11 באפריל 2025
כאן, אנו מציגים פרוטוקול להקמת מודל של בעלי חיים עם פגיעת ראש סגורה המשחזר את תוצאת הדימוי העצבי של פגיעה מוחית טראומטית קלה לא מסובכת עם מבנה המוח השמור בשלב החריף וניוון מוחי ארוך טווח. הדמיית תהודה מגנטית אורכית היא השיטה העיקרית המשמשת לראיות.
המחקר שלנו מתמקד בפיתוח מודל של בעלי חיים עם פגיעת ראש סגורה שמחקה תוצאות של הדמיה מוחית של פגיעה מוחית טראומטית קלה ולא מסובכת. אנו מסיימים כדי לקבוע אם פרמטרי השפעה שונים ב-RmTBI מובילים לשינויים מובהקים בהדמיה, התנהגות ופתולוגית. פיתחנו מודל של בעלי חיים המשחזר את השינויים הרדיולוגיים של mTBI לא מסובך, ומדגים ליקויים התנהגותיים משמעותיים וניוון מוחי ארוך טווח.
עבודה זו מחברת בין מחקרי חתך בבני אדם למחקר פתולוגיה של בעלי חיים, ומספקת תרגום והערכת הדמיה מוחית אורכית כדי להבין טוב יותר את התקדמות ה-mTBI. התוצאות שלנו פותחות אפיקים חדשים לחקירת התקדמות המחלה ושינויים בתוצאות לאחר mTBI לא מסובך. הם גם מדגישים את התפקיד המכריע של פרמטרי פציעה בעיצוב תוצאות לאחר פציעה.
המעבדה שלנו מתמקדת ב-mTBI בילדים ובמתבגרים, קבוצת המטופלים הגדולה ביותר. ניישם את מודל ה-CHI הנוח שלנו כדי לחקור פגיעה מוחית התפתחותית ולעקוב אחר שינויים ארוכי טווח באמצעות MRI, הערכות התנהגותיות ונוירופתולוגיות. כדי להתחיל, הניחו את החולדה המורדמת על כרית חימום ואבטחו אותה במסגרת הסטריאוטקסית באמצעות מוט שיניים.
מקם את מוטות האוזניים כדי לייצב את הראש. ודא שהחולדה מרוכזת וסימטרית במסגרת הסטריאוטקסית. כעת, חבר את החיישן של אוקסימטר הדופק לכפה האחורית כדי לעקוב אחר קצב הנשימה, קצב הלב, רמת החמצן בדם וטמפרטורת הגוף.
מרחו קרם להסרת שיער על הראש לאחר שלוש דקות, נגבו את הקרם בעזרת ספוגיות אלכוהול איזופרופיל 70%. נקו את האזור המגולח מספר פעמים באמצעות צמר גפן סטרילי ספוג ביוד. לאחר מכן, הסר את שאריות היוד בעזרת צמר גפן ספוג באתנול 70%.
בעזרת להב כירורגי סטרילי, צור חתך בקו האמצע באורך של כ-2 עד 2.5 סנטימטרים כדי לגשת למשטח הגולגולת. לאחר מכן, הסר את הרקמה הרכה מהגולגולת באמצעות כרית כותנה. נקו את משטח הגולגולת בעזרת צמר גפן ספוג במי מלח של 0.9%, ולאחר מכן כרית כותנה יבשה.
כעת, זהה את הברגמה כנקודת הייחוס לקביעת אזור הפגיעה. לאחר זיהוי הקואורדינטות הרצויות, מלטו קסדת נירוסטה עגולה על האזור המיועד באמצעות צמנט דנטלי. לאחר מכן, הסר את כרית החימום ואת אוקסימטר הדופק.
העבר את המכשיר הסטריאוטקטי ואת החולדה על שולחן ההרמה מתחת לפגיעה הסגורה בפגיעת הראש. הרם את גוף החולדה באמצעות ספוג קצף. הסר את החולדה ממוטות האוזניים תוך שמירה על אבטחתה על מוט השן המחובר לקונוס האף המספק 2% איזופלואור.
ודא שהראש והגוף של החולדה מפולסים בכיוון הרוסטרו-קאודלי. כוונן את שולחן ההרמה כדי להבטיח שאין פער בין פגיעת ה-CHI לקסדה. לאחר מכן, כבה את האיזופלורן מיד לפני הפגיעה.
כעת, הורד משקולת פליז של 600 גרם מגובה של מטר אחד דרך צינור נירוסטה לפגיעה המאובטחת עם קצה עגול, המכוון אל קסדת המתכת. לאחר המכה, הורד את שולחן ההרמה. הסר את החולדה מהמסגרת הסטריאוטקסית והנח אותה במצב שכיבה על כרית חימום.
רשום את זמן רפלקס היישור, שהוא הזמן בו החולדה מנסה לעבור ממצב שכיבה למצב שכיבה. כעת, גייסו מחדש את החולדה במסגרת הסטריאוטקסית. הסר את הקסדה ונקה את כל רקמת החיבור לפני הדבקה משטח הגולגולת.
כעת, כסו את הגולגולת במלט דנטלי והניחו לה להתייבש. בעזרת גב פינצטה, בדוק שהמלט נוקשה וקשה. לאחר מכן, סגור את החתך באמצעות תפרי ניילון כירורגיים 4o עם ארבעה עד חמישה קשרים עצמאיים ומרח אנטיביוטיקה מקומית על אתר הניתוח כדי למנוע זיהומים.
הזריק מיליליטר אחד לק"ג משקל גוף של קרפרופן תת עורי לצוואר כמשכך כאבים לאחר הניתוח. הניחו את החולדה בכלוב נקי על כרית חימום עד שהיא חוזרת להכרה. ברגע שהחולדה יושבת זקופה, החזירו אותה לכלוב הביתי.
יש לתת דרך הפה חמישה מיליליטר של אצטמינופן מעורבב ב-200 מיליליטר מים מדי יום במשך שלושה ימים רצופים כמשכך כאבים. מקם את החולדה המורדמת במחזיק הראש וחבר לקונוס אף לתחזוקת ההרדמה. קבע את הראש בעזרת פיסת סרט קטנה כדי למנוע תנועה במהלך הסריקה.
לאחר מכן, הנח כרית לחץ מתחת לבית החזה כדי לנטר את הנשימה. הכנס את האלקטרודות והדביק את תפסי האוקסימטר לגפה האחורית כדי לבדוק את הדופק. הכנס את הגשושית הרקטלית כדי למדוד את טמפרטורת פי הטבעת.
כסו את החולדה בשמיכת חימום במים חמים במחזור ועטיפת טישו כדי לשמור על טמפרטורת הגוף במהלך הניסוי. השתמש במערכת מיקום הלייזר של סורק PET MR כדי לסמן את מרכז הראש ליישור מדויק. העבר את החולדה לתוך קדח ה-MRI באמצעות מערכת הובלת בעלי חיים ממונעת עד שמרכז הראש מתיישר עם האיזוסנטר של הסורק.
לבסוף, השיגו את תמונות ה-MRI ונתחו אותן. לא נצפה שבר משמעותי בגולגולת, חבלה מוחית, בצקת בחומר לבן או עיוות בתמונות משוקללות T2 ובמפות אניזוטרופיה חלקיות ביום אחד ו-50 יום לאחר CHI, מה שמאשר נזק מבני מינימלי במודל CHI. ירידה משמעותית בנפח קליפת המוח נצפתה 50 יום לאחר CHI, ו-CHI חוזר הביא לאובדן קליפת המוח גדול יותר בהשוואה ל-CHI בודד.
ההפחתה המשמעותית ביותר בנפח קליפת המוח נצפתה בפרוסות בברגמה מינוס ארבע עד פלוס אפס וברגמה מינוס חמש עד פלוס אחד לאחר CHI חוזר עם פרמטרי השפעה שונים. נפח קליפת המוח קטן משמעותית נצפה בברגמה אפס לאחר CHI מרכזי במוח בהשוואה ל-SMCx CHI. צביעה חיסונית ביום ה-50 לאחר הפגיעה הדגימה הצטברות אסטרוציטים ב-SMCx האיפסילסיונלי, ללא קשר לחומרת ה-CHI ואתר הפגיעה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה מציג פרוטוקול ליצירת מודל חיות של פגיעת ראש סגורה, המשחזר במדויק את ממצאי הדימות העצבי של פגיעה מוחית טראומטית קלה (mTBI) ללא סיבוכים. המודל שומר על מבנה המוח בשלב החריף, בעודו מדגים ניוון מוחי ארוך טווח, ומשתמש בדימות תהודה מגנטית (MRI) אורכי ככלי ההערכה העיקרי.
פגיעת ראש טראומטית קלה ללא סיבוכים (mTBI) מהווה אתגר תרגומי בשל היעדר ממצאי דימוי בשלב החריף ותוצאות ארוכות טווח משתנות. מודל פרה-קליני זה, המשלב פגיעת ראש סגורה מבוקרת עם בדיקות התנהגותיות ו-MRI לאורך זמן, מאפשר הערכה שיטתית של פרמטרי הפגיעה והשפעתם על התקדמות המחלה. גישה זו תומכת בביטחון חיזוי בתיקוף מטרות ובגילוי סמנים ביולוגיים עבור פורטפולים של נוירוטראומה.
מודל זה מגשר בין שלבי הגילוי המוקדמים, זיהוי המולקולות המובילות (lead identification) והתיקוף הפרה-קליני, בכך שהוא מאפשר בדיקה מונחית-השערה של פרמטרי פגיעה והתערבויות טיפוליות.