Wykorzystanie zmodyfikowanego labiryntu T do oceny wyników pamięci funkcjonalnej po zatrzymaniu krążenia
5 stycznia 2018
Ten protokół opisuje użycie zmodyfikowanego labiryntu T do oceny funkcjonalnego uczenia się/pamięci w niedokrwieniu mózgu wywołanym zatrzymaniem krążenia.
Ogólnym celem tego zmodyfikowanego labiryntu w kształcie litery T jest ocena funkcjonalnego uczenia się i pamięci po niedokrwieniu mózgu wywołanym zatrzymaniem krążenia. Ci zmodyfikowani koledzy z zespołu mogą pomóc odpowiedzieć na funkcję hipokampa w chorobach, które powodują deficyty pamięci krótkotrwałej, takich jak zatrzymanie akcji serca. Główną zaletą zmodyfikowanego labiryntu w kształcie litery T jest jego stosunkowo prosta konstrukcja.
Jest to wystarczająco silne, aby zmierzyć funkcjonalną pamięć uczenia się po niedokrwieniu. Dodatkowo analiza danych jest prosta i nieskomplikowana. Ponieważ zatrzymanie krążenia w stanie uduszenia powoduje głównie deficyty pamięci krótkotrwałej, zmodyfikowany labirynt T może być również stosowany w innych chorobach ośrodkowego układu nerwowego, które powodują deficyty pamięci krótkotrwałej.
Takich jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona i przemijający atak niedokrwienny. Po cewnikowaniu kości udowej, tętniczej i żylnej dostosuj parametry fizjologiczne zgodnie z potrzebami, modulując objętość wyrzutową, poziom tlenu lub podtlenku azotu. Następnie użyj jednomililitrowej strzykawki połączonej z adapterem do przynęty o rozmiarze 23, aby podać bromek wekuronium przez żyłę udową i odczekaj dwie minuty.
Upewnij się, że ciśnienie krwi wynosi co najmniej 100 milimetrów słupa rtęci. Wywołaj bezdech przez sześć minut, odłączając rurkę dotchawiczą od respiratora. Następnie zablokuj rurkę dotchawiczą za pomocą jednomililitrowej strzykawki, aby zapewnić całkowity bezdech.
W ostatniej minucie bezdechu dostosuj częstość oddechów respiratora do 80 oddechów na minutę i zwiększ ilość tlenu do dwóch litrów na minutę z zerowym procentem podtlenku azotu, aby wydmuchać pozostały izofluran lub podtlenek azotu pozostały w respiratorze. Po sześciu minutach bezdechu wyjmij jednomililitrową strzykawkę z rurki dotchawiczej. Podłącz rurkę dotchawiczą do respiratora.
Następnie użyj jednomililitrowej strzykawki połączonej z adapterem przynęty o rozmiarze 23, aby podać epinefrynę przez żyłę udową. Ręczne uciskanie klatki piersiowej kciukiem, palcem wskazującym i środkowym na klatce piersiowej zwierzęcia, lekkim ruchem okrężnym na osi X i Z, aż do powrotu krążenia spontanicznego. Następnie użyj kolejnej mililitrowej strzykawki połączonej z adapterem przynęty o rozmiarze 23, aby podać wodorowęglan sodu przez żyłę udową, natychmiast po powrocie do spontanicznego krążenia, w celu złagodzenia kwasicy oddechowej.
10 minut po resuscytacji ponownie zmierz gazometrię krwi, aby określić stan kwasowo-zasadowy. Użyj hemostatu, aby zacisnąć tętnicę udową i żyłę. Powoli i delikatnie usuwaj cewniki tętnicze i żylne za pomocą kleszczy z końcówką.
Następnie legate tętnicę udową i żyłę za pomocą jedwabnego szwu 5 O, aby zapobiec krwawieniu. Zamknij skórę pokrywającą pole operacyjne jedwabnym szwem 3 O przy użyciu techniki przerywanego szycia, aby zminimalizować ryzyko ponownego otwarcia rany. Po tym, jak szczur zacznie samodzielnie oddychać, 30 do 60 minut po resuscytacji, odłącz od respiratora i delikatnie wyjmij rurkę dotchawiczą.
Umieść szczura w inkubatorze dla niemowląt na noc. Na koniec przenieś szczura do indywidualnej klatki i wróć do obiektu dla zwierząt ze zwykłą karmą i wodą. W dniu poprzedzającym operację należy obchodzić się z każdym szczurem przez pięć minut i nigdy nie podnosić go z klatki podczas obsługi.
Następnie delikatnie podnieś go jedną ręką za ogon, podczas gdy drugą ręką podeprzyj jego nogi i pozwól mu skoczyć z ręki do klatki pięć razy. Podziel każdego szczura na osobne klatki, aby nie dominowały o jedzenie i/lub walkę. Następnie, trzy dni po operacji pozorowanej lub ACA, przenieś szczura z klatką do cichego i ciemnego pokoju przed rozpoczęciem pierwszego biegu.
Włączaj tylko lampę biurkową o małej mocy i umieść ją w rogu pokoju testowego, aby utrzymać minimalne oświetlenie. Pozwól szczurowi przystosować się do ciemności przez 10 minut. Następnie rozłóż cienką warstwę ściółki, aby pokryć całą podłogę labiryntu i umieść szczura na ramieniu startowym.
Daj każdemu szczurowi trzy minuty na zbadanie prawego lub lewego ramienia bramki. Po tym, jak szczur zaangażuje się w jedno z ramion bramki, gdy wszystkie cztery łapy szczura wejdą w ramię bramki, zablokuj skrzyżowanie T między ramieniem startowym a ramieniem bramki przeciwnika, aby zapobiec wejściu szczura do ramienia bramki przeciwnika. Zostaw szczura w labiryncie na 30 sekund.
Następnie podnieś szczura i umieść go z powrotem w klatce na około 30 sekund. Następnie usuń blok skrzyżowania T z labiryntu T. Umieść szczura ponownie w ramieniu startowym i powtórz test, aby określić spontaniczną przemianę.
Niech szczury wykonują cztery biegi dziennie z 10-minutową przerwą po pierwszych dwóch biegach. Na koniec zmień ściółkę podczas 10-minutowej przerwy i między zwierzętami, aby wyeliminować stronniczość zapachu. Oczyść labirynt T 75% etanolem, a następnie wodą destylowaną pod koniec każdego dnia eksperymentalnego.
Wyniki testu spontanicznej przemiany sugerują, że częstość naprzemienności przez trzy kolejne dni w grupie ACA była znacznie niższa w porównaniu z grupą kontrolną. Wynika to z faktu, że szczury poddane ACA rozwinęły wzrost preferencji ubocznych w porównaniu z grupą kontrolną. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wykorzystać ten zmodyfikowany labirynt T do oceny deficytu pamięci krótkotrwałej po niedokrwieniu mózgu u gryzonia.
Podczas próby tego zmodyfikowanego labiryntu w kształcie litery T, ważne jest, aby delikatnie zablokować przeciwległą rękę po tym, jak szczur wejdzie do jednego z ramion bramki. Dodatkowo labirynt w kształcie litery T powinien być wykonywany w ciemnym pomieszczeniu przy minimalnym oświetleniu, co zmniejsza niepokój szczurów.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy protokół opisuje zastosowanie zmodyfikowanego labiryntu w kształcie litery T w celu oceny funkcji uczenia się i pamięci po niedokrwieniu mózgu wywołanym zatrzymaniem krążenia. Konstrukcja zmodyfikowanego labiryntu T jest prosta, a jednocześnie skuteczna w pomiarze deficytów pamięci związanych z niedokrwieniem.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Ocena behawioralna
- Badania nad pamięcią
Wprowadzenie
- Zatrzymanie krążenia może prowadzić do znacznych deficytów pamięci krótkotrwałej.
- Hipokamp odgrywa kluczową rolę w procesach uczenia się i pamięci.
- Zrozumienie deficytów pamięci może pomóc w opracowaniu strategii terapeutycznych.
- Zmodyfikowany labirynt w kształcie litery T oferuje prosty sposób oceny tych deficytów.
Cel badania
- Ocena funkcjonalnej nauki i pamięci po niedokrwieniu mózgu.
- Badanie wpływu zatrzymania krążenia w wyniku asfiksji na pamięć.
- Opracowanie wiarygodnej metody oceny deficytów pamięci w powiązanych schorzeniach.
Zastosowane metody
- Zmodyfikowany projekt labiryntu T do testów behawioralnych.
- Ocena funkcji uczenia się i pamięci.
- Techniki analizy danych umożliwiające prostą interpretację.
- Zastosowanie w innych chorobach ośrodkowego układu nerwowego.
Główne wyniki
- Zmodyfikowany labirynt w kształcie litery T skutecznie mierzy deficyty pamięci.
- Wyniki wskazują na istotny wpływ niedokrwienia na procesy uczenia się.
- Dane wspierają zastosowanie tej metody w różnych badaniach dotyczących pamięci.
- Wyniki mogą dostarczyć informacji dla przyszłych badań nad strategiami powrotu pamięci.
Wnioski
- Zmodyfikowany labirynt w kształcie litery T jest cennym narzędziem do oceny deficytów pamięci.
- Można go zastosować w przypadku różnych schorzeń wpływających na pamięć.
- Konieczne są dalsze badania w celu zbadania implikacji terapeutycznych.
Często zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Ocena deficytów pamięci krótkotrwałej w przedklinicznych modelach zatrzymania krążenia wspiera walidację celów dla terapii neuroprotekcyjnych. Modyfikowany labirynt w kształcie litery T stanowi powtarzalną, niskostresową metodę pomiaru pamięci operacyjnej zależnej od hipokampa, co umożliwiaB redukcję ryzyka mechanistycznego na wczesnym etapie odkrywania leków. Podejście to zwiększa pewność prognostyczną podczas oceny związków pod kątem regeneracji funkcji poznawczych po niedokrwieniu.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Wartość naukowa: Umożliwia badanie funkcji hipokampa w modelach chorób z zaburzeniami pamięci krótkotrwałej.
- Wartość operacyjna: Oferuje prosty test spontanicznej alternacji, który wymaga minimalnego treningu i nie wymaga głodzenia zwierząt.
- Wartość prognostyczna: Wspiera biologiczną redukcję ryzyka poprzez kwantyfikację preferencji stron oraz wskaźników alternacji jako odczytów nienaruszonej pamięci roboczej.
Przesiewy i opracowanie testów
- Wartość naukowa: Generuje ilościowe dane dotyczące spontanicznego naprzemiennictwa, odpowiednie do wysokoprzepustowego przesiewu behawioralnego.
- Wartość operacyjna: Charakteryzuje się prostą konfiguracją, standaryzacją ściółki oraz kontrolą preferencji zapachowych w celu zapewnienia powtarzalności.
- Gotowość do analizy: Kompatybilna z warunkami ciemnego pomieszczenia i niskiego oświetlenia, aby zredukować lęk i poprawić spójność behawioralną.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Znaczenie translacyjne: Modeluje deficyty pamięci roboczej istotne w kontekście pogorszenia funkcji poznawczych po zatrzymaniu krążenia oraz wczesnych chorób neurodegeneracyjnych.
- Ciągłość przedkliniczna: Umożliwia podłużną ocenę od fazy ostrego niedokrwienia aż po etapy regeneracji.
- Decyzje dostosowane do ryzyka: Dostarcza obiektywnych progów przełączania, które informują o decyzjach go/no-go w rozwoju terapeutycznym.
Integracja potoku i przepływu pracy
Zmodyfikowany labirynt w kształcie litery T wpisuje się w kontinuum odkryć – od walidacji celu po optymalizację kandydata na lek, w szczególności w programach dotyczących ośrodkowego układu nerwowego (CNS) ukierunkowanych na wskazania niedokrwienne lub neurodegeneracyjne.
- Biologia odkryć: Testowanie uczenia się i pamięci zależnej od hipokampa w celu wyjaśnienia mechanizmu działania kandydatów na leki neuroprotekcyjne.
- Przesiewanie: Dostarczanie wiarygodnych, mierzalnych wartości procentowych naprzemienności w celu porównania efektów leczenia w różnych kohortach.
- Analityka: Generowanie wskaźników spontanicznej naprzemienności oraz miar preferencji stron dla statystycznego porównania funkcji poznawczych.
- Badania translacyjne: Powiązanie modeli ostrego niedokrwienia z przedkliniczną oceną strategii przywracania pamięci.
- Wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Skalowalna, niskokosztowa platforma behawioralna, którą można zastosować w wielu modelach chorób ośrodkowego układu nerwowego.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w fenotypach związanych z pamięcią poprzez zwalidowane wskaźniki spontanicznej naprzemienności.
- Wartość operacyjna: Zapewnia standaryzację dzięki prostemu projektowi, kontroli ściółki oraz spójnym protokołom oświetlenia.
- Wartość strategiczna: Usprawnia decyzje typu go/no-go poprzez dostarczenie wczesnych, przekładalnych punktów końcowych w zakresie funkcji poznawczych.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację związków z uwzględnieniem ryzyka na podstawie funkcjonalnego zachowania pamięci.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w przeprowadzaniu testów behawioralnych u gryzoni oraz w stosowaniu chirurgicznych modeli zatrzymania krążenia.
- Zależne od dostępu do aparatury w postaci labiryntu w kształcie litery T, systemu śledzenia wideo lub manualnej oceny oraz kontroli środowiskowej oświetlenia i dźwięku.
- Wymaga standaryzacji ściółki, sposobu obchodzenia się ze zwierzętami oraz protokołów czasowych między zespołami w celu zminimalizowania zmienności.
- Wiąże się z koniecznością uwzględnienia adaptacji przy przenoszeniu metody na inne szczepy, grupy wiekowe lub modele z chorobami współistniejącymi.
- Ograniczone do oceny spontanicznej alternacji; nie przeznaczone do badania pamięci referencyjnej ani uczenia się złożonych zadań.
