Name: 신경 가소성 유도 치료의 평가를위한 흰쥐의 피질 요로의 일방적 Pyramidotomy (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-12-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 41 s
Description: 학습하세요 흰쥐의 피질척수로 일방적 피라미드절단술을 통해 신경가소성을 평가하는 방법을. 이 모델은 중추신경계 손상 후 회복 메커니즘과 치료 효과 연구에 활용됩니다.

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윤리 문 : 모든 절차가 영국 홈 오피스에서 가이드 라인과 동물 (과학적인 절차)에 따라 1986 년 법이었다. 1. 수술과 부상 참고 : 외과 의사가 동물이 종종 수술 전 체중의 10 % 이상을 잃게 발견하면 220g보다 무거운 사용 쥐 수술 후 회복에 도움이 될 수 있습니다. <ol><li> 수술하기 전에, 실린더 양육 시험 15 몬토야 staicase 테스트 (24)과의 앞발 기본 설정에 대해 동물을 테스트합니다. 바람직하게는, 피라미드 / CST가 지배적 앞발에 해당 잘라. 참고 : 하이드로 겔 팩, 젖은 매쉬, 고 칼로리 식품 보조제 : 쥐가 수술에서 회복하는 동안 도움이 될 것입니다 식품에 익숙해 질 수 있도록 이일을 위해 수술 전, 새장에 다음 항목을 놓습니다. 이러한 보조 식품의 무균 버전은 여러 공급 업체로부터 구매할 수 있습니다. </li><li> 여성 L를 마취산소 (유지 보수를 위해 2 %, 5 % 유도 1) 이소 플루 란과 ((200) 사이에 250g의 무게) ister 후드 쥐 (유량을 : / 분 1.5 L). 참고 : 마취제의 선택은 중요하다. 흡입 마취는 일반적으로 사용되는 케타민보다 마취의 깊이, 더 빠르게 조절이 가능합니다. 이소 플루 란은 호흡 수와 깊이를 더 잘 제어 할 수 있습니다. 마취제의 선택은 이소 플루 란입니다. 참고 : 외과 의사가 동물이 종종 수술 전 체중의 10 % 이상을 잃게 발견하면 220g보다 무거운 사용 쥐 수술 후 회복에 도움이 될 수 있습니다. </li><li> 동물이 염증을 감소시키고 진통을 제공 할 때 마취 진통제 카프로 펜 피하 투여. 참고 : 카프로 펜은 우리의 수의사의 조언에 따라 우리의 실험실에서 pyramidotomy 수술시 제공됩니다. 진통제는 수술 중 더 호흡 저하의 원인이 될 수 있습니다. </li><li> 가정을 사용하여 수술하는 동안 37 ° C에서 동물을 유지othermic 담요 시스템과 직장 온도 프로브. </li><li> 발 핀치 철수 반사와 깜빡임를 확인하여 전체 마취를 확인합니다. 참고 : 선택 사항 : 가능한 수 있습니다 수술, 삽관 및 인공 호흡시 호흡 문제에 대응하기 위해. 그러나, 기관이 필요하다는 점에서 곰은 수술 중 변위한다. </li><li> 일단, 앙와위에서 쥐를 배치 복부 목을 면도하고 1 % 클로르헥시딘 물티슈 및 / 또는 알코올 와이프로 살균, 마취. 동물을 통해 멸균 수술 담요를 적용하고 항상 무균 영역을 유지. </li><li> 마취되면, 앙와위에서 쥐를 배치 복부 목을 면도하고 1 % 클로르헥시딘과 알코올 잎사귀로 소독. 동물을 통해 멸균 수술 담요를 적용하고 항상 무균 영역을 유지. 참고 : 선택적으로, 쥐의 머리는 수술 중 앙와위에서 고정대에 고정 할 수 있습니다 머리, 즉 이동성을 사용하지 않으려면후두골. </li><li> 멸균 메스 (# 10)를 사용하여 흉골의 거의 주동이의 끝으로 턱에서 2-3cm 길이 중간 선 절개를합니다. 선택적으로, 피부를 철회하는 작은 불독 클램프를 적용합니다. </li><li> 같은 무딘 가위와 톱니 집게와 역 동작을 사용하여 기관을 포함 분비 (예 submaxillary 선 및 이하선)과 근육 같은 조직의 상위 계층을 해부 무딘. 항상 중간 선에 머물. 조직은 쉽게 분리해야합니다. </li><li> 기관이 노출되면, 일측으로 변위. 중간 선은 주동이의 끝에서 중간 선을 표시, 두 개의 흰색 지방 패드와 그 아래에 볼 수 있습니다. </li><li> 흰색 지방 패드에 주동이는 두개골 (basioccipital 뼈)의 복부 표면까지 무딘 해부 조직에 도달. </li><li> 한쪽 (최대 1cm)로 변위 기관을 유지하고 두개골의 기지를 노출 긴 이빨 견인기 (치아 길이 5.5 mm, 16 mm)를 삽입합니다. 기관의 변위는 OB 수 있습니다구조체 호흡. 참고 : 일부 동물의 경우, 2 분 동안 예를 들어, 기관에 매 10 분 긴장을 제거하는 수술을하는 동안 여러 번에 견인기를 풉니 다. 후크 견인기는 변위의 변형을 줄이기 위해 긴 치형 견인기 대신에 사용될 수있다. </li><li> 조심스럽게 출혈을 방지하기 위해 후두 향해 주동이의 끝 부분에 작은 눈에 보이는 혈관을 소작. 참고 : 그들은 소작 전에 재발 후두 신경 혈관 조직 조심스럽게 벽으로부터 당겨진다 소작하는 것을 방지하고있다. </li><li> 수술의 나머지 부분에 대한 현미경을 조정합니다. </li><li> 미세 집게로 두개골의 기반을 덮고있는 골막을 제거합니다. 시추에 가장 적합한보기를 달성하기 위해 견인기를 조정합니다. </li><li> 뇌 바닥 동맥을 커버 중간 선에서 고도를 지적, 미세 집게로 basioccipital 뼈의 표면에 요철을 느껴보십시오. Rostrally, 두개골이 약간 볼록으로 제기된다. </li><li> 병변이 요구되는면에 따라, 대략 1mm의 움직임이 mediolateral 정중선에 대해 측 구멍을 드릴. 참고 : 쥐가 누운 위치에 있는지 기억, 그 왼쪽은 연구자 오른쪽에하실 수 있습니다! </li><li> 구멍이 이루어지면, 뇌 바닥 동맥이 명확하게 보일 때까지 드릴 작은 수직 -와 - 아래 - 운동과 중간 선으로 확대하고 최소 2mm 위해 옆으로 확대. </li><li> 뇌 바닥 동맥이 명확하게 볼 수 있는지 확인합니다. 피라미드의 약간 불룩한 형상 (도 2)에 의해 혈관 경계에 의해 식별 될 수있다. </li><li> 미세 집게로 남아있는 뼈 조각을 제거합니다. </li><li> 혀에 Doxapram 염산염, 호흡 자극제 한 방울을 적용합니다. </li><li> 26 게이지 바늘 길이 방향으로 경질를 열고 미세 집게는 기저 동맥에 수사관. 뇌척수액 (CSF)과 면봉으로 출혈을 만끽. </li><li> 인주 방지뇌 바닥 동맥 공예는 약 1.5 mm 넓은 피라미드와 CST 섬유를 중단 할 수있는 기저 동맥 (그림 2)에 수직 Vannas 스프링 가위와 깊이 0.5 mm의 폭에 걸친 상처를합니다. 참고 : 미리 끝에서 0.5 mm에 microscissors을 표시합니다. 경질이 연결되면 뇌 바닥 동맥 한쪽이 피라미드에 더 나은 접근을 허용 약간 이동할 수 있습니다. </li><li> 병변은 뇌 바닥 동맥에 가까운 섬유를 포함하기 위해 26 게이지 바늘의 끝 부분을 사용하여 절단을 반복합니다. </li><li> 면봉에 의해 적용 가벼운 압력으로 출혈을 중지합니다. 선택적으로, 컷 gelfoam을 덮여 수 있습니다. </li><li> , 견인기를 제거 3-0 Vicryl 봉합사와 조직과 봉합 만 피부를 교체합니다. </li><li> 수술 후, 완전히 깨어 때까지 32 ° C에서 인큐베이터에서 동물을 유지하고 필요한 경우, 식염수 피하 5 mL를 관리 할 수​​ 있습니다. 무인 동물을 방치하지 마십시오. </li><li> Carporfen 피하주세요항 염증으로하고 수술 후 통증이 하루 postsurgery에 대한 진통제로. </li><li> 수술 후 적어도 일주일에 한 번, 그 후 밀접 1 주일 동물을 모니터링합니다. </li><li> 케이지 바닥에 수술, 장소 수화 젤 팩, 퓌레 베이비 푸드, 젖은 매쉬와 건조 차우 후 필요에 따라. (볼 베어링 밸브가없는) 긴 주둥이와 물병을 제공합니다. </li></ol>

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우리는 pyramidotomy 부상 모델을 설명했다. 피질 기관은 뇌간의 수준에서 절단한다. 기술적 인 관점에서이 수술은 신중함과 정확성이 많이 필요합니다. 뇌간은 피라미드 아래에 그 물체에 포함 된 모호한 핵 및 solitarii로 여러 핵의 호흡 센터, 심장 혈관 센터를 수용한다. 절단이 이루어진 경우 너무 깊은이 치명적일 수 있음 갑작스런 호흡 곤란으로 이어질 수 있습니다. 방금 갑자기 무호흡 방지 호흡 활성을 증가시키기 전에 잘라 Dopram을 준다. 호흡이 정지되면 그것이 복구 수 있으므로, 산소와 함께 다음 5 분 동안 동물 환기 가치가있다. 또한, 기저 동맥의 손상은 절대적으로 피해야한다. 처음 몇 일 postinjury 동안 합병증은 다음과 같습니다 뇌간의 다른 출혈이 중요한 기능, 상당한 체중 감소에 영향을 미치는 심각한 호흡 diffic때문에 피라미드 단지 측면 올리브를 포함하여 광범위한 부상 기관 변위 및 동물의 심한 방향과 밸런스 문제로 인해 ulties. 엔드 포인트와 동물을 인도적으로 사망 할 수있다 이러한 합병증은 치료 될 수있다. 수술 후 첫 주 동안 닫기 모니터링이 필수적이다. 보조 식품은 체중 감소를 상쇄하기 위해 주어질 수있다. 기도 염증 (신경질 호흡이) 일반적으로 1~2일 내에서 해결합니다. 목 덜 깊이로 일반적으로, 젊은 동물에 작동하기 쉽다. 또한, 그들은 더 탄력 덜 호흡 합병증을 가지고있다. 그것은 pyramidotomy와 CST의 전체 병변을 달성하기 위해 연습이 필요합니다. 마찬가지로, 스튜 등. (16), Benowitz 등. (28)에 의해 전 실험을 복제하는 규정에 의해 두 연구에서, 초기에 높은 사망률을보고 자신의 병변의 일부는 불완전있다. 행동적자도 변수가 될 것입니다. 우리는 후보 요법을 테스트 할 수있는 전체 실험이 수행되기 전에 새로운 외과 의사는 많은 연습 pyramidotomy 수술을 수행하는 것이 좋습니다. 불완전한 병변을 방지하는 방법은 피하 주사 바늘이 프로토콜에 설명 된대로 기저 동맥에 가까운 피질 섬유가 절단되어 있는지 만드는 상처를 되돌아된다. 다른 옵션은 저우 등. 2003 29에 기재된 바와 같이 스쳐 유리 피펫으로 흡입 병변 사이트를 흡인한다. 미세 텅스텐 와이어는 관 (22)을 절단 할 수있다. pyramidotomy에 대한 대안은 일방적으로 자궁 C3 지느러미 CST를 잘라 다음 복부 접근 방식으로 CST (18)의 ipsilesional C2 복부 부분을 절단하는 것입니다. 목표는 contralesional CST의 발아를 연구하는 경우에는 틀림없이 완전한 병변이 필요하지 않습니다; 피라미드의 대부분과 병변 경우 unlesioned 측으로부터 발아 응답이 충분할 수 일어난다. pyramidotomy 병변 모델의 한가지 목적은 피질 관의 일측과 브레이션을 그대로 섬유의 비 부상 가소성 발아를 자극 요법 - 유발 신경 가소성을 사용하는 것이다. 신경 보호 치료를 테스트하기 위해이 모델은 적합하지 않습니다 및 타박상 부상 등의 부상 모델이 사용되어야한다. pyramidotomies의 성과는 행동 테스트 및 해부학으로 가장 많이 평가된다. 수평 사다리 테스트 실린더 사육 시험 및 몬토야 계단 시험은 가장 일반적으로 사용되는 행동 평가이다. 문헌에 기술 된 기타 테스트는 테스트, 로프 등반 테스트, 보행 분석 및 접착 테이프 테스트 3,17-19에 도달 펠릿 있습니다. 그러나, 대부분의 행동 테스트의 결과는 종종 사십이일 postlesion 3,4,11,17,18,20-22의 최대까지 모니터링됩니다. 과거의 경험에서, 설치류는 치료 개입없이 나중에 지점에서 대부분의 기능을 복구 할 수 있습니다. 우리는 그쪽으로 보여 주었다t 수평 사다리 시험 및 몬토야 계단 펠렛 도달 테스트 이후의 시점까지의 장애를 검출 할 수있다. 이들은 의한 처리 기능 회복을 측정하기 위해 사용될 수있다. 병변의 완전성 주동이의 자궁 수준이나 병변 사이트의 횡단면의 에리 오 크롬 시아닌 염색에서 척수 (등쪽 열에서 CST 섬유 레이블) PKC 감마 염색으로 판단된다. 비 오티 닐화 된 덱스 트란 아민 denervated 척수 영역으로 중뇌 그대로 섬유의 발아를 평가 contralesional 피질 내로 주입 할 수있다. 결론적 pyramidotomy 모델은 수술이 성공적 마스터되면 중추 신경계 손상에 대한 치료 약물의 신경 가소성 유도 능력을 평가하는 것이 좋다. 그것은 그대로 섬유의 소성을 평가합니다. 다음 단계는 큰 injuri을 극복하는 약물의 능력을 평가하기 위해 이러한 타박상 손상으로 임상 적으로 더 관련 모델을 사용하는 것ES 여러 책자에 영향을 미치는.

피질 기관 (CST)은 인간의 척수에서 하나의 주요 모터 기관이다. 손재주의 상당한 손실 척수 손상 결과 후이 기관에 손상을 야기 할 수 있습니다. CST는 자리 이동 및 원위부 근육 제어와 같은 인간의 미세 운동 움직임에 특히 중요하다. 척수 내에서의 해부학 적 위치는 인간의 것과 상이하고, CST 손상이 적은 1-4 불가능하지만 또한 설치류에서 발견된다. CST 부상 한 생체 내 모델은 복부 뇌간 한 피라미드는 decussation (도 1)에 입쪽 일방적 pyramidotomy 절단을 수반한다. 이 decussates 전에 CST가 실행되는 피라미드가있는 연수의 복부 측면에 명확한 해부학 적 기능입니다. 쥐, 섬유의 대부분 (약 95 %) decussate 수질의 꼬리 끝과는 그 후 척수의 등쪽 내측 부분에서 발견된다. 그러나 app​​roximatdecussated 섬유의 엘리 10 %는 배 외측 열에서 실행됩니다. 섬유의 나머지 ~ 5 %는 복부 중간 부분 5,6의 동측과 여행에 교차되지있어. pyramidotomy 후 척수는 반대측 CST로부터 직접 입력 (그림 1)을 잃는다. pyramidotomy 모델은 처리 unlesioned의 CST 그대로 섬유의 응답을 테스트하기에 특히 좋다. 그것은 denervated 지역에 분포 척수의 중간 선에서 그대로 섬유의 소성 및 발아의 평가를 할 수 있습니다. 피질 기관은 척수 손상 모델에서 상당히 새싹을 관찰하고 특히 앞다리 복구 7-10을 매개하고있다. 치료는이 앞다리 복구를 향상하는 것을 목표로 할 수 있습니다. 치료의 효능은 행동 평가, unlesioned 요로의 해부학 적 추적 기술과 단말기 전기 생리학 실험 3,11,12으로 테스트 할 수 있습니다. &lt;/ P&gt; 척수 손상의 대부분의 다른 전임상 모델에 비해 장점은 특히 종종 여러 책자에 영향을 미치는 다른 척추 부상에 비해 하나의 관에 영향을 미친다는 것이다. 분명, 표면 해부학 적 위치에 하나의 기관이 병변된다. 또 다른 장점은 재생 가능한 pyramidotomy 손상 모델로되어있다. 연구자 모터 시스템 (13, 14)에 영향을 미치는 상해 또는 질병 후의 운동 기능의 회복을 목표 전위 요법 - 유발 신경 가소성의 효과를 테스트하는 것은 자원의 생체 적합하다.

<table><tbody><tr><td>Carprofen</td><td>Norbrook</td><td>Vm No; 02000/4229</td> 하루 <td>2회 5mg/kg 제공</td></tr><tr><td>Homeothermic Blanket System</td><td>Harvard Instruments</td><td>507222F</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Abbott</td><td>B506</td><td></td></tr><tr><td>Fine Scissors- Tough Cut</td><td>Fine Science Tools</td><td>14058-09</td><td></td></tr><tr><td>Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11019-12</td><td></td></tr><tr><td>긴 이빨 Alm 견인기</td><td>Fine Science Tools</td><td>17009-07</td><td></td></tr><tr><td>소작 시스템 키트</td><td>Harvard Instruments</td><td>726067</td><td></td></tr><tr><td>Fine Dumont 집게</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-10</td><td></td></tr><tr><td>탄소강 버</td><td>Fine Science Tools</td><td>19007-07</td><td></td></tr><tr><td>Dopram V-drops</td><td>Pfizer</td><td></td><td>는 혀에 1방울을 바릅니다</td></tr>. <tr><td>Vannas Spring 가위</td>, <td>Fine Science Tools</td><td>, 15000-03</td><td></td></tr>, <tr><td>gelfoam</td><td>, Equimedical</td><td>, EQU705001</td><td></td></tr>, <tr><td>3-0 Vicryl 봉합사</td>, <td>Ethicon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>운영 현미경</td>, <td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr>, <tr><td>소형 마취 시스템, Isoflurane, K/F, 단일 가스</td><td>, VetTech 솔루션</td><td></td><td></td></tr>, <tr><td>저울,</td><td>Ohaus</td>, <td>NVT3201</td><td></td></tr><tr><td>탄소강 메스 블레이드 No. 10</td><td>Swann-Morton</td><td>201</td><td></td></tr><tr><td>25g 바늘</td><td>Terumo</td><td>NN-2525R</td><td></td></tr><tr><td>주사기(1ml 및 5ml)</td><td>Terumo</td><td>SS+01T1 / SS*05SE1</td><td></td></tr><tr><td>식염수(염화나트륨 0.9%)</td><td>Fresenius Kabi</td><td>Pl 08828/0178</td><td></td></tr><tr><td>면봉</td><td>Johnson and Johnson</td><td>5000207582502</td><td>사용 전 살균</td></tr></tbody></table>

신경 가소성 유도 치료의 평가를위한 흰쥐의 피질 요로의 일방적 pyramidotomy

Unilateral Pyramidotomy of the Corticospinal Tract in Rats for Assessment of Neuroplasticity-inducing Therapies

피질 기관 (CST)은 완전히 설치류 뇌간의 수질 피라미드에서 일방적으로 절단 할 수 있습니다. CST는 설치류에서, 인간의 말단 근육의 제어를위한 큰 중요성을 가지고 있으며, 정도는 덜 모터 기관이다. 일방적 주로 앞발에 과도 모터 장애로 이어지는 척수의 반대편에있는 척수의 CST의 신경 분포의 손실 하나의 피라미드 결과의 컷과 손재주의 손실을 지속. 피질 기관의 동측 전망은 사소한. 우리는 병변의 완전성의 기회를 증가하는 우리의 수술 방법을 정제했다. 우리는 수술 후 관리에 대해 설명합니다. 몬토야 계단 펠릿에 도달 테스트 및 여기에 표시된 수평 사다리 테스트에 적자가 postinjury 팔주까지 감지됩니다. 실린더 양육 테스트에 적자는 일시적으로 감지됩니다. 따라서, 실린더 테스트는 단기 회복의 검출에 적합 할 수있다. 우리는 electrophysiologically, 방법을 보여줍니다해부학 적으로, 하나의 병변 및 플라스틱 변화를 평가할 수있다. 우리는 또한 박탈 영역으로 중간 선에서 싹이 손상되지 않은 CST에서 섬유를 분석하는 방법에 대해 설명합니다. 이 때문에있는 연수 및 생존율이 낮을 수의 기저 동맥에 근접에 지속적으로&gt; 90 % 완료 병변을 얻기 어렵습니다. 대체 수술 방법과 행동 테스트는이 프로토콜에 설명되어 있습니다. pyramidotomy 모델은 손상 후 손상 섬유의 발아를 증가 신경 가소성 유도 치료를 평가하기위한 좋은 도구입니다.

생존율. 우리가 실시한 대표적인 연구에서 우리는 (16) (20) 중 여성 리스터 후드 쥐 (200~250g)의 생존율을했다. 가장 흔한 합병증은 피라미드 (핵 solitarii, 모호 parabrachilis)에 지느러미 때문에 뇌간의 호흡 센터 기관 변위 또는 손상의 어려움을 호흡한다. 유사한 결과가 문헌 16에보고되어있다. 행동의 결과. 행동 검사의 범위는 설치류 pyramidotomy 후 감각 결과를 평가하기 위해 사용되었다 : 수평 사다리 테스트, 테스트 도달 한 펠렛을, 실린더 사육 시험 및 몬토야 계단 시험은 가장 일반적으로 사용되는 행동 평가이다. 문헌에 기술 된 다른 시험은 시험 도달 펠릿, 등산 로프 시험, 보행 분석 및 접착 테이프 테스트 아르3,17-19. 이들의 대부분은 손상 후 기능 모터 적자 일주 보여줍니다. 현재 문헌에 기술 된 대부분의 연구는 사십이일 4,11,13,20,21, 또는 짧은 시간 3,18,22에 대한에 행동 테스트를 수행합니다. 우리는 오랜 시간 동안 행동 테스트를 수행하고 몬토야 계단 테스트 및 수평 사다리 테스트를 제외하고, 행동 검사 중 일부에 대한 운동 기능 팔주 포스트 pyramidotomy 본질적으로 전체 복구를 보았다. 이것은 여러 가지 이유로 아마도. 우선, 병변의 부상 CST 입쪽은 척수 운동 뉴런에 간접 릴레이 작용 뇌간 신경 세포에 시냅스를 형성 할 수있다. 둘째, 손상되지 않은 (반대측) CST 새싹 수 있으며, 형태는 운동 뉴런에 중계가 뇌간이나 척수의 신경 세포에 시냅스. 셋째, 등, reticulospinal vestibulospinal 또는 rubrospinal 책자와 같은 다른 겪었던 모터 책자는 일부 기능을 대신 할 수 있습니다. 따라서, 지속 treatment 효과 pyramidotomy 모델의 많은 행동 검사로 검출하는 것이 곤란하다. 이 모델의 일부 행동 테스트는 그러나 초기 치료와 관련이 부상 후 가속 복구를 나타낼 수 있습니다. 실린더 양육 테스트 3,4,23 실린더 양육 테스트를 기반으로 지배적 인 앞발에 해당하는 CST 부상했다. 래트 플렉시 글라스 실린더에 넣은 것으로 양육 동작은 3 분 동안 관찰된다. Preinjury 수직 탐사 (그림 3A) 중 하나 앞발, 지배적 앞발의 사용에 대한 약간의 설정이 있었다. 부상 지배적 측에 영향을 미치고 contralesional 앞발의 이용 1 주일 postinjury (반복 측정에서 28 %로 감소 분산 분석 p &lt;0.05; 사후 분석 동물 주 1, 2, 3, p &lt;0.05에서 유의 결핍을 계시 피셔의 LSD). 사주는 동물을 회복 postinjuryD는 배후의 45 %의 영향을받는 앞다리를 사용, 6 주 후에이 57 %가 (표준 오류가 표시됩니다 ± N = 16, 평균)이었다. 및 pyramidotomy 후 최대 42 일 동안 시험 실린더를 사용하여 유사하게, 스타키 등이. (4) 평가 한 마우스는 시험 기간 전체에 걸쳐 영향 앞발의 사용에서 유의 한 감소를보고 하였다. 몬토야 계단 테스트 (24) 쥐 부상 이전에 순응하기 위해이 테스트를 위해 pretraining이 필요합니다. 테스트 세션 동물 중에 의욕을 높이기 위해 음식은 전날 밤에 쥐 당 15g의 음식 제한됩니다. 음식 박탈 쥐 15 분 동안 몬토야 계단에 배치됩니다. 각각의 측면에서, 우물 7 단계, 각 포함 3 펠렛의 계단이있다. 각 측면에 검색된 펠릿의 총 수는 기록된다. contralesional / 영향 앞발과 검색 펠릿의 수는 61 %의 preinjury에서 유의하게 감소3 % 삼일의 postinjury (그림 3B). 알약을 검색 할 수있는 기능은 여전히​​ 크게 검색 펠릿의 20 %로 4 주 postinjury에 손상되었다. 쥐 사후 분석이 동물은 모든 주에 contralesional 측면에서 상당한 적자를 밝혀 (그 시점에서 먹을 펠릿의 단지 29 %와 8 주까지 반복 측정의 분산 분석 p &lt;0.05, 상당한 적자를 보여, P &lt;0.05, 피셔의 LSD). ipsilesional 앞발 1 주 postinjury까지 영향; 그러나이 두 번째 주에 의해 복구 (ANOVA의 P &lt;0.05, 사후 분석은 동물 ipsilesional 앞발에 3 일 및 1 주에서 상당한 적자를 밝혀 반복 측정, P &lt;0.05, 피셔의 LSD). ipsilesional 앞발의 초기 적자 이후의 발아 및 복구와 절단 된 피라미드를 통해 실행 피질 기관의 동측 부분의 병소에 의해 설명 될 수 있습니다. 수평래더 테스트 (25) 쥐이 테스트 pretraining이 필요합니다. 쥐 불규칙한 단 간격으로 1 m 길이의 사다리를 통해 세 번 걸어. 영화는 나중에 슬로우 모션과 발 슬립 각 발에 대한 미스의 총 수의 분석 계량입니다. 도 3c에서의 그래프는 미스의 스텝 총 수에 대한 비율로 영향을 덜 영향을받는 쪽 (앞발 뒷발 +)의 슬립의 총 수를 나타낸다. 쥐 10 % 영향을받는 측면에 11 % 미만 영향을받는 측면 1 주 postinjury 각각의 오류 크게 증가 수 있습니다. 이 적자는하지만, 만든 10 %의 오류가 주일에 8 contralesional / 영향 측면에서 지속적 이주하여 ipsilesional / 덜 영향을받는 측면에 해결 (반복 측정 분산 분석, 사후 분석은 동물의 모든 주에서 상당한 적자를 밝혀 ipsilesional에 주 1과 3의 contralesional 측과 상당한 적자면, P &lt;0.05, 피셔의 LSD). 전기 생리 검사 터미널 전기 생리 셋업 동물에서 우레탄 복강 마취되었다. 과정 전반에 걸쳐이를 37 ℃ ± 1 ℃로 유지 하였다. 그것의 복부 목 지역, 그것의 앞다리와 가슴 지역은 면도 요오드 스크럽을 이용하여 살균 하였다. 이전에 피부와 pectoralis 전공을 절개 복부 접근 방식에 의해 상완에 설명 반경 신경이 노출되면서 피라미드 노출시켰다. 요골 신경의 말단부 절단하고 신경 미네랄 오일 욕에서 두 실버 와이어 후크 전극 위에 놓았다. 어느 피라미드는 5 내지 300 Hz에서 펄스 ​​및 증가 자극 진폭 깊이가 다른 동심의 바이폴라 자극 전극 하였다. 녹음은 항상 장애인 암 (그림 4)의 반경 신경에서 만들어졌다. 손상되지 않은 ANIM반대측 피라미드는 (그림 4B) 자극 할 때 루게릭 병은 반경 신경에 12-20 밀리 초 사이의 대기 시간에 강한 반응을했다. 동측 자극은 가끔 활성화 (그림 4C)을 초래한다. 병변 기관이 병변 (그림 4B ') 이상으로 자극 할 때 이전에 기록 팔에 반대편에, pyramidotomies을받은 동물, 반경 신경의 응답을 표시하지 않습니다. 그러나, 피라미드의 CST 섬유의 자극 전극 12 주 postinjury (그림 4C ')에서 손상되지 않은 동물에 비해 반경 신경에 강한 활성화의 결과 기록 동측. 해부 결과. 동물은 동물의 일정 1 (과학적 절차) 법 1986 년 이전에 2 주에 따라 십주의 postsurgery를 안락사시켰다, 손상되지 않은 CST는 바이오틴으로 추적했다장애인 팔 운동 피질 (26) 동측에 덱스 트란 아민 (BDA) 주사 (그림 1). 이 정중선을 건너 contralesional 척수 (그림 5C, D)를 공급 손상되지 않은 섬유, 정량화 할 수 있습니다. 이 부상에 대한 응답으로 증가하는 반면 손상되지 않은 동물은, 중간 선을 넘어 몇 섬유를 가지고있다. 횡 경추 척수 절편 병변 CST (도 5E) 16 탈 신경의 비율을 평가하기 위해 단백질 키나제 C (PKC) 감마으로 염색 하였다. 대안 적으로, 병변의 완전성이 손상 pyramidotomy ipsilesional 측 운동 피질 내로 BDA 트레이서를 주입함으로써 평가 될 수있다. 반대측 dorsomedial CST에서 라벨의 부재와 CST 특히 ventromedial 동측 완료 일방적 절개의 증거를 제공한다. <img alt="그림 1" fo:conte> NT-폭 = "4 인치"SRC = "/ 파일 / ftp_upload / 51843 / 51843fig1highres.jpg"폭 = "400"/&gt; 그림 1 : 회로도 쥐, 피라미드의 CST의 일방적 axotomy의 피질 책자를 보여주는 상단 이미지 :. 피질 신경 세포가 대뇌 피질의 층 (5) 피라미드 세포에서 유래. (녹색에 도시) 덱스 트란 오티 닐화 아민 실험의 마지막 2 주 전에 contralesional 피질 내로 주입된다. 중간 이미지 : 책자는 수질의 복부 표면과 축삭의 대부분이 decussate spinomedullary 접합에서 피라미드를 형성한다. 일방적 pyramidotomy은 (적색 도시) 꼬리 수질 행한다. 낮은 이미지 : 척수의 dorsomedial과 배 외측 부분에서 아래로 실행 피질 책자의 대부분. 소수 동측 유지하고 ventromedially 실행됩니다. 1843fig2highres.jpg "폭 ="500 "/&gt; 그림 2 : 쥐의 뇌의 복부보기. 그들은, 병렬 볼록 (노란색 상자)를 제기하고 있기 때문에 피라미드는 독특한입니다. 피라미드의 경계는 기저 동맥 (C)에서와 같이 중간 선 이상과 측면의 중간 기저 동맥과 paraolivary 동맥 (POL) 사이의 볼록의 기지에서 (BAS)에 의해 내측으로 정의된다. 개두술은 기저 동맥을 통해 수행되고 paraolivary 동맥 (C에서 빨간색 상자)까지 연장 측면. 하나의 피라미드는 기저 동맥에 수직으로 절단 (C에서 레드 라인, 컷 A와 B의 표본에 표시됩니다). CST는 척추 동맥이 중간 선을 설정되어 있기 때문에 decussate하고 시작하기 때문에 척추 동맥 (VERT)에 너무 가까이 꼬리 쪽 배치 병변은 완전하지 않습니다. 조지 Paxinos (27)에 의해 "쥐 신경 시스템"에서 적응 (C) 이미지. 주 :이 도면은 화상의 좌측 병변을 나타낸다 : 이는 동물의 장비 인HT 피라미드 기관은 반듯이 누워되기 때문이다. 비디오가 동물의 왼쪽 피라미드 기관에 병변이 표시되는지 그러나 유의하시기 바랍니다. <img alt="그림 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig3highres.jpg" width="500"> 그림 3 :. 실린더 양육 테스트를위한 대표 결과, 테스트 및 수평 사다리 테스트에 도달 몬토야 계단 펠릿은 손상 후 모든 테스트에 의해 검출 된 모터 적자가 있습니다. 지속적인 적자가 몬토야 계단 테스트 및 수평 사다리 테스트 최대 8 주 postinjury (N = 그룹, 수단 및 표준 오류 당 (16)가 검출 할 수있는 반면 그러나, 적자는 4 주 postinjury에서 실린더 양육 검사로 검출 할 수 없습니다 그림 참조). 별표는 P &lt;preinjury 기준 (피셔의 LSD 테스트) 0.05 상대를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51843/51843fig3highres.jpg" target="_blank">를 클릭하십시오</a>여기에이 그림의 더 큰 버전을 볼 수 있습니다. <img alt="그림 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig4highres.jpg" width="500"> 도 4 :. 전기 생리학 전과 후에 pyramidotomy 피질 요로 평가 (A)는 단말 실험 셋업을 나타낸다. 우리는 병소 및 decussation의 사이트에 주동이의 다양한 깊이에서 5 펄스의 기차 피라미드를 자극한다. 붉은 기관은 병변 기관이다. 우리는 contralesional 측면에서 반경 신경에서 기록한다. (B)와 (C)를 ​​ipsilesional 자극 또는 contralesional 자극하기 전이나 pyramidotomy 후 12주와 예 녹음을 보여줍니다. Ipsilesional 자극 부상 (B) 전에 반경 신경에 여러 복합 활동 전위 (추적에서 스파이크를) 불러 일으킨다. 이들은 부상으로 폐지하고 활동 retur하지 않습니다N 내 12주 (B '). Contralesional 자극은 드문 단일 복합 활동 전위의 preinjury (C)를 ​​불러 일으킨다. 부상 활동 후 12주 상당히 가능성으로 인해 척수 내에서 중간 선 및 플라스틱 변경을 통해 싹이 그대로 축색 돌기에, (C ')를 증가한다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51843/51843fig4highres.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig5highres.jpg" width="500"> 도 5 :. pyramidotomy 후 해부 평가 (A는 B, C, D)에 대한 바이오틴이 덱스 트란 아민은 (도 1에 녹색 참조) unlesioned CST에 대응하는 운동 피질로 주입함으로써 피질 요로를 추적하기 위해 사용되었다. 등쪽 내측, CS의 복부 중간 구성 요소T가 (A, 등쪽 내측 B의 확대 부분). (C)와 (D)의 처리에 응답 denervated 측의 회백질에 중뇌 돋 섬유 (A)의 배율은 명확하게 볼 수있다. 자궁 레벨 4 (12 주의 postinjury 조직)의 병변 횡단면의 완전성을 평가하기 위해 절단 및 PKC 감마 (E)에 대한 항체로 염색 하였다. 이미지의 좌측의 CST는 그대로이고 아마도 때문에 부상 CST 등쪽의 구조적 붕괴, denervated 측으로 부풀어 중뇌 알 수있다.

피질 요로, 주요 감각 책자 중 하나는, 중추 신경계에 대한 신경 가소성 유도 치료를 테스트하기 위해 설치류 뇌간 병변에서 일방적으로 할 수있다. 이 수술 ( &quot;pyramidotomy&quot;) 및 수술 후 평가는이 프로토콜에 설명되어 있습니다.

신경 가소성 유도 치료의 평가를위한 흰쥐의 피질 요로의 일방적 Pyramidotomy

The corticospinal tract (CST) can be completely severed unilaterally in the medullary pyramids of the rodent brainstem. The CST is a motor tract that has ...

이 절차의 목적은 쥐의 수질 피라미드에 있는 피질 척추관의 일방적 분류법을 수행하여 자발적이든 치료에 의해 유도된 손상 후의 신경 가소성을 평가하기 위한 것입니다. 이것은 먼저 기관을 지나는 복부 접근에서 목을 절개하여 수행됩니다. 다음으로, 피라미드는 개두술에 의해 노출되고, 기저 동맥의 한쪽에 있는 피라미드에 병변이 만들어집니다.수술 후 피라미드 이관술의 효과는 행동 검사, 전기 생리학 검사 및 조직학을 사용하여 평가할 수 있습니다. 성체 쥐의 수질 피라미드에 있는 피질 척수관의 일방적인 분류학은 장기적으로 손재주가 부족합니다. 이 모델은 CNS 손상에 대한 후보 치료법을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.먼저, 해당 피라미드를 손상시키기 위해 실린더 양육 테스트 계획을 사용하여 동물의 지배적인 선동력을 결정합니다. 예를 들어, 오른쪽 피라미드 로스트랄을 decussation으로 절단하여 쥐의 왼쪽을 비활성화합니다. 암컷 리스터의 마취를 유도 한 후, 5 %의 불소가 함유 된 두건을 쓴 쥐는 목의 복부 쪽을 면도하고 마취를 조절하고 유지합니다.약 1.5%를 사용하여 불소를 사용합니다. 그런 다음 염증을 줄이기 위해 카프로펜을 피하로 투여하고 호메오 테마 시스템을 사용하여 진통제를 제공합니다. 수술 중 동물을 섭씨 37도로 유지하십시오.시작하기 전에 핀치 금단 반사와 깜박임 반사를 확인하십시오. 연고를 눈에 바르십시오. 알코올에 1%클로르헥시딘으로 노출된 피부를 소독합니다.수술을 시작하려면 턱에서 시작하여 흉골에서 끝까지 2-3cm의 정중선을 절개합니다. 그런 다음 작은 불독 클램프를 사용하여 피부를 무딘 상태로 집어넣습니다. 조직의 상층을 절개하여 기관을 노출시킵니다.정중선을 유지하고 무딘 가위와 치아 집게로 리버스 액션을 사용하십시오. 일단 노출되면 기관을 한쪽으로 치우십시오. 아래에 두 개의 흰색 뚱뚱한 패드가 있습니다.Bai 후두골의 탯줄 끝을 표시합니다. 이제 패드로 뭉치고 두개골의 복부 표면으로 뭉툭하게 절개합니다. 두개골을 노출시키려면 기관을 최대 1cm 정도 이동시켜야 한다.한 쌍의 긴 치아 견인기 또는 후크 견인기를 사용하면 너무 많은 변위가 호흡을 방해합니다. 쥐가 더 나은 환기를 필요로 한다는 징후가 있을 때마다 몇 분 동안 견인기를 닫는 것이 도움이 될 수 있습니다. 이제 후두를 향해 기관의 상부 끝에 있는 작은 혈관을 조심스럽게 소작합니다.현미경을 조정하고 두개골에 초점을 맞춥니다. 미세한 집게로 골막을 제거하고 견인기를 조정하여 드릴링을 준비합니다.두개골을 더 잘 노출시키려면 기저 후두골의 고르지 않은 표면을 방사상으로 조사합니다. 기저 동맥을 덮고 있는 정중선에 융기가 있습니다.선택한 쪽의 정중선에서 1mm 측면으로 구멍을 뚫습니다. 작은 수직 상하 움직임을 사용하여 정중선 쪽으로 구멍을 점차적으로 확대합니다. 그런 다음 기저 동맥과 약간 부풀어 오른 모양의 피라미드를 확인할 수 있습니다.남아 있는 뼈 조각은 집게로 제거해야 합니다. 그런 다음 피라미드는 약간 부풀어 오른 모양으로 식별할 수 있으며, 주변 혈관은 호흡기 자극제인 도라 하이드로클로라이드 한 방울을 혀에 바르면 피라미드가 드러납니다. 먼저 26게이지 바늘과 가는 집게로 경막을 엽니다.면봉으로 뇌척수액과 혈액을 흡수합니다. 끝에서 0.5mm 떨어진 곳에 표시된 Venus 스프링 가위를 준비하십시오. 이 가위를 사용하여 피라미드를 약 1.5mm 너비로 자르고 피라미드를 가로지르고 기저 동맥에 수직으로 0.5mm 깊이를 만듭니다.이렇게 하면 CST 파이버가 중단됩니다. 조미 후에는 동물이 일시적으로 호흡을 멈출 수 있습니다. 쥐의 코와 입에 10mil 주사기를 삽입하여 짧은 주기의 인공 호흡을 하면 회복을 촉진할 수 있으며, 병변에 기저 동맥에 가까운 섬유가 포함되어 있는지 확인할 수 있습니다.26 게이지 바늘 끝을 사용하여 절단을 되돌립니다. 면봉의 가벼운 압력으로 출혈을 멈춥니다. 컷은 젤 폼으로 덮을 수도 있습니다.이제 견인기와 불독 클램프를 제거하고 조직을 교체하십시오. 3개의 제로 Vicryl 봉합사를 사용하여 피부만 봉합합니다. 그런 다음 피하.수분 보충을 위해 5ml의 식염수를 투여합니다. 수술 후 동물이 완전히 깨어날 때까지 섭씨 32도의 인큐베이터로 옮깁니다. 동물을 모니터링하고, 염증을 조절하고 통증을 관리하기 위해 다음 이틀 동안 매일 피하 카프로펜 주사를 지속적으로 투여합니다.또한 그 후 일주일 동안 동물을 면밀히 관찰하십시오. 매일 무게를 측정하고 필요에 따라 추가 수분을 공급합니다. 물병에는 볼 베어링 밸브가 없는 긴 주둥이가 있어야 하며 최대 20%의 체중 감소가 발생할 수 있습니다.따라서 하이드로겔 팩을 젖은 매시, 부드러운 과일, 퓌로 만든 이유식과 함께 케이지에 넣고 주사기로 손으로 수유합니다. 필요한 경우 다른 뇌간 영역이 손상되어 배럴이 굴러가거나 눈꺼풀이 뜨거나 감긴 상태로 유지될 수 있습니다. 어떤 경우에는 동물을 인도적으로 희생해야 할 수도 있습니다.실린더 리어링의 피라미드 이석으로 인한 결손을 측정하기 위해 여러 테스트가 사용되었습니다. 우성 주포에 영향을 미치는 테스트 손상은 병변 후 점진적인 회복으로 선호도를 크게 감소시켰습니다. Montoya 계단 테스트는 콘트랄 영향 측에서 검색된 펠릿의 수가 테스트 기간 동안 크게 감소하는 것을 보여줍니다.동측의 영향이 덜한 앞쪽 모공 행동은 부상 후 수평 사다리 테스트에서 일주일 후에 회복된 반면, 동측 덜 영향을 받은 쪽의 회복과 함께 즉각적인 결손과 함께 외측 병변의 영향을 받은 쪽에서 실수의 빈도가 크게 증가했습니다.수술 후 10주 후에 조직학적 분석을 수행했습니다. 동물의 손상되지 않은 피질 척수관은 비오틴화 덱스트란 아민으로 추적되었습니다.이를 contral lesional cortex에 주입함으로써 CST의 dorson medial ventra medial 및 dos lateral components를 명확하게 볼 수 있었습니다. 더 가까운 확대 하에서, 섬유는 정중선을 넘어 d 쪽의 회백질로 확장되는 것을 볼 수 있습니다. 예를 들어, 수술 후 10주에 경추 수준의 횡절편과 PKC 감마에 대한 면역조직화학으로 병변의 완전성을 확인했는데, 예상대로 1개의 피질 척추관이 누락되었습니다.일단 숙달되면 수술은 30분 안에 끝날 수 있으며 사망률은 낮습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

출처: Beom, J., et al. 쥐 뇌의 편측 반구에 대한 반복적인 경두개 자기 자극. J. Vis. 경험. (2016년)이 비디오는 피질 흥분성을 조절하기 위해 마취된 쥐에서 반복적 경두개 자기 자극(rTMS)을 적용하는 방법을 보여줍니다. 이 절차에는 기본 자극을 설정하기 위해 운동 역치(MT)를 결정한 다음 MT 이상의 강도로 rTMS를 적용하여 신경 탈분극을 유도하는 것이 포함됩니다. 이 자극은 칼슘 유입을 유발하고 신경영양 인자 생성을 촉진하며 시냅스 가소성을 향상시켜 궁극적으로 피질 흥분성에 영향을 미칩니다.

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