה), קרביד הפעלה סטנדרטי | SS בור לבן | 14829 | # 1 בור |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.