Szczegółowo opisana jest nowa procedura funkcjonalnego obrazowania u szczurów obudzonych z głową.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Szczegółowo opisana jest nowa procedura funkcjonalnego obrazowania u szczurów obudzonych z głową.
Środki znieczulające, powszechnie stosowane w badaniach przedklinicznych i podstawowych badaniach naukowych, mają depresyjny wpływ na metaboliczne, neuronalne i naczyniowe funkcje mózgu i mogą negatywnie wpływać na wyniki neurofizjologiczne. Wykorzystanie obudzonych zwierząt do badań naukowych jest korzystne, ale stanowi główne wyzwanie polegające na utrzymaniu zwierząt w spokoju i bezruchu w celu zminimalizowania artefaktów ruchowych podczas pozyskiwania danych. Obrazowanie na jawie u mniejszych gryzoni (np. Myszy) jest bardzo powszechne, ale pozostaje rzadkie u szczurów, ponieważ szczury są większe, silniejsze i mają większą tendencję do przeciwstawiania się ograniczeniom ruchowym i fiksacji głowy przez długi czas wymagany do obrazowania. Opisano nowy model neuroobrazowania wybudzonych, unieruchomionych szczurów z głową przy użyciu niestandardowych, ręcznie szytych chust, drukowanych w 3D implantów głowy, nasadek na głowę i ramy głowy. Wyniki uzyskane po pojedynczej próbie stymulacji pojedynczymi wąsami sugerują wzrost intensywności wywołanej odpowiedzi funkcjonalnej. Nabycie wywołanej odpowiedzi funkcjonalnej od obudzonych, unieruchomionych szczurów jest szybsze niż u znieczulonych szczurów, jest wiarygodne, powtarzalne i może być wykorzystane do powtarzania badań podłużnych.
Większość podstawowych, przedklinicznych i translacyjnych badań neuroobrazowania naukowego jest pozyskiwana od znieczulonych zwierząt1,2. Środki znieczulające ułatwiają eksperymentowanie, ale stale wpływają na metabolizm mózgu i ciała, ciśnienie krwi i tętno3. Rodzaj środka znieczulającego oraz czas trwania i droga podania dodają zmienne zakłócające do interpretacji danych, które mogą przyczyniać się do odtwarzalności i niepowodzeń translacyjnych4. Głównym wąskim gardłem w badaniach neuroobrazowania na szczurach w stanie czuwania, skupienia na głowie jest wymóg utrzymywania szczura w bezruchu i spokoju przez cały proces przygotowania i pozyskiwania danych. Małe ruchy powodują powstawanie nieuzasadnionych artefaktów ruchu, które mogą niekorzystnie wpływać na analizę i interpretację danych.
Nowy model neuroobrazowania od rozbudzonych, unieruchomionych szczurów z głową przy użyciu niestandardowych temblaków, trójwymiarowych (3D) implantów głowy, nakładek na głowę i ramy na głowę został opracowany, który oferuje kilka zalet ułatwiających eksperymentowanie. Implant głowy 3D jest lekki i obejmuje niewielką część czaszki potrzebną do transfiksacji. Wydrukowane w 3D implanty głowy i czepki są projektowane przy użyciu oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD). Protokoły stymulacji wąsów, pozyskiwania danych, analizy danych i wyników od znieczulonych szczurów zostały szczegółowo opisane w poprzednich pracach5,6,7.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury były zgodne z wytycznymi Narodowego Instytutu Zdrowia i zatwierdzone przez Uniwersytet Kalifornijski, Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt w Irvine. W badaniu wykorzystano siedem samców i jedną samicę szczura (Sprague-Dawley, waga: 185-350 g). Po zakończeniu badania szczury zostały uśmiercone przy użyciu przedawkowania dwutlenku węgla.
1. Projektowanie różnych komponentów
2. Wstępny trening szczurów
3. Trening chusty
4. Przygotowanie przedoperacyjne
5. Chirurgia
6. Obrazowanie w stanie czuwania
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedstawiono reprezentatywne sygnały obrazowania optycznego z pojedynczej próby u znieczulonego szczura oraz zsumowaną odpowiedź (z 40 zebranych prób) u szczura w stanie czuwania (Rysunek 4). Intensywność sygnału podczas stymulacji pojedynczego wibrysy u szczura w stanie czuwania może być wizualizowana przy wyższym progu niż u szczura znieczulonego, co wskazuje na silniejszy sygnał u zwierzęcia w stanie czuwania. Wibrysy C2 szczurów są stymulowane z częstotliwością 5 Hz przez 1 s, a odpowie...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Zastosowanie obrazowania szczurów w stanie czuwania, z unieruchomioną głową oferuje wiele korzyści pod względem łatwości i personalizacji. Specjalnie zaprojektowane nosidła umożliwiają owijanie szczurów przez oddychającą siatkę, eliminując potrzebę zamykania zwierząt w zamkniętych, plastikowych komorach krępujących przez dłuższy czas 10,11. Szczury są utrzymywane w spokoju i bez stresu przez długi czas trwania kolejnych sesji obrazowania, stosując bardzo niską da...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.
Dziękujemy Clarze Jones, Jamesowi Stirwaltowi, Linh Hoang, Young Joon Ha i Amirsoheilowi Zarehowi za pomoc podczas szkolenia szczurów i przygotowania chust. Finansowanie zostało zapewnione przez National Institutes of Health (NIH, numer grantu: NS119852) i Fundację Leducq (numer grantu: 15CVD02).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Szczury | Charles River | Sprague Dawley | |
| Isoflurane | Pivetal | 21295098 | Znieczulenie ogólne |
| Lidokaina HCl 2% do wstrzykiwań | Phoenix | L-2000-04 | Znieczulenie miejscowe |
| Siarczan atropiny do wstrzykiwań | Vedco | 5098907512 | Pomoc w oddychaniu |
| Lleczany roztwór do wstrzykiwań Ringera | Vedco | ||
| Wstrzyknięcie fluniksyny | Vedco | 6064408670 | Leczenie bólu |
| Wstrzyknięcie enrozytu (Enrofloksacyna 2,27%) | VetOne | 501084 | Unikaj infekcji |
| Wstrzyknięcie PromAce (maleinian acepromazyny) | Beohringer Ingelheim | 136059 | |
| Maść | Animax Dechra Veterinary Products | 122-75 | Składniki aktywne nystatyny 1000 jednostek na gram, siarczanu neomycyny 2,5 mg na gram, tiostreptonu 2500 jednostek na gram i acetonidu triamcynolonu 1 mg na gram |
| Maść okulistyczna Puralube | Dechra Veterinary Products | 211-38 | |
| Podkładki przygotowawcze PVP z jodonem | Medline | MDS093917 | Betadine generyczne |
| waciki nasączone alkoholem izopropylowym | BD | 326895 | |
| Tkanka Vetbond klej | 3M | 1469SB | |
| Wiertło (wiertło), standardowe frezowanie z węglika spiekanego | SS Białe wiertła | 14829 | #3 Wiertło |
| , 00-90 x 1/8 płaski ze stali nierdzewnej | J.I. Morris | F0090CE125 | kotwiące |
| System stereotaktyczny | Kopf Instruments | 1430 | |
| Hometermiczny koc grzewczy | Harvard Apparatus | 50-7220-F | |
| Pulsoksymetr i monitor pracy serca | Kent Scientific | MouseStat Jr. | |
| Petrolatum | Fisher Scientific | P66-1LB | Wazelina ogólny |
| drut, goła miedź | Fisher Scientific | 15-545-2C | 20 gauge |
| Teets Cold Cure w proszku | Pearson Dental | C73-0054 | składnik aktywny: metakrylan metylu |
| Koszulki Cold Cure płyn | Pearson Dental | C73-0078 | składnik aktywny: metakrylan metylu |
| Silikonowa guma do form | Smooth-On | Body Double Fast | Polimer silikonowy |
| Metricide 28 (Germicide) | Metrex | Oct-05 | |
| India tusz, | Pelikan | 301051 | |
| Wiertło dentystyczne | NSK Dental | Ultimate XL-F | |
| Prusa Research | i3 MK3S+ | ||
| Przyszywanie zapięć | na rzepy | 90030 | |
| Tkanina użytkowa do przesiewania zwierząt domowych | Joann | 10173334 | Materiał siatkowy |
| Wiertło (wiertło), standardowe wiertło z węglika spiekanego | SS | 14829 | #1 wiertło |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.