הניסויים שוחזרו בשני אתרים, אוניברסיטת בורדו (צרפת) ואוניברסיטת קליפורניה ריברסייד (קליפורניה, ארה"ב).
בבורדו, כל הניסויים בוצעו על עכברים זכרים ונקבות P17 C57Bl6J שגודלו במתקן בעלי חיים באוניברסיטה. המגדלים הראשונים התקבלו ממקור מסחרי וגידלו בתנאים סטנדרטיים עם מחזור כהה/אור של 12/12 שעות, טמפרטורה של 21 ° C ± 1 ° C, ולחות של 55% ± 10%, ומזון ומים שסופקו אד ליביטום. הליכי הניסוי הם בהתאם לתקנות הוועדה לטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת בורדו, החוקים הצרפתיים המסדירים שימוש בחיות מעבדה (הרשאה #29324-2021012118549817 v3), הנחיות המועצה האירופית (86/609/EEC) והנחיות ARRIVE. פרוטוקול זה, בהיותו מודל קל של פגיעה מוחית טראומטית, אינו מייצר כאב או מצוקה. ככזה, הוא אינו מחייב טיפול ספציפי בכאב מעבר לטיפול הכאב הרגיל. גמילת הגורים (TBI, Shams) הייתה יעילה ב-P25.
בריברסייד, נקבות E13 בהריון C57Bl6J הושגו באופן מסחרי, וכל הניסויים בוצעו על ההמלטות שהתקבלו הן בגורים זכרים והן בגורים נקבות בגילאי P17. בעלי החיים גודלו עם מחזור אוטומטי של 12/12 שעות חושך / אור וטמפרטורה של 21 מעלות צלזיוס. לסכרים ולגורים הייתה גישה למזון ולמים. כל הליכי הניסוי אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד, ועמדו בחוק רווחת בעלי החיים ובמדיניות שירותי בריאות הציבור. כל הגורים (TBI, Sham) במתקן זה נגמלו ב-P21.
פרטי בעלי החיים, הריאגנטים והציוד ששימשו במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.
1. צעדים מקדימים
- כדי למנוע היפותרמיה, יש לחמם מראש את החדר להשראת הרדמה ואת כלובי ההתאוששות בעזרת רפידות חימום.
- הגדר את המנגנון הסטריאוטקסי כאשר המשפיע מותקן בזווית של 90°.
- ודא שכל החלקים מהודקים ומאובטחים כראוי ושהבוכנה מוברגת היטב למשפיע.
- חותכים גיליון אלומיניום שיתאים למנגנון הסטריאוטקסי (במקרה זה, 18 ס"מ x 30 ס"מ). האלומיניום המשמש כאן הוא באיכות אלומיניום סטנדרטית. עטפו את המסגרת הסטריאוטקסית בנייר כסף כדי ליצור כרית שעליה יונח החיה. אבטחו את המיקום והמתח של נייר הכסף בעזרת סרט מעבדה רגיל על מנת לשמור על משקל החיה.
- הפעל את בקר המשפיע, ובתפקוד חומרת הפציעה, הגדר את מהירות הפגיעה ל- 2 M.S-1 לדרגה 1 (G1) או 3 M.S-1 לדרגה 2 (G2) לפגיעה חמורה יותר (שינוי פרמטר זה ישפיע על חומרת זעזוע המוח).
- משקלו את בעלי החיים. ב-P17, משקל בעלי החיים חייב להיות מעל 5.9 גרם עבור עכברי C57Bl6. בעלי חיים שנופלים תחת משקל זה אינם נכללים.
הערה: עבור מחקרים מסוימים, עכברי CD1 שימשו, ועבור P17, הסף נקבע להיות מעל 6.5 גרם (נתונים אישיים).
2. הליך פגיעה מוחית טראומטית קלה לנוער
- מרדימים את העכבר בחשיפה של 5 דקות לאיזופלורן. הגדר את הרכב הגז לתערובת של 2.5% (במקרה זה, המוביל הוא תערובת אוויר סינתטי עם 21% חמצן) עם קצב זרימה של 1.5 ליטר לדקה.
הערה: משלב זה, כל הפעולות חייבות להיעשות במהירות, מכיוון שבעלי חיים שלא נפגעו יתעוררו תוך 5 דקות.
- מקם את ראש העכבר מתחת למשפיע. יש לפרוס את הגור בכל אורכו. קוטרו של החוד 3 מ"מ והוא מכוסה בגומי כדי למזער את השפעת המתכת על הגולגולת.
- הנמיכו את המשפיע על ידי העברת הידית למצב הרחבה .
- הנמיכו בערך את המשפיען ומקמו את העכבר כך שהמשפיע יהיה רק בין האוזניים. לאחר מכן, החליקו את העכבר כך שקצה הבוכנה יזוז קדימה לקצה בוכנה אחד המקביל לקצה בוכנה אחד, ולקצה בוכנה אחד משמאל לחיה (ראו איור 1).
הערה: חיות דמה ממוקמות מעט רחוק מהבוכנה (אין לפגוע בשום חלק של החיה).
- הנמיכו את המפגע כך שהוא ייגע עם ראש החיה (איור 1, E2).
- הגדר את המשפיע לנסיגה (איור 1E3).
- על מנת לקבוע את חומרת הפציעה, הזיזו את הבוכנה 1 מ"מ למטה לדרגה 1 (G1). לדרגת פגיעה חמורה יותר 2 (G2), הזיזו את הבוכנה 3 מ"מ למטה (איור 1E4).
- הגדר את זמן השהייה ל -0.1 שניות ללא קשר לחומרת (שינוי פרמטר זה לא ישפיע על חומרת זעזוע המוח).
- לחץ על פגיעה בידית ימין (איור 1, E5).
- הגדר במהירות את הידית השמאלית למצב כבוי כדי שהמערכת לא תתחמם יתר על המידה. ראו את תרשים הזרימה לקבלת מידע נוסף (איור 2).

איור 1: מיקום קצה המשפיע. (A) קצה המשפיע ממוקם תחילה על קו האמצע בין האוזניים. (B) לאחר מכן מזיזים את הקצה 3 מ"מ קדימה (שווה ערך לקוטר קצה). (C) לבסוף, קצה הבוכנה מועבר 3 מ"מ בצד שמאל של העכבר. (ד,ה) מיקומים אפשריים של קצה המשפיע ביחס לקנה המגנטי. (D) למפגע יש 3 מצבים ביחס לגוף הבוכנה (ניטרלי, נשלף או מורחב/פגיעה) עם טווח של 5 מ"מ ביניהם. (ה) מיקום קצה הפגיעה ביחס למשטח הגולגולת בשלבים השונים של ההליך. (1) מיקום המשפיע בעמדה הניטרלית; (2) הבוכנה מועברת כדי לגעת בעדינות בגולגולת של בעל החיים (שלב 2.5); (3) לאחר מכן מוגדר המשפיע לסגת (שלב 3.6); (4) כל גוף המשפיע מועבר של x מ"מ למטה (שלב 2.7). עבור ציון G1, מהירות פגיעה (y) של 2 m.s-1 עם עומק 1 מ"מ (x) עבור G1 או מהירות פגיעה (y) של 3 m.s-1 עם עומק 3 מ"מ (x) עבור G2. (5) לאחר לחיצה על פגיעת המנוף, קצה המנוף נע x מ"מ מתחת לפני השטח של הגולגולת במהירות y במהלך זמן השהייה עם המעבר חזרה למצב ניטרלי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: תרשים זרימה של צאצא. תרשים זרימה המפרט את השלבים להשראת CHILD בעכברי PND17 המקודדים בצבע כדי לציין שלבים שונים של השראת זעזוע מוח. צילומים של ההתקנה כוללים (A) את כל מערך השראת CHILD (מכשיר ההרדמה אינו גלוי), כולל בקר ההשפעה, המכשיר הסטריאוטקטי עם המפגע והקצה הממוקמים מעל רדיד הפח המתוח, וקופסת השחזור הממוקמת על גבי כרית חימום. (B) קצה פגיעה מגומי (3 מ"מ) עם קשקשים. (C) המכשיר הסטריאוטקטי עם רדיד הבדיל מתוח לרוחב המסגרת הסטריאוטקטית והסולנואיד המשפיע עם קצה הפגיעה ממוקם מעל נייר הכסף. (D) תא התאוששות היושב על כרית החום. (E) בקר ההשפעה עם שני מתגי בקרה, מסומנים כמו בתרשים הזרימה (תיבה אדומה = הארכה/שליפה/כיבוי; תיבה סגולה = מתג השפעה). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
3. מעקב פוסט טראומה
הערה: ניתן להקליט את השלבים הבאים בווידאו לצורך ניתוח לא מקוון, מה שמאפשר לנסיין לבצע CHILD על מספר בעלי חיים ברצף. עם זאת, יש לבצע הערכות קבועות וחוזרות ונשנות של רווחת בעלי החיים.
- שימו לב למשך דום נשימה, אם קיים (מיד לאחר הפגיעה), ואם היה סיבוב ראש במהלך הפגיעה.
- מקם את העכבר על צדו הימני בכלוב התאוששות.
- שים לב לזמן הנכון של העכבר (גידול על 4 רגליים) ואת הזמן של חידוש התנהגות גישוש. בדרך כלל, עכברי דמה מתעוררים תוך 3-4 דקות ומחדשים התנהגות גישושית 3-4 דקות מאוחר יותר (איור 3). עכברים ילדים מתעוררים תוך 7-12 דקות לאחר הפגיעה (איור 3A) וחוזרים לחקור תוך 12-18 דקות לאחר הפגיעה (איור 3B), בהתאם למין ולחומרת ההשפעה (איור 3A,B).
הערה: אם בעל החיים המושפע אינו מחדש את התנהגות הגישוש שלו תוך 30 דקות, בעל החיים אינו נכלל.
- לאחר החלמה מלאה, החזירו את בעלי החיים לכלוב הביתי שלהם. בשלב זה, ההתנהגות של עכברי דמה ועכברי CHILD (חומרת G1 או G2) צריכה להיות דומה לחלוטין, ואין להבחין בין קבוצות בעלי חיים בתוך ההמלטה.
הערה: ניתן להחזיק את בעלי החיים עד 18 חודשים לאחר הפציעה14 בתנאים שצוינו בתחילת השיטות. ניתן לבצע הערכות תוצאות התנהגותיות באמצעות סוללה של בדיקות בשילוב עם מדידות MRI, הדמיית מיניסקופ, היסטולוגיה ואימונוהיסטוכימיה12. אימונוהיסטוכימיה עבור GFAP ו- NeuN יכולה לשמש בנקודות זמן מוקדמות כדי לאמת את המודל ואת נוכחותם של שינויים ברקמות.
4. אימונוהיסטוכימיה
הערה: יום אחד לאחר הפציעה, בעלי חיים מקבוצות G2 ודמה (n = 4 עכברים עבור G2 ו- n = 4 עבור Sham) הורדמו ועברו ניקוב טרנסקרדילי עם 4% paraformaldehyde (PFA) שהוכן במי מלח חוצצים פוספט (PBS) 0.1 M, pH 7.4 ב 4 ° C. המוחות חולצו10 מהגולגולת והוטבלו באותה תמיסת PFA במשך הלילה, ולאחר מכן הועברו ל-PBS עם נתרן אזיד (0.1%) לפני החיתוך. לאחר מכן הוכנו חתכים קורונליים בעובי של 50 מיקרומטר באמצעות ויברטום. לאחסון ארוך, חלקים הונחו באמצעי הגנה קריו-פרוטקטיבית (30% אתילן גליקול ו-20% גליצרול ב-PBS) בטמפרטורה של -20°C עד לשימוש. כדי לאפיין את ההשפעה של זעזוע המוח על גליוזיס מוחי ואובדן עצבי, בוצעה אימונוהיסטוכימיה המכוונת ל-GFAP ול-NeuN כמתואר להלן.
- שטפו את חלקי המוח 4 פעמים במשך 10 דקות ב-PBS.
- העבר את המקטעים בתמיסת חסימה (1% BSA, 0.3% Triton X-100 ב-PBS) למשך 10 דקות בטמפרטורת החדר (RT).
- יש לדגור על מקטעים למשך הלילה בטמפרטורה של 4°C עם הנוגדנים העיקריים הבאים המדוללים בתמיסת חסימה: עוף נגד GFAP (1:3000) וארנב אנטי-NeuN (1:500).
- שטפו את הפרוסות 4 פעמים במשך 10 דקות ב-PBS תחת תסיסה.
- לאחר מכן, העבר את החלקים בתמיסת חסימה המכילה את הנוגדנים הפלואורסצנטיים המשניים מדוללים 1:1000 למשך שעה אחת ב- RT, Alexa-Fluor-488-nm עז נגד ארנבת, ו- Alexa-Fluor-568-nm עז נגד עוף.
- שטפו את הקטעים 4 פעמים במשך 10 דקות ב- PBS תחת תסיסה.
- הרכיבו את המקטעים על שקופיות באמצעות אמצעי הרכבה והוסיפו החלקת כיסוי. השאר את השקופיות בטמפרטורה של 4°C עד לקבלת התמונה.
- Aquire immunofluorescence באמצעות מיקרוסקופ epifluorescence ותוכנת micromanager. השתמש בתוסף תפירה עם עדשת 10x כדי לקבל תמונות אריחים של המיספרות ipsilateral ו contralateral.
הערה: צביעת בקרה שלילית שבה הושמט הנוגדן הראשוני או הנוגדן המשני לא הראתה תיוג ניתן לזיהוי. לניתוח תמונה מפורט יותר, ניתן להשתמש בתוכנת פיג'י15 כדי לכמת את הפרמטרים של immunostaining באזורים שונים של עניין16.