Utilizzando il t-labirinto modificate per valutare i risultati funzionali di memoria dopo arresto cardiaco
5 gennaio 2018
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.
L'obiettivo generale di questo labirinto a T modificato è valutare l'apprendimento funzionale e la memoria dopo l'ischemia cerebrale indotta da arresto cardiaco. Questi compagni di squadra modificati possono aiutare a rispondere alla funzione dell'ippocampo nelle malattie che causano deficit di memoria a breve termine, come l'arresto cardiaco. Il principale vantaggio del labirinto a T modificato è il suo design relativamente semplice.
Questo è abbastanza potente da misurare la memoria di apprendimento funzionale dopo l'ischemia. Inoltre, l'analisi dei dati è semplice e diretta. Poiché l'arresto cardiaco asfissiale provoca principalmente deficit di memoria a breve termine, il labirinto a T modificato può essere applicato anche ad altre malattie del sistema nervoso centrale, che causano deficit di memoria a breve termine.
Come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson e l'attacco ischemico transitorio. Dopo il cateterismo femorale, arterioso e venoso, regolare i parametri fisiologici secondo necessità modulando la gittata sistolica, l'ossigeno o i livelli di protossido di azoto. Quindi utilizzare una siringa da un millilitro collegata a un adattatore per tronchetto di esca calibro 23, per somministrare il bromuro di vecuronio attraverso la vena femorale e attendere due minuti.
Assicurati che la pressione sanguigna sia pari o intorno a 100 millimetri di mercurio. Indurre l'apnea per sei minuti scollegando il tubo endotracheale dal ventilatore. Bloccare ulteriormente il tubo endotracheale con una siringa da un millilitro per garantire un'apnea completa.
Durante l'ultimo minuto di apnea, regolare la frequenza respiratoria del ventilatore a 80 respiri al minuto e aumentare l'ossigeno a due litri al minuto con lo zero percento di protossido di azoto per espellere l'isoflurano o il protossido di azoto rimanenti nel ventilatore. Dopo i sei minuti di apnea, rimuovere la siringa da un millilitro dal tubo endotracheale. Ricollegare il tubo endotracheale al ventilatore.
Quindi, utilizzare una siringa da un millilitro collegata a un adattatore per tronchetto di esca calibro 23 per somministrare l'epinefrina attraverso la vena femorale. Somministrare compressioni toraciche manuali con il pollice, l'indice e il medio sul torace dell'animale, con un leggero movimento circolare sugli assi X e Z, fino al ritorno della circolazione spontanea. Quindi utilizzare un'altra siringa da un millilitro collegata a un adattatore per tronchetto di esca calibro 23 per somministrare bicarbonato di sodio attraverso la vena femorale, subito dopo il ritorno in circolazione spontanea, per alleviare l'acidosi respiratoria.
10 minuti dopo la rianimazione, misurare nuovamente i gas ematici per determinare lo stato acido-base. Usa un emostatico per bloccare l'arteria e la vena femorale. Rimuovere lentamente e delicatamente i cateteri arteriosi e venosi utilizzando una pinza a punta smussata.
Quindi legare l'arteria femorale e la vena con una sutura di seta 5 O per prevenire il sanguinamento. Chiudere la cute sovrastante il sito chirurgico con una sutura di seta 3 O utilizzando la tecnica della sutura interrotta, per ridurre al minimo la possibilità di riapertura della ferita. Dopo che il ratto inizia a respirare da solo, da 30 a 60 minuti dopo la rianimazione, scollegarlo dal ventilatore e rimuovere delicatamente il tubo endotracheale.
Metti il topo nell'incubatrice per bambini durante la notte. Infine, trasferisci il ratto nella gabbia individuale e riporta il topo alla struttura per animali con cibo e acqua regolari. Il giorno prima dell'intervento, maneggiare ogni ratto per cinque minuti e non sollevare mai il ratto dalla gabbia durante la manipolazione.
Quindi prendilo delicatamente per la coda con una mano, mentre l'altra mano sostiene le sue gambe, e lascialo saltare dalla mano alla gabbia cinque volte. Separa ogni ratto in gabbie individuali in modo che non dominino per il cibo e/o combattano. Quindi, tre giorni dopo l'intervento chirurgico di finzione o ACA, trasferisci il ratto con la gabbia in una stanza tranquilla e buia prima dell'inizio della prima corsa.
Accendi solo una lampada da scrivania a bassa potenza e posizionala in un angolo della sala prove per mantenere l'illuminazione minima. Lascia che il topo si adatti all'oscurità per 10 minuti. Quindi stendere un sottile strato di lettiera per coprire l'intero pavimento del labirinto e posizionare il topo al braccio di partenza.
Concedi a ciascun ratto tre minuti per esplorare il braccio destro o sinistro dell'obiettivo. Dopo che il ratto si è impegnato in uno dei bracci della porta, quando tutte e quattro le zampe del ratto sono entrate nel braccio della porta, bloccare la giunzione a T tra il braccio di partenza e il braccio della porta opposta per impedire al ratto di entrare nel braccio della porta avversario. Lascia il topo nel labirinto per 30 secondi.
Quindi raccogli il topo e rimettilo nella sua gabbia per circa 30 secondi. Quindi rimuovere il blocco di giunzione a T dal labirinto a T. Posizionare nuovamente il ratto sul braccio di partenza e ripetere il test per determinare l'alternanza spontanea.
Chiedi ai ratti di eseguire quattro corse al giorno con una pausa di 10 minuti dopo le prime due corse. Infine, cambia la lettiera durante la pausa di 10 minuti e tra gli animali per eliminare la distorsione dell'odore. Pulire il labirinto a T con etanolo al 75% seguito da acqua distillata alla fine di ogni giornata sperimentale.
I risultati del test di alternanza spontanea suggeriscono che il tasso di alternanza da tre giorni consecutivi nel gruppo ACA era significativamente più basso rispetto al gruppo di controllo. Ciò è dovuto al fatto che i ratti sottoposti ad ACA hanno sviluppato un aumento della preferenza laterale rispetto ai controlli. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come utilizzare questo labirinto a T modificato per valutare il deficit di memoria a breve termine dopo l'ischemia cerebrale in un roditore.
Durante il tentativo di questo labirinto a T modificato, è importante bloccare delicatamente il braccio opposto dopo che il ratto è entrato in uno dei bracci della porta. Inoltre, il labirinto a T dovrebbe essere eseguito in una stanza buia con un'illuminazione minima, che riduce l'ansia dei topi.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Panoramica
Questo protocollo descrive l'uso di un labirinto a T modificato per valutare l'apprendimento funzionale e la memoria dopo ischemia cerebrale indotta da arresto cardiaco. La progettazione del labirinto a T modificato è semplice ma efficace per misurare i deficit di memoria associati all'ischemia.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Valutazione Comportamentale
- Studi sulla Memoria
Sfondo
- L'arresto cardiaco può provocare deficit significativi della memoria a breve termine.
- L'ippocampo svolge un ruolo cruciale nell'apprendimento e nella memoria.
- Comprendere i deficit di memoria può contribuire allo sviluppo di strategie terapeutiche.
- Il labirinto T modificato offre un approccio semplice per valutare tali deficit.
Scopo dello studio
- Valutare l'apprendimento funzionale e la memoria dopo ischemia cerebrale.
- Studiare l'impatto dell'arresto cardiaco asfittico sulla memoria.
- Fornire un metodo affidabile per valutare i deficit di memoria in malattie correlate.
Metodi Utilizzati
- Progetto modificato del labirinto a T per test comportamentali.
- Valutazione delle funzioni di apprendimento e memoria.
- Tecniche di analisi dei dati per un'interpretazione semplice.
- Applicazione ad altre malattie del sistema nervoso centrale.
Risultati principali
- Il labirinto a T modificato misura efficacemente i deficit di memoria.
- I risultati indicano impatti significativi dell'ischemia sull'apprendimento.
- I dati sostengono l'utilizzo di questo metodo in vari studi legati alla memoria.
- I risultati potrebbero orientare future ricerche sulle strategie di recupero della memoria.
Conclusioni
- Il labirinto T modificato è uno strumento prezioso per valutare i deficit di memoria.
- Può essere applicato a diverse condizioni che influenzano la memoria.
- Sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare le implicazioni terapeutiche.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La valutazione dei deficit della memoria a breve termine in modelli preclinici di arresto cardiaco supporta la validazione degli obiettivi terapeutici per le terapie neuroprotettive. Il labirinto a T modificato fornisce un metodo riproducibile e a basso stress per misurare la memoria di lavoro dipendente dall'ippocampo, consentendo una riduzione del rischio meccanicistica nella fase iniziale della scoperta. Questo approccio aumenta la fiducia predittiva nella valutazione di composti per il recupero cognitivo post-ischemico.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Convalida del Target
- Valore scientifico: Consente l'analisi della funzione ippocampale in modelli di malattia con deficit di memoria a breve termine.
- Valore operativo: Offre un saggio semplice di alternanza spontanea che richiede un minimo addestramento e nessuna privazione alimentare.
- Valore predittivo: Supporta la riduzione del rischio biologico quantificando la preferenza laterale e i rapporti di alternanza come indicatori dell'integrità della memoria di lavoro.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Genera dati quantitativi di alternanza spontanea adatti per schermature comportamentali ad alto rendimento.
- Valore operativo: Prevede un montaggio semplice, una standardizzazione del lettiera e controlli per i bias olfattivi per garantire la riproducibilità.
- Prontezza del saggio: Compatibile con condizioni di oscurità o bassa illuminazione per ridurre l'ansia e migliorare la coerenza comportamentale.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Rilevanza traslazionale: Modella deficit della memoria di lavoro rilevanti per il declino cognitivo post-arresto cardiaco e per le fasi iniziali delle malattie neurodegenerative.
- Continuità preclinica: Consente una valutazione longitudinale dall'ischemia acuta fino alle fasi di recupero.
- Decisioni aggiustate per il rischio: Fornisce soglie oggettive di alternanza per guidare decisioni di avanzamento o interruzione nello sviluppo terapeutico.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il labirinto a T modificato si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla validazione del bersaglio all'ottimizzazione del composto leader, in particolare per programmi del sistema nervoso centrale rivolti a indicazioni ischemiche o neurodegenerative.
- Biologia della scoperta: Valuta l'apprendimento e la memoria dipendenti dall'ippocampo per chiarire il meccanismo d'azione di candidati neuroprotettivi.
- Screening: Fornisce percentuali di alternanza affidabili e quantificabili per confrontare gli effetti dei trattamenti tra diversi gruppi.
- Analisi: Produce rapporti di alternanza spontanea e metriche di preferenza laterale per il confronto statistico delle prestazioni cognitive.
- Ricerca traslazionale: Collega modelli di ischemia acuta alla valutazione preclinica di strategie di recupero della memoria.
- Riutilizzo aziendale: Rappresenta una piattaforma comportamentale scalabile e a basso costo, applicabile a diversi modelli di malattie del sistema nervoso centrale.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Riduce l'ambiguità meccanicistica nei fenotipi legati alla memoria attraverso metriche validate di alternanza spontanea.
- Valore operativo: Garantisce standardizzazione grazie a un design semplice, controlli del lettiera e protocolli di illuminazione costanti.
- Valore strategico: Migliora le decisioni di tipo go/no-go fornendo endpoint cognitivi precoci e traducibili.
- Impatto sul portafoglio: Permette la priorizzazione dei composti in base alla conservazione della memoria funzionale, adeguata al livello di rischio.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nei test comportamentali su roditori e nei modelli chirurgici di arresto cardiaco.
- Presuppone l'accesso a un apparato a labirinto a T, a sistemi di tracciamento video o a valutazione manuale, e a controlli ambientali per luce e rumore.
- Necessita di standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro per le procedure relative alla lettiera, al trattamento degli animali e ai tempi, al fine di ridurre al minimo la variabilità.
- Richiede considerazioni di adattamento quando si passa a diverse ceppi, età o modelli con comorbidità.
- Limitato alla valutazione dell'alternanza spontanea; non progettato per la memoria di riferimento o per l'apprendimento di compiti complessi.
