Name: Nowatorski i translacyjny szczurzy model wstrząsu mózgu łączący siłę i rotację z mikrodializą mózgową in vivo (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 45 s
Description: Poznaj model wstrząsu mózgu u szczura z mikrodializą in vivo do analizy neuroprzekaźników. Ta metoda łączy technikę upadku ciężaru z ciągłym monitorowaniem molekularnym, umożliwiając badania długoterminowe i ocenę skuteczności leków.

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

Jesteśmy wdzięczni Louisowi Chiocchio za opiekę i utrzymanie zwierząt, Morgane Regniez za pomoc przy procedurze perfuzji wewnątrzsercowej oraz Davidowi Castonguayowi za pomoc przy kriostacie. Praca ta była wspierana przez Katedrę Ostrej Traumatologii Oddziału Ostrej Traumatologii Uniwersytetu w Montrealu, przyznaną LDB.

Protokół dla zwierząt dla tego projektu uzyskał zgodę Komitetu ds. Opieki nad Zwierzętami Hopital du Sacre-Cœur de Montréal, zgodnie z wytycznymi Kanadyjskiej Rady ds. Opieki nad Zwierzętami.
UWAGA: Schematyczny zarys protokołu badawczego jest przedstawiony w Rysunek 1.
1. Przygotowanie zwierząt
<ol>
	<li>Zamów szczury Sprague-Dawley od standardowego dostawcy zwierząt laboratoryjnych z dostawą w wieku od 43 do 50 dni i o wadze od 151 do 200 g.</li>
	<li>Trzymanie wszystkich szczurów osobno w cyklu 12:12 h światło: ciemność, w temperaturze 24-26 °C z dostępem ad libitum do wody i pożywienia.</li>
	<li>W ciągu 2 tygodni przed rozpoczęciem protokołu należy obchodzić się ze szczurami przez 5 minut dziennie, aby ułatwić im przyzwyczajenie się do kontaktu z badaczami. Szczury powinny być w wieku około 10 tygodni, a ich waga powinna wynosić od 295 do 351 g w momencie wstrząśnienia mózgu lub indukcji pozorowanego urazu.</li>
</ol>
2. Przewodnik po mikrodializach Chirurgia implantacji kaniuli
<ol>
	<li>Operację należy wykonać w sterylnych warunkach. Przez cały czas trwania zabiegu należy nosić sterylne rękawiczki, czepek do włosów i maskę chirurgiczną. Wcześniej należy przeprowadzić autoklaw i wysterylizować wszystkie materiały i narzędzia chirurgiczne. Dokładnie oczyścić i zdezynfekować obszar roboczy i aparat stereotaktyczny roztworem etanolu (70%).</li>
	<li>Znieczulić zwierzęta, wstrzykując dootrzewnowo koktajl ketaminy (70 mg/kg) i ksylazyny (10 mg/kg). Ocenia głębokość znieczulenia, testując odruch na uszczypnięcie palca u nogi.</li>
	<li>Usuń sierść z głowy zwierzęcia za pomocą elektrycznych maszynek do strzyżenia. Ogoloną głowę oczyścić roztworem 2% alkoholu izopropylowego i 2% glukonianu chlorheksydyny (3 razy). Podczas znieczulenia nałóż smarującą maść do oczu, aby zapobiec wysuszeniu.</li>
	<li>Zasłonić pole operacyjne tak, aby odsłonięta była tylko głowa zwierzęcia. Umieść głowę szczura w aparacie stereotaktycznym, włóż paski uszne do kanałów słuchowych z dużą ostrożnością, a następnie dokręć zacisk nosowy. Przymocuj kaniulę prowadzącą ze stali nierdzewnej 26 G do ramienia uchwytu w aparacie stereotaktycznym.</li>
	<li>Miejscowo wstrzyknąć podskórnie w głowę koktajl znieczulający z bupiwakainy (1,5 mg/kg) i lidokainy (1,5 mg/kg) na 10 minut przed nacięciem.</li>
	<li>Utrzymuj znieczulenie podczas całego zabiegu, podając izofluran sodu (2,5%) przy przepływie tlenu 0,5 l/min za pomocą stożka nosowego.</li>
	<li>Wykonaj nacięcie w linii środkowej (3 cm) wzdłuż skóry głowy za pomocą skalpela. Pozostaw czaszkę czystą, instalując 4 zaciski wokół nacięcia.</li>
	<li>Mocno zeskrob okostną z czaszki ostrzem chirurgicznym, aż szwy Bregma i Lambda będą widoczne. Utrzymuj mocny nacisk na czaszkę za pomocą gazika lub aplikatora z bawełnianą końcówką, jeśli występuje krwawienie.</li>
	<li>Potwierdź, czy czaszka jest prawidłowo ustawiona na aparacie stereotaktycznym, porównując współrzędne grzbietowo-brzuszne szwów Bregma i Lambda. Zidentyfikuj współrzędne przednio-tylne, przyśrodkowo-boczne i grzbietowo-brzuszne szwu Bregma jako punkty odniesienia dla współrzędnych kaniuli prowadzącej.</li>
	<li>Biorąc współrzędne szwu Bregma jako odniesienie, oblicz współrzędne miejsca implantacji kaniuli prowadzącej w hipokampie. 
	nuta: Następujące współrzędne zostały określone zgodnie z atlasem mózgu szczura od Paxinosa i Watsona (przednio-tylny: -0,60 cm; przyśrodkowo-boczny: ±0,58 cm; grzbietowo-brzuszny: -0,16 cm, <silna klasa="xfig">Ryc. 2A)32.</li>
	<li>Zaznacz dokładne miejsce implantacji za pomocą markera.</li>
	<li>Wywierć otwór o średnicy 0,5 mm w czaszce w miejscu docelowym kaniuli prowadzącej. Wywierć 3 inne otwory około 5 mm wokół tego punktu, aby wkręcić 3 kotwiące w czaszkę, które zestalą kaniulę po nałożeniu akrylowego cementu dentystycznego.</li>
	<li>Włóż kaniulę do hipokampa i przymocuj ją cementem dentystycznym. Kaniula ta zostanie użyta do wprowadzenia sondy do obszaru zainteresowania 7 dni później podczas procedury mikrodializy. Uważaj, aby nie rozlać nadmiaru cementu dentystycznego wokół miejsca, w którym zostanie upuszczony ciężar.</li>
	<li>Pozostaw cement do wyschnięcia na 2 minuty, a następnie zdejmij ramię uchwytu z kaniuli. Włóż wyjmowany zasłonator ze stali nierdzewnej do kaniuli, aby uniknąć przesiąkania płynu mózgowo-rdzeniowego i ryzyka infekcji.</li>
	<li>Zdejmij 4 zaciski, odciągnij cofniętą skórę i zszyj ją nicią chirurgiczną do szwów 4-0.</li>
	<li>Wyjąć szczura z aparatury i wstrzyknąć buprenorfinę podskórnie w celu leczenia bólu (0,05 mg/kg, po zabiegu chirurgicznym, a następnie raz dziennie przez następne 2 dni). Umieść gryzonia z powrotem w klatce z poduszką grzewczą pod nim, aż odzyska przytomność, a następnie zwróć go do placówki opieki nad zwierzętami na 7-dniowy okres rekonwalescencji pod ścisłym nadzorem.</li>
</ol>
3. Procedura mikrodializy
<ol>
	<li>Podczas wykonywania zabiegu mikrodializy należy nosić sterylne rękawiczki, czepek do włosów oraz maskę chirurgiczną. Siedem dni po operacji wszczepienia kaniuli należy znieczulić szczura izofluranem sodu (2,5%) przy przepływie tlenu 0,5 l/min.</li>
	<li>Wyjąć obturator z kaniuli i powoli wprowadzić sondę do mikrodializy, perfuzję ze sztucznym płynem mózgowo-rdzeniowym (ACSF) (26 mmol/L NaHCO3, 3 mmol/L NaH2PO4, 1,3 mmol/L MgCl2, 2,3 mmol/L CaCl2, 3,0 mmol/L KCl, 126 mmol/L NaCl, 0,2 mmol/L kwas L-askorbinowy), przez kaniulę do hipokampa lub innego obszaru zainteresowania. 
	nuta: Szczury muszą być znieczulone tylko podczas zdejmowania zasłony i wkładania sondy do mikrodializy oraz podczas indukcji wstrząsu mózgu lub pozorowanego urazu. Zastosowane tutaj sondy są skonstruowane laboratoryjnie, w kształcie litery I i składają się ze stopionych obok siebie przewodów wlotowo-wylotowych krzemionki [średnica wewnętrzna (ID): 50 μm] zamkniętych w rurkach polietylenowych (ID: 0,58-0,38 mm). Koniec kaniuli zabezpieczony jest odcinkiem zregenerowanej membrany z pustej w środku celulozy [granica masy cząsteczkowej: 13 kDa, średnica zewnętrzna (OD): 216 μm; ID: 200 μm] przy użyciu kleju cyjanoakrylowego i końcówki uszczelnionej żywicą epoksydową. Aktywna membrana mierzy 2,5 mm w celu implantacji w hipokampie, ale można ją dostosować w zależności od głębokości obszaru zainteresowania. Połączenie zamieszkania kaniuli szczura z sondą jest zabezpieczone dopasowanym, gwintowanym kołnierzem ze stali nierdzewnej.</li>
	<li>Przymocuj zespół sondy do sprężyny ze stali nierdzewnej przymocowanej do ramienia dźwigni obrotowej i przeciwwagi cieczowej zawieszonej nad klatką ze stojakiem pierścieniowym i zaciskami, aby zwierzę mogło swobodnie poruszać się w klatce. Szczury na uwięzi spędzają cały czas trwania procedury mikrodializy z dostępem ad libitum do wody i pożywienia.</li>
	<li>Za pomocą pompy do mikroinfuzji należy wysłać perfuzat do sond i pobrać dialilat z przewodu wylotowego stopionej krzemionki (objętość martwa: 0,79 μl).</li>
	<li>Co najmniej 1 godzinę i 30 minut przed rozpoczęciem zabiegu należy podkręcić sondę do roboczego natężenia przepływu (1 μl/min). Sprawdź, czy natężenie przepływu sondy jest stałe, mierząc objętość w czasie za pomocą pipety. 
	nuta: Szybkość przepływu może być mniej więcej zależna od pobranych neuroprzekaźników i obszaru mózgu będącego przedmiotem zainteresowania. Próbki do dializy pobiera się przed, w trakcie i po indukcji wstrząsu mózgu lub pozorowanego urazu. Interwał pobierania próbek zależy od obszaru mózgu będącego przedmiotem zainteresowania, analizowanych neuroprzekaźników, stężeń dializatu analitu i czułości zastosowanego sprzętu chemii analitycznej. Fazy zbierania wykonane w hipokampie w celu pobrania próbek glutaminianu i GABA są następujące: 
	1. Linia bazowa: Na początku eksperymentu należy pobrać próbki do dializy w odstępach 10-minutowych przez 60 min. 
	2. Uraz po wstrząśnieniu mózgu lub pozorowany: Po wstrząśnieniu mózgu lub pozorowanym urazie pobieraj próbki przez dodatkowe 90 minut (9 próbek).</li>
	<li>Pobrać każdą próbkę dializatu do fiolki z frakcją wstępnie załadowaną 1 μl kwasu nadchlorowego o stężeniu 0,25 mol/l, aby zapobiec degradacji analitu. Przechowywać próbki w temperaturze 4 °C do późniejszej analizy.</li>
	<li>Po pobraniu ostatniej próbki dializatu należy ponownie znieczulić szczura stożkiem nosowym dostarczającym izofluran sodu (2,5%) przy przepływie tlenu 0,5 l/min.</li>
	<li>Wyjmij sondę do mikrodializy z kaniuli, ponownie włóż obturator, a następnie zwróć szczura do placówki opieki nad zwierzętami.</li>
</ol>
4. Instalacja aparatu do wstrząsu mózgu
<ol>
	<li>Przed rozpoczęciem zabiegu należy wyrzeźbić ciężarek, który zostanie użyty do zadania wstrząsu mózgu (o średnicy 19 mm) z litego mosiądzu, aby uzyskać masę 450 g. Włóż metalową pętlę w górnej części mosiężnego ciężarka. Wywiercić otwory wstępnie w odległości 1,0 m wewnątrz pionowej rury prowadzącej z polichlorku winylu (PVC).</li>
	<li>Rozetnij blachę aluminiową ostrą żyletką. Szczelinowa blacha aluminiowa powinna utrzymać ciężar szczura (od 295 do 351 g), nie zakłócając przyspieszenia jego ciała po uderzeniu głową o mosiężny ciężarek.</li>
	<li>Przyklej szczelnie szczelinową blachę aluminiową do ramy z pleksiglasu w kształcie litery U (38 cm długości x 27 cm szerokości x 30 cm głębokości, rysunek 3A,B), która zawiera piankową poduszkę (37 cm długości x 26 cm szerokości x 12 cm głębokości).</li>
	<li>Umieść ramę z pleksiglasu pod rurą prowadzącą z PVC (średnica 20 mm x długość 1.5 m).</li>
	<li>Przytrzymaj rurkę prowadzącą z PVC na miejscu za pomocą clamp stojak 3.5 cm nad szczelinowym aluminium.</li>
	<li>Przymocuj nylonową żyłkę muchową (pojemność 9,1 kg, średnica 0,46 mm) przez metalową pętlę tak, aby spód ciężarka zwisał 2,5 cm nad aluminiową szczeliną, aby zapobiec wielokrotnym uderzeniom, gdy szczur upada na piankową poduszkę po uderzeniu.</li>
	<li>Przymocuj nylonową żyłkę muchową do clamp stojak.</li>
	<li>Podnieś ciężar przez rurkę PVC za pomocą nylonowej żyłki muchowej, a następnie przytrzymaj go na miejscu, wkładając klucz imbusowy przez wstępnie wywiercone otwory na 1,0 m.</li>
</ol>
5. Indukcja wstrząsu mózgu
<ol>
	<li>Po podstawowej fazie pobierania próbek dializy należy lekko ponownie znieczulić szczura, umieszczając stożek nosowy dostarczający izofluran sodu (2,5% izofluranu przy przepływie tlenu 0,5 l/min) tak długo, aż do momentu, gdy nie będzie on reagował na uszczypnięcie palca u nogi (jak wspomniano w sekcji 3.1).</li>
	<li>Umieść zwierzę na klatce piersiowej na szczelinowej blasze aluminiowej tak, aby jego głowa znajdowała się bezpośrednio na ścieżce mosiężnego ciężarka (Rysunek 3C,D). Utrzymuj znieczulenie stożkiem nosowym, aby upewnić się, że szczur nie porusza się ani nie budzi, zanim uderzy w niego ciężar.</li>
	<li>Zdejmij stożek nosowy i pociągnij klucz imbusowy. Ciężar spadnie pionowo przez rurkę PVC i uderzy w głowę szczura. Szczur przejdzie gwałtowny obrót o 180° i wyląduje na grzbiecie (<silna klasa="xfig">Rysunek 3E).</li>
	<li>Wyjmij szczura z piankowej poduszki i połóż go na plecach w klatce.</li>
	<li>Użyj zegara cyfrowego, aby zmierzyć czas odruchu prostującego jako znak powrotu do zdrowia i ciężkości urazu. Czas odruchu prostowania to całkowity czas od uderzenia do momentu, gdy gryzonie obudzą się i spontanicznie wyprostują się do pozycji leżącej z pozycji leżącej lub zaczną chodzić. Zwróć uwagę na wszelkie oznaki śmierci, złamania lub krwawienia. 
	nuta: Procedurę można powtórzyć na tym samym temacie w różnych punktach czasowych w przypadku powtarzających się wstrząsów mózgu.</li>
</ol>
6. Fałszywa indukcja
<ol>
	<li>Po podstawowej fazie pobierania próbek dializy należy lekko znieczulić szczura, umieszczając stożek nosowy dostarczający izofluran sodu (2,5%) przy przepływie tlenu 0,5 l/min, aż do momentu, gdy nie będzie on reagował na uszczypnięcie palca u nogi (jak wspomniano w sekcji 3.1).</li>
	<li>Umieść zwierzę na klatce piersiowej na szczelinowej blasze aluminiowej tak, aby jego głowa leżała bezpośrednio na ścieżce mosiężnego ciężarka. Utrzymuj znieczulenie stożkiem nosowym, aby upewnić się, że szczur się nie porusza ani nie budzi</li>.
	<li>Zdejmij stożek nosowy i usuń zwierzę z blachy aluminiowej bez ciągnięcia klucza imbusowego. Szczur nie przejdzie gwałtownego obrotu o 180°.</li>
	<li>Umieść szczura na plecach w klatce.</li>
	<li>Użyj cyfrowego timera, aby zmierzyć czas prawowania jako wskaźnik odbudowy neurologicznej.</li>
</ol>
7. Wysokosprawna chromatografia cieczowa
<ol>
	<li>Określić poziomy neuroprzekaźników (tj. glutaminianu i GABA) przez derywatyzację przedkolumnową przy użyciu wysokosprawnej chromatografii cieczowej z szybką detekcją fluorescencji rozdzielającej oraz systemu składającego się z autosamplera do szybkiej separacji i pompy sprzężonej z kolumną analityczną o wymiarach 3,0 x 50 mm i grubości 5 μm.</li>
	<li>Przygotować fazę ruchomą ze 100 mmol/l dwuzasadowego fosforanu sodu (Na2HPO4), 3,5% acetonitrylu i 20% metanolu. W razie potrzeby dostosuj pH do 6,7 za pomocą kwasu fosforowego (85%).</li>
	<li>Ustaw natężenie przepływu na 0,5 ml/min.</li>
	<li>Przygotować świeże codzienne odczynniki do derywatyzacji i wzorce robocze (100 ng / ml) z roztworów podstawowych. Załadować je do chłodzonego (10 °C) automatycznego podajnika próbek do szybkiej separacji z próbkami.</li>
	<li>Wymieszać kolejno każdą frakcję w kolumnie analitycznej z 20 μl kwasu 3-merkaptopropionowego (0,071 mol/l) rozcieńczonegoH2Oi 20 μl o-ftaldehydu (0,0143 mol/l) rozcieńczonego 0,1 mol/l tetraboranu sodu. Odczekaj 10 minut, aż mieszanina zareaguje.</li>
	<li>Aby zapobiec zanieczyszczeniu kolejnych próbek, po każdym wstrzyknięciu należy przepłukać pętlę wtrysku metanolem (20%). 
	nuta: W tym protokole czas retencji glutaminianu wynosiłby w przybliżeniu 1 minutę, co daje całkowity czas pracy wynoszący 30 minut dla każdej próbki.</li>
	<li>Podczas analizy pików chromatograficznych należy zidentyfikować nieznane piki za pomocą próbek dopasowanych zgodnie z czasem retencji ze znanych wzorców. Wyraż poziomy analitów w μg/ml.</li>
</ol>
8. Histologia
<ol>
	<li>Miesiąc po zabiegu mikrodializy i indukcji wstrząsu mózgu lub pozorowanego urazu, znieczulić zwierzęta, wstrzykując dootrzewnowo koktajl ketaminy (70 mg/kg) i ksylazyny (10 mg/kg) i poddać je eutanazji za pomocą paraformaldehydu (4%) i perfuzji dosercowej z soli fizjologicznej.</li>
	<li>Odetnij głowy gryzoniom, a następnie przeprowadź sekcję mózgów.</li>
	<li>Przechowuj mózgi w paraformaldehydzie (4%), a następnie krioprotektoruj je w roztworze sacharozy (30%).</li>
	<li>Pokrój mózgi na odcinki koronalne o wielkości 50 μm za pomocą kriostatu.</li>
	<li>Wybarwić wycinki mózgu fioletem krezylowym w celu histologicznej weryfikacji urazu i umieszczenia sondy (barwienie Nissl).</li>
</ol>

<ol><li>Cassidy, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incidence%2C+risk+factors+and+prevention+of+mild+traumatic+brain+injury%3A+results+of+the+WHO+Collaborating+Centre+Task+Force+on+Mild+Traumatic+Brain+Injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rehabilitation+Medecine%22%5BJournal%5D)">Incidence, risk factors and prevention of mild traumatic brain injury: results of the WHO Collaborating Centre Task Force on Mild Traumatic Brain Injury.</a> Journal of Rehabilitation Medecine. 43, 28-60 (2004).</li>
<li>McCrory, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+is+the+definition+of+sports-related+concussion%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Sports+Medecine%22%5BJournal%5D)">What is the definition of sports-related concussion: a systematic review.</a> British Journal of Sports Medecine. 51 (11), 877-887 (2017).</li>
<li>McCrory, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((5th+International+Conference+on+Concussion+in+Sport+%28Berlin%29%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Sports+Medecine%22%5BJournal%5D)">5th International Conference on Concussion in Sport (Berlin).</a> British Journal of Sports Medecine. 51 (11), 837(2017).</li>
<li>Cernak, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+head+trauma%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroRx%22%5BJournal%5D)">Animal models of head trauma.</a> NeuroRx. 2 (3), 410-422 (2005).</li>
<li>Davis, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+traumatic+brain+injury%3A+biomechanical%2C+structural+and+cellular+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Care+Nursing+Quarterly%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of traumatic brain injury: biomechanical, structural and cellular considerations.</a> Critical Care Nursing Quarterly. 23 (3), 1-13 (2000).</li>
<li>Gaetz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neurophysiology+of+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+neurophysiology+%3A+official+journal+of+the+International+Federation+of+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">The neurophysiology of brain injury.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 115 (1), 4-18 (2004).</li>
<li>Giza, C. C., Hovda, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+new+neurometabolic+cascade+of+concussion%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">The new neurometabolic cascade of concussion.</a> Neurosurgery. 75, Suppl 4. S24-S33 (2014).</li>
<li>Guerriero, R. M., Giza, C. C., Rotenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutamate+and+GABA+imbalance+following+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Current+neurology+and+neuroscience+reports%22%5BJournal%5D)">Glutamate and GABA imbalance following traumatic brain injury.</a> Current neurology and neuroscience reports. 15 (5), 27(2015).</li>
<li>Meldrum, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutamate+as+a+neurotransmitter+in+the+brain%3A+review+of+physiology+and+pathology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nutrition%22%5BJournal%5D)">Glutamate as a neurotransmitter in the brain: review of physiology and pathology.</a> Journal of Nutrition. 130 (4S Suppl), 1007S-1015S (2000).</li>
<li>Morris, R. G., Garrud, P., Rawlins, J. N., O'Keefe, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Place+navigation+impaired+in+rats+with+hippocampal+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions.</a> Nature. 297 (5868), 681-683 (1982).</li>
<li>Olton, D. S., Papas, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+memory+and+hippocampal+function%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Spatial memory and hippocampal function.</a> Neuropsychologia. 17 (6), 669-682 (1979).</li>
<li>Ray, S. K., Dixon, C. E., Banik, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+in+the+pathogenesis+of+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Histology+and+histopathology%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms in the pathogenesis of traumatic brain injury.</a> Histology and histopathology. 17 (4), 1137-1152 (2002).</li>
<li>Reger, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concussive+brain+injury+enhances+fear+learning+and+excitatory+processes+in+the+amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Concussive brain injury enhances fear learning and excitatory processes in the amygdala.</a> Biological Psychiatry. 71 (4), 335-343 (2012).</li>
<li>Faden, A. I., Demediuk, P., Panter, S. S., Vink, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+excitatory+amino+acids+and+NMDA+receptors+in+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The role of excitatory amino acids and NMDA receptors in traumatic brain injury.</a> Science. 244 (4906), 798-800 (1989).</li>
<li>Folkersma, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+cerebral+%28R%29-%5B%2811%29C%5DPK11195+uptake+and+glutamate+release+in+a+rat+model+of+traumatic+brain+injury%3A+a+longitudinal+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neuroinflammation%22%5BJournal%5D)">Increased cerebral (R)-[(11)C]PK11195 uptake and glutamate release in a rat model of traumatic brain injury: a longitudinal pilot study.</a> Journal of neuroinflammation. 8, 67(2011).</li>
<li>Katayama, Y., Becker, D. P., Tamura, T., Hovda, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Massive+increases+in+extracellular+potassium+and+the+indiscriminate+release+of+glutamate+following+concussive+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Massive increases in extracellular potassium and the indiscriminate release of glutamate following concussive brain injury.</a> Journal of neurosurgery. 73 (6), 889-900 (1990).</li>
<li>Nilsson, P., Hillered, L., Ponten, U., Ungerstedt, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+cortical+extracellular+levels+of+energy-related+metabolites+and+amino+acids+following+concussive+brain+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+cerebral+blood+flow+and+metabolism+%3A+official+journal+of+the+International+Society+of+Cerebral+Blood+Flow+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Changes in cortical extracellular levels of energy-related metabolites and amino acids following concussive brain injury in rats.</a> Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 10 (5), 631-637 (1990).</li>
<li>Kane, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+of+human+repetitive+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neuroscience%22%5BJournal%5D)">A mouse model of human repetitive mild traumatic brain injury.</a> Journal of neuroscience. 203 (1), 41-49 (2012).</li>
<li>Dewitt, D. S., Perez-Polo, R., Hulsebosch, C. E., Dash, P. K., Robertson, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Challenges+in+the+development+of+rodent+models+of+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Challenges in the development of rodent models of mild traumatic brain injury.</a> Journal of Neurotrauma. 30 (9), 688-701 (2013).</li>
<li>Eisenberg, M. A., Andrea, J., Meehan, W., Mannix, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time+interval+between+concussions+and+symptom+duration%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">Time interval between concussions and symptom duration.</a> Pediatrics. 132 (1), 8-17 (2013).</li>
<li>Guskiewicz, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cumulative+effects+associated+with+recurrent+concussion+in+collegiate+football+players%3A+the+NCAA+Concussion+Study%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Cumulative effects associated with recurrent concussion in collegiate football players: the NCAA Concussion Study.</a> JAMA. 290 (19), 2549-2555 (2003).</li>
<li>Luo, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+cognitive+impairments+and+pathological+alterations+in+a+mouse+model+of+repetitive+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+neurology%22%5BJournal%5D)">Long-term cognitive impairments and pathological alterations in a mouse model of repetitive mild traumatic brain injury.</a> Frontiers in neurology. 5, 12(2014).</li>
<li>Meehan, W. P. 3rd, Zhang, J., Mannix, R., Whalen, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+recovery+time+between+injuries+improves+cognitive+outcome+after+repetitive+mild+concussive+brain+injuries+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Increasing recovery time between injuries improves cognitive outcome after repetitive mild concussive brain injuries in mice.</a> Neurosurgery. 71 (4), 885-891 (2012).</li>
<li>Prins, M. L., Hales, A., Reger, M., Giza, C. C., Hovda, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeat+traumatic+brain+injury+in+the+juvenile+rat+is+associated+with+increased+axonal+injury+and+cognitive+impairments%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Repeat traumatic brain injury in the juvenile rat is associated with increased axonal injury and cognitive impairments.</a> Developmental neuroscience. 32 (5-6), 510-518 (2010).</li>
<li>Schwetye, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traumatic+brain+injury+reduces+soluble+extracellular+amyloid-beta+in+mice%3A+a+methodologically+novel+combined+microdialysis-controlled+cortical+impact+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+disease%22%5BJournal%5D)">Traumatic brain injury reduces soluble extracellular amyloid-beta in mice: a methodologically novel combined microdialysis-controlled cortical impact study.</a> Neurobiology of disease. 40 (3), 555-564 (2010).</li>
<li>Shitaka, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repetitive+closed-skull+traumatic+brain+injury+in+mice+causes+persistent+multifocal+axonal+injury+and+microglial+reactivity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neuropathology+and+experimental+neurology%22%5BJournal%5D)">Repetitive closed-skull traumatic brain injury in mice causes persistent multifocal axonal injury and microglial reactivity.</a> Journal of neuropathology and experimental neurology. 70 (7), 551-567 (2011).</li>
<li>Willie, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+cortical+impact+traumatic+brain+injury+acutely+disrupts+wakefulness+and+extracellular+orexin+dynamics+as+determined+by+intracerebral+microdialysis+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Controlled cortical impact traumatic brain injury acutely disrupts wakefulness and extracellular orexin dynamics as determined by intracerebral microdialysis in mice.</a> Journal of neurotrauma. 29 (10), 1908-1921 (2012).</li>
<li>Bolton, A. N., Saatman, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+neurodegeneration+and+gliosis+are+amplified+by+mild+traumatic+brain+injury+repeated+at+24-hour+intervals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neuropathology+and+experimental+neurology%22%5BJournal%5D)">Regional neurodegeneration and gliosis are amplified by mild traumatic brain injury repeated at 24-hour intervals.</a> Journal of neuropathology and experimental neurology. 73 (10), 933-947 (2014).</li>
<li>Blaylock, R. L., Maroon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunoexcitotoxicity+as+a+central+mechanism+in+chronic+traumatic+encephalopathy-A+unifying+hypothesis%5BTitle%5D)+AND+%22Surgical+neurology+international%22%5BJournal%5D)">Immunoexcitotoxicity as a central mechanism in chronic traumatic encephalopathy-A unifying hypothesis.</a> Surgical neurology international. 2, 107(2011).</li>
<li>McCrory, P., Davis, G., Makdissi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Second+impact+syndrome+or+cerebral+swelling+after+sporting+head+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Sports+Medecine+Reports%22%5BJournal%5D)">Second impact syndrome or cerebral swelling after sporting head injury.</a> Current Sports Medecine Reports. 11 (1), 21-23 (2012).</li>
<li>Fujita, M., Wei, E. P., Povlishock, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intensity-+and+interval-specific+repetitive+traumatic+brain+injury+can+evoke+both+axonal+and+microvascular+damage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Intensity- and interval-specific repetitive traumatic brain injury can evoke both axonal and microvascular damage.</a> Journal of Neurotrauma. 29 (12), 2172-2180 (2012).</li>
<li>Paxinos, G., Watson, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+Rat+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates%22">The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates</a>. , 4th edn, Academic Press. (1998).</li>
<li>Bales, J. W., Wagner, A. K., Kline, A. E., Dixon, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Persistent+cognitive+dysfunction+after+traumatic+brain+injury%3A+A+dopamine+hypothesis%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+%26+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Persistent cognitive dysfunction after traumatic brain injury: A dopamine hypothesis.</a> Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 33 (7), 981-1003 (2009).</li>
<li>Sumbria, R. K., Klein, J., Bickel, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+depression+of+energy+metabolism+after+microdialysis+probe+implantation+is+distinct+from+ischemia-induced+changes+in+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neurochemical+Research%22%5BJournal%5D)">Acute depression of energy metabolism after microdialysis probe implantation is distinct from ischemia-induced changes in mouse brain.</a> Neurochemical Research. 36 (1), 109-116 (2011).</li>
</ol>

Nie istnieją konkurencyjne interesy finansowe.

Krytyczne kroki w protokole W celu uzyskania wiarygodnych wyników szczególną uwagę należy zwrócić na krytyczne etapy tego protokołu. Podczas zabiegu implantacji kaniuli należy unikać używania większej ilości cementu niż to konieczne, zwłaszcza gdy jest on bardzo płynny, aby zapobiec rozlaniu się na miejsce uderzenia. Aby uniknąć zablokowania miejsca implantacji, należy użyć obturatora o tej samej długości co kaniula. Podczas procedury mikrodializy należy powoli wkładać sondę do kaniuli i upewnić się, że jest ona całkowicie włożona w celu pobrania próbki dializatu. Przed indukcją wstrząsu mózgu upewnij się, że blacha aluminiowa jest prawidłowo nacięta ostrą żyletką. W przeciwnym razie uderzenie mosiężnego ciężarka nie będzie wystarczające, aby rozerwać aluminiową blachę, a szczur pozostanie klatką piersiową w dół, zamiast poddać się obrotowi o 180° i wylądować na plecach. W takim przypadku obrażenia wywołane będą wynikiem uderzenia, podobnie jak w modelach spadku masy ciała z otwartą czaszką i będą znacznie poważniejsze. Podczas indukcji wstrząsu mózgu należy unikać uderzania ciężarkiem w kaniulę, ponieważ spowodowałoby to krytyczne uszkodzenie czaszki szczura. Zdecydowanie zaleca się pracę w zespołach składających się z 2 osób, aby ograniczyć błędy manipulacyjne podczas eksperymentu.
Modyfikacje i rozwiązywanie problemów Podczas procedury mikrodializy przepływ powinien być stały i dawać objętość odpowiednią do szybkości perfuzji, po połączeniu sondy z pompą. Mniejsze objętości mogą wskazywać na obecność zatkania membrany sondy lub pęcherzyków powietrza w przewodach. W przypadku zatkania sondę należy wyrzucić i wymienić. Jednak pęcherzyki powietrza mogą być wyrzucane przez cyrkulację ACSF w przewodach. Jeśli nie ma zatkania ani pęcherzyków powietrza i nadal nie ma przepływu, można przeciąć niewielką część rury odpływowej znajdującą się najbliżej końca.
Ograniczenia metody Inne badania z wykorzystaniem spadku masy ciała Wayne State University oceniły niektóre fundamentalne zmiany strukturalne i molekularne18. Jednak bardziej szczegółowe dochodzenie utrzymałoby legalność tej procedury. Informacje dotyczące zmian biologicznych i neuroanatomicznych, które zachodzą na poziomie epigenetycznym i komórkowym, jeszcze bardziej umocniłyby wiarygodną i translacyjną wartość naszej metody. Co więcej, ocena funkcji poznawczych jest wiarygodną miarą wyników związanych z mTBI w modelach gryzoni33. Chociaż czas do prawej strony został zmierzony w tym protokole i był znacznie opóźniony w przypadkach urazowych w porównaniu z przypadkami pozorowanymi, badania w przyszłości powinny koncentrować się na metodycznym pomiarze funkcji poznawczych po indukcji urazu u gryzoni.
Znaczenie metody w odniesieniu do istniejących/alternatywnych metod. Główne znaczenie tej metody jest dwojakie: po pierwsze, pozwala ona na pomyślne wywołanie wstrząsu mózgu za pomocą procedury Wayne State University, która umożliwia szybkie przyspieszanie i zwalnianie głowy i tułowia. Dzięki tej metodzie udało się uniknąć poważnych urazów, takich jak zatrzymanie krążenia i oddychania, złamanie czaszki, wysoka śmiertelność i oznaki widocznych stłuczenia mózgu w miejscu uderzenia. Po drugie, ta technika mikrodializy z powodzeniem powtórzyła wcześniej wykazane ostre i krótkotrwałe zewnątrzkomórkowe uwalnianie glutaminianu zachodzące w ciągu pierwszych 10 minut po indukcji urazu14,16. Co więcej, utrzymywanie sondy włożonej przez cały czas trwania procedury znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wywołania uszkodzenia wrażliwej na mTBI bariery krew-mózg w związku z wielokrotnym wprowadzaniem sondy do mikrodializy34.
Przyszłe zastosowania lub kierunki metody. Biorąc pod uwagę łatwe w użyciu aspekty procedury zmniejszania masy ciała na Uniwersytecie Stanowym Wayne oraz ostre zmiany poziomu neuroprzekaźników zewnątrzkomórkowych mierzone za pomocą mikrodializy, nasz model szczurzy łączący mikrodializę i wstrząs mózgu zapewnia naukowcom niezawodne narzędzie do wiernego odtworzenia biomechaniki ludzkiego urazu czaszkowo-mózgowego i podłużnego scharakteryzowania molekularnych skutków wstrząsów mózgu. Nasz model szczurzy może być również wykorzystany w wielu różnych badaniach terapeutycznych, ponieważ oferuje cenną możliwość badania mechanizmu i skuteczności środków farmakologicznych in vivo, w sposób ciągły i bez konieczności poświęcania zwierzęcia. Co więcej, dostępność modelu szczurzego, takiego jak ten przedstawiony tutaj, może znacznie ułatwić lepsze zrozumienie związku między nierównowagą neuroprzekaźników a behawioralnymi konsekwencjami wstrząsów mózgu.

Celem tej metody jest dostarczenie badaczom niezawodnego narzędzia, które wiernie odtwarza biomechanikę ludzkiego urazu czaszkowo-mózgowego, umożliwiając jednocześnie długotrwałą charakterystykę molekularnych skutków wstrząsów mózgu/łagodnych urazów mózgu (mTBI). Metoda ta łączy mikrodializę mózgową z modelem spadku masy ciała stanu Wayne'a w celu udokumentowania, u lekko znieczulonych i nieskrępowanych dorosłych szczurów, ostrych zmian poziomów neuroprzekaźników zewnątrzkomórkowych po wstrząśnieniu mózgu. Dzięki tej minimalnie inwazyjnej metodzie, neuroprzekaźniki, takie jak glutaminian, GABA, tauryna, glicyna i seryna, mogą być szybko i w sposób ciągły oznaczane ilościowo po urazie, in vivo, bez konieczności poświęcania zwierzęcia.
Wstrząs mózgu/mTBI to patofizjologiczne zaburzenie, które wpływa na funkcjonowanie mózgu, spowodowane mechanizmem siły zewnętrznej. Wstrząśnienie mózgu/mTBI jest najczęstszą formą urazowego uszkodzenia mózgu, stanowiącą 70-90% przypadków1. Większość ostrych zaburzeń funkcjonalnych po wstrząśnieniu mózgu można przypisać pierwotnemu i wtórnemu uszkodzeniu mózgu2,3: (1) pierwotne uszkodzenie mózgu jest wywoływane przez gwałtowne przyspieszanie i zwalnianie głowy i tułowia, które uszkadza tkanki mózgowe poprzez kompresję, a następnie rozciąganie i ścinanie aksonów podczas luzu4, 5,6 i (2) wtórne uszkodzenie mózgu jest pośrednią reakcją komórkową na uraz. Ma miejsce kilka godzin i dni po pierwotnym uszkodzeniu mózgu i odgrywa ważną rolę w obserwowanym z czasem upośledzeniu motorycznym i poznawczym. Wiele objawów można przypisać zmienionemu przekaźnictwu nerwowemu, takim jak wcześniej wykazane nadmierne uwalnianie glutaminianu zewnątrzkomórkowego w ciągu pierwszych 10 minut po urazie7,8,9. Ze względu na duże zagęszczenie zakończeń i receptorów, hipokamp jest strukturą mózgu szczególnie podatną na tę ekscytotoksyczną reakcję po urazie. Będąc mocno zaangażowanym w funkcje poznawcze10,11, badania na gryzoniach wykazały, że uszkodzenie hipokampa związane ze wstrząsem mózgu może prowadzić do upośledzenia w warunkowaniu strachu i uczeniu się pamięci przestrzennej12,13. Głównym celem tej metodologii było opracowanie szczurzego modelu wstrząśnienia mózgu/mTBI, przy użyciu procedury obniżania masy ciała w stanie Wayne w celu wiernego odtworzenia mechanizmów pierwotnego uszkodzenia mózgu oraz włączenie mikrodializy mózgowej do badania in vivo, ostrych zmian neuroprzekaźnika zewnątrzkomórkowego spowodowanych wtórnym uszkodzeniem mózgu po wstrząśnieniu mózgu. Stężenia zewnątrzkomórkowego glutaminianu i GABA zostały zmierzone w hipokampie, aby działały jako reprezentatywne wyniki naszej metody.
Poprzednie badania na gryzoniach łączyły mikrodializę z innymi modelami urazów, takimi jak spadek masy ciała przy otwartej czaszce i kontrolowane uderzenie w korę mózgową, aby wykazać ostre zmiany w poziomach neuroprzekaźników zewnątrzkomórkowych po urazie o różnym stopniu ciężkości14,15,16,17. Jednak oprócz wysokiego stopnia zmienności, wartość translacyjna modeli, takich jak spadek masy ciała przy otwartej czaszce i kontrolowane uderzenie w korę mózgową, jest utrudniona przez nieodłączny brak ważności ekologicznej z powodu 2 czynników: (1) modele te wywołują urazy znacznie poważniejsze niż wstrząsy mózgu związane ze sportem u ludzi, związane z bezpośrednim obciążeniem mózgu oraz (2) modele te wymagają kraniektomii lub kraniotomii. Głowa gryzonia jest całkowicie unieruchomiona w stereotaktycznym kadrze, co utrudnia gwałtowne przyspieszanie i zwalnianie głowy i tułowia, a tym samym słabo odtwarza biomechanikę wstrząsu mózgu.
Mikrodializa to minimalnie inwazyjna metoda, która oferuje wyraźną zaletę pobierania próbek neuroprzekaźników, takich jak glutaminian, GABA, tauryna, glicyna i seryna, in vivo i ciągle po traumie, bez konieczności poświęcania zwierzęcia. Oprócz zalet oferowanych przez mikrodializę, Uniwersytet Stanowy Wayne opracował model spadku masy ciała z zamkniętą czaszką (w przeciwieństwie do otwartej czaszki z innych modeli), który umożliwia indukcję mTBI u lekko znieczulonego i nieskrępowanego gryzonia, umożliwiając w ten sposób szybkie przyspieszanie i zwalnianie głowy i tułowia18. Jak wspomniano wcześniej, przyspieszanie i zwalnianie głowy i tułowia jest podstawową cechą biomechaniczną wstrząsów mózgu związanych ze sportem obserwowanych u ludzi, której poprzednie modele mTBI gryzoni nie rozwiązały. Zabieg odchudzania można wykonać bardzo szybko i nie wymaga żadnej wcześniejszej operacji ani nacięcia skóry głowy. Po wywołaniu wstrząsu gryzonie odzyskują odruch prostowania niemal spontanicznie i nie doświadczają paraliżu, drgawek ani niewydolności oddechowej po pojedynczym uderzeniu. Krwawienia wewnątrzczaszkowe i złamania czaszki są rzadkie, a u gryzoni zgłaszano tylko niewielkie deficyty w koordynacji ruchowej. Ten model szczura jest łatwy w użyciu, niedrogi i ułatwia ilościowe określenie neuroprzekaźników uwalnianych w ostrej fazie po wstrząśnieniu mózgu bez konieczności wyjmowania sondy do mikrodializy podczas uderzenia.
Nasz szczurzy model łączący mikrodializę i wstrząs mózgu jest odpowiedni dla badaczy chcących scharakteryzować podłużnie molekularne skutki wstrząsu mózgu i może być wykorzystany w szerokiej gamie badań terapeutycznych. Rzeczywiście, pomimo kilku lat badań i ogromnej potrzeby, żaden lek zapobiegający długotrwałym skutkom wstrząsów mózgu nie przeszedł fazy badań klinicznych19. Jedną z potencjalnych przyczyn tych niepowodzeń może być wykorzystanie modeli zwierzęcych, które nie odtwarzają wiernie traumatycznych sił biomechanicznych wstrząsów mózgu, jakich doświadczają ludzie. Przedstawiona tutaj metoda spełnia definicję wstrząśnienia mózgu u człowieka, która określa, że pierwotne uszkodzenie mózgu jest wywołane uderzeniem, a także gwałtownym przyspieszaniem i zwalnianiem głowy i tułowia2,3.
Ponadto, nasz połączony model jest odpowiedni dla badaczy badających skutki powtarzającego się łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu (rmTBI), ponieważ jedną z jego kluczowych cech, która odróżnia go od innych zwierzęcych modeli wstrząsu mózgu, jest to, że umożliwia wywoływanie powtarzających się, łagodnych urazów w tym samym przypadku18. U ludzi rmTBI wiąże się z poważniejszymi objawami pourazowymi, dłuższym czasem rekonwalescencji oraz nasilonymi zaburzeniami motorycznymi i poznawczymi, które mają tendencję do rozprzestrzeniania się w czasie20,21. Inne istotne modele zwierzęce umożliwiły również lepsze zrozumienie patofizjologii pourazowej rmTBI22,23,24,25,26,27. Wykazano zwiększoną wrażliwość mózgu u gryzoni po podaniu minimum 5 mTBI w odstępach 24 godzin. Zapalenie nerwów nasila się wraz z liczbą doświadczanych mTBI i pojawiają się markery neurodegeneracji28. Powtarzające się mTBI zapobiegłoby przejściu mikrogleju z trybu prozapalnego do normalnego trybu regeneracji, co spowodowałoby przedłużoną aktywność ekscytotoksyczną i aktywację mechanizmów neurodegeneracyjnych 29. Dzięki naszemu modelowi szczury mogą być narażone na 1 uderzenie dziennie przez okres 1 tygodnia, co daje w sumie 5 ekspozycji. Biorąc pod uwagę prostotę tego modelu zwierzęcego, może to ułatwić scharakteryzowanie skumulowanych skutków ostrego, masowego uwalniania neuroprzekaźnika powstającego natychmiast po mTBI.
Ten model pozwala również zwierzętom na łatwe narażenie na 2 uderzenia dziennie, co umożliwia badanie jeszcze cięższych warunków, takich jak sytuacja, gdy sportowiec otrzymuje kolejny traumatyczny cios w krótkim czasie od pierwszego uderzenia30. Jak wykazano w poprzednim badaniu31, czas drugiego uderzenia w głowę może dramatycznie wpłynąć na uszkodzenie naczyń krwionośnych i aksonów. Im bardziej drugi cios jest bliższy pierwszemu, tym bardziej szkodliwe są konsekwencje. Ten model jest odpowiedni do zbadania, w jaki sposób ten konkretny stan wpływa na uwalnianie neuroprzekaźników zewnątrzkomórkowych.
W tej metodzie, hipokamp był używany jako obszar zainteresowania ze względu na jego znaczenie w badaniach nad wstrząsem mózgu, ale próbki mikrodializy mogą być również pobierane z innych interesujących regionów. Jednak każdy inny obszar mózgu musi być brany pod uwagę ze względu na przestrzeń pozostawioną przez miejsce uderzenia z kaniuli prowadzącej, w tym otaczający ją cement dentystyczny, może zajmować znaczną ilość miejsca na głowie szczura. Ponadto parametry mikrodializy przedstawione w tej metodzie, takie jak odcięcie masy cząsteczkowej membrany i długość aktywna, odstępy czasu pobierania próbek i natężenie przepływu, można dostosować w zależności od rodzaju badanej cząsteczki. Na przykład skuteczne gromadzenie cytokin prozapalnych zaangażowanych w wstrząsy mózgu wymagałoby błony o znacznie większym rozmiarze porów.

<table><tbody><tr><td>Preparat dla zwierząt</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sprague Dawley Rats</td><td>Charles River Laboratories</td><td>SAS SD 40</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Przewodnik po mikrodializie Implantacja kaniuli Chirurgia</silny></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek ketaminy (100 mg/ml)</td><td></td><td></td>Chlorowodorek ksylazyny 1989529 <td></td>Bioniche</tr><tr><td>(100 mg/ml)</td><td>Bimeda</td><td>8XYL004C</td><td></td></tr><tr><td>Roztwór glukonianu chlorheksydyny 2% i alkoholu izopropylowego 2%</td><td>Carefusion</td><td>260100C</td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek lidokainy</td><td>Alveda Pharma</td><td>0122AG01</td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek bupiwakainy</td><td>Hospira</td><td>1559</td><td></td></tr><tr><td>Maść oftalmiczna</td><td>Baussh and Lomb inc.</td><td></td><td></td>2125706</tr><tr><td>Rama stereotaktyczna</td><td>Stoelting</td><td>51600</td><td></td></tr><tr><td>Stereotaktyczny uchwyt kaniuli Ramię</td><td>Aparat Harvard</td><td>72-4837</td><td></td></tr><tr><td>Wiertło</td><td>Dremel</td><td>8050-N/18</td><td></td></tr><tr><td>Nici szwowe powlekane Vicryl Rapide 4-0</td><td>Ethicon</td><td>VR2297</td><td></td></tr><tr><td>Dentystyczny cement akrylowy</td><td>Aparat Harvard</td><td>72-6906</td><td></td></tr><tr><td></td><td>JI Morris Company</td><td>P0090CE125</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Baxter</td><td>CA2L9100</td><td></td></tr><tr><td>Kaniula Gauge 20 10,55 mm</td><td>HRS Scientific</td><td>C311G/SPC</td><td></td></tr><tr><td>Atrapa-kaniula 10,55 mm</td><td>HRS Scientific</td><td>C311DC/1/SPC</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</strong</td></tr><tr><td>>Procedura mikrodializy</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CMA 402 Aparat</td><td>Harvard Canada</td><td>CMA-8003110</td><td></td></tr><tr><td>Mikrostrzykawka 2,5 ml Szklany</td><td>aparat Harvard Canada</td><td>CMA-8309021</td><td></td></tr><tr><td>Klips do strzykawki średni do 1-2,5 ml</td><td>Harvard Apparatus Canada</td><td>CMA-3408310</td><td></td></tr><tr><td>Dwukanałowy krętlik wyłożony kwarcem o niskim momencie obrotowym</td><td>Instech Laboratories Inc.</td><td>375 / D / 22QM</td><td></td></tr><tr><td>Żeliwny stojak na pierścień nośny GSC</td><td>Fisher Scientifique</td><td>S13748</td><td></td></tr><tr><td>Fisherbrand Castaloy Zaciski o regulowanym kącie</td><td>Fisher Scientifique</td><td>05769Q</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3 Wodorowęglan sodu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>S5761-500G</td><td>do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr> <tr><td>MgCl2 Chlorek magnezu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>M8266-100G</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr><tr><td>NaCl Chlorek sodu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>S7653-1KG</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr><tr><td>Kwas L-askorbinowy</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>A5960-25G</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr><tr><td>KCl Chlorek potasu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>P9333-500G</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr><tr><td>NaH2PO4 Monobasic Fosforan sodu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>S0751-1KG</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr> <tr><td>CaCl2 Chlorek wapnia</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>383147-100G</td><td>do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr> <tr><td>Zapalniczka</td><td>kanadyjska opona</td><td></td><td>do sond laboratoryjnych / Dostępne w większości sklepów ze sprzętem</td></tr><tr><td>Klej epoksydowy</td><td>Kanadyjska opona</td><td></td><td>Do sond skonstruowanych laboratoryjnie / Dostępne w większości sklepów ze sprzętem</td></tr><tr><td>Super Glue Gel</td><td>Kanadyjska opona</td><td></td><td>do sond laboratoryjnych / Dostępne w większości sklepów ze sprzętem</td></tr><tr><td>Rurka termokurczliwa 0,063 "Średnica wewnętrzna Gardner Bender</td><td>Kanadyjska opona</td><td></td><td>do sond laboratoryjnych / Dostępne w większości sklepów z narzędziami</td></tr><tr><td>Koła do cięcia Dremel #409</td><td>Opona</td><td></td> <td>kanadyjskaDo sond laboratoryjnych / Dostępne w większości sklepów ze sprzętem</td></tr><tr><td>BD Needle 26 Gauge 0,5 cala PrecisionGlide Sterylne 305111</td><td>Fisher Scientifique</td><td>14-826-15</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Igła BD 21 Gauge 1,5 cala PrecisionGlide sterylna 305167</td><td>Fisher Scientifique</td><td>14-826-5B</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>26G Rurka ze stali nierdzewnej One Foot</td><td>HRS Scientific</td><td>SST-26/FT</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Rurki polietylenowe PE / 20 .024 "OD X .015" ID</td><td>HRS</td><td>Scientific C315CT</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Rurki polietylenowe PE / 10 .024 "OD X .011" ID</td><td>HRS Scientific</td><td>C314CT</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Rurka polietylenowa PE / 50 .038 "OD X .023" ID</td><td>HRS Scientific</td><td>C313CT</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>30S WIRE ST. ST 0,008X 1' Long</td><td>HRS Scientific</td><td>008BSH / 30S</td><td>do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Polymicro Technologies Elastyczne rurki kapilarne z topionej krzemionki Średnica wewnętrzna 50 i mikro; m, Średnica zewnętrzna 150&micro; m</td><td>Molex LLC Polymicro Technologies</td><td>106815-0015</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Spectra Por 132294 Membrany z mikrodializy z pustych włókien 13 kD MWCO</td><td>Spectrum Labs</td><td>FSSP9778671</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Kołnierz ze stali nierdzewnej</td><td>Sirnay In.c</td><td>304</td><td>Do sond laboratoryjnych / Custome made</td></tr><tr><td>Nazwa</td><td> Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Uwagi</strong</td></tr><tr><td>>Aparat wstrząsowy</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Brass Weight</td><td>Rapido M&eacute; tal Inc.</td><td></td><td>Przymocuj metalową pętlę do podstawy</td></tr><tr><td>Metal Loop</td><td>Rona Inc.</td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów z narzędziami</td></tr><tr><td>, rura prowadząca PVC</td><td>Rona Inc.</td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów z narzędziami</td></tr><tr><td>Folia aluminiowa</td><td>Alcan</td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów spożywczych</td></tr><tr><td>Taśma</td><td></td><td></td><td>Dostępna w handlu</td></tr><tr><td>GSC Żeliwny pierścień nośny Stojak</td><td>Fisher Scientifique</td><td>S13748</td><td></td></tr><tr><td>Rama z pleksiglasu w kształcie litery U</td><td>Pr&eacute; sentoirs PlexiPlus Inc.</td><td></td><td>Wykonana na zamówienie</td></tr><tr><td>piankowa poduszka piankowa</td><td>Mousse D& R Pianka Inc.</td><td></td><td>Żyletki wykonane na zamówienie</td></tr><tr><td></td><td>VWR International</td><td>55411-055</td><td></td></tr><tr><td>Super Strong Trilene XT 20 funtów Berkley</td><td>Canadian Tire</td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów z narzędziami</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Baxter</td><td>CA2L9100</td><td></td></tr><tr><td>Stop</td><td></td><td></td><td>Dostępny w większości sklepów z artykułami sportowymi</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Preparat dla zwierząt</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sprague Dawley Rats</td><td>Charles River Laboratories</td><td>SAS SD 40</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Przewodnik po mikrodializie Chirurgia implantacji kaniuli </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek ketaminy (100 mg/ml)</td><td></td><td></td>Chlorowodorek ksylazyny Bioniche 1989529 <td></td></tr><tr><td>(100 mg/ml)</td><td>Bimeda</td><td>8XYL004C</td><td></td></tr><tr><td>Roztwór glukonianu chlorheksydyny 2% i alkoholu izopropylowego 2%</td><td>Carefusion</td><td>260100C</td><td></td></tr><tr><td>Chlorowodorek lidokainy</td><td>Alveda Pharma</td><td>0122AG01</td><td></td></tr><tr><td>Bupiwakaina Chlorowodorek</td><td>Hospira</td><td>1559</td><td></td></tr><tr><td>Maść oftalmiczna</td><td>Baussh and Lomb inc.</td><td></td><td></td>2125706</tr><tr><td>Rama stereotaktyczna</td><td>Stoelting</td><td>51600</td><td></td></tr><tr><td>Stereotaktyczny uchwyt kaniuli Ramię</td><td>Aparat Harvard</td><td>72-4837</td><td></td></tr><tr><td>Wiertło</td><td>Dremel</td><td>8050-N/18</td><td></td></tr><tr><td>Nici szwowe powlekane Vicryl Rapide 4-0</td><td>Ethicon</td><td>VR2297</td><td></td></tr><tr><td>Dentystyczny cement akrylowy</td><td>Aparat Harvard</td><td>72-6906</td><td></td></tr><tr><td></td><td>JI Morris Company</td><td>P0090CE125</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Baxter</td><td>CA2L9100</td><td></td></tr><tr><td>Kaniula Gauge 20 10,55 mm</td><td>HRS Scientific</td><td>C311G/SPC</td><td></td></tr><tr><td>Atrapa-kaniula 10,55 mm</td><td>HRS Scientific</td><td>C311DC/1/SPC</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</strong</td></tr><tr><td>>Procedura mikrodializy</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CMA 402 Aparat</td><td>Harvard Canada</td><td>CMA-8003110</td><td></td></tr><tr><td>Mikrostrzykawka 2,5 ml Szklany</td><td>aparat Harvard Canada</td><td>CMA-8309021</td><td></td></tr><tr><td>Klips do strzykawki średni do 1-2,5 ml</td><td>Harvard Apparatus Canada</td><td>CMA-3408310</td><td></td></tr><tr><td>Dwukanałowy krętlik wyłożony kwarcem o niskim momencie obrotowym</td><td>Instech Laboratories Inc.</td><td>375 / D / 22QM</td><td></td></tr><tr><td>Żeliwny stojak na pierścień nośny GSC</td><td>Fisher Scientifique</td><td>S13748</td><td></td></tr><tr><td>Fisherbrand Castaloy Zaciski o regulowanym kącie</td><td>Fisher Scientifique</td><td>05769Q</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3 Wodorowęglan sodu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>S5761-500G</td><td>do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr> <tr><td>MgCl2 Chlorek magnezu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>M8266-100G</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr><tr><td>NaCl Chlorek sodu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>S7653-1KG</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr><tr><td>Kwas L-askorbinowy</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>A5960-25G</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr><tr><td>KCl Chlorek potasu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>P9333-500G</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr><tr><td>NaH2PO4 Monobasic Fosforan sodu</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>S0751-1KG</td><td>Do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr> <tr><td>CaCl2 Chlorek wapnia</td><td>Sigma-Aldrich Canada</td><td>383147-100G</td><td>do sztucznego płynu mózgowo-rdzeniowego (aCSF)</td></tr> <tr><td>Zapalniczka</td><td>kanadyjska opona</td><td></td><td>do sond laboratoryjnych / Dostępne w większości sklepów ze sprzętem</td></tr><tr><td>Klej epoksydowy</td><td>Kanadyjska opona</td><td></td><td>Do sond skonstruowanych laboratoryjnie / Dostępne w większości sklepów ze sprzętem</td></tr><tr><td>Super Glue Gel</td><td>Kanadyjska opona</td><td></td><td>do sond laboratoryjnych / Dostępne w większości sklepów ze sprzętem</td></tr><tr><td>Rurka termokurczliwa 0,063 "Średnica wewnętrzna Gardner Bender</td><td>Kanadyjska opona</td><td></td><td>do sond laboratoryjnych / Dostępne w większości sklepów z narzędziami</td></tr><tr><td>Koła do cięcia Dremel #409</td><td>Opona</td><td></td> <td>kanadyjskaDo sond laboratoryjnych / Dostępne w większości sklepów ze sprzętem</td></tr><tr><td>BD Needle 26 Gauge 0,5 cala PrecisionGlide Sterylne 305111</td><td>Fisher Scientifique</td><td>14-826-15</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Igła BD 21 Gauge 1,5 cala PrecisionGlide sterylna 305167</td><td>Fisher Scientifique</td><td>14-826-5B</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>26G Rurka ze stali nierdzewnej One Foot</td><td>HRS Scientific</td><td>SST-26/FT</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Rurki polietylenowe PE / 20 .024 "OD X .015" ID</td><td>HRS</td><td>Scientific C315CT</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Rurki polietylenowe PE / 10 .024 "OD X .011" ID</td><td>HRS Scientific</td><td>C314CT</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Rurka polietylenowa PE / 50 .038 "OD X .023" ID</td><td>HRS Scientific</td><td>C313CT</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>30S WIRE ST. ST 0,008X 1' Long</td><td>HRS Scientific</td><td>008BSH / 30S</td><td>do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Polymicro Technologies Elastyczne rurki kapilarne z topionej krzemionki Średnica wewnętrzna 50 i mikro; m, Średnica zewnętrzna 150&micro; m</td><td>Molex LLC Polymicro Technologies</td><td>106815-0015</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Spectra Por 132294 Membrany z mikrodializy z pustych włókien 13 kD MWCO</td><td>Spectrum Labs</td><td>FSSP9778671</td><td>Do sond laboratoryjnych</td></tr><tr><td>Kołnierz ze stali nierdzewnej</td><td>Sirnay In.c</td><td>304</td><td>Do sond laboratoryjnych / Custome made</td></tr><tr><td>Nazwa</td><td> Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Uwagi</strong</td></tr><tr><td>>Aparat wstrząsowy</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Brass Weight</td><td>Rapido M&eacute; tal Inc.</td><td></td><td>Przymocuj metalową pętlę do podstawy</td></tr><tr><td>Metal Loop</td><td>Rona Inc.</td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów z narzędziami</td></tr><tr><td>, rura prowadząca PVC</td><td>Rona Inc.</td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów z narzędziami</td></tr><tr><td>Folia aluminiowa</td><td>Alcan</td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów spożywczych</td></tr><tr><td>Taśma</td><td></td><td></td><td>Dostępna w handlu</td></tr><tr><td>GSC Żeliwny pierścień nośny Stojak</td><td>Fisher Scientifique</td><td>S13748</td><td></td></tr><tr><td>Rama z pleksiglasu w kształcie litery U</td><td>Pr&eacute; sentoirs PlexiPlus Inc.</td><td></td><td>Wykonana na zamówienie</td></tr><tr><td>piankowa poduszka piankowa</td><td>Mousse D& R Pianka Inc.</td><td></td><td>Żyletki wykonane na zamówienie</td></tr><tr><td></td><td>VWR International</td><td>55411-055</td><td></td></tr><tr><td>Super Strong Trilene XT 20 lb. Berkley</td><td>Canadian Tire</td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów z narzędziami</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Baxter</td><td>CA2L9100</td><td></td></tr><tr><td>Stop</td><td></td><td></td><td>Dostępne w większości sklepów z artykułami sportowymi</td></tr></tbody></table>

nowatorski i translacyjny szczurzy model wstrząsu mózgu łączący siłę i rotację z mikrodializą mózgową in vivo

A Novel and Translational Rat Model of Concussion Combining Force and Rotation with In Vivo Cerebral Microdialysis

Uporczywe objawy poznawcze i motoryczne są znanymi konsekwencjami wstrząsów mózgu/łagodnych urazowych uszkodzeń mózgu (mTBI), które mogą być częściowo przypisane zmienionej neurotransmisji. Rzeczywiście, badania mikrodializy mózgowej u gryzoni wykazały nadmierne zewnątrzkomórkowe uwalnianie glutaminianu w hipokampie w ciągu pierwszych 10 minut po urazie. Mikrodializa oferuje wyraźną zaletę ciągłego pobierania próbek neuroprzekaźników in vivo bez konieczności poświęcania zwierzęcia. Oprócz wyżej wymienionej techniki potrzebny jest zamknięty model urazu głowy, który wywiera gwałtowne przyspieszanie i zwalnianie głowy i tułowia, ponieważ taki czynnik nie jest dostępny w wielu innych modelach zwierzęcych. Model spadku masy ciała w stanie Wayne'a naśladuje ten istotny składnik ludzkiego urazu czaszkowo-mózgowego, umożliwiając wywołanie uderzenia w głowę nieskrępowanego gryzonia spadającym ciężarem. Nasz nowatorski i translacyjny model szczura łączy mikrodializę mózgową z modelem spadku masy ciała stanu Wayne'a, aby badać, u lekko znieczulonych i nieskrępowanych dorosłych szczurów, ostre zmiany poziomów neuroprzekaźników zewnątrzkomórkowych po wstrząśnieniu mózgu. W tym protokole sonda do mikrodializy została umieszczona w hipokampie jako obszar zainteresowania i pozostała włożona do mózgu w momencie uderzenia. W hipokampie występuje duże zagęszczenie końcówek i receptorów, co czyni go odpowiednim regionem do dokumentowania zmienionej transmisji nerwowej po wstrząśnieniu mózgu. Po zastosowaniu do dorosłych szczurów Sprague-Dawley, nasz połączony model wywołał wzrost stężenia glutaminianu zewnątrzkomórkowego w hipokampie w ciągu pierwszych 10 minut, zgodnie z wcześniej opisanymi objawami po wstrząsie mózgu. Ten połączony model spadku masy ciała stanowi wiarygodne narzędzie dla naukowców do badania wczesnych reakcji terapeutycznych na wstrząsy mózgu oprócz powtarzających się uszkodzeń mózgu, ponieważ protokół ten wywołuje łagodny uraz zamkniętej głowy.

Wykorzystując nasz model wstrząśnienia mózgu, który łączy siłę i rotację z mikrodializą mózgową in vivo, zbadano ostre zmiany poziomu glutaminianu i GABA w przestrzeni zewnątrzkomórkowej w czasie po wstrząśnieniu mózgu lub urazie pozorowanym u 21 dorosłych samców szczurów linii Sprague-Dawley, poprzez implantację kaniuli prowadzącej w obszarze CA1 hipokampa.
Weryfikacja histologiczna umiejscowienia sondy i urazu 
Po weryfikacji histologicznej uszkodzeń tkanki hipokampa na przekrojach barwionych fioletem krezylowym nie zgłoszono żadnych zmian morfologicznych, takich jak masywne krwotoki wewnątrzczaszkowe czy stłuczenia. Implantacja kaniuli prowadzącej i wprowadzenie sondy do mikrodializy wywołały niewielkie i podobne uszkodzenia w grupach z urazem oraz w grupie pozorowanej. Ponadto brak usunięcia sondy bezpośrednio przed indukcją urazu pozorowanego lub wstrząśnienia mózgu nie spowodował żadnych zauważalnych pod mikroskopem uszkodzeń tkanki hipokampa (Rysunek 2B,C, odpowiednio), a membrana sondy pozostała po tym zabiegu nienaruszona (Rysunek 2D,E). Mózgi w grupie wstrząśnienia oraz urazu pozorowanego, perfundowane paraformaldehydem (4%) miesiąc po procedurach mikrodializy, są nieodróżnialne podczas oceny wizualnej (Rysunek 2F,G).
Czas odzyskiwania odruchu prostowania 
Zwierzęta z grupy z urazem wykazały średnio znacznie dłuższy czas odzyskiwania odruchu prostowania w porównaniu z przypadkami pozornymi (test t Studenta, p = 0,042801) (Rysunek 4) i wydawały się oszołomione po odzyskaniu przytomności. Spośród 10 przypadków z grupy z wstrząśeniem mózgu, tylko jedno zwierzę wykazało niewielkie oznaki krwawienia pod miejscem uderzenia po upadku ciężarka. Nie zaobserwowano innych oznak złamania czaszki ani krwawienia wewnątrzczaszkowego.
Mikrodializa mózgu in vivo 
Aby uzyskać reprezentatywne wyniki naszej metody, z hipokampa pobrano in vivo piętnaście próbek dialyzatu o objętości 10 μL w odstępach 10 min przy szybkości przepływu 1 μL/min. Poziomy pozakomórkowe glutaminianu i GABA mierzono w 6 próbkach podczas stanu podstawowego (60 min) oraz w 9 próbkach po wywołaniu pozorowanego urazu lub wstrząśnienia mózgu (90 min).
Zewnątrzkomórkowe stężenia glutaminianu 
W regionie CA1 hipokampa zaobserwowano istotne wzrosty zewnątrzkomórkowych stężeń glutaminianu w ciągu pierwszych 10 min po indukcji urazu w porównaniu z grupą kontrolną (test U Manna-Whitneya, p = 0,009175) (Rycina 5). W żadnym innym punkcie czasowym nie odnotowano innych różnic w stężeniach glutaminianu pomiędzy grupami.
Zewnątrzkomórkowe stężenia GABA 
W obszarze CA1 hipokampa nie zaobserwowano istotnych zmian w stężeniach GABA w ciągu pierwszych 10 min po indukcji urazu w porównaniu z grupą kontrolną (sham injury) (test U Manna-Whitneya, p = 0.943861) (Rysunek 6). W żadnym innym punkcie czasowym nie stwierdzono istotnych różnic w stężeniach GABA pomiędzy przypadkami wstrząśnienia mózgu a grupą kontrolną.

<img alt="Harmonogram badania zwierząt: procedury chirurgiczne, rekonwalescencja, indukcja mTBI, pobieranie próbek, uśmiercenie zwierząt." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59585/59585fig1.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Schematyczny zarys protokołu badawczego. Rysunek został zmodyfikowany na podstawie IO Masse 2018. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59585/59585fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Schemat badania neurobiologicznego przedstawiający przekroje mózgu oraz próbki tkanek przed i po mTBI." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59585/59585fig2.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2: Weryfikacja histologiczna umiejscowienia sondy i urazu. (A) Widok czołowy miejsca wprowadzenia sondy do mikrodializy i kaniuli prowadzącej w hipokampie, z wykorzystaniem atlasu stereotaktycznego Paxinosa i Watsona. (B) Reprezentatywna mikrofotografia uszkodzenia tkanki hipokampa (fiolet krezylowy) spowodowanego przez sondę do mikrodializy i kaniulę prowadzącą w przypadku urazu pozorowanego (sham). (C) Reprezentatywna mikrofotografia uszkodzenia tkanki hipokampa (fiolet krezylowy) spowodowanego przez sondę do mikrodializy i kaniulę prowadzącą w przypadku wstrząśnienia mózgu. (D) Reprezentatywna mikrofotografia sondy do mikrodializy przed wywołaniem wstrząśnienia mózgu. (E) Reprezentatywna mikrofotografia sondy do mikrodializy po wywołaniu wstrząśnienia mózgu. Membrana pozostaje nienaruszona. (F-G) Reprezentatywna mikrofotografia mózgu po urazie pozorowanym (F) oraz po wstrząśnieniu mózgu (G) po perfuzji 4% paraformaldehydem 1 miesiąc po zabiegu pozorowanym lub wstrząśnieniu. Podczas kontroli wizualnej oba mózgi są nieodróżnialne. Rycina została zmodyfikowana na podstawie IO Masse 2018. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59585/59585fig2large.jpg" target="_blank">Aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny, kliknij tutaj.</a>
<img alt="Ustawienie równowagi statycznej dla unieruchomienia gryzonia; schemat konstrukcji ramy z pleksiglasu; eksperyment neurologiczny." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59585/59585fig3.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 3: Przedstawienie kluczowych komponentów aparatury do wstrząśnienia mózgu oraz instrumentów do mikrodializy. (A) Zdjęcie całego zestawu składającego się z pionowej rury prowadzącej z polichlorku winylu (PVC) dla spadającego ciężarka umieszczonej nad platformą dla szczura, ramy z pleksiglasu, poduszki z pianki, pompy mikroinfuzyjnej sterowanej komputerowo, szczelnych strzykawek, obrotowych złączy cieczowych oraz równoległych linii wlotowych i wylotowych z topowego krzemionki. (B) Schematyczne przedstawienie ramy z pleksiglasu i poduszki z pianki ze wszystkimi istotnymi wymiarami. (C) Zdjęcie naciętego kawałka folii aluminiowej, który służy jako platforma dla szczura nad poduszką z pianki. (D) Zdjęcie pokazujące ułożenie szczura na platformie bezpośrednio przed uderzeniem spadającego ciężarka w głowę. (E) Zdjęcie szczura po uderzeniu w głowę, ilustrujące 180° poziomą rotację ciała szczura po uderzeniu w głowę oraz następującym przyspieszeniu i obrocie. Rysunek zmodyfikowano na podstawie IO Masse 2018. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59585/59585fig3large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Wykres rozrzutu porównujący czas powrotu do pozycji wyprostowanej w sekundach dla grup mTBI i Sham; grupa mTBI wykazuje dłuższy czas." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59585/59585fig4.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 4"> 
Rysunek 4: Czas powrotu do pozycji wyprostowanej. Przedstawienia histogramowe czasu potrzebnego szczurom na wybudzenie z narkozy i przejście z pozycji na plecach do pozycji brzusznej lub rozpoczęcie chodzenia po wstrząśnieniu mózgu (czerwone romby, n = 10) lub po operacji pozornej (niebieskie kwadraty, n = 11). Szczury z grupy po wstrząśnieniu mózgu potrzebowały znacznie więcej czasu na powrót do pozycji wyprostowanej w porównaniu z grupą po operacji pozornej. Wartości średnie są przedstawione jako pozioma linia na każdym wykresie. * p &lt; 0.05, ** p &lt; 0.01, *** p &lt; 0.001. Rysunek został zmodyfikowany na podstawie IO Masse 2018. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59585/59585fig4large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Wykres porównania poziomu glutaminianu, grupy mTBI i Sham, serie czasowe, słupki błędów, szczyt w 10 min." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59585/59585fig5.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 5"> 
Rysunek 5: Pozakomórkowe stężenia glutaminianu. Średnie pozakomórkowe stężenia glutaminianu (μg/mL) mierzone za pomocą mikrodializy w hipokampie podczas stanu podstawowego (60 min) oraz po wstrząśnieniu mózgu (czerwone romby, n = 10) lub w warunkach grupy kontrolnej sham (niebieskie kwadraty, n = 11) (90 min). Słupki błędów reprezentują błąd standardowy średniej. * P &lt; 0.05, ** P &lt; 0.01, *** P &lt; 0.001. Rysunek został zmodyfikowany na podstawie IO Masse 2018. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59585/59585fig5large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Stężenie GABA w czasie w grupie mTBI vs Sham; wykres liniowy z słupkami błędów; analiza neurochemiczna." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59585/59585fig6.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rycina 6"> 
Rycina 6: Zewnątrzkomórkowe stężenia GABA. Średnie zewnątrzkomórkowe stężenia GABA (μg/mL) mierzone metodą mikrodializy w hipokampie podczas stanu bazowego (60 min) oraz po wstrząśnieniu mózgu (czerwone romby, n = 10) lub w warunkach pozorowanych (niebieskie kwadraty, n = 11) (90 min). Słupki błędów reprezentują błąd standardowy średniej. * P &lt; 0.05, ** P &lt; 0.01, *** P &lt; 0.001. Rycina została zmodyfikowana na podstawie IO Masse 2018. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59585/59585fig6large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>

Zmiana neuroprzekaźnika to mechanizm dysfunkcji neuronalnej, który występuje po wstrząśnieniu mózgu i przyczynia się do czasami katastrofalnych długoterminowych konsekwencji. Ten model szczurzy łączy w sobie mikrodializę, umożliwiającą kwantyfikację neuroprzekaźników in vivo, z techniką spadku masy ciała, wywierającą gwałtowne przyspieszanie i zwalnianie głowy i tułowia, co jest ważnym czynnikiem urazów czaszkowo-mózgowych u ludzi.

Nowatorski i translacyjny szczurzy model wstrząsu mózgu łączący siłę i rotację z mikrodializą mózgową in vivo

Persistent cognitive and motor symptoms are known consequences of concussions/mild traumatic brain injury (mTBIs) that can be partly attributable to ...

Metoda ta tworzy paradygmat dla przyszłych badań, zapewniając naukowcom wiarygodny i translacyjny model wstrząsu mózgu, który umożliwia podłużną charakterystykę molekularnych skutków wstrząsu mózgu. Ten model szczurzy łączy w sobie mikrodializę umożliwiającą ciągłą kwantyfikację analitu z techniką owijania klinowego, wywierającą gwałtowne przyspieszanie i zwalnianie głowy i tułowia, która naśladuje istotną cechę ludzkiego urazu czaszkowo-mózgowego. Implikacje tej techniki rozciągają się na badania terapeutyczne wstrząsu mózgu, ponieważ oferuje cenną okazję do zbadania mechanizmu i skuteczności środków farmakologicznych in vivo i nieprzerwanie.Zdecydowanie zaleca się pracę w dwuosobowych zespołach podczas etapów wstrząsu mózgu i pozorowanej indukcji tej metody, aby ograniczyć błędy manipulacji i zmaksymalizować wydajność podczas eksperymentu. Procedurę zademonstruje Chloe Provost, technik z naszego laboratorium. Aby rozpocząć procedurę, ogol głowę zwierzęcia za pomocą elektrycznej maszynki do strzyżenia.Oczyść ogolony obszar roztworem 2% alkoholu izopropylowego i 2% glukonianu chlorheksydyny trzy razy. Następnie nałóż smarującą maść do oczu, aby zapobiec wysuszeniu podczas znieczulenia. Następnie umieść szczura w aparacie stereotaktycznym.Bardzo ostrożnie włóż paski douszne do kanałów słuchowych i dokręć zacisk nosowy. Następnie przymocuj kaniulę prowadzącą ze stali nierdzewnej o rozmiarze 26 do ramienia uchwytu w aparacie stereotaktycznym. Wykonaj trzycentymetrowe nacięcie w linii środkowej na skórze głowy.Pozostaw czaszkę czystą, instalując cztery zaciski wokół nacięcia. Mocno zeskrob okostną z czaszki ostrzem chirurgicznym, aż widoczne będą szwy bregma i lambda. Jeśli wystąpi krwawienie, utrzymuj silny nacisk na czaszkę za pomocą gazika lub aplikatora z bawełnianą końcówką.Potwierdź, czy czaszka jest prawidłowo ustawiona na aparacie stereotaktycznym, porównując współrzędne grzbietowo-brzuszne szwów bregma i lambda. Zidentyfikuj współrzędne przednio-tylne, przyśrodkowo-boczne i grzbietowo-brzuszne szwu bregma jako punkty odniesienia dla współrzędnych kaniuli prowadzącej. Następnie, biorąc współrzędne szwu bregma jako odniesienia, oblicz współrzędne miejsca implantacji kaniuli prowadzącej w hipokampie.Zaznacz dokładne miejsce implantacji za pomocą markera. Następnie wywierć otwór o średnicy 0,5 milimetra przez czaszkę w miejscu docelowym kaniuli prowadzącej. Wywierć trzy inne otwory około pięciu milimetrów wokół tego punktu, aby wkręcić w czaszkę trzy kotwiące, które zestalą kaniulę po nałożeniu akrylowego cementu dentystycznego.Następnie włóż kaniulę do hipokampa i przymocuj ją cementem dentystycznym. Uważaj, aby nie rozlać nadmiaru cementu dentystycznego wokół miejsca, w którym zostanie upuszczony ciężar. Pozostaw cement do wyschnięcia na dwie minuty, a następnie wyjmij ramię uchwytu z kaniuli.Włóż zdejmowany zasłon ze stali nierdzewnej do kaniuli, aby uniknąć przesiąkania płynu mózgowo-rdzeniowego i ryzyka infekcji. Następnie zdejmij cztery zaciski, odciągnij cofniętą skórę i zszyj ją chirurgiczną nicią do szwów. Następnie należy wyjąć szczura z aparatu i wstrzyknąć podskórnie buprenorfinę w celu leczenia bólu.Umieść gryzonia z powrotem w klatce z poduszką grzewczą pod spodem, aż odzyska przytomność. Następnie zwróć go do placówki opieki nad zwierzętami na okres rekonwalescencji wynoszący siedem dni pod ścisłym nadzorem. W tej procedurze należy wyjąć zasłonę z kaniuli i powoli włożyć sondę do mikrodializy.Następnie przymocuj zespół sondy do sprężyny ze stali nierdzewnej przymocowanej do ramienia dźwigni obrotowej i przeciwwagi z płynnym stojakiem pierścieniowym i zaciskami, aby zwierzę mogło swobodnie poruszać się w klatce. Szczury na uwięzi mają dostęp ad libitum do pożywienia i wody podczas całej procedury mikrodializy. Za pomocą pompy do mikroinfuzji dostarczyć perfuzat do sondy i pobrać dialilat z przewodu wylotowego stopionej krzemionki.Co najmniej godzinę i 30 minut przed rozpoczęciem zabiegu należy zwiększyć ciśnienie sondy do roboczego natężenia przepływu na poziomie jednego mikrolitra na minutę. Sprawdź, czy natężenie przepływu sondy jest stałe, mierząc objętość w czasie za pomocą pipety. Następnie zbierz każdą próbkę dializatu do fiolki z frakcją wstępnie załadowaną jednym mikrolitrem 0,25 mola na litr kwasu nadchlorowego, aby zapobiec degradacji analitu.Przechowywać próbkę w temperaturze czterech stopni Celsjusza do późniejszej analizy. Po pobraniu ostatniej próbki wyjmij sondę do mikrodializy z kaniuli i ponownie włóż zasłonę przed powrotem szczura do placówki opieki nad zwierzętami. Aby zainstalować aparat wstrząsowy, przyklej mocno blachę aluminiową do ramy z pleksiglasu w kształcie litery U, która zawiera piankową poduszkę.Użyj ostrej żyletki, aby zrobić nacięcia w blasze aluminiowej. Przyklej taśmą szczelinową blachę aluminiową. Następnie umieść ramkę z pleksi pod rurką prowadzącą z PVC.Przytrzymaj rurkę prowadzącą z PVC na miejscu za pomocą clamp stojak na 3-1/2 centymetra nad szczelinowym aluminium. Przymocuj nylonową żyłkę muchową przez metalową pętlę tak, aby spód ciężarka znajdował się na wysokości 2-1/2 centymetra nad szczelinowym aluminium, aby zapobiec wielokrotnym uderzeniom, gdy szczur upada na piankową poduszkę po uderzeniu. Następnie przymocuj nylonową żyłkę muchową do stojaka zaciskowego.Przeciągnij ciężar przez rurkę PVC za pomocą nylonowej żyłki muchowej. Przytrzymaj go na miejscu, wkładając klucz imbusowy przez wstępnie wywiercone otwory na wysokości jednego metra nad szczelinową folią aluminiową. Aby wywołać wstrząs mózgu, połóż zwierzę na klatce piersiowej na szczelinowej blasze aluminiowej tak, aby jego głowa znajdowała się bezpośrednio na ścieżce mosiężnego ciężarka.Zdejmij stożek nosowy i pociągnij klucz imbusowy. Ciężar spadnie pionowo przez rurkę PVC i uderzy w głowę szczura. W rezultacie szczur przejdzie szybki obrót o 180 stopni i wyląduje na plecach.Wyjmij szczura z piankowej poduszki i połóż go na plecach w klatce. Użyj zegara cyfrowego, aby zmierzyć czas odruchu prostującego jako znak powrotu do zdrowia i ciężkości urazu. Czas odruchu prostowania to całkowity czas od uderzenia do momentu, gdy szczur się obudzi i spontanicznie wróci do pozycji leżącej lub zacznie chodzić.Zwróć uwagę na wszelkie oznaki śmierci, złamania lub krwawienia. W celu pozorowanej indukcji umieść zwierzę na klatce piersiowej na szczelinowej blasze aluminiowej tak, aby jego głowa leżała bezpośrednio na ścieżce mosiężnego ciężarka. Usuń stożek nosowy, a następnie usuń zwierzę z blachy aluminiowej bez ciągnięcia klucza imbusowego.Następnie połóż szczura na plecach w klatce. Użyj cyfrowego timera, aby zmierzyć czas prawowania jako wskaźnik odbudowy neurologicznej. Zwierzęta z grupy rannej miały znacznie wydłużony czas prostowania średnio w porównaniu z przypadkami pozorowanymi i wydawały się oszołomione po odzyskaniu przytomności.Spośród 10 przypadków z grupy wstrząśnienia mózgu tylko jedno zwierzę wykazywało niewielkie oznaki krwawienia pod miejscem uderzenia po spadku masy ciała. Znaczny wzrost stężenia glutaminianu zewnątrzkomórkowego zaobserwowano w regionie CA1 hipokampa w ciągu pierwszych 10 minut po indukcji urazu w porównaniu z urazem pozorowanym. Należy pamiętać, że podczas indukcji wstrząsu mózgu należy unikać uderzania ciężarkiem w kaniulę, ponieważ spowodowałoby to obrażenia rdzenia szczura, które są znacznie poważniejsze niż wstrząśnienie mózgu.Metodę tę można zastosować do badania powtarzających się wstrząśnień mózgu, ponieważ procedura jest bliskim urazem głowy, który można powtórzyć u tych samych zwierząt w różnych punktach czasowych.

a-novel-translational-rat-model-concussion-combining-force-rotation

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Zmodyfikowana technika obniżania wagi jest łatwą, opłacalną procedurą stosowaną do indukcji łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu u młodych szczurów. Ta nowatorska technika daje klinicznie istotne symptomy, które posuną naprzód badania nad łagodnym urazowym uszkodzeniem mózgu (mTBI) i wstrząśnieniem mózgu.

Nowy model łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu u młodych szczurów

Wstrząśnienie mózgu jest najczęstszym rodzajem urazowego uszkodzenia mózgu. W związku z tym powtarzalny model zwierzęcy wstrząsu mózgu, który odtwarza ważne cechy urazu u pacjentów, może zapewnić środki do badania wstrząsu mózgu w rygorystyczny, kontrolowany i skuteczny sposób.

Model powtarzającego się wstrząsu głowy u myszy

Tutaj opisujemy nowe podejście do zadawania urazów mózgu u Drosophila melanogaster. Nasza metoda ma tę zaletę, że bezpośrednio dostarcza powtarzalne uderzenia z regulowaną siłą do samej głowy. Dalsze badania układu bezkręgowców pomogą rzucić światło na patogenezę przewlekłej encefalopatii pourazowej.

Nowa metoda modelowania przewlekłej encefalopatii pourazowej u Drosophila

Sportowcy każdego roku doświadczają kilkuset łagodnych urazowych urazów mózgu (mTBI)/wstrząśnień mózgu; jednak ich konsekwencje dla mózgu są słabo poznane. W związku z tym zwierzęcy model pojedynczego i powtarzalnego mTBI, który konsekwentnie replikuje klinicznie istotne objawy, zapewnia środki do postępu w badaniach nad mTBI i wstrząsem mózgu.

Mysi model pojedynczego i powtarzalnego łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu

Ten protokół potwierdza niezawodny, łatwy do wykonania i powtarzalny model rozlanego uszkodzenia aksonalnego mózgu (DAI) u gryzoni, który wywołuje rozległe uszkodzenia istoty białej bez złamań czaszki czy stłuczeń.

Indukcja rozlanego aksonalnego uszkodzenia mózgu u szczurów na podstawie przyspieszenia obrotowego

Tutaj pokazano, jak model urazu głowy w stanie czuwania może być wykorzystany do zbadania wpływu powtarzających się łagodnych urazów mózgu (r-mTBI) na plastyczność synaptyczną w hipokampie. Model replikuje ważne cechy r-mTBI u pacjentów i jest stosowany w połączeniu z elektrofizjologią in vitro.

Ocena zmian plastyczności synaptycznej przy użyciu modelu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu w stanie czuwania

Tutaj prezentujemy model szczura z zamkniętą głową z łagodnym urazowym uszkodzeniem mózgu (mTBI) i jego walidację, wykazując niezwykłe podobieństwo do ludzkiego mTBI pod względem objawów behawioralnych podczas ostrych i podostrych etapów.

Szczurzy model łagodnego urazu urazowego z zamkniętą głową i jego walidacja

Ten protokół przedstawia zmodyfikowany mysi model powtarzalnego łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu (rmTBI) wywołanego metodą zamkniętego urazu głowy (CHI). Podejście to obejmuje cieńsze okienko czaszki i płynną stymulację w celu zmniejszenia stanu zapalnego często spowodowanego ekspozycją opon mózgowych, a także lepszą odtwarzalność i dokładność w modelowaniu rmTBI u gryzoni.

Zmodyfikowany mysi model powtarzającego się łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z przerzedzonym okienkiem czaszki i płynną stymulacją

W tym miejscu przedstawiamy protokół mający na celu ustanowienie modelu zwierzęcego z zamkniętym urazem głowy, replikującego wynik neuroobrazu niepowikłanego, łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z zachowaną strukturą mózgu w ostrej fazie i długotrwałym zanikiem mózgu. Podłużne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego jest podstawową metodą stosowaną do celów dowodowych.

Opracowanie nieskomplikowanego modelu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu zmodyfikowanego metodą Weight-Drop i potwierdzonego rezonansem magnetycznym

Wstrząsy mózgu u dzieci mogą powodować długotrwałe następstwa z fizjologicznymi i psychologicznymi zaburzeniami. Ten pediatryczny model myszy ze wstrząsem mózgu powoduje długotrwałe zapalenie nerwów, zmiany istoty białej i modyfikacje neuronów z dysfunkcją behawioralną. Model można dostosować do różnych miejsc uderzeń lub powtarzających się wstrząsów mózgu w celu oceny zmian w całym okresie użytkowania.

Model wstrząsu mózgu u dzieci: zamknięty uraz głowy z długotrwałymi zaburzeniami (CHILD)

Poznaj model wstrząsu mózgu u szczura z mikrodializą in vivo do analizy neuroprzekaźników. Ta metoda łączy technikę upadku ciężaru z ciągłym monitorowaniem molekularnym, umożliwiając badania długoterminowe i ocenę skuteczności leków.

Nowatorski i translacyjny szczurzy model wstrząsu mózgu łączący siłę i rotację z mikrodializą mózgową in vivo

Przeglądaj więcej filmów