Methodenartikel

Met behulp van de gewijzigde T-Maze om te beoordelen van functionele geheugen resultaten na hartstilstand

DOI:

10.3791/56694

⸱

5 januari 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurology, Louisiana State University Health Science Center, 2Center for Brain Health, Louisiana State University Health Science Center, 3Department of Cellular Biology and Anatomy, Louisiana State University Health Science Center, 4Department of Neurology, Cerebral Vascular Disease Research Laboratories, University of Miami Miller School of Medicine, 5Department of Biomedical Sciences, West Virginia School of Osteopathic Medicine

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol beschrijft het gebruik van een gemodificeerde T-maze om te evalueren van functionele leren/geheugen in verstikking hartstilstand-geïnduceerde cerebrale ischemie.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Achtergrond: Evaluatie van milde tot matige cognitief stoornis in een globale cerebrale ischemie (d.w.z. hartstilstand)-model kan worden moeilijk te wijten aan slechte motoriek na de operatie. Bijvoorbeeld, ratten die chirurgische ingrepen ondergaan en zijn onderworpen aan de Morris water maze niet mogelijk om te zwemmen, het experiment dus ongeldig te verklaren.

Nieuwe methode: We vastgesteld een gemodificeerde gedrags spontane afwisseling T-maze test. Het grote voordeel van het gewijzigde T-maze-protocol is het relatief eenvoudig ontwerp dat krachtig genoeg is om te beoordelen van functionele leren/geheugen na ischemie. Bovendien is de data-analyse is eenvoudig en ongecompliceerd. We gebruikten de T-maze om te bepalen van de ratten leren/geheugen tekorten zowel in de aan- of afwezigheid van milde tot matige (6 min) asphyxial hartstilstand (ACA). Ratten hebben een natuurlijke neiging voor exploratie en zal de alternatieve armen in de T-maze, terwijl hippocampal-lesioned ratten de neiging te nemen een zijde-voorkeur wat resulteert in verminderde spontane afwisseling verhoudingen, onthullen de hippocampal-gerelateerde functioneel leren/geheugen in de aanwezigheid of afwezigheid van ACA.

Resultaten: ACA groepen hebben hogere kant-voorkeur-ratio's en lagere afwisseling in vergelijking met controle.

Vergelijking met bestaande methode(n): de Morris water en Barnes doolhof zijn meer prominente voor het beoordelen van leren/geheugenfunctie. De Morris water maze is echter meer belastend dan andere doolhoven. De Barnes-doolhof wordt veel gebruikt voor het meten van de verwijzing (lange termijn) geheugen, terwijl ACA-geïnduceerde Neurocognitieve tekorten meer verwant zijn aan het werken (korte termijn) geheugen.

Conclusies: We hebben een eenvoudige, maar effectieve strategie om het af te bakenen (korte termijn) geheugen via de T-maze werken in ons model voor wereldwijde cerebrale ischemie (ACA) ontwikkeld.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Volgens de American Heart Association (2017), hartstilstand (CA)-geïnduceerde sterfte vindt elke vier minuten plaats, en beïnvloedt meer dan 400.000 mensen per jaar in de Verenigde Staten1. Het is goed gedocumenteerd dat CA neuronale hersenletsel als gevolg van onvoldoende bloed perfusie,2,,3,4kan veroorzaken. CA-geïnduceerde hersenletsel treedt op in de ischemie-gevoelige CA1-regio van de hippocampus5,6,7, op het gebied van neuronen die essentieel voor leren en geheugen8,9zijn, 10,11,12. Bovendien, het verlies van Dendritische spine dichtheid, ischemische omstandigheden in de hippocampus (d.w.z. CA1 neuronen), speelt een cruciale rol in het ruimtelijke geheugen bijzondere waardevermindering13,14,15. Als gevolg van deze pathologische veranderingen na CA, gedragsmatige stoornissen zoals: angst, depressie, posttraumatische stress-stoornis en geheugenverlies zijn vaker. Hoewel er vooruitgang in medische technologie (dat wil zeggen de efficiënte ambulante dienst) die met verbeterde CA overlevingskansen correleren, mislukken allermeest naar de neuroprotectieve behandelingen (met uitzondering van hypothermie) om functionele uitkomsten na CA16 ,17. CA overlevenden meestal hebben een slechte kwaliteit van leven, en zijn belast met incrementele medische uitgaven van16.

De status van de cognitieve beoordeling voor cerebrale ischemie via gedrags proeven zijn belangrijk voor het bepalen van de werkzaamheid van beide drugs en uiteindelijk het ontwikkelen van een succesvolle klinische proef. In de jaren 1940 ontwierp Edward Tolman de eerste proef van het probleem te bestuderen van de ruimtelijke geheugen hippocampus gebaseerde18. Vervolgens werden verschillende doolhoven (d.w.z. Morris water maze, radiale doolhof, T - of Y-doolhof, en Barnes doolhof) ontwikkeld om te evalueren van de hippocampal gebaseerde ruimtelijke leren en geheugen in ratten19,20,21,22 ,23. Een van de meer gebruikte gedrags test is de Morris water maze, die ruimtelijke leren onderzoekt en geheugen in rat modellen24. De Morris water maze vereist echter de rat om te zwemmen en de volledige motor functie en controle uitoefenen. Bij ischemie experimenten zoals het model van asphyxial hartstilstand (ACA, een rat-model voor CA), zijn cannulation van de femorale slagader/ader die nodig is om vitale bloeddruk, bloed gassen en invoering van verschillende drugs te verkrijgen. Aangezien de femorale slagader/veneuze cannulation kan remmen been mobiliteit waardoor de rat's kunnen goed zwemmen, wellicht de Morris water maze niet het meest geschikt voor het testen van cognitieve waardeverminderingen onder ACA.

De doolhof Barnes is de andere gebruikte gedrags test ruimtelijke leren en geheugen in knaagdier modellen te onderzoeken. De doolhof Barnes hoeft niet de inspanning van volledige motor functie en controle, en dus minder stress dan de Morris water maze. In het verleden hebben we uitgevoerd experimenten met behulp van de Barnes doolhof om te bepalen als functionele leren/geheugen verschillen tussen optreden controle of sham versus ACA-geïnduceerde ratten. De gegevens verkregen voor de Barnes doolhof niet de resolutie hadden voor het testen van cognitieve beperkingen na milde tot matige ACA wijten aan het feit dat de Barnes-doolhof veel gebruikt wordt voor het meten van de verwijzing (lange termijn) geheugen25,26, terwijl ACA-geïnduceerde Neurocognitieve tekorten meer verwant aan het werken (korte termijn) geheugen27,28,29,30 suggereert dat de Barnes doolhof minder levensvatbaar is is voor de beoordeling van de geheugenfunctie in onze ACA model.

Dus ontwikkelden we een gewijzigde T-maze met behulp van spontane afwisseling test om te beoordelen (korte termijn) geheugen na ACA. De gewijzigde T-maze spontane afwisseling test van groot voordeel is de eenvoud en de minimale belasting van de ratten in vergelijking met andere gedrags tests wijten aan het feit dat de gewijzigde T-maze geen voorafgaande dierlijke training, als ook zo zwaar computationele vereist Analysis of subroutines (dat wil zeggen de video weergave van de rat) zoals vereist door de Morris water maze en Barnes doolhof. Hier laten we zien dat de gewijzigde T-maze spontane afwisseling test is een eenvoudige en toch zeer efficiënt gedrags proef paradigma die kan bieden voldoende resolutie om te nauwkeurig detecteren en evalueren van hippocampal functie in ziekten die leiden korte termijn geheugenverlies tot (d.w.z. ACA).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle experimentele procedures werden uitgevoerd overeenkomstig de richtsnoeren van de National Institutes of Health en goedgekeurd door het institutionele Animal Care en gebruik Comité (LSU Health Sciences Center-Shreveport) voor het gebruik van mannelijke Sprague-Dawley ratten) 300-350 g, 9-10 weken oud). Ratten werden gevast 's nachts voordat de ACA-operatie.

1. T-maze apparatuur ontwerp en instelling

Opmerking: De T-maze-ontwerp baseren op de diaken en Rawlins' 2006 model31.

  1. 3D structuur van het doolhof met behulp van SketchUp32ontwerpen. Bouwen om te maken van een 3D-structuur van de T-maze, de start-arm met een buiten lengte van 200 mm, breedte van 165 mm en hoogte van 148 mm te passen binnen de afdrukken afmetingen van de 3D-printer. Gebruik een wanddikte van 5,5 mm en een vloer dikte van 8 mm.
  2. De doolhof met behulp van een 3D-printer afdrukken (zie tabel van materialen)32. Als een 3D-printer niet beschikbaar in het laboratorium is, gebruikt u andere materialen zoals hout, medium-density houtvezelplaat, of een plastic (dat wil zeggen polyvinylchloride), die kan worden gekocht bij thuis verbeteringsopslag.
    1. Vanwege hoogte beperkingen in het afdrukbereik, het bouwen van de muren van de doolhof in twee aparte 3D prenten en gezamenlijk op doolhof vergadering (dat wil zeggen, een tweede Wandhoogte is toegevoegd aan de sectie van het doolhof te verhogen van de hoogte door 140 mm, voor een totale Wandhoogte van 280 mm). Elke afzonderlijke 3D print basis bevatte een "T"-vorm van "locking" mechanisme, waar één sectie naar het volgende verbonden.
    2. Op de kruising van de arm van de start met de doel-armen, maakt u een sectie 165-mm breed om toetreding tot de breedte van de start-arm met die van de doel-armen. Bouw van de armen van de doel met behulp van een soortgelijke ontwerpmethode als de start van de takken; echter de breedte van de arm te reduceren tot 100 mm per het ontwerp van diaken en Rawlins.
    3. Zie afbeelding 1 voor gedetailleerde schema/afmetingen van de T-maze.
    4. Omvatten een centrale partitie in het ontwerp op de kruising van de arm van de start en doel armen. Deze partitie van de achterste muur van de T-maze en 200 mm naar de start arm naar de doel-armen verdelen doorvoeren. Deze partitie ook uitgebreid op de hoogte van de maze (Figuur 1).

2. asphyxial hartstilstand (ACA)

  1. Autoclaaf chirurgische instrumenten (121 ° C gedurende 15 minuten) voorafgaand aan de inleiding van de operatie. Desinfecteer de chirurgische tabel door 70% ethanol voor 15 min. scheren het dierlijke haar op de site van chirurgie. Toepassing van een oplossing van betadine huid oppervlakken voor chirurgische ingreep.
  2. Afstomping
    1. Anesthetize ratten met 4% Isofluraan en 30:70 mengsel van O2 en N2O (300 mL/min O2 en 700 mL/min N2O) via masker.
    2. Geef ratten Endotracheale intubatie voor mechanische ventilatie (na intubatie, ratten waren verbonden met een ventilator).
    3. Anesthesie handhaven door het verlagen van Isofluraan van 4% tot 2% met een mengsel van 30:70 van O2 en N2O. methode gebruikt als pinch-reactie om te bepalen van de diepte van de verdoving.
    4. Toepassing zalf op ogen om te voorkomen dat droogte terwijl onder verdoving. Regulae de lichaamstemperatuur door een knaagdier verwarming pad met een anale sonde als referentie temperatuur.
  3. Endotracheale intubatie
    1. Plaats de rat in de zaal van inductie. De ratten met 4% Isofluraan en 30:70 mengsel van O2 en N2O. anesthetize
    2. Verwijder de rat uit de zaal inductie. Plaats verdoofd dier in de liggende positie met de rat's gezicht richting het masker van de verdoving.
    3. Zachtjes gaan de tong naar links of rechts van het dier met de linker duim en wijsvinger.
    4. Een 14-gauge flexibele intraveneuze katheter (49 mm lang) glijden over een 17-gauge botte uiteinde pipetting naald (93 mm lang met hoek van 10 graden op de naald van puntje). De 17-gauge botte uiteinde pipetting naald invoegen in de luchtpijp.
    5. Trek voorzichtig uit de 17-gauge pipetting naald uit de luchtpijp. De 14-guage katheter hub verbinden met de ventilator. Het volume ventilator lijn 0,67 mL/100 g en respiratoire snelheid van 60 ademhalingen/min.
    6. Hoofd en lichaam temperatuur bij 37 ° C gedurende de gehele procedure door een knaagdier verwarming pad met anale sonde als referentie temperatuur handhaven.
  4. Femorale arteriële en veneuze catheterisatie
    1. Scheren van haar in de buurt van de inguïnale gebied (beide zijden) en toepassing van betadine huid oppervlakken voor chirurgische ingreep.
    2. De rat in de liggende positie geplaatst. Maak een sneetje (10 mm) in de inguïnale gebied met chirurgische scharen.
    3. Scheid het bindweefsel door botte uiteinde pincet totdat de inguïnale ligament wordt blootgesteld. Gebruik een hemostat om te begrijpen inguïnale ligament. De femorale slagader en ader ligt onder het inguïnale ligament.
    4. Gebruik botte uiteinde pincet te scheiden van het bindweefsel, totdat de femorale slagader en ader worden blootgesteld.
    5. De femur zenuw die langs de femorale slagader via fijne punt pincet loopt voorzichtig te scheiden. Zorgvuldig gescheiden van de femorale slagader en ader als een eenheid via fijne punt pincet.
    6. Gebruik fijne punt pincet te scheiden van de femorale slagader van de ader.
    7. Plaats de 2 stukken van 5-0 zijde hechtdraad (één richting het been en het andere naar het lichaam) onder de ader.
    8. Leg een losse knoopje aan de kant in de buurt van het lichaam. Gebruik een hemostat te houden en trekken van de hechtdraad zoveel mogelijk naar de andere kant van het lichaam.
    9. Leg een losse knoopje aan de kant in de buurt van het been. Houd en trek de hechtdraad naar het been via een hemostat om de ader te vullen met bloed.
    10. Maak een kleine incisie in de ader (ongeveer 0,1 mm) door de ontrafeling van het micro schaar (onder een hoek van 45°). Geniet van alle bloed met gesteriliseerd gaas.
    11. Een botte uiteinde naald-spuit (gevuld met zoutoplossing met 20 U/mL heparine) hechten aan een PE-50-katheter. Vul de PE-50-katheter met zoutoplossing met 20 U/mL heparine. Snijd de PE-50-katheter met een dissectie schaar in een hoek van 45° te maken een punt of scherpe einde. Hiermee kunt u dat botte uiteinde pincet Houd het uiteinde van de katheter PE-50. Zachtjes invoegen de PE-50-katheter de femorale ader.
    12. Nadat de katheter is volledig ingevoegd, langzaam 0,1 mL heparine/zoutoplossing om ervoor te zorgen dat er geen lek te beheren. Knopen stevige hechtdraad (één-knoop) te stabiliseren van de PE-50-katheter. Houd de katheter PE-50 voor continue intraveneuze (IV) injectie van verschillende drugs.
    13. Gebruik een 1 mL spuit verbonden met een 23 gauge Luer stub-adapter voor het beheren van vecuronium bromide (0,67 mg/kg, toegediend elke 10 min) via de femorale ader te immobiliseren van de rat gedurende de hele procedure.
    14. Plaats de 2 stukken van 5-0 zijde hechtdraad (één richting het been en het andere naar het lichaam) onder de slagader.
    15. Leg een losse knoopje aan de kant in de buurt van het been. Gebruik een hemostat te houden en trekken van de hechtdraad zoveel mogelijk naar het been.
    16. Leg een losse knoopje aan de kant in de buurt van het lichaam. Houd en trek de hechtdraad naar het lichaam via een hemostat dat de slagader te vullen met bloed.
    17. Maak een kleine incisie in de slagader (ongeveer 0,1 mm) door de ontrafeling van het micro schaar (onder een hoek van 45°).
    18. Een botte uiteinde naald-spuit (gevuld met zoutoplossing met 20 U/mL heparine) hechten aan een PE-50-katheter. Vul de PE-50-katheter met zoutoplossing met 20 U/mL heparine. Snijd de PE-50-katheter met een dissectie schaar in een hoek van 45 graden te maken een punt of scherpe einde. Hiermee kunt u dat botte uiteinde pincet Houd het uiteinde van de katheter PE-50. Hiermee kunt u dat botte uiteinde pincet Houd het uiteinde van de katheter PE-50. Steek voorzichtig de katheter PE-50 in de femorale slagader.
    19. Nadat de katheter is volledig ingevoegd, langzaam trek terug de spuit om ervoor te zorgen dat katheter is functioneel. Knopen stevige hechtdraad (één-knoop) te stabiliseren van de PE-50-katheter. Houd de katheter PE-50 voor ononderbroken registratie van de arteriële druk en bloed gassen.
  5. Asphyxial hartstilstand (ACA) procedure
    1. Fysiologische parameters (d.w.z. pO2, pCO2, bloeddruk en pH-waarde) naar wens aanpassen door modulerende beroerte volume, O2 of N2O niveaus. Gebruik normale fysiologische varieert van deze parameters: pO2: 100 mmHg, pCO2: 35-40 mmHg, bloeddruk: 100 mmHg, en pH: 7.4.
    2. Gebruik een 1 mL spuit die verband houden met een 23 meter Luer stub adapter voor het beheren van vecuronium bromide (0,67 mg/kg I.V.) via femorale ader en 2 min. wachten zorg ervoor dat de bloeddruk is op of rond de 100 mmHg voor het uitvoeren van ACA.
    3. Induceren Apneu (6 min) door het loskoppelen van de Endotracheale tube (14-guage katheter hub) van de ventilator. Verder blokkeren de endotracheale buis door een spuit van 1 mL om ervoor te zorgen volledige Apneu.
      Opmerking: De verstikking van de 6-min tijd wordt gedefinieerd als de periode tussen de afsluiting van de ventilator en het begin van reanimatie. Volledige hartstilstand wordt gedefinieerd als een gemiddelde arteriële druk lager dan 10 mmHg.
    4. Tijdens de laatste min van apnea, ademhalings snelheid van de ventilator aan 80 adem/min aanpassen en verhogen O2 aan 2 L/min met 0% N2O. Deze actie zal blazen van eventuele resterende Isofluraan of N2O resterende in de ventilator.
    5. min na Apneu, verwijderen 1 mL spuit van de Endotracheale tube. Opnieuw verbinding maken met de endotracheale buis aan de ventilator.
    6. Gebruik een 1 mL spuit verbonden met een 23-meter Luer stub adapter voor het beheren van epinefrine (0,005 mg/kg I.V.) via femorale ader en het beheren van handmatige hartmassages door de duim, index en middelste vingers op de borst van het dier in een licht draaiende beweging op de x en z (200/min) tot terugkeer van spontane omloop (gemiddelde arteriële druk ≥ 50 mmHg)33,34,35.
    7. Gebruik een ander 1 mL spuit verbonden met een 23 gauge Luer stub-adapter voor het beheren van natriumbicarbonaat (1 milli-equivalent/kg I.V.) via femorale ader onmiddellijk na terugkeer naar spontane verkeer (50 mmHg of hoger)33,34, 35 tot het verlichten van respiratoire acidose.
    8. Maatregel bloed gassen weer 10 min na reanimatie om de status van de zuur-base (pH na ACA ongeveer 7,35 om 7.40 moet) te bepalen
    9. Gebruik een hemostat om de klem van de femorale slagader en ader. Langzaam en voorzichtig verwijderen van arteriële en veneuze katheters met behulp van botte uiteinde pincet. Afbinden femorale slagader/ader met een 5-0 zijde hechtdraad te voorkomen bloeden. Sluit de huid overliggende de chirurgische site met behulp van een 3-0 zijde hechtdraad. De onderbroken hechten techniek gebruiken om te minimaliseren van de kans op de heropening van de wond.
    10. Wacht totdat de rat zelf ademt (meestal 30 min 60 min na reanimatie), de rat verbreken ventilator en de Endotracheale tube zachtjes te verwijderen.
    11. Plaats de rat in de incubator van de baby (27 ° C, 50% vochtigheid) overnachting. Plaats van onthard voedsel (gemaakt door inweken hen in het water) en water in de incubator baby's nachts.
    12. De rat overbrengen in de individuele kooi en de rat terug naar dier faciliteit met regelmatige chow en water. T-Maze tests starten 3 dagen na ACA.

3. T-maze

  1. Dierlijke voorbereiding
    1. De dag voor de operatie (sham of ACA), behandelen elke rat voor 5 min. Nooit ratten te verheffen uit hun kooi (480 mm x 250 mm x 200 mm, transparante kunststof kooi) wanneer behandeling (Figuur 2).
    2. Na het hanteren van de rat, voorzichtig halen de rat door zijn staart met een hand met de andere hand steun zijn ' benen. Laat hen springen uit de hand naar de kooi (100 mm hoogte) 5 keer. Scheid elk rat in afzonderlijke kooien, zodat ze niet voor voedsel en/of strijd zal domineren.
    3. Drie dagen na schijn of ACA chirurgie (Figuur 2), breng de ratten met de kooi in een rustige, donkere kamer vóór het begin van de eerste run. Alleen inschakelen van een energiebesparende bureaulamp en plaats deze op de hoek van de test kamer te houden minimale verlichtingssterkte. Laat de rat aan te passen aan de duisternis gedurende 10 minuten.
    4. Alle experimenten in de middag om te voorkomen dat eventuele effecten van de diurnale variatie op ratten prestaties uitvoeren. De exploitant niet te adviseren over welke rat ontvangen sham of ACA chirurgie.
  2. Spontane afwisseling
    1. Strijk een dunne laag van beddengoed (~ 10 mm dik) ter dekking van de gehele verdieping van de maze. Dan plaats het rat op de start-arm (bodem van de "T"), dat het uitgangspunt van elk is uitvoeren, en laat elk rat 3 min te verkennen van de linker- of doel-arm.
    2. Zodra de rat doorgevoerd aan de arm van een bepaald doel (alle vier poten van de rat hebt ingevoerd de doel-arm), blokkeren de "T" kruising tussen de arm van de start en het tegengestelde doel arm (Figuur 1) om te voorkomen dat de rat het tegengestelde doel-arm. Laat de rat in het labyrint voor 30 seconden, dan pak de rat en plaats het terug in zijn kooi voor een minimale tijd (~ 30 seconden). Verwijder de "T" kruising (125 mm X 230 mm X 65 mm, gemaakt door een 3D-printer) blokkeren de T-maze.
    3. Plaats de rat op de start-arm en herhaal 3.2.2. Afwisseling is gedefinieerd als: wanneer de rat invoert het tegenovergestelde arm in vergelijking met de vorige36uitvoeren. Hebben ratten 4 punten per dag als volgt uitvoeren:
      1st uitgevoerd
      2nd run
      10-min pauze
      3rd run
      4th uitvoeren
    4. Wijzig het beddengoed tijdens de 10-minuten pauze en tussen dieren te elimineren geur bias. Reinig de T-maze met 75% ethanol gevolgd door gedestilleerd water aan het eind van elke experimentele dag.
    5. Herhaal stap 3.2.1. -3.2.4. voor twee meer dagen (12 sessies in totaal) zoals in Figuur 2.
  3. Afwisseling tarief en kant voorkeur tarief berekeningen
    1. Berekenen van de afwisseling en de % kant de voorkeur, waar
      L: de ratten kiezen de linkerarm
      R: de ratten kiezen de rechterarm
      Corrigeren van keuze: de 2nd uitgevoerd verschilt van de 1st in een bepaalde reeks (elke set bevat twee runs)
      Verkeerde keuze: de ratten kiezen de dezelfde arm vergelijkbaar met vorige run
      figure-protocol-1
      figure-protocol-2
      In het volgende voorbeeld:
      Dag 1: L L / L L
      Dag 2: L L / L R
      Dag 3: R L / L L
      Afwisseling: 2 (juiste keuzes) /6 (totale sets uitgevoerd) * 100 = 33,33%
      Kant voorkeur: 10 (L, voorkeur kant) /12 (totale sessies uitgevoerd) * 100 = 83.33%
  4. Post-operatieve zorg:
    1. Geef ratten buprenorfine (0,01 mg/kg IP) elke 12 h voor 2 dagen na de operatie. Observeren ratten voor maximaal 1 h na hartstilstand.
    2. Hechten ratten aan de ventilator en verwarming pad totdat het voldoende bewustzijn te handhaven sternale lighouding heeft herwonnen. Plaatsen om te handhaven lichaamstemperatuur dieren na de operatie, de rat in een incubator van de baby (ingesteld bij 27 ° C, luchtvochtigheid van 50%).
    3. Geven onthard chow (gemaakt door onderdompelen in water) dieren gedurende de eerste 24 uur na de operatie. Als de ratten niet drinkbaar water, beheren bacteriostatische saline (100 mL/kg/dag, I.P.) totdat het dier herstelt en drinkwater vrij is.
    4. Geef de ratten topische antibiotica met verlichting van de pijn (zinkbacitracine en lidocaïne zalf) op alle wonden. Ratten terug naar bewegen het dier faciliteit nadat ze volledig herstellen.
  5. Euthanasie-methode
    1. Gebruik 5% Isofluraan en 100% N2O om te euthanaseren van de dieren aan het einde van het experiment.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ACA (global cerebrale ischemie) veroorzaakt vooral werken (korte termijn) geheugen tekorten28,29. Om te beoordelen van de functie van leren en geheugen na ACA, we gewend de gemodificeerde spontane afwisseling test beoordelen de (korte termijn) geheugen30. Resultaten van spontane afwisseling test suggereren dat het tarief van de afwisseling van drie opeenvolgende dagen in de ACA groep (26.19 ± 4,96%) was bed...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wijzigingen werden aangebracht in de huidige studie in vergelijking tot diaken en Rawlins' protocol31. De 3D-printer werd gebruikt voor het bouwen van de T-maze. De 3D-printing biedt betaalbare en kosteneffectieve alternatieven voor gecommercialiseerd T-maze. Verklein ratten angst tijdens de test en werd de T-maze uitgevoerd in de donkere kamer met minimale verlichting. Eenmaal de rat een van de takken van het doel, we zachtjes de tegengestelde arm geblokkeerd. Dit voorkomt mogelijk stress uit de ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd gesteund door de nationale instituten van gezondheid/National Institute of Neurological Disorders en beroerte verlenen 1R01NS096225-01A1, de American Heart Association verleent AHA-13SDG1395001413, AHA-17GRNT33660336, AHA-17POST33660174, de Louisiana State University Grant in steun Onderzoeksraad, The Malcolm Feist cardiovasculaire Research Fellowship, en het Evelyn F. McKnight hersenen Instituut.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
3D PrinterMakerBotReplicatorVijfde generatie
3D Printer FilamentHatchboxPLA, 1,75 mm filamentdiameter
200 Proof Pure EthanolKoptecV1005SG
Sani-ChipsPJ Murphy-Forest ProductsGrootte: 8 tot 20 mesh; 2,2 cubic foot/pakket; autoclaveerbare zakken
RatCharles River LaboratoriesSprague-Dawley
Vecuronium bromideSun Pharmaceutical47335-931-4010 mg
EpinephrinePar Pharmaceutical42023-103-01Adrenaline Chloride Solution 1 mg/mL, 1:1000
Buprenorphine Hydrochloride InjectiePfizer00409-2012-320,3 mg/mL
SketchUpTrimble Inc.3D-modelleringssoftware
VentElite Small Animal VentilatorHarvard Apparatus55-7040Dieren variërend in grootte van muis tot cavia (10 g tot 1 kg)
PowerLab 8/35AdinstrumentsPL35088 analoge ingangskanalen – waarvan 4 in differentiële modus kunnen worden gebruikt.
Bio AmpsAdinstrumentsFE132De Bio Amp is een galvanisch geïsoleerde, hoogwaardige differentiële bio-versterker die is geoptimaliseerd voor het meten van een breed scala aan biologische signalen, zoals ECG-, EMG- en EEG-opnamen.
Quad Bridge AmpAdinstrumentsFE224Een vierkanaals, niet-geïsoleerde brugversterker die is ontworpen om de PowerLab met de meeste DC-brugtransducers te verbinden.
LabChart 8Adinstruments
ABL80 FLEX CO-OX bloedgasanalysatorRadiometerpH / p CO2 / p O2
SURFLO Teflon I.V. CatheterTerumosc-361556Gebruik alleen de flexibele dunne wandkatheter (49 mm lang)
Pipet/Infusie NaaldHamilton7748-0317-gauge; 93 mm lang; 10-graden hoek
Classic T3 VerdamperSurgiVetVCT302Classic T3 Isofluraan Trechter Vulling
ENVIRO-PURE Koolstof CanisterSurgiVet32373B10Ontworpen om afvalverdovingsgas te absorberen
O2 enkele flowmeterSurgiVet32375B10-1000 ml
N2O FlowmeterVetEquip4017210-4LPM
Clay Adams Intramedic Luer-Stub Adapter (Steriele)Becton Dickinson42756523 gauge
Micro ForcepsBlack and Black chirurgischB3FRC-18 RM-87 1/4" (18 cm), 8 mm RH, contragewicht met geleidingspen 2 mm, platform 6 x.3 mm, gebogen.
Halstead Mosquito ForcepsRobozRS-7111Gebogen; 5" Lengte, 1,3 mm tipdiameter, 2,1 mm kaakbreedte
Mixter ForcepsRobozRS-72915,25" Gebogen Extra Delicaat, 1,1 mm uiteinden
Castroviejo Micro Dissecting Spring ScissorsRobozRS-5650Recht, Scherpe Punten; 9 mm Snijrand; 0,15 mm Tipbreedte; 3 1/2" Totale Lengte
Mayo-Stille ScissorsRobozRS-68915,5" Ronde Gebogen
Dumont #5 ForcepsRobozRS-505845 Deg Dumoxel Tip Grootte.10 x.06 mm
Olsen-Hegar Combination Scissor En NaaldhouderRobozRS-7884Cross Serration Tip; 5,5" Lengte
Moloney ForcepsRobozRS-8254Gerand; Lichte Boog; 4,5" Lengte

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Writing Group, M., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 133, e38-e360 (2016).
  2. Beuret, P., et al. Cardiac arrest: prognostic factors and outcome at one year. Resuscitation. 25, 171-179 (1993).
  3. Kim, Y. J., et al. Long-term neurological outcomes in patients after out-of-hospital cardiac arrest. Resuscitation. 101, 1-5 (2016).
  4. Earnest, M. P., Yarnell, P. R., Merrill, S. L., Knapp, G. L. Long-term survival and neurologic status after resuscitation from out-of-hospital cardiac arrest. Neurology. 30, 1298-1302 (1980).
  5. Cerchiari, E. L., Safar, P., Klein, E., Cantadore, R., Pinsky, M. Cardiovascular function and neurologic outcome after cardiac arrest in dogs. The cardiovascular post-resuscitation syndrome. Resuscitation. 25, 9-33 (1993).
  6. Petito, C. K., Feldmann, E., Pulsinelli, W. A., Plum, F. Delayed hippocampal damage in humans following cardiorespiratory arrest. Neurology. 37, 1281-1286 (1987).
  7. Schmidt-Kastner, R., Freund, T. F. Selective vulnerability of the hippocampus in brain ischemia. Neuroscience. 40, 599-636 (1991).
  8. Corkin, S. What's new with the amnesic patient H.M.? Nat Rev Neurosci. 3, 153-160 (2002).
  9. Scoville, W. B., Milner, B. Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. 1957. J Neuropsychiatry Clin Neurosci. 12, 103-113 (2000).
  10. Smith, T. D., Calhoun, M. E., Rapp, P. R. Circuit and morphological specificity of synaptic change in the aged hippocampal formation. Neurobiol Aging. 20, 357-358 (1999).
  11. Gage, F. H., Dunnett, S. B., Bjorklund, A. Spatial learning and motor deficits in aged rats. Neurobiol Aging. 5, 43-48 (1984).
  12. Tulving, E., Markowitsch, H. J. Episodic and declarative memory: role of the hippocampus. Hippocampus. 8, 198-204 (1998).
  13. Neigh, G. N., et al. Cardiac arrest with cardiopulmonary resuscitation reduces dendritic spine density in CA1 pyramidal cells and selectively alters acquisition of spatial memory. Eur J Neurosci. 20, 1865-1872 (2004).
  14. Volpe, B. T., Davis, H. P., Towle, A., Dunlap, W. P. Loss of hippocampal CA1 pyramidal neurons correlates with memory impairment in rats with ischemic or neurotoxin lesions. Behav Neurosci. 106, 457-464 (1992).
  15. Astur, R. S., Taylor, L. B., Mamelak, A. N., Philpott, L., Sutherland, R. J. Humans with hippocampus damage display severe spatial memory impairments in a virtual Morris water task. Behav Brain Res. 132, 77-84 (2002).
  16. Lee, R. H., et al. Fatty acid methyl esters as a potential therapy against cerebral ischemia. OCL. 23, D108(2016).
  17. Lee, R. H., et al. Chapter 1. Palmitic acid: occurrence, biochemistry and health effects. Porto, L. F. , Nova Science Publishers, Inc. 1-15 (2014).
  18. Tolman, E. C., Gleitman, H. Studies in spatial learning; place and response learning under different degrees of motivation. J Exp Psychol. 39, 653-659 (1949).
  19. Koopmans, G., Blokland, A., van Nieuwenhuijzen, P., Prickaerts, J. Assessment of spatial learning abilities of mice in a new circular maze. Physiol Behav. 79, 683-693 (2003).
  20. Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat. J Comp Psychol. 93, 74-104 (1979).
  21. Paul, C. M., Magda, G., Abel, S. Spatial memory: Theoretical basis and comparative review on experimental methods in rodents. Behav Brain Res. 203, 151-164 (2009).
  22. Vorhees, C. V., Williams, M. T. Assessing spatial learning and memory in rodents. ILAR J. 55, 310-332 (2014).
  23. Sharma, S., Rakoczy, S., Brown-Borg, H. Assessment of spatial memory in mice. Life Sci. 87, 521-536 (2010).
  24. Poon, T. P., et al. Spinal cord toxoplasma lesion in AIDS: MR findings. J Comput Assist Tomogr. 16, 817-819 (1992).
  25. Sunyer, B., Patil, S., Höger, H., Lubec, G. Barnes maze, a useful task to assess spatial reference memory in the mice. Nat Protoc. 390, (2007).
  26. Shoji, H., Hagihara, H., Takao, K., Hattori, S., Miyakawa, T. T-maze forced alternation and left-right discrimination tasks for assessing working and reference memory in mice. J Vis Exp. , (2012).
  27. Seeger, T., et al. M2 muscarinic acetylcholine receptor knock-out mice show deficits in behavioral flexibility, working memory, and hippocampal plasticity. J Neurosci. 24, 10117-10127 (2004).
  28. Olton, D. S., Feustle, W. A. Hippocampal function required for nonspatial working memory. Exp Brain Res. 41, 380-389 (1981).
  29. Hayashida, K., et al. Hydrogen inhalation during normoxic resuscitation improves neurological outcome in a rat model of cardiac arrest independently of targeted temperature management. Circulation. 130, 2173-2180 (2014).
  30. Spontaneous alternation behavior. Dember, W. N., Richman, C. L. , (1989).
  31. Deacon, R. M., Rawlins, J. N. T-maze alternation in the rodent. Nature protocols. 1, 7-12 (2006).
  32. Wong, K. V., Hernandez, A. A review of additive manufacturing. ISRN Mechanical Engineering. 2012, (2012).
  33. Lin, H. W., et al. Derangements of post-ischemic cerebral blood flow by protein kinase C delta. Neuroscience. 171, 566-576 (2010).
  34. Lin, H. W., et al. Fatty acid methyl esters and Solutol HS 15 confer neuroprotection after focal and global cerebral ischemia. Transl Stroke Res. 5, 109-117 (2014).
  35. Lee, R. H., et al. Interruption of perivascular sympathetic nerves of cerebral arteries offers neuroprotection against ischemia. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 312, H182-H188 (2017).
  36. Bali, Z. K., et al. Differential effects of alpha7 nicotinic receptor agonist PHA-543613 on spatial memory performance of rats in two distinct pharmacological dementia models. Behav Brain Res. 278, 404-410 (2015).
  37. McDonald, J. H. Handbook of biological statistics. 2, Sparky House Publishing. Baltimore, MD. (2009).
  38. Castellano, M. A., Diaz-Palarea, M. D., Rodriguez, M., Barroso, J. Lateralization in male rats and dopaminergic system: evidence of right-side population bias. Physiol Behav. 40, 607-612 (1987).
  39. Andrade, C., Alwarshetty, M., Sudha, S., Suresh Chandra, J. Effect of innate direction bias on T-maze learning in rats: implications for research. J Neurosci Methods. 110, 31-35 (2001).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Spontane alternatiekortetermijngeheugencerebrale ischemiehippocampale functiegedragstestknaagdiermodelgeheugenbeoordelingischemie model

Gerelateerde artikelen