운동 선수는 매년 수백 건의 경증 외상성 뇌 손상 (mTBI) / 뇌진탕을 흡수합니다. 그러나 뇌에 대한 이들의 결과는 제대로 이해되지 못했습니다. 따라서 임상 적으로 적절한 증상을 반복적으로 반복하는 단일 및 반복 mTBI의 동물 모델은 mTBI 및 뇌진탕의 연구를 발전시킬 수있는 수단을 제공합니다.
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이 논문에서
요약
초록
경미한 외상성 뇌 손상 (mTBI)은 혼란의시기, 의식 상실 (LOC), 국소 신경 학적 결손 및 기억 상실을 포함하여 뇌 기능의 급격한 상실을 초래할 수 있습니다. 접촉 스포츠에 참여하는 선수는 많은 수의 mTBI에 노출 될 위험이 높습니다. 운동 선수의 부상 정도를 보면 mTBI는 전반적인 병리학 적 변화를 일으키지 않는 경미한 부상으로 정의되지만 자발적으로 해결되는 단기간의 신경 학적 결손을 유발합니다. 마우스 및 쥐에서 mTBI를 모델링하려는 이전의 시도에도 불구하고 많은 사람들이 두개골 골절, 뇌내 출혈, 축삭 손상 및 신경 세포 죽음을 포함하는 심한 부작용을보고했다. 여기서 우리는 임상 적으로 관련된 증상을 재생하는 mTBI의 매우 재현 가능한 동물 모델을 설명합니다. 이 모델은 맞춤형 공압 임팩터 장치를 사용하여 폐두 외상을 제공합니다. 이 충격은 정밀한 속도 및 변형 파라미터 하에서 이루어지며,단일 또는 반복 진탕 mTBI의 효과에 기여하는 메커니즘을 조사 할 수있는 신뢰할 수 있고 재현 가능한 모델을 만듭니다.
서론
외상성 뇌 손상 (Traumatic Brain Injury, TBI)은 외부의 물리적 인 힘으로부터 지속되는 두부 손상으로 정의되어 정상적인 뇌 기능을 손상시킵니다. 질병 통제 예방 센터 (CDC)는 매년 20 백만명의 미국인이 매년 TBI를지지한다고 추산하는 의회보고를 통해 심각한 사회 경제적 및 공중 보건 부담을 나타냅니다. 이것은 환자의 삶의 질에 영향을 줄뿐만 아니라, 현재 연간 765 억 달러로 추정되는 지역 사회에 매우 높은 경제적 비용을 부과합니다. 전달되는 실제 뇌 손상의 양과 급성기의 증상은 경증, 중등도 및 중증의 TBI를 정의합니다.
뇌진탕이라고도하는 경미한 외상성 뇌 손상 (mTBI)은 매년보고되는 TBI의 70 % 이상을 차지합니다 1 . 권투 및 축구 2를 포함하여 위험도가 높은 접촉 스포츠에 참여하는 선수들 사이에서 가장 일반적입니다. 온건파와 달리또는 심한 형태의 TBI로 인해 mTBI와 관련된 즉각적인 손상 및 증상이 때로는 분명하지 않습니다 3 . 대조적으로, mTBI의 장기적인 효과는 중등도 및 중증 형태에서 나타나는 것과 마찬가지로 쇠약해질 수 있습니다. 반복되는 mTBI로 고....
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프로토콜
이 연구는 국립 연구소 건강의 실험실 동물의 관리와 사용에 대한 가이드의 권장 사항을 엄격하게 준수하여 수행되었습니다. 이 의정서는 조지 타운 대학교 (Georgetown University)의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았습니다. 생쥐를 온도 조절 동물 시설에 넣고 12 시간의 빛 / 12 시간의 암주기에 두었다. 음식과 물은 자유롭게 사용할 수있었습니다.
1. mTBI 장치의 준비
참고 : mTBI 장치에는 충돌 매개 변수를 제어하는 데이터 수집 (DAQ) 상자, 충격을 수행하는 고속 공기압 임팩터 및 충돌 후 헤드를 감속시키기위한 성형 젤 충진베이스가 있습니다.
- 압축 공기를 켜고 고속 공기압 임팩 터를 861.85 kPa의 압력 설정으로 초기화하십시오.
- DAQ 컨트롤 시스템을 피스톤 속도 2.35 m / s, 표면 드웰 시간e는 31.5ms이다.
- 정중선이 임팩터 팁의 궤적과 수직이되도록 성형 된 겔 충전베이스 (압축률 64 kPa / mm)를 놓습니다.
2. mTBI 충격
- 사용할 모든 마우스의 무게를 기록하십시오.....
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결과
이 새로운 mTBI 장치를 사용하면 두개골 골절이나 구조적 뇌 손상의 위험없이 단발적이고 반복적 인 경미한 머리 부상이 가능합니다. 이 모델은 맞춤형 공압식 Teflon 임팩터 장치를 사용하여 닫힌 머리의 기계적 에너지 충격을 전달합니다. 충격은 단일 속도 또는 반복적 인 진탕 mTBI ( 그림 1 )의 효과에 기여하는 메커니즘을 조사 할 수있는 신뢰할 수 있고 재현 가능한 모델을 만드는 정확한 속도 및 변형 매개 변수로 이루어집니다.
LOC의 존재 또는 부재는 동물 모델에서 뇌진탕의 중증도를 평가하는 데 유용한 도구입니다. 우측 반사 시간의 복귀는 우리가 단일 및 반복 mTBI (7.5 mm 깊이, 그림 2 ) 후에 LOC를 정량화하는 데 사용한 상해의.......
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토론
사람의 경우, mTBI는 구조적 상해가없는 경우 기능 장애를 특징으로합니다. 이것은 의식 상실을 동반하거나 동반하지 않고 발생할 수 있습니다 1 . 반복 뇌진탕에 대한 노출은 현재 CTE 4 와 같은 신경 퇴행성 질환의 발달 및 / 또는 진행의 기초가되는 것으로 생각됩니다. CTE가 사각 팬 및 축구 선수에서 흔히 발견되며 CTE를 개발하는 데 반복적 인 뇌진탕 (의식 상실을 초래하지 않는 뇌진탕 포함)이 필수 요소로 알려져 있지만 잘 모르겠다. 반복 뇌진탕이 뇌에서 발생하는 뚜렷한 변화를 일으키는 메커니즘.
이러한 메커니즘을 이해하는 데있어 주요 장애물은 mTBI 영향을 유지하는 개인에서 관찰되는 주요 증상을 정확하게 반복하는 모델 개발의 어려움입니다. 이는 급성 및 만성 생물학적 팻이 있음을 의미합니다.뇌진탕의 근본 원인은 조사하기가 어렵고 새로운 치료법을 개발할 수 없습니다. 특히 반복.......
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없습니다.
감사의 글
이 연구는 신경 장애 및 뇌졸중 (MPB)을위한 국립 연구소의 R01 NS067417에 의해 뒷받침되었다.
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참고문헌
- McMahon, P., et al. Symptomatology and functional outcome in mild traumatic brain injury: results from the prospective TRACK-TBI study. J Neurotrauma. 31 (1), 26-33 (2014).
- Barkhoudarian, G., Hovda, D. A., Giza, C. C. The molecular ....
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재인쇄 및 허가
