संज्ञाहरण से प्रेरित विकासात्मक न्युरोोटॉक्सिसिटी (एआईडीएन) अनुसंधान ने कृन्तकों पर ध्यान केंद्रित किया है, जो सामान्यतः मनुष्यों के लिए लागू नहीं हैं। गैर मानव प्राइमेट मॉडल अधिक प्रासंगिक हैं, लेकिन प्रयोग के लिए लागत-निषेधात्मक और प्रयोग करने में मुश्किल है। घेंटा, इसके विपरीत, एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक, व्यावहारिक जानवर मॉडल है जो अनेस्थेस न्यूरोटॉक्सिसिटी के अध्ययन के लिए आदर्श है।
सर्जरी की आवश्यकता होती है जब विशेष रूप से बच्चों में संज्ञाहरण कई मामलों में नहीं बचा जा सकता है पशुओं में हाल की जांच ने चिंता जताई है कि संज्ञाहरण के प्रदर्शन से न्यूरोनल एपोपोटिकिस हो सकती है, जिसे एनेस्थेसिया प्रेरित प्रेरित तंत्रिकायोटिसिसिटी (एआईडीएन) के रूप में जाना जाता है। इसके अलावा, बच्चों में कुछ नैदानिक अध्ययन ने सुझाव दिया है कि संज्ञाहरण के प्रदर्शन से जीवन में बाद में neurodevelopmental घाटे हो सकती है। बहरहाल, प्रीक्लिनिक अध्ययन के लिए एक आदर्श पशु मॉडल अभी तक विकसित नहीं हुआ है। नवजात शिशु पूर्व-क्लिनिक अध्ययन के लिए एक मूल्यवान मॉडल का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि वे मनुष्यों के साथ विकास समान समानताएं साझा करते हैं।
पिगलों की शारीरिक रचना और शरीर विज्ञान दोनों अस्तित्व और गैर-अस्तित्व प्रक्रियाओं में कठोर मानव पेरीओपरेटिव शर्तों के कार्यान्वयन की अनुमति देते हैं। ऊष्मीय धमनी कैथेटराइजेशन घनिष्ठ निगरानी की अनुमति देता है, इस प्रकार घेंटा के महत्वपूर्ण संकेतों और केमिस्ट्रीज़ के किसी भी विचलन के त्वरित सुधार को सक्षम किया जा सकता है। मैंइसके अलावा, पिगलेट और मानव नवजात के बीच कई विकास समान समानताएं हैं। प्रयोग के लिए पिगल्स का उपयोग करने के लिए आवश्यक तकनीकों को मास्टर के लिए अनुभव की आवश्यकता होगी। एक बाल चिकित्सा अनैस्टीसायोलॉजिस्ट जांच दल की एक महत्वपूर्ण सदस्य है। हम सामान्य अर्थों में, neurodevelopmental अध्ययन के लिए एक घेंटा मॉडल के उचित उपयोग का वर्णन करते हैं।
प्रत्येक वर्ष, संयुक्त राज्य अमेरिका में लाखों बच्चों को सामान्य संज्ञाहरण प्राप्त होता है, उनमें से कई 4 वर्ष से कम आयु के होते हैं एनेस्थेटिक प्रेरित प्रेरित न्यूरोटॉक्सिसिटी (एआईडीएन) बाल चिकित्सा निश्चेतक शोध का एक फोकस बन गया है क्योंकि यह अपरिपक्व दिमाग पर संज्ञाहरण के प्रभाव को समझने के लिए जरूरी हो गया है। पिछला शोध से पता चला है कि आम तौर पर इस्तेमाल किए गए एनेस्थेटिक्स, जैसे आइसफ्लुरेन, युवा जानवरों के दिमाग में न्यूरोनल एपोपोसिस बढ़ सकता है। बच्चों के अध्ययनों में दोहरे परिणाम सामने आए हैं 2 । एआईडीएन के रोगजनन को समझना, इसकी रोकथाम या सुधार के लिए संभावित चिकित्सीय लक्ष्य की पहचान करना, और उपलब्ध सबसे सुरक्षित संवेदनाहारी रोगों का वर्णन बाल चिकित्सा निश्चेतक समुदाय के तत्काल लक्ष्य बन गए हैं इस अध्ययन का प्राथमिक उद्देश्य विकासशील मस्तिष्क पर एनेस्थेटिक्स के प्रभाव को मापने के लिए एक इष्टतम पशु मॉडल और विधि विकसित करना था, और सावधानीपूर्वक उत्तेजित करना थावर्तमान में व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले एनेस्थेटिक्स की सुरक्षा में जांच की गई है
एआईडीएन पर पूर्व-शास्त्रीय साहित्य के वर्तमान शरीर की एक हालिया व्यवस्थित समीक्षा में, लेखकों ने 900 से अधिक अध्ययनों में महत्वपूर्ण पद्धतिगत विविधता का उल्लेख किया 3 । कई लोग इस विषय पर शोध के कई सालों के शोध के बावजूद एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक, अच्छी तरह से तैयार किए गए पूर्व-क्लिनिक मॉडल के लिए कॉल करने वाले हैं, जो अभी तक मौजूद नहीं हैं। अधिकांश कृंतक मॉडल, आवश्यकता से बाहर, एक दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं जो कठोर शारीरिक निगरानी, रक्त नमूनाकरण, या यांत्रिक वेंटिलेशन की अनुमति नहीं देता। चूंकि मस्तिष्क शरीर के विकृतियों के लिए अति सुंदर रूप से संवेदनशील है, इसलिए ऐसे मॉडलों के परिणामों पर भरोसा करना मुश्किल है। इस मॉडल के विकास के लिए एक प्राथमिक लक्ष्य इस तरह से डिजाइन करना था कि सभी भौतिक विज्ञान जैसे कि रक्त गैस मापदंडों, शरीर का तापमान, श्वसन मापदंड आदि जैसे सभी भौतिकीय लक्ष्यों की निगरानी की जाती है और जब आवश्यक हो तब उन्हें सही किया जाता है।
<p claएसएस = "jove_content"> इसके अतिरिक्त, क्योंकि एनेस्थेसिया की न्यूरोटॉक्सिकता संभवतः जोखिम के समय मस्तिष्क के विकास की प्रगति पर निर्भर करती है, एक पशु मॉडल को चुना जाना चाहिए, जो अधिकतम करने के लिए, नवजात मानव मस्तिष्क के विकास और संरचना की नकल कर सकते हैं परिणाम 4 की अनुवादिक प्रासंगिकता अनुवादक पिगलेट मॉडल इन समीक्षाओं और संपादकीय कार्यों के बाद की मांग की नैदानिक प्रासंगिकता का स्तर प्रदान करता है, क्योंकि यह भविष्य के नैदानिक अध्ययनों को सूचित करने वाले उचित पूर्व-संबंधी डेटा की इस जरूरत को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।Isoflurane, एक GABA प्रकार ए (GABA ए ) रिसेप्टर एगोनिस्ट और कमजोर एनएमडीए रिसेप्टर विरोधी, यह सामान्यतः इस्तेमाल किया जाता है जो दुनिया भर में क्लिनिकल प्रैक्टिस में इस्तेमाल किया जाता है। एनोफ्लुरेन जैसी एनस्थेटीक्स लंबे समय तक सुरक्षित माना गया है क्योंकि वे हाइपोटेंशन या हाइपोक्सिया नहीं करते हैं; फिर भी, अधिक सूक्ष्म प्रभाव हो सकता है। जब मस्तिष्क सामान्य संज्ञाहरण के सामने आती है, तो गैबा का संतुलन एकGonism और एनएमडीए antagonism बाधित है, सेलुलर वास्तुकला, कनेक्टिविटी, और समारोह में परिवर्तन में जिसके परिणामस्वरूप। इसके अलावा, जबकि GABA आमतौर पर एक निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर है, यह अपरिपक्व दिमाग 5 में उत्तेजित होने के लिए जाना जाता है। ठीक से जब GABA के उत्तेजना से उत्तेजित होने का संक्रमण अच्छी तरह से समझा नहीं जाता है, और संभावना प्रजातियों पर निर्भर है।
जब मस्तिष्क में उत्तेजनात्मक और निरोधक इनपुट के बीच असंतुलन तथाकथित "मस्तिष्क के विकास में वृद्धि" के दौरान होता है, तो महत्वपूर्ण आणविक मार्गों के परिणामस्वरूप उत्तेजनात्मक अवक्षेप से अपोपाटोटिक neurodegeneration जैसे असामान्य neurodevelopment हो सकता है। वृद्धि हुई एपोप्टोसिस के अलावा, ऑक्सीडेटिव तनाव और सूजन भी प्रेरित हो सकती है, जबकि न्यूरॉनल सेल प्रसार, न्यूरोनल माइग्रेशन, और अक्षतंतु के क्षरण को दबा दिया जाता है या 6 को हटा दिया जाता है। शुद्ध परिणाम न्यूरोकिग्नेटिव गड़बड़ी है जो कि व्यंग्य में जारी रह सकता हैथड 2
युवा स्तनधारियों पर isoflurane के न्यूरोटॉक्सिक प्रभाव को सीधे मापने के लिए, नवजात शिशुओं का उपयोग किया जाता है। किसी अन्य स्तनपायी की तुलना में पिगल्स मनुष्यों के साथ अधिक सीएनएस समानताएं साझा करते हैं, और जैसे, उनके neurodevelopmental और neuroanatomical समानता उन्हें एआईडीएन के नैदानिक रूप से संबंधित स्तनधारी मॉडल के लिए एक आदर्श पशु बनाती हैं। दोनों मनुष्यों और बालों के पास गियरेन्फैलिक दिमाग होते हैं, चरित्र में समानताएं साझा करते हैं और मस्तिष्क गहरी, भूरे रंग के मामले और श्वेत पदार्थों के वितरण के समान होते हैं। पिगेट हिप्पोकैम्पस, बेसल गैन्ग्लिया, और ब्रेनस्टाम भी लोगों के स्थान पर ही भौगोलिक रूप से समान हैं। विकासिक रूप से, बालों को जन्म के कुछ मस्तिष्क वाले मनुष्यों में से एक है, जो जन्मजात मस्तिष्क की वृद्धि और मैलांनिशन 8 से गुजरती हैं। गर्भाशय में, मानव और घेंटा दोनों दिमाग देर से त्रैमास्टर गर्भावस्था के दौरान महत्वपूर्ण वृद्धि से गुजरती हैं। संबंध में, जन्म के समय, क्रमशः मानव और घेंटा दिमाग वयस्क मस्तिष्क के 27% और 25% है। चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग ने यह खुलासा किया है कि एक हफ्ते का पिगेट मस्तिष्क लगभग एक माह के मानव मस्तिष्क के बराबर है जो न्यूरोनल परिपक्वता और वृक्ष के वृक्ष arborization 9 के मामले में है । इसके अतिरिक्त, घेंटा और मानव मस्तिष्क न्यूरोडेबल्लम के पैटर्न के संबंध में कई समानताएं साझा करते हैं। उदाहरण के लिए, रिलेन 10 की अभिव्यक्ति और एमआरएनए अनुक्रम, 5-एचटी न्यूरॉन्स 11 के स्थलाकृतिक वितरण, और न्यूरल ट्यूब क्लॉजर 12 , मनुष्य के समान दिखाई देने वाले सभी समानांतर हैं। इसके अलावा, पिगलेट और मनुष्यों के जीनोम के बीच व्यापक समरूपता 13 है ।
एक पशु मॉडल की प्रासंगिकता मानव विकृति के संदर्भ में विशेष रूप से मस्तिष्क की परिपक्वता और मानवीय शिशु के रोग विज्ञान के संबंध में समझा जाना चाहिए। मौजूदा संज्ञाहरण विषाक्तता के अधिकांश अध्ययन एक कृंतक मॉडल का उपयोग करते हैं, कुछ गैर-मानव का उपयोग करते हुएप्राइमेट मॉडल हालांकि, एड्स की जांच के लिए कृन्तकों और प्राइमेट आदर्श जानवर नहीं हो सकते हैं।
हालांकि व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है, कृत्रिम मस्तिष्क विकास के दौरान मनुष्य की तुलना में बहुत अलग हैं। विशेष रूप से, कृन्तकों में लिसीसेफेलिक (या चिकनी) दिमाग होते हैं कृंतक मस्तिष्क ग्रिरी और सुल्सी की कमी होती हैं जो अधिक न्यूरोलॉजिकल जटिल जीवों की विशेषता हैं। कृंतक मस्तिष्क भी जन्म के समय के मस्तिष्क के विकास में तेजी लाता है 14 , मनुष्यों और पिगलों के लिए भिन्न। यह देखा गया है कि विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों की कमजोरी में बदलाव 15 इसलिए, यह महत्वपूर्ण होना चाहिए कि एआईडीएन के अध्ययन के लिए पशु मॉडल के पास एक मस्तिष्क होता है जो कि मानव के रूप में न्यूरोडेव्डेवलैली और न्यूरोनाटॉमिक रूप से समान होता है, इसलिए ऐसा लगता है कि बच्चों के रोगियों के रोगियों के मरीजों में देखे जाने वाले संज्ञाहरण से प्रेरित मस्तिष्क में सबसे अच्छा बदलाव होता है। जैसा कि पहले बताया गया है, पिगलेट के पास एक मस्तिष्क है, जो कि मैंइस भूमिका के लिए काफी अनुकूल है इसके अलावा, मॉरिस पानी की भूलभुलैया में मूल्यांकन किए जाने वाले स्थानिक शिक्षण और स्मृति जैसे कृंतक तंत्रिकाविज्ञान परीक्षणों के सामान्य रूप, छोटे बच्चों के न्यूरोकिनेविचुअल आकलन के मुकाबले प्रत्यक्ष रूप से प्रासंगिक या तुलनीय नहीं हैं। विकासात्मक तंत्रिका विज्ञान के लिए पिगल्स का उपयोग करने के एक लाभ यह है कि वे कम उम्र में भी न्यूरोकिजिकिटि परीक्षण के लिए बहुत सहज हैं। कई नश्वरोधी परीक्षण जो कि अन्य स्तनधारी प्रजातियों के लिए उपयोगी माना जाता है, उन्हें सूअरों में सफलतापूर्वक उपयोग और मान्य किया गया है। अभी भी एक उभरते हुए क्षेत्र में, पिगल्स में न्यूरोकिग्नेटिव मूल्यांकन में अधिक जटिल परीक्षण शामिल हैं जो बेहतर मानव घाटे की नकल करता है, जैसे झुका बीम मोटर टेस्ट 17 , 18 और दर्पण स्थानिक जागरूकता 1 9 । पिगलों में दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के अध्ययन के भाग के रूप में झुका बीम के साथ मोटर परीक्षण, मूल्यांकन में उच्च विश्वसनीयता दर्शाता हैमोटर फ़ंक्शन का आईने का परीक्षण आस-पास के वातावरण की याददाश्त को दर्शाता है और खाद्य इनाम प्राप्त करने के लिए एक प्रतिबिंबित छवि के मान्यता और उपयोग का उपयोग करता है।
दूसरी ओर, गैर-मानव प्राइमेट्स बाल चिकित्सा निश्चेतक अध्ययनों के लिए एक अधिक उपयुक्त मॉडल हो सकती है, लेकिन लागत और प्रयोग में कठिनाई सहित कई निषेधात्मक कारक हैं। इसके अतिरिक्त, वे जल्दी पालन करने वाली स्थितियों, विशेष रूप से तनाव और मातृ जुदाई 20 के प्रति अत्यंत संवेदनशील हैं। एडीएन के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण कारक, जैसे सबोस्टोरिक मोड्यूलर्स, रिसेप्टर-लैगंड रिलेशनशिप, पोस्ट-ट्रांसलेशन संबंधी संशोधनों, रिसेप्टर सबयूनिट रचनाएं, और वैकल्पिक स्प्लिचिंग वेरिएंट, प्राइमेट के मामले में अज्ञात हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इस तरह की अवधारणाओं से संबंधित जीनों को क्लोन नहीं किया गया है। इसके विपरीत, उन्हें सूअरों में क्लोन किया गया है। जैसे, गैर-मानव प्राइमेट 21 , 22 में केवल सीमित काम किया गया है </sup>।
पिगलेट मॉडल कृंतक और गैर-मानव प्राइमेट मॉडल के फायदे को उजागर करता है: गैर-मानव प्राइमेट अध्ययन के सापेक्ष उपयोग करने में आसान, लागत प्रभावी है, और न्यूरोनाटॉमिक और न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल बाल चिकित्सा मानव मस्तिष्क के समान है। न्यूरोसाइंस अनुसंधान में पिगलेट का उपयोग हाल के वर्षों में बढ़ी है, जिनमें कई अध्ययन शामिल हैं, जिनमें बाल चिकित्सा तंत्रिकाविरोधी परिस्थितियों की जांच की गई है। हिप्पोकैम्पस पर श्वसन वायरल संक्रमण का प्रभाव और स्थानिक सीखने 23 , स्ट्रोक 24 के बाद मस्तिष्क कोशिका मृत्यु को कम करने, मानसिक मस्तिष्क की चोट के कारण 25 न्यूरोजेनेसिस, और दौरे के दौरान एंजाइम गतिविधि 26 कुछ नवजात शिशुओं का इस्तेमाल करते हैं। साहित्य के इस पर्याप्त और बढ़ते शरीर ने एनेथेथे के अध्ययन के लिए नैदानिक रूप से प्रासंगिक और उच्च प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य पिगलेट मॉडल की उपयुक्तता और स्थिरता को बल दिया है।सीआईए प्रेरित न्यूरोक्सॉक्सिटी
क्रिटिकल प्रोटोकॉल चरण / समस्या निवारण
प्रयोग शुरू होने के बाद, गैर-इनवेसिव महत्वपूर्ण लक्षणों की निगरानी प्रेरण से शुरू होनी चाहिए। रक्तचाप, हृदय की दर, ऑक्सीजन संतृप्ति, और गुदा तापमान आसानी से प्राप्त और मॉनिटर किया जा सकता है। पिघल एक वायु-वार्मिंग डिवाइस के तहत होना चाहिए ताकि शरीर का पर्याप्त तापमान बनाए रखा जा सके, क्योंकि ये जानवर सामान्य संज्ञाहरण के तहत हाइपोथर्मिक हो सकते हैं। एक परिधीय अंतःशिरा कैथेटर की तत्काल नियुक्ति यदि वे प्रेरण के दौरान उत्पन्न होती है तो आपात स्थिति के उपचार के लिए अनुमति देता है। आईफ़्लुरुण प्रक्रिया और बलि के दोनों प्रक्रियाओं में लगातार घेंटा, गैर-विस्फोटक या आकस्मिक रूप से मॉनिटर करना महत्वपूर्ण है पिगलेट पूरे प्रोटोकॉल के दौरान कई चरणों में, विशेष रूप से वायुमार्ग प्रबंधन और इंटुबैशन के दौरान, धमनी ऑक्सीजन अवशेषता का बहुत तेजी से अनुभव कर सकता है। मानव बाल चिकित्सा अभ्यास की प्रतिलिपि बनाने के लिए और भाषण के लिए हम संज्ञाहरण को प्रेरित करने के लिए 8% सेवोफ्लुरेन का उपयोग करते हैंडी प्रेरण हालांकि, 5% isoflurane सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया गया है और उपयुक्त है। शरीर रचना में मतभेद और लैर्योन्स्पॉज़म के लिए गड़बड़ी को देखते हुए, पिगेट इंट्यूबेट करने में मुश्किल हो सकता है। अगर पिगला प्रेरण और / या वायु प्रबंधन के दौरान desaturate शुरू होता है, एक सुरक्षित ऑक्सीजन संतृप्ति स्तर और संज्ञाहरण की पर्याप्त गहराई पुन: स्थापित करने के लिए 100% ऑक्सीजन और सेवोफ़्लूरैन तुरंत चेहरे शंको के माध्यम से प्रशासित किया जाना चाहिए। ध्यान रखें कि जब संज्ञाहरण का ग्रह गहराई से गहन होना चाहिए, तो इंटुबैषेण की अनुमति के लिए, अत्यधिक संज्ञाहरण से एपनिया हो सकती है। पशु के वेंटिलेशन और ऑक्सीजन के संबंध में निरंतर सतर्कता आवश्यक होती है, तदनुसार साँस लेने वाली संवेदनाहारी के अनुमापन के साथ। ऑक्सीजन को बहाल करने के बाद इंटुबैक्शन को फिर से पुनः प्राप्त किया जा सकता है और पर्याप्त संज्ञाहरण प्राप्त हो चुका है। चेहरा शंको के माध्यम से सकारात्मक दबाव वेंटिलेशन का प्रयास किया जा सकता है, लेकिन आम तौर पर असफल होते हैं। अगर लारेंन्ज़ास्ज़म तब होता है, तो लिडोकिन समाधान का उपयोग सीधे वाद्य के लिए होता हैअल कॉर्ड को ट्रेशियल इंटुबैशन की अनुमति देने के लिए संकेत दिया गया है।
आपातकालीन दवाएं हमेशा उपलब्ध रहनी चाहिए और प्रोटोकॉल के महत्वपूर्ण भाग के दौरान शारीरिक विकारों को ठीक करने के लिए आवश्यकतानुसार प्रशासित किया जाना चाहिए। जबकि पिगलेटों में संवेदनाहारी और आपातकालीन दवाओं के उपयोग की एक विस्तृत चर्चा इस पांडुलिपि के दायरे से बाहर है, स्विंडल की "स्वाइन इन दी लेबोरेटरी: सर्जरी, एनेस्थेसिया, इमेजिंग और प्रायोगिक तकनीक" एक उत्कृष्ट संसाधन है। 27
इसी तरह, मिडलाइन स्टर्नोटमी के दौरान सीने की गुहा खोलने के बाद, बलि के दौरान पिगेट तेजी से विलुप्त होने लग सकता है। ऑपरेटर को दिल का पर्दाफाश करने के लिए शीघ्रता से लेकिन सुरक्षित रूप से काम करना चाहिए और शीत पीबीएस शुरू करने के लिए एंजियओकेथेटर डालें। मस्तिष्क को इस्कीमिक क्षति को रोकने के लिए एक संपूर्ण ठंड पीबीएस छिड़काव (और पीएफए के साथ तेजी से निर्धारण, यदि संकेत दिया गया है) की आवश्यकता है।
एक बार घेंटा intubated गया है, respiरोटरी दर और अंत-ज्वारीय कार्बन डाइऑक्साइड ट्रैकिंग शुरू होती है ( तालिका 1 )। पर्याप्त संज्ञाहरण बनाए रखने के दौरान घेंटाई के अंत-ज्वार ऑक्सीजनकरण और वेंटिलेशन को वेंटिलेटर समर्थन द्वारा स्थिर करें। हम नकल करने के लिए यांत्रिक वेंटिलेशन का इस्तेमाल करते हैं ताकि मनुष्य के रूप में यथासंभव अधिक इस्तेमाल किया जा सके। ऑक्सीडेटिव तनाव की संभावना को कम करने के लिए हाइपरॉक्सिया से बचा जाना चाहिए।
Isoflurane piglets 2 कारणों के लिए एक उदर धमनी cannulation से गुजरना: धमनी रक्तचाप लगातार निगरानी; और प्रक्रिया के दौरान एसिड-बेस स्थिति, रक्त गैसों, और इलेक्ट्रोलाइट्स के मूल्यांकन के लिए धमनी रक्त नमूना करने के लिए। उदर धमनी का विभाजन चुनौतीपूर्ण हो सकता है। कृपया पूरी जानकारी के लिए वीडियो देखें। जीवित रहने के प्रयोगों के लिए, यह प्रक्रिया बाँझ परिस्थितियों में बाँझ परिचालन वातावरण में किया जाना चाहिए। उदर धमनी के cannulation के बाद, धमनी रक्त गैस और सीरम इलेक्ट्रोलाइट्स की प्रति घंटा की निगरानी शुरू करने के लिए आवश्यक के रूप में संशोधनहोमोस्टैसिस बनाए रखें ( तालिका 1 )। पर्याप्त रक्त शर्करा बनाए रखने के लिए पिगलेट को निरंतर डेक्सट्रोज युक्त युक्त आइसोटोनिक तरल पदार्थ प्राप्त करना चाहिए। प्रयोग के दौरान, जानवरों को नियमित रूप से normothermia के लिए मॉनिटर किया जाना चाहिए और आवश्यकतानुसार मजबूर-वायु वार्मिंग प्रदान की जानी चाहिए। हाइपोथर्मिया और हाइपरथेरिया से बचने के लिए उतना ही महत्वपूर्ण है।
हालांकि यह प्रोटोकॉल "ताजा" मस्तिष्क के एक गोलार्द्ध और निश्चित तंत्रिका ऊतक के एक गोलार्द्ध प्रदान करता है, यह आसानी से वैकल्पिक अध्ययन डिजाइनों को समायोजित करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। अतिरिक्त नमूनों को भी पिगलेट से एकत्र किया जा सकता है सीएफएफ को फूलों के एनेस्थेटिंग के बाद, फ्लोरोस्कोपी मार्गदर्शन के बिना या इसके बिना प्राप्त किया जा सकता है। प्रोटोकॉल के विभिन्न चरणों में पिगलेट से रक्त भी इकट्ठा किया जा सकता है, जिसमें उदरदार धमनी कैथेटर भी शामिल है, साथ ही साथ सीधे डाइऑक्साइटर द्वारा बाएं निलय से सीधे छिड़काव से पहले। दुख की अवधि भी लम्बाई हो सकती है या श क्रोनिक या तीव्र प्रतिक्रिया की जांच के लिए, क्रमशः,
तकनीक की सीमाएं
यह प्रोटोकॉल और मॉडल तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण हैं एक कुशल अन्वेषक और पूरी तरह से आपूर्ति की गई ऑपरेटिंग सुइट की आवश्यकता होती है, खासकर अस्तित्व प्रयोगों के लिए। अन्वेषक (और सहायक, प्रोटोकॉल के कुछ भागों के लिए) इस प्रोटोकॉल के शल्यचिकित्सा और संवेदनाहारी दोनों घटकों के साथ आराम से होना चाहिए, जिसके लिए प्रशिक्षण और अनुभव गुरु की आवश्यकता हो सकती है। अन्य सीमाओं में कृंतक मॉडल के मुकाबले पिगलेट की कीमत शामिल है, हालांकि पिगलेट मॉडल नॉन-इंसान प्राइमेट्स की तुलना में कम लागत वाला है। जबकि पिगल्स की कीमत क्षेत्र और खेत के आधार पर अलग-थलग होगी, जिसमें जानवरों को प्राप्त किया जाता है, एक उम्मीद कर सकता है कि प्रति व्यक्ति की लागत $ 500 से कम हो, जबकि गैर-मानव प्राइमेट पशु प्रति हजार डॉलर हो सकते हैं। हमारे अनुभव में, प्रति पशु औसत लागत आम तौर पर लगभग $ 200 है।
Jove_content "> अंत में, चूंकि विकासशील मानव मस्तिष्क की नकल करने के लिए पिगलेट मॉडल का उद्देश्य है, केवल नवजात शिशुओं का इस्तेमाल किया जाना चाहिए। केंद्रीय विकास तंत्रिका तंत्र तेजी से विकास की अवधि के दौरान सबसे कमजोर है, और पिघलों में यह अवधि जन्म के पांच सप्ताह के बाद जन्म के छह सप्ताह पूर्व। 8 पुरानी पिगल्स का उपयोग करके अपने दूर रहने की तारीख से अधिक दूर पिगलेट मॉडल की नैदानिक प्रासंगिकता को कमजोर करने का खतरा होता है। महत्वपूर्ण विवाद के लिए पिगेट मस्तिष्क के विकास के "समानता" के संबंध में मौजूद है एक मानव नवजात शिशु के रूप में, समान रूप से समानताएं होती हैं, जब मनुष्य और सूअरों के बीच जन्म के समय के प्रारंभिक मस्तिष्क के विकास की तुलना की जाती है। जन्म में, मनुष्यों और सूअरों के दिमाग क्रमशः 27% और वयस्क वजन का 25% है। 14 जॉनसन के काम के आधार पर और सहकर्मियों, हम अनुमान लगा सकते हैं कि एक पिगेट सप्ताह लगभग एक मानव महीने के बराबर है। 9 ये परिणाम, wh पर आधारित ऑल-मस्तिष्क मात्रा डेटा, वर्कमेन और सहकर्मियों के काम से सत्यापित किया गया है। 28 हमने 1-2 महीने की पिगल्स का चयन किया ताकि क्रमश: 1-2 महीने की आयु के इंसान का अनुमान लगाया जा सके। हालांकि, यौगिक जानवरों (1-5 दिन पुरानी) का उपयोग करने के लिए विवेकपूर्ण हो सकता है यदि प्रयोगात्मक लक्ष्य पिगेट मस्तिष्क के विकास में वृद्धि के चरम परिकलित करना है। यह संभव है, जैसा कि जन्म के समय पिगलों को छोड़ दिया जा सकता है। मानव और सुअर के जन्म के बाद के मस्तिष्क के विकास के बीच समानता के संबंध में नए आंकड़े उपलब्ध होने के रूप में पिगलेट मॉडल का हमारा उपयोग अनुकूल होगा।वैकल्पिक / मौजूदा तरीकों के सम्मान के साथ तकनीक का महत्व
पिगलेट के पास मानव नवजात के लिए हड़ताली समानताएं हैं, जिनमें मस्तिष्क के विकास और रोगप्रतिकारक प्रतिक्रियाओं में गंभीर समानताएं शामिल हैं। इसलिए यह एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक स्तनधारी मॉडल है और प्रूफ ऑफ कंसोल अध्ययन यह इंगित करता है कि पिगेट संवेदनाहारी neurotoxicity के अध्ययन के लिए एक उपयुक्त मॉडल है29 , 30. यह आसानी से अन्य प्रकार के विकासात्मक तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान के लिए रूपांतरित किया जा सकता है। मॉडल को वैज्ञानिक प्राधिकरण, एआईडीएन के विस्तार और तंत्र की जांच करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे कि मुकाबला करने वालों, जैसे हाइपोक्सिया या हाइपरकारिया, कम कर रहे हैं न्यूरोलोगिक क्षति जिससे एनेस्थेसिया प्रेरित किया जा सकता है, के बारे में गलत व्याख्या की जा सकती है। इसे पूरा करने के लिए, पिगेट का इलाज उसी पेरीओपरेटिव शल्यचिकित्सा और संवेदनाहारी शर्तों और बाल रोगी रोगियों द्वारा अनुभवी निगरानी के साथ किया जाता है।
तकनीक को माहिर रखने के बाद भविष्य दिशाएं और अनुप्रयोग
आगे बढ़ते हुए, पिगेट्स न्यूरोकिज्ञिविटी परीक्षण 17 के लिए बहुत सहज हैं। यह विशेषता भविष्य के प्रयोगों में संवेदनाहारी एक्सपोजर के बाद न्यूरोकिग्नेटिव परिणाम के जटिल, व्यापक मूल्यांकन की अनुमति देगा। यह भी इस बात पर बल दिया जाना चाहिए कि नैदानिक सेटिंग में, बच्चों को अक्सर एनेस्थेसिया से गुजरना पड़ता हैआरए शारीरिक रूप से तनावपूर्ण प्रक्रिया (सर्जरी) संज्ञाहरण और पोस्ट-सर्जिकल सूजन के साथ-साथ परिणामस्वरूप न्यूरोनल चोट और / या विषाक्तता (चूंकि कृन्तकों और प्राइमेट्स में देखा जाता है) के बीच बातचीत आगे की खोज और महत्वपूर्ण विचार के योग्य हैं। निओनाटल पिगेट, विकासशील मस्तिष्क पर शल्यचिकित्सा (बच्चों में सामान्य नैदानिक परिस्थितियों के अनुकरण के बिना) के बिना एनेस्थेटिक्स के प्रभावों के लिए एक अद्वितीय, नैदानिक रूप से प्रासंगिक आधारभूत मॉडल प्रदान करता है। अलग-अलग प्रकार की सर्जरी या अन्य confounders (ischemia, मस्तिष्क की चोट, आनुवांशिक गड़बड़ी, आदि ) का प्रभाव अब इस मॉडल का उपयोग करके भरोसेमंद रूप से परीक्षण किया जा सकता है।
प्रयोगशाला में, हम अनेस्थेसिया और एआईडीएन के तंत्रिकाओं को अक्षुण्ण तंत्रिका सर्किटों में आगे की जांच के लिए कई इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल और इलेक्ट्रोकेमिकल विधियों का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं। इन तकनीकों में न्यूरोट्रांसमीटर गतिविधि के विवो माप, पूरे सेल पैच-दबाना रिकॉर्डिंग, न्यूरोइमेजिंग, औरमस्तिष्क स्लाइस में neurophysiological जांच अपरिपक्व मस्तिष्क में न्यूरोसाइंस के संबंध में, पिगेट मूवीन मॉडल के मुकाबले इंसानों के लिए अधिक प्रासंगिक हैं, गैर-मानव प्राइमेट के साथ मौजूद कुछ कमियों के साथ। आगे विकास के साथ, पिंडियां मानव विकास तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान के आदर्श मॉडल हो सकती हैं।
The authors have nothing to disclose.
लेखकों ओहियो राज्य विश्वविद्यालय प्रयोगशाला पशु संसाधन केंद्र (यूएलएआर) के योगदान को स्वीकार करना चाहते हैं।
Liqui-Wean | Milk Specialities | 454836 | |
Piglet Anesthesia Face-Cone Mask | VetEquip | 921428 | |
Masterflex L/S Peristaltic Pump | Cole-Parmer | EW-77916-20 | Alternative peristaltic pumps can be used, as long as a constant and sufficient perfusion rate can be achieved |
Masterflex L/S Pump Tubing, 25ft | Cole-Parmer | EW-96410-24 | |
14-gauge angiocatheter | Becton-Dickson | 381164 | |
10X PBS | Thermo-Fisher Scientific | ||
Paraformaldehyde powder | Sigma-Aldrich | P6148-5KG | Our lab makes this reagent from the powder as it is much more cost-effective. Prepared paraformaldehyde can also be purchased. |
2-methylbutane | Sigma-Aldrich | M32631-4L | |
Needle holder | Teleflex | 152720 | |
Right angle clamp | Teleflex | 496217 | |
Rongeurs | Teleflex | 028120 | |
Tenotomy scissors | Teleflex | 423480 | |
Stitch scissors | Teleflex | 423440 | |
McPherson Tying Forceps | Teleflex | 425200 | |
Adson Tissue Forceps | Teleflex | 181223 | |
3-0 nylon suture | Medline | ETH627H | |
Integra SL Anesthesia Workstation | DRE Veterinary | 2350 | This anesthesia workstation is chosen to best mimic the clinical monitoring experienced by pediatric patients in the operating room. Any anesthesia machine can be used as long as it allows for sufficient physiologic monitoring and intervention. |
Laryngoscope handle | Teleflex | 8710000 | |
Miller 1 Laryngoscope blade | Teleflex | 2216100 | |
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Bair Hugger Torso Blanket | 3M | 540 | |
iStat Handheld | Abbott Point of Care | 300 | Alternative point of care arterial blood gas analysis devices may be used |
iStat Cartridges | Abbott Point of Care | CG8+ | |
Dermabond Advanced Topic Skin Adhesive | Ethicon | DNX6 | |
LMA Laryngotracheal Atomization Device | Teleflex | MAD720 | A cotton-tipped applicator soaked in local anesthetic can also be used |
Sheridan CF 3.0 Cuffed Endotracheal Tube | Teleflex | 5-10106 | This model ETT was selected because it has a Murphy's eye, which is important to prevent ETT occlusion during the experiment |
Pediatric Intubation Stylet | Smiths Medical | 100/120/100 | |
24-gauge angiocatheter | Becton-Dickson | 381112 | |
#10 Disposable Scalpel | Ted Pella, Inc | 549-9-10 | |
Arterial Pressure Monitoring Kit (3 French, 8 cm catheter) |
Cook Medical | C-PMSY-300-FA | Simple polyethylene tubing with a luer-lock adapter can also be used |
Intramedic PE90 Polyethylene tubing | Fisher Scientific | 14-170-12D | |
Monoject Blunt Cannula | VWR International | 15141-144 |