Разработка неосложненной модели легкой черепно-мозговой травмы, модифицированной методом Weight-Drop и подтвержденной методами магнитно-резонансной томографии

Наше исследование сосредоточено на разработке животной модели закрытой черепно-мозговой травмы, которая имитирует результаты нейровизуализации неосложненной легкой черепно-мозговой травмы. В заключение мы определяем, приводят ли различные параметры воздействия при RmTBI к отчетливым визуальным, поведенческим и патологическим изменениям. Мы разработали животную модель, которая воспроизводит радиологические изменения при неосложненной ЧМТ, демонстрируя значительный поведенческий дефицит и долгосрочную атрофию мозга.

Эта работа связывает перекрестные исследования на людях с исследованиями патологии животных, обеспечивая трансляцию и продольную нейровизуализационную оценку для лучшего понимания прогрессирования ЧМТ. Наши результаты открывают новые возможности для изучения прогрессирования заболевания и изменений исходов после неосложненной ЧМТ. Они также подчеркивают решающую роль параметров травмы в формировании результатов после травмы.

Наша лаборатория специализируется на мЧМТ у детей и подростков, самой большой когорте пациентов. Мы будем применять нашу удобную модель CHI для изучения травм головного мозга и отслеживать долгосрочные изменения с помощью МРТ, поведенческих и невропатологических оценок. Для начала поместите крысу под наркозом на грелку и закрепите ее в стереотаксической рамке с помощью зубного стержня.

Расположите ушные планки так, чтобы стабилизировать голову. Убедитесь, что крыса расположена по центру и симметрична в стереотаксической раме. Теперь приложите датчик пульсоксиметра к задней лапе, чтобы контролировать частоту дыхания, частоту сердечных сокращений, уровень кислорода в крови и температуру тела.

Нанесите крем для эпиляции на голову Через три минуты сотрите крем с помощью тампонов из 70% изопропилового спирта. Очистите выбритый участок несколько раз с помощью стерильного ватного тампона, смоченного в йоде. Затем удалите остатки йода ватным тампоном, смоченным в 70% этаноле.

С помощью стерильного хирургического лезвия сделайте разрез по средней линии длиной примерно от двух до 2,5 сантиметров для доступа к поверхности черепа. Далее удалите мягкие ткани с черепа с помощью ватного диска. Очистите поверхность черепа ватным тампоном, смоченным в 0,9%-ном физиологическом растворе, а затем протрите его сухим ватным диском.

Теперь определите брегму в качестве опорной точки для определения зоны поражения. После определения нужных координат зацементируйте круговой шлем из нержавеющей стали над обозначенным участком с помощью стоматологического цемента. Затем снимите грелку и пульсоксиметр.

Переместите стереотаксическое устройство и крысу на подъемный стол под закрытым ударным устройством для травмы головы. Поднимите тело крысы с помощью поролоновой губки. Снимите крысу с ушных ушей, удерживая ее закрепленной на зубной планке, соединенной с носовым конусом, поставляющим 2% изофтор.

Убедитесь, что голова и тело крысы находятся на одном уровне в рострокаудальном направлении. Отрегулируйте подъемный стол так, чтобы между ударным элементом CHI и шлемом не было зазора. Затем выключите изофлуран непосредственно перед воздействием.

Теперь сбросьте 600-граммовый латунный грузик с высоты одного метра через трубку из нержавеющей стали на закрепленный ударный элемент с круглым наконечником, целясь в металлический шлем. После нанесения удара опустите подъемный стол. Снимите крысу со стереотаксической рамки и поместите ее в лежачем положении на грелку.

Запишите время рефлекса выпрямления, то есть время, когда крыса пытается перейти из положения лежа на спине в положение лежа. Теперь снова мобилизуем крысу в стереотаксической раме. Снимите шлем и очистите всю соединительную ткань перед цементированием с поверхности черепа.

Теперь накройте череп стоматологическим цементом и дайте ему высохнуть. С помощью тыльной стороны пинцета убедитесь, что цемент жесткий и твердый. Затем закройте разрез с помощью хирургических швов из нейлона 40 с четырьмя-пятью независимыми узлами и нанесите на место операции местные антибиотики для предотвращения инфекций.

Введите один миллилитр на килограмм массы тела карпрофена подкожно в область шеи в качестве послеоперационного анальгетика. Поместите крысу в чистую клетку на грелку, пока она не придет в сознание. Как только крыса сядет прямо, верните ее в домашнюю клетку.

Перорально принимайте пять миллилитров ацетаминофена, смешанных с 200 миллилитрами воды, ежедневно в течение трех дней подряд в качестве обезболивающего. Поместите крысу под наркозом в держатель для головы и подключите к носовому конусу для поддержания анестезии. Зафиксируйте голову небольшим кусочком скотча, чтобы предотвратить движение во время сканирования.

Затем подложите под грудную клетку давящую подушку для контроля дыхания. Вставьте электроды и прикрепите зажимы оксиметра к задней конечности, чтобы проверить частоту сердечных сокращений. Введите ректальный зонд для измерения ректальной температуры.

Накройте крысу согревающим одеялом с циркуляцией теплой воды и тканевым обертыванием для поддержания температуры тела во время эксперимента. Используйте лазерную систему позиционирования ПЭТ-МРТ сканера, чтобы отметить центр головы для точного выравнивания. Переместите крысу в отверстие МРТ с помощью моторизованной системы транспортировки животных до тех пор, пока центр головы не совпадет с изоцентром сканера.

Наконец, получите снимки МРТ и проанализируйте их. На взвешенных Т2-изображениях и картах фракционной анизотропии через один и 50 дней после ЧН не наблюдалось значительного перелома черепа, ушиба головного мозга, отека белого вещества или деформации, что подтверждает минимальные структурные повреждения в модели ЧС. Значительное уменьшение объема коры головного мозга наблюдалось через 50 дней после ЦИ, а повторяющиеся ЦИ приводили к большей потере коры головного мозга по сравнению с одиночными ЦИ.

Наиболее существенное уменьшение объема коры головного мозга отмечено в срезах при брегме минус четыре до плюс ноль и брегме минус пять до плюс одного после повторения ХСН с различными параметрами воздействия. Значительно меньший объем коры головного мозга наблюдался при нулевой брегме после центральной ЦИ головного мозга по сравнению с ЦИ SMCx. Иммуноокрашивание на 50-й день после травмы продемонстрировало накопление астроцитов в ипсилезиональной SMCx, независимо от тяжести ЦИ и места поражения.