Este protocolo descreve o uso de uma ZIF modificado para avaliar aprendizagem funcional/memória em isquemia cerebral induzida por parada cardíaca de asfixia.
Artigo de método
Este protocolo descreve o uso de uma ZIF modificado para avaliar aprendizagem funcional/memória em isquemia cerebral induzida por parada cardíaca de asfixia.
Fundo: Avaliação de leve a moderada impairment cognitive em um modelo de isquemia cerebral global (ou seja, parada cardíaca) pode ser difícil devido a pobre locomoção após a cirurgia. Por exemplo, ratos que se submetem a procedimentos cirúrgicos e estão sujeitos ao labirinto de água Morris podem não ser capazes de nadar, anulando, assim, o experimento.
Novo método: Estabelecemos um teste de ZIF modificados comportamental espontânea alternância. A grande vantagem do protocolo modificado ZIF é seu design relativamente simples que é poderoso o suficiente para avaliar a aprendizagem/memória funcional após a isquemia. Além disso, a análise de dados é simples e direta. Usamos a ZIF para determinar défices de aprendizagem/memória dos ratos tanto na presença ou ausência de leve a moderada (6 min) no cardíaca (ACA). Ratos têm uma tendência natural para a exploração e explorarão os braços alternativos na ZIF, Considerando que ratos hippocampal lesionado tendem a adotar um lado-preferência resultando em rácios de diminuição da alternância espontâneo, revelando o hipocampo-relacionados aprendizagem/memória funcional na presença ou ausência de ACA.
Resultados: Grupos ACA têm percentagens mais elevadas de preferência do lado e alternações mais baixas em comparação com o controle.
Comparação com o método existente (s): água a Morris e Barnes labirinto são mais proeminentes para avaliar a função de aprendizagem/memória. No entanto, o labirinto de água de Morris é mais estressante do que outros labirintos. O labirinto de Barnes é amplamente utilizado para medir a memória de referência (longo prazo), enquanto déficits neurocognitivos induzida por ACA são mais proximamente relacionados com memória (curto prazo) a trabalhar.
Conclusões: Nós desenvolvemos uma estratégia simples, mas eficaz para delinear a memória (curto prazo) via a ZIF a trabalhar no nosso modelo de isquemia cerebral global (ACA).
De acordo com a American Heart Association (2017), parada cardíaca (CA)-mortalidade induzida ocorre a cada quatro minutos e afeta mais de 400.000 pessoas por ano no Estados Unidos1. É bem documentado que o CA pode causar lesão neuronal do cérebro como resultado de sangue insuficiente perfusão2,3,4. Lesão cerebral induzida por CA ocorre na região CA1 do hipocampo5,6,7, afetando os neurônios que são essenciais para a aprendizagem e memória8,9, sensíveis à isquemia 10,11,12. Além disso, a perda de densidade de espinha dendrítica, sob condições isquêmicas no hipocampo (ou seja, CA1 neurônios), desempenha um papel crítico na memória espacial imparidade13,14,15. Devido a essas alterações patológicas após CA, distúrbios comportamentais tais como: ansiedade, depressão, transtorno de estresse pós-traumático e perda de memória são mais prevalentes. Embora tenha havido avanços na tecnologia médica (ou seja, serviço ambulatorial eficiente) que correlacionam com melhores taxas de sobrevivência de CA, a maioria dos tratamentos neuroprotetor (exceto para hipotermia) falha melhorar os resultados funcionais após CA16 ,17. Sobreviventes de CA normalmente tem uma má qualidade de vida e estão sobrecarregados com incremental medical gastando16.
Avaliações de estado cognitivo para isquemia cerebral através de testes comportamentais são importantes para determinar a eficácia ambas as drogas e, finalmente, desenvolver um ensaio clínico bem sucedido. Na década de 1940, Edward Tolman projetado o primeiro julgamento de comportamento para estudar baseado no hipocampo memória espacial18. Posteriormente, labirintos diferentes (ou seja, o labirinto de água Morris, labirinto radial, T - ou Y-labirinto e labirinto Barnes) foram desenvolvidos para avaliar hippocampal espacial a aprendizagem e a memória em ratos19,20,21,22 ,23. Um do mais amplamente utilizado teste comportamental é o labirinto de água de Morris, que examina a aprendizagem espacial e memória em ratos modelos24. No entanto, o labirinto de água Morris requer o rato para nadar e exercer controle e função motora total. Para experimentos de isquemia, tais como o modelo no cardíaca (ACA, um modelo do rato de CA), canulação da veia/artéria femoral são necessárias para obter a pressão de sangue vital, gases do sangue e introdução de diversas drogas. Desde que a cateterização da veia/artéria femoral pode inibir a mobilidade de perna, tornando a capacidade do rato está a nadar corretamente, o labirinto de água Morris pode não ser o mais adequado testar deficiências cognitivas sob ACA.
O labirinto de Barnes é o outro teste comportamental amplamente utilizado para examinar a aprendizagem espacial e memória em modelos de roedores. O labirinto de Barnes não exige o esforço de função completa motora e controle e, portanto, menos estressante do que o labirinto de água Morris. No passado, realizamos experimentos usando o labirinto Barnes para determinar se as diferenças de aprendizagem funcional/memória ocorrem entre controle ou sham contra ratos induzida por ACA. Os dados obtidos para o labirinto de Barnes não tinha a resolução para testar deficiências cognitivas após leve a moderada ACA, devido ao fato de que o labirinto de Barnes é amplamente utilizado para medir a referência (longo prazo) memória25,26, enquanto Défices neurocognitivos induzida por ACA mais intimamente relacionados com o trabalho (curto prazo) memória27,28,29,30 sugerindo que o labirinto de Barnes é menos viável para avaliar a função de memória em nosso ACA modelo.
Assim, desenvolvemos uma ZIF modificado usando alternância espontânea teste para avaliar a memória (curto prazo) a trabalhar depois da ACA. Grande vantagem do teste alternância espontânea modificados ZIF é sua simplicidade e o mínimo de estresse em ratos em comparação com outros testes comportamentais, devido ao fato de que a ZIF modificado não requer formação prévia de animais, como bem tão pesado computacional análise ou sub-rotinas (ou seja, a imagem latente do rato), conforme exigido pelo labirinto de água de Morris e labirinto de Barnes. Aqui nós mostramos que o teste de alternância espontânea de ZIF modificado é um paradigma de avaliação comportamental ainda altamente eficiente e simples que pode oferecer a resolução suficiente para detectar com precisão e avaliar função hippocampal em doenças que causam perda de memória (ou seja, ACA).
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Todos os procedimentos experimentais foram conduzidos em conformidade com as diretrizes do institutos nacionais da saúde e aprovados pelo Comitê de uso (Shreveport-LSU centro de Ciências da saúde) e cuidado institucional do Animal para o uso de masculino (de ratos Sprague Dawley 300-350 g, 9-10 semanas de idade). Ratos foram jejuou durante a noite antes da cirurgia ACA.
1. configuração e projeto do aparelho ZIF
Nota: Base para o design de ZIF do diácono e dos Rawlins 2006 modelo31.
2. no ataque cardíaco (ACA)
3. ZIF


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ACA (isquemia cerebral global) causa principalmente trabalhando de28,de déficits de memória (curto prazo)29. Para avaliar a função de aprendizagem e memória após ACA, usamos o teste modificado de alternância espontânea para avaliar o trabalho de memória (curto prazo)30. Os resultados do teste de alternância espontânea sugerem que a taxa de alternância de três dias consecutivos no grupo ACA (26,19 ± 4,96%) f...
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Modificações foram feitas no presente estudo em relação ao protocolo de diácono e Rawlins'31. A impressora 3D foi usada para construir a ZIF. A impressão 3D oferece alternativas acessíveis e cost-effective para ZIF comercializado. Para reduzir a ansiedade dos ratos durante o ensaio, a ZIF realizou-se no quarto escuro com iluminação mínima. Uma vez que o rato entrou um dos braços objetivo, bloqueamos suavemente o braço oposto. Isso evita o estresse possível do teste, os possíveis danos à cauda dos ...
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Os autores não têm nada para divulgar.
Este trabalho foi apoiado pelo nacional institutos de saúde nacionais Instituto de doenças neurológicas e AVC conceder 1R01NS096225-01A1, a American Heart Association concede AHA-13SDG1395001413, 17GRNT33660336-AHA, AHA-17POST33660174, o Louisiana Grant de Universidade de estado no Conselho de pesquisa de ajuda, Malcolm Feist, The Cardiovascular Research Fellowship e o Instituto de cérebro Evelyn F. McKnight.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Impressora 3D | MakerBot | Replicator | quinta geração |
| Filamento | Hatchbox | PLA, diâmetro do filamento de 1,75 mm | |
| Etanol puro 200 provas | Koptec | V1005SG | |
| Sani-Chips | PJ Murphy-Forest Produtos | Tamanho: 8 a 20 mesh; 2,2 pés cúbicos/pacote; sacos autoclaváveis | |
| Rat | Charles River Laboratories | Sprague-Dawley | |
| Sun Pharmaceutical | 47335-931-40 | 10 mg | |
| Epinefrina | Par Pharmaceutical | 42023-103-01 | Solução de cloreto de adrenalina 1 mg/mL, injeção de |
| cloridrato de buprenorfina | Pfizer | 00409-2012-32 | 0,3mg/mL |
| SketchUp | Trimble Inc. | Software de modelagem 3D | |
| VentElite Small Animal Ventilator | Harvard Apparatus | 55-7040 | Animais furiosos em tamanho de camundongo a porquinho-da-índia (10g a 1kg) |
| PowerLab 8/35 | Adinstruments | PL3508 | 8 canais de entrada analógica - 4 dos quais podem ser usados em modo diferencial. |
| Bio Amps | Adinstruments | FE132 | O Bio Amp é um bioamplificador diferencial de alto desempenho e isolado galvanicamente, otimizado para a medição de uma ampla variedade de sinais biológicos, como gravações de ECG, EMG e EEG. |
| Quad Bridge Amp | Adinstruments | FE224 | Um amplificador de ponte não isolado de quatro canais projetado para permitir que o PowerLab se conecte à maioria dos transdutores de ponte DC. |
| LabChart 8 | Adinstruments | ||
| ABL80 FLEX CO-OX analisador de gases sanguíneos | Radiômetro | pH / p CO2 / p O2 | |
| SURFLO Teflon I.V. Cateter | Terumo | sc-361556 | Use apenas o cateter flexível de parede fina (49 mm de comprimento) |
| Pipeta/Agulha de Infusão | Hamilton | 7748-03 | calibre 17; 93 mm de comprimento; Vaporizador T3 Clássico de ângulo de 10 graus |
| SurgiVet | VCT302 | Enchimento de funil de isoflurano T3 clássico | |
| Recipiente de carvão ENVIRO-PURE | SurgiVet | 32373B10 | Projetado para absorver resíduos de gás anestésico |
| O2 medidor de vazão único | SurgiVet | 32375B1 | 0-1000 mL |
| N2O Medidor de vazão | VetEquip | 401721 | 0-4LPM |
| Adaptador Luer-Stub Intramedic Clay Adams (Estéril) | Becton Dickinson | 427565 | 23 gauge |
| Micro Forceps | Cirúrgico Preto e Preto | B3FRC-18 RM-8 | 7 1/4" (18 cm), 8mm RH, contrapeso com pino guia 2mm, plataforma 6 x .3 mm, curvado. |
| Pinça Halstead Mosquito | Roboz | RS-7111 | Curva; 5" de comprimento, 1,3 mm de diâmetro da ponta, 2,1 mm de largura da mandíbula |
| Pinça Mixter | Roboz | RS-7291 | 5,25" Curvada Extra Delicada, pontas de 1,1 mm |
| Tesoura de Mola Micro Dissecante Castroviejo | Roboz | RS-5650 | Reta, Pontas Afiadas; Borda de Corte de 9 mm; Largura da Ponta de 0,15 mm; Tesoura Mayo-Stille de Comprimento Total de 3 1/2" |
| Roboz | RS-6891 | 5.5" Pinça Dumont #5 Redonda Curvada | |
| Roboz | RS-5058 | 45 Graus Tamanho da Ponta Dumoxel .10 x .06 mm | |
| Tesoura Combinada Olsen-Hegar e Suporte de Agulha | Roboz | RS-7884 | Ponta Serrilhada Cruzada; Pinça Moloney de 5.5" de Comprimento |
| Roboz | RS-8254 | Serrilhada; Ligeira curva; 4,5" de comprimento |
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