Inducerende posttraumatische epilepsie in een muis model van repetitive diffuse traumatisch hersenletsel

Ons protocol is de eerste om een muismodel van posttraumatische epilepsie te beschrijven, veroorzaakt door licht traumatisch hersenletsel. Het gebruik van een mild diffuus traumatisch hersenletselmodel bootst een belangrijk aspect na van de pathologie van menselijk traumatisch hersenletsel dat bijna altijd een diffuus component heeft. Om biomarkers en behandelingen te ontwikkelen, is onderzoek nodig met behulp van modellen die aspecten van menselijke pathologie op de juiste manier reproduceren.

Ons traumatisch hersenletsel model heeft ook het potentieel om inzicht te geven in de mechanismen die stoornis van de hersenfunctie veroorzaken na mild traumatisch hersenletsel of hersenschudding. Na bevestiging van een gebrek aan reactie op pijnreflex, plaats de muis op een schuimkussen en plaats het hoofd van de muis onder de gewichtsdruppelbuis. Plaats een platte diameter van 1,3 centimeter een millimeter dik 880 milligram gewicht roestvrij stalen schijf in het midden van het hoofd van het dier tussen de ogen en de oren.

Verwijder de pin in de gewichtsdruppelbuis om de 100 gram gewichtsstang los te maken van een hoogte van 50 centimeter. Om een schijnletsel in de controlemuizen te veroorzaken, verwijdert u de gewichtsstaaf uit de buis om te voorkomen dat de pin per ongeluk vrijkomt tijdens gewichtsval. Na gewichtsdaling inductie, plaats het dier op zijn rug op een verwarmingskussen bedekt met een steriele poly gevoerde absorberende handdoek met controle tot volledige recumbency.

Plaats vervolgens de muis in een schone kooi die is opgewarmd op een verwarmingskussen met herstelgel en een paar bevochtigde chow-stukken gedurende 45 minuten. Om het chirurgische veld voor te bereiden op EEG-elektrodeimplantatie, plaatst u een temperatuursensor op het pad en plaatst u de opnieuw verdoofde hersengewonde muis op een steriele gordijn bovenop het verwarmingskussen op het stereotactische apparaat. Na het bevestigen van het hoofd op zijn plaats met oorspen, breng smeerzalf aan op de ogen van het dier en gebruik ontharingscrème om het haar van de hoofdhuid te verwijderen.

Desinfecteer de blootgestelde huid met drie afwisselende wattenstaafjes van povidone jodium chirurgische antiseptische oplossing en 70% ethanol in een cirkelvormige beweging. Na het verwijderen van de hoofdhuid, breng kleine hemostats op de geopende huid grenzen om het blootgestelde gebied uit te breiden. Gebruik vervolgens de scalpel om het periosteum voorzichtig te verwijderen en de schedel te uitstrijkjes met waterstofperoxide.

Wanneer de schedel wordt gewist van weefsel en vertoont een witachtige verschijning, droog het bot met een steriel gaas of wattenstaafje. Voor elektrodeimplantatie, gebruik maken van een high-speed boor met een ronde 0,5 millimeter stalen bit op 5,000 tot 6.000 rotaties per minuut om zes braam gaten voor de schroef elektroden te creëren. Wanneer alle gaten zijn geboord, plaats de zes schroef elektroden in de braam gaten en meng een halve schep van tandcement poeder met verschillende druppels oplosmiddel.

Gebruik een spatel om te roeren tot de tandheelkundige cement mengsel is smakeloos, maar kneedbaar en stijf genoeg om goed te worden gecondenseerd wanneer geplaatst op de schedel van het dier. Breng het cement over het gehele blootgestelde oppervlak van de schedel en elke schroefelektrode. Zet na één tot twee minuten het soldeerbout aan en plaats de drie EEG-hoofdsteun in een stereotactische houderarm.

Plaats het hoofd monteren over de schedel, zodat de zes draad lood posities overeenkomen met de positie van de draad lood van elke schroef elektrode. Laat het apparaat zakken zodat het ventrale deel op het tandcement rust. Draai de draad van elk lood van elk van de schroefelektroden met de bijbehorende draad lood van het hoofd monteren, soldeer elk gedraaid paar draad voor een goede signaalgeleiding en gebruik schaar om overtollige draad trim.

Buig elk gesoldeerd paar draad leidt rond het hoofd monteren. Wanneer alle paren zijn gebogen, bedek alle draad met verse tandheelkundige cement waardoor alleen het zwarte gedeelte van het hoofd mount blootgesteld. Laat de hemostats die de huidkleppen vasthouden los en breng chloorhexidine antiseptisch aan op het gebied rond het implantaat om infectie te voorkomen.

Breng het dier vervolgens over van het apparaat naar een balans om het gewicht van het dier te meten als referentie voor toekomstige monitoring voordat het dier in een schone kooi op een warm verwarmingskussen met controle, herstelgel en een paar bevochtigde chowstukken wordt geplaatst. In deze figuur, een spontane aanval bij een muis 97 dagen na herhaalde gewichtsval traumatisch hersenletsel opgenomen met behulp van een drie EEG-hoofd mount geconfigureerd zoals aangetoond in deze video protocol wordt getoond. Hier wordt een spontane niet-krampachtige elektrografische aanval weergegeven die 65 dagen na herhaalde gewichtsdruppeltraumatisch hersenletsel wordt geregistreerd.

In deze figuur, een spontane aanval bij een muis 23 dagen na herhaalde gewichtsval traumatisch hersenletsel werd opgenomen met behulp van een EEG hoofd mount. De spectrale kracht van een typische aanval geeft de hoogste dichtheid op in het bereik van 10 tot 40 hertz met een piek van 15 hertz. Dit protocol toont de tijdigheid voor het begin van de aanval bij dieren na herhaalde gewichtsval traumatisch hersenletsel waaruit blijkt dat de incidentie van epileptische aanvallen clustering bij sommige dieren en de nadruk op het belang van het verwerven van continue in plaats van intermitterende opnames.

Een goede plaatsing van de stalen schijf, zorgvuldige implantatie van de schroefelektroden en het zorgvuldig solderen van de draadkabels zijn allemaal cruciaal voor een succesvol langetermijnexperiment. Na EEG-monitoring kunnen dieren met hersenletsel die aanvallen ontwikkelen worden gestratificeerd van dieren die niet voor latere analyse van hun cellulaire, moleculaire en fysiologische verschillen. Het stratificeren van dieren met posttraumatische epilepsie van mensen die traumatisch hersenletsel oplopen, maar geen aanvallen ontwikkelen, is van cruciaal belang voor de ontwikkeling van interventies en biomarkers.