Concussion presents the most common type of traumatic brain injury. Therefore, a repetitive concussive animal model, which replicates the important features of an injury in patients, may provide a means to study concussion in a rigorous, controlled, and efficient manner.
Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of knowledge on the injury and its effects. To develop a better understanding of concussions, animals are often used because they provide a controlled, rigorous, and efficient model. Studies have adapted traditional animal models to perform mTBI to stimulate mild injury severity by changing the injury parameters. These models have been used because they can produce morphologically similar brain injuries to the clinical condition and provide a spectrum of injury severities. However, they are limited in their ability to present the identical features of injuries in patients. Using a traditional impact system, a repetitive concussive injury (rCHI) model can induce mild to moderate human-like concussion. The injury degree can be determined by measuring the period of loss of consciousness (LOC) with a sign of a transient termination of breathing. The rCHI model is beneficial to use for its accuracy and simplicity in determining mTBI effects and potential treatments.
Hjernerystelse, også kalt mild traumatisk hjerneskade (mTBI), er den mest hyppige forekomsten av traumatisk hjerneskade (TBI) og påvirker millioner av mennesker i USA. Hjernerystelser kan være vanskelig å diagnostisere, og det er ingen spesifikk kur for hjernerystelse. Det er en økende erkjennelse og noen bevis for at mild mekanisk traumer som følge av idrettsskader, militær kamp, og andre fysisk engasjerende sysler kan ha kumulative og kroniske nevrologiske konsekvenser 1,2. Men det er fortsatt mangel på kunnskap om hjernerystelser og deres effekter. Nåværende metodikk begrenser studier av patologi og behandling hos mennesker siden bare nevrologisk vurdering og bildebehandling evaluering er tilgjengelig for klinisk diagnose. Dyremodeller gir et middel til å studere hjernerystelser i en effektiv, nøyaktig og kontrollert måte med håp om videre diagnostisering og behandling av mTBI.
Studier har tilpasset tradisjonelle TBImodeller som kontrollerte kortikalt innvirkning (CCI), til væske-perkusjon effekt (FPI), vekt fall skade, og blast skader utføre mTBI og stimulere lave skadegradene ved å endre skade parametere. Disse modellene er fordelaktig å bruke på grunn av deres evne til å replikere hjernetraume morfologisk lik den kliniske tilstanden; Men de har også sine egne begrensninger. Alvorlighetsgraden av skade indusert av en akselerasjon skade (vekt drop) er ofte svært variabel. De to resultatene av mild CCI – Hjernehinneblødning og fokale kontusjon – er ikke sammenlignbare med typiske menneskelige hjernerystelser. CCI og FPI krever en kraniotomi, som ikke er klinisk relevant, mens blast skade er en mer kontroversiell modell i forhold til de ulike eksponeringsposisjon og maksimal trykkmålinger samt variabel sekundær skade under eksponeringen 3-6. En oppdatert concussive dyremodell som kan oversette pre-klinisk forskning i kliniske setting er nødvendig i forskning.
Det avgjørende i modellering mild TBI er å definere den eksperimentelle skadegrads, som tettest replikerer skaden i en klinisk setting. Nylig ulike forskningsmiljøer utviklet lukket hodeskade eller concussive hodeskade (CHI) modell 7-10. CHI er en modifikasjon av CCI uten en kraniotomi, men det fremdeles bruker en tradisjonell elektronisk magnet støt system for å generere et hode innvirkning. En CHI kan indusere en hjernerystelse alt fra mild til moderat ved å justere støtparametre. Tap av bevissthet (LOC) kan observeres umiddelbart etter et støt ved påvisning av en reduksjon i pustehastighet eller den forbigående opphør av pusting. Perioden av LOC anvendes for å bestemme graden av skade. Dette papir har en litt forbedret og oppdatert versjon av en repeterende CHI (rCHI) modell i mus, sammen med en detaljert trinn-for-trinn-protokollen og representative resultater. Den rCHI modell forskningsstrategier enre fordelaktig ved bestemmelse mTBI effekter og potensielle behandlinger, spesielt siden det ikke er noen individuell dyremodell i stand til å etterligne alle de hjernerystelse-induserte patologiske forandringer.
Å etterligne hjerneskader morfologisk lik kliniske tilstand, er post-hjernerystelse symptomer forventet. Post-hjernerystelse symptomer generelt er hodepine, svimmelhet, svimmelhet, tretthet, minne og søvnproblemer, problemer med konsentrasjon samt angst og nedstemthet. Siden somatiske symptomer ennå ikke kan være målbare i dyremodeller, blir endringene av motorisk og kognitiv funksjon og emosjonelle atferd brukt som kriterier for rasjonelt evaluere hjernerystelse i dyremodeller. I en tidligere rapportert studie ble…
The authors have nothing to disclose.
This works was supported by funding from a Florida Health grant (Brain and spinal cord injury research fund) (KKW).
anesthesia machine | Eagle Eye Anesthesia, Inc | Model 150 | anesthesia |
Electromagnetic Impactor | LeicaBiosystems | Impact One Stereotaxic Impactor | perform impaction |
Digital Stereotaxic instrument | LeicaBiosystems | 39462501 | mount mouse and positioning tips |
Sicilone rubber-coated metal tip | Precision Tool & Engineering, Gainesvill FL | custom-made | impact tip |
Lithium Ion All-in-One Trimmer | WAHL Home Products | 9854-600 | shave mouse hair |
paper clips | custom-made | probe tip | |
Cotton tipped applicators | MEDLINE | MDS202055 | scrub head with saline |
Tissue Tek O.C.T. | ASKURA FINETEK USA INC | 4583 | tissue embedding |
anti-GFAP | Dako | CA93013 | antibody for IHC |
anti Ferritin | Sigma | F6136 | antibody for IHC |
VECTASTAIN Elite ABC kit | Vector laboratories | PK-6100 | IHC detection system |
Permount Mounting Medium | Fisher Scientific | SP15-100 | |
Aperio XT ScanScope scanner | Leica Microsystems Inc, | slides scanning | |
Leica AutoStainer XL | Leica the pathology Company | ST2010 | H&E staining |
DAB | sigma | D3939 | IHC detection system |