Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Travmatik Beyin Hasarı İndüksiyonu için Kontrollü Kortikal Etki Murine Modeli

Published: August 16, 2019 doi: 10.3791/60027

Summary

Burada açık kafa kontrollü kortikal darbe ile murine travmatik beyin hasarı indüksiyon için bir protokol açıklar.

Abstract

Hastalık Kontrol ve Yaralanma Önleme Merkezleri yaklaşık 2 milyon kişi travmatik bir beyin hasarı (TBI) Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl sürdürmek tahmin. Aslında, TBI tüm yaralanmaya bağlı mortalite üçte birden fazla katkıda bulunan bir faktördür. Bununla birlikte, TBI patofizyolojisinin altında yatan hücresel ve moleküler mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır. Bu nedenle, insan hastalarda TBI ile ilgili yaralanma mekanizmalarını kopyalayabilen TBI'nin preklinik modelleri kritik bir araştırma ihtiyacıdır. TBI kontrollü kortikal etki (CCI) modeli doğrudan maruz korteks etkilemek için mekanik bir cihaz kullanır. Hiçbir model insan hastalarda farklı yaralanma kalıplarını ve TBI heterojen doğasını tam olarak özetleyebilir iken, CCI klinik olarak uygulanabilir TBI geniş bir yelpazede indükleme yeteneğine sahiptir. Ayrıca, CCI kolayca araştırmacılar deneyler arasında yanı sıra araştırmacı gruplar arasında sonuçları karşılaştırmak için izin standartlaştırılır. Aşağıdaki protokol, TBI'nin bir murine modelinde ticari olarak kullanılabilen bir cihazla ciddi bir CCI uygulanmasının ayrıntılı bir açıklamasıdır.

Introduction

Hastalık Kontrol ve Yaralanma Önleme Merkezleri yaklaşık 2 milyon Amerikalı travmatik bir beyin hasarı (TBI) her yıl1,2sürdürmek tahmin . Aslında, TBI sağlık maliyetleri yılda 80 milyar dolara yakın ve yaklaşık 4.000.000 $ kişi başına yılda ciddi bir TBI 3,4,5hayatta ile Amerika Birleşik Devletleri'nde tüm yaralanma ile ilgili ölümlerin%30üzerinde katkıda bulunur. TBI etkisi önemli uzun vadeli nörokognitif ve nöropsikiyatrik komplikasyonlar davranışsal sinsi başlangıcı ile hayatta kalanlar tarafından uğradığı vurgulanır, bilişsel, ve motor bozukluklar Kronik Travmatik Ensefalopati olarak adlandırdığı (CTE) 6.000 , 7.000 , 8.000 , 9.000 , 10- Hatta subklinik sarsıntılı olaylar-klinik belirtilere neden olmayan bu etkiler-uzun vadeli nörolojik disfonksiyon yol açabilir11,12.

TBI çalışma için hayvan modelleri geç 1800's13beri istihdam edilmiştir. 1980'lerde TBI modelleme amacıyla pnömatik bir etkileyici geliştirilmiştir. Bu yöntem artık kontrollü kortikal etki (CCI)14olarak adlandırılır. CCI kontrolü ve tekrarlanabilirliği, araştırmacıların modeli kemirgenlerde kullanılmak üzere uyarlamalarına yol açtı15. Laboratuvarımız ticari olarak kullanılabilir bir etki leyici ve elektronik aktive cihazı16,17ile TBI ikna etmek için bu modeli kullanır. Bu model, kullanılan biyomekanik parametrelere bağlı olarak klinik olarak uygulanabilir TBI durumları geniş bir yelpazede üretme yeteneğine sahiptir. Laboratuarımızda ciddi bir yaralanma sonrası TBI beyinlerinin histolojik değerlendirilmesi, önemli ipsilateral kortikal ve hipokampal kaybın yanı sıra kontralateral ödem ve distorsiyon olduğunu göstermektedir. Ayrıca, CCI davranışsal tahliller 18 ile ölçülenolarak motor ve bilişsel fonksiyon tutarlı bir bozulma üretir. CCI sınırlamaları kraniyotomi ihtiyacı ve darbeci ve aktive cihazı edinme gideri içerir.

TBI birkaç ek modelleri var ve iyi lateral sıvı perküsyon modeli de dahil olmak üzere literatürde kurulmuştur, ağırlık damla modeli, ve patlama yaralanma modeli19,20,21. Bu modellerin her biri kendi farklı avantajları olsa da ana dezavantajları karışık yaralanma, yüksek mortalite ve standardizasyon eksikliği, sırasıyla22. Ayrıca, bu modellerin hiçbiri CCI'ın doğruluğunu, hassasiyetini ve tekrarlanabilirliğini sunmaz. Kameralı cihaza biyomekanik parametreleri girerek, CCI modeli araştırmacının yaralanmanın büyüklüğü, yaralanmanın derinliği ve beyne uygulanan kinetik enerji üzerinde hassas bir kontrol sağlamasına olanak tanır. Bu araştırmacılar beynin belirli bölgelerine TBI tüm spektrum u uygulamak için yeteneği verir. Ayrıca deneyden deneye kadar en büyük tekrarlanabilirliği sağlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm prosedürler Northwestern Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı. C57BL/6 fareler Jackson Laboratuvarı'ndan satın alındı ve grup Northwestern Üniversitesi Karşılaştırmalı Tıp Merkezi'nde bir bariyer tesisinde barındırılanın (Chicago, IL). Tüm hayvanlar 12/12 saat açık/karanlık döngüsünde yiyecek ve suya ücretsiz erişim ile barındırılabildi.

1. Anestezi yi teşvik etmek

  1. Ketamin (125 mg/kg) ve intraperitoneal enjekte xylazine (10 mg/kg) ile fareyi anestezi.

2. Her 15 dakikada bir izlenen hayati işaretler

  1. Sıcaklığı, solunum hızını ve cilt rengini izleyin. Fare dokunmak için sıcak hissetmeli. Cilt pembe ve iyi perfüzyon görünmelidir. Solunum hızı dakikada 50-70 arasında olmalıdır.

3. Cerrahi öncesi işlemler

  1. Yaralanma indüksiyonundan bir gün önce tüm fareleri tartın.
  2. Her deneysel denek için otoklavlayarak bir dizi cerrahi aleti sterilize edin. Kullanmadan önce etkileyen cihazı sterilize edin.
  3. "Düşük" ayarına ayarlanmış ve fareler bir kez ambulatuar ısı uzak hareket edebilir şekilde konumlandırılmış bir elektrikli ısıtma yastığı üzerine temiz bir kafes yerleştirerek bir kurtarma kafesi hazırlayın.
  4. Sterilbir laminar akış başlığı içinde ameliyathane kurmak.
    1. Stereotaksik çalışma çerçevesini konumlandırın.
    2. Etkileyen aygıtı stereotaksik çerçeveye takın.
    3. Hız ve çalışma süresi için istenilen biyomekanik parametreleri ile harekete alma cihazı ayarlayın.
      NOT: Bu protokolde, 2,5 m/s hız ayarı ve 0,1 s'lik bir çalışma süresi ile 5 mm çapında kraniektomi ile 3 mm çapında bir darbe ucu kullanılarak ciddi bir beyin hasarı tanımlanmıştır. Biyomekanik parametrelergeniş bir yelpazede TBI tam spektrum ikna etmek için kullanılabilir.
  5. Yeni kişisel koruyucu ekipman ve steril eldivenler giyin.
  6. Elektrikli makaslar kullanarak operatör yerinden kürk tıraş.
  7. Kornea yaralanması ve kuruma önlemek için farenin gözlerine koruyucu opthalmik merhem uygulayın.
  8. Fareyi ameliyathaneye yerleştirin.
  9. Alkol ile dönüşümlü bir iyot bazlı cerrahi scrub ile üç kez cilt hazırlayın.

4. Kontrollü kortikal etki uygulaması

  1. Kafa derisini orta hatta 1 cm kalınlığında bir neşterle kafatasını teşhir edin.
  2. Fareyi, minyatür kulak çubukları arasında ikili zamansal kemikleri güvence altına alarak ve kesici dişleri bir kesici kesici kelepçenin içine kilitleyerek fareyi stereotaksik bir çalışma çerçevesi içinde konumlandırın ve fare nin başına sabit bir üç nokta lı tutun.
  3. Kafa derisinin kraniektomi sırasında matkap ucuyla temas etmediğinden emin olmak için kafa derisini bir hemostat veya kilitleme forceps ile ameliyat yerinden uzaklaştırın.
  4. Maruz kalan kafatasındaki sagital ve koronal dikişleri tanımlayın.
    NOT: Bu protokol, sagital sütürden 2 mm sol ve koronal sütüre 2 mm rostral kraniektomi yi merkezalır.
  5. Bir trephine matkap biti ile bir matkap kullanarak bir kraniektomi gerçekleştirin.
    1. Kraniektomi gerçekleştirmek için, ilk maksimum hızda matkap etkinleştirin ve daha sonra kraniektomi yerinde kafatasına dik trephine matkap ucu uygulayın.
    2. Kafatası ile temas yapıldıktan sonra matkap için nazik, hatta basınç uygulayın. Matkap kafatasına nüfuz ettikten sonra hafif bir "vermek" hissedilecektir. Altta yatan dura nüfuz etmeyin.
      NOT: Bu protokol kraniektomi yapmak için 5 mm trephine matkap ucu kullanır.
  6. Kemik flebini çıkarmak için forceps ve küçük bir gösterge hipodermik iğne kullanın, tamamen altta yatan dura mater açığa.
  7. Darbe ucunu ameliyat alanına döndürün ve maruz kalan dura mater ile temas edene kadar düşürün. Temas yapıldıktan sonra cihazın temas sensörü, cerrahı temasın yapıldığı konusunda uyarmak için duyulabilir bir ton yapacaktır. Bu, deformasyon derinliğinin ayarlandığı sıfır noktasını işaretler.
    NOT: Bu protokol, ciddi bir yaralanma oluşturmak için 3 mm'lik bir darbe ucu kullanır. Daha fazla lokalize yaralanma uygulamak için 1 mm gibi küçük ipuçları kullanılabilir.
  8. Etkileyen ucu geri çekin ve stereotaksik çerçeve üzerindeki etki veya konumunu düşürerek istediğiniz etki derinliğini ayarlayın.
    NOT: Bu protokolde deformasyon derinliği2 mm'ye ayarlayarak ciddi bir yaralanma yı tanımlıyoruz.
  9. Darbeciyi harekete geçirmek için yaralanmayı uygulayın.
  10. Darbe cihazını alanın dışına döndürün ve hayvanı stereotaksik çerçeveden çıkarın.

5. Cerrahi saha kapatma

  1. Steril pamuk uçlu aplikatörden gelen doğrudan basınç la kafatası ve yaralı kortikal yüzeykanamakontrol edin.
  2. Steril pamuk uçlu aplikatör ile kafatası kuru.
  3. Ticari olarak kullanılabilen cerrahi yapıştırıcı veya monofilament sütür kullanarak kraniektomi üzerine kafa derisini kapatın.
    NOT: Bu protokolde kafa derisi kapatmak için veteriner cerrahi yapıştırıcı kullanılır. Kemik flebi değiştirilmez ve atılır.

6. Ameliyat sonrası bakım ve izleme

  1. Postoperatif analjezi uygulayın (örn. sürekli salınımlı buprenorfin 0.1-0.5 mg/kg subkutan olarak uygulanarak 72 saat sürekli analjezi sağlar).
  2. Temiz bir önceden ısıtılmış kafesiçinde lateral decubitus kurtarma pozisyonunda hayvan yerleştirin.
  3. Uyanık ve mobil kadar hayvanları gözlemleyin, sonra kendi kafese her fare dönmek.
  4. Yiyecek ve suya ücretsiz erişim sağlayın. Normal gıda ve su alımı genellikle yaralanmadan sonra bir ila iki saat içinde devam.
  5. Deney boyunca her üç günde bir vücut ağırlığını ölçün.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Darbeci doğrudan stereotaksik çerçeveye monte edilerek darbe noktasının, derinliğin ve penetrasyonun kontrolü için 10 m'ye kadar çözünürlük sağlar. Kullanılan elektromanyetik kuvvetler 1,5-6 m/s arasında değişen darbe hızlarını verebilir. Bu, klinik olarak ilgili Tüm TBI yelpazesinde benzersiz hassasiyet ve tekrarlanabilirlik sağlar. Araştırmacılar, istenen yaralanma derecesini en iyi şekilde üreten parametreleri belirlemek için darbe uç boyutu, darbe hızı ve darbe derinliği gibi yaralanma parametrelerini değiştiren pilot deneyler ihdaedebilir. Bu protokol, sagittal sütürden 2 mm sol ait 5 mm kraniektomi ve koronal sütüre 2 mm rostral (Şekil1A)gerçekleştirerek sol parietotemporal bölgeye şiddetli bir TBI tarif etmektedir. Kontrollü kortikal darbe, 2,5 m/s'de 3 mm'lik darbe ucu ve2 mm deformasyon derinliği ile teslim edilir (Şekil 2). Yaralanma subdural, intraparenkimal ve subaraknoid kanamadan oluşur (Şekil 3). Bu yaralanmadan bir ay sonra yapılan nörobilişsel testler çalışma belleğinde kalıcı açıklar, beceri edinimi ve motor koordinasyonu18. Laboratuarımızda ciddi bir yaralanma sonrası TBI beyinlerinin histolojik değerlendirilmesi, önemli ipsilateral kortikal ve hipokampal kaybın yanı sıra kontralateral ödem ve distorsiyon olduğunu göstermektedir. Bu modeli kullanarak ağır yaralı beyinlerin MRG incelemesi beyin omurilik sıvısı ile ilerleyici doku kaybı ve replasmanı gösterir (Şekil 4)23. Son olarak, yaralı ve sahte beyinlerin akış sitometrik analizi yaralanma seyri boyunca inflamatuar hücrelere sızma belirgin bir fark göstermektedir17,18.

Figure 1
Şekil 1: Kontrollü kortikal darbe nin murine modeli için ekipman kurulumu.
(A) Akılama cihazı 2,5 m/s hız ve 0,1 s. (B) 3 mm darbe ucu ile darbeci stereotaksik çerçeveye sabitlenir. (C) 5 mm kraniektomi li bir fare, kulak çubukları ve kesici çubuğu olan stereotaksik çalışma çerçevesine sabitlenir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: Açık kafa kontrollü kortikal darbe ile şiddetli TBI.
(A) Topraklama kablosu farenin arka bölgesine kırpılır ve bağlantı sensörü alarmı verene kadar bağlantı ucu dura mater üzerine indirilir. Bu sıfır noktası. (B) Etkileyen uç geri çekilir, 2 mm derinlikte yaralanma stereotaksik çerçeveye çevrilir ve darbe uygulanır. (C) CCI uygulandıktan sonra, etkileyen uç alanın dışına döndürülür ve fare stereotaksik çerçeveden kurtarılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: Kontrollü kortikal darbe ile indüklenen şiddetli TBI sonrası fare beyinlerinin brüt muayenesi.
(A) 12 haftalık saf bir fareden beyin. (B) Beyin 12 haftalık bir fare den 24 saat kontrollü kortikal darbe ile şiddetli bir TBI sürdükten sonra. (C) Beyin 12 haftalık bir fare 7 gün kontrollü kortikal darbe ile şiddetli bir TBI sürdürülmesi sonra. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 4
Şekil 4: Kontrollü kortikal etki sonrası şiddetli TBI histolojik ve MRG değerlendirilmesi.
Hematoksilin ve eozin (H&E) lekeli koronal kesitler ve temsili koronal T1 ağırlıklı MR görüntüleri. (A) Sham yaralanma, sadece kraniyotomi oluşan. (B) CCI, çarpışma yerinde büyük hacimkaybı(Ctx)ile şiddetli bir TBI ile sonuçlanır ve altta yatan hipokampal formasyonun kaybı ve bozulması (HF ) ve talamus (TH). (C) TBI sonrası 1 günlük MRG sol parietotemporal korteks üzerinde doku travması ve ödem gösterir. (D–E) Yaralanma sonrası 7 ve 14'ün temsili görüntüleri, devitalize edilmiş dokunun beyin omurilik sıvısı ile ilerleyici replasmanı temsil eden hiperattenulasyon alanlarının arttığını göstermektedir. Şekil Makinde, ve ark.23adapte edilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Güvenilir ve tutarlı bir yaralanma uygulamak için kritik olan birkaç adım vardır. İlk olarak, fare kraniektomi performansı sırasında hiçbir hareket sağlayan cerrahi anestezi derin bir düzleme ulaşmak gerekir. Kemirgenlerde genel anesteziyi tetiklemek için çok sayıda anestezik rejim kullanılabilirken, inhalasyonanestezisi gibi solunum depresyonuna neden olan anesteziler ciddi bir TBI ile kombine edildiğinde solunum durmasına neden olabilir. Bu protokolde intraperitoneal enjekte edilen ketamin (125 mg/kg) ve ksilazin (10 mg/kg) kullanılmaktadır. Bu ilaç kombinasyonu yaklaşık 30-45 dk bir süre için uygulama 5 dakika içinde anestezi bir cerrahi düzlem üretir. Ayrıca, ilaçların bu kombinasyonu solunum depresyonu neden olmaz. Bir sonraki kritik adım kraniektomi performansıdır. Kraniektomi her zaman en az ısı ve titreşim fare beynine iletilir sağlamak için yüksek hızda taze bir trephine matkap bit ile yapılmalıdır. Isı ve titreşim CCI alanı dışında komşu beyin dokusunda hasara neden olabilir tutarsız boyut ve yaralanma mekanizması konular ve deneyler arasında yol açan. Daha sonra, yaralanma derinliği ve yaralanma uygulamaları arasında tutarlı olduğundan emin olmak için CCI uygulamadan önce fare kafası stereotaksik çerçeve içinde sıkıca güvenli olmalıdır. Minyatür kulak çubukları ve kesici kesici kelepçe stereotaksik çerçeve içinde fare kafasını niçin düzgün bir şekilde güvence altına almanın temel bileşenleridir. Son olarak, temas sensörü ne bir cihaz kullanmak önemlidir. Sensör, etkileyen uç ile maruz kalan dura mater arasındaki tam temas noktasını gösterir. Bu araştırmacı yaralanma derinliği hassas ve tekrarlanabilir bir yaralanma derecesi sağlayan stereotaksik çerçeve ile ayarlanabilir tam sıfır noktası not sağlar.

Kesici kafa derisi CCI sırasında alanın dışında olduğundan emin olmak için, genellikle kraniektomi sitesinden uzak kafa derisi çekmek için kelepçe veya forceps gibi bir retraktör kullanmak gereklidir. Yaralanma uygulandığında kafa derisi CCI alanına geri düşerse, yaralanmanın büyüklüğü ve şiddeti güvenilmez olacaktır. Ayrıca, fare kafasının stereotaksik çerçeve içinde hareketsiz kalmasını sağlamak zorunlu olsa da, araştırmacı fiksasyonun solunumu bozmayamaması gerekir. Hipoksi yaralanma sırasında sınırlı solunum ikincil yaralanma derecesi, şiddeti ve yaralanma mekanizması deneysel konular arasında güvenilmez hale ikincil bir form tanıtacak.

Tam olarak birden fazla biyomekanik parametreleri belirtmek için yeteneği göz önüne alındığında, CCI kemirgen modellerinde travmatik beyin hasarı indüklemek için en tutarlı ve güvenilir yöntemlerden biridir15. Ancak, araştırmacı tbi modeli seçerken en uygun olduğu bilimsel soru22cevaplamak için dikkat edilmesi gereken sınırlamalar bir dizi vardır. CCI, yaralanma indüksiyonundan önce anestezi ve cerrahi işlem (kraniektomi) gerektirdiği için tüm preklinik beyin hasarı modellerinde aynı sınırlamalardan muzdariptir. Hem anestezi hem de kraniektomi inflamatuar yanıt üretme yeteneğine sahiptir ve veri analizi sırasında potansiyel kurucular olarak düşünülmelidir24. Ayrıca, CCI güvenilir ve tutarlı bir yaralanma üretir rağmen, insan hastalarda en TBI diffüz ve birden fazla eşzamanlı mekanizmalar25ile meydana. CCI uygulanan yaralanmanın şiddetine bağlı olarak diffüz etkileri değişen derecelerde bir odak yaralanması üretir gibi bu insan TBI hastalarına doğrudan çeviri sorunlu hale getirebilir. Son olarak, CCI satın alma ve bazı araştırma grupları için maliyet engelleyici olduğu kanıtlanabilir birkaç mekanik bileşenlerin bakım gerektirir. Mekanik bileşenlerin uygun şekilde bakımı yapılmadan, deneyden deneye kadar uygulanan gerçek biyomekanik parametrelerde önemli bir sürüklenme olabilir24.

Her deneme için uygun denetimlerin tanımlanması çok önemlidir. Şam yaralı fareler her deneyde önemli bir kontrol vardır. Sham yaralanma grubu anestezi almalısınız, kafa derisi insizyonu, stereotaksik çerçeve içine yerleştirme, ve postoperatif analjezi. Ancak, sham-yaralanma grubu kraniektomi geçirilmemelidir. Kraniektomiden kaynaklanan titreşim ve ısı transferi, uzman hassasiyeti ile hızlı bir şekilde yapıldığında bile hafif travmatik beyin hasarına neden olur. Bu yaralanmayı büyük ölçüde görmek zor olsa da, mikroskobik olarak kolayca tanımlanır. Son olarak, araştırmacılar fareler yaş olarak beyin içinde meydana gelen herhangi bir normal değişiklikleri ekarte etmek için yaş uyumlu saf fareler bir grup kullanarak düşünmelisiniz.

Sınırlamalara rağmen, CCI kemirgenlerde TBI indükleyen en tutarlı ve tekrarlanabilir model olmaya devam etmektedir. CCI tbi indükleme alternatif yöntemlerle karşılaştırıldığında konular ve deneyler arasında standartlaştırmak kolaydır ve araştırmacılar beynin tam olarak tanımlanmış anatomik bölgelere TBI tüm spektrum uyguluyor sağlar. Yukarıdaki protokol, bir farenin sol parietotemporal korteksine şiddetli bir TBI uygulamasını açıklar. Bu model, yüksek hızda bir trephine matkap ucu ile yapılan 5 mm kraniektomi kullanır. 3 mm'lik darbe ucu, 2,5 m/s hızda 2 mm yaralanma derinliği ve 0,1 s'lik bir çalışma süresi ile kullanılır. Uygun şekilde uygulandığında ve deneysel denek doğru şekilde iyileştiğinde, %100'e yaklaşan uzun süreli sağkalım oranı elde edilerek kısa, ara ve uzun süreli çalışmalar yapılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların hiçbir mali çıkar çatışması yok.

Acknowledgments

Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri Grant GM117341 ve American College of Surgeons C. James Carrico Araştırma Bursu tarafından S.J.S. tarafından desteklenmiştir.

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

Nörobilim Sayı 150 Travmatik beyin hasarı kraniektomi dura mater kontrollü kortikal etki intraparenkimal kanama subaraknoid kanama subdural kanama stereotaksik
Travmatik Beyin Hasarı İndüksiyonu için Kontrollü Kortikal Etki Murine Modeli
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