Name: Szczurzy model łagodnego urazu urazowego z zamkniętą głową i jego walidacja (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-09-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 7 s
Description: Poznaj walidowany model zamkniętego urazu głowy u szczurów dla badań nad łagodnym urazem mózgu. Metoda umożliwia szybką ocenę zachowań i uszkodzeń równowagi w ostrej i podostrej fazie.

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

Chcemy podziękować wszystkim pracownikom Wydziału Zwierząt Laboratoryjnych Uniwersytetu Central South. Badanie to było wspierane przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 81971791); Szanghajskie Kluczowe Laboratorium Medycyny Sądowej, Kluczowe Laboratorium Nauk Sądowych, Ministerstwo Sprawiedliwości, Chiny (Akademia Nauk Sądowych) (No. KF202104).

Eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Centralnego Południa. Wszystkie badania zostały przeprowadzone zgodnie z zasadami dobrostanu i etyki zwierząt laboratoryjnych.
1. Karmienie zwierząt i procedura znieczulenia
<ol>
	<li>W grupie trzyma się 280-320 g samców szczurów Sprague-Dawley i utrzymuje je w cyklu 12 godzin/12 godzin światła/ciemności z dostępem do pożywienia i wody ad libitum. Wykonaj badanie po aklimatyzacji szczurów przez 6 dni.</li>
	<li>Znieczulij szczura 3% izofluranem przy przepływie powietrza 0,6 l/min w pudełku indukcyjnym, aż przestanie reagować na szczypanie łapy lub ogona. Utrzymuj natężenie przepływu przez 30 s. 
	UWAGA: Nie stosowano leków przeciwbólowych, ponieważ zakłócałyby one reakcję szczura w ocenach neurobehawioralnych.</li>
</ol>
2. Przygotowanie przedoperacyjne
<ol>
	<li>Gąbkę o twardości 35D (waga 35 kg/m3 gąbki), o identycznej długości i szerokości, ale grubości 12 cm, należy umieścić w akrylowym pudełku (15 cm x 22 cm x 43 cm) bez górnej pokrywy.</li>
	<li>Przyciąć folię aluminiową (o grubości 20 μm) i przymocować ją do akrylowego pudełka za pomocą taśmy klejącej, aby utworzyć zniszczalną powierzchnię zdolną do utrzymania ciężaru szczura. Dodatkowo zaznacz linię cięcia o długości około 10 cm, która ma być wyznaczonym miejscem do ułożenia głowy szczura.</li>
	<li>Za pomocą żelaznego stojaka mocno przymocuj rurkę PVC na miejscu. Przygotuj perforowany obciążnik o wadze 550 gramów i średnicy 18 milimetrów. Przymocuj ciężarek do żyłki wędkarskiej na wysokości 1 metra wewnątrz rurki z polichlorku winylu lub PVC. i wyreguluj położenie rurki prowadzącej 3 centymetry nad folią aluminiową.</li>
	<li>Przygotuj kask i poduszkę. Zrób kask za pomocą dysku ze stali nierdzewnej o średnicy 10 mm i grubości 3 mm. Przygotuj poduszkę z gąbki w kształcie klina, którą umieścisz pod głową szczura, upewniając się, że jest prostopadła do kierunku grawitacji. 
	UWAGA: Schemat ideowy aparatu udarowego jest przedstawiony na rysunku Rysunek 1. Kask służy do identyfikacji miejsca uderzenia i poprawy rozkładu siły zewnętrznej. Poduszka służy do gwarantowania równomiernych i stabilnych uszkodzeń.</li>
</ol>
3. indukcja mTBI
<ol>
	<li>Szybko połóż znieczulonego szczura na klatce piersiowej na folii aluminiowej. 
	UWAGA: Do indukcji mTBI wymagane są dwa operatory - jeden do przygotowania, a drugi do weryfikacji.</li>
	<li>Przygotowanie: Umieść poduszkę pod szczurem, upewniając się, że jego głowa jest równoległa do papieru foliowego. Dopasuj kask do uszu szczura i zabezpiecz go na miejscu.</li>
	<li>Weryfikacja: Sprawdź, czy rura PVC jest umieszczona bezpośrednio nad kaskiem. Gdy obaj operatorzy potwierdzą poprawną konfigurację, przejdź do następnego kroku.</li>
	<li>Indukcja obrotu głowy: Zwolnij ciężar, pozwalając mu opaść i uderz w głowę szczura, wywołując upadek na gąbkę i obrót o 180°.</li>
	<li>Umieść szczura na plecach w czystej klatce.</li>
</ol>
4. Indukcja pozorna
<ol>
	<li>Traktuj szczura w taki sam sposób, jak w poprzednim opisie indukcji mTBI, ale nie narażaj go na uderzenie głową.</li>
</ol>
5. Procedura walidacji: Ostre oceny neurobehawioralne
UWAGA: Poniższe oceny zostały zmodyfikowane na podstawie Neurological Severity Scores9 oraz protokołu Flierl et al.10. Wszystkie te oceny przeprowadzono 10 minut po tym, jak szczur odzyskał odruch prostowania.
<ol>
	<li>Czas utraty przytomności: Zapisz czas od momentu znieczulenia szczura do momentu odzyskania odruchu prostego. 
	UWAGA: Odruch prostowania to proces, w którym szczur przewraca się po umieszczeniu na plecach. Utrata odruchu prostowania ma być uważana za humanitarny punkt końcowy, a zwierzę musi zostać poddane eutanazji zgodnie z wytycznymi instytucjonalnymi.</li>
	<li>Czas pierwszego zachowania poszukiwawczego: Zapisz czas od momentu, gdy szczur jest znieczulony, do momentu, gdy po raz pierwszy wykazuje zachowanie poszukiwawcze. 
	UWAGA: Poszukiwanie zachowań jest oznaką zainteresowania otoczeniem, reakcją fizjologiczną.</li>
	<li>Możliwość ucieczki
	<ol>
		<li>Umieść szczura w środku okrągłego aparatu (0,5 m średnicy i 0,3 m wysokości) z wyjściem (12,5 cm długości i 9 cm szerokości).</li>
		<li>Zapisz czas potrzebny szczurowi na opuszczenie kręgu. 
		UWAGA: Jeśli szczur nie opuści kręgu w ciągu 180 s, zapisz czas jako 180 s.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Test zdolności wyważenia wiązki
	<ol>
		<li>Umieść szczura na belce o szerokości 3 cm, 2 cm i 1.5 cm na 1 minutę.</li>
		<li>Jeśli szczur utrzymuje równowagę przy stabilnej postawie na belce, oceń go na 0.</li>
		<li>Jeśli szczur chwyci bok belki, daj wynik 1. Jeśli szczur przytuli się do belki, a jedna kończyna z niej spadnie, oceń ją jako 2.</li>
		<li>Jeśli szczur przytuli się do belki, a dwie kończyny spadną z niej lub obrócą się na niej (>60 s), oceń ją jako 3.</li>
		<li>Jeśli szczur próbuje utrzymać równowagę na belce, ale spada (> 40 s), oceń go jako 4.</li>
		<li>Jeśli szczur próbuje utrzymać równowagę na belce, ale spadnie (>20 s), oceń go na 5.</li>
		<li>Jeśli szczur nie spróbuje utrzymać równowagi lub zawiesić się na belce i spadnie w ciągu 20 s, oceń go jako 6, 
		UWAGA: Test wyważenia belki nie wymaga próby wstępnej.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Procedura walidacji: Ocena neurobehawioralna
UWAGA: Przed eksperymentami behawioralnymi, szczury były traktowane przez 2 minuty dziennie przez 3 kolejne dni, aby zminimalizować stres i zakłócenia nowości. Wszystkie eksperymenty behawioralne przeprowadzono poprzez umieszczenie zwierząt w środowisku testowym na 60 minut przed rozpoczęciem eksperymentu.
<ol>
	<li>Zdolność koordynacji ruchowej (zadanie wiązki)
	<ol>
		<li>Konfiguracja eksperymentalna
		<ol>
			<li>Umieść szczury na jednym końcu równoważni (1,5 m długości i 75 cm nad podłogą). Umieść skrzynkę ewakuacyjną (pochyłą klatkę domową z pościelą) na drugim końcu.</li>
			<li>Umieść piankową wyściółkę poniżej belki, aby zmniejszyć potencjalne ryzyko obrażeń szczurów w przypadku upadków podczas badania.</li>
			<li>Włącz kamerę wideo.</li>
			<li>Zaplanuj dni testów w określonych punktach czasowych po urazie lub po leczeniu pozorowanym (np. dzień 1, dzień 3 i dzień 7).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Faza szkoleniowa (2 dni)
		<ol>
			<li>Naucz szczury, aby przekroczyły belkę o szerokości 4 cm 3 razy z rzędu, a następnie wykonaj dwie próby na belce o szerokości 2 cm.</li>
			<li>Podczas treningu delikatnie prowadź szczury po belce, aż będą mogły je łatwo przekroczyć bez przeszkód.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Eksperyment z równoważnią
		<ol>
			<li>Umieść szczury na belce o szerokości 2 cm na 5 kolejnych prób.</li>
			<li>Zapisuj początek i koniec każdej próby, gdy nos szczura przecina odpowiednio linię startu i mety.</li>
			<li>Po zakończeniu eksperymentu szczury należy umieścić w ich klatkach.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Badanie podstawowe
		<ol>
			<li>Przeprowadź eksperyment z równoważnią przed urazem lub leczeniem.</li>
			<li>Oblicz średnie wartości z tych 5 kolejnych prób, aby ustalić punkt odniesienia dla każdego szczura.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>analiza danych
		<ol>
			<li>Przeanalizuj czas do przejścia przez belkę i całkowitą liczbę poślizgnięć tylnej części stopy za pomocą analizy wideo przeprowadzonej przez badaczy ślepych na warunki eksperymentalne.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Lęk (test w otwartym polu)
	<ol>
		<li>Konfiguracja eksperymentalna
		<ol>
			<li>Przygotuj arenę na otwartym polu, upewniając się, że jest czysta i wolna od wszelkich wcześniejszych sygnałów zapachowych. Podziel arenę na trzy strefy: centralną strefę wewnętrzną (33 cm x 33 cm), strefę środkową (66 cm x 66 cm) i strefę zewnętrzną.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Faza testowania
		<ol>
			<li>Umieść szczura na środku areny na otwartym polu i uruchom stoper. Pozwól szczurowi swobodnie eksplorować arenę przez 5 minut. Po 5 minutach ostrożnie i delikatnie wróć do domowej klatki.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Gromadzenie danych
		<ol>
			<li>Zmierz całkowitą odległość przebytą przez szczura podczas 5-minutowego okresu eksploracji. Określ czas, jaki szczur spędza w centralnej, wewnętrznej, środkowej i zewnętrznej strefie.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>analiza danych
		<ol>
			<li>Użyj całkowitego przebytego dystansu jako miary ogólnego zachowania eksploracyjnego i zdolności lokomotorycznych. Oblicz czas spędzony w centralnej strefie wewnętrznej jako wskaźnik reakcji podobnych do lęku.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zdolności uczenia się i zapamiętywania (test labiryntu wodnego Morrisa)
	<ol>
		<li>Upewnij się, że urządzenie do labiryntu wodnego jest w odpowiednim stanie. Farbuj wodę na czarno i umieść wskazówki w czterech głównych kierunkach. Ustaw platformę 2.5 cm poniżej powierzchni wody.</li>
		<li>Skonfiguruj system monitorowania, aby rejestrować i obserwować zachowanie szczurów.</li>
		<li>Dzień na szlaku
		<ol>
			<li>Szybko umieść szczura w wodnym labiryncie. Jeśli szczur nie dotrze do platformy w ciągu 2 minut, delikatnie poprowadź go za pomocą drewnianego patyczka.</li>
			<li>Pozwól szczurowi zapoznać się z otoczeniem labiryntu, stojąc na platformie przez 20 sekund, a następnie usuń go. Gdy szczur znajdzie się na platformie, pozwól mu pozostać przez 20 sekund, a następnie usuń go.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Codzienne powtarzanie
		<ol>
			<li>Powtórz procedurę dnia treningowego, umieszczając szczura w wodzie z różnych kwadrantów. Powtórz krok 6.3.3. Kontynuuj trening przez 5 kolejnych dni.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Dzień testu sondy: 6 dnia zdejmij platformę i umieść szczura w tej samej ćwiartce na 2 minuty.</li>
		<li>Obserwacja i rejestracja: Wykorzystaj system monitorowania do monitorowania zachowania szczura w dniach prób i testów sondy.</li>
		<li>Czyszczenie: Po wyjęciu szczura z wodnego labiryntu należy go dokładnie wysuszyć ręcznikiem.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

Validating Injury Response and Behavioral Assessments in an mTBI Rat Model

<ol><li>Silverberg, N. D., Duhaime, A. C., Iaccarino, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mild+traumatic+brain+injury+in+2019-2020%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Mild traumatic brain injury in 2019-2020.</a> JAMA. 323 (2), 177-178 (2020).</li>
<li>Kim, K., Priefer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+current+post-concussion+protocols%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicine+%26+Pharmacotherapy%22%5BJournal%5D)">Evaluation of current post-concussion protocols.</a> Biomedicine & Pharmacotherapy. 129, 110406(2020).</li>
<li>Peeters, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+traumatic+brain+injury+in+Europe%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neurochirurgica+%28Wien%29%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of traumatic brain injury in Europe.</a> Acta Neurochirurgica (Wien). 157 (10), 1683-1696 (2015).</li>
<li>Kabadi, S. V., Hilton, G. D., Stoica, B. A., Zapple, D. N., Faden, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluid-percussion-induced+traumatic+brain+injury+model+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Fluid-percussion-induced traumatic brain injury model in rats.</a> Nature Protocols. 5 (9), 1552-1563 (2010).</li>
<li>Smith, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+of+parasagittal+controlled+cortical+impact+in+the+mouse%3A+cognitive+and+histopathologic+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">A model of parasagittal controlled cortical impact in the mouse: cognitive and histopathologic effects.</a> Journal of Neurotrauma. 12 (2), 169-178 (1995).</li>
<li>Feeney, D. M., Boyeson, M. G., Linn, R. T., Murray, H. M., Dail, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+to+cortical+injury%3A+I.+Methodology+and+local+effects+of+contusions+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Responses to cortical injury: I. Methodology and local effects of contusions in the rat.</a> Brain Research. 211 (1), 67-77 (1981).</li>
<li>Cernak, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pathobiology+of+blast+injuries+and+blast-induced+neurotrauma+as+identified+using+a+new+experimental+model+of+injury+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Disease%22%5BJournal%5D)">The pathobiology of blast injuries and blast-induced neurotrauma as identified using a new experimental model of injury in mice.</a> Neurobiology of Disease. 41 (2), 538-551 (2011).</li>
<li>Shultz, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+potential+for+animal+models+to+provide+insight+into+mild+traumatic+brain+injury%3A+Translational+challenges+and+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+and+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">The potential for animal models to provide insight into mild traumatic brain injury: Translational challenges and strategies.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 76 (Pt B), 396-414 (2017).</li>
<li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+benefit+of+intravenous+administration+of+bone+marrow+stromal+cells+after+cerebral+ischemia+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Therapeutic benefit of intravenous administration of bone marrow stromal cells after cerebral ischemia in rats.</a> Stroke. 32 (4), 1005-1011 (2001).</li>
<li>Flierl, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+closed+head+injury+model+induced+by+a+weight-drop+device%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Mouse closed head injury model induced by a weight-drop device.</a> Nature Protocols. 4 (9), 1328-1337 (2009).</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+%22J+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A mouse model of human repetitive mild traumatic brain injury.</a> J Neuroscience Methods. 203 (1), 41-49 (2012).</li>
<li>Mychasiuk, R., Farran, A., Esser, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+an+experimental+rodent+model+of+pediatric+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Assessment of an experimental rodent model of pediatric mild traumatic brain injury.</a> Journal of Neurotrauma. 31 (8), 749-757 (2014).</li>
<li>Pham, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mild+closed-head+injury+in+conscious+rats+causes+transient+neurobehavioral+and+glial+disturbances%3A+A+novel+experimental+model+of+concussion%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Mild closed-head injury in conscious rats causes transient neurobehavioral and glial disturbances: A novel experimental model of concussion.</a> Journal of Neurotrauma. 36 (14), 2260-2271 (2019).</li>
<li>Jacotte-Simancas, A., Molina, P., Gilpin, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+mild+traumatic+brain+injury+and+JZL184+produce+sex-specific+increases+in+anxiety-like+behavior+and+alcohol+consumption+in+Wistar+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Repeated mild traumatic brain injury and JZL184 produce sex-specific increases in anxiety-like behavior and alcohol consumption in Wistar rats.</a> Journal of Neurotrauma. , (2023).</li>
<li>Levin, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+of+sex+and+age+with+mild+traumatic+brain+injury-related+symptoms%3A+A+TRACK-TBI+study%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Network+Open%22%5BJournal%5D)">Association of sex and age with mild traumatic brain injury-related symptoms: A TRACK-TBI study.</a> JAMA Network Open. 4 (4), e213046(2021).</li>
</ol>

Autorzy nie mają żadnego interesu finansowego do ujawnienia.

Model ten z powodzeniem symuluje mTBI z zamkniętą głową bez konieczności nacinania skóry głowy lub otwierania czaszki, zapewniając dokładniejsze odwzorowanie scenariusza uderzenia obserwowanego w przypadkach ludzi. Unikanie nacięć skóry głowy pomaga zapobiegać reakcjom zapalnym, które mogą nie być zgodne z rzeczywistą sytuacją. W porównaniu z modelem pediatrycznym12 Richelle Mychasiuk, model zastosowany w tym badaniu jest specjalnie dostosowany do dorosłych szczurów o wadze od 280 do 320 g, co poz...

Łagodne urazowe uszkodzenie mózgu (mTBI), czyli wstrząśnienie mózgu, jest najbardziej rozpowszechnionym rodzajem urazu i może prowadzić do różnych krótkotrwałych i przewlekłych objawów1. Objawy te mogą obejmować między innymi zawroty głowy, bóle głowy, depresję i anhedonię, co prowadzi do znacznego cierpienia u osób dotkniętych mTBI2. Ponieważ większość mTBI jest spowodowana przez uraz spowodowany narzędziem3, konieczne staje się opracowanie modeli zwierzęcych, które dokładnie naśladują takie urazy. Modele te są niezbędne do lepszego zrozumienia urazu i jego mechanizmów leżących u jego podstaw, oferując kontrolowane środowisko o zmniejszonej zmienności i niejednorodności w porównaniu z badaniami na ludziach.
Wiele dobrze znanych modeli gryzoni zostało opracowanych dla urazowego uszkodzenia mózgu (TBI), w tym uszkodzenia płynnego uderzenia (FPI)4, kontrolowanego uderzenia korowego (CCI)5, uraz spowodowany spadkiem ciężaru6, urazowe uszkodzenie mózgu spowodowane wybuchem7, i inne. Jednak modele te koncentrują się przede wszystkim na replikowaniu scenariuszy TBI o nasileniu umiarkowanym do ciężkiego. W przeciwieństwie do tego, modele eksperymentalne zaprojektowane specjalnie do symulacji mTBI spotkały się ze stosunkowo mniejszym zainteresowaniem i pozostają niedostatecznie zbadane8. W związku z tym istnieje pilna potrzeba stworzenia stabilnego i powtarzalnego modelu zwierzęcego, który dokładnie odzwierciedla mTBI. Taki model znacznie poszerzyłby naszą wiedzę na temat neurobiologicznych i behawioralnych konsekwencji związanych z mTBI.
Nie można odróżnić deficytów funkcjonalnych u szczurów mTBI od normalnych szczurów poprzez przypadkową obserwację po tym, jak efekty znieczulenia przeminęły. W związku z tym konieczne jest przeprowadzenie określonych testów. U ludzi do oceny pacjentów stosuje się szeroki zakres ocen klinicznych9,10,11. Podobnie, ustanowienie udanego modelu w modelu szczurzym wymaga również użycia narzędzi szybkiej oceny w celu określenia jego trafności.
W tym badaniu prezentujemy model szczura mTBI z zamkniętą głową, umożliwiając badanie mTBI w sposób najbardziej zbliżony do stanu ludzkiego. Szczegółowy opis modelu i jego procedury walidacji zapewnia kompleksowe zrozumienie podejścia eksperymentalnego stosowanego w badaniu mTBI.

<table><tbody><tr><td>Pudełko akrylowe</td><td>In-house</td><td>N/A</td><td>15 cm x 22 cm x 43 cm</td></tr><tr><td>Anestezjolog</td><td>RWD Life Science Co.</td><td>Myszy R540 i Kask do znieczulenia szczurów i zwierząt</td> Nie dotyczy Dysk ze stali nierdzewnej o średnicy 10 mm i grubości 3 mm Labirynt wodny Morris RWD Life Science Co.<td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>Średnica 150 cm, wysokość 50 cm, średnica platformy 35 cm</td></tr><tr><td>Otwarte pole</td><td>RWD Life Science Co.</td><td>63007</td><td>Szerokość100 cm, wysokość 40 cm</td></tr><tr><td>Panlab SMART V3.0</td><td>RWD Life Science Co.</td><td>SMART v3.0</td><td></td></tr><tr><td>Obciążnik perforowany</td><td>Nie</td><td>dotyczy</td><td>Waga 550 g i średnica 18 mm</td></tr><tr><td>Poduszka</td><td>Własna</td> nie <td>dotyczy</td><td>Gąbka w kształcie klina do umieszczenia pod głową szczura</td></tr></tbody></table>

szczurzy model łagodnego urazu urazowego z zamkniętą głową i jego walidacja

Rat Model of Closed-Head Mild Traumatic Injury and its Validation

Modele zwierzęce są kluczowe dla pogłębienia naszej wiedzy na temat łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu (mTBI) i kierowania badaniami klinicznymi. Aby uzyskać znaczące informacje, niezbędne jest opracowanie stabilnego i powtarzalnego modelu zwierzęcego. W niniejszym badaniu przedstawiono szczegółowy opis modelu mTBI z zamkniętą głową oraz reprezentatywną metodę walidacji z wykorzystaniem szczurów Sprague-Dawley w celu weryfikacji efektu modelowania. Model polega na upuszczeniu 550 g masy z wysokości 100 cm bezpośrednio na głowę szczura na zniszczalną powierzchnię, a następnie obróceniu o 180 stopni. Aby ocenić uraz, szczury przeszły serię ocen neurobehawioralnych 10 minut po urazie, w tym czas utraty przytomności, czas pierwszego zachowania poszukiwawczego, zdolność ucieczki i test zdolności równoważenia wiązki. W ostrym i podostrym etapie po urazie przeprowadzono testy behawioralne w celu oceny zdolności koordynacji ruchowej (zadanie Beam), lęku (test Open Field) oraz zdolności uczenia się i zapamiętywania (test Morris Water Maze). Model mTBI z zamkniętą głowicą zapewnił spójną reakcję na uraz przy minimalnej śmiertelności i odtworzył rzeczywiste sytuacje. Metoda walidacji skutecznie zweryfikowała opracowanie modelu oraz zapewniła stabilność i spójność modelu.

Aparatura wykorzystana w niniejszej pracy była zmodyfikowaną wersją modelu Kane'a oraz pediatrycznego modelu Richelle Mychasiuk11,12. W badaniu szczury linii SD przypisano do grup pozorowanych (sham) oraz mTBI. Aby wykazać powtarzalność tego modelu, przeprowadzono trzy niezależne powtórzenia wraz z ostrą oceną neurobehawioralną, przy czym w każdym eksperymencie uczestniczyło od 8 do 12 szczurów. W badaniu wykorzystano ponad 30 szc...

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

Animal models are crucial for advancing our understanding of mild traumatic brain injury (mTBI) and guiding clinical research. To achieve meaningful ...

W tym badaniu wprowadziliśmy szczurzy model łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z zamkniętą głową i przedstawiliśmy kompleksowy przegląd jego walidacji. Naszym celem było zaoferowanie prostego podejścia do replikacji tego typu uszkodzenia mózgu oraz metody szybkiej oceny w celu potwierdzenia sukcesu modelu. Model ten z powodzeniem symuluje łagodne urazowe uszkodzenie mózgu u zamkniętej głowy bez konieczności wykonywania nacięcia szczeliny lub otwierania punktacji i zapewnia dokładniejsze odwzorowanie scenariusza wpływu obserwowanego w przypadkach ludzi.Unikanie nacięcia strupa pomaga zapobiegać reakcjom zapalnym, które mogą nie być zgodne z rzeczywistą sytuacją. W przypadku urazowego uszkodzenia mózgu brakuje obiektywnych i dokładnych metod diagnostycznych w przyszłości. Nasz wykład będzie kontynuował badania nad możliwymi markerami biomolekularnymi i ich głęboką molekularnością oraz pomoże przekształcić uzyskane markery molekularne w kliniczne i kryminalistyczne praktyki identyfikacyjne.Na początek umieść gąbkę o grubości 12 centymetrów i twardości 35D w akrylowym pudełku bez górnej pokrywy. Następnie wytnij arkusz folii aluminiowej i przyklej go do akrylowego pudełka za pomocą taśmy klejącej, aby stworzyć delikatną powierzchnię zdolną do utrzymania ciężaru szczura. Zaznacz również linię o długości 10 centymetrów jako wyznaczone miejsce do ułożenia głowy szczura.Za pomocą żelaznego stojaka mocno przymocuj rurkę z polichlorku winylu lub PVC na miejscu. Przygotuj perforowany odważnik o wadze 550 gramów i średnicy 18 milimetrów. Przymocuj ciężarek do żyłki wędkarskiej na wysokości jednego metra wewnątrz rurki PVC i wyreguluj położenie rurki prowadzącej trzy centymetry nad folią aluminiową.Następnie zrób hełm z dysku ze stali nierdzewnej. Przygotuj poduszkę z gąbki w kształcie klina, którą umieścisz pod głową szczura. Szybko ułożył znieczulonego szczura na klatce piersiowej w folii aluminiowej.Wsuń poduszkę pod szczura, upewniając się, że jego głowa pozostaje równoległa do powierzchni folii. Dopasuj kask do uszu szczura i bezpiecznie go zapnij. Upewnij się, że rura PVC znajduje się bezpośrednio nad kaskiem.Następnie zwolnij ciężar i pozwól mu uderzyć w głowę szczura, powodując upadek na gąbkę i obrót o 180 stopni. Następnie ułóż szczura na plecach w czystej klatce. Po wywołaniu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu u znieczulonego szczura, umieść go na plecach w czystej klatce.Zapisz czas od momentu, gdy szczur jest znieczulony, do momentu, gdy odzyskuje odruch wicia się. Zapisz również czas potrzebny szczurowi na wykazanie pierwszego zachowania szukającego od momentu znieczulenia. Następnie umieść szczura w środku okrągłego aparatu z wyjściem.Zmierz i zapisz czas potrzebny szczurowi na wyjście z kręgu. Następnie umieść szczura kolejno na trzech belkach o różnej długości każda na czas jednej minuty. Oceń szczura w skali od zera do sześciu, w zależności od jego wyników na belce.Szczury z mTBI wykazywały znacznie wydłużony powrót do zdrowia po utracie przytomności. Zachowania związane z poszukiwaniem znacznie wzrosły w grupie mTBI w okresie rekonwalescencji. Ponadto szczury mTBI potrzebowały więcej czasu, aby opuścić krąg w porównaniu ze szczurami Sham.Test równowagi wiązki wykazał znaczący efekt urazu w zadaniach z szeroką wiązką, wskazując na upośledzenie równowagi u szczurów mTBI 10 minut po uderzeniu. Belki o szerokości 2,0 i 1,5 centymetra skutecznie różnicowały grupy Sham i mTBI w trzech niezależnych eksperymentach. Po wywołaniu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu u znieczulonego szczura, umieść go na plecach w czystej klatce.Umieść piankową wyściółkę pod równoważnią, aby zmniejszyć ryzyko obrażeń szczurów w przypadku upadków podczas testu. Umieść skrzynkę ewakuacyjną na jednym końcu belki. Aktywuj kamerę wideo, aby nagrać test.Gdy zwierzę wyzdrowieje, ustaw szczury na drugim końcu równoważni. Umieść szczury na belce o szerokości dwóch centymetrów w serii pięciu kolejnych prób. Należy odnotować rozpoczęcie i zakończenie każdej próby, gdy nos szczura przekroczy odpowiednio linię startową i metę.Przygotuj arenę na otwartym polu, upewniając się, że jest czysta i pozbawiona wszelkich wcześniejszych sygnałów zapachowych. Podziel arenę na trzy odrębne strefy: centralną strefę wewnętrzną, strefę środkową i strefę zewnętrzną. Umieść szczura na środku areny na otwartym polu i uruchom licznik czasu.Pozwól szczurowi swobodnie eksplorować arenę przez pięć minut. Po tym okresie ostrożnie i delikatnie wróć szczura do jego domowej klatki. Określ ilościowo całkowitą odległość pokonaną przez szczura podczas pięciominutowego okresu eksploracji.Dodatkowo określ ilość czasu, jaką szczur spędza w trzech strefach. Upewnij się, że urządzenie do labiryntu wodnego jest w odpowiednim stanie technicznym. Umieść platformę na głębokości 2,5 centymetra pod powierzchnią wody.Farbuj wodę na czarno i ustaw wskazówki w czterech głównych kierunkach. Ustanów system monitorowania, aby rejestrować i obserwować zachowanie szczurów. Następnie wprowadź szczura do wodnego labiryntu.Jeśli szczur nie jest w stanie dotrzeć do platformy w ciągu dwóch minut, delikatnie poprowadź go za pomocą drewnianego patyczka. Pozwól szczurowi przyzwyczaić się do środowiska labiryntu, stojąc na platformie przez 20 sekund. Następnie go usuń.Szóstego dnia, który jest dniem testu sondy, usuń platformę z labiryntu wodnego i umieść szczura w tej samej ćwiartce na czas dwóch minut. Zastosuj system monitorowania, aby stale obserwować i rejestrować zachowanie szczura. Koordynację ruchową oceniano przed i po znieczuleniu lub urazie za pomocą zadania wiązki.W pierwszym dniu, po urazie, szczury mTBI wykazywały znacznie więcej poślizgów kończyn tylnych w porównaniu z Shamsem. Jednak po dwóch dniach poślizgi kończyn tylnych powróciły do poziomu pozornego. Wszystkie sześć szczurów mTBI miało więcej poślizgów kończyn tylnych po uderzeniu, bez różnic w czasie przechodzenia wiązki między szczurami mTBI i Sham.Przebyty dystans nie wykazał istotnych różnic między grupą pozorowaną a grupą mTBI. Zachowanie podobne do lęku było widoczne u szczurów mTBI po trzech i siedmiu dniach od urazu, spędzając mniej czasu w strefie środkowej podczas testu na otwartym polu. Wyniki Morris Water Maze wskazują na upośledzone uczenie się przestrzenne i pamięć u szczurów mTBI.Znalezienie ukrytej platformy zajęło im więcej czasu i spędzili mniej czasu na szukaniu usuniętej platformy podczas próby sondy, bez różnic w prędkości pływania, co nie sugerowałoby wpływu na spontaniczne funkcje lokomotoryczne.

rat-model-of-closed-head-mild-traumatic-injury-and-its-validation

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Źródło: Logsdon, A. F.,  i wsp. Model fali uderzeniowej o niskiej intensywności do przedklinicznej oceny łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu u gryzoni. (2020)Ten film pokazuje indukcję łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z zamkniętą głową w modelu mysim przy użyciu rurki do wstrząsu gazowego pod ciśnieniem. Wytworzona fala ciśnienia rozrywa membranę poliestrową, dostarczając falę uderzeniową do głowy myszy, która powoduje szybki ruch mózgu w czaszce, powodując łagodne urazowe uszkodzenie...

Generowanie łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z zamkniętą głową w modelu mysim

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

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

Prezentujemy tutaj protokół modelu fali uderzeniowej dla gryzoni w celu zbadania neurobiologicznych i patofizjologicznych skutków łagodnego do umiarkowanego urazowego uszkodzenia mózgu. Stworzyliśmy zasilany gazem, laboratoryjny zestaw wyposażony w czujniki ciśnienia, co pozwala na niezawodne i powtarzalne generowanie łagodnych lub umiarkowanych urazowych uszkodzeń mózgu wywołanych wybuchem.

Model fali uderzeniowej o niskiej intensywności do przedklinicznej oceny łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu u gryzoni

Protokół opisuje łagodne urazowe uszkodzenie mózgu w modelu mysim. W szczególności w pełni wyjaśniony jest protokół krok po kroku mający na celu wywołanie łagodnego urazu głowy w linii środkowej oraz charakterystyka modelu zwierzęcego.

Elektromagnetycznie sterowany model zamkniętej głowy łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu u myszy

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

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

Przedstawiono metodę bocznego uderzenia płynnego (LFP), uznany model urazowego uszkodzenia mózgu u myszy. LFP spełnia trzy główne kryteria dla modeli zwierzęcych: poprawność, niezawodność i istotność kliniczną. Opisano procedurę składającą się z chirurgicznej kraniotomii, zamocowania adaptera oraz następującego po nich wywołania urazu, co prowadzi do powstania uszkodzeń ogniskowych i rozlanych.

Boczna perkusja płynowa: model urazowego uszkodzenia mózgu u myszy

Poznaj walidowany model zamkniętego urazu głowy u szczurów dla badań nad łagodnym urazem mózgu. Metoda umożliwia szybką ocenę zachowań i uszkodzeń równowagi w ostrej i podostrej fazie.

Szczurzy model łagodnego urazu urazowego z zamkniętą głową i jego walidacja

Przeglądaj więcej filmów