Questo protocollo descrive l'uso di un t-labirinto modificato per valutare l'apprendimento/memoria funzionale nell'ischemia cerebrale indotta da arresto cardiaco di asfissia.
Articolo metodologico
Questo protocollo descrive l'uso di un t-labirinto modificato per valutare l'apprendimento/memoria funzionale nell'ischemia cerebrale indotta da arresto cardiaco di asfissia.
Priorità bassa: Valutazione da lieve a moderata danno conoscitivo in un modello di ischemia cerebrale globale (cioè arresto cardiaco) può essere difficile dovuto povera locomozione dopo la chirurgia. Ad esempio, ratti che subiscono le procedure chirurgiche e sono sottoposti a labirinto dell'acqua di Morris non possono essere in grado di nuotare, quindi invalidare l'esperimento.
Nuovo metodo: Abbiamo stabilito un test t-labirinto di alternanza spontanea del comportamento modificato. Il principale vantaggio del protocollo t-labirinto modificato è il suo design relativamente semplice che è abbastanza potente per valutare la memoria/apprendimento funzionale dopo ischemia. Inoltre, l'analisi dei dati è semplice e lineare. Abbiamo usato il t-labirinto per determinare i deficit di memoria e apprendimento dei ratti sia in presenza o assenza di lieve a moderata (6 min) arresto cardiaco asphyxial (ACA). Ratti hanno una naturale tendenza per esplorazione ed esploreranno le braccia alternative in t-il labirinto, mentre ratti hippocampal-lesi tendono ad adottare un lato-preferenza con conseguente rapporti di alternanza spontanea in diminuzione, rivelando il hippocampal-correlate memoria/apprendimento funzionale in presenza o assenza di ACA.
Risultati: ACA gruppi hanno maggiori rapporti di preferenza di lato e alternanze inferiore rispetto al controllo.
Confronto con metodi esistenti: The Morris acqua e labirinto di Barnes sono più prominenti per valutare le funzioni di memoria e apprendimento. Tuttavia, il labirinto di acqua di Morris è più stressante di altri labirinti. Il labirinto di Barnes è ampiamente usato per misurare la memoria di riferimento (lungo termine), mentre i deficit neurocognitivi ACA-indotta sono più strettamente connesse all'utilizzo di memoria (a breve termine).
CONCLUSIONI: Abbiamo sviluppato una strategia semplice, ma efficace per delineare la memoria (a breve termine) tramite il t-labirinto di lavoro nel nostro modello di ischemia cerebrale globale (ACA).
Secondo l'American Heart Association (2017), arresto cardiaco (CA)-indotto mortalità si verifica ogni quattro minuti e colpisce oltre 400.000 persone all'anno in Stati Uniti d'America1. È ben documentato che CA può causare lesioni di un neurone del cervello a seguito di sangue insufficiente perfusione2,3,4. Lesione cerebrale indotta da CA si verifica nella regione CA1 ischemia-sensibile del ippocampo5,6,7, che interessa i neuroni che sono fondamentali per apprendimento e memoria8,9, 10,11,12. Inoltre, la perdita di densità di spine dendritiche, in condizioni ischemiche nell'ippocampo (cioè neuroni CA1), svolge un ruolo critico nella memoria spaziale danno13,14,15. A causa di queste alterazioni patologiche dopo CA, disturbi comportamentali come: ansia, depressione, disturbo post-traumatico da stress e perdita di memoria sono più prevalenti. Anche se ci sono stati progressi nella tecnologia medica (cioè efficiente servizio ambulatoriale) che correlano con i tassi di sopravvivenza migliorati di CA, la maggior parte dei trattamenti neuroprotettivi (ad eccezione di ipotermia) non riescono a migliorare i risultati funzionali dopo CA16 ,17. Superstiti di CA in genere hanno una scarsa qualità di vita e sono gravati con incrementale medical spendendo16.
Le valutazioni dello stato cognitivo per ischemia cerebrale tramite test comportamentali sono importanti per determinare sia l'efficacia dei farmaci e infine sviluppare un successo clinico. Nel 1940, Edward Tolman progettato la prima prova di comportamento per studiare la memoria spaziale ippocampo-based18. Successivamente, sono stati sviluppati diversi labirinti (cioè Morris acqua labirinto, labirinto radiale, T - o Y-labirinto e labirinto di Barnes) per valutare l'apprendimento spaziale basato su hippocampal e memoria in ratti19,20,21,22 ,23. Uno dei test comportamentali più ampiamente usato è il labirinto di acqua di Morris, che esamina l'apprendimento spaziale e memoria nel ratto modelli24. Tuttavia, il labirinto di Morris acqua richiede il ratto di nuotare e di esercitare controllo e funzione integrale del motore. Per esperimenti di ischemia come il modello di asphyxial arresto cardiaco (ACA, un modello del ratto di CA), incannulazione della vena/arteria femorale sono necessaria per ottenere la pressione del sangue vitale, di gas del sangue e introduzione di varie droghe. Poiché l'incannulamento dell'arteria femorale/vena può inibire la mobilità gamba rendering capacità del ratto di nuotare correttamente, il labirinto di Morris acqua non può essere la più appropriata verificare i danni conoscitivi sotto ACA.
Il labirinto di Barnes è l'altro test comportamento ampiamente usato per esaminare l'apprendimento spaziale e memoria nei modelli del roditore. Il labirinto di Barnes non richiede l'esercizio della funzione integrale del motore e controllo e quindi meno stressante che il labirinto dell'acqua di Morris. In passato, abbiamo effettuato esperimenti utilizzando il labirinto di Barnes per determinare se si verificano differenze di memoria/apprendimento funzionale tra controllo o della falsità contro i ratti ACA-indotta. I dati ottenuti per il labirinto di Barnes non ha avuto la risoluzione per verificare i danni conoscitivi, seguito da lieve a moderata ACA dovuta al fatto che il labirinto di Barnes è ampiamente usato per misurare il riferimento (lungo termine) memoria25,26, mentre Deficit neurocognitive ACA-indotta più strettamente correlati al lavoro (a breve termine) memoria27,28,29,30 suggerendo che il labirinto di Barnes è meno praticabile per la valutazione della funzione di memoria nel nostro ACA modello.
Abbiamo così sviluppato un t-labirinto modificato utilizzando alternanza spontanea test per valutare la memoria (a breve termine) di lavoro dopo ACA. Il vantaggio principale di test modificato per la spontanea alternanza t-labirinto è sua semplicità e il minimo stress sui ratti rispetto ad altre prove del comportamento dovuto al fatto che il t-labirinto modificata non richiede precedente formazione animale, come ben pesante computazionale analisi o sub-routines (cioè dei video imaging del ratto) come richiesto dal labirinto dell'acqua di Morris e labirinto di Barnes. Qui indichiamo che il test di alternanza spontanea t-labirinto modificato è un paradigma di prova del comportamento semplice e ancora altamente efficiente che può offrire una risoluzione sufficiente per accuratamente rilevare e valutare la funzione hippocampal nelle malattie che causano perdita di memoria a breve termine (cioè ACA).
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Tutte le procedure sperimentali sono state condotte in conformità con le linee guida del National Institutes of Health e approvate dal comitato di uso (LSU Health Sciences Center-Shreveport) e istituzionali Animal Care per l'utilizzo del maschio (di ratti Sprague Dawley 300-350 g, 9-10 settimane). Ratti sono stati tenuti a digiuno durante la notte prima dell'intervento ACA.
1. t-labirinto apparato design e ambiente
Nota: Basare la progettazione di t-labirinto il diacono e il 'Rawlins 2006 modello31.
2. asphyxial arresto cardiaco (ACA)
3. t-labirinto


Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
ACA (ischemia cerebrale globale) provoca soprattutto lavorando (a breve termine) memoria deficit28,29. Per valutare la funzione di apprendimento e memoria dopo ACA, abbiamo usato il test modificate alternanza spontanea per valutare lavorando (a breve termine) memoria30. I risultati di test di alternanza spontanea suggeriscono che il tasso di alternanza da tre giorni consecutivi nel gruppo ACA (26,19 ± 4,96%...
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Nello studio presente rispetto al diacono e 'Rawlins protocollo31sono state apportate modifiche. La stampante 3D è stata utilizzata per costruire il t-labirinto. La stampa 3D fornisce alternative economica e remunerativa per commercializzato t-labirinto. Per ridurre l'ansia dei ratti durante la prova, il t-labirinto è stato effettuato in camera oscura con illuminazione minima. Una volta che il topo inserito uno dei bracci di obiettivo, abbiamo bloccato delicatamente il braccio opposto. Questo evit...
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Questo lavoro è stato supportato dall'istituti di salute nazionale Istituto nazionale di disturbi neurologici e colpo concedere 1R01NS096225-01A1, l'American Heart Association concede AHA-13SDG1395001413, 17GRNT33660336 AHA, AHA-17POST33660174, il Louisiana State University Grant nel Consiglio di ricerca di aiuto, la compagnia ricerca cardiovascolare Malcolm Feist ed Evelyn F. McKnight Brain Institute.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Stampante 3D | MakerBot | Replicator | Filamento |
| stampante 3D | Hatchbox | PLA, diametro del filamento da 1,75 mm | |
| 200 Proof Pure Ethanol | Koptec | V1005SG | |
| Sani-Chips | PJ Murphy-Forest Dimensioni dei prodotti | : da 8 a 20 mesh; 2,2 piedi cubi/confezione; sacchetti autoclavabili | |
| Rat | Charles River Laboratories | Sprague-Dawley | |
| Vecuronio bromuro Sun | Pharmaceutical | 47335-931-40 | 10 mg |
| Epinefrina | Par Pharmaceutical | 42023-103-01 | Soluzione di cloruro di adrenalina 1 mg/mL, 1:1000 |
| Buprenorfina cloridrato per iniezione | Pfizer | 00409-2012-32 | 0,3 mg/mL |
| SketchUp | Trimble Inc. | Software di modellazione 3D | |
| Ventilatore per piccoli animali VentElite | Harvard Apparatus | 55-7040 | Animali di dimensioni che vanno dal topo al porcellino d'India (da 10 g a 1 kg) |
| PowerLab 8/35 | Adinstruments | PL3508 | 8 canali di ingresso analogici, 4 dei quali possono essere utilizzati in modalità differenziale. |
| Il | Bio Amp è un bioamplificatore differenziale ad alte prestazioni isolato galvanicamente, ottimizzato per la misurazione di un'ampia varietà di segnali biologici come registrazioni ECG, EMG ed EEG. | ||
| Adinstruments | FE224 | Un amplificatore a ponte a quattro canali, non isolato, progettato per consentire al PowerLab di connettersi alla maggior parte dei trasduttori a ponte CC. | |
| LabChart 8 | Adinstruments | ||
| ABL80 FLEX CO-OX analizzatore di gas ematici | Radiometro | pH / p CO2 / p O2 | |
| SURFLO Catetere per flebo in teflon | Terumo | sc-361556 | Utilizzare solo il catetere flessibile a parete sottile (lunghezza 49 mm) |
| Ago per pipetta/infusione | Hamilton | 7748-03 | Calibro 17; 93 mm di lunghezza; |
| Vaporizzatore Classic T3 | SurgiVet | VCT302 | T3 Isoflurano Riempimento a imbuto |
| ENVIRO-PURE Contenitore di carbone | SurgiVet | 32373B10 | Progettato per assorbire il gas anestetico di scarto |
| O2 flussometro singolo | SurgiVet | 32375B1 | 0-1000 mL |
| N2O Flussometro | VetEquip | 401721 | 0-4LPM |
| Clay Adams Intramedic Luer-Stub Adapter (sterile) | Becton Dickinson | 427565 | 23 gauge |
| Micro Forceps | Black e Black surgical | B3FRC-18 RM-8 | 7 1/4" (18 cm), 8 mm RH, contrappeso con perno guida 2 mm, piattaforma 6 x 0,3 mm, curvo. |
| Halstead Mosquito Forcelle | Roboz | RS-7111 | Curvo; 5" Lunghezza, 1,3 mm di diametro della punta, 2,1 mm di larghezza della ganascia |
| Mixter Pinze | Roboz | RS-7291 | 5,25" Curvo Extra Delicato, punte da 1,1 mm |
| Castroviejo Micro Dissecting Spring Scissors | Roboz | RS-5650 | Punte dritte e affilate; 9 mm di tagliente; 0,15 mm di larghezza della punta; 3 1/2" di lunghezza totale |
| Mayo-Stille Forbici | Roboz | RS-6891 | 5.5" Round Curvele |
| Dumont #5 Pinze | Roboz | RS-5058 | 45 gradi Dumoxel Dimensione .10 x .06 mm |
| Olsen-Hegar Combinazione Forbice e porta ago Roboz | RS-7884 | a dentellatura incrociata; 5.5" Lunghezza | |
| Moloney Pinze | Roboz | RS-8254 | seghettate; leggera curva; Lunghezza 4,5" |
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Richiedi il permesso di riutilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE
Richiedi permesso