Met behulp van de gewijzigde T-Maze om te beoordelen van functionele geheugen resultaten na hartstilstand
5 januari 2018
Dit protocol beschrijft het gebruik van een gemodificeerde T-maze om te evalueren van functionele leren/geheugen in verstikking hartstilstand-geïnduceerde cerebrale ischemie.
Het algemene doel van deze aangepaste T-labyrint is om functioneel leren en geheugen te evalueren na door hartstilstand geïnduceerde cerebrale ischemie. Deze aangepaste teamgenoten kunnen helpen het functioneren van de hippocampus te begrijpen bij ziekten die kortetermijngeheugenproblemen veroorzaken, zoals hartstilstand. Het grote voordeel van het aangepaste T-labyrint is het relatief eenvoudige ontwerp.
Dat is krachtig genoeg om functioneel leergeheugen na ischemie te meten. Bovendien is de gegevensanalyse eenvoudig en duidelijk. Aangezien asfyxiaal hartstilstand voornamelijk kortetermijngeheugenproblemen veroorzaakt, kan het aangepaste T-labyrint ook worden toegepast op andere ziekten van het centrale zenuwstelsel die kortetermijngeheugenproblemen veroorzaken.
Zoals de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson en een voorbijgaande ischemische aanval. Na femorale en arteriële en veneuze katheterisatie, pas fysiologische parameters aan naar behoefte door het modulairen van slagvolume, zuurstof of stikstofoxideniveaus. Gebruik vervolgens een spuit van één milliliter verbonden met een 23 gauge lure stub adapter om vecuroniumbromide via de femorale ader toe te dienen en wacht twee minuten.
Zorg ervoor dat de bloeddruk op of rond de 100 millimeter kwik staat. Induceer apneu gedurende zes minuten door de endotracheale buis los te koppelen van de ventilator. Blokkeer verder de endotracheale buis met een spuit van één milliliter om volledige apneu te waarborgen.
Tijdens de laatste minuut van apneu, pas de ademhalingssnelheid van de ventilator aan naar 80 ademhalingen per minuut en verhoog zuurstof naar twee liter per minuut met nul procent stikstofoxide om eventueel overgebleven isofluraan of stikstofoxide in de ventilator weg te blazen. Na de zes minuten van apneu, verwijder de spuit van één milliliter van de endotracheale buis. Sluit de endotracheale buis opnieuw aan op de ventilator.
Gebruik vervolgens een spuit van één milliliter verbonden met een 23 gauge lure stub adapter om epinefrine via de femorale ader toe te dienen. Gebruik de duim, wijsvinger en middelvinger op de borst van het dier in een lichte cirkelvormige beweging op de X- en Z-as voor handmatige borstcompressies totdat de spontane circulatie terugkeert. Gebruik vervolgens een andere spuit van één milliliter verbonden met een 23 gauge lure stub adapter om natriumbicarbonaat via de femorale ader toe te dienen, onmiddellijk na de terugkeer naar spontane circulatie, om respiratoire acidose te verlichten.
10 minuten na reanimatie, meet opnieuw de bloedgassen om de zuur-base status te bepalen. Gebruik een hemostaat om de femorale ader en ader te klemmen. Verwijder langzaam en voorzichtig arteriële en veneuze katheters met gebruik van stompe punttangen.
Leg vervolgens de femorale ader en ader vast met een 5 O zijden hechtdraad om bloeding te voorkomen. Sluit de huid boven de operatieplaats met een 3 O zijden hechtdraad met behulp van de onderbroken hechttechniek, om de kans op wondheropening te minimaliseren. Nadat de rat op eigen kracht begint te ademen, 30 tot 60 minuten na reanimatie, los van de ventilator en verwijder voorzichtig de endotracheale buis.
Plaats de rat in de baby-incubator voor de nacht. Breng de rat ten slotte over naar de individuele kooi en breng de rat terug naar de dierenfaciliteit met normaal voer en water. Op de dag voor de operatie, behandel elke rat gedurende vijf minuten en til de rat nooit uit de kooi op tijdens het hanteren.
Neem hem dan voorzichtig bij de staart op met één hand, terwijl de andere hand zijn poten ondersteunt, en laat hem van de hand naar de kooi vijf keer springen. Scheid elke rat in individuele kooien zodat ze niet domineren voor voedsel en/of vechten. Drie dagen na sham- of ACA-chirurgie, breng de rat met de kooi over naar een rustige en donkere kamer vóór het begin van de eerste run.
Schakel alleen een bureaulamp met laag vermogen in en plaats deze in de hoek van de testruimte om minimale verlichting te handhaven. Laat de rat 10 minuten de tijd geven om zich aan te passen aan de duisternis. Verspreid vervolgens een dunne laag beddengoed om de volledige vloer van het labyrint te bedekken en plaats de rat in de startarm.
Laat elke rat drie minuten de tijd om de rechter of linker doelarm te verkennen. Nadat de rat zich heeft vastgelegd op een van de doelarm, wanneer alle vier de poten van de rat in de doelarm zijn gegaan, sluit de T-kruising tussen de startarm en de tegenoverliggende doelarm om te voorkomen dat de rat de tegenoverliggende doelarm binnenkomt. Laat de rat 30 seconden in het labyrint.
Pak vervolgens de rat op en plaats hem ongeveer 30 seconden terug in zijn kooi. Verwijder vervolgens de T-kruisingsblok uit het T-labyrint. Plaats de rat weer in de startarm en herhaal de test om spontane alternatie te bepalen.
Laat ratten vier runs per dag uitvoeren met een pauze van 10 minuten na de eerste twee runs. Ten slotte verander de beddengoed tijdens de pauze van 10 minuten en tussen dieren om geurbias te elimineren. Reinig het T-labyrint met 75% ethanol gevolgd door gedistilleerd water aan het einde van elke experimentele dag.
Resultaten uit de spontane alternatietest suggereren dat de alternatiegraad van drie opeenvolgende dagen in de ACA-groep significant lager was in vergelijking met de controlegroep. Dit komt doordat ratten die aan ACA werden onderworpen een toename in zijvoorkeur ontwikkelden in vergelijking met controles. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u dit aangepaste T-labyrint kunt gebruiken om kortetermijngeheugenproblemen na cerebrale ischemie bij een knaagdier te evalueren.
Wanneer u deze aangepaste T-labyrint probeert, is het belangrijk om voorzichtig de tegenoverliggende arm te blokkeren nadat de rat één van de doelarm is binnengegaan. Bovendien moet het T-labyrint in een donkere ruimte met minimale verlichting worden uitgevoerd, wat de angst van de rat vermindert.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit protocol beschrijft het gebruik van een gemodificeerd T-doolhof om het functionele leren en geheugen te evalueren na cerebrale ischemie veroorzaakt door een hartstilstand. Het ontwerp van het gemodificeerde T-doolhof is eenvoudig maar effectief voor het meten van geheugenstoornissen die geassocieerd worden met ischemie.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Gedragsbeoordeling
- Geheugenstudies
Achtergrond
- Een hartstilstand kan leiden tot aanzienlijke tekorten in het kortetermijngeheugen.
- De hippocampus speelt een cruciale rol bij leren en geheugen.
- Inzicht in geheugentekorten kan helpen bij de ontwikkeling van therapeutische strategieën.
- Het gemodificeerde T-doolhof biedt een eenvoudige benadering om deze tekorten te beoordelen.
Doel van de studie
- Om functioneel leren en geheugen na cerebrale ischemie te evalueren.
- Om de impact van asfyxiale hartstilstand op het geheugen te onderzoeken.
- Om een betrouwbare methode te bieden voor het beoordelen van geheugendefecten bij gerelateerde aandoeningen.
Gebruikte methoden
- Gemodificeerd T-doolhofontwerp voor gedragstesten.
- Beoordeling van leer- en geheugenfuncties.
- Data-analysetechnieken voor een eenvoudige interpretatie.
- Toepassing op andere ziekten van het centrale zenuwstelsel.
Belangrijkste resultaten
- Het gemodificeerde T-doolhof meet geheugendeficiënties effectief.
- Resultaten wijzen op significante effecten van ischemie op het leervermogen.
- De gegevens ondersteunen het gebruik van deze methode in diverse studies naar het geheugen.
- De bevindingen kunnen toekomstig onderzoek naar strategieën voor geheugenherstel informeren.
Conclusies
- Het gemodificeerde T-doolhof is een waardevolle tool voor het beoordelen van geheugendeficiënties.
- Het kan worden toegepast op diverse aandoeningen die het geheugen beïnvloeden.
- Verder onderzoek is nodig om de therapeutische implicaties te verkennen.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Directie
Het beoordelen van tekorten in het kortetermijngeheugen in preklinische modellen van een hartstilstand ondersteunt de validatie van targets voor neuroprotectieve therapieën. De gemodificeerde T-maze biedt een reproduceerbare methode met lage stress om het hippocampus-afhankelijke werkgeheugen te meten, wat mechanische risicoreductie in de vroege ontdekkingsfase mogelijk maakt. Deze benadering vergroot het voorspellende vertrouwen bij het evalueren van verbindingen voor cognitief herstel na ischemie.
Strategische Toepassingen in Biofarmaceutische R&D
Vroege ontdekking en targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het mogelijk om de hippocampaalfunctie te onderzoeken in ziektemodellen met kortetermijngeheugenstoornissen.
- Operationele waarde: Biedt een eenvoudige assay voor spontane alternatie die minimale training vereist en geen voedseldeprivatie behoeft.
- Voorspellende waarde: Ondersteunt biologische risicovermindering door het kwantificeren van zijpreferentie en alternatieratio's als uitkomstmaten voor de integriteit van het werkgeheugen.
Screening & Assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert kwantitatieve gegevens over spontane alternatie die geschikt zijn voor high-throughput gedragsscreening.
- Operationele waarde: Kenmerkt zich door een eenvoudige opstelling, standaardisatie van de bodembedekking en controles voor geurbias om reproduceerbaarheid te waarborgen.
- Klaarheid voor assay: Compatibel met donkere kamers en omstandigheden met lage verlichting om angst te verminderen en de consistentie van het gedrag te verbeteren.
Translationeel & preklinisch onderzoek
- Translationele Relevantie: Modelleert tekortkomingen in het werkgeheugen die relevant zijn voor cognitieve achteruitgang na een hartstilstand en vroege neurodegeneratieve ziekten.
- Preklinische Continuïteit: Maakt longitudinale beoordelingen mogelijk, van acute ischemie tot en met de herstelfasen.
- Risico-gecorrigeerde Beslissingen: Biedt objectieve drempelwaarden voor alternatie om go/no-go-beslissingen bij de therapeutische ontwikkeling te informeren.
Integratie van Pijplijn & Workflow
De gemodificeerde T-doolhof past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie tot lead-optimalisatie, in het bijzonder voor CZS-programma's die gericht zijn op ischemische of neurodegeneratieve indicaties.
- Discovery Biology: Test hippocampus-afhankelijk leren en geheugen om het werkingsmechanisme van neuroprotectieve kandidaten te verduidelijken.
- Screening: Levert betrouwbare, kwantificeerbare alternatiepercentages om behandelingseffecten tussen cohorten te vergelijken.
- Analytics: Genereert ratio's van spontane alternatie en metrieken voor zijvoorkeur voor statistische vergelijking van cognitieve prestaties.
- Translationeel onderzoek: Slaat de brug tussen acute ischemie-modellen en preklinische evaluatie van strategieën voor geheugenherstel.
- Enterprise Reuse: Vormt een schaalbaar, kostenefficiënt gedragsplatform dat toepasbaar is op meerdere modellen van CNS-aandoeningen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Vermindert mechanistische ambiguïteit bij geheugengerelateerde fenotypes door middel van gevalideerde metrieken voor spontane alternatie.
- Operationele waarde: Waarborgt standaardisatie via een eenvoudig ontwerp, controle van de strooiselcondities en consistente verlichtingsprotocollen.
- Strategische waarde: Verbetert go/no-go-beslissingen door het bieden van vroege, translateerbare cognitieve eindpunten.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van verbindingen mogelijk op basis van functioneel behoud van het geheugen.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in gedragstesten bij knaagdieren en chirurgische modellen voor hartstilstand.
- Afhankelijk van toegang tot een T-maze apparaat, videotracking of handmatige scoring, en omgevingscontroles voor licht en geluid.
- Vereist cross-team standaardisatie van strooisel, hantering en timingprotocollen om variabiliteit te minimaliseren.
- Houdt rekening met adaptaties bij vertaling naar verschillende stammen, leeftijden of comorbide modellen.
- Beperkt tot het beoordelen van spontane alternatie; niet ontworpen voor referentiegeheugen of het leren van complexe taken.
