Name: 경미한 외상성 뇌 손상의 깨어 있는 폐쇄 두부 손상 모델을 사용하여 시냅스 가소성의 변화 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-01-20T12:55:00.000+00:00
Duration: 9 min 49 s
Description: 배우세요 경미한 외상성 뇌 손상 후 해마 시냅스 가소성 변화를 평가하는 깨어 있는 폐쇄 두부 손상 모델을 사용하는 방법을. 이 기법은 반복적 경미한 외상성 뇌 손상의 신경생물학적 기전을 연구하는 데 활용됩니다.

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이 프로토콜의 개발에 기여한 과거와 현재의 빅토리아 대학교 크리스티 연구소의 모든 구성원에게 감사드립니다. 이 프로젝트는 캐나다 보건 연구소(CIHR: FRN 175042) 및 NSERC(RGPIN-06104-2019)의 자금으로 지원되었습니다. Figure 1 두개골 그래픽은 BioRender로 제작되었습니다.

저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.

대부분의 전임상 연구는 임상 모집단에서 볼 수 있는 생체역학적 힘을 요약하지 않는 mTBI 모델을 활용했습니다. 여기서, ACHI 모델이 어린 쥐에서 r-mTBI를 유도하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 보여줍니다. r-mTBI의 이 폐쇄형 모델은 보다 침습적인 절차에 비해 상당한 이점이 있습니다. 첫째, ACI는 일반적으로 두개골 골절, 뇌출혈 또는 사망을 일으키지 않으며, 이 모든 것은 임상 집단에서 "경미한" TBI의 금기 사항이 될 것입니다61. 둘째, ACI는 두개골 절개술을 사용할 필요가 없으며, 이는 증상 및 신경 병리를 악화시킬 수있는 염증 반응을 유발하는 것으로 알려져 있기 때문에 중요합니다67. 셋째, ACI는 마취를 필요로하지 않습니다. 이것은 또한 마취가 신경 보호 특성을 가질 수 있고 학습 및 기억 성능 48,49,50,51,68 외에도 시냅<sup class=...

외상성 뇌 손상(TBI)은 캐나다와 미국에서 매년 ~200만 건의 사례가 발생하는 심각한 건강 문제입니다 1,2. TBI는 모든 연령대와 성별에 영향을 미치며 유방암, AIDS, 파킨슨병, 다발성 경화증 등 다른 어떤 질병보다 발병률이 높다3. TBI의 유병률에도 불구하고 병태생리학은 잘 이해되지 않고 있으며 치료 옵션은 제한적입니다. 부분적으로, 이것은 모든 TBI의 85%가 경증(mTBI)으로 분류되고, mTBI는 이전에 장기적인 신경정신과적 결과 없이 제한적이고 일시적인 행동 변화만을 일으키는 것으로 생각되었기 때문입니다 4,5. mTBI 회복은 몇 주에서 몇 년이 걸릴 수 있으며5,6 더 심각한 신경학적 상태를 촉발할 수 있으며4, 반복적인 "준충격" 충격도 뇌에 영향을 미친다는 것이 인식되고 있다7. 하키/축구와 같은 스포츠의 선수들은 경기/연습 세션 7,8,9,10당 >10번의 머리 뇌진탕 충격을 받기 때문에 이것은 놀라운 일입니다.
청소년은 mTBI의 발병률이 가장 높으며 캐나다에서는 십대 10명 중 약 1명이 매년 스포츠 관련 뇌진탕으로 치료를 받습니다11,12. 실제로, 뇌진탕 하 두부 충격 또는 mTBI는 뇌에 확산 손상을 일으킬 수 있으며, 이는 또한 후속 부상 및 / 또는 더 심각한 신경 학적 상태 13,14,15,16,17에 대해 더 취약한 상태를 만들 수 있습니다. 캐나다에서는 로완의 법칙을 통해 이전의 손상이 추가 손상에 대한 뇌의 취약성을 증가시킬 수 있다는 것이 법적으로 인정되지만18, r-mTBI에 대한 기계론적 이해는 여전히 비참할 정도로 부적절합니다. 그러나 단일 및 r-mTBI는 학년도 동안 학습 능력에 영향을 미칠 수 있음이 분명합니다 19,20, 성별에 따른 결과 21,22,23,2 4, 그리고 나중에 인지 능력을 손상시킬 수 있습니다16,25,26. 실제로, 코호트 분석은 생애 초기의 r-mTBI를 나중에 치매와 강하게 연관시킵니다27,28. r-mTBI는 또한 잠재적으로 만성 외상성 뇌병증 (CTE)과 관련이 있으며, 이는 과인산화된 타우 단백질의 축적 및 진행성 피질 위축을 특징으로 하고 상당한 염증에 의해 침전된다 27,29,30,31. r-mTBI와 CTE 사이의 연관성은 현재 논란의 여지가 있지만32개, 이 모델을 통해 전임상 환경에서 더 자세히 탐색할 수 있습니다.
mTBI는 닫힌 두개골 내에서 발생하고 현대 영상 기술로도 감지하기 어렵기 때문에 종종 "보이지 않는 손상"으로 설명됩니다33,34. mTBI의 정확한 실험 모델은 두 가지 원칙을 준수해야합니다. 첫째, 임상 집단에서 일반적으로 관찰되는 생체역학적 힘을 요약해야 한다35. 둘째, 모델은 이질적인 행동 결과를 유도해야 하며, 이는 임상 집단에서도 매우 널리 퍼져 있습니다(36,37,38). 현재, 대부분의 전임상 모델은 개두술, 정위 머리 보호, 마취 및 조절된 피질 충격(CCI)을 포함하여 더 심각한 경향이 있으며, 이는 일반적으로 임상적으로 관찰되는 것보다 심각한 구조적 손상과 더 광범위한 행동 결함을 유발한다33. 두개골 절개술과 관련된 뇌진탕의 많은 전임상 모델에 대한 또 다른 우려는 이 절차 자체가 뇌에 염증을 일으키고 이것이 후속 손상으로 인한 mTBI 증상 및 신경병리를 악화시킬 수 있다는 것입니다39,40. 마취는 또한 염증감소 41,42,43, 소교 세포 기능 조절 44, 글루타메이트 방출 45, NMDA 수용체를 통한 Ca2+ 진입 46, 두개 내압 및 뇌 대사 47를 포함하여 몇 가지 복잡한 혼란을 유발합니다. 마취는 혈액뇌장벽(BBB) 투과성, 타우 과인산화 및 코르티코스테로이드 수치를 증가시키는 동시에 인지 기능을 감소시켜 혼란을 더욱 유발합니다 48,49,50,51. 또한, 미만성 폐쇄성 손상은 임상적 mTBI의 대다수를 차지한다52. 또한 성별21, 53세, 부상 간 간격15, 중증도54, 부상 횟수23 등 행동 결과에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인을 더 잘 연구할 수 있다.
가속력/감속력(수직 또는 수평)의 방향도 행동 및 분자 결과에 대한 중요한 고려 사항입니다. Mychasiuk와 동료들의 연구는 확산 폐쇄 머리 mTBI의 두 가지 모델, 즉 체중 낙하 (수직 힘)와 측면 충격 (수평 힘)을 비교했습니다 55. 행동 및 분자 분석 모두 mTBI 후 이질적인 모델 및 성별 의존적 결과를 나타냈다. 따라서, 선형 및 회전력을 통합하면서 수술 절차를 피하는 데 도움이 되는 동물 모델은 이러한 손상이 일반적으로 발생하는 생리학적 조건을 더 잘 나타냅니다33,56. ACHI 모델은 이러한 요구에 부응하여 만들어졌으며, 성별 차이를 편향시키는 것으로 알려진 절차(즉, 마취)를 피하면서 쥐에서 mTBI의 신속하고 재현 가능한 유도를 가능하게 했습니다57.

<table><tbody><tr><td>3D 프린팅 헬먼트&nbsp;</td><td></td><td></td><td>Christie 실험실에서 설계 및 시공(Christie et al. (2019), Current Protocols in Neuroscience의 사양 참조)&nbsp;</td></tr><tr><td>아가로스&nbsp;</td><td>Fisher Scientific (BioReagents)</td><td>BP160500</td><td></td></tr><tr><td>마취실</td><td>홈 메이드</td><td>N/A</td><td>플렉시글라스 컨테이너</td></tr><tr><td>자동 히터 컨트롤러</td><td>워너 전기</td><td>TC-324B</td><td></td></tr><tr><td>Axon Digidata</td><td>분자 장치</td><td>1440A</td><td>저소음 데이터 수집 시스템</td></tr><tr><td>밸런스 빔&nbsp;</td><td></td><td></td><td>건설 또는 구매 가능 (길이 100cm x 너비 2cm x 두께 0.75cm)</td></tr><tr><td>Calcium Chloride</td><td>Bio Basic Canada Inc.&nbsp;</td><td>CD0050</td><td>aCSF</td></tr><tr><td>카메라</td><td>Dage MTI</td><td>NC-70</td><td></td></tr><tr><td>카보겐 탱크</td><td>Praxair</td><td>MM OXCD5C-K</td><td>이산화탄소 5%, 산소 95%</td></tr><tr><td>Clampex 소프트웨어</td><td>분자 장치</td><td>Clampex 10.5 버전</td><td></td></tr><tr><td>Compresstome 진동 마이크로톰</td><td>정밀</td><td>VF 310-0Z</td><td></td></tr><tr><td>동심 양극 전극</td><td>FHC Inc.</td><td></td><td></td>CBAPC75</tr><tr><td>덱스트로오스 (D-글루코스)</td><td>Fisher Scientific (화학)</td><td>D16-3</td><td>aCSF</td></tr><tr><td>디지털 자극 절연 증폭기&nbsp; &nbsp;</td><td>악기 받기, Inc.&nbsp;</td><td>모델 4D</td><td></td></tr><tr><td>인산이나트륨</td><td>피셔 과학(화학)</td><td>S373-500</td><td>PBS</td></tr><tr><td>해부 도구</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>깃털 양날 블레이드</td><td>전자 현미경 과학</td><td>72002-10</td><td></td></tr><tr><td>여과지</td><td>Whatman 1</td><td>1001-055</td><td></td></tr><tr><td>화염/갈색 마이크로피펫 풀러</td><td>셔터 기기</td><td>P-1000</td><td></td></tr><tr><td>헤어 클로 클립</td><td></td><td></td><td>은 모든 백화점에서 얻을 수</td></tr> 있습니다 <tr><td>홈 및 복구 케이지</td><td></td><td></td><td>일반 쥐 케이지는 동물 관리 시설에서</td></tr> 얻을 수 있습니다.<tr><td>Hum Bug Noise Eliminator</td><td>퀘스트 사이언티픽&nbsp;</td><td>726300</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane USP</td><td>Fresenius Kabi</td><td>CP0406V2</td><td></td></tr><tr><td>Isotemp 215 디지털 수조</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>15-462-15</td><td></td></tr><tr><td>Leica Impact One CCI 유닛</td><td>Leica Biosystems</td><td></td><td>팁은 7mm 고무 충격 팁을 담을 수 있도록 수정되었습니다</td></tr>. <tr><td>Long-Evans 쥐, 수컷</td><td>Charles River Laboratories (St. Constant, PQ)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>저밀도 폼 패드</td><td></td><td></td><td>3" 폴리우레탄 폼 시트&nbsp;</td></tr><tr><td>염화마그네슘</td><td>Fisher Scientific (Chemical)</td><td>M33-500</td><td>aCSF</td></tr><tr><td>수컷 롱 에반스 쥐</td><td>찰스 리버 연구소</td><td></td><td>찰스 리버 연구소에서 주문한 동물 또는 빅토리아 대학교에서 자란 강아지</td></tr><tr><td>MultiClamp 700B 증폭기</td><td>분자 장치</td><td>모델 700B</td><td></td></tr><tr><td>pH 테스트 스트립</td><td>VWR 화학 물질 BDH</td><td>BDH83931.601</td><td></td></tr><tr><td>염화칼</td>륨 <td>Fisher Scientific (화학)</td><td>P217-500</td><td>aCSF, PBS</td></tr><tr><td>인산칼</td>륨 <td>시그마</td><td>P9791-500G</td><td>PBS</td></tr><tr><td>푸시 버튼 컨트롤러</td><td>Siskiyou Corporation&nbsp;</td><td>MC1000e</td><td>4축 폐쇄 루프 컨트롤러 푸시 버튼</td></tr><tr><td>샘플 디스크</td><td>ELITechGroup</td><td>SS-033</td><td>증기압 삼투압계와 함께 사용</td></tr><tr><td>작은 수건</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>중탄산나트륨</td><td>Fisher Scientific (화학)</td><td>S233-500</td><td>aCSF</td></tr><tr><td>염화나트륨</td><td>Fisher Scientific (화학)</td><td>S271-3</td><td>aCSF, PBS</td></tr><tr><td>나트륨 Phosphate</td><td>Fisher Scientific (화학)</td> <td>S369-500</td><td>aCSF</td></tr><tr><td>소프트 플라스틱 구속 콘</td><td>Braintree Scientific</td><td>모델 DC-200</td><td></td></tr><tr><td>스톱워치</td><td></td><td></td> 많은 실험실 구성원들이 이 테이블이나 가장자리가 올라간 큰 카트<td>를 위해 iPhone을 사용합니다</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td></td><td></td><td>NAP 및 ACHI</td></tr><tr><td>얇은 벽 붕규산 유리(필라멘트 포함)</td><td>Sutter Instrument</td><td>BF150-110-10</td><td>외경: 1.5mm; 내경 : 1.10 mm; 길이: 10cm</td></tr><tr><td>정립 현미경</td><td>Olympus</td><td>Olympus BX5OWI</td><td>5x MPlan 0.10 NA 대물 렌즈</td></tr><tr><td>증기압 삼투압계</td><td>Vapro</td><td>모델 5600</td><td>aCSF는 300-310 mOSM이어야 합니다</td></tr>. <tr><td>Vetbond 조직 접착제</td><td>3M</td><td>1469SB</td><td></td></tr><tr><td>Vibraplane 진동 절연 테이블</td><td>Kinetic Systems</td><td>9101-01-45</td><td></td></tr></tbody></table>

경미한 외상성 뇌 손상의 깨어 있는 폐쇄 두부 손상 모델을 사용하여 시냅스 가소성의 변화 평가

Assessing Changes in Synaptic Plasticity Using an Awake Closed-Head Injury Model of Mild Traumatic Brain Injury

경미한 외상성 뇌 손상(mTBI)은 북미에서 만연한 건강 문제입니다. 임상 인구에 대한 번역 가능성을 높이기 위해 전임상 환경에서 폐쇄 헤드 mTBI의 생태학적으로 유효한 모델을 활용해야 한다는 압력이 증가하고 있습니다. 깨어 있는 폐쇄 머리 손상(ACHI) 모델은 수정된 제어된 피질 충격기를 사용하여 폐쇄 머리 손상을 전달하여 개두술이나 마취제 사용 없이 임상적으로 관련된 행동 결함을 유도합니다.
이 기술은 일반적으로 사망, 두개골 골절 또는 뇌출혈을 유발하지 않으며 경미한 부상과 더 일치합니다. 실제로 ACHI 절차의 온화한 특성으로 인해 반복적인 mTBI(r-mTBI)를 조사하는 연구에 이상적입니다. r-mTBI가 행동 증상, 신경병리학적 변화 및 신경퇴행을 유발하는 누적 손상을 초래할 수 있다는 증거가 증가하고 있습니다. r-mTBI는 스포츠를 하는 청소년에게 흔하며, 이러한 부상은 강력한 시냅스 재구성 및 수초화 기간 동안 발생하므로 젊은 인구는 특히 r-mTBI의 장기적인 영향에 취약합니다.
또한, r-mTBI는 객관적인 선별 조치가 거의없는 친밀한 파트너 폭력의 경우에 발생합니다. 이 실험에서, 시냅스 기능은 ACHI 모델을 사용하여 r-mTBI를 경험한 어린 쥐의 해마에서 평가되었습니다. 손상 후, 조직 슬라이서를 사용하여 해마 슬라이스를 만들어 r-mTBI 후 1일 또는 7일에 해마의 양방향 시냅스 가소성을 평가했습니다. 전반적으로, ACHI 모델은 연구자들에게 mTBI 및 r-mTBI에 따른 시냅스 가소성의 변화를 연구하기 위해 생태학적으로 유효한 모델을 제공합니다.

깨어 있는 폐쇄 머리 손상 모델은 어린 쥐에서 r-mTBI를 유도하는 실행 가능한 방법입니다. ACHI 모델로 r-mTBI에 노출된 쥐는 명백한 행동 결함을 나타내지 않았습니다. 이 실험의 피험자는 r-mTBI 절차 중 어느 시점에서도 우측 또는 무호흡에 대한 잠복기를 나타내지 않았으며, 이는 이것이 실제로 경미한 TBI 절차임을 나타냅니다. NAP에서 미묘한 행동 차이가 나타났습니다. 위에서 설명한 바와 같이, 쥐는 0에서 3까지의 척도로 4개의 감각 운동 작업(놀람 반응, 사지 확장, 빔 보행 및 회전 빔)에 대해 점수를 매겼으며, 3은 작업에 장애가 없음을 나타냅니다. 따라서 NAP 점수가 낮을수록 동물이 더 손상되었습니다. 기준선에서 가짜 쥐와 r-mTBI 쥐 사이의 NAP 점수에는 차이가 없었습니다. 모든 ACHI 세션 후, r-mTBI 쥐는 가짜와 비교할 때 NAP 작업 내에서 상당한 장애를 보였습니다(그림 4). 그러나 여러 날(즉, 2일 또는 4일)에 걸쳐 전달...

여기에서는 해마의 시냅스 가소성에 대한 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상(r-mTBI)의 영향을 조사하기 위해 깨어 있는 폐쇄두부 손상 모델을 사용할 수 있는 방법을 보여줍니다. 이 모델은 환자에서 r-mTBI의 중요한 특징을 복제하고 시험관 내 전기생리학과 함께 사용됩니다.

Mild traumatic brain injuries (mTBIs) are a prevalent health issue in North America. There is increasing pressure to utilize ecologically valid models of ...

이 프로토콜은 ACHI 모델을 사용하여 r-mTBI 투여 동물로부터 고품질 횡방향 해마 절편을 생산하기 위한 명확한 방법을 제공합니다. ACHI 모델은 경미한 부상을 입습니다. 두개골 골절이나 출혈, 개두술 또는 마취제 사용은 포함되지 않습니다.또한 안정적인 전기생리학적 기록이 가능합니다. 이러한 기술을 통해 반복된 MTBI에 따른 시냅스 가소성의 변화를 조사할 수 있으며, 이에 대한 병인은 거의 알려지지 않았으며 치료 방법을 알릴 수 있습니다. 이 절차를 시연하는 것은 내 실험실의 석사 과정 학생 인 Allyson Gross와 박사후 연구원 인 Dr.Eric Eyolfson이 될 것입니다.쥐를 구속 원뿔에 넣고 주둥이와 콧구멍이 원뿔에 가깝도록 하여 적절한 환기를 허용하도록 합니다. 플라스틱 머리핀으로 꼬리 끝에서 닫힌 원뿔을 잡고 쥐의 움직임을 방지하십시오. 왼쪽 두정엽 위에 표적 디스크를 사용하여 구속된 쥐의 정중선 위에 헬멧을 수동으로 배치합니다.다음으로, 임팩터를 확장 위치로 수동으로 설정하기 전에 쥐를 폼 패드에 올려 놓습니다. 임팩터 팁을 수동으로 내려 헬멧의 대상 디스크에 접촉합니다. 그런 다음 임팩터를 후퇴 위치로 설정하여 임팩터가 헬멧 위로 10mm 뒤로 물러나도록 합니다.정위 암의 다이얼을 사용하여 임팩트 팁을 10mm 낮추어 헬멧의 타겟팅 디스크를 다시 만집니다. 그런 다음 임팩트 스위치를 뒤집어 동물의 머리가 초당 6미터로 10밀리미터 동안 빠르게 가속되도록 합니다. 장치가 활성화되면 즉시 구속 콘에서 동물을 제거하여 즉각적인 신경학적 평가 프로토콜(NAP)을 수행합니다.마우스를 안락사시킨 후 뇌를 해부하여 거꾸로 된 페트리 접시에 젖은 여과지 위에 놓습니다. 날카로운 메스를 사용하여 소뇌와 전두엽 피질을 제거하여 뇌를 닦습니다. 뇌 정중선을 잘라내어 두 반구를 분리합니다.가로 해마 슬라이스를 만들려면 한쪽 반구를 내측 표면에 놓고 메스를 안쪽으로 약 30도 기울인 다음 뇌의 등쪽 표면에서 얇은 슬라이스를 제거하여 피스톤에 장착할 평평한 표면을 제공합니다. 뇌를 등쪽 표면으로 뒤집고 마른 여과지에 뇌 조직을 부드럽게 두드려 과도한 ACSF를 제거합니다. 그런 다음 시아노아크릴레이트 접착제를 사용하여 뇌의 등쪽 표면을 피스톤에 부착하고 복부 표면을 똑바로 세웁니다.피스톤의 바깥 쪽 튜브를 뇌 위로 확장하고 뇌가 완전히 덮일 때까지 액체 아가로스를 튜브에 붓습니다. 피스톤 튜브 위에 냉각 블록을 고정하여 아가로스를 빠르게 응고시킵니다. 피스톤을 슬라이서의 챔버에 놓고 나사로 챔버를 고정합니다.블레이드를 고정한 후 얼음처럼 차가운 산소 ACSF를 슬라이서 챔버에 추가합니다. 슬라이서에서 절단 속도를 4로, 진동을 6으로 설정하고 연속 단일 슬라이싱 스위치를 연속으로 전환합니다. 그런 다음 Start를 눌러 400마이크로미터에서 뇌 절편을 시작합니다.슬라이서가 뇌를 절개할 때 직경이 큰 파스퇴르 피펫을 사용하여 각 슬라이스를 산소가 공급된 ACSF의 회수조로 옮깁니다. 슬라이스를 섭씨 32도에서 30분 동안 회복시킨 다음 실온에서 추가로 30분 동안 회복되도록 둡니다. 이 단계를 반복하여 두 번째 반구에서 슬라이스를 만듭니다.시중에서 판매되는 마이크로피펫 풀러를 사용하여 외경이 1.5mm이고 내경이 1.1mm인 10cm 붕규산 유리 모세관에서 1-2메가옴 기록 전극을 당깁니다. 파스퇴르 피펫을 사용하여 회복 수조에서 해마 절편을 카보겐화된 ACSF로 관류되고 섭씨 30도로 유지되는 챔버로 옮깁니다. 치상회와 과립 세포층이 시야에서 보이도록 뇌 조각의 방향을 지정합니다.직립 현미경을 사용하여 경사 광학으로 치상회를 시각화합니다. 동심 양극성 자극 전극을 배치하여 분자층의 중간 1/3에 내측 천공 경로 또는 MPP 섬유를 활성화합니다. 그런 다음 ACSF로 채워진 유리 마이크로피펫을 MPP에 배치합니다.조직을 만지면 섬유가 손상될 수 있으므로 전극을 더 멀리 떨어진 상태에서 시작하십시오. 자극 전극과 기록 전극이 배치되면 증폭기, 디지타이저 및 기록 소프트웨어를 사용하여 유발된 필드 응답을 시각화합니다. 전류 펄스로 조직을 자극하고 필드 EPSP보다 작은 투명 섬유 발리로 0.7 밀리 볼트의 최소 진폭을 보장하여 적합한 필드 흥분성 시냅스 후 전위 또는 필드 EPSP를 찾으십시오.필드 EPSP가 최대 진폭의 70%가 될 때까지 시뮬레이션 강도를 높이고 설정합니다. 다음으로, 0.067Hz에서 전달되는 0.12밀리초 펄스로 20분 동안 안정적인 프리컨디셔닝 기준선을 설정합니다. 안정적인 슬라이스의 경우 fEPSP의 초기 기울기는 10% 변동성 미만이어야 하고 플롯된 필드 EPSP 기울기를 통과하는 최적 적합선의 기울기는 0.5 미만이어야 합니다.paired-pulse 자극을 사용하고 자극/응답 입력/출력 곡선을 구성하여 기본 시냅스 특성의 변화를 결정합니다. 쌍 펄스 테스트의 경우, 0.033Hz에서 50밀리초의 인터펄스 간격으로 일련의 쌍을 이루는 펄스를 적용합니다. 입력/출력 곡선의 경우, 0.033Hz에서 0.0밀리초에서 0.24밀리초까지 일련의 증가하는 자극 강도를 적용하여 필드 EPSP 응답 크기 변화를 플로팅합니다.주로 CB1 수용체의 활성화에 의존하는 장기 우울증을 연구하려면 10 헤르츠에서 6, 000 펄스를 사용하십시오. 사후 컨디셔닝 기록의 경우 0.067Hz의 주파수에서 0.12밀리초의 단일 펄스 자극을 사용하여 추가로 60분 동안 재개합니다. 사후 컨디셔닝 녹음 후, 쌍을 이루는 펄스 자극을 투여한 후 입력/출력 곡선을 관리합니다.이를 기준선 기록과 비교하여 시냅스전 방출 특성의 관찰된 변화와 장기 기록을 위한 슬라이스의 상태를 평가합니다. 분석하는 동안 시냅스전 가소성 데이터 세트의 개별 조각에서 데이터 보존을 결정하기 위한 제외 기준을 준수합니다. 사전 컨디셔닝 베이스라인 동안 필드 EPSP 슬로프에 가장 적합한 선에 큰 기울기를 표시하는 슬라이스, 사전 컨디셔닝 베이스라인의 불안정성, 사후 조건 기간의 불안정성을 제외합니다.기준선에서 신경학적 평가 프로토콜(NAP 점수)은 가짜 쥐와 반복된 mTBI 쥐 사이에 차이가 없는 것으로 나타났습니다. 깨어 있는 모든 폐쇄 머리 부상 세션 후, 반복되는 mTBI 쥐는 샴에 비해 NAP 작업 내에서 상당한 장애를 보였으며, 이는 미묘하지만 상당한 행동 결함이 발생했음을 나타냅니다. 일련의 쌍을 이룬 펄스가 투여되었고, 제2 필드 EPSP의 크기의 비율이 제1 필드 EPSP에 비해 계산되었다.쌍 펄스 비율은 가짜 mTBI 쥐와 반복된 mTBI 쥐 간에 차이가 없었으며, 반복된 mTBI 쥐가 치아이랑에 대한 MPP 입력의 기본 시냅스 생리학을 변경하지 않았음을 보여줍니다. 장기 우울증을 유도하기 위해 10헤르츠 프로토콜을 투여했을 때, 부상 후 첫날에 장기 우울증을 유지하기 위해 치아이랑에 대한 MPP 입력 용량이 일시적이지만 유의하게 감소했습니다. 그러나, 부상 후 7일째까지, 가짜 및 반복된 mTBI 동물의 조각은 동등한 장기 우울증을 나타내었지만, 반복적인 mTBI 동물이 장기 우울증의 증가를 나타내는 약간의 경향이 있음을 나타냈다.해부 및 절단 과정을 미리 계획하는 것은 실행 가능한 해마 절편을 성공적으로 만들고 안정적인 전기생리학적 기록을 얻는 데 중요합니다. 이 절차는 TBI 병태생리학을 검사하고 새로운 치료 방법을 개발하는 데 사용할 수 있는 안정적인 실험 플랫폼을 만듭니다. 뇌를 제거하는 것에서 횡 해마 슬라이스를 위해 압축 필름을 절단하도록 배치하는 것까지의 움직임은 치애 이랑에 전극을 정확하게 배치하는 것과 마찬가지로 중요합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

hippocampal 회로에 대한 기능 변경 사항을 조사에 대한 다원적 인 측면의 접근이 설명되어 있습니다. Electrophysiological 기술은 부상 프로토콜, 행동 테스트 및 지역 해부 방법과 함께 설명되어 있습니다. 이러한 기술의 결합은 다른 뇌 영역과 과학 질문에 대해서도 이와 유사한 방식으로 적용 할 수 있습니다.

가벼운 외상성 뇌 손상 후 Hippocampal 회로 기능의 수선에 관한 조사

출처: Macheda, T., et. al. 마우스의 경미한 외상성 뇌 손상의 전자기 제어 폐쇄 머리 모델. J. Vis. Exp. (2022) 이 영상은 입체 프레임을 사용하여 마우스 모델에서 폐쇄 머리 부상을 유도하는 절차를 보여줍니다. 통제된 충격은 경미한 외상성 뇌 손상을 복제하여 연구원들은 부상 후 반사 신경과 행동을 측정하여 신경학적 영향과 회복을 연구할 수 있습니다.

마우스 모델에서 경미한 외상성 뇌 손상 유도

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.

단일 및 반복적 인 경미한 외상성 뇌 손상의 마우스 모델

신경 전달 물질 변경은 뇌진탕 후 발생 하 고 때로는 치명적인 장기 결과에 기여 하는 신경 기능 장애의 메커니즘. 이 쥐 모델은 미세 투액을 결합하여 생체 내 신경 전달 물질 정량화를 허용하며, 인간 두개 내 뇌 외상의 중요한 요소인 머리와 몸통의 빠른 가속 및 감속을 발휘하는 체중 투하 기술을 사용합니다.

생체 뇌 미세 투석과 힘과 회전을 결합 하는 뇌진탕의 소설 및 번역 쥐 모델

이 절차의 전반적인 목표는 가벼운 외상성 뇌 손상을 가진 쥐에 해마의 양적 미세 구조 정보를 얻는 것입니다. 이것은 파라메트릭 확산지도의 고급 확산 가중 자기 공명 영상 프로토콜 및 관심 영역 기반 분석을 사용하여 수행됩니다.

가벼운 외상성 뇌 손상을 가진 쥐의 해마에 있는 향상된 확산 화상 진찰

우리는 여기에 설치류를위한 폭발파 모델의 프로토콜을 제시하여 경증에서 중등도의 외상성 뇌 손상의 신경 생물학적 및 병리 생리학적 효과를 조사합니다. 우리는 압력 센서가 장착 된 가스 구동식 벤치 탑 설정을 구축하여 폭발로 인한 경증에서 중등도의 외상성 뇌 손상을 안정적이고 재현 가능한 생성이 가능하도록했습니다.

설치류의 폐쇄 머리 경미한 외상성 뇌 손상의 전임상 평가를위한 저강도 폭발파 모델

이 프로토콜은 마우스 모델에서 경미한 외상성 뇌 손상을 설명합니다. 특히, 경미한 정중선 폐쇄 두부 손상을 유도하기 위한 단계별 프로토콜 및 동물 모델의 특성화가 충분히 설명된다.

생쥐의 경미한 외상성 뇌 손상에 대한 전자기 제어 폐쇄 머리 모델

이 프로토콜은 폐쇄성 두부 손상(CHI) 방법을 통해 유도된 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상(rmTBI)의 수정된 마우스 모델을 제시합니다. 이 접근법은 두개골 창과 유체 타악기를 사용하여 수막 노출로 인해 일반적으로 발생하는 염증을 줄이고 설치류의 rmTBI 모델링에서 재현성 및 정확도를 향상시킵니다.

얇아진 두개골 창과 유체 타악기를 통합한 반복적인 경미한 외상성 뇌 손상의 수정된 마우스 모델

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 논문은 반복 자극 프로토콜을 사용하여 장기 증강 유사 피질 가소성의 표준화된 유도에 이어 시냅스 가소성을 평가하기 위해 신경 항법 시스템에 의해 유도되는 단일 펄스 경두개 자기 자극을 적용하는 방법에 대해 설명합니다.

경두개 자기 자극을 이용한 장기 증강 유사 피질 가소성의 표준화된 유도 및 평가

배우세요 경미한 외상성 뇌 손상 후 해마 시냅스 가소성 변화를 평가하는 깨어 있는 폐쇄 두부 손상 모델을 사용하는 방법을. 이 기법은 반복적 경미한 외상성 뇌 손상의 신경생물학적 기전을 연구하는 데 활용됩니다.

경미한 외상성 뇌 손상의 깨어 있는 폐쇄 두부 손상 모델을 사용하여 시냅스 가소성의 변화 평가

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