心停止後機能メモリの成果を評価するために変更されたにおけるを活用
2018年1月5日
このプロトコルでは、仮死の心停止による脳虚血における学習・記憶機能を評価する変更におけるの使用について説明します。
この修正されたT迷路の全体的な目標は、心停止誘発性脳虚血後の機能的学習と記憶を評価することです。これらの改造されたチームメイトは、心停止などの短期記憶障害を引き起こす疾患の海馬機能に答えるのに役立ちます。改造されたT迷路の主な利点は、比較的シンプルなデザインであることです。
これは、虚血後の機能的学習記憶を測定するのに十分なほど強力です。さらに、データ分析はシンプルで簡単です。窒息性心停止は主に短期記憶障害を引き起こすため、修正されたT迷路は、短期記憶障害を引き起こす他の中枢神経系疾患にも適用できます。
アルツハイマー病、パーキンソン病、一過性脳虚血発作など。大腿骨カテーテル法、動脈カテーテル法、静脈カテーテル法の後、必要に応じて一回拍出量、酸素、または亜酸化窒素のレベルを調節することにより、生理学的パラメーターを調整します。次に、23ゲージのルアースタブアダプターに接続された1ミリリットルの注射器を使用して、大腿静脈を介して臭化ベクロニウムを投与し、2分間待ちます。
血圧が水銀柱の約100ミリメートルにあることを確認してください。気管内チューブを人工呼吸器から外して、6分間無呼吸を誘発します。さらに気管内チューブを1ミリリットルの注射器で塞ぎ、完全な無呼吸を確保します。
無呼吸の最後の1分間に、人工呼吸器の呼吸数を毎分80回に調整し、酸素を毎分2リットルに増やし、亜酸化窒素をゼロにして、人工呼吸器に残っているイソフルランまたは亜酸化窒素を吹き飛ばします。無呼吸の6分後、気管内チューブから1ミリリットルの注射器を取り外します。.気管内チューブを人工呼吸器に再接続します。
次に、23ゲージのルアースタブアダプターに接続された1ミリリットルの注射器を使用して、大腿静脈を介してエピネフリンを投与します。自発循環が戻るまで、X軸とZ軸上で軽い円を描く動きで、動物の胸部に親指、人差し指、中指で手動胸骨圧迫を行います。次に、23ゲージのルアースタブアダプターに接続された別の1ミリリットルのシリンジを使用して、自発循環に戻った直後に大腿静脈を介して重炭酸ナトリウムを投与し、呼吸性アシドーシスを軽減します。.
蘇生の10分後、血液ガスを再度測定して、酸塩基の状態を確認します。止血器を使用して、大腿動脈と静脈を固定します。鈍い先端鉗子を使用して、動脈カテーテルと静脈カテーテルをゆっくりと穏やかに取り外します。
次に、大腿動脈と静脈を5Oシルク縫合糸で整列させ、出血を防ぎます。手術部位を覆う皮膚を3Oシルク縫合糸で閉じ、中断縫合技術を使用して、創傷が再び開く可能性を最小限に抑えます。ラットが自力で呼吸を始めた後、蘇生後30〜60分後に人工呼吸器から切り離し、気管内チューブを静かに取り外します。
ラットをベビーインキュベーターに一晩置きます。最後に、ラットを個々のケージに移し、ラットを通常の食事と水で動物施設に戻します。手術の前日には、各ラットを5分間取り扱い、取り扱い時にラットをケージから持ち上げないでください。.
次に、片方の手で尻尾をそっと掴み、もう一方の手で足を支え、手からケージに5回ジャンプさせます。各ラットを個々のケージに分けて、彼らが食べ物や戦いを支配しないようにします。次に、偽手術またはACA手術の3日後、ケージ付きのラットを静かで暗い部屋に移してから、最初の実行を開始します。
低電力のデスクランプのみをオンにし、試験室の隅に置いて、照明を最小限に抑えます。ラットが10分間暗闇に適応するのを待ちます。次に、迷路の床全体を覆うように寝具の薄い層を広げ、ラットをスタートアームに置きます。
各ラットに3分間、右または左のゴールアームを探索します。ネズミがゴールアームの1つにコミットした後、ネズミの4本の足すべてがゴールアームに入ったら、スタートアームと相手ゴールアームの間のT字型ジャンクションをロックして、ネズミが相手のゴールアームに入るのを防ぎます。ネズミを迷路に30秒間放置します。
次に、ネズミを拾い上げ、約30秒間ケージに戻します。次に、T ジャンクション ブロックを T 迷路から取り外します。ラットを再びスタートアームに置き、テストを繰り返して自発的な交代を判断します。
ラットに1日4回のランを行い、最初の2回のランの後に10分間の休憩を挟んでもらいます。最後に、10分間の休憩中や動物間で寝具を交換して、匂いの偏りをなくします。75%エタノールでT迷路を清掃し、各実験日の終わりに蒸留水で清掃します。
自発交代試験の結果は、ACA群の連続3日間の交代率が対照群と比較して有意に低かったことを示唆しています。これは、ACAを投与されたラットが対照と比較して副次的選好の増加を発症したという事実によるものです。このビデオを見た後、この修正されたT迷路を利用して、げっ歯類の脳虚血後の短期記憶障害を評価する方法について十分に理解できるはずです。
この修正されたT迷路を試みるときは、ラットがゴールアームの1つに入った後、反対側のアームを優しくブロックすることが重要です。さらに、T迷路は、ラットの不安を軽減するために、照明を最小限に抑えた暗い部屋で実行する必要があります。
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概要
本プロトコルでは、心停止誘発性脳虚血後の機能的な学習および記憶を評価するための、改良型T迷路の使用法について説明します。改良型T迷路の設計は単純ながら、虚血に伴う記憶障害を測定するのに効果的です。
主要な研究構成要素
科学分野
- 神経科学
- 行動評価
- 記憶研究
背景
- 心停止は、重大な短期記憶障害を引き起こす可能性があります。
- 海馬は、学習と記憶において極めて重要な役割を果たしています。
- 記憶障害を理解することは、治療戦略の開発に寄与します。
- 改良型T迷路は、これらの障害を評価するための簡便な手法を提供します。
研究目的
- 脳虚血後の機能的な学習および記憶能力を評価すること。
- 窒息性心停止が記憶に及ぼす影響を調査すること。
- 関連疾患における記憶欠損を評価するための信頼性の高い手法を提供すること。
使用した手法
- 行動試験用に改良されたT迷路のデザイン。
- 学習および記憶機能の評価。
- 簡便な解釈のためのデータ解析手法。
- 他の中枢神経系疾患への応用。
主な結果
- 改良型T迷路は、記憶欠損を効果的に測定します。
- 結果は、虚血が学習に重大な影響を及ぼすことを示しています。
- データは、さまざまな記憶関連研究における本手法の有用性を支持しています。
- これらの知見は、記憶回復戦略に関する今後の研究に寄与する可能性があります。
結論
- 改良型T迷路は、記憶障害を評価するための有用なツールです。
- 記憶に影響を及ぼすさまざまな疾患に適用可能です。
- 治療への応用を検討するためには、さらなる研究が必要です。
よくある質問
業界への実用的意義
心停止の前臨床モデルにおいて短期記憶欠損を評価することは、神経保護療法のターゲット妥当性確認を裏付けることになります。改良型T迷路は、海馬依存性の作業記憶を測定するための再現性が高くストレスの少ない手法を提供し、初期探索段階におけるメカニズムのデリスキングを可能にします。このアプローチは、虚血後の認知機能回復に向けた化合物を評価する際の予測信頼性を向上させます。
バイオ医薬品R&Dにおける戦略的応用
初期探索およびターゲットバリデーション
- 科学的価値：短期記憶障害を伴う疾患モデルにおける海馬機能の解析を可能にする。
- 運用的価値：最小限のトレーニングで実施でき、絶食も必要としない、簡便な自発的交互行動アッセイを提供する。
- 予測的価値：作業記憶の完全性の指標として、側好性と交互行動率を定量化することで、生物学的リスク低減（de-risking）を支援する。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- 科学的価値：ハイスループットな行動スクリーニングに適した、定量的な自発的交互作用データを生成します。
- 運用上の価値：再現性を確保するため、簡便なセットアップ、床材の標準化、および臭いによるバイアスの制御を特徴としています。
- アッセイの適合性：不安を軽減し行動の整合性を向上させるため、暗室および低照度条件下での使用が可能です。
トランスレーショナル・前臨床研究
- トランスレーショナルな関連性：心停止後の認知機能低下および初期の神経変性疾患に関連する作業記憶障害をモデル化します。
- 前臨床段階における連続性：急性虚血から回復期に至るまでの縦断的な評価を可能にします。
- リスク調整後の意思決定：治療開発における進捗の判断（go/no-go）に資する客観的な交互作用閾値を提供します。
パイプラインおよびワークフローの統合
改良型T迷路は、標的バリデーションからリード最適化に至る創薬の連続的なプロセスに適合しており、特に虚血性または神経変性疾患を対象としたCNS（中枢神経系）プログラムにおいて有用です。
- 探索生物学：海馬依存性の学習および記憶をテストし、神経保護候補物質の作用機序を解明します。
- スクリーニング：信頼性が高く定量可能な交互作用率を提供し、コホート間での治療効果を比較します。
- アナリティクス：自発的交互作用率および側好みの指標を出力し、認知機能の統計的比較を可能にします。
- トランスレーショナルリサーチ：急性虚血モデルから、記憶回復戦略の前臨床評価への橋渡しを行います。
- エンタープライズ再利用：複数のCNS疾患モデルに適用可能な、拡張性の高い低コストの行動プラットフォームを提示します。
運用および企業への影響
- 科学的価値：検証済みの自発的交互作用指標を用いることで、記憶に関連する表現型のメカニズム的な曖昧さを軽減する。
- 運用の価値：シンプルな設計、床材の制御、および一貫した照明プロトコルにより、標準化を確保する。
- 戦略的価値：早期に翻訳可能な認知エンドポイントを提供することで、go/no-go判断を改善する。
- ポートフォリオへの影響：機能的な記憶保持に基づいた、リスク調整後の化合物の優先順位付けを可能にする。
実施上の検討事項
- 齧歯類を用いた行動試験および心停止外科モデルに関する専門知識が必要です。
- T迷路装置、ビデオトラッキングまたは手動スコアリング、および光と音の環境制御へのアクセスに依存します。
- ばらつきを最小限に抑えるため、敷材、ハンドリング、およびタイミングプロトコルのチーム間標準化が必要です。
- 異なる系統、年齢、または併存疾患モデルに適用する際は、調整を検討する必要があります。
- 自発的交互作用の評価に限定されており、参照記憶や複雑なタスク学習向けに設計されていません。
