Name: Kwantyfikacja pogorszenia funkcji poznawczych spowodowanych radioterapią czaszki (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 10 s
Description: Poznaj metody kwantyfikacji zaburzeń poznawczych wywołanych radioterapią czaszki. Protokół obejmuje testy pamięci przestrzennej, poziomu lęku oraz uczenia się w modelach zwierzęcych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Praca ta była wspierana przez grant NIH NINDS R01 NS074388 581 (C.L. Limoli), grant California Institute for Regenerative Medicine (CIRM) RS1-00413 (C.L.L.) oraz grant CIRM przyznany JoVE w celu wsparcia dokumentacji wideo. Chcielibyśmy również podziękować Rudy'emu Limburgowi i Edwardowi Lau z warsztatu urządzeń nauk biologicznych Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine za ich porady, wsparcie i znakomite umiejętności techniczne przy przygotowaniu wszystkich materiałów wykonanych na zamówienie, które zostały wykorzystane w testach behawioralnych.

<ol><li>Abayomi, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathogenesis+of+irradiation-induced+cognitive+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Acta.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Pathogenesis of irradiation-induced cognitive dysfunction.</a> Acta. Oncol. 35, 659-663 (1996).</li>
<li>Anderson, V. A., Godber, T., Smibert, E., Weiskop, S., Ekert, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cognitive+and+academic+outcome+following+cranial+irradiation+and+chemotherapy+in+children%3A+a+longitudinal+study%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+J.+Cancer%22%5BJournal%5D)">Cognitive and academic outcome following cranial irradiation and chemotherapy in children: a longitudinal study.</a> Br. J. Cancer. 82, 255-262 (2000).</li>
<li>Acharya, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rescue+of+radiation-induced+cognitive+impairment+through+cranial+transplantation+of+human+embryonic+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Rescue of radiation-induced cognitive impairment through cranial transplantation of human embryonic stem cells.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106, 19150-19155 (2009).</li>
<li>Mumby, D. G., Gaskin, S., Glenn, M. J., Schramek, T. E., Lehmann, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+damage+and+exploratory+preferences+in+rats%3A+memory+for+objects%2C+places%2C+and+contexts%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Hippocampal damage and exploratory preferences in rats: memory for objects, places, and contexts.</a> Learn. Mem. 9, 49-57 (2002).</li>
<li>Walf, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+the+elevated+plus+maze+as+an+assay+of+anxiety-related+behavior+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents.</a> Nat. Protoc. 2, 322-328 (2007).</li>
<li>Macleod, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+chemotherapy+impairs+contextual+but+not+cue-specific+fear+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Cancer chemotherapy impairs contextual but not cue-specific fear memory.</a> Behav Brain Res. 181, 168-172 (2007).</li>
<li>Schafe, G. E., Nadel, N. V., Sullivan, G. M., Harris, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Memory+consolidation+for+contextual+and+auditory+fear+conditioning+is+dependent+on+protein+synthesis%2C+PKA%2C+and+MAP+kinase%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Memory consolidation for contextual and auditory fear conditioning is dependent on protein synthesis, PKA, and MAP kinase.</a> Learn. Mem. 6, 97-110 (1999).</li>
<li>Winocur, G., Wojtowicz, J. M., Sekeres, M., Snyder, J. S., Wang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+neurogenesis+interferes+with+hippocampus-dependent+memory+function%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Inhibition of neurogenesis interferes with hippocampus-dependent memory function.</a> Hippocampus. 16, 296-304 (2006).</li>
<li>Phillips, R. G., LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+contribution+of+amygdala+and+hippocampus+to+cued+and+contextual+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Differential contribution of amygdala and hippocampus to cued and contextual fear conditioning.</a> Behav. Neurosci. 106, 274-285 (1992).</li>
<li>D'Hooge, R., De Deyn, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+the+Morris+water+maze+in+the+study+of+learning+and+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Brain.+Res.+Brain.+Res.+Rev%22%5BJournal%5D)">Applications of the Morris water maze in the study of learning and memory.</a> Brain. Res. Brain. Res. Rev. 36, 60-90 (2001).</li>
<li>Morris, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developments+of+a+water-maze+procedure+for+studying+spatial+learning+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat.</a> J. Neurosci. Methods. 11, 47-60 (1984).</li>
<li>Meyers, C. A., Brown, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+and+relevance+of+neurocognitive+assessment+in+clinical+trials+of+patients+with+CNS+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Oncol%22%5BJournal%5D)">Role and relevance of neurocognitive assessment in clinical trials of patients with CNS tumors.</a> J. Clin. Oncol. 24, 1305-1309 (2006).</li>
<li>de Ruiter, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+hyporesponsiveness+and+cognitive+impairment+10+years+after+chemotherapy+for+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Hum.+Brain.+Mapp%22%5BJournal%5D)">Cerebral hyporesponsiveness and cognitive impairment 10 years after chemotherapy for breast cancer.</a> Hum. Brain. Mapp. , (2010).</li>
<li>Hess, D. C., Borlongan, C. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell-based+therapy+in+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Expert.+Rev.+Neurother%22%5BJournal%5D)">Cell-based therapy in ischemic stroke.</a> Expert. Rev. Neurother. 8, 1193-1201 (2008).</li>
</ol>

Brak zadeklarowanych konfliktów interesów.

Istnieje pilna potrzeba opracowania długoterminowych strategii mających na celu zapobieganie rozwojowi dysfunkcji poznawczych, które stają się coraz powszechniejsze u osób po przejściach nowotworowych12,13. Terapie komórkami macierzystymi mogą stanowić sposób łagodzenia szeregu następstw w obrębie prawidłowych tkanek OUN, ponieważ dają one możliwość zastąpienia komórek utraconych lub uszkodzonych w wyniku cytotoksycznych terapii antynowotworowych14. Aby przyspieszyć realizację tych dążeń, przeprowadziliśmy serię eksperymentów typu proof of principle, które potwierdziły zdolność wszczepionych do czaszki hNSCs do funkcjonalnej regeneracji funkcji poznawczych w obrębie napromieniowanego łoża tkankowego OUN3. Kluczowa dla tego przedsięwzięcia była możliwość rzetelnego i powtarzalnego przeprowadzenia serii ściśle kontrolowanych testów poznawczych. Szczegółowo opisaliśmy te krytyczne procedury, aby przyspieszyć potencjał translacyjny terapii komórkami macierzystymi w praktyce klinicznej. Poniżej wyróżniono dalsze kwestie, które mogą mieć istotny wpływ na jakość uzyskanych danych.
Testy poznawcze wymagają szczególnej dbałości o szczegóły, a przestrzeganie określonych standardowych praktyk może pomóc zminimalizować artefakty utrudniające interpretację wyników. Zaleca się korzystanie z wydzielonych pomieszczeń do testów behawioralnych, oddzielonych od pomieszczeń dla zwierząt i osób przeprowadzających eksperyment. Wskazane jest również stosowanie „białego szumu”, który blokuje hałasy zewnętrzne w animalarium, mogące rozpraszać zwierzęta podczas wykonywania zadania. Aby zminimalizować stres u zwierząt przeznaczonych do testów poznawczych, ważne jest, aby przed rozpoczęciem zadań zostały one oswojone z eksperymentatorami, którzy będą przeprowadzać testy behawioralne. Ogólnie, w przypadku testowania samic i samców, zaleca się testowanie najpierw samic, ponieważ wykazują one tendencję do większego lęku podczas testów, jeśli w arenach badawczych pozostają sygnały zapachowe samców. Przy przeprowadzaniu seryjnej baterii zadań istotne jest, aby najpierw poddawać zwierzęta zadaniom najmniej stresującym (takim jak EPM, NPR), a na końcu zadaniom najbardziej stresującym (takim jak FC, MWM).

kwantyfikacja upośledzenia funkcji poznawczych spowodowanego radioterapią czaszki

Quantifying Cognitive Decrements Caused by Cranial Radiotherapy

Poza kwestią przeżywalności, upośledzenie funkcji poznawczych wynikające z klinicznego leczenia nowotworów jest głównym czynnikiem determinującym efekt terapeutyczny. Dla wielu pacjentów cierpiących na nowotwory OUN oraz nowotwory pozamózgowe radioterapia i chemioterapia stanowią najlepsze opcje kontroli choroby. Leczenie to wiąże się jednak z kosztami i niemal wszyscy pacjenci po nowotworach (~11 milionów w samych Stanach Zjednoczonych według danych z 2006 roku) są narażeni na ryzyko rozwoju dysfunkcji poznawczych, przy czym najcięższe przypadki występują u pacjentów poddawanych radioterapii czaszki (~200 000/rok) w celu kontroli pierwotnych i przerzutowych guzów mózgu1. Szczególnie problematyczne są przypadki pediatryczne, w których długotrwałe przeżycie obarczone wyraźnym pogorszeniem funkcji poznawczych prowadzi do znacznych obciążeń społeczno-ekonomicznych2. Do dziś nie opracowano satysfakcjonujących rozwiązań tego istotnego problemu klinicznego.
Podjęliśmy próbę rozwiązania tego poważnego problemu zdrowotnego, wykorzystując przeszczepione komórki macierzyste do walki z indukowanym promieniowaniem upośledzeniem funkcji poznawczych u szczurów atymicznych poddanych napromieniowaniu czaszki3. Szczegóły dotyczące napromieniowania stereotaktycznego oraz hodowli in vitro i transplantacji ludzkich neuronalnych komórek macierzystych (hNSCs) można znaleźć w naszej publikacji towarzyszącej (Acharya et al., JoVE reference). Po napromieniowaniu i operacji transplantacji, u szczurów oceniano zmiany w funkcjach poznawczych, przeżywalność przeszczepionych komórek oraz ekspresję markerów specyficznych dla różnicowania w 1. i 4. miesiącu po napromieniowaniu. Aby rzetelnie ocenić sukces lub niepowodzenie potencjalnej interwencji mającej na celu złagodzenie powikłań poznawczych wywołanych promieniowaniem, należy przeprowadzić rygorystyczną serię ilościowych zadań poznawczych. W tym celu poddaliśmy zwierzęta zestawowi paradygmatów testów poznawczych, w tym testowi rozpoznawania nowych miejsc, labiryntowi wodnemu, labiryntowi w kształcie krzyża oraz warunkowaniu lękowemu, aby ilościowo ocenić uczenie się i pamięć hipokampalną oraz pozahipokampalną. Wykazaliśmy przydatność tych testów w ilościowym określaniu specyficznych rodzajów ubytków poznawczych u napromieniowanych zwierząt i wykorzystaliśmy je do wykazania, że zwierzęta z przeszczepionymi hNSCs wykazują znaczną poprawę funkcji poznawczych3.
Korzyści poznawcze wynikające z przeszczepienia ludzkich komórek macierzystych sugerują, że podobne strategie mogą w przyszłości zapewnić niezbędną pomoc kliniczną osobom, które przeżyły nowotwór i cierpią na zaburzenia funkcji poznawczych. W związku z tym przygotowaliśmy pisemną i wizualną dokumentację kluczowych etapów wykorzystanych w naszych paradygmatach testów poznawczych, aby ułatwić wdrożenie naszych obiecujących wyników do praktyki klinicznej.

Upośledzenie poznawcze wynikające z radioterapii guzów mózgu stanowi klinicznie trudny do leczenia stan, który negatywnie wpływa na jakość życia. Zdolność do krytycznej oceny potencjalnych interwencji mających na celu złagodzenie wywołanych promieniowaniem deficytów poznawczych zależy w ostateczności od możliwości przeprowadzenia rygorystycznych ilościowych ocen funkcji poznawczych.

Kwantyfikacja upośledzenia funkcji poznawczych spowodowanego radioterapią czaszki

Z wyjątkiem przeżywalności, upośledzenie funkcji poznawczych wynikające z klinicznego leczenia nowotworów jest głównym czynnikiem determinującym wynik terapeutyczny. W przypadku...

Ogólnym celem tej procedury jest ilościowe określenie zmian behawioralnych i poznawczych wywołanych napromieniowaniem czaszki. Pierwszym krokiem jest zbadanie pamięci rozpoznawania przestrzennego opartej na hipokampie z wykorzystaniem testu rozpoznawania nowych miejsc. Następnie ocenia się poziom lęku za pomocą testu labiryntu wzniesionego krzyża, formowanie pamięci lękowej przy użyciu testu kontekstowego warunkowania lękowego zależnego od hipokampa i ciała migdałowatego, a następnie mierzy się zależne od ciała migdałowatego warunkowanie lękowe sygnałowe.Ostatnim krokiem jest przeprowadzenie testu w labiryncie wodnym Morrisa w celu oceny uczenia się przestrzennego, pamięci przestrzennej oraz zdolności do uczenia się odwróconego. Ostatecznie protokół ten pozwala wykryć zmiany w nastroju, uczeniu się i pamięci przestrzennym oraz nieprzestrzennych, a także wszelkie zaburzenia sensoryczno-motoryczne wywołane napromieniowaniem czaszki. Metoda ta może dostarczyć cennych informacji na temat wpływu napromieniowania czaszki na zachowanie i funkcje poznawcze.Metodę tę można zastosować również w innych sytuacjach, w których funkcje poznawcze są upośledzone jako niepożądany skutek uboczny innej terapii, na przykład w przypadku tzw. chemo brain lub zaburzeń uczenia się i pamięci wywołanych chemioterapią. Osoby rozpoczynające pracę z tą metodą mogą napotkać trudności ze względu na czasochłonny proces przygotowania i optymalizacji sprzętu. Interpretacja wyników może być utrudniona, jeśli procedury eksperymentalne nie są ściśle kontrolowane, a zmienność danych może utrudniać wykrycie różnic między grupą kontrolną a eksperymentalną.Wizualna demonstracja tych metodologii jest kluczowa, aby czytelnik mógł docenić subtelności związane z organizacją pomieszczeń eksperymentalnych, w których przeprowadzane są testy poznawcze, a także specyfikę stosowanych procedur. Aby zapewnić spójność w obchodzeniu się ze zwierzętami, należy rozpocząć fazę oswajania od dokładnego przygotowania środowiska testowego: należy oczyścić dwa identyczne plastikowe bloki 70% ethanol i umieścić je w określonych pozycjach w obrębie areny. Następnie należy umieścić zwierzę w centrum areny i pozwolić mu na swobodną eksplorację.Przez pięć minut oceniane są zachowania eksploracyjne. Przy użyciu zautomatyzowanego systemu śledzenia eksplorację definiuje się jako sytuację, w której nos zwierzęcia znajduje się w promieniu czterech centymetrów od bloków i jest skierowany w ich stronę. Po upływie czasu zwierzę należy przenieść do klatki holdingowej na kolejne pięć minut.W tym czasie należy oczyścić arenę testową 70% etanolem. Umieść jeden identyczny zestaw bloków w tej samej pozycji przestrzennej co podczas fazy familiarizacji, a drugi w nowej pozycji przestrzennej. Po pięciominutowym odstępie czasowym ponownie wprowadź zwierzę na arenę testową na pięciominutową fazę testową i pozwól mu na swobodną eksplorację przez trzy minuty.Jeśli szczur zapamięta układ przestrzenny bloków z fazy zapoznawczej, poświęci więcej czasu na eksplorację bloku znajdującego się w nowym miejscu. Następnego dnia zwierzęta są ponownie umieszczane w arenie. W fazie testowej po 24 godzinach jeden blok ponownie pozostaje w znanej pozycji, podczas gdy drugi znajduje się w nowym miejscu.Po pierwsze, umieść zwierzę w centrum areny i rejestruj eksplorację przez trzy minuty. Podwyższony krzyżowy labirynt służy do pomiaru poziomu lęku u gryzoni. Przed przeprowadzeniem testu upewnij się, że labirynt został dokładnie wyczyszczony.Na początek umieść zwierzę w środkowej części labiryntu, przodem do otwartego ramienia i tyłem do eksperymentatora, a następnie pozwól zwierzęciu na eksplorację przez pięć minut. Liczba wejść oraz czas spędzony w ramionach otwartych i zamkniętych są rejestrowane za pomocą automatycznego oprogramowania do śledzenia. Jeśli szczur spadnie z labiryntu, szybko umieść go z powrotem w ramieniu otwartym i odnotuj to zdarzenie.Należy również odnotować wszelkie przejawy zamierania oraz ich możliwe przyczyny. Warunkowanie lękowe jest paradygmatem behawioralnym, w którym zwierzęta uczą się lękać bodźca, który wcześniej był obojętny. Po sparowaniu go z bodźcem awersyjnym w pierwszym dniu, umieść zwierzę w dokładnie oczyszczonej komorze.Rozpocznij próbę treningową, która składa się z trzech faz. Pierwszą jest pięciominutowa faza bazowa, podczas której nie podaje się wstrząsów ani sygnałów dźwiękowych; następnie, w fazie treningu, w ciągu pięciu minut prezentowanych jest wielokrotne zestawienie sygnału dźwiękowego ze wstrząsem. Na koniec, w fazie po treningu, zwierzę otrzymuje kolejne pięć minut.W przypadku braku wstrząsu lub sygnału dźwiękowego pomiar procentu czasu, w którym każde zwierzę pozostaje w bezruchu (freezing), przeprowadza się w ciągu ostatnich 60 sekund fazy bazowej oraz ostatnich 60 sekund fazy po treningu. Po 24 godzinach należy ponownie umieścić zwierzę w komorze w celu przeprowadzenia pięciominutowego testu kontekstowego i zapisać procent czasu spędzony w bezruchu godzinę po teście. W znanym kontekście należy usunąć kratowaną podłogę, dodać panele na zewnątrz komory i wyczyścić ją pachnącym detergentem domowym.Aby przetestować warunkowanie lękowe z sygnałem, umieść zwierzę w nowym kontekście i zarejestruj zachowanie zamarcia (freezing) w obecności i przy braku tonu, który został wcześniej powiązany z bodźcem awersyjnym. Labirynt wodny Morrisa jest testem uczenia się przestrzennego, który wymaga wykorzystania wskazówek dystalnych do zlokalizowania zanurzonej platformy ucieczkowej w dużym basenie z nieprzezroczystą wodą; zadanie jest przeprowadzane przez osiem dni i składa się z czterech faz: testu wskazówek oraz fazy nabywania. Faza ta obejmuje 24-godzinny test badawczy (probe test) oraz test uczenia się odwrócenia.Aby rozpocząć zaplanowany test, umieść wyraźną czarno-białą flagę na środku platformy, tak aby miejsce ucieczki było dla zwierzęcia oczywiste. W każdej próbie testu CUD umieść zwierzę w innym, wcześniej określonym punkcie startowym na obwodzie basenu i przesuń platformę do innego kwadrantu. W każdej z czterech prób daj zwierzęciu 30 sekund na znalezienie platformy ucieczkowej.Jeśli zostanie osiągnięty maksymalny czas, przeprowadź zwierzęta tam ręcznie. Pozostaw zwierzę na platformie przez 20 sekund przed umieszczeniem go w ogrzewanej klatce. Następnego dnia rozpocznij fazę nabywania, składającą się z czterech prób dziennie przez pięć kolejnych dni.W tej fazie ukryta platforma pozostaje w tym samym miejscu, a zwierzęta uczą się nawigować do niej. Wykorzystując dystalne wskazówki wizualne w pomieszczeniu, umieść zwierzę w basenie w innym, wcześniej określonym punkcie startowym. Dla każdej próby zarejestruj średni czas dotarcia do platformy oraz długość przebytej ścieżki jako miary uczenia się przestrzennego.Jeśli zwierzę nie dotrze do platformy w maksymalnym czasie pływania wynoszącym 60 sekund, należy poprowadzić je do niej ręcznie i pozwolić mu pozostać na niej przez 20 sekund. 24 godziny po ostatniej próbie treningowej należy przeprowadzić próbę sondującą, podczas której platforma zostaje usunięta, aby określić preferencję zwierzęcia co do kwadrantu, w którym wcześniej znajdowała się platforma. Po tej próbie sondującej należy przywrócić platformę do tego samego kwadrantu i przeprowadzić trzy dodatkowe próby nabywania w ramach testu uczenia odwróconego (Reversal Learning).Ósmego dnia przenieś platformę w nowe miejsce. Umieść zwierzę w basenie i zmierz czas spędzony na poszukiwaniu platformy w jej poprzedniej lokalizacji w porównaniu do nowej lokalizacji. Wyniki uzyskane dla zwierząt kontrolnych i napromieniowanych w zadaniu rozpoznawania nowego miejsca (Novel Place Recognition Task) wykazały, że obie pozycje były eksplorowane w równym stopniu podczas fazy zapoznawczej.Jednakże zwierzęta kontrolne wykazały wyraźną preferencję dla nowej pozycji przestrzennej po pięciominutowym i 24-godzinnym odstępie czasu, podczas gdy zwierzęta napromieniowane tego nie zrobiły. W labiryncie krzyżowym zwierzęta kontrolne i napromieniowane spędzały mniej czasu na eksploracji otwartych ramion, niż wynikałoby to z przypadku. Procent zamarcia podczas pierwszej ekspozycji na komorę był bardzo niski w porównaniu z okresem po treningu w następnym dniu.Zachowanie zamierania nadal było zwiększone w znanym kontekście, choć w znacznie mniejszym stopniu u zwierząt napromieniowanych; po umieszczeniu w nowym kontekście zachowanie zamierania powróciło do poziomów bazowych, lecz ponownie wzrosło po prezentacji sygnału dźwiękowego w labiryncie wodnym Morrisa. Zwierzęta z grupy kontrolnej odnajdywały platformę ucieczkową szybciej w kolejnych próbach w porównaniu do zwierząt napromieniowanych. Zwierzęta napromieniowane potrzebowały również więcej czasu i pokonywały dłuższą drogę do platformy w próbie sondującej, 24 godziny później podczas testu uczenia odwróconego (Reversal Learning Test), w którym lokalizacja platformy zostaje zmieniona; zwierzęta zdrowe stopniowo przestają przeszukiwać stary kwadrant i uczą się nowej lokalizacji platformy, podczas gdy zwierzęta napromieniowane tego nie robią.Podczas wykonywania tych zadań ważne jest sporządzanie szczegółowych notatek dotyczących wszelkich nieprawidłowych zdarzeń lub zachowań, a także wszelkich problemów z monitorowaniem, które wystąpią i będą wymagały rozwiązania przed analizą danych. Należy pamiętać, że praca ze zwierzętami doświadczalnymi może być niebezpieczna, dlatego podczas przeprowadzania tych procedur zawsze należy stosować środki ostrożności, takie jak użycie osobistego sprzętu ochronnego. Kluczowe jest również uzyskanie zgody instytucjonalnej oraz przestrzeganie wytycznych instytucjonalnych i federalnych dotyczących bezpiecznego i etycznego wykorzystania zwierząt.

quantifying-cognitive-decrements-caused-by-cranial-radiotherapy

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Kwantyfikacja pogorszenia funkcji poznawczych spowodowanych radioterapią czaszki

Pacjenci z guzami mózgu rutynowo poddawani są radioterapii czaszki, a choć metoda ta jest korzystna, często prowadzi do wyniszczających zaburzeń poznawczych. Ten poważny, nierozwiązany problem nie ma obecnie żadnego klinicznego lekarstwa, co skłoniło nas do podjęcia wysiłków w celu opracowania terapii opartych na komórkach macierzystych w celu przywrócenia funkcji poznawczych upośledzonych przez promieniowanie.

Strategie transplantacji komórek macierzystych w celu przywrócenia funkcji poznawczych upośledzonych przez radioterapię czaszki

Funkcja neuronów u dorosłych ssaków pozostaje aktywnym obszarem badań. Promieniowanie jonizujące hamuje powstawanie nowych neuronów. Korzystając z napromieniania ogniskowego pod kontrolą tomografii komputerowej (CFIR), trójwymiarowe anatomiczne celowanie w określone populacje progenitorów nerwowych może być teraz wykorzystane do oceny funkcjonalnej roli neurogenezy dorosłych.

Funkcjonalne badanie neurogenezy podwzgórza u dorosłych z ogniskowym hamowaniem radiologicznym

Tutaj prezentujemy protokół do trwałego zamknięcia dystalnej tętnicy środkowej mózgu u starszych samic szczurów z jednoczesnym zamknięciem tętnic szyjnych w celu wygenerowania dużych zawałów korowych i utrzymujących się deficytów. Pokazujemy potwierdzenie wielkości zmiany za pomocą strukturalnego rezonansu magnetycznego po 24 godzinach i 8 tygodniach po udarze.

Wykonywanie stałej dystalnej środkowej części mózgu z niedrożnością tętnicy szyjnej wspólnej u starszych szczurów w celu zbadania niedokrwienia kory mózgowej z trwałą niepełnosprawnością

Przedstawiamy protokół do pomiaru [14C]-jodoantypiryny (IAP) i oceny aktywacji substratów nerwowych, które są zaangażowane w centralny ból poudarowy (CPSP) w modelu gryzoni.

Pomiary autoradiograficzne [14C]-jodoantypiryny w mózgu szczura po centralnym bólu poudarowym

Tutaj prezentujemy metodę stereologiczną, frakcjonator optyczny, używany do ilościowego określenia powstawania nowych neuronów i ich przeżycia w hipokampie szczura po stymulacji elektrowstrząsowej. Przy prawidłowym wdrożeniu, czułość i wydajność metod stereologicznych zapewnia dokładne oszacowania ze stałą i z góry określoną precyzją.

Technika frakcjonowania optycznego do szacowania liczby komórek w szczurzym modelu terapii elektrowstrząsowej

[18F]-fluorodeoksyglukoza (FDG) pozytonowa tomografia emisyjna-tomografia komputerowa jest przydatna do badania metabolizmu glukozy związanego z funkcjonowaniem mózgu. W tym miejscu przedstawiamy protokół konfiguracji znacznika [18F] FDG i półilościowej oceny analizy regionu zainteresowania dla docelowych obszarów mózgu związanych z objawami klinicznymi u pacjentów z ciężkim urazowym uszkodzeniem mózgu.

Ocena półilościowa przy użyciu znacznika FDG [18F] u pacjentów z ciężkim uszkodzeniem mózgu

Tutaj prezentujemy protokół do oceny, czy różne rodzaje cichych zmian naczyniowo-mózgowych są różnie związane z deficytami w pewnych domenach poznawczych w kohorcie 398 starszych Chińczyków z nadciśnieniem, używając kombinacji testów neuropsychologicznych i wielosekwencyjnego skanowania MRI 3T.

Ocena sprawności poznawczej pacjentów z nadciśnieniem tętniczym z cichymi zmianami naczyniowo-mózgowymi

Tutaj prezentujemy protokół do przeprowadzenia przedklinicznej radioterapii opartej na pozytonowej tomografii emisyjnej w modelu glejaka szczurzego przy użyciu opracowanych przez nas algorytmów w celu optymalizacji dokładności i wydajności.

Radioterapia oparta na pozytonowej tomografii emisyjnej w modelu szczura glejaka przy użyciu platformy badawczej promieniowania małych zwierząt

Badanie zaproponowało modelowanie regresji dostosowane do wieku, wykorzystujące morfologię śródbłoni i podstawy czaszki jako potencjalne narzędzie do oceny przedoperacyjnej oraz indywidualnego planowania chirurgicznego u dzieci z syndromową kraniosynostozą (SC).

Hipoplazja śródtwarzy i morfologia podstawy czaszki w syndromowej kraniosynostozie: badanie porównawcze z wykorzystaniem modelu regresji predykcyjnej

Celem niniejszego artykułu jest opis zastosowania ortotopowego modelu glejaka wielopostaciowego w badaniach nad chemoradioterapią. Artykuł ten obejmuje procesy przetwarzania komórek, implantację oraz radioterapię myszy z wykorzystaniem modelu wewnątrzczaszkowego.

Radioterapia skojarzona w ortotopowym modelu guza mózgu u myszy

Poznaj metody kwantyfikacji zaburzeń poznawczych wywołanych radioterapią czaszki. Protokół obejmuje testy pamięci przestrzennej, poziomu lęku oraz uczenia się w modelach zwierzęcych.

Kwantyfikacja upośledzenia funkcji poznawczych spowodowanego radioterapią czaszki

Przeglądaj więcej filmów