Licht traumatisch hersenletsel (mTBI) wordt voornamelijk waargenomen bij atleten die zich bezighouden met contactsporten, militaire veteranen en personen die betrokken zijn bij verkeersongevallen1. Het is goed voor meer dan 85% van alle gemelde hoofdletsels2. De uitgebreide etiologie van mTBI en de toenemende wereldwijde incidentie ervan onderstrepen de opname van mTBI als een voorlopige omgevingsrisicofactor voor neurodegeneratieve ziekten met late aanvang3. Ongecompliceerde milde TBI wordt gekenmerkt door een Glasgow Coma Score (GCS) van 13-15, waarbij geen structurele afwijkingen worden waargenomen bij computertomografie (CT) of magnetische resonantiebeeldvorming (MRI)-scans. Veel voorkomende symptomen die patiënten met ongecompliceerde mTBI ervaren, zijn hoofdpijn, duizeligheid, misselijkheid of braken en vermoeidheid. Longitudinale beoordeling van uitkomsten na ongecompliceerde mTBI brengt echter aanzienlijke uitdagingen met zich mee vanwege het hoge uitvalpercentage bij patiënten4.
De bezorgdheid over repetitieve mTBI is toegenomen, met name binnen de professionele atletengemeenschap van de National Football League (NFL), waardoor het bewustzijn onder niet-professionele atleten is toegenomen5. Aangenomen wordt dat de kwetsbaarheid van de hersenen toeneemt na de eerste mTBI, waarbij daaropvolgende beledigingen de letselresultaten mogelijk verergeren. Recente bevindingen van het grootste gedoneerde hersencohort van voetballers impliceerden niet alleen eerdere voetbaldeelname aan de ernst van chronische traumatische encefalopathie (CTE), maar suggereerden ook een verband tussen verschillende voetbalgerelateerde factoren en het risico en de ernst van CTE6. Vandaar dat de bezorgdheid over de invloed van het aantal hersenschuddingen en het repetitieve regime op de uitkomsten van blessures toeneemt. Preklinisch onderzoek heeft neuropathologische veranderingen, neuro-inflammatoire cascade en neuropsychologische stoornissen na repetitieve mTBI onderzocht door gebruik te maken van verschillende modellen voor gesloten hoofdletsel (CHI) 7,8,9,10,11,12,13,14 . Het onderzoek naar impactparameters op het ongecompliceerde mTBI-model, dat sportgerelateerde herhaalde hersenschudding-botsingen met het hoofd kan nabootsen, resulterend in functionele beperkingen in de acute fase en hersenatrofie in de chronische fase, is echter niet goed onderzocht.
Diffusietensorbeeldvorming (DTI), een techniek die de diffusie van watermoleculen beoordeelt, wordt vaak gebruikt in onderzoeken naar de effecten van mTBI. Fractionele anisotropie (FA), een belangrijke metriek afgeleid van DTI, kwantificeert de mate van coherentie van waterdiffusie en geeft informatie over de structurele organisatie van axonen en zenuwvezelbundels. Verstoring van FA-waarden in de witte stof (WM) is voorgesteld na mTBI in verschillende modellen 8,10,11,15,16,17. Bovendien veranderden axiale diffusie (AD) en radiale diffusiviteit (RD), die de integriteit van axonale en myeline aangeven, na mTBI in preklinische studies 10,15,16,18,19,20. Discrepanties in DTI-bevindingen tussen eerdere onderzoeken zijn echter waarschijnlijk te wijten aan variaties in de ernst van mTBI, verschillen in impactparameters, diverse mTBI-modellen en inconsistente follow-uptijdstippen na letsel9.
Het huidige protocoldocument heeft dus tot doel een diermodel van mTBI op te stellen dat is ontworpen om de cumulatieve effecten van enkelvoudige en repetitieve mTBI te evalueren. We hebben uitgebreide en longitudinale beoordelingen opgenomen, waaronder evaluaties van dierenwelzijn, gedragsresultaten, DTI-parameters en corticaal volume, om dynamische veranderingen na een verwonding vast te leggen en de effecten van verschillende impactparameters te onderzoeken. Door zowel acute functionele beperkingen als microstructurele veranderingen op de lange termijn aan te tonen, repliceert dit model effectief de belangrijkste kenmerken van ongecompliceerde mTBI die in eerdere dierstudies niet volledig werden behandeld. Hier hebben we een gedetailleerd protocol opgesteld voor het ontwikkelen van een ongecompliceerd mTBI-model met behulp van een aangepaste closed-head weight-drop-methode 8,11 en het uitvoeren van longitudinale beoordeling na mTBI.