מאמר שיטה

הערכת השפעת הדיקור החשמלי על זרימת הדם המוחי בעכברי APP/PS1 באמצעות טכניקת Laser Speckle

DOI:

10.3791/69915

⸱

13 בפברואר 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Acupuncture, Moxibustion and Tuina, Beijing University of Chinese Medicine, 2Guang’anmen Hospital, China Academy of Chinese Medical Sciences

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כאן, אנו מציגים פרוטוקול המתמקד בדימות ניגוד בלייזר עם נקודות למדידת זרימת הדם המוחי, בשילוב עם מבוך המים של מוריס, להערכת השפעות הדיקור האלקטרוקופנקטורי בעכברי APP/PS1 (מודל AD), דבר בעל ערך למחקר כלי דם מוחי של AD.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחלת אלצהיימר (AD) מאופיינת בירידה קוגניטיבית מתקדמת ותפקוד לקוי של כלי דם מוחיים, כולל ירידה בזרימת הדם המוחי (CBF) ופגיעה ביחידות הנוירו-וסקולריות. אלקטרואקפונקטורה (EA) הראתה פוטנציאל לשיפור תפקודים נוירולוגיים, ייתכן שהמנגנון שלה קשור לוויסות CBF. הדמיית כתמים בלייזר היא שיטה רחבת טווח להערכה בזמן אמת של CBF ויכולה להעריך בדיוק שינויים בהשפעת דם מוחית. בניסוי זה צפינו בהשפעות הדיקור האלקטרוקופנקטורי על CBF ועל יכולת קוגניטיבית בעכברי מודל AD (עכברים טרנסגניים APP/PS1). הזרמת דם לעורק המוחי האמצעי ולכלי הדם שלו, נצפתה בעכברים באמצעות הדמיית כתמים בלייזר. הפונקציה הקוגניטיבית המרחבית של עכברים הוערכה באמצעות מבוך המים מוריס. התוצאות הראו כי EA יכול לשפר את התפקוד הקוגניטיבי של עכברי APP/PS1, והשהיית הבריחה ירדה משמעותית במבחן מבוך המים של מוריס (P<0.05). יתרה מזאת, הדגמת ניגודיות בלייזר עם נקודות (LSCI) אישרה היפופרפוזיה מוחית משמעותית בעכברי מודל של AD לעומת קבוצת ביקורת מסוג פרא (P < 0.05), וחשוב לציין כי טיפול EA גרם לעלייה מובהקת סטטיסטית ב-CBF (P < 0.05), מה שהפך את ההיפופרפוזיה המוחית בעכברי AD. הדמיית נקודה בלייזר היא טכניקת ויזואליזציה להערכת שיפורים בכלי דם מוחיים הנגרמות על ידי EA. ממצאים אלו תומכים ב-EA כטיפול חיצוני אפשרי ל-AD על ידי מיקוד בתפקוד לקוי במוח.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחלת אלצהיימר (AD) היא הפרעה ניוונית נוירודגנרטיבית מתקדמת המאופיינת בפגיעה קוגניטיבית מתקדמת וירידה בזיכרון. הוא מעבד את התכונות הפתולוגיות של הצטברות פלאקים חוץ-תאיים של בטא-אמילואידים (Aβ), סבך נוירופיברילרי תוך-תאי (NFTs), ואובדן נוירונים1. בעוד שתכונות קלאסיות אלו היו מוקד המחקר הטיפולי, עדויות הולכות וגדלות מדגישות את התפקיד הקריטי של ירידה בזרימת הדם המוחי (CBF) בפתוגנזה ובהתקדמות מחלתAD 2. הפחתת CBF מתרחשת בשלב המוקדם של הופעת הפרעת אליימר וקשורה לחומרת הפרעה קוגניטיבית3. לכן, אסטרטגיית הטיפול לשיפור הנזק לכלי דם מוחיים היא דרך יעילה להקל על תסמיני הפריהיימר ולשפר את מהלך המחלה.

אלקטרואקפונקטורה (EA), טכניקה מודרנית המשלבת דיקור מסורתי עם גירוי חשמלי, הראתה פוטנציאל לשיפור התפקוד הקוגניטיבי ב-AD. מחקרים מצביעים על כך ש-EA עשוי להפעיל את השפעותיו המועילות באמצעות מנגנונים שונים, כגון הפחתת הצטברות Aβ, הפחתת דלקת עצבית וקידום פלסטיות סינפטית4. ראוי לציין כי ישנה השערה גוברת שההשפעות הנוירופרוטקטיביות של EA עשויות להיות קשורות קשר הדוק ליכולתו לווסת את CBF5. עם זאת, ראיות ישירות בזמן אמת המראות את השפעת EA על ההמודינמיקה המוחית במודלים של AD נותרות מוגבלות. היעדר ראיות כאלה מונע הבנה מקיפה של האופן שבו EA משפר את תפקוד המוח.

התקדמות טכנולוגית בהדמיה אופטית סיפקה כלים רבי עוצמה לחקר המודינמיקה מוחית. כשיטה אופטית מהירה ורחבת השדה, LSCI מספקת רזולוציה מרחבית-זמנית גבוהה להצגת מפות זרימת דם משולבות בנפחרקמתי 6, ומאפשרת ניטור בזמן אמת של דינמיקת הפרפוזיה המושרה על ידי אלקטרואקפונקטורה (אלקטרואקפונקט). בעוד שחשיפת הגולגולת נדרשת לגישה אופטימלית לאופטיה, LSCI מונע חדירה פולשנית לרקמות. LSCI הוצג בשנות ה-90 והוא מיושם באופן נרחב במדעי המוח בעשורים האחרונים. כמו כל טכניקת הדמיה, ל-LSCI יש מגבלות מובנות: עומק החדירה האופטי שלו מוגבל, ומעדיף כלי דם קורטיקליים שטחיים אך מגביל גישה לאזורים עמוקים במוח (כגון היפוקמפוס, גנגליונים בסיסיים), והוא מכמת את זרימת הדם היחסית (יחידות פרפוזיה) במקום ערכי CBF מוחלטים, עם דיוק מושפע בעדינות ממורפולוגיית כלי דם ופיזור אופטי ברקמה 8,9. עם זאת, מגבלות אלו אינן פוגעות בתועלתו של LSCI אלא מגדירות את יישומה המיוחד בהערכה בזמן אמת של זרימת דם קורטיקלית שטחית. למחקר שלנו המתמקד בשינויים בפרפוזיה קורטיקלית הנגרמת על ידי EA, LSCI מספק נתונים אמינים וניתנים לפעולה. בפרט, הקמנו פרוטוקול LSCI סטנדרטי עם הגדרת תשואה ממוקדת ופרמטרים אופטימליים לכימות CBF בעכברי APP/PS1, בשילוב עם מבחני Morris Water Maze לקישור שיפורים מוחיים עם תוצאות קוגניטיביות.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה אושר על ידי ועדת האתיקה לבעלי חיים של אוניברסיטת הרפואה הסינית בבייג'ינג (BUCM20250708-005), והוא היה בהתאם לכל ההנחיות לטיפול ושימוש בבעלי חיים במעבדה של סין.

1. הכנה

  1. בניסוי זה שימשו שנים-עשר עכברים זכרים בני 6 חודשים מסוג APP/PS1 ושישה עכברים זכרים בני 6 חודשים מסוג C57bl/6.
  2. כל העכברים שוחזקו במרכז הניסויים בבעלי חיים של אוניברסיטת הרפואה הסינית בבייג'ינג, עם שלושה עכברים בכל כלוב. הייתה להם גישה חופשית למי שתייה סטריליים ולתזונה סטנדרטית של פלט.
  3. סביבת המגורים נשמרה במחזור אור/חושך של 12 שעות, כאשר טמפרטורת הסביבה נשלטת על 23 ± 2 מעלות צלזיוס.

2. קיבוץ בעלי חיים והתערבויות

  1. הקצו באקראי שנים-עשר עכברים זכרים בני 6 חודשים מסוג APP/PS1 (משקל 27.88 גרם ± 0.48 גרם) לשתי קבוצות ניסוי (n = 6/קבוצה): קבוצת מודל מחלת אלצהיימר (AD) וקבוצת הטיפול באלקטרואקפונקטורה (EA).
  2. השתמשו בשישה עכברים זכרים בני 6 חודשים מסוג C57BL/6 (משקל 29.90 גרם ± 0.81 גרם) כקבוצת סוג הבר (WT).
  3. בקבוצות הביקורת של WT ומודל AD, יש לרסן בעדינות את העכברים במגבלות העכברים המאווררים היטב וללא התערבויות ניסיוניות.
  4. בקבוצת הטיפול ב-EA, יש לרסן בעדינות את העכברים באותו מגן עכברים ששימש בקבוצת בקרת WT ו-AD, מה שמגביל תנועה מופרזת תוך שמירה על נשימה לא מופרעת. בתנאי ריסון סטנדרטיים זה, יש להכניס את מחטי הדיקור החד-פעמיות (0.25 מ"מ × 13 מ"מ) לנקודות הדקור של בייחוי (GV20) וינטאנג (GV29) (איור 1A) בראש, מכוונות לכיוון אזור האף, עם עומק עקבי של 2-3 מ"מ. חבר את הטרמינלים החיוביים והשליליים של מכשיר EA לשתי נקודות הדיקור הללו, בהתאמה, ומספק גירוי למשך 15 דקות (איור 1B). הגדר את פרמטרי הגירוי כתבנית גל צפופה בפיזור, בעוצמה של 0.1 mA ותדר של 2 הרץ.
  5. העבירו את ההתערבויות לכל קבוצה פעם ב-48 שעות, כאשר כל מפגש נמשך 15 דקות, למשך סך של 30 יום.
    הערה: יש לבצע הליכי בחירת נקודות דיקור, לוקליזציה ודקירה בהתאם ל-T/CAAM 0002-2020: שמות ומיקומים של נקודות דיקור נפוצות לבעלי חיים במעבדה חלק 3: עכברים10, תקן שהונפק על ידי האגודה הסינית לדיקור וסיני ב-15 במאי 2020.

3. מבחן MWM

הערה: 24 שעות לאחר תקופת ההתערבות בת 30 הימים, כל העכברים משלוש קבוצות הניסוי עברו את מבחן מבוך המים של מוריס (MWM), שכלל גם את ניסוי ניווט הפלטפורמה הנסתרת (ניווט במקום) וגם את ניסוי הגשוש11,12. יש ליישם תקופת הסתגלות של יום לפני בדיקות פורמליות כדי למזער לחץ, ולאפשר לעכברים להתרגל לחדר הניסוי, למכשיר MWM ולנהלי הטיפול.

  1. נהלי הכנה
    1. מקם את מכשיר ה-MWM ואת מערכת רכישת/עיבוד האותות הנלווית לו בחדר ניסויי מוחלש בקול. שמרו על טמפרטורת סביבת הבדיקה בכ-25 מעלות צלזיוס, וסטנדרטים את תנאי התאורה כדלקמן: התקינו ארבעה מנורות LED בעוצמה של 60W מעל ארבעת רבעי המבוך בגובה מספיק כדי למנוע צילום על ידי מצלמת התקרה. וילונות אטומים הקיפו את כל אזור הבדיקה כדי לחסום הפרעות סביבתיות חיצוניות ולמנוע רמזים מרחביים לא מכוונים להשפיע על הניווט של העכברים.
    2. הניחו מיכל לבן עגול (קוטר 90 ס"מ × גובה 50 ס"מ) במרכז מערכת ה-MWM. חבר מצלמת וידאו תקרה למערכת מעקב אוטומטית ומקליט לצורך איסוף נתונים רציף לאורך כל הבדיקות.
    3. חלק את המיכל לארבעה אזורים שווים, מסומנים צפון (צפון), דרום (דרום), מזרח (מזרח) ומערב (מערב), וחלק נוסף לארבעה רבעים חופפים, הכוללים צפון-מזרח (צפון-מזרח), צפון-מערב (צפון-מערב), דרום-מערב (דרום-מערב) ודרום-מזרח (דרום-מזרח).
    4. הצמידו צורות ויזואליות בצורת מובחנת (ריבוע, משולש ועיגול) לקיר החיצוני של כל רבע, הממוקמות בקו הראייה של העכברים כדי לשמש כנקודות ייחוס מרחביות.
    5. מלא את המיכל ב-30 ס"מ של מים, הנשמרים על טמפרטורה של 24 ± 1 מעלות צלזיוס באמצעות מחמם חשמלי; הוסיפו פיגמנט לבן אכיל כדי להפוך את המים לאטומים.
  2. ניסוי פלטפורמה נסתרת
    1. תקבע פלטפורמה תת-ימית ברבע דרום-מזרח למשך תקופת הניסוי.
    2. שחרר כל עכבר אקראית לבריכה משלושה רבעים חלופיים (NE, NW, SW), עם כיוון ראשוני לכיוון קיר המיכל לאחידות.
    3. אפשר לכל עכבר מקסימום 60 שניות לאתר את הפלטפורמה הנסתרת באופן עצמאי.
    4. רשמו את השהיה הבריחה (הזמן מהשחרור ועד העלייה לפלטפורמה) לכל ניסוי כדי להעריך למידה מרחבית.
      הערה: כל עכבר השלים שלושה ניסויים ביום במשך חמישה ימים רצופים. אם עכבר לא מצא את הפלטפורמה בתוך 60 שניות, הוא הונח בעדינות לפלטפורמה ואפשר לו להישאר שם 10 שניות כדי לחזק את הזיכרון המרחבי לפני סיום הניסוי.
  3. משפט החקירה
    1. הסר את הפלטפורמה.
    2. שחררו כל עכבר פעם אחת לבריכה הפונה לקיר המיכל ואפשרו 60 שניות של שחייה ללא הגבלה.
    3. מדדי תוצאה מרכזיים שיא: מהירות שחייה ממוצעת ומספר המעברים מעל מיקום הרציף לשעבר.
  4. טיפול לאחר מבחן
    1. לאחר כל מפגש MWM, ייבשו את העכברים היטב עם מגבות רכות וחממו אותם בעדינות באמצעות מחמם חשמלי כדי למנוע היפותרמיה.

4. הדמיית ניגודיות בלייזר עם נקודות

  1. בחר באקראי שלושה עכברים מכל קבוצה ומנטר את ה-CBF שלהם בזמן אמת ובשדה מלא באמצעות מערכת LSCI.
  2. הכנת בעלי חיים: לבצע את כל ניתוחי בעלי החיים תחת הרדמה. הרדמו עכברים בהזרקת טריברומואתנול של 1.25% (0.02 מ"ל לגרם) תוך-פריטונית כדי להבטיח נשימה ספונטנית רציפה והנחתם על פלטת פעולה אופקית. הנח את העכברים המורדמים על כרית חימום מבוקרת תרמוסטטית הנשמרת על 37 מעלות צלזיוס כדי לייצב את טמפרטורת הליבה. לגלח את הקרקפת ולנתח בזהירות את השרירים/קרום המוח כדי לחשוף את הגולגולת; שמור על משטח הגולגולת החשוף לח עם 0.9% מלח פיזיולוגי סטרילי לאורך כל ההליך כדי למנוע ייבוש.
  3. הגדרת דימות: מיקום ראש הסריקה של המערכת בניצב לחלון הגולגולת החשוף במרחק קבוע של 20 ס"מ. הפעל את פונקציות המיקוד האוטומטי וההגבר האוטומטי כדי למקסם את בהירות התמונה והניגודיות, כאשר ערכי הגבר נשמרים אוטומטית בטווח של 140-160 בכל הניסויים. הגדר פרמטרי הדמיה סטנדרטיים נוספים כדלקמן: זמן חשיפה = 20 מילישניות, קבוע זמן = 1.0 שנייה, מצב הפעלה = טמפורלי, פילטר = 250 פריימים, מרווח דגימה = 5000 מילישניות, ורזולוציית תמונה = 1032 × 772.
  4. רכישת נתונים: לרכוש תמונות Speckle רציפות בקצב דגימה של 25 הרץ, ולסנכרן את האיסוף לפרמטרים הזמניים והמסננים שהוגדרו מראש.
  5. ניתוח ROI: השתמש בתוכנת הניתוח כדי להגדיר אזורי עניין (ROIs) מעל הקורטקס הפרה-פרונטלי, תוך מיקוד ספציפי באזורים הקדמיים והמרכזיים של העורק המוחי בתוך אזור קורטיקלי זה. הגדירו את ה-ROIs על פני אזורים וסקולריים אלו, וחלקו ערכי זרימה ממוצעים (המובעים ביחידות פרפוזיה) מכל ROI לצורך השוואה סטטיסטית נוספת.

5. ניתוח סטטיסטי

  1. בצע ניתוחים סטטיסטיים באמצעות SPSS 27.0.
  2. ניתוח הבדלים בקבוצות בפלטפורמה הנסתרת, תוצאות ניסוי הבדיקה ו-CBF נותחו באמצעות מבחן ה-t של הסטודנט. הגדר מובהקת סטטיסטית כ-P < 0.05, וקבע מובהקות סטטיסטית גבוהה ב-P < 0.01.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השפעות EA על למידה מרחבית וזיכרון בעכברי מודלים של AD

תוצאות מבחן מבוך המים של מוריס מוצגות באיור 2. איור 2A מציג את עיכוב הבריחה במהלך מבחן הפלטפורמה הנסתרת במשך חמישה ימים. השהיה הבריחה של קבוצת AD הראתה מגמה משתנה, בעוד שקבוצות WT ו-EA ירדו בהתמדה. השהיה הבריחה של קבוצת AD הייתה ארוכה משמעותית מזו של קבוצת WT מיום 4 עד יום 5 (P < 0.01). קבוצת ה-EA הייתה בעלת השהיה קצרה משמעותית מקב...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחקר הנוכחי מראה כי התערבות EA ארוכת טווח בנקודות הדיקור של Baihui (GV20) ו-Yintang (GV29) משפרת משמעותית את ליקויי הלמידה המרחבית בעכברים טרנסגניים מסוג APP/PS1, כפי שמשתקף בקיצור זמן הבריחה במבחן הפלטפורמה הנסתרת של Morris Water Maze. ממצא זה תואם לדיווחים קודמים שלפיהם EA משפר תפקוד קוגניטיבי במודלים שונים של AD באמצעות מנגנונים כמו הפחתת שקיעת Aβ ודלקת עצבית מוחלשת13. ראוי לציין כי בחירת נקודות דיקור התבססה על תיאוריית הרפואה הסינית המסורתית, שמספקת נימוק מסו...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה נתמך על ידי פרויקט המחקר המדעי של בית הספר לדיקור-מוקסיאבושציה וטוינה, אוניברסיטת הרפואה הסינית של בייג'ינג.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מחט דיקור סיני(חברת התרופות ג'ונגיאן טאיהה של בייג'ינג, סין0.25 מ"מ וכפול; 13 מ"ממחט דיקור סיני
מערכת הדמיית ניגודיות בלייזר ספקלג'ין & אני מדעי. בע"מ.MoorFLPI-2
מגביל עכברמרכז ציוד המעבדה של הנגטאיHT-A2
טריברומואתנולנאנג'ינג אייביי ביוטכנולוגיה בע"מ;M2910הרדמה

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zheng, Q., Wang, X. Alzheimer's disease: Insights into pathology, molecular mechanisms, and therapy. Protein Cell. 16 (2), 83-120 (2025).
  2. Goldsmith, H. S. Alzheimer's disease: A decreased cerebral blood flow to critical intraneuronal elements is the cause. J Alzheimers Dis. 85 (4), 1419-1422 (2021).
  3. Oliver, B., et al. Causes and consequences of baseline cerebral blood flow reductions in Alzheimer's disease. J Cereb Blood Flow Metab. 41 (7), 1501-1516 (2021).
  4. Cai, M., et al. Electroacupuncture attenuates cognition impairment via anti-neuroinflammation in an Alzheimer's disease animal model. J Neuroinflammation. 16 (1), 264(2019).
  5. Ding, N., et al. Manual acupuncture regulates behavior and cerebral blood flow in the SAMP8 mouse model of Alzheimer's disease. Front Neurosci. 13, 37(2019).
  6. Jafari, C. Z., et al. Effect of vascular structure on laser speckle contrast imaging. Biomed Opt Express. 11 (10), 5826-5841 (2020).
  7. Du, E., et al. Multifunctional laser speckle imaging. Biomed Opt Express. 11 (4), 2007-2016 (2020).
  8. Paul, R., et al. Optimized laser speckle-based imaging system and methods for deep tissue cerebral blood flow imaging in small rodents. Neurophotonics. 12 (2), 025017(2025).
  9. Kazmi, S. M. S., et al. Flux or speed? Examining speckle contrast imaging of vascular flows. Biomed Opt Express. 6 (7), 2588-2608 (2015).
  10. Standard T/CAAM 0002-2020: Names and locations of commonly used acupuncture points for laboratory animals part 3: Mice. , China Association for Acupuncture and Moxibustion. (2020).
  11. Tian, H., et al. Analysis of learning and memory ability in an Alzheimer's disease mouse model using the Morris water maze. J Vis Exp. (152), e60055(2010).
  12. Sun, R. Q., et al. Improvement of electroacupuncture on APP/PS1 transgenic mice in behavioral probably due to reducing deposition of Aβ in hippocampus. Anat Rec (Hoboken). 304 (11), 2521-2530 (2021).
  13. Wang, X., et al. Improvement of electroacupuncture on APP/PS1 transgenic mice in spatial learning and memory probably due to expression of Aβ and LRP1 in hippocampus. Evid Based Complement Alternat Med. 2016, 7603975(2016).
  14. Ding, N., et al. Manual acupuncture regulates behavior and cerebral blood flow in the SAMP8 mouse model of Alzheimer's disease. Front Neurosci. 13, 37(2019).
  15. Akshmisha, Y., et al. Hippocampus and its involvement in Alzheimer's disease: A review. 3 Biotech. 12 (2), 55(2022).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים