Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Murine model van gecontroleerde corticale impact voor de inductie van traumatisch hersenletsel

Published: August 16, 2019 doi: 10.3791/60027

Summary

Hier beschrijven we een protocol voor de inductie van muriene traumatisch hersenletsel via een open-Head gecontroleerd corticale impact.

Abstract

De centra voor ziektebestrijding en letselpreventie schatten dat bijna 2.000.000 mensen elk jaar in de Verenigde Staten een traumatisch hersenletsel (TBI) ondersteunen. In feite is TBI een factor die bijdraagt tot meer dan een derde van alle letsel-gerelateerde sterfte. Niettemin worden de cellulaire en moleculaire mechanismen die aan de pathofysiologie van TBI liggen, slecht begrepen. Zo zijn preklinische modellen van TBI die in staat zijn om de schade mechanismen die relevant zijn voor TBI bij menselijke patiënten te repliceren, een kritische Onderzoeksbehoefte. Het gecontroleerde corticale impact (CCI) model van TBI maakt gebruik van een mechanisch apparaat om de blootgestelde cortex direct te beïnvloeden. Hoewel geen enkel model de uiteenlopende schade patronen en heterogene aard van TBI bij menselijke patiënten volledig kan recapituleren, is CCI in staat om een breed scala aan klinisch toepasbare TBI te induceren. Bovendien is CCI eenvoudig gestandaardiseerd, zodat onderzoekers resultaten kunnen vergelijken tussen experimenten en onderzoeksgroepen. Het volgende protocol is een gedetailleerde beschrijving van het toepassen van een ernstige CCI met een commercieel beschikbaar beïnvloedingapparaat in een muriene model van TBI.

Introduction

De centra voor ziektebestrijding en letselpreventie schatten dat ongeveer 2.000.000 Amerikanen ondersteunen een traumatisch hersenletsel (TBI) elk jaar1,2. In feite, TBI draagt bij aan meer dan 30% van alle letsel gerelateerde sterfgevallen in de Verenigde Staten met zorgkosten nadert $80.000.000.000 jaarlijks en bijna $4.000.000 per persoon per jaar het overleven van een ernstige TBI3,4,5. De impact van TBI wordt benadrukt door de aanzienlijke lange termijn Neurocognitieve en neuropsychiatrische complicaties die worden ondervonden door de overlevenden met het verraderlijke begin van gedrags-, cognitieve en motorische beperkingen, genaamd chronische traumatische encefalopathie (CTE) 6 , 7 , 8 , 9 , 10. zelfs subklinische concussieve gebeurtenissen — die effecten die niet resulteren in klinische symptomen — kan leiden tot langdurige neurologische disfunctie11,12.

Diermodellen voor de studie van TBI zijn in dienst sinds de late jaren 180013. In de jaren tachtig werd een pneumatisch botslichaam ontwikkeld met het oog op modellering van TBI. Deze methode wordt nu aangeduid als gecontroleerde corticale impact (CCI)14. De controle en reproduceerbaarheid van CCI leidde onderzoekers om het model aan te passen voor gebruik bij knaagdieren15. Ons laboratorium gebruikt dit model om TBI te induceren via een in de handel verkrijgbaar botslichaam en elektronisch bedieningsapparaat16,17. Dit model is in staat om een breed scala van klinisch relevante TBI-toestanden te produceren, afhankelijk van de biomechanische parameters die worden gebruikt. Histologische evaluatie van TBI-hersenen na een ernstig letsel dat in ons laboratorium is geïnduceerd, toont significant ipsilateraal corticale en hippocampal verlies, evenals contralateraal oedeem en vervorming. Bovendien, CCI produceert een consistente beperking in motorische en cognitieve functie zoals gemeten door gedragstesten18. Beperkingen voor CCI omvatten de noodzaak van craniotomie en de kosten van het verwerven van het botslichaam en de Bedien inrichting.

Verschillende aanvullende modellen van TBI bestaan en zijn goed gevestigd in de literatuur, met inbegrip van de laterale vloeistof percussie model, gewicht druppel model, en Blast letsel model19,20,21. Terwijl elk van deze modellen hebben hun eigen duidelijke voordelen hun belangrijkste nadelen zijn gemengde letsel, hoge sterfte en gebrek aan standaardisatie, respectievelijk22. Bovendien bieden geen van deze modellen de nauwkeurigheid, precisie en reproduceerbaarheid van CCI. Door het aanpassen van de biomechanische parameters input in de Bedien inrichting, geeft het CCI-model de onderzoeker precieze controle over de grootte van het letsel, de diepte van het letsel en de kinetische energie die op de hersenen wordt toegepast. Dit geeft onderzoekers de mogelijkheid om het gehele spectrum van TBI toe te passen op specifieke gebieden van de hersenen. Het maakt ook de grootste reproduceerbaarheid van experiment om te experimenteren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle procedures werden goedgekeurd door het noordwestelijke universiteits Comité voor dierenverzorging en-gebruik. C57BL/6 muizen werden gekocht bij het Jackson laboratorium en groep gehuisvest in een barrière faciliteit in het centrum voor vergelijkende geneeskunde bij Northwestern University (Chicago, IL). Alle dieren werden ondergebracht in 12/12 h licht/donkere cyclus met gratis toegang tot voedsel en water.

1. anesthesie induceren

  1. Anesthetiseer de muis met ketamine (125 mg/kg) en xylazine (10 mg/kg) geïnjecteerd intraperitoneaal.

2. vitale functies bewaken elke 15 min

  1. Controleer de temperatuur, de ademhalingsfrequentie en de huidskleur. De muis moet warm aanvoelen. De huid moet roze en goed perfused verschijnen. Ademhalingsfrequentie moet variëren 50 – 70 ademhalingen per minuut.

3. pre-chirurgische ingrepen

  1. Weeg alle muizen op de dag voorafgaand aan de blessure inductie.
  2. Steriliseren één set chirurgische instrumenten door autoclaven voor elk experimenteel onderwerp. Steriliseer het impact apparaat voor gebruik.
  3. Maak een herstel kooi door een schone kooi te plaatsen over een elektrisch verwarmingskussen ingesteld op "laag" en zo gepositioneerd dat de muizen na ambulante afstand van de hitte kunnen afgaan.
  4. Stel het operatie theater in binnen een gesteriliseerde laminaire stroom afzuigkap.
    1. Het stereo taxic besturings frame positioneren.
    2. Bevestig het impact apparaat aan het stereotaxic frame.
    3. Stel het bedienorgaan in met de gewenste biomechanische parameters voor snelheid en verblijfstijd.
      Opmerking: in dit protocol wordt een ernstig hersenletsel beschreven met behulp van een 3 mm diameter effect tip via een 5 mm diameter craniectomie met de snelheid ingesteld op 2,5 m/s en een dwelltijd van 0,1 s. Er kan een breed scala aan biomechanische parameters worden gebruikt om het volledige spectrum van TBI te induceren.
  5. Trek nieuwe persoonlijke beschermingsmiddelen en steriele handschoenen aan.
  6. Scheer de vacht van de operatieve site met behulp van elektrische tondeuses.
  7. Breng beschermende opthalmische zalf aan op de ogen van de muis om corneale letsel en drogen te voorkomen.
  8. Plaats de muis in het bedienings theater.
  9. Bereid de huid voor met een op jodium gebaseerde chirurgische scrub die driemaal wordt afgewisseld met alcohol.

4. toepassing van de gecontroleerde corticale impact

  1. De hoofdhuid 1 cm in de middellijn insnijden met een scalpel die de schedel bloot.
  2. Plaats de muis binnen een stereotaxaal besturings frame door de bilaterale temporale botten tussen miniatuur oorstaven te beveiligen en de snijtanden binnen een snijtanden-klem te vergrendelen, waardoor een stabiele drie-punts-Hold op de muis kop ontstaat.
  3. Trek de hoofdhuid weg van de operatieve plaats met een hemostat of vergrendel tang om ervoor te zorgen dat de hoofdhuid niet in contact komt met de boor tijdens craniectomie.
  4. Identificeer de sagittale en coronale hechtingen op de blootgestelde schedel.
    Opmerking: dit protocol centreert de craniectomie 2 mm links van de sagittale hecht en 2 mm rostrale migratoire naar de coronale hecht.
  5. Voer een craniectomie uit met een boor met een trefine boor.
    1. Om de craniectomie uit te voeren, Activeer eerst de boor op maximale snelheid en breng vervolgens de genoemd boor loodrecht op de schedel op de plaats van de craniectomie.
    2. Breng zachte, gelijkmatige druk aan op de boor zodra contact is gemaakt met de schedel. Een lichte "geven" zal worden gevoeld zodra de boor door de schedel dringt. Niet doordringen in de onderliggende Dura.
      Opmerking: dit protocol maakt gebruik van een 5 mm genoemd boor om de craniectomie uit te voeren.
  6. Gebruik een tang en een kleine gauge hypodermische naald om de botflap te verwijderen, waardoor de onderliggende dura mater volledig wordt blootgesteld.
  7. Draai het botslichaam uiteinde in het operatieve veld en verlaag het totdat het contact maakt met de blootgestelde dura mater. Zodra het contact is gemaakt, zal de contact sensor van het instrument een hoorbare Toon maken om de chirurg te waarschuwen dat contact is gemaakt. Hiermee markeert u het nulpunt van waaruit de vervormings diepte is ingesteld.
    Opmerking: dit protocol maakt gebruik van een 3 mm impact tip om een ernstig letsel te genereren. Uiteinden van 1 mm kunnen worden gebruikt om meer gelokaliseerd letsel toe te passen.
  8. Trek de impact tip uit en stel de gewenste effect diepte in door de positie van het botslichaam op het stereotaxic frame te verlagen.
    Opmerking: in dit protocol beschrijven we een ernstig letsel door de vervormings diepte in te stellen op 2 mm.
  9. De verwonding door het activeren van het botslichaam op het bedieningsorgaan.
  10. Draai het effectapparaat uit het veld en verwijder het dier uit het stereotaxsche frame.

5. sluiting van de chirurgische site

  1. Controle bloeden uit de schedel en gewonde corticale oppervlak met directe druk van een steriele katoen getipt applicator.
  2. Droog de schedel met een steriele katoen getipt applicator.
  3. Sluit de hoofdhuid over de craniectomie met behulp van een in de handel verkrijgbare chirurgische lijm of monofilament hechtmiddel.
    Opmerking: in dit protocol wordt een veterinaire chirurgische lijm gebruikt om de hoofdhuid te sluiten. De botflap wordt niet vervangen en wordt weggegooid.

6. postoperatieve verzorging en monitoring

  1. Het toedienen van postoperatieve analgesie (bijv. aanhoudende afgifte buprenorfine 0,1 – 0,5 mg/kg subcutaan toegediend, met 72 h aanhoudende analgesie).
  2. Plaats het dier in de laterale decubitus herstel positie in een schone voorverwarmde kooi.
  3. Observeer de dieren totdat ze wakker en mobiel zijn, en keer vervolgens elke muis terug naar zijn huis kooi.
  4. Zorg voor gratis toegang tot voedsel en water. Normale voedsel-en water inname worden doorgaans binnen één tot twee uur na het letsel hervat.
  5. Meet het lichaamsgewicht elke drie dagen tijdens het experiment.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Het botslichaam wordt direct op het stereotaxic frame gemonteerd, waardoor er maar liefst 10 μm resolutie is voor de controle van het inslagpunt, de diepte en de penetratie. De gebruikte elektromagnetische krachten kunnen de impact snelheden van 1,5 – 6 m/s weer delen. Dit zorgt voor ongeëvenaarde precisie en reproduceerbaarheid over het gehele bereik van klinisch relevante TBI. Onderzoekers kunnen proef experimenten uitvoeren om de letsel parameters te wijzigen, zoals de grootte van het botslichaam, de botssnelheid en de impact diepte om de parameters te bepalen die het beste de gewenste mate van letsel opleveren. Dit protocol beschrijft een ernstige TBI naar de linker parietotemporale regio door het uitvoeren van een 5 mm craniectomie 2 mm links van de sagittale hecht en 2 mm rostrale migratoire aan de coronale hecht (Figuur 1a). Een gecontroleerde corticale impact wordt geleverd met een 3 mm impact Tip bij 2,5 m/s en een vervormings diepte van 2 mm (Figuur 2). Letsel bestaat uit subdurale, intraparenchymale en subarachnoïde bloedingen (Figuur 3). Neurocognitieve testen een maand na dit letsel toont aanhoudende tekorten in werkgeheugen, verwerving van vaardigheden, en motorische coördinatie18. Histologische evaluatie van TBI-hersenen na een ernstig letsel dat in ons laboratorium is geïnduceerd, toont significant ipsilateraal corticale en hippocampal verlies, evenals contralateraal oedeem en vervorming. MRI-onderzoek van ernstig gewonde hersenen met behulp van dit model toont progressieve weefsel verlies en vervanging door cerebrospinale vloeistof (Figuur 4)23. Ten slotte demonstreert Flow cytometrische analyse van geblesseerd en schijn hersenen een duidelijk verschil in infiltrerende ontstekingscellen gedurende de loop van de verwonding17,18.

Figure 1
Figuur 1: installatie van de apparatuur voor het muriene model van de gecontroleerde corticale impact.
A) de bedieningsinrichting is ingesteld op een snelheid van 2,5 m/s en een verblijfstijd van 0,1 s. B) het botslichaam met een 3 mm botsende punt wordt bevestigd aan het stereotaxsche frame. C) een muis met een craniectomie van 5 mm is vastgezet in het stereotaxic besturings frame met oorstangen en een snijtanden bar. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: ernstige TBI via open-Head gecontroleerde corticale impact.
A) de Aardingskabel wordt geknipt naar de Hind-regio van de muis en de impact van de tip wordt op de dura mater verlaagd tot de contact sensor alarmen. Dit is het nulpunt. B) de botsende tip wordt ingetrokken, een diepte van 2 mm letsel wordt gekozen in het stereotaxsche frame en de impact wordt toegepast. (C) nadat het CCI is toegepast, wordt de beïnvlok-tip uit het veld gedraaid en wordt de muis hersteld van het stereotaxic-frame. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: bruto onderzoek van muizenhersenen na ernstige TBI geïnduceerd door gecontroleerde corticale impact.
(A) hersenen van een 12 weken oude naïeve muis. (B) hersenen van een 12 weken oude muis 24 h na het vasthouden van een ernstige TBI via gecontroleerde corticale impact. (C) hersenen van een 12 weken oude muis 7 dagen na het vasthouden van een ernstige TBI via gecontroleerde corticale impact. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 4
Figuur 4: histologische en MRI-evaluatie van ernstige TBI na gecontroleerde corticale impact.
Hematoxylin en eosine (H & E) gekleurd coronale secties en representatieve coronale T1-gewogen MR beelden. A) schijn letsel, bestaande uit alleen craniotomie. (B) CCI resulteert in een ernstige TBI met een groot volumeverlies van cortex (CTX) op de plaats van impact, evenals verlies en vervorming van de onderliggende Hippocampal vorming (hf) en de thalamus (th). (C) MRI op 1 dag na TBI demonstreert weefsel trauma en oedeem over de linker parietotemporale cortex. (D – E) Representatieve beelden van post-blessure dagen 7 en 14 tonen verhoogde gebieden van hyperattenuatie die progressieve vervanging van gedevitaliseerde weefsel met cerebrospinale vloeistof. Figuur is aangepast van Makinde, et al.23. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Er zijn verschillende stappen die essentieel zijn voor het toepassen van een betrouwbaar en consistent letsel. Ten eerste moet de muis een diep vlak van chirurgische anesthesie bereiken die geen beweging garandeert tijdens de uitvoering van de craniectomie. Terwijl talrijke anesthetica regimes kunnen worden gebruikt voor het opwekken van algemene anesthesie bij knaagdieren, verdoving die induceren respiratoire depressie zoals inhalatieve anesthetica kan resulteren in ademhalingsstilstand wanneer gecombineerd met een ernstige TBI. Dit protocol maakt gebruik van ketamine (125 mg/kg) en xylazine (10 mg/kg) geïnjecteerd intraperitoneaal. Deze combinatie van geneesmiddelen produceert een chirurgische vlak van anesthesie binnen 5 min van toediening voor een duur van ongeveer 30 – 45 min. Bovendien, deze combinatie van drugs leidt niet tot respiratoire depressie. De volgende kritieke stap is de prestaties van de craniectomie. De craniectomie moet altijd worden uitgevoerd met een verse trefine boor op hoge snelheid om ervoor te zorgen dat minimale hitte en trillingen worden overgebracht naar de hersenen van de muis. Hitte en trillingen kunnen leiden tot beschadiging van het aangrenzende hersenweefsel buiten het gebied van CCI, wat leidt tot een inconsistente grootte en het mechanisme van letsel tussen proefpersonen en experimenten. Vervolgens moet de muis hoofd stevig in het stereotaxic frame worden vastgezet voordat de CCI wordt aangebracht, zodat de diepte en de plaats van letsel consistent zijn tussen de verwondings toepassingen. Miniatuur oor staven en een snijtanden klem zijn essentiële onderdelen in het correct vastzetten van de muis hoofd binnen het stereotaxic frame. Ten slotte is het essentieel om een apparaat te gebruiken met een contact sensor. De sensor geeft het exacte contactpunt aan tussen de impact Tip en de blootgestelde dura mater. Dit stelt de onderzoeker in staat om het exacte nulpunt te noteren waaruit de diepte van letsel kan worden ingesteld met het stereotaxic frame, wat zorgt voor een precieze en reproduceerbare mate van letsel.

Om ervoor te zorgen dat de ingesneden hoofdhuid zich buiten het veld bevindt op het moment van CCI, is het vaak nodig om een oprolmechanisme zoals een klem of een tang te gebruiken om naar de hoofdhuid te trekken, weg van de plaats van de craniectomie. Als de hoofdhuid terugvalt in het CCI-veld als de verwonding wordt toegepast, zullen de grootte en ernst van de verwonding onbetrouwbaar zijn. Bovendien, hoewel het noodzakelijk is om ervoor te zorgen dat de muis kop wordt geïmmobiliseerd binnen het stereotaxic frame, moet de onderzoeker ervoor zorgen dat de fixatie geen afbreuk doet aan de ademhaling. Hypoxie op het moment van letsel secundair aan beperkte ademhaling zal een secundaire vorm van letsel te introduceren waardoor de mate, Ernst, en het mechanisme van letsel onbetrouwbaar tussen proefpersonen.

Gezien de mogelijkheid om nauwkeurig meerdere biomechanische parameters te specificeren, is CCI een van de meest consistente en betrouwbare methoden voor het induceren van traumatisch hersenletsel bij knaagdieren modellen15. Er zijn echter een aantal beperkingen waar de onderzoeker zich bewust van moet zijn bij het kiezen van welk model van TBI het meest geschikt is om hun wetenschappelijke vraag22te beantwoorden. CCI lijdt aan dezelfde beperkingen als alle preklinische modellen van hersenletsel, omdat het anesthesie en een chirurgische ingreep (craniectomie) vereist voorafgaand aan de inductie van letsel. Zowel anesthesie als craniectomie zijn in staat om een ontstekingsreactie te genereren en moeten worden beschouwd als potentiële medeoprichters tijdens data-analyse24. Bovendien, hoewel CCI een betrouwbaar en consistent letsel oplevert, zijn de meeste TBI bij menselijke patiënten diffuus en komen ze voor via meerdere gelijktijdige mechanismen25. Dit kan directe vertaling naar humane TBI-patiënten problematisch maken, omdat CCI een focale verwonding veroorzaakt met variërende mate van diffuse effecten, afhankelijk van de ernst van de toegepaste blessure. Ten slotte vereist CCI de aanschaf en het onderhoud van verschillende mechanische componenten die voor sommige onderzoeksgroepen mogelijk onbetaalbaar blijken te zijn. Zonder goed onderhoud van de mechanische onderdelen, kan er aanzienlijke drift in de werkelijke biomechanische parameters toegepast van experiment tot experiment24.

Het identificeren van de juiste besturingselementen voor elk experiment is van cruciaal belang. Gewonde muizen zijn een belangrijke controle in elk experiment. De Sham letsel groep moet anesthesie krijgen, hoofdhuid incisie, plaatsing in de stereotaxic frame, en postoperatieve analgesie. De Sham-blessure groep mag echter geen craniectomie ondergaan. De trillingen en warmteoverdracht van craniectomie, zelfs wanneer uitgevoerd snel met deskundige precisie, resulteert in een milde traumatische hersenletsel. Hoewel deze verwonding moeilijk te zien is, wordt deze gemakkelijk microscopisch geïdentificeerd. Ten slotte moeten onderzoekers overwegen om een groep leeftijdsgebonden naïeve muizen te gebruiken om normale veranderingen die zich voordoen in de hersenen als de muizen leeftijd uit te buiten.

Ondanks beperkingen blijft CCI het meest consistente en reproduceerbare model voor het induceren van TBI bij knaagdieren. CCI is eenvoudig te standaardiseren over onderwerpen en experimenten in vergelijking met alternatieve methoden om TBI te induceren en stelt onderzoekers in staat om het gehele spectrum van TBI toe te passen op nauwkeurig gedefinieerde anatomische gebieden van de hersenen. Het bovenstaande protocol beschrijft de toepassing van een ernstige TBI op de linker parietotemporale cortex in een muis. Dit model maakt gebruik van een 5 mm craniectomie uitgevoerd met een genoemd boor op hoge snelheid. Een 3 mm impact tip wordt gebruikt met een blessure diepte van 2 mm bij een snelheid van 2,5 m/s en een dwelltijd van 0,1 s. Wanneer op de juiste wijze toegepast, en wanneer het experimentele onderwerp correct wordt hersteld, een lange termijn overlevingskans naderen 100% kan worden verkregen, waardoor korte, tussentijdse en lange termijn studies van Murine TBI worden uitgevoerd.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben geen financiële belangenconflicten.

Acknowledgments

Dit werk werd gesteund door National Institutes of Health Grant GM117341 en het American College of Surgeons C. James Carrico Research Fellowship to S.J.S.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
AnaSed Injection Xylazine Sterile Solution LLOYD, Inc. 5939911020
Buprenorphine SR Lab 0.5mg/mL Zoopharm-Wildlife Pharmaceuticals USA BSRLAB0.5-182012
High Speed Rotary Micromotor KiT0 Foredom Electric Company K.1070
Imapact one for Stereotaxix CCI Leica Biosystems Nussloch GmbH 39463920
Ketathesia Ketamine HCl Injection USP Henry Schein, Inc 56344
Mouse Specific Stereotaxic Base Leica Biosystems Nussloch GmbH 39462980
Trephines for Micro Drill Fine Science Tools, Inc 18004-50

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Faul, M. Traumatic Brain Injury in the United States: Emergency Department Visits, Hospitalizations and Deaths 2002-2006. , Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control. Atlanta (GA). (2010).
  2. Roozenbeek, B., Maas, A. I., Menon, D. K. Changing patterns in the epidemiology of traumatic brain injury. Nature Reviews Neurology. 9 (4), 231-236 (2013).
  3. Corso, P., Finkelstein, E., Miller, T., Fiebelkorn, I., Zaloshnja, E. Incidence and lifetime costs of injuries in the United States. Injury Prevention. 12 (4), 212-218 (2006).
  4. Pearson, W. S., Sugerman, D. E., McGuire, L. C., Coronado, V. G. Emergency department visits for traumatic brain injury in older adults in the United States: 2006-08. Western Journal of Emergency Medicine. 13 (3), 289-293 (2012).
  5. Whitlock, J. A. Jr, Hamilton, B. B. Functional outcome after rehabilitation for severe traumatic brain injury. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 76 (12), 1103-1112 (1995).
  6. Schwarzbold, M., et al. Psychiatric disorders and traumatic brain injury. Neuropsychiatric Disease and Treatment. 4 (4), 797-816 (2008).
  7. Whelan-Goodinson, R., Ponsford, J., Johnston, L., Grant, F. Psychiatric disorders following traumatic brain injury: their nature and frequency. Journal of Head Trauma Rehabilitation. 24 (5), 324-332 (2009).
  8. Peskind, E. R., Brody, D., Cernak, I., McKee, A., Ruff, R. L. Military- and sports-related mild traumatic brain injury: clinical presentation, management, and long-term consequences. Journal of Clinical Psychiatry. 74 (2), 180-188 (2013).
  9. Martin, L. A., Neighbors, H. W., Griffith, D. M. The experience of symptoms of depression in men vs women: analysis of the National Comorbidity Survey Replication. JAMA Psychiatry. 70 (10), 1100-1106 (2013).
  10. Makinde, H. M., Just, T. B., Cuda, C. M., Perlman, H., Schwulst, S. J. The Role of Microglia in the Etiology and Evolution of Chronic Traumatic Encephalopathy. Shock. 48 (3), 276-283 (2017).
  11. Belanger, H. G., Vanderploeg, R. D., McAllister, T. Subconcussive Blows to the Head: A Formative Review of Short-term Clinical Outcomes. Journal of Head Trauma Rehabilitation. 31 (3), 159-166 (2016).
  12. Carman, A. J., et al. Expert consensus document: Mind the gaps-advancing research into short-term and long-term neuropsychological outcomes of youth sports-related concussions. Nature Reviews Neurology. 11 (4), 230-244 (2015).
  13. Kramer, S. P. A Contribution to the Theory of Cerebral Concussion. Annals of Surgery. 23 (2), 163-173 (1896).
  14. Lighthall, J. W. Controlled cortical impact: a new experimental brain injury model. Journal of Neurotrauma. 5 (1), 1-15 (1988).
  15. Dixon, C. E., Clifton, G. L., Lighthall, J. W., Yaghmai, A. A., Hayes, R. L. A controlled cortical impact model of traumatic brain injury in the rat. Journal of Neuroscience Methods. 39 (3), 253-262 (1991).
  16. Schwulst, S. J., Trahanas, D. M., Saber, R., Perlman, H. Traumatic brain injury-induced alterations in peripheral immunity. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 75 (5), 780-788 (2013).
  17. Trahanas, D. M., Cuda, C. M., Perlman, H., Schwulst, S. J. Differential Activation of Infiltrating Monocyte-Derived Cells After Mild and Severe Traumatic Brain Injury. Shock. 43 (3), 255-260 (2015).
  18. Makinde, H. M., Cuda, C. M., Just, T. B., Perlman, H. R., Schwulst, S. J. Nonclassical Monocytes Mediate Secondary Injury, Neurocognitive Outcome, and Neutrophil Infiltration after Traumatic Brain Injury. Journal of Immunology. 199 (10), 3583-3591 (2017).
  19. Thompson, H. J., et al. Lateral fluid percussion brain injury: a 15-year review and evaluation. Journal of Neurotrauma. 22 (1), 42-75 (2005).
  20. Marmarou, A., et al. A new model of diffuse brain injury in rats. Part I: Pathophysiology and biomechanics. Journal of Neurosurgery. 80 (2), 291-300 (1994).
  21. Reneer, D. V., et al. A multi-mode shock tube for investigation of blast-induced traumatic brain injury. Journal of Neurotrauma. 28 (1), 95-104 (2011).
  22. Ma, X., Aravind, A., Pfister, B. J., Chandra, N., Haorah, J. Animal Models of Traumatic Brain Injury and Assessment of Injury Severity. Molecular Neurobiology. , (2019).
  23. Makinde, H. M., et al. Monocyte depletion attenuates the development of posttraumatic hydrocephalus and preserves white matter integrity after traumatic brain injury. PLoS One. 13 (11), e0202722 (2018).
  24. Osier, N. D., Dixon, C. E. The Controlled Cortical Impact Model: Applications, Considerations for Researchers, and Future Directions. Frontiers in Neurology. 7, 134 (2016).
  25. Iaccarino, C., Carretta, A., Nicolosi, F., Morselli, C. Epidemiology of severe traumatic brain injury. Journal of Neurosurgical Sciences. 62 (5), 535-541 (2018).

Tags

Neuroscience probleem 150 traumatisch hersenletsel craniectomie dura mater gecontroleerde corticale impact intraparenchymal bloeding subarachnoïde bloeding subdurale bloeding stereotaxic
Murine model van gecontroleerde corticale impact voor de inductie van traumatisch hersenletsel
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Schwulst, S. J., Islam, M. B. A. R.More

Schwulst, S. J., Islam, M. B. A. R. Murine Model of Controlled Cortical Impact for the Induction of Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (150), e60027, doi:10.3791/60027 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter