Name: 두개골 방사선 치료에 의한인지 감소를 Quantifying (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 10 s
Description: 배우세요 두개골 방사선 치료로 유발된 인지 및 행동 변화를 정량화하는 방법을. 공간 기억과 불안 평가를 통해 방사선 치료의 뇌 기능 영향을 분석합니다.

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이 작품은 비디오 설명서의 지원 정돈하기 위해 NIH NINDS 부여 R01 NS074388 581 (CL Limoli), 재생 의료에 대한 캘리포니아 연구소 (CIRM) 부여 RS1 - 00413 (CLL)과 CIRM 그랜트에 의해 지원되었다. 우리는 또한 행동 테스트에 사용되는 모든 사용자 정의 - 만든 재료의 준비 자신의 조언, 지원 및 탁월한 기술 능력에 대한 루디 림부르흐과 캘리포니아 대학, 얼바인의 생물학 기계 공장의 에드워드 라우 감사드립니다.

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관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

암 생존자 12,13에서 점점 일반적되고있다인지 장애의 발전을 막아보기 위해 설계된 장기적인 전략에 대한 누르면 필요가있다. 그들은 세포 독성 암치료 14 손실되거나 손상된 세포 교체에 대한 기회를 제공하는 등 셀 요법은 CNS에서 정상 조직 sequelae의 범위를 ameliorating위한 수단을 제공할 수 있습니다 줄기. 이러한 노력의 실현을 촉진하기 위해, 우리는 기능 CNS 3의 조사 조직 침대 내에서 인식을 복원하는 cranially engrafted hNSCs의 능력을 확인 교장 실험 증명 일련의 실시했습니다. 이 노력에 중요한 안정적으로 재현할 방식으로 신중하게 통제인지 일련의 테스트를 실시하는 기능되었습니다. 우리는 병원에서 줄기 세포 요법의 translational 잠재력을 신속하게하기 위해 노력이 중요한 절차를 상세있다. 아르 추가 고려 사항데이터의 품질 상당한 영향을 미칠 가능성이 아래에 강조 표시됩니다. 인지 테스트는 세부 사항에 세심한주의를 요구하고 특정 표준 관행을 준수하는 것은 결과의 해석을 복잡하게 유물을 최소화하는 데 도움이됩니다. 동물 지주 객실과 경험에서 별도의 전용 행동 테스트 룸의 사용이 바람직합니다. 또한 손에 작업에서 동물주의를 분산시킬 수 동물 시설에서 외부 소음을 차단 &quot;백색 잡음&quot;을 사용하는 신중한 있습니다. 그들이 이전 작업을 관리하는 행동 테스트를 수행합니다 경험을 잘 알고 있어야하는인지 테스트 향하는 동물 스트레스를 최소화하기 위해서는 중요합니다. 여성과 남성을 테스트하는 경우 일반적으로, 그것은 그들이 남자 냄새 단서는 시험 무대에 남아있다면 시험 기간 동안 더 걱정하는 경향이로 첫번째 여자를 테스트하는 것이 좋습니다. 작업의 일련 배터리를 관리하면 레아에게 동물을 노출하는 것이 중요합니다첫 번째 (EPM 같은 NPR)와 (FC, MWM 등) 대부분의 스트레스 작업을 마지막으로 성 스트레스 작업.

두개골 방사선 치료에 의한인지 감소를 quantifying

Quantifying Cognitive Decrements Caused by Cranial Radiotherapy

생존의를 제​​외하고, 암의 임상 관리의 형태소인지 장애는 치료 결과를 작성하는데 중요한 요소입니다. CNS 및 비 - CNS의 malignancies 시달리다 많은 환자, 방사선 치료 및 화학 요법은 질병 제어를위한 최고의 옵션을 제공합니다. 이 트리 트먼트 그러나 비용에 와서, 그리고 거의 모든 암 생존자 (미국 ~ 11000000 혼자 일 현재) 두개골 방사선 치료 (~ 200000 / YR의 대상 환자에서 발견되는 가장 심각한 사건,인지 장애를 개발하기위한 몇 가지 위험을 초래 ) 기본 및 전이성 뇌종양 1의 제어를위한. 특히 문제가 누구의 장기적인 생존 상당한 사회 경제적 부담이 표시된인지 감소 결과 퍼진 소아 가지 경우입니다. 지금까지이 중요한 임상 문제에 더 만족스러운 해결책은 아직 없습니다. 우리는 이식 줄기 CE를 사용하여이 심각한 건강 관심사를 해결했습니다두개골 조사 3 받게 athymic 쥐의 방사선 유발인지 하락을 방지하기 위해 재편. 시험 관내 culturing과 인간의 신경 줄기 세포 (hNSCs)의 이식에 stereotaxic 레이저의 세부 사항은 우리의 동반자 종이 (Acharya 외., 주피터 참조)에서 찾을 수 있습니다. 조사 및 이식 수술 후, 쥐가 그 다음 인식의 변화, 이식할 세포 생존과 조사 후 분화 특정 마커 1과 4 개월의 표현에 대한 평가입니다. 비판적으로 방사선 - 유발인지 sequelae, 엄격한 양적인지 작업의 일련의 수행되어야 개량하다하도록 설계 잠재적인 개입의 성공 또는 실패를 평가합니다. 이것을 달성하기 위해, 우리는 hippocampal와 비 hippocampal 학습과 기억을 계량하기 위해, 새로운 장소 인식, 물 미로, 고가 플러스 미로와 공포 컨디셔닝을 포함한인지 테스트 패러다임의 스위트룸으로 우리의 동물을 주제. 우리의 유틸리티를 보여준조사 동물인지 감소의 특정 종류를 quantifying하고, hNSCs와 engrafted 동물인지 기능 3 상당한 개선을 전시 것을 보여주기 위해 그들을 사용하는 이러한 테스트합니다. engrafted 인간의 줄기 세포에서 파생된인지 장점과 유사한 전략 언젠가 장애인 인식으로 고통받는 암 생존자에 많이 필요한 임상 수단을 제공할 수 있습니다하는 것이 좋습니다. 따라서, 우리는 병원에 우리의 유망한 결과의 번역을 촉진하기 위해인지 테스트 패러다임에 사용되는 중요한 단계 서면 및 비주얼 문서를 제공합니다.

뇌 종양의 radiotherapeutic 관리로 인한인지 장애에 부정적인 삶의 질을 영향 임상 처치하기 어려운 상태를 나타냅니다. 비판적으로 방사선 - 유발인지 감소를 ameliorating에 대한 잠재적인 개입을 평가하는 능력은 궁극적으로인지의 엄격한 양적 평가를 수행하는 기능에 따라 달라집니다.

두개골 방사선 치료에 의한인지 감소를 Quantifying

생존율을 제외하면, 암의 임상적 관리로 인해 발생하는 인지 기능 저하는 치료 결과를 결정짓는 주요 요인입니다. For ...

본 절차의 전반적인 목표는 두개골 방사선 조사에 의해 유도된 행동 및 인지 변화를 정량화하는 것입니다. 첫 번째 단계는 새로운 장소 인식 과제를 사용하여 해마 기반의 공간 인식 기억을 테스트하는 것입니다. 다음으로, 고가식 십자 미로 과제를 사용하여 불안 수준을 평가하고, 해마 및 편도체 의존적 맥락적 공포 조건화 과제를 사용하여 공포 기반 기억 형성을 평가하며, 이어서 편도체 의존적 단서 공포 조건화 과제를 측정합니다.마지막 단계는 공간 학습, 공간 기억 및 역학습 능력을 평가하기 위해 모리스 수중 미로(Maurice Water Maze) 과제를 수행하는 것입니다. 궁극적으로, 이 프로토콜은 두개강 방사선 조사로 인해 유발된 기분, 공간 및 비공간 학습과 기억의 변화뿐만 아니라 감각 운동 장애를 감지합니다. 이러한 방법은 두개강 방사선 조사가 행동과 인지에 미치는 영향에 대한 통찰을 제공할 수 있습니다.또한, 케모 브레인(chemo brain)이나 화학요법으로 인한 학습 및 기억 장애의 경우와 같이, 다른 치료의 원치 않는 부작용으로 인지 기능이 저하된 다른 상황에도 적용할 수 있습니다. 이 방법에 익숙하지 않은 연구자는 장비를 설정하고 최적화하는 데 시간이 많이 소요되므로 어려움을 겪을 수 있습니다. 실험 절차가 엄격하게 제어되지 않으면 결과 해석이 어려울 수 있으며, 데이터의 변동성이 크면 대조군과 실험군 사이의 차이를 검출하기 어렵습니다.이러한 방법론의 시각적 시연은 독자가 인지 테스트가 수행되는 실험실의 구성이나 세부 사항뿐만 아니라 적용된 구체적인 절차를 충분히 이해하는 데 매우 중요합니다. 동물을 일관되게 처리하기 위해, 먼저 테스트 환경을 철저히 세척하여 친숙화 단계를 시작하십시오. 70% ethanol로 동일한 플라스틱 블록 두 개를 닦아내고 이를 아레나 내의 특정 위치에 배치합니다. 동물을 아레나 중앙에 두고 자유롭게 탐색하도록 합니다.5분 동안 탐색 행동을 점수화합니다. 자동 추적 시스템을 사용하여, 동물의 코가 블록의 반경 4cm 이내에 있고 블록을 향하고 있는 상태를 탐색으로 정의합니다. 시간이 종료되면 동물을 대기 케이지로 옮겨 5분 동안 더 유지합니다.이 시간 동안 70% ethanol로 테스트 아레나를 세척합니다. 익숙해지기 단계 때와 동일한 공간적 위치에 블록 복사본 하나를 배치하고, 새로운 공간적 위치에 하나를 배치합니다. 5분의 지연 간격 후, 동물을 테스트 아레나에 다시 투입하여 5분간의 테스트 단계를 진행하며 3분 동안 자유롭게 탐색하도록 합니다.친숙화 단계의 블록 공간 배치를 기억하고 있다면, 쥐는 새로운 공간 위치에 놓인 블록을 탐색하는 데 더 많은 시간을 소비할 것입니다. 다음 날, 동물들을 다시 아레나로 이동시킵니다. 24시간 후의 테스트 단계에서도 마찬가지로, 하나의 블록은 익숙한 위치에 두고 다른 하나는 새로운 위치에 배치합니다.첫째, 동물을 아레나 중앙에 배치하고 3분 동안 탐색 행동을 기록합니다. 고가식 십자 미로(elevated plus maze)는 설치류의 불안 수준을 측정합니다. 테스트 전, 미로가 철저히 세척되었는지 확인하십시오.먼저 동물을 미로의 중앙 부분에 두고 실험자와 반대 방향인 개방형 팔(open arm)을 향하게 한 뒤, 5분 동안 탐색하도록 합니다. 개방형 팔과 폐쇄형 팔(closed arm)의 진입 횟수 및 체류 시간은 자동 추적 소프트웨어를 사용하여 기록합니다. 쥐가 미로에서 떨어질 경우, 빠르게 개방형 팔 위로 다시 올려놓고 해당 사건을 기록합니다.또한 모든 동결 행동과 그 가능한 원인들을 기록하십시오. 공포 조건화는 동물이 이전에 중립적이었던 자극에 대해 공포를 학습하는 행동 패러다임입니다. 첫째 날에 이를 유해 자극과 짝지어 줌으로써, 동물을 완전히 세척된 챔버 안에 넣으십시오.세 단계로 구성된 훈련 시험을 시작합니다. 첫 번째는 5분간의 기저선 단계로, 이때는 훈련 단계 동안 전기 충격이나 톤을 가하지 않습니다. 이후 5분 동안 여러 차례의 톤-전기 충격 짝지어 제시를 수행합니다. 마지막으로, 훈련 후 단계에서 동물에게 다시 5분을 부여합니다.충격이나 신호음이 없는 상태에서, 각 동물이 프리징(freezing) 상태로 머무는 시간의 비율을 기저 단계(baseline phase)의 마지막 60초와 훈련 후 단계(post-training phase)의 마지막 60초 동안 측정합니다. 24시간 후, 동물을 챔버로 다시 이동시켜 5분간 맥락 테스트(contextual test)를 수행하고, 테스트 1시간 후 프리징 상태로 머무는 시간의 비율을 기록합니다. 친숙한 맥락을 조성하기 위해 격자형 바닥을 제거하고, 챔버 외부에 패널을 추가하며, 향이 나는 가정용 세정제로 닦아냅니다.단서 공포 조건화를 테스트하려면, 동물을 새로운 맥락에 배치하고 이전에 유해 자극과 짝지어진 톤의 유무에 따른 freezing 행동을 기록합니다. 모리스 수중 미로(Morris Water Maze)는 불투명한 물이 담긴 대형 풀에서 원격 단서를 사용하여 잠긴 탈출 플랫폼의 위치를 찾는 공간 학습 테스트입니다. 이 과제는 8일에 걸쳐 수행되며, 단서 테스트, 습득, 24시간 탐색 테스트, 그리고 역전 학습 테스트의 네 단계로 구성됩니다.대기 중인 테스트를 시작하려면, 동물이 탈출 위치를 명확하게 인식할 수 있도록 플랫폼 중앙에 뚜렷한 흑백 깃발을 설치하십시오. 각 CUD 테스트 시행마다 동물을 수조 외곽의 서로 다른 미리 정해진 시작 위치에 배치하고, 플랫폼을 다른 구역으로 이동시키십시오. 네 번의 시행 각각에 대해 동물이 탈출 플랫폼을 찾을 수 있도록 30초의 시간을 부여하십시오.최대 시간에 도달하면, 동물을 손으로 직접 안내하여 이동시킵니다. 동물을 따뜻한 케이지에 넣기 전 20초 동안 플랫폼 위에 머물게 합니다. 다음 날부터 5일 연속으로 하루에 4회씩 시행하는 습득 단계를 시작합니다.이 단계에서는 숨겨진 플랫폼이 동일한 위치에 유지되며, 동물은 그곳으로 이동하는 방법을 학습합니다. 원거리 방 단서를 이용하여 동물을 미리 정해진 서로 다른 시작 지점에서 풀에 넣습니다. 각 시행마다 공간 학습의 척도로서 플랫폼을 찾는 데 걸리는 평균 잠복기와 이동 경로 길이를 기록합니다.동물이 최대 수영 시간인 60초 이내에 탈출하지 못한 경우, 플랫폼으로 수동으로 안내하여 20초 동안 머물게 합니다. 마지막 훈련 시행 24시간 후에 플랫폼을 제거한 상태에서 62번째 탐색 시행(probe trial)을 실시하여, 이전에 플랫폼이 있었던 구역에 대한 동물의 선호도를 측정합니다. 이 탐색 시행 후, 플랫폼을 동일한 구역에 다시 배치하고 역전 학습(Reversal Learning) 테스트를 위해 세 차례의 추가 습득 시행을 진행합니다.8일째에 플랫폼을 새로운 위치로 이동시킵니다. 동물을 풀에 넣고 이전 위치와 새로운 위치에서 플랫폼을 찾는 데 소비한 시간의 양을 측정합니다. 새로운 장소 인식 과제(Novel Place Recognition Task)에서 대조군 및 조사된 동물의 결과는 친숙화 단계 동안 두 위치가 동일하게 탐색되었음을 보여주었습니다.그러나 대조군 동물들은 5분 및 24시간의 지연 시간 후 새로운 공간 위치에 대해 뚜렷한 선호도를 보인 반면, 방사선 조사 동물들은 그렇지 않았습니다. 고가식 십자 미로(elevated plus maze)에서 대조군과 방사선 조사 동물들은 우연히 기대되는 시간보다 오픈 암(open arms)을 탐색하는 시간이 더 적었습니다. 챔버에 처음 노출되었을 때의 프리징(freezing) 백분율은 다음 날 훈련 후 기간과 비교했을 때 매우 낮았습니다.친숙한 맥락 내에서는 여전히 freezing 행동이 증가했으나, 조사(irradiated)된 동물을 새로운 맥락에 두었을 때 그 정도는 훨씬 낮았습니다. freezing 행동은 기저 수준으로 돌아왔으나, 모리스 수중 미로(Morris Water Maze)에서 톤(tone)을 제시하자 다시 증가했습니다. 과제 제어 동물은 조사된 동물에 비해 반복적인 시행을 통해 탈출 플랫폼을 더 빠르게 찾았습니다. 또한 조사된 동물은 24시간 후의 탐색 시험(probe trial)에서 플랫폼까지 도달하는 데 더 많은 시간과 더 긴 경로가 소요되었습니다. 플랫폼의 위치를 변경하는 역전 학습 테스트(Reversal Learning Test) 동안, 정상 동물은 점차 이전 사분면에서의 탐색을 중단하고 새로운 플랫폼 위치를 학습하는 반면, 조사된 동물은 그렇지 않았습니다.이러한 과업을 수행하는 동안, 데이터 분석 전에 해결해야 할 추적 문제뿐만 아니라 모든 비정상적인 사건이나 행동에 대해 상세히 기록하는 것이 중요합니다. 실험동물을 다루는 일은 위험할 수 있으므로, 이러한 절차를 수행할 때는 항상 개인 보호 장구 착용과 같은 예방 조치를 취해야 함을 잊지 마십시오. 또한, 동물의 안전하고 윤리적인 사용을 위해 기관의 승인을 받고 기관 및 연방 가이드라인을 준수하는 것이 매우 중요합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

뇌종양 환자는 정기적으로 두개골 방사선 치료를 받아야하고, 쇠약인지 장애에 도움이 치료는 종종 결과를하면서. 이 심각한 해결되지 않은 문제는, 현재도 임상을 일으키하지 않으며 방사선 유발인지 감소의 복구를 위해 줄기 세포 기반 요법을 고안하기 위해 노력을 주도하고 있습니다.

두개골 방사선 치료에 의한인지 기능 장애의 회복을위한 세포 이식 전략을 줄기

성인 태생 포유류의 신경 세포의 기능은 조사의 활성 영역 남아있다. 이온화 방사선은 새로운 뉴런의 탄생을 억제한다. 컴퓨터 단층 촬영 유도 초점 조사 (CFIR)를 사용하여, 특정 신경 전구 인구 입체 해부 타겟팅 이제 성인 신경의 기능적인 역할을 평가하기 위해 사용될 수있다.

초점 방사선 억제와 성인 시상 하부의 신경 발생의 기능 심문

여기에서 우리는 큰 대뇌 피질 경색과 지속적인 적자를 생성하는 경동맥의 동시 폐쇄와 함께 노인 여성 쥐 영구 원심 중간 대뇌 동맥 폐쇄를 생산하는 프로토콜을 제시한다. 우리는 24 시간 뇌졸중 후 팔주에서 구조 MRI를 사용하여 병변 크기의 확인을 보여줍니다.

세 쥐의 경동맥 폐색으로 영구 말초 중간 대뇌을 수행하면 두피 허혈 지속적인 장애를 연구하는

여기, 우리는 electroconvulsive 자극 후 쥐 해마에 새로운 뉴런의 형성과 그 생존을 계량하는 데 사용되는 stereological 방법, 광학 fractionator을 제시한다. 정확한 구현이 이루어질 때, 입체파 방법의 민감도와 효율성은 고정 된 미리 정해진 정밀도로 정확한 추정을 보장합니다.

전기 충격 요법의 쥐 모델에서 세포 수를 추정하기위한 광학적 분별 기 기술

[18F]-fluorodeoxyglucose (FDG) 양전자 방출 단층 촬영 계산한 단층 촬영은 뇌 기능에 관련 된 포도 당 대사를 공부 하는 데 유용. 여기, 선물이 프로토콜 [18F] FDG 추적 프로그램에 대 한 설치 및 심한 외상 성 뇌 손상 환자에서 임상 발현과 관련 된 대상된 뇌 영역에 대 한 관심 지역 분석의 semiquantitative 평가.

심한 뇌 손상 환자에서 [18F] FDG 추적 프로그램을 사용 하 여 반 정량적 평가

여기서, 우리는 신경 심리학 시험 및 다중 순서 3T MRI 스캐닝의 조합을 사용하여, 398 고혈압 노인 중국인의 집단에서 특정 인지 도메인에 있는 적자와 차별화되는 침묵뇌혈관 병변의 각종 모형이 다른지 평가하는 프로토콜을 제시합니다.

침묵하는 뇌혈관 병변을 가진 고혈압 환자의 인지 성능 평가

여기서는 정확성과 효율성을 최적화하기 위해 사내에서 개발한 알고리즘을 사용하여 쥐 교모세포종 모델에서 전임상 양전자 방출 단층 촬영 기반 방사선 요법을 수행하는 프로토콜을 제시합니다.

작은 동물 방사선 연구 플랫폼을 사용하여 교모 세포종 쥐 모델에서 양전자 방출 단층 촬영 기반 용량 페인팅 방사선 요법

본 연구에서는 단순하고 가벼운 외상성 뇌 손상의 신경영상 결과를 급성기 및 장기 뇌 위축에서 보존된 뇌 구조와 함께 복제하는 폐쇄두부 손상 동물 모델을 확립하기 위한 프로토콜을 제시한다. 종방향 자기 공명 영상(Longitudinal magnetic resonance imaging)은 증거에 사용되는 기본 방법입니다.

Weight-Drop Method로 수정되고 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging)으로 입증된 복잡하지 않은 경미한 외상성 뇌 손상 모델의 개발

이 연구는 증후군성 두개유합증(SC)이 있는 어린이를 위한 수술 전 평가 및 개별화된 수술 계획을 위한 잠재적 도구로 안면 중앙 및 두개골 기저부 형태를 사용하는 연령 조정 회귀 모델링을 제안했습니다.

증후군성 두개유합증의 안면 중간 형성부전과 두개골 기저부 형태: 예측 회귀 모델을 이용한 비교 분석 연구

이 문서의 목적은 chemoradiation 연구를위한 orthotopic glioblastoma 모델의 사용을 설명하는 것입니다. 이 문서에서는 이온 주입, 세포 가공 불구하고 이동하고 intracranial 모델을 사용하여 마우스의 방사선 치료합니다.

Orthotopic 마우스 뇌종양 모델의 조합 방사선 치료

배우세요 두개골 방사선 치료로 유발된 인지 및 행동 변화를 정량화하는 방법을. 공간 기억과 불안 평가를 통해 방사선 치료의 뇌 기능 영향을 분석합니다.

두개골 방사선 치료에 의한인지 감소를 Quantifying

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