Summary
Her præsenterer vi en rottemodel med lukket mild traumatisk hjerneskade (mTBI) og dens validering, der udviser bemærkelsesværdig lighed med human mTBI vedrørende adfærdsmæssige manifestationer i de akutte og subakutte stadier.
Abstract
Dyremodeller er afgørende for at fremme vores forståelse af mild traumatisk hjerneskade (mTBI) og vejlede klinisk forskning. For at opnå meningsfuld indsigt er det vigtigt at udvikle en stabil og reproducerbar dyremodel. I denne undersøgelse rapporterer vi en detaljeret beskrivelse af en lukket mTBI-model og en repræsentativ valideringsmetode ved hjælp af Sprague-Dawley-rotter til at verificere modelleringseffekten. Modellen indebærer at tabe en 550 g massevægt fra en højde på 100 cm direkte på hovedet af en rotte på en destruerbar overflade efterfulgt af en 180 graders drejning. For at vurdere skaden gennemgik rotter en række neuroadfærdsmæssige vurderinger 10 min efter skaden, herunder tid for bevidsthedstab, første søgeadfærdstid, flugtevne og strålebalanceevnetest. Under de akutte og subakutte stadier efter skaden blev adfærdstest udført for at vurdere motorisk koordinationsevne (stråleopgave), angst (Open Field test) og indlærings- og hukommelsesevner (Morris Water Maze test). Den lukkede mTBI-model producerede en konsekvent skaderespons med minimal dødelighed og replikerede virkelige situationer. Valideringsmetoden verificerede effektivt modeludviklingen og sikrede modellens stabilitet og konsistens.
Introduction
Mild traumatisk hjerneskade (mTBI) eller hjernerystelse er den mest udbredte type skade og kan føre til forskellige kortsigtede og kroniske symptomer1. Disse symptomer kan blandt andet omfatte svimmelhed, hovedpine, depression og anhedonia, hvilket fører til betydelig lidelse for personer, der er ramt af mTBI2. Da de fleste mTBI'er er forårsaget af stump krafttraume3, bliver det bydende nødvendigt at udvikle dyremodeller, der nøjagtigt efterligner sådanne skader. Disse modeller er afgørende for at få en bedre forståelse af skaden og dens underliggende mekanismer, der tilbyder et kontrolleret miljø med reduceret variabilitet og heterogenitet sammenlignet med humane undersøgelser.
Talrige veletablerede gnavermodeller er blevet udviklet til traumatisk hjerneskade (TBI), herunder væskepercussion skade (FPI)4, kontrolleret kortikal påvirkning (CCI)5, vægtfaldsskade6, blasttraumatisk hjerneskade7 og andre. Disse modeller fokuserer dog primært på at replikere moderate til svære TBI-scenarier. I modsætning hertil har de eksperimentelle modeller, der specifikt er designet til at simulere mTBI, fået relativt mindre opmærksomhed og forbliver underudforsket8. Derfor er der et kritisk behov for at etablere en stabil og reproducerbar dyremodel, der præcist repræsenterer mTBI. En sådan model ville øge vores forståelse af de neurobiologiske og adfærdsmæssige konsekvenser forbundet med mTBI betydeligt.
Man kan ikke skelne de funktionelle underskud hos mTBI-rotter sammenlignet med normale rotter via tilfældig observation, efter at virkningerne af anæstesi er aftaget. Derfor er det nødvendigt at administrere specifikke tests. Hos mennesker anvendes en bred vifte af kliniske vurderinger til at evaluere patienter 9,10,11. På samme måde kræver etablering af en vellykket model i rottemodellen også, at der anvendes hurtige vurderingsværktøjer til at bestemme dens gyldighed.
I denne undersøgelse præsenterer vi en lukket mTBI-rottemodel, der muliggør undersøgelse af mTBI på en måde, der ligner den menneskelige tilstand. Den detaljerede beskrivelse af modellen og dens valideringsprocedure giver en omfattende forståelse af den eksperimentelle tilgang, der anvendes til at studere mTBI.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Dyreforsøg blev godkendt af Central South University Animal Care and Use Committee. Alle undersøgelser blev udført i overensstemmelse med forsøgsdyrs velfærd og etiske principper.
1. Procedure for fodring og bedøvelse af dyr
- Gruppehus 280-320 g Sprague-Dawley hanrotter og vedligehold dem på en 12 t/12 timers lys/mørk cyklus med adgang til mad og vand ad libitum. Udfør undersøgelsen, efter at rotterne akklimatiserer i 6 dage.
- Bedøv rotten med 3% isofluran ved 0,6 l/min luftstrøm i en induktionsboks, indtil den ikke reagerer på pote eller haleklemme. Oprethold strømningshastigheden i 30 s.
BEMÆRK: Smertestillende medicin blev ikke brugt, da de ville forstyrre rottens respons i de neuroadfærdsmæssige vurderinger.
2. Præoperativ opsætning
- Placer en svamp med en hårdhedsværdi på 35D (vægt på 35 kg/m3 svamp), med samme længde og bredde, men en tykkelse på 12 cm, i en akrylkasse (15 cm x 22 cm x 43 cm), der mangler et topdæksel.
- Trim en stanniol (en tykkelse på 20 μm) og fastgør den på akrylkassen ved hjælp af tape for at danne en destruerbar overflade, der er i stand til at bære vægten af en rotte. Derudover skal du markere en skærelinje, der måler ca. 10 cm, som det udpegede sted til placering af rottens hoved.
- Ved hjælp af et jernstativ skal du fastgøre PVC-røret på plads. Forbered en perforeret vægt, der vejer 550 gram med en diameter på 18 millimeter. Fastgør vægten til en fiskelinje i en højde af 1 meter inde i et polyvinylchlorid eller PVC-rør. og juster styrerørets position 3 centimeter over stanniolen.
- Forbered en hjelm og en pude. Lav en hjelm ved hjælp af en rustfri stålskive, der måler 10 mm i diameter og 3 mm i tykkelse. Forbered en kileformet svampepude til at placere under rottens hoved, og sørg for, at den er vinkelret på tyngdekraften.
BEMÆRK: Et skematisk diagram over slagapparatet er vist i figur 1. Hjelmen tjener det formål at identificere slagstedet og forbedre fordelingen af ekstern kraft. Puden bruges til at sikre ensartede og stabile skader.
3. mTBI induktion
- Placer hurtigt den bedøvede rotte på brystet på stanniolen.
BEMÆRK: Der kræves to operatorer til mTBI-induktion - den ene til forberedelsen og den anden til verifikation. - Forberedelse: Placer puden under rotten, og sørg for, at dens hoved er parallelt med foliepapiret. Juster hjelmen med rottens ører og fastgør den på plads.
- Verifikation: Kontroller, at PVC-røret er placeret direkte over hjelmen. Når begge operatører har bekræftet den korrekte opsætning, skal du fortsætte til næste trin.
- Induktion af hovedrotation: Slip vægten, så den falder og rammer rottens hoved, hvilket fremkalder et fald på svampen og en 180 ° rotation.
- Placer rotten på ryggen i et rent bur.
4. Fingeret induktion
- Behandl rotten på samme måde som den foregående mTBI-induktionsbeskrivelse, men udsæt den ikke for hovedstødet.
5. Valideringsprocedure: Akutte neuroadfærdsmæssige vurderinger
BEMÆRK: Følgende vurderinger blev ændret baseret på Neurologisk sværhedsgradScores 9 og protokollen af Flierl et al.10. Alle disse vurderinger blev udført 10 minutter efter, at rotten genvandt den oprettende refleks.
- Tidspunkt for bevidsthedstab: Registrer varigheden fra rotten bedøves, til den genopretter den oprettende refleks.
BEMÆRK: Den oprettende refleks er den proces, hvor rotten vender om, når den placeres på ryggen. Tab af oprettende refleks skal betragtes som et humant endepunkt, og dyret skal aflives i henhold til institutionelle retningslinjer. - Første søgeadfærdstid: Registrer varigheden fra rotten bedøves, til den viser søgeadfærden for første gang.
BEMÆRK: At søge adfærd er et tegn på interesse for miljøet, en fysiologisk reaktion. - Evne til at flygte
- Placer rotten midt i et cirkulært apparat (0,5 m diameter og 0,3 m højde) med en udgang (12,5 cm lang og 9 cm bred).
- Registrer den tid, rotten tager at forlade cirklen.
BEMÆRK: Hvis rotten ikke forlader cirklen inden for 180 s, skal tiden registreres som 180 s.
- Test af strålebalanceevne
- Placer rotten på en 3 cm, 2 cm og 1,5 cm bred bjælke i 1 min i overensstemmelse hermed.
- Hvis rotten opretholder en balance med en stabil kropsholdning på bjælken, skal du score den som 0.
- Hvis rotten tager fat i siden af bjælken, skal du give en score på 1. Hvis rotten krammer strålen, og den ene lem falder af den, skal du score den som 2.
- Hvis rotten krammer strålen, og de to lemmer falder af den eller drejer på den (>60 s), skal du score den som 3.
- Hvis rotten forsøger at balancere på bjælken, men falder af (> 40 s), skal du score den som 4.
- Hvis rotten forsøger at balancere på bjælken, men falder af (>20 s), skal du score den som 5.
- Hvis rotten ikke forsøger at balancere eller hænge på bjælken og falder af inden for 20 s, skal du score den som 6.
BEMÆRK: Strålebalancetesten kræver ikke en forundersøgelse.
6. Valideringsprocedure: Vurdering af neuroadfærd
BEMÆRK: Før adfærdseksperimenterne blev rotterne håndteret i 2 minutter dagligt i 3 på hinanden følgende dage for at minimere stress og nyhedsforstyrrelser. Alle adfærdsforsøg blev udført ved at placere dyrene i testmiljøet i 60 minutter før forsøgets start.
- Motorisk koordinationsevne (Beam opgave)
- Eksperimentel opsætning
- Placer rotterne i den ene ende af balancebjælken (1,5 m lang og 75 cm over gulvet). Placer en flugtboks (et skråt strøelse hjemmebur) i den anden ende.
- Placer en skumpolstring under bjælken for at mindske den potentielle risiko for skade på rotter i tilfælde af fald under testen.
- Tænd videokameraet.
- Planlæg testdage på bestemte tidspunkter efter skade eller post-skinbehandling (f.eks. dag 1, dag 3 og dag 7).
- Træningsfase (2 dage)
- Træn rotterne til at krydse den 4 cm brede stråle 3 gange i træk, efterfulgt af to forsøg på den 2 cm brede stråle.
- Under træningen skal du forsigtigt guide rotterne over bjælken, indtil de let kan krydse dem uden interferens.
- Eksperiment med balancebom
- Placer rotterne på den 2 cm brede bjælke i 5 på hinanden følgende forsøg.
- Registrer starten og slutningen af hvert forsøg, når rottens næse krydser henholdsvis start- og mållinjen.
- Sæt rotterne tilbage i deres bure i slutningen af forsøget.
- Baseline test
- Udfør balancebomforsøget før skaden eller behandlingen.
- Gennemsnitsværdierne fra disse 5 på hinanden følgende forsøg beregnes for at fastlægge basislinjen for hver rotte.
- Analyse af data
- Analyser tiden til at krydse strålen og det samlede antal bagfodsglider ved hjælp af videoanalyse af forskere, der er blinde for de eksperimentelle forhold.
- Eksperimentel opsætning
- Angst (åben felttest)
- Eksperimentel opsætning
- Forbered arenaen på det åbne felt, og sørg for, at den er ren og fri for tidligere lugtsignaler. Opdel arenaen i tre zoner: en central indre zone (33 cm x 33 cm), en midterzone (66 cm x 66 cm) og en ydre zone.
- Testfase
- Placer en rotte i midten af den åbne feltarena og start timeren. Lad rotten udforske arenaen i 5 minutter frit. Efter 5 minutter skal du forsigtigt og forsigtigt returnere rotten til sit hjemmebur.
- Dataindsamling
- Mål den samlede afstand, som rotten har tilbagelagt i løbet af den 5-minutters efterforskningsperiode. Bestem den tid, rotten bruger i de centrale indre, midterste og ydre zoner.
- Analyse af data
- Brug den samlede tilbagelagte afstand som et mål for den samlede udforskende adfærd og bevægelsesevne. Beregn tiden i den centrale indre zone som en indikator for angstlignende reaktioner.
- Eksperimentel opsætning
- Indlærings- og hukommelsesevner (Morris vandlabyrinttest)
- Sørg for, at vandlabyrintapparatet er i korrekt stand. Farv vandet sort og placer signaler i de fire kardinalretninger. Placer platformen 2,5 cm under vandoverfladen.
- Opret et overvågningssystem til at registrere og observere rotternes adfærd.
- Trail dag
- Placer hurtigt rotten i vandlabyrinten. Hvis rotten ikke når platformen inden for 2 min, skal du forsigtigt styre den ved hjælp af træpinden.
- Lad rotten gøre sig bekendt med labyrintmiljøet, mens den står på platformen i 20 sekunder, og fjern den derefter. Når rotten er på platformen, lad den blive i 20 s, og fjern den derefter.
- Daglig gentagelse
- Gentag træningsdagsproceduren, og placer rotten i vandet fra forskellige kvadranter. Gentag trin 6.3.3. Fortsæt træningen i 5 på hinanden følgende dage.
- Sondetestdag: På den 6. dag fjernes platformen og placeres rotten i samme kvadrant i 2 min.
- Observation og registrering: Brug overvågningssystemet til at overvåge rottens adfærd på forsøgs- og sondetestdage.
- Rengøring: Når du har fjernet rotten fra vandlabyrinten, skal du bruge et håndklæde til at tørre den grundigt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Apparatet, der blev brugt i dette arbejde, var en modificeret version af Kane-modellen og Richelle Mychasiuks pædiatriske model11,12. I denne undersøgelse blev SD-rotter tildelt sham- og mTBI-grupper. For at demonstrere reproducerbarheden af denne model gennemførte vi tre uafhængige replikater af denne model sammen med den akutte neuroadfærdsmæssige vurdering, hvor hvert eksperiment involverede 8-12 rotter. I denne undersøgelse brugte vi mere end 30 mTBI-rotter, hvor 2 rotter oplevede dødelighed på grund af bedøvelse. Imidlertid bukkede ingen rotter under for hjerneskade under eksperimentet. Resultaterne af disse eksperimenter er vist i figur 2. Derudover blev neuroadfærdsmæssige vurderinger udført i de akutte og subakutte stadier (figur 3, figur 4 og figur 5).
Resultater af akut neuroadfærdsmæssig vurdering
Alle disse vurderinger blev udført efter henholdsvis anæstesi/påvirkning 0 min (tidspunkt for bevidsthedstab og første søgeadfærd) eller 10 min (cirkeludgang og strålebalance).
Som vist i figur 2A brugte mTBI-rotter signifikant mere tid på at komme sig efter bevidstløshed, hvilket stemmer overens med resultater opnået i tidligere undersøgelser12,13. Søgeadfærden hos rotter, der blev betragtet som en normal fysiologisk aktivitet, udviste en statistisk signifikant stigning i restitutionsperioden inden for mTBI-gruppen (figur 2B). Dette fund tyder på, at mTBI-rotterne krævede længere tid for at genvinde deres bevægelses-, olfaktions-, taktile sondering og miljøscanningsevner.
Den cirkeleksisterende test har erstattet de oprindelige sensoriske tests i den neurologiske sværhedsgradsscore, som tidligere var afhængig af eksaminatorernes subjektive observationer såsom placerings- og proprioceptive tests. mTBI-rotterne brugte signifikant længere tid på at komme ud af cirklen sammenlignet med skinrotterne (figur 2C). Den statistiske analyse ved hjælp af en tovejs ANOVA for cirkelafslutningstid viste en signifikant hovedeffekt af skade (F [1, 36] = 21,29, p < 0,0001), hvilket indikerer en forskel mellem mTBI- og sham-grupperne. Forskellige forsøg havde imidlertid ingen signifikant effekt (F [2, 36] = 0,1396, p = 0,87).
Resultaterne af strålebalancetesten blev analyseret ved hjælp af en tovejs ANOVA, efterfulgt af Bonferronis mange sammenligninger for forskelle mellem gruppegennemsnit (figur 2D). Der var en signifikant samlet effekt af skader i alle bredbåndsopgaver (3 cm: F = 13,89, p < 0,001; 2 cm: F = 42,7, p < 0,001; 1,5 cm: F = 27,25, p < 0,001), hvilket indikerer, at mTBI-rotterne udviste balanceforringelse sammenlignet med skinrotterne efter 10 minutter efter nedslaget. Ifølge tre uafhængige gentagne eksperimenter viste den 2 cm og 1,5 cm brede balancebjælke bedre diskrimination mellem sham- og mTBI-grupperne end den 3 cm brede stråle.
Resultater af neuroadfærdsvurdering
Motorisk koordinationsevne blev vurderet ved hjælp af stråleopgaven ved 1 dag før anæstesi / skade og 1 dag, 3 dage og 7 dage efter anæstesi / skade (figur 3). Det samlede antal bagbensglider (figur 3A) blev analyseret ved gentagen målt tovejs ANOVA, og Bonferronis flere sammenligninger viste, at mTBI-rotter viste signifikant flere bagbensglider på dag 1 efter skade sammenlignet med falske rotter (figur 3A; p < 0,01). Efter en 2-dages bedring blev der imidlertid ikke set nogen ændringer i bagfejlene, hvor et samlet antal glider løste tilbage til falske niveauer efter 7 dage. Især havde alle 6 mTBI-rotter flere bagbensglider efter stød end deres baseline-ydeevne. De lidt øgede bagbensglider hos falske rotter kan være forbundet med manglen på øvelsesbalancebjælke. Efter skaden 1 dag og 3 dage brugte mTBI-rotterne mere tid på at krydse 150 cm strålen (39,8 s ± 3,79 s vs. 28,68 s ± 0,82 s, 37,06 s ± 4,06 s vs. 29,28 s ± 3,42 s), selvom der ikke var nogen forskelle mellem mTBI-rotter og falske rotter i den tid, det tog at krydse strålen på alle tidspunkter (figur 3B).
Der var ingen signifikante forskelle i den tilbagelagte afstand mellem skin- og mTBI-grupperne (figur 4A). Angstlignende adfærd blev evalueret ved at måle den tid, der blev brugt i centerzonen under testen i åbent felt. Både 3 dage og 7 dage efter skaden udviste mTBI-rotterne en signifikant reduktion i den tid, der blev brugt i centerzonen sammenlignet med shamrotterne. Dette fund indikerer, at mTBI-rotterne viste højere niveauer af angstlignende adfærd efter virkningen inden for 7 dage (figur 4B, C).
Resultaterne af Morris-læringslabyrintens læringsdage afslørede, at mTBI-rotterne krævede mere tid til at lokalisere den skjulte platform end de falske rotter, hvilket indikerer nedsat rumlig læring og hukommelse i mTBI-gruppen (figur 5). Efterfølgende, under sondeforsøget, udviste mTBI-rotterne underskud i at bevare rumlig hukommelse, hvilket fremgår af at bruge mindre tid på at søge efter den fjernede platform. Især blev der ikke observeret nogen signifikant forskel i svømmehastighed mellem sham- og mTBI-grupperne, hvilket understøtter de konsistente fund, der blev observeret i den tilbagelagte afstandsanalyse udført i den åbne felttest. Disse resultater tyder på, at virkningen ikke havde en mærkbar effekt på spontan bevægelsesfunktion.
Figur 1: Anslagsapparatur for mTBI hos rotter. (A) Pudens og hjelmens øverste og sidebillede i den relative position af rottens hoved. Den røde stiplede linje viser hjelmens position. (B) Et billede af hele enheden, der viser et lodret styrerør til den tabte vægt placeret over rottestadiet og opsamlingssvamp. (C) Et stillbillede fra en kollisionsvideo, der viser rottens 180° rotation efter hovedkollision og den efterfølgende acceleration/rotation. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Akutte neuroadfærdsmæssige vurderingsresultater efter humbug, mTBI-rotter, gentaget tre gange uafhængigt. (A) Signifikant øget tid til bevidstløshed efter seponering af anæstesi hos rotter fik en mTBI versus falske rotter. Der var en signifikant gruppe (P < 0,0001, tovejs ANOVA) effekt, men ingen signifikant tid (P = 0,6226) effekt eller en gruppe x tid (P = 0,5803) interaktion. (B) mTBI-rotter viste deres første søgeadfærd efter anæstesi. (C) Falske rotter brugte mindre tid på at undslippe 60 cm cirklen (*p < 0,01, **p < 0,001, uparret t-test). (D) Ydelsen i strålebalancescore på 3 cm, 2 cm og 1,5 cm bred stråle. Resultaterne af Bonferronis mange sammenligninger for hver gruppe er vist i figurerne. Data præsenteret som middelværdi ± standardfejl i middelværdien. N = 8-12 rotter blev brugt pr. Forsøg. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Stråleopgavens udførelse før kollision og efter kollision på dag 1, dag 3 og dag 7. (A) mTBI-rotterne lavede flere bagbensglidninger på dag 1 efter skaden (*p < 0,001, gentaget målt 2-vejs ANOVA). (B) Den gennemsnitlige gennemløbstid for falske rotter er mindre end for mTBI-rotter. Data præsenteret som middelværdi ± standardfejl i middelværdien (N = 6/gruppe). Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Udførelsen af den åbne felttest på dag 1 før skaden og efter skaden dag 1, dag 3, dag 7 og dag 14. (A) Der var ingen forskel mellem falske og mTBI rotter i den tilbagelagte afstand. (B) mTBI-rotter tilbragte mindre tid i centret end falske rotter på dag 3 og dag 7 (*p < 0,01, **p < 0,001, gentaget målt 2-vejs ANOVA), uden tilsyneladende forskelle på dag 1 før skade og dag 1 efter skade og dag 14. (C) Sporkort over mTBI-rotter i post-mTBI dag 1, dag 3, dag 7 og dag 14. Data præsenteret som middelværdi ± standardfejl for middelværdien (N = 6-10/gruppe). Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 5: Præstationen i Morris vandlabyrint. (A) Der var ingen forskel i hastigheden i svømmeevnetesten blandt sham- og mTBI-rotterne. (B) Latency til den skjulte platform for referencehukommelsesopgaven på prøvedagen. (C) Rotterne krydsede platformen flere gange i 2-minutters sondetestforsøget efter 5 forsøgsdage. Humbug (5,14 ± 0,65) vs. mTBI (3,56 ± 0,6), (*p < 0,01, Uparret t-test). Data præsenteret som gennemsnit ± standardfejl for middelværdien (N = 9/gruppe). Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne model simulerer med succes en mTBI med lukket hoved uden behov for hovedbundssnit eller kranieåbning, hvilket giver en mere nøjagtig repræsentation af det påvirkningsscenarie, der observeres i humane tilfælde. Undgåelse af hovedbundssnit hjælper med at forhindre inflammatoriske reaktioner, der muligvis ikke stemmer overens med den aktuelle situation. Sammenlignet med Richelle Mychasiuks pædiatriske model12 er modellen, der anvendes i denne undersøgelse, specielt skræddersyet til voksne rotter, der vejer mellem 280-320 g, hvilket gør det muligt for os at få værdifuld indsigt i virkningerne af mTBI på voksne individer. Derudover letter inkorporering af nøglekomponenter som pude og hjelm levering af mere ensartet slagkraft og hjælper operatøren med præcist at identificere målområdet for stød.
Det er vigtigt at understrege, at påvirkningsproceduren hos rotter blev udført uden anæstesivedligeholdelse, så dybden af anæstesi blev bekræftet inden påbegyndelsen af påvirkningen. Vi sikrede, at rotterne ikke havde nogen reaktion ved forsigtigt at ryste anæstesiinduktionsboksen og forlænge anæstesitiden med yderligere 30 s for at sikre et tilstrækkeligt anæstesiniveau. Det anbefales at gennemføre hele påvirkningsprocessen inden for 1 min.
Slagapparatet beskrevet i denne undersøgelse er relativt let at konstruere og kan replikeres i næsten ethvert laboratorium ved hjælp af de angivne specifikationer. Dette fremmer større standardisering og sammenlignelighed af eksperimentelle data på tværs af forskellige forskningsindstillinger. Desuden tjener valideringsdataene fra denne undersøgelse som en værdifuld ressource for forskere til at løse specifikke videnskabelige spørgsmål. Ved at analysere de neuroadfærdsmæssige resultater, der observeres i denne undersøgelse, kan forskere træffe informerede beslutninger og skræddersy den eksperimentelle tilgang til at tilpasse sig deres specifikke forskningsmål. Dette forbedrer den overordnede kvalitet og relevans af fremtidige undersøgelser af mTBI og letter fremskridt i vores forståelse af dets underliggende mekanismer og tilknyttede resultater.
Denne undersøgelse involverede udelukkende hanrotter til eller implementering af den lukkede mTBI-model. I betragtning af tidligere forskning, der indikerer kønsspecifikke variationer i angstlignende adfærd og vedvarende kognitive og somatiske symptomer relateret til mTBI14,15, bør fremtidige undersøgelser udføres på kvindelige gnavere.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen økonomisk interesse at afsløre.
Acknowledgments
Vi vil gerne takke alle stipendiater i Institut for Forsøgsdyr ved Central South University. Denne undersøgelse blev støttet af National Natural Science Foundation of China (nr. 81971791); Shanghai Key Lab of Forensic Medicine, Key Lab of Forensic Science, Justitsministeriet, Kina (Academy of Forensic Science) (nr. KF202104).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Acrylic box | In-house | N/A | 15 cm x 22 cm x 43 cm |
| Anesthesia Machine | RWD Life Science Co. | R540 Mice & Rat Animal Anesthesia Machine | |
| Helmet | In-house | N/A | Stainless-steel disk measuring 10 mm in diameter and 3 mm in thickness |
| Morris water maze | RWD Life Science Co. | Diameter 150 cm, height 50 cm,platform diameter 35 cm | |
| Open field | RWD Life Science Co. | 63007 | Width100 cm, height 40 cm |
| Panlab SMART V3.0 | RWD Life Science Co. | SMART v3.0 | |
| Perforated weight | In-house | N/A | Weight of 550 g and diameter of 18 mm |
| Pillow | In-house | N/A | Wedge-shaped sponge to place beneath the rat's head |
References
- Silverberg, N. D., Duhaime, A. C., Iaccarino, M. A.
- Kim, K., Priefer, R.
- Peeters, W., et al.
- Kabadi, S. V., Hilton, G. D., Stoica, B. A., Zapple, D. N., Faden, A. I. Fluid-percussion-induced traumatic brain injury model in rats. Nature Protocols. 5 (9), 1552-1563 (2010).
- Smith, D. H., et al. A model of parasagittal controlled cortical impact in the mouse: cognitive and histopathologic effects. Journal of Neurotrauma. 12 (2), 169-178 (1995).
- Feeney, D. M., Boyeson, M. G., Linn, R. T., Murray, H. M., Dail, W. G. Responses to cortical injury: I. Methodology and local effects of contusions in the rat. Brain Research. 211 (1), 67-77 (1981).
- Cernak, I., et al. The pathobiology of blast injuries and blast-induced neurotrauma as identified using a new experimental model of injury in mice. Neurobiology of Disease. 41 (2), 538-551 (2011).
- Shultz, S. R., et al. The potential for animal models to provide insight into mild traumatic brain injury: Translational challenges and strategies. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 76 (Pt B), 396-414 (2017).
- Chen, J., et al. Therapeutic benefit of intravenous administration of bone marrow stromal cells after cerebral ischemia in rats. Stroke. 32 (4), 1005-1011 (2001).
- Flierl, M. A., et al. Mouse closed head injury model induced by a weight-drop device. Nature Protocols. 4 (9), 1328-1337 (2009).
- Kane, M. J., et al. A mouse model of human repetitive mild traumatic brain injury. J Neuroscience Methods. 203 (1), 41-49 (2012).
- Mychasiuk, R., Farran, A., Esser, M. J. Assessment of an experimental rodent model of pediatric mild traumatic brain injury. Journal of Neurotrauma. 31 (8), 749-757 (2014).
- Pham, L., et al. Mild closed-head injury in conscious rats causes transient neurobehavioral and glial disturbances: A novel experimental model of concussion. Journal of Neurotrauma. 36 (14), 2260-2271 (2019).
- Jacotte-Simancas, A., Molina, P., Gilpin, N. W. Repeated mild traumatic brain injury and JZL184 produce sex-specific increases in anxiety-like behavior and alcohol consumption in Wistar rats. Journal of Neurotrauma. , (2023).
- Levin, H. S., et al. Association of sex and age with mild traumatic brain injury-related symptoms: A TRACK-TBI study. JAMA Network Open. 4 (4), e213046 (2021).
