Name: 마우스에 Transcranial Photobiomodulation 치료에 대 한 프로토콜 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 7 s
Description: 배우세요 마우스에서 경두개 광생물조절 요법을 통해 공간 기억과 해마 ATP 수치를 개선하는 방법을. 이 비침습적 프로토콜은 신경학적 질환 연구에 활용됩니다.

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이 작품 S.S. e Tabriz 대학 의료 과학 (no. 61019 부여)에서 교부 금에 의해 지원 되었다 그리고 LiteCure LLC, 뉴어크, 드, 미국 L.D.T.에서에서 게시 부여 저자는 면역학 부 및 그들의 친절에 Tabriz 대학 의료 과학의 교육 개발 센터 (EDC) 감사 하 고 싶습니다.

모든 절차의 관리 및 건강의 국가 학회 (NIH;의 실험 동물의 사용에 대 한 가이드에 따라 실시 했다 게시 번호 85-23, 개정 1985) Tabriz 대학 의료 과학의 지역 윤리 위원회에 의해 승인.
주의:이 프로토콜 클래스 3B 레이저의 응용 프로그램을 포함 하 고 적절 한 교육 및 안전 지침을 준수 해야 합니다. 클래스 3B 레이저 심각 하 게 눈을 손상 시킬 수 있습니다 그리고 피부를 열 수 있습니다. 클래스 3B 레이저 화상 위험을 간주 되지 않습니다. 눈 보호 고글을 착용 해야 합니다 항상 레이저 장치를 운영 하는 경우.
1. 레이저 광선 전송 실험
참고: 여기에서 사용 했다 3 18 개월 남성 BALB/c 마우스에서에서 얻은 Tabriz 대학 의료 과학의 동물 시설. 60 mW 레이저 (660 nm) 원형 빔 모양 직경에서 2.5 m m의 광원으로 사용입니다. 레이저 소스 가우스 강도 프로필 원형 편광 된 빛을 생산 및 연속파 모드에서 운영 됩니다. 10 nW 해상도, 평방 1 cm2 포토 다이오드 활성 영역, 400에서 1100 nm의 스펙트럼 응답 범위와 상업 포토 다이오드 전력 측정기는 샘플을 통해 전송 된 광 전력 측정 하는 데 사용 됩니다.
<ol><li>
샘플 준비
	<ol>
<li>신선한 샘플을 얻기 위해 케 타 민 (100mg/kg) 및 xylazine (10 mg/kg)의 혼합물으로 마우스를 anesthetize 깊이.</li>
		<li>어깨 바로 위에 있는 지점에서 시작 하는 일반가 위 마우스의 머리를 해 부.</li>
		<li>턱의 복 부 측 앞면이 위쪽을 향하도록 머리를 회전 합니다. 슬라이드 각도 해 부가 위 구강을 통해 원활 하 게 악의 접합의 저항을 발견 될 때까지. 모든 큰 근육 연결 mandible 뼈 두개골 하 고 그들을 삭제.</li>
		<li>각된 해 부가 위를 사용 하 여 팔 뼈를 제거 합니다.</li>
		<li>곡선된 겸 자 사용 하 여 두개골을 둘러싼 모든 육체를 삭제 합니다.</li>
		<li>해 부는 두개골의 낮은 부분 그리고, 신중 하 게 걸릴 나머지 두개골 뼈에서 두뇌 곡선된 주걱으로.</li>
		<li>그래서 조직 슬 라이 싱에 적합 것 그대로 뇌 조직의 2 %agarose 젤에 수정. 참고: 순서 그대로 두개골을 얻을 플러스 샘플 두 피, 뇌 조직의 제거 되어야 한다 어떤 손상도 없이 동물의 머리의 복 부 측에서 머리의 등 쪽 부분에.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
절차를 부 러 뜨 리는 두뇌
	<ol>
<li>Vibratome 마운트 블록의 표면에 드롭 superglue (~0.05 mL)의 확산.</li>
		<li>신중 하 게 vibratome는 두뇌의 복 부 표면 올려 놓습니다, 블록을 장착을 agarose 블록을 연결 하 고 그것의 위치를 조정.</li>
		<li>약간 agarose 블록의 위쪽 표면에 vibratome 블레이드 일치 하 고 기본 수준으로 커터 값을 기록 합니다.</li>
		<li>얼음 처럼 차가운 정상적인 염 분 솔루션 vibratome 탱크를 채우십시오.</li>
		<li>만족 스러운 슬라이스를 (예를 들어, 슬라이스 두께 [1mm], 속도 장치 단위에 5 [5], 그리고 진동 주파수 [장치 단위에 5 5]) vibratome 매개 변수를 조정 합니다.</li>
		<li>잘라 두뇌 transversely 조각 1000 µ m 두께. 참고: 슬라이스는 대뇌 피 질의 표면에 의해 구분 된 뇌 조직의 부분 고 비행기 1000 µ m (지 마) 대뇌 피 질의 표면에 열 등 한.</li>
		<li>광학 유리 표면에 한 방울의 물 (~0.05 mL)을 추가 하 고 그것의 위에 뇌 조각을 넣어. 다음, 물에 두뇌 슬라이스 한 방울을 추가 하 고 신중 하 게 그것의 위에 두 번째 광학 유리를 배치. 참고: 한 방울의 물 추가 되어야 합니다 샘플 유리 경계에 건조 하는 조직과 거친 표면에서 산란 하는 빛을 방지 하기 위하여.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
머리 조직을 통해 빛 전송의 측정
	<ol>
<li>레이저 장치를 반영 하는 거울, 그리고 파워 미터 단위를 포함 하 여 광학 장비를 설정 합니다. 주의: 레이저를 켜기 전에 눈 보호 고글에 넣어.</li>
		<li>전원 측정기에 샘플의 부재, 레이저 장치 고는 다이오드의 활성 영역에 수직 빔 지도 대 한 적절 한 거리에 위치 하는 거울에 레이저 빔을 초점. 참고: 광선 전송 측정 수행 되어야 합니다 (23-25 ° C), 실 온에서 암실에서 머리 조직 추출 된 후 30 분 이내.</li>
		<li>슬라이스된 뇌 조직에서 측정을 수행 합니다.<ol>
<li>파워 미터의 표면에 2 개의 빈 광학 유리를 배치 합니다.</li>
			<li>전송 된 가벼운 힘을 읽고 (내가0) 파워 미터의에서 화면을 표시 하 고 값을 기록.</li>
			<li>부드럽게 두 광학 유리에 의해 포함 하 고 뇌 샘플 파워 미터의 표면에, 직물의 각각 지역에 빔을 집중, 전송된 전력, 읽기 놓고 값을 기록 합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>두개골 플러스는 두 피에서 측정을 수행 합니다.<ol>
<li>파워 미터의 표면에 빈 광학 유리를 배치 합니다.</li>
			<li>전송 된 가벼운 힘을 읽고 (내가0) 파워 미터의에서 화면을 표시 하 고 값을 기록.</li>
			<li>가볍게 신선한 두개골을 가진 광학 유리 플러스 파워 미터의 표면에 조직 두 피, 광선 bregma 영역에 일치, 전송된 전력, 읽기 놓고 값을 기록 합니다.</li>
			<li>신호 대 잡음 비율을 최대화 하기 위해 가벼운 전송 측정 최소 3 반복 모든 샘플에 대 한 x. 참고: bregma 영역에 배치 되는 약 3 m m rostral 귀 앞쪽 기지를 통해 그린 선. 두개골 플러스 두 피 조직의 두께 표준 캘리퍼스에 의해 측정 됩니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Photobiomodulation 치료 (PBMT)
참고: 45 컷 BALB/c 마우스 15 생쥐의 세 그룹에 할당 된 사용 되었다. 그룹 세 제어 마우스 (18 개월) 받은 가짜-PBMT, 및 PBMT를 받은 세 PBMT 마우스 (18 개월) 가짜-PBMT를 받은 영 제어 마우스 (2 개월) 구성 되어 있었다. 가짜-PBMT 치료 치료는 PBMT와 동일 그룹 하지만 비활성 레이저로 구성 되어 있습니다. 마우스는 Tabriz 대학 의료 과학의 동물 시설에서 가져온 고 12 h 빛과 어두운 photoperiod 12 h 24-25 ° C 및 55% 상대 습도에 신경 과학 연구 센터 (NSRC)의 단위를 들고 동물에 보관 되어 있었다. 음식과 물 광고 libitum제공 했다. 모든 마우스는 치료 전에 적어도 1 주 동안 acclimatized 했다.
<ol><li>
레이저 치료 절차 참고: 660 nm 파장에서 연속파 모드 다이오드 GaAlAs 레이저 transcranial PBMT 치료를 위해 사용 되었다. 레이저 장치는 200 ± 2 mW의 출력 전력과 0.03 c m2의 점 크기와 6.66 W/c m2의 irradiance에서 운영 했다. 각 세션 별로 99.9 J/c m2 의 평균 fluence 15 두 피 표면에 전달 된 방사선의 s. 방사선은 관리 1 x 2 연속적인 주 동안 매일.<ol>
<li>치료 방, 치료 전에 약 20 분 자신의 집 새에 쥐를가지고.</li>
		<li>전기 보호 벽 콘센트에 연결 합니다.</li>
		<li>전기 보호기에 레이저 장치 플러그를 삽입 합니다.</li>
		<li>어떤 표면에 긁힘 방지 하기 위해 투명 한 나일론 필름으로 레이저 프로브 팁을 커버.</li>
		<li>신중 하 게 레이저 소자의 채널에 프로브를 연결 합니다.</li>
		<li>레이저 장치를 켜고 따뜻하게 잠시 기다립니다.</li>
		<li>방사선 시간 및 운영 모드를 포함 하 여 레이저/치료 매개 변수를 조정 합니다.</li>
		<li>모든 샘플의 부재에서 레이저의 평균 전력 레이저 장치에 파워 미터의 활성 영역에 프로브 팁에 연락 하 여 확인 합니다. 값을 기록 합니다.</li>
		<li>교정 과정 (2.1.8 단계)를 반복 하 여 최소 5 배, 읽기 파워 미터에서 사고 능력 화면을 표시 하 고 값을 기록 합니다.</li>
		<li>부드럽게 손의 손바닥에 동물의 목의 등 쪽 피부에 의해 마우스를 보유 하 고 그것의 머리를 고정. 참고: 현재 프로토콜에 레이저 프로브 ~ 3 m m 귀에의 내부 자료 사이 그려진 선 rostral bregma 영역에 배치 됩니다.</li>
		<li>가볍게 중간, 약 3 m m 선 귀 앞쪽 자료 통해 rostral에 두 피에 직접 프로브 팁을 놓습니다. 참고 사항: 개최에서 프로브는 복 부의 비행기로 약 45 ° 각도.</li>
		<li>동물의 눈에 직접 방사선을 방지 하기 위해 먼저 머리에 프로브 팁을 문의 하 고, 레이저 장치를 켭니다.</li>
		<li>켜고 레이저 방사선 완료 될 때까지 안정적으로 프로브를 개최.</li>
		<li>치료의 끝 후에 머리에서 레이저 프로브를 철회 하 고 부드럽게 그것의 감 금 소를 마우스를 반환 합니다.</li>
		<li>레이저 장치를 끄고 장치에서 프로브를 분리.</li>
		<li>적합 한 광학 청소기 레이저 프로브를 청소.</li>
		<li>동물 시설에 쥐를 전송 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 행동 작업
<ol><li>
오픈 필드 테스트
	<ol>
<li>평가 운동으로 오픈 필드 테스트 기간 동안 여행 하는 총 거리에 의해 각 마우스의 활동15설명한.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
반 즈 미로 작업
	<ol>
<li>
장치 참고: 공간 학습 및 메모리 작업 반 즈 미로16에서 수행 됩니다. 만든 검은 나무 (95 cm 직경에서) 20의 등거리, 원형 플랫폼 이루어져이 neurobehavioral 작업에 사용 되는 장치 플랫폼, 경계에서 3 cm에 있는 5 cm 직경 원형 구멍. 장치 등반에서 동물을 방지 하기 위해 바닥에서 상승 된 50 cm 이다. 움직이는 검은 플라스틱 탈출 상자 (20 cm x 15 cm x 5 cm) 탈출 구멍 아래에 배치 됩니다. 검은 미로 흰 쥐, 테스트를 위해 사용 되 고 추적 시스템 소프트웨어 사용 하는 경우 블랙 매트 미로에서 배치 되어야 합니다.<ol>
<li>밝은 간접 점화를 가진 조용한 방 중앙에 미로 장치를 놓습니다.</li>
			<li>작업 방 문의 외부에 "입력 하지 않으면" 기호를 배치 합니다.</li>
			<li>경계 벽에 시각-공간 신호를 연결 합니다.</li>
			<li>미로 플랫폼 위에 디지털 비디오 카메라를 배치 합니다.</li>
			<li>원치 않는 후 각 큐를 제거 하려면 70% 에탄올과 미로 플랫폼의 표면 청소.</li>
			<li>후 각 큐 역할을 탈출 상자 안쪽에 동물의 홈 장에서 침구의 작은 금액을 추가 합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
적응 세션
		<ol>
<li>가져올 각 마우스 마우스 길 들 여가를 위해서에서 실험을 시작 하기 전에 작업 공간 약 30 분.</li>
			<li>그것의 감 금에서 마우스를 제거 하 고 부드럽게 1 분 탈출 상자에 동물을 배치.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
교육 세션 참고: 교육 세션 4 연속적인 일에 각 마우스에 대 한 반복 됩니다.<ol>
<li>부드럽게 탈출 상자에서 마우스를 제거 합니다.</li>
			<li>장소; 경기장의 센터에 마우스 다음, 시작 챔버를 위에 마우스를 놓습니다.</li>
			<li>10 후 시작 챔버를 제거 s, 마우스 3 분 동안 경기장을 탐구 하 고.</li>
			<li>조용히 고 컴퓨터 영역에 넣어 소음 취소 헤드폰으로 이동 합니다.</li>
			<li>플랫폼 수준에서 약 80 dB의 큰 백색 잡음의 구성 된 부정적인 청각 자극을 실행 하 고 마우스를 찍고 시작 합니다.</li>
			<li>백색 잡음을 끄고 마우스 탈출 상자로 들어갈 때 찍고 중지. 1 분에 대 한 상자에 그대로 남아 동물 허용.</li>
			<li>이스케이프 상자에서 마우스를 제거 하 고 다시 그것의 감 금 소에 배치.</li>
			<li>3.4.2 3.4.7 통해 단계를 반복 반복된 실험 사이 3 분 간격으로 하루 4 배. 참고: 모든 실험, 사이 경기장 표면에서 소변 이나 대변을 제거 하 고 70% 에탄올과 미로 청소.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
프로브 시험 세션
		<ol>
<li>마지막 훈련 재판, 24 시간 후, 다음 미로 플랫폼에서 탈출 상자를 제거 하 고 3.4.2 3.4.5 통해 단계를 반복 합니다.</li>
			<li>3 분 후 백색 잡음을 해제 하 고 찍고 중지 합니다. 마우스 미로 경기장에서 제거 하 고 다시 그것의 감 금에 그것을 배치.</li>
			<li>모든 동물을 테스트 후 미로 플랫폼 및 시작 챔버 청소. 방에 불을 끄고 문을에서 "입력 하지 않으면" 기호를 제거.</li>
			<li>추가 분석을 위해 외부의 하드 드라이브를 테스트 세션에서 비디오 녹화를 저장 합니다.</li>
			<li>비디오 추적 소프트웨어 프로그램 및 추출 프로브 시험 세션 시 대상 사분면에 소요 되는 훈련 세션의 4 일 동안 대상 구멍을 찾을 수 대기 시간 및 시간을 포함 하 여 녹화 된 동영상에서 매개 변수를 설정 합니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 생 화 학적 평가
<ol><li>
해 마에서 ATP 수준
	<ol>
<li>깊이와 케 타 민 (체중의 그램 당 100 밀리 그램) 및 xylazine (체중의 그램 당 10 밀리 그램)의 혼합물의 복 주사 각 마우스 anesthetize.</li>
		<li>동물을 목을 벨 하 고 빠르게 두개골에서 뇌 조직의 제거.</li>
		<li>해 마 개 dissect 그리고 조직 균질 화기와 차가운 샘플 버퍼 (키트에 의해 제공) 조직 균질.</li>
		<li>즉시 원심 2000 x g 4 ° c.에 3 분에 homogenate</li>
		<li>깨끗 한 튜브는 상쾌한 전송.</li>
		<li>spectrophotometric를 사용 하 여 hippocampal ATP 수준을 평가 방법은 앞에서 설명한11.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

시공의 급여는 하버드 정신과 부서 (듀 폰-워렌 교제와 리빙스턴 수상), 두뇌 및 행동 연구 재단 (NARSAD 영 조사 상)에 의해 지원 되었다 그리고 Photothera 주식 회사에 의해 부여 무제한. 마약 기부 TEVA에서 왔다. 여행 보상 Pharmacia Upjohn에서 왔다. 시공은 Janssen 연구와 개발에서 상담 수수료를 받고 있다. 시공 정신과에서 근처-적외선 빛의 사용에 관련 된 여러 특허를 제기 했다. PhotoMedex, i n c.는 임상 연구에 대 한 4 개의 장치를 제공합니다. 시공은 transcranial photobiomodulation 주요 우울증 장애의 치료에 대 한 연구를 실시 하 고 건강 한 과목에 대 한 연구를 수행 하는 Litecure Inc.에서 무제한 자금을 받고 있다. 시공 cofounded 근처-적외선 빛;에 따라 치료의 새로운 양상의 개발에 주력 하는 회사 (Niraxx 빛 치료제) 그는 같은 회사에 대 한 컨설턴트 이기도합니다. 시공은 transcranial photobiomodulation 일반화 된 불안 장애에 대 한 연구를 수행 하는 뇌 과학에서 자금을 받았다. 다른 작가를 공개 충돌의 관심 있다.

우리 쥐에서 transcranial PBMT 절차 수행을 위한 프로토콜을 설명 합니다. 이 프로토콜은 특히 설치류에 초점을 맞춘 photobiomodulation 연구를 수행 하는 신경 과학 연구소를 타겟으로하는. 그러나,이 프로토콜 토끼, 고양이, 개, 또는 원숭이 등 신경 과학 분야에서 자주 사용 되는 다른 실험 동물에 적응 될 수 있다.
현재, 증가 관심 transcranial PBMT 레드/적외선 레이저와 Led를 조사 하 고 있다. 설치류에서 전체 처리 절차를 성공적으로 수행 하기 위해 고려해 야 할 몇 가지 필수적인 단계 있다.
첫째, 그것은 중요 한, 살아있는 동물에서 어떤 치료를 시도 하기 전에 가벼운 침투는 정확 하 게 측정 동물 머리 조직을 통해 최적의 광자 복용량 (J/c m2)를 제공.
둘째, 여러 매개 변수 최적화, 가벼운 침투를 극대화 ...

PBMT, 또는 저수준 레이저 가벼운 치료 (LLLT), 레이저 또는 발광 다이오드 (Led) 빛 에너지에 의해 생물 학적 조직의 자극에 따라 치료 방법을 참조 하는 일반적인 용어입니다. 거의 모든 PBMT 치료 1100 nm, 1에서 500 까지의 출력 전력 600에서 근처-적외선 (NIR) 빛 파장에서 붉은 색으로 적용 됩니다 mW, 그리고 < 1 >에서 이르기까지 fluence 20 J/c m2 (정 외.1참조).
Transcranial PBMT 외부 광원 (레이저 또는 Led)2를 사용 하 여 머리의 방사선 조사에 의해 실시 하는 비 침 투 적인 빛 전달 방법입니다. 동물 응용 프로그램에 대 한이 방법은 접촉 또는 비접촉 배치의 동물의 머리에 LED 또는 레이저 프로브를 포함합니다. 치료 관심 영역에 따라 가벼운 프로브 (모든 뇌 영역을 다루는)에 대 한 전체 머리 또는 머리, 전 두 엽, 정면, 또는 정수 리 영역 등의 특정 부분에 배치할 수 있습니다. 두 피, 두개골, 그리고 두 라 메이 터를 통해 레드/NIR 빛의 부분 전송 대뇌 피 질의 표면 수준에 도달 하 고 치료 혜택을 생산 하는 충분 한 광자 에너지의 금액을 제공할 수 있습니다. 그 후, 대뇌 피 질의 수준에서 전달 된 빛 fluence 뇌3의 깊은 구조를 도달할 때까지 회색과 흰색 두뇌 문제에 메시지를 전파 것 이다.
빨강 빨강 영역 (600-680 nm)과 초기 NIR 영역 (800-870 nm)에서 스펙트럼 밴드 빛 시 토 크롬 c 산화 효소, 미토 콘 드리 아 호흡 사슬4의 터미널 효소의 흡수 스펙트럼에 해당합니다. 그것을 PBMT 레드/적외선 스펙트럼에서 photodissociation 산화 질소 (NO)의 시 토 크롬 c 산화 효소에서 결과적으로 미토 콘 드리 아 전자 전송에 증가 원인과, 궁극적으로, ATP 생성5증가 가설입니다. 신경 응용 프로그램 관련의 잠재적인 neurostimulatory 혜택 뇌 방법 다양 한 외상 성 뇌 부상 (TBI)6의 설치류 모델을 포함 한 전 임상 연구에서에서 보고 되었습니다 transcranial 방사선을 사용 하 여 PBMT 급성 뇌졸중7, Alzheimer의 질병 (광고)8, 파 킨 슨 병 (PD)9, 우울증10, 그리고 노화11.
뇌 노화에는 부정적인 영향을 미치는 몇 가지 인지 기능, 학습 및 메모리12등 신경 심리적 조건으로 간주 됩니다. 미토 콘 드리 아 ATP 생산 및 신경 생체에 대 한 책임 기본 세포입니다. 미토 콘 드 리아 기능 장애 관련 마13등 공간 탐색 메모리에 연결 된 뇌 영역에 적자 나이 관련 된 것으로 알려져 있다. 레드/NIR 두개골 치료 행위 주로 미토 콘 드리 아 생체의 변조, 빛 때문에 해 마에 전달된 빛 복용량을 충분 한 공간 메모리 결과14의 개선 될 수 있습니다.
현재 프로토콜의 목표는 쥐, 붉은 빛의 낮은 수준을 사용 하의 transcranial PBMT 절차를 보여 줍니다. 필요한 레이저 광선 전송 측정 세 쥐의 머리 조직을 통해 설명 합니다. 또한, 반 즈 미로, 해 마 의존 공간 학습 및 메모리 작업 및 생체 인덱스로 hippocampal ATP 수준으로 사용 됩니다 동물에서 치료 영향의 평가.

<table><tbody><tr><td>케타민</td><td>알파산</td><td>#1608234-01</td><td></td></tr><tr><td>자일라진</td><td>알파산</td><td>#1608238-01</td><td></td></tr><tr><td>아가로스</td><td>시그마</td><td>#A4679</td><td></td></tr><tr><td>초강력</td><td>퀵스타</td><td></td><td></td></tr><tr><td>비브라톰</td><td>캠프든 인스트루먼트</td><td>#MA752-707</td><td></td></tr><tr><td>광학 유리</td><td>세일 브랜드</td><td>#7102</td><td></td></tr><tr><td>파워 미터</td><td>토르 연구소</td> <td>#PM100D</td><td></td></tr><tr><td>포토 다이오드 검출기</td><td>토르 연구소</td> <td>#S121C</td><td></td></tr><tr><td>캘리퍼스</td><td>피츠버그</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GaAlas 레이저</td><td>토르 광 의학</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Etho Vision</td><td>Noldus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>원심 분리기</td><td>Froilabo</td><td>#SW14R</td><td></td></tr><tr><td>귀마개</td><td>블루 이글</td><td></td><td></td></tr><tr><td>디지털 카메라</td><td>Visionlite</td><td>#VCS2-E742H</td><td></td></tr><tr><td>Sterio 증폭기</td><td>Sony</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Hamonteb</td><td>#665.128321</td><td></td></tr><tr><td>Barnes maze</td><td>Costom-made</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ATP assay kit</td><td>Sigma</td><td>#MAK190</td><td></td></tr><tr><td>Elisa reader</td><td>Awareness</td><td>#Stat Fax 2100</td><td></td></tr></tbody></table>

마우스에 transcranial photobiomodulation 치료에 대 한 프로토콜

A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice

Transcranial photobiomodulation 뇌 생체, 다양 한 신경학 상과 정신 장애, 뇌 기능 및 나이 관련 된 인지에 관한 약화에 메모리 향상을 향상을 위한 잠재적인 혁신적인 비 침 투 적인 치료 방법입니다. 그리고 신경 퇴행 성 질환입니다. 우리 쥐에서 transcranial photobiomodulation 치료 (PBMT)를 위한 실험실 프로토콜을 설명합니다. 세 BALB/c 마우스 (18 개월)는 660 nm 레이저 transcranially, 일단 2 주 동안 매일 처리 됩니다. 레이저 투과율 데이터는 두 피에 빨간 입사광의 약 1% 관통 등 해 마는 대뇌 피 질의 표면에서 1mm 깊이 도달 보여줍니다. 두 가지 방법으로 치료 결과 평가: 반 즈 미로 한 해 마 의존 공간 학습 및 메모리 작업 평가, 테스트 및 측정 hippocampal ATP 수준 생체 인덱스로 사용 되는. 반 즈 작업에서 결과 레이저 치료 세 쥐 나이 일치 하는 컨트롤에 비해 공간 메모리 향상을 보여 줍니다. 생 화 확 적인 분석 뒤 레이저 치료 hippocampal ATP 레벨 증가. 우리는 메모리 성능 향상은 잠재적으로 빨간 레이저 치료에 의해 유도 된 hippocampal 에너지 대사에 개선 인해 공준. 쥐에서 관찰 때문에이 프로토콜 변환 신경 과학, 토끼, 고양이, 개, 또는 원숭이 등에서 자주 사용 하는 다른 종에 적응 될 수 다른 동물 모델에 연장 될 수 있습니다. Transcranial photobiomodulation 나이 관련 된 인지 장애에 유망한 치료 접근 될 수 있는 안전 하 고 비용 효율적인 양식 적임 이다.

통계 분석
양방향 ANOVA;에 의해 반 즈 훈련 세션에서 가져온 데이터의 통계 분석 분석 다른 행동 테스트와 분석 그룹 사이의 hippocampal ATP 레벨의 일방통행 ANOVA, Tukey의 포스트 hoc 테스트 다음에 의해 실행 되었다. 모든 데이터는 의미 ± 표준 편차 (SD)으로 표시 되는 레이저 전송 데이터 제외 ± 표준 오차 (SEM), 의미의 수단으로 표현 됩니다. 중요성 수준의 p &lt; 0.05에서 설정 했다.
레이저 광선 전송
레이저 빛 (660 n...

Photobiomodulation 치료 다양 한 신경학 상과 정신 장애의 처리를 위한 혁신적인 비 침 투 적인 양식 적임 이며 건강 한 두뇌 기능을 향상 시킬 수 있다. 이 프로토콜은 다른 실험실 설치류에 있는 사용을 위해 적응 시킬 수 있다 transcranial 빛 배달 여 쥐에서 뇌 photobiomodulation를 수행 하는 단계별 가이드를 포함 합니다.

마우스에 Transcranial Photobiomodulation 치료에 대 한 프로토콜

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide ...

다음 실험 프로토콜의 전반적인 목표는 쥐에서 낮은 수준의 적색 레이저를 사용하여 경두개 광생물 변조 요법을 수행하는 것이다. 이것은 마우스 머리에 레이저 프로브의 직접 접촉에 의해 수행된다. 첫 번째 단계로, 레이저 광 전달의 평가하기 위해, 신중하게 두개골에서 뇌 조직을 해부.그런 다음 두개골과 두피 와 뇌 조직의 1 밀리미터 조각을 통해 전달 된 빛의 힘을 측정합니다. 치료 섹션에서, bregma에서 두피에 직접 레이저 프로브의 끝을 문의. 이 공간 학습 및 메모리 기능은 반즈 미로 작업에 의해 평가됩니다.이어서, 해마 ATP 수준은 분광측정 방법에 의해 결정된다. 레이저 전송 데이터는 두피 표면의 선행 광의 약 1 %가 피질 표면에서 1 밀리미터 깊이에 도달한 것으로 나타났습니다. 반즈 미로 작업의 결과는 경두개 붉은 레이저 치료의 2 주 다음 노인 마우스에서 공간 메모리의 개선을 보여줍니다.또한, 결과 레이저 치료 숙성 쥐에서 증가 해 마 ATP 수준을 제안. 경두개 광생물변조는 광범위한 신경 및 정신 질환의 치료와 건강한 뇌 기능을 개선하기 위한 비침습적 치료 접근법입니다. 실제로, 광생물 변조 요법은 미토콘드리아의 시토크롬 c 산화제에서 산화 질소의 광합성을 유발한다고 믿습니다.이들은 차례차례로 ATP 생산에 있는 증가로 이끌어 내는 mitrochondrial 전자 수송을 증가합니다. 이 방법은 레이저 및 발광 다이오드를 포함한 외부 광원을 사용하여 헤드의 방사선에 의해 수행되는 안전하고 비용 효율적인 광 전달 접근법입니다. 거의 모든 경두개 광생물 변조 절차는 600에서 1100 나노미터, 1에서 500 밀리와트에 이르는 전력, 1에서 20 주얼 미터 평방 에 이르는 연도에 가까운 적외선에 빨간색으로 적용됩니다.깊은 마취 마우스에서, 조심스럽게 두개골에서 뇌 조직을 해부. 먼저, 아가로즈 젤에 손상되지 않은 뇌 조직을 고정하고 염화나트륨과 접착제를 포함한 필요한 모든 물질을 준비한다. 그런 다음, 진동 마운팅 블록의 표면에 접착제의 얇은 층을 확산.조심스럽게 아가로즈 블록을 부착하고 위치를 조정합니다. 진동 블레이드를 블록의 상부 표면과 약간 일치시키고 카운터 값을 기록합니다. 진동 탱크를 얼음처럼 차가운 일반 식염수 용액으로 채웁니다.진동의 속도와 진동 주파수를 조정하고 카운터를 1mm의 슬라이스 두께를 얻기위한 적절한 값으로 변경합니다. 진동을 켜고 시작 버튼을 누르고 1 밀리미터두께의 슬라이스로 뇌를 반경으로 자른다. 먼저 광학 유리 표면에 물 한 방울을 추가합니다.그런 다음, 유리에 뇌 조각을 넣어. 물 방울을 넣고 두 번째 광학 유리를 조심스럽게 놓습니다. 조직 건조를 방지하고 거친 표면에서 빛이 산란되는 것을 방지하기 위해 물 한 방울을 샘플 및 유리 경계에 추가해야합니다.샘플을 광학 실험실로 옮기. 광학 장치를 설정하고 전원 미터를 켭니다. 레이저 장치로 작동하기 전에 눈 보호 고글을 착용하십시오.레이저를 켜고 광선이 거울에 초점을 맞추어 광선을 포토디오드의 활성 영역으로 안내하도록 합니다. 먼저, 파워 미터의 표면에 두 개의 빈 광학 안경을 배치하고 디스플레이 화면에서 전송 된 광 전력을 읽습니다. 빈 안경을 제거하고 뇌 샘플을 파워 미터 표면에 부드럽게 배치하고 조직의 각 영역에 빔을 집중하고 전달 된 힘을 읽습니다.이번에는 파워 미터의 표면에 빈 광학 유리를 놓고 송신 된 광 전력을 읽습니다. 그런 다음 빈 유리를 제거하고 전원 미터 표면에 신선한 두개골과 두피 조직으로 광학 유리를 약간 놓습니다. 브레그마에 빔을 집중하고 전달된 전력을 읽습니다.마지막으로 레이저 장치와 파워 미터를 끕니다. 현재 프로토콜의 치료 섹션에는 클래스 3B 레이저 계측기의 적용이 포함되며 적절한 교육 및 안전 지침이 필요합니다. 새로운 환경에 동물을 적응시키기 위하여는, 치료를 시작하기 약 20 분 전에 그들의 홈 케이지에서 치료실에 마우스를 가지고.먼저 레이저 장치 플러그를 전기 보호기에 삽입합니다. 프로브 표면에 긁히지 않도록 투명 나일론 필름으로 레이저 프로브의 끝을 덮습니다. 레이저 프로브를 장치의 채널에 조심스럽게 연결합니다.레이저 장치로 작동하기 전에 눈 보호 고글을 착용하십시오. 레이저 장치를 켜고 워밍업을 위해 몇 초 동안 기다립니다. 장치 패널에서 레이저 준비 기호를 관찰한 후 조사 시간 및 작동 모드를 포함한 치료 매개 변수를 조정합니다.치료를 시작하기 전에, 프로브의 끝을 장치의 파워 미터의 활성 영역에 접촉하여 레이저 평균 전력을 결정한다. 현재 프로토콜에서 레이저 프로브는 브레그마 영역에 배치되며, 이는 귀의 전방 베이스 사이에 그려진 선에 약 3밀리미터 로스트럴이 있습니다. 동물의 눈에 직접 방사선을 피하기 위해 먼저 레이저 프로브의 끝을 머리에 놓고 레이저 프로브를 켜고 조사가 완료 될 때까지 프로브를 안정적으로 유지하십시오.그런 다음 레이저 장치를 끄고 장치에서 프로브를 분리합니다. 절차가 끝나면 적절한 광학 클리너로 레이저 프로브를 청소하십시오. 공간 학습 및 메모리 작업은 반즈 미로에서 수행됩니다.먼저 작업실 문 바깥쪽에 표지판을 입력하지 마십시오. 주변 벽에 시각적 공간 신호를 연결합니다. 미로 플랫폼 위에 비디오 카메라를 배치합니다.원치 않는 후각 큐를 제거하기 위해 70 %에탄올로 미로 플랫폼의 표면을 청소하십시오. 동물의 집 새장에서 소량의 침구를 이스케이프 박스에 추가하여 후각 신호역할을 합니다. 작업을 시작하기 전에 각 마우스를 새 케이지에 넣고 케이지를 반즈 미로 룸으로 옮습니다.습관화하려면 동물이 작업 전에 30 분 동안 방에 남아 있게하십시오. 그런 다음 케이지에서 마우스를 제거하고 동물을 이스케이프 박스에 부드럽게 넣고 1 분 동안 거기에 남아 있게하십시오. 1 분 후, 부드럽게 탈출 상자에서 마우스를 제거하고, 경기장의 중앙에 동물을 배치하고, 그것에 시작 챔버를 넣어.10초 후, 시작 챔버를 들어 올려 동물이 3 분 동안 경기장을 탐험 할 수 있습니다. 조용히 컴퓨터 영역으로 이동하고 귀덮개를 착용하고 큰 백색 잡음으로 구성된 부정적인 청각 자극을 유발합니다. 그런 다음 비디오 녹화를 시작하고 컴퓨터 모니터에서 동물의 행동을 관찰합니다.검은 미로는 흰색 마우스를 테스트하는 데 사용되어야한다. 또한, 블랙 매트는 케이스 추적 시스템 소프트웨어가 사용되는 경우미제 아래에 배치되어야한다. 비디오 추적 소프트웨어 프로그램을 설정하고 녹화된 비디오에서 관심 있는 매개 변수를 추출합니다.생화학적 평가를 위해 해마 조직을 해부하고, 샘플 버퍼에서 균질화하고, 원심분리한 다음, 분광측정 방법을 사용하여 ATP 수준을 평가합니다. 660 나노미터 레이저 광 전달은 두개골과 숙성마우스의 두피를 통한 약 16%였으며, 약 10%의 가치는 숙성된 뇌 조직의 1밀리미터 슬라이스를 통해 레이저 투과로 측정하였다. 모든 실험 군 중 열린 필드 테스트에서 모터 활동의 로그에 통계적으로 유의한 차이가 없었다.반즈 미로 작업의 데이터는 노인 대조군의 대기 시간이 훈련 세션의 세 번째와 네 번째 날에 젊은 대조군의 대기 시간이 분명히 더 길다는 것을 보여주었습니다. 그러나, 적색 레이저 치료는 4일째에 대기 시간을 현저히 감소시키는 것으로. 소품 시험 세션에서, 노인 제어 동물은 젊은 제어 동물에 비해 대상 사분면에서 상당히 짧은 시간을 보낸다.그러나, 레이저 처리된 숙성된 마우스는 노인 대조군 마우스에 비해 표적 사분면에서 상당히 더 긴 시간을 보냈다. 해마 생물 에너지 데이터는 노인 대조군 동물의 ATP 수준 감소를 보여줍니다. 한편, 적색 레이저 치료는 숙성된 마우스의 해마내평균 ATP 함량을 현저히 증가시킨다.우리는 마우스에서 경두개 광생물 무드 치료 절차를 수행하는 실험실에 대한 프로토콜을 설명했다. 우리의 프로토콜은 토끼, 개, 원숭이, 등 세테라와 같은 번역 신경 과학 분야에서 자주 사용되는 다른 실험실 동물에 적응 할 수 있습니다. 우리의 조사에 따라, 적색광의 낮은 수준은 향상된 공간 기억 기능에 반영되는 ATP 생산을 증폭하여 노인 두뇌에 있는 해마 분해를 복구할 수 있습니다.이 방법에서는 병리학에 의해 어떤 뇌 영역이 영향을 받는지에 따라 조사 시간, 치료 간격, 적용 된 광채 및 연도를 포함한 여러 신체 및 치료 매개 변수가 더 나은 결과를 달성하기 위해 최적으로 조정되어야합니다. 경두개 광생물 변조 치료는 노화와 관련된 인지 기능 저하 및 신경 퇴행성 질환에 대한 잠재적 인 전략이 될 수있는 뇌 대사 와 인지 향상을 개선하기위한 유망한 접근 법으로 제안됩니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

출처: Zhang, L., et al. 근적외선(NIr) 광은 마우스 전정 감각 상피에서 미토콘드리아 기능 마커의 발현을 증가시킵니다. J. Vis. 경험. (2015년)이 비디오는 면도한 쥐 두피에 NIr 빛을 적용하여 전정 뉴런을 활성화하고 슈퍼옥사이드 디스뮤타제-1(SOD-1) 생성을 자극하여 신경 기능을 지원하는 과정을 보여줍니다. 이 절차는 신경 보호 전략으로서의 NIr 요법을 강조합니다.

근적외선을 사용한 마우스 모델에서 감각 신경 신호 조절

출처: Kodani, S., et.al. 마우스의 수면/각성 상태를 모니터링하는 동안 신경 회로의 광유전학적 조작. J. Vis. 경험. (2019년)이 비디오는 생쥐의 수면에서 각성으로의 전환에 관여하는 신경 회로의 광유전학적 조작을 보여줍니다. 이 절차에는 광섬유와 전극을 뇌와 근육에 외과적으로 이식하여 빛 자극과 전기생리학적 기록을 가능하게 하는 것이 포함됩니다. 말단 줄조선(BNST)의 침대 핵에서 빛에 민감한 양이온 채널을 활성화하기 위해 빛을 전달함으로써 신경 활동이 조절되어 연구자들은 각성 유도와 관련된 뇌 및 근육 신호를 분석할 수 있습니다.

마우스의 수면에서 각성으로의 전환을 위한 신경 회로의 광유전학적 조작

이 비디오는 감광성 염료 투여 후 손상되지 않은 두개골의 레이저 조명으로 마우스 모델에서 광혈전 스트로크를 생성하는 절차를 보여줍니다.

마우스 모델의 광혈전성 스트로크 모델링: 광혈전증을 유발하기 위해 감광성 염료 투여 후 마우스 두개골을 통한 레이저 조명 기술

Photothrombosis 매우 재현성 방식으로 관심 분야의 작은 잘 구분 경색을 유도하기위한 빠르고, 최소 침습 기술입니다. 그것은 형질 전환 생쥐에서 뇌의 가소성을 기본 세포 및 분자 반응 연구를 위해 특히 적당하다.

Photothrombotic 국소 빈혈 : 마우스 스트로크 연구를위한 최소 침습 및 재현성 광화학 대뇌 피질의 병변 모델

미토콘드리아 기능 장애는 세포 노화의 특징이다. 이 논문은 노화 마우스 전정 감각 상피의 미토콘드리아 기능을 개선하기 위해 비 침습적 근적외선 (NIR) 치료를 사용합니다.

근적외선 (NIR) 빛은 마우스 전정 감각 상피 세포에서 미토콘드리아 기능의 마커의 발현을 증가

Transcranial 직류 자극 (tDCS) 정신 질환 치료를 제안 하는 치료 기술 이다. 동물 모델 tDCS에 의해 갖는 특정 생물 학적 변경 이해 하기 위한 필수적입니다. 이 프로토콜 사용 하 여 만성 이식된 전극 tDCS 마우스 모델을 설명 합니다.

Transcranial 직류 자극 (tDCS) 마우스

이 프로토콜은 이러한 화합물의 전임상 스크리닝에 사용할 수 있는 광전환 가능한 항암 펩타이드의 평가를 위해 채택된 일련의 실험을 제시합니다. 여기에는 2D 및 3D 세포 배양에서의 세포 독성 평가, 생체 외 (모델 조직) 광이성질화 효율 평가 및 생체 내 효능이 포함됩니다.

광제어 생물학적 활성 화합물의 시험관 내 및 생체 내 평가 - 암 광약리학을 위한 잠재적 약물 후보

이 연구는 자연적인 깊은 수면 동안 노화되고 마취되지 않은 BALB/c 수컷 마우스의 뇌에서 독소(예: 수용성 아밀로이드 베타)를 자극 림프적으로 제거하기 위한 뇌파 제어 하에 경두개 광생물 조절의 비침습적 및 휴대용 기술을 제시합니다.

생쥐 뇌에서 독소의 림프 제거 자극을 위한 수면의 뇌파 제어 하에서의 광생물 조절

이 프로토콜에는 자유롭게 움직이는 마우스에서 동시 집속 초음파 신경 조절 및 광섬유 광도 측정의 전체 운영 워크플로우를 위한 변환기 제조, 파라미터 보고, 수술 절차 및 신호 기록이 포함됩니다.

동시 집속 초음파 신경 조절 및 광섬유 광도 측정(Free-Moving Mouse)의 기록

이 프로토콜은 고형 종양 모델에서 표적 온열 요법에 필요한 기술과 방법론을 제시합니다. 이 접근법은 종양 내 주입된 금 나노로드에 의한 근적외선의 광열 변환을 활용하여 종양 미세 환경 내에서 국부적인 가열을 유도합니다.

종양내 금 나노로드에 의한 근적외선의 광열 변환을 통한 쥐 종양 모델에서 표적 경미한 온열요법 유도

모든 광학 접근 방식을 사용하여 허혈성 뇌졸중을 유도하는 동시에 깨어 있고 행동하는 마우스의 새로운 뇌졸중 코어에서 형광 바이오센서를 사용하여 신경 Ca2+ 활동을 기록합니다.

행동하는 마우스에서 허혈성 뇌졸중을 유도하고 모니터링하기 위한 동시 광혈전증 및 섬유 측광

배우세요 마우스에서 경두개 광생물조절 요법을 통해 공간 기억과 해마 ATP 수치를 개선하는 방법을. 이 비침습적 프로토콜은 신경학적 질환 연구에 활용됩니다.

마우스에 Transcranial Photobiomodulation 치료에 대 한 프로토콜

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