Name: ラット脊髄損傷後の急性および慢性の触覚官能検査 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-04-04T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 57 s
Description: 学ぶラットの脊髄損傷後の急性・慢性期における触覚感覚検査法。Von Fryモノフィラメントを用いた2つの検査手法で、触覚閾値の変化を定量化し、アロディニアの評価に有効です。

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NIH NS43798（DMB）、NIH F31 NS058138（MRD）P30-NS045758（CBSCR）、およびアメリカの麻痺退役軍人＃2451（DMB）と＃2707（MRD）。

<ol><li>Cruz-Almeida, Y., Felix, E. R., Martinez-Arizala, A., Widerstrom-Noga, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pain+symptom+profiles+in+persons+with+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Pain+Med%22%5BJournal%5D)">Pain symptom profiles in persons with spinal cord injury.</a> Pain Med. 10, 1246-1259 (2009).</li>
<li>Hulsebosch, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+discovery+to+clinical+trials%3A+treatment+strategies+for+central+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Pharm.+Des%22%5BJournal%5D)">From discovery to clinical trials: treatment strategies for central neuropathic pain after spinal cord injury.</a> Curr. Pharm. Des. 11, 1411-1420 (2005).</li>
<li>Kloos, A. D., Fisher, L. C., Detloff, M. R., Hassenzahl, D. L., Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stepwise+motor+and+all-or-none+sensory+recovery+is+associated+with+nonlinear+sparing+after+incremental+spinal+cord+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Stepwise motor and all-or-none sensory recovery is associated with nonlinear sparing after incremental spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 191, 251-265 (2005).</li>
<li>Detloff, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remote+activation+of+microglia+and+pro-inflammatory+cytokines+predict+the+onset+and+severity+of+below-level+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Remote activation of microglia and pro-inflammatory cytokines predict the onset and severity of below-level neuropathic pain after spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 212, 337-347 (2008).</li>
<li>Detloff, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validity+of+acute+and+chronic+tactile+sensory+testing+after+spinal+cord+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Validity of acute and chronic tactile sensory testing after spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 225, 366-376 (2010).</li>
<li>Hutchinson, K. J., Gomez-Pinilla, F., Crowe, M. J., Ying, Z., Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+exercise+paradigms+differentially+improve+sensory+recovery+after+spinal+cord+contusion+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Three exercise paradigms differentially improve sensory recovery after spinal cord contusion in rats.</a> Brain. 127, 1403-1414 (2004).</li>
<li>Carlton, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peripheral+and+central+sensitization+in+remote+spinal+cord+regions+contribute+to+central+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Peripheral and central sensitization in remote spinal cord regions contribute to central neuropathic pain after spinal cord injury.</a> Pain. 147, 265-276 (2009).</li>
<li>Lindsey, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+analysis+of+changes+in+sensory+thresholds+to+mild+tactile+and+cold+stimuli+after+experimental+spinal+cord+injury+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabil.+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">An analysis of changes in sensory thresholds to mild tactile and cold stimuli after experimental spinal cord injury in the rat.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 14, 287-300 (2000).</li>
<li>Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+testing+after+spinal+cord+injury%3A+congruities%2C+complexities%2C+and+controversies%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Behavioral testing after spinal cord injury: congruities, complexities, and controversies.</a> J. Neurotrauma. 21, 395-404 (2004).</li>
<li>Langford, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+modulation+of+pain+as+evidence+for+empathy+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Social modulation of pain as evidence for empathy in mice.</a> Science. 312, 1967-1970 (2006).</li>
</ol>

著者らは、開示することは何もありません。

VFH試験方法は、機密およびラットSCIモデルで使用するために有効な2つのテストのパラダイムを表してここに発表した。重要なのは、背VFH試験はラットは、その後半部に立つことができないときに急性半ば胸部SCI後の後肢の触覚の回復の評価のために作成されました。ラットは自分の体重をサポートし、子宮頸部SCI後の後肢のためにする能力を取り戻すときに、このテストのパラダイムを使用することもできます。 2つのパラダイムは、ここでそれぞれの後足の触覚閾値を決定するためにキャリブレーションVFHを利用して実証した。他の方法は、通常は無害または正常に有害な刺激のいずれにも撤退の周波数を決定します。我々は以前触覚閾値の小さな改良は、慢性神経因性疼痛と正常な触感の存在の違いを表すことができることが示されている。したがって、痛みのしきい値05、FAを導出する実験的な試験方法を活用潜在的な治療介入の診療所への変換をcilitate。 すべての行動試験と同様に、行動試験9の結果に影響を与える可能性があり、テスト環境内の交絡因子の...

<table border="1"><tbody><tr><td> 試薬の名前 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント </td></tr><tr><td>セムズ - ワインスタインモノフィラメント</td><td> CoをStoelting </td><td> 58011 </td><td></td></tr><tr><td>魚のブリーダーボックス</td><td>アクアリウム用品店</td><td></td><td>穀物の配信のために側にドリル穴</td></tr><tr><td>上昇した金網（1/4 &quot;X 1/4&quot;グリッド） </td><td>金物店</td><td></td><td></td></tr><tr><td>代わりに、魚のブリーダーボックスを保持する弾性</td><td>クラフトショップ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>砂糖穀物</td><td>食料品店</td><td></td><td></td></tr><tr><td>手術ハックタオル16 &quot;×23&quot; </td><td>メディカルサプライストア</td><td></td><td></td></tr></tbody></table><pクラス= &quot;jove_content&quot;&gt;

ラット脊髄損傷後の急性および慢性の触覚官能検査

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

脊髄損傷（SCI）は、異痛症1-8を引き起こす感覚系を損なう。異痛症の細胞および分子の原因を識別するために、ラットSCIモデルの高感度かつ有効な官能検査が必要になります。しかし、最近まで、単一のテストのアプローチは、標準化されたメソッドがラボ全体に実装されていないように、SCIに検証されていなかった。また、使用可能な試験方法は、急性実装することができませんでしたか、重度の運動障害が存在する場合には、SCI-誘発アロディニア3の開発の研究を防ぐことができます。ここでは、SCI 4月5日後の触覚感覚閾値の変化を定量化·フォン·フレイヘア（VFH）モノフィラメントを使用して、2つの検証官能検査の方法を提示します。つのテストでは、慢性的に5をテストして別のSCIの重大度にわたって高い感度と特異性を示して定評のあるアップダウンテストです。他のテストでは、SCI後の急性適用することができる新開発の背VFHテストですllodyniaは、モータの回復4-5〜の前に、開発しています。それは曲がるまで後肢の皮膚に触れたとき、各VFHモノフィラメントは、キャリブレーション力を適用します。アップダウン方式では、上位または下位の力の交互VFHsは屈筋の撤退のしきい値を区切るために足底の皮膚分節L5で使用されます。連続的により高い軍は撤退が発生するまで撤退が終了するまで、下位の力VFHsが使用されて適用されます。触覚の閾値は、刺激の50％に撤退を引き出すために必要な力を反映しています。ラットは、審査官によってサポートされていながら、新しいテストでは、各VFHは足背L5皮膚分節に適用されます。 VFH刺激は与えられた力で少なくとも2 3のアプリケーションまで、力の昇順で発生した足の撤退を生成します。触覚感覚閾値は時間の撤退66％を引き出すための最低の力である。順化、テストおよびスコアリング手順が説明されています。再検査と典型的な臨床試験を必要とする異常な試験が定義されています。動物の使用ワットとしてオハイオ州立大学動物のケアおよび使用委員会によって承認されました。

我々は、ラットの脊髄損傷の急性または慢性期には2つの触覚感覚のテスト方法について説明します。これらの検証の手順は、異痛症のような感覚の開発と保守を検出することができます。

脊髄損傷（SCI）は感覚系に障害を及ぼし、アロディニア（異痛症）を引き起こします1-8。アロディニアの細胞および分子レベルでの原因を特定するためには、感度が高く妥当な感覚……

本手順の全体的な目的は、2つの異なるVon Fryテスト法を用いて、脊髄損傷後の急性期および慢性期における触覚の変化を定量化することである。具体的には、まず、アップダウン法によるvon fryテスト用のプレキシグラス製チャンバーおよび、背側von fryテスト用のタオルでの固定にラットを順化させる。次に、von Fryモノフィラメントを用いて、後肢の足底または背側のいずれかに触覚刺激を与える。ラットがモノフィラメントから足を素早く上に跳ね上げた場合に、陽性反応とみなします。本手順の最終ステップは、適用した各荷重に対する陽性反応または足の逃避反射の回数を定量化し、後肢の触覚閾値を決定することです。最終的に、up、down、およびdorsalのいずれのvon fry試験法においても、中等度から重度の脊髄損傷後に生じる触覚閾値の低下を検出できることが示されます。本日は、脊髄損傷したラットの足裏における触覚感覚を評価するための2つの手法を実演します。これらの手法は、衰弱を伴う痛みや脊髄損傷を持つ人々に対する今後の治療法を決定するのに役立ちます。脊髄損傷者の少なくとも3分の2が、その後、深刻で衰弱を伴う神経障害性疼痛を発症します。研究者にとって、将来的な治療法のための細胞および分子メカニズムを特定するためには、正確で感度が高く、妥当性のある行動試験手法を用いることが重要です。本手法は、中胸髄挫傷後の感覚回復に関する知見を提供できるだけでなく、触覚に影響を及ぼす他の種類の病理や損傷にも有用です。感覚の評価はラットの足底逃避反応の解釈に依存するため、本試験を視覚的に提示することが極めて重要となります。新しいユーザーにとって、反応が固有受容性または視覚的な手がかりではなく、実際に触覚刺激によるものであるかどうかを判断することは困難な場合があります。このビデオを視聴することで、動物をテスト環境に慣らし、穏やかに扱うことができるようになります。von fryモノフィラメントを後肢の背側または足底面に適用し、正の足退避反応を判定します。最後に、動物の触覚感覚閾値を測定します。まず、ラットが食物報酬を認識し、それを求めるように、ホームケージ内でフルーツシリアルを提示します。ラットがホームケージ内でシリアルを食べることに慣れたら、さらに3個のフルーツシリアルを入れた試験チャンバーにラットを入れます。フルーツシリアルが食べられたら、適宜追加して提供してください。テスト準備が整ったおとなしいラットは、10分間ほぼ絶え間なく食べ続け、金網の床の下での手の動きや、足裏への閾値下モノフィラメント刺激によって気を散らすことはありません。おとなしいラットを、2〜3個のフルーツシリアルと共にテストチャンバーに入れてください。サイコロを振り、どちらの後肢から検査を開始するかを決定します。偶数は右前肢、奇数は左前肢とします。この操作はラットが摂食している間に行います。5.18 monofilamentを使用して検査セッションを開始してください。ラットがすくみ反応（freeze）を示したり、摂食しなかったりした場合は、ラットが落ち着くまで待ちます。テストに進む前に、モノフィラメントを後肢の足底パッド間のL5底側皮膚分節に、曲がるまで接触させます。この操作は、スムーズかつ一定の速度で約1秒間行い、その後モノフィラメントを離します。ラットが素早く足を跳ね上げてモノフィラメントから遠ざけた場合に、陽性反応とみなします。発声、テストした肢への注視や舐め動作、耳のぴくつきなど、モノフィラメントの接触を認識した追加の証拠がないか観察し、記録します。陽性反応が見られた場合は、次に細いモノフィラメントを適用します。反応がない場合は、次に太いモノフィラメントに移行します。その際、感覚受容器の発火が基線に戻るまで、各モノフィラメントの適用間に 30 seconds の間隔を空けて再テストを行います。毛が物理的に足を押し除けてしまう不適切な試行に注意してください。そのような試行では、毛が触覚および固有受容覚の両方のフィードバックを提供するため、それらのデータは以降の解析から除外する必要があります。陽性または陰性の反応に基づいて、より高い、またはより低い密度のモノフィラメントを後肢に適用し続けます。合計10回の試行を行うため、ラットの後肢が露出するように小さなタオルで緩く巻きます。ラットをテーブルの上に配置し、後肢が表面に軽く触れるようにします。テーブルの端に前腕を固定することで、ラット間の個体差を低減できる場合があります。ただし、検査の準備が整ったおとなしいラットであれば、数分間タオルで固定されていても抵抗しません。両後肢の検査中に、ラットを巻き直す必要がある場合があります。ここでも、さいころを振ってどちらの後肢から検査を開始するかを決定します。まず、おとなしいラットをタオルで緩く巻き、後躯を露出させた状態にします。ラットが少なくとも10秒間静止した後、4.56 von fry hairを、第1および第2中足骨の間で関節から近位に約1 cmの背面表面に対し、1秒間かけて滑らかかつ一定の速度で、フィラメントがしなるまで垂直に適用します。ラットが後肢を屈曲させる前に、足を迅速に後方または外方へ動かした場合を陽性反応とします。モノフィラメントに対して後肢の動きがない場合、またはその動きがvon Fry hairの適用に直接関連していない場合を陰性反応とします。適応を防ぐため、4.56のモノフィラメントを、適用間に少なくとも30秒の間隔を空けてさらに2回適用します。4.56のモノフィラメントに対する陽性反応が2回未満である場合は、同様の方法で次の一回り大きいサイズのモノフィラメントを適用します。3回の試行のうち、あるモノフィラメントが少なくとも2回の陽性反応を誘発した時点でテストは完了となります。ここで、2つのvon Fryヘアテスト手法からの反応数を集計し、各後肢の触覚閾値を導出します。急性SCIラットを用いた背側von Fryヘアテストによる触覚閾値は、アップダウン法von Fryテストと極めて高い整合性を示します。慢性期の毛髪閾値において、足底または背側テストから得られる触覚閾値の低下が段階的なSCI（脊髄損傷）で認められ、この過敏症は最も重度のSCIラットではSCI後7日という早い段階で発現し、実験期間中持続します。重要な点として、損傷レベル以下のアロディニアの発現は、病変中心部で白質の60%以上の喪失がある場合にのみ起こる全か無かの反応であるということです。習得後、適切に行えば、この手法は1匹あたり約15～20分で完了できます。これらの手法を正確に使用するためには、環境における交絡変数を制御することが重要です。一日の同じ時間帯にテストを行うことや、温度と湿度が制御された同じ部屋でテストを行うことは、行動因子のばらつきを最小限に抑えるのに役立ちます。さらに、ラットは超音波で発声するため、テストの順番が来るまでテスト室の外に置いておくことが重要です。また、感覚閾値を安定させるために、砂糖入りのシリアルを投与します。シリアルを投与することで、閾値が安定し、投与しない場合よりも安定性が高まることがわかりました。この挙動は、予期行動や痛みへの懸念により、恐怖および感情センターが活性化され、ラットに過覚醒状態や破滅的な思考を伴う行動が誘発されるためであると考えられます。

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