反復性びまん性外傷性脳損傷のマウスモデルにおける心的外傷後てんかんの誘導

この体系的なプロトコルは、反復的な軽度の外傷性脳損傷後の心的外傷後てんかんの新しい動物モデルを記述する。最初の部分は、変更された体重減少モデルを使用して外傷性脳損傷誘導のためのステップを詳述する。第2部では、単一および多チャンネルの脳波データ集録システムの外科的アプローチについて説明します。

我々のプロトコルは、軽度の外傷性脳損傷によって誘発される心的外傷後てんかんのマウスモデルを詳述する最初のプロトコルである。軽度の拡散性外傷性脳損傷モデルの使用は、ほとんど常に拡散成分を有するヒト外傷性脳損傷の病理の重要な側面を模倣する。バイオマーカーや治療法を開発するためには、ヒト病理の側面を適切に再現するモデルを用いた研究が必要です。

私たちの外傷性脳損傷モデルはまた、軽度の外傷性脳損傷または脳震盪後に脳機能の障害を引き起こすメカニズムに関する洞察を提供する可能性を有する。痛みの反射に対する応答の欠如を確認した後、フォームパッドにマウスを置き、体重低下管の下にマウスの頭部を置きます。目と耳の間の動物の頭の中央に平らな1.3センチメートルの直径1.3センチメートルの厚さ880ミリグラムの厚さのステンレス鋼ディスクを置きます。

重量ドロップチューブのピンを取り外し、50センチメートルの高さから100グラムの重量ロッドを解放します。コントロールマウスで偽の傷害を誘発するには、重量降下中にピンが偶発的に放出されるのを防ぐために、チューブから重量棒を取り除きます。重量降下誘導後、動物を背中に置き、完全な債務まで監視する無菌ポリ裏地吸収性タオルで覆われた加熱パッドに置きます。

その後、回復ゲルといくつかの湿らせたチャウピースと加熱パッドに温めたきれいなケージにマウスを45分間置きます。脳電解電極注入のための外科分野を準備するには、温度センサーをパッドに置き、再麻酔された脳傷ついたマウスを立体性装置の加熱パッドの上に無菌ドレープに置きます。耳の棒で頭を固定した後、動物の目に潤滑軟膏を塗布し、脱毛クリームを使用して頭皮から髪を取り除きます。

露出した皮膚を、ポビトンヨウ素外科用消毒液の3つの20秒交互スワブと70%エタノールを円形運動で消毒する。頭皮を取り除いた後、開いた皮膚の境界に小さな止止まりを適用して、露出した領域を拡大します。次に、メスを使って骨膜を静かに取り除き、過酸化水素で頭蓋骨を綿棒にします。

頭蓋骨が組織から取り除かれ、白っぽい外観を示すとき、滅菌ガーゼまたは綿棒で骨を乾燥させる。電極注入の場合、5,000~6,000回転/分の円形0.5ミリメートルの鋼ビットを用いた高速ドリルを使用して、ネジ電極用の6つのバリ穴を作成します。すべての穴が開けられたら、6本のネジ電極をバリ穴に入れ、歯科用セメントパウダーの半分のスクープと数滴の溶剤を混ぜます。

歯科セメント混合物が粘着性があるが可鍛性で硬くなるまでかき混ぜるためにヘラを使用して、動物の頭蓋骨に置かれたときに適切に凝縮されるほど硬い。頭蓋骨と各ねじ電極の露出面全体にセメントを塗布します。1~2分後、はんだ付けアイロンをオンにし、3つのEEGヘッドマウントを立体性ホルダーアームに入れます。

ヘッドマウントをスカルの上に置き、6本のワイヤリード位置が各ネジ電極のワイヤリードの位置と一致するようにします。その腹側部分が歯科用セメントの上に置かるように装置を下げなさい。各ねじ電極から各リードのワイヤをヘッドマウントの対応するワイヤリードでねじり、適切な信号伝導のために各ねじれたワイヤーをはんだ、ハサミを使用して余分なワイヤをトリミングします。

ヘッドマウントの周りにはんだ付きのワイヤーリードの各ペアを曲げてください。すべてのペアが曲がったら、ヘッドマウントの黒い部分だけを露出させたまま、新鮮な歯科用セメントでワイヤーのすべてを覆います。皮膚のフラップを保持する止血体を解放し、感染を避けるためにインプラントの周りの領域にクロルヘキシジン消毒剤を適用します。

次に、動物を装置からバランスに移し、動物を将来の監視用の基準として測定し、監視、回収ゲル、およびいくつかの湿らせたチャウピースを備えた暖かい加熱パッドの清潔なケージに動物を入れます。この図では、このビデオプロトコルで示されるように構成された3つの脳台座を用いて記録された体重低下外傷性脳損傷を繰り返した97日後にマウスでの自発的発作が示されている。ここで、反復重み低下外傷性脳損傷の65日後にマウスに記録された自発的な非痙攣電解発作が示されている。

この図では、体重低下外傷性脳損傷を繰り返した23日後にマウスでの自発的発作を1台の脳台に用いて記録した。典型的な発作のスペクトルパワーは、15ヘルツのピークを有する10〜40ヘルツの範囲内にある最高密度を示す。このプロトコルは、一部の動物における発作クラスタリングの発生を示し、断続的な記録ではなく連続的に取得することの重要性を強調する反復的な体重低下外傷性脳損傷後の動物における発作発症のタイムラインを示す。

スチールディスクの適切な配置、ネジ電極の慎重な注入、ワイヤリードの慎重なはんだ付けはすべて、長期的な実験を成功させるために不可欠です。脳科学モニタリングの後、発作を発症する脳損傷を有する動物は、その細胞、分子、および生理学的な違いをその後の分析のためにそうでない動物から階層化することができる。外傷性脳損傷を引き起こすが発作を発症しない動物から外傷後てんかんを持つ動物を階層化することは、介入およびバイオマーカーの開発にとって重要である。