Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Laser-induceret hjerneskade i Motor Cortex af rotter

Published: September 26, 2020 doi: 10.3791/60928
Automatic Translation
*1, *2, 3, 4, 1, 5, 1, 3, 1, 1
1Division of Anesthesiology and Critical Care, Soroka University Medical Center and the Faculty of Health Sciences, Ben-Gurion University of the Negev, 2Department of Neurosurgery, Soroka University Medical Center and the Faculty of Health Sciences, Ben-Gurion University of the Negev, 3Department of Biochemistry and Physiology, Faculty of Biology, Ecology, and Medicine, Oles Honchar Dnipro National University, 4Department of Anesthesiology, Yale University School of Medicine, 5Department of Ophthalmology, Soroka University Medical Center and the Faculty of Health Sciences, Ben-Gurion University of the Negev
* These authors contributed equally

ERRATUM NOTICE

Summary

Protokollen præsenteres her viser en teknik til at skabe en gnaver model af hjerneskade. Den metode, der er beskrevet her bruger laserbestråling og mål motor cortex.

Abstract

En fælles teknik til at fremkalde slagtilfælde i eksperimentelle gnaver modeller indebærer forbigående (ofte betegnet som MCAO-t) eller permanent (udpeget som MCAO-p) okklusion af den midterste cerebral arterie (MCA) ved hjælp af et kateter. Denne almindeligt accepterede teknik har dog visse begrænsninger, hvilket begrænser dens omfattende anvendelse. Slagtilfælde induktion ved denne metode er ofte karakteriseret ved høj variation i lokalisering og størrelse af det iskæmiske område, periodiske forekomster af blødning, og høje dødelighed. Også en vellykket gennemførelse af nogen af de forbigående eller permanente procedurer kræver ekspertise og varer ofte i ca. 30 minutter. I denne protokol præsenteres en laserbestrålingsteknik, der kan tjene som en alternativ metode til at fremkalde og studere hjerneskade i gnaveremodeller.

Sammenlignet med rotter i kontrol- og MCAO-grupperne viste hjerneskaden ved lasertiluktion nedsat variation i kropstemperaturen, infarkt volumen, hjerneødem, intrakraniel blødning og dødelighed. Endvidere, brugen af en laser-induceret skade forårsaget skader på hjernen væv kun i den motoriske cortex i modsætning til i MCAO eksperimenter, hvor ødelæggelse af både den motoriske cortex og striatal væv er observeret.

Resultaterne af denne undersøgelse tyder på, at laserbestråling kan tjene som en alternativ og effektiv teknik til at fremkalde hjerneskade i den motoriske cortex. Metoden forkorter også tiden for at afslutte proceduren og kræver ikke sagkyndige.

Introduction

Globalt, slagtilfælde er den næststørste dødsårsag og den tredje hyppigste årsag til handicap1. Slagtilfælde fører også til alvorlige handicap, ofte kræver ekstra pleje fra medicinsk personale og pårørende. Der er derfor behov for at forstå de komplikationer, der er forbundet med lidelsen, og forbedre risikoen for mere positive resultater.

Brugen af dyremodeller er det første skridt til at forstå sygdomme. For at sikre de bedste forskningsresultater, en typisk model ville omfatte en simpel teknik, overkommelige priser, høj reproducerbarhed, og minimal variation. Determinanterne i iskæmisk slagtilfælde modeller omfatter hjerneødem volumen, infarkt størrelse, omfanget af blod - hjerne barrieren (BBB) opdeling, og funktionel svækkelse generelt evalueret via neurologiske sværhedsgrad score2.

Den mest udbredte slagtilfælde induktion teknik i gnaver modeller okklusioner den midterste cerebral arterie (MCA) forbigående eller permanent3. Denne teknik producerer en slagtilfælde model svarende til dem hos mennesker: det har en penumbra omkring strøg område, er meget reproducerbar, og regulerer iskæmi varighed og reperfusion4. Ikke desto mindre, MCAO metode har nogle komplikationer. Teknikken er tilbøjelig til intrakraniel blødning og skade på ipsilateral nethinden med en dysfunktion af den visuelle cortex og fælles hypertermi, der ofte fører til yderligere resultater5,6,7. Andre begrænsninger omfatter store variationer i induceret slagtilfælde (som følge af den sandsynlige udvidelse af iskæmi til utilsigtede regioner, ligesom den eksterne halspulsåre region), utilstrækkelig okklusion af MCA, og for tidlig reperfusion. Også rotter af forskellige stammer og størrelser udviser forskellige infarkte mængder8. Ud over alle de nævnte ulemper, MCAO model kan ikke fremkalde små isolerede slagtilfælde i dybe hjerneområder, fordi det er begrænset teknisk med hensyn til sit krav om minimum fartøjsstørrelse for kateterisation. Dette gør behovet for en alternativ model endnu mere kritisk. En anden metode, fotothrombosis, giver et muligt alternativ til MCAO procedurer, men forbedrer ikke effektiviteten9. Denne teknik er rettet mod slag med lys og tilbyder nogle forbedringer på de tidligere modeller. Men, fotothrombosis kræver en invasiv kraniotomi, der er forbundet med sekundære compications9.

I lyset af skitserede mangler, den protokol, der præsenteres her giver en dygtig alternativ laser teknik til at fremkalde hjerneskade hos gnavere. Virkningsmekanismen af laser teknik er baseret på laserens fototermiske virkninger bibringes på levende væv, hvilket fører til absorption af lysstråler af kroppens væv og deres konvertering til varme. Fordelene ved at bruge en laser teknik er dens sikkerhed og nem manipulation. En laser evne til at producere varme til at stoppe blødningen gør det meget vigtigt i medicin, mens dens evne til at forstærke forskellige bjælker på et givet mødes punkt sikrer, at lasere undgå at ødelægge sundt væv, der står i vejen for målet punkt10. Laserstrålen, der anvendes i denne protokol kan passere gennem et lavt flydende medium, såsom knogle, uden at udsende sin energi og / eller forårsager nogen ødelæggelse. Når det når et højt flydende medium, såsom hjernevæv, det bruger sin energi til at ødelægge målet væv. Teknikken, derfor, kan fremkalde hjerneskade kun i det relevante område af hjernen.

Den teknik, der præsenteres her, viste en enorm mængde af evnen til at regulere dens niveauer af bestråling, der producerer de valgte variationer af hjerneskade beregnet fra starten. I modsætning til den oprindelige MCAO, der påvirker både cortex og striatum, laser teknik var i stand til at regulere virkningen af hjerneskade, inducerende skade kun på den tilsigtede motoriske cortex. Heri, laser-induceret hjerneskade protokol og et resumé af repræsentative resultater for proceduren udføres på hjernebarken af rotter leveres.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Følgende procedure blev gennemført i overensstemmelse med retningslinjerne for anvendelse af forsøgsdyr i Det Europæiske Fællesskab. Forsøgene blev også godkendt af Animal Care Committee på Ben-Gurion University of the Negev.

1. Udvælgelse og forberedelse af dyr

  1. Vælg 65 mandlige Sprague-Dawley rotter vejer 300 til 350 g uden overt patologi for denne procedure. Den mindre størrelse giver tekniske vanskeligheder for MCAO-proceduren.
  2. Tildel 3 rotter pr bur og lad dem tilpasse sig i mindst 3 dage.

2. MCAO-proceduren

  1. Vælg 25 rotter til MCAO, der giver mulighed for 10-20% dødelighed i forbindelse med proceduren11.
  2. Udfør MCAO ved hjælp af en standardteknik, som tidligere beskrevet i detaljer12.

3. Laser-induceret hjerneskade eksperimentel procedure

  1. Tildel 20 rotter til en gruppe markeret som lasergruppe og 20 rotter til en anden kontrolgruppe (sham-operated).
  2. Underkaste lasergrupperotterne laserbestrålingen på 50J X 10 punkter på følgende måde:
    1. Bedøve rotte med en blanding af 2% isofluran i ilt giver mulighed for spontan ventilation. Kontroller for tilstrækkelig bedøvelsesdybde ved at klemme halen med sceskiver for at se fraværet af tilbagetrækning refleks.
    2. Hold rottes kernekroptemperatur ved 37 °C under hele forsøgsproceduren ved hjælp af en rektal temperaturreguleret varmepude.
    3. Fjern lokalt hår med en barbermaskine og desinficere med 70% alkohol og 0,5% chlorhexidin gluconat. Gentag desinfektionstrinnet to gange mere.
      BEMÆRK: Størrelsen af det kirurgiske snit skal være ca. 3 cm. Fjern håret mindst 2 cm omkring indsnitsområdet.
    4. Placer rotten på en stereotaxic hoved holder i en udsat position og gøre en 3 cm snit til at afspejle hovedbunden side om side og at eksponere området mellem Bregma og Lambda.
    5. Opretholde anæstesi gennem næsen kegle.
    6. Brug Neodym-YAG (Nd-YAG) laser (peak wavelength 1064 nm) til at administrere 50J X 10 punkter,med 1 s puls varighed, til det eksponerede område af kraniet over højre halvkugle.
    7. Sørg for, at den lasergenererende del af apparatet er i 2 mm afstand fra det eksponerede område for at producere en laserstråle. 50J X 10 punkter blev valgt efter omhyggelig vurdering af forskellige energi/overfladekombinationer. Denne kombination er effektiv og forårsager ikke knogledestruktion af kraniet efter administration i mindre end enanden 10.
      BEMÆRK: 2 mm er afstanden mellem laserstrålens terminal (fra det optiske kabel, den passerer igennem) og kranieknoglen. Hvis der anvendes et fokuslinse, skal afstanden beregnes under hensyntagen til linsens hældningsvinkel for at fokusere strålen i det ønskede skadesområde. Sørg for korrekt sikkerhed, når du bruger en laseranordning, herunder passende træning og øjenbeskyttelse.
    8. Fjern rotten fra enheden og luk hovedbunden med 3-0 silke kirurgiske suturer.
    9. Afbryde anæstesi og returnere rotten til sit bur til nyttiggørelse. Administrere 0,1 ml 0,25% bupivacain lokalt for at reducere den postoperative smerte umiddelbart efter operationen.
      BEMÆRK: Hele proceduren skal vare mindre end 5 min, hvis den udføres korrekt.
  3. Overhold rotten for eventuelle tegn på angst under post-anæstesi opsving. Før fremkomsten fra anæstesi, give 0.01mg/kg intramuskulær buprenorphin for postoperativ analgesi og fortsætte med gentagne doser hver 12 timer i mindst 48 timer.
  4. Emnekontrol rotter til de samme betingelser uden at udsætte dem for laseren.

4. Neurologisk sværhedsgradsscore (NSS)

  1. Vurder den neurologiske sværhedsgrad score 24 timer efter laser-induceret hjerneskade ved hjælp af en 43-point score13. Test dyrene for neurologiske underskud, adfærdsforstyrrelser, strålebalancerende opgave, og reflekser, tildele højere score for mere alvorlige handicap, som tidligere detaljeret13.

5. Manipulation efter skaden

  1. Efter NSS evaluering, aflive rotterne ved at udsætte dem for 20% ilt og 80% CO2 (via inspiration) og transcardially perfeuse rotten med hepariniseret fosfat-buffered saltvand (PBS, 0,9% NaCl).
    BEMÆRK: Sørg for, at CO2 leveres med en forudbestemt hastighed i overensstemmelse med retningslinjerne i Udvalget for Institutionel Pleje og Anvendelse. Dette trin kan også udføres under 5% isofluran anæstesi.
  2. Høst hjerner og forberede sig til yderligere undersøgelse som beskrevet i en tidligere protokol11.
  3. Evaluer for subaraknoid blødning (SAH) gennem visuel undersøgelse af hele hjernen efter sin isolation fra kraniet. Om nødvendigt kan der anvendes et mikroskop eller forstørrelsesglas til dette formål.

6. Evaluering af hjerneskade

  1. Bestemmelse af hjernens infarkte volumen og hjerneødem ved TTC farvning
    BEMÆRK: 2,3,5-Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) farvning er en bekvem procedure for hjerneinfarkt detektion11.
    1. Afsnit de høstede hjerner i 6 koronale skiver, hver 2 mm tykkelse.
    2. Inkuber skiverne fra hver hjerne i 30 min ved 37 °C i 0,05% TTC.
    3. Efter farvning skal du scanne skiverne med en optisk scanner med en opløsning på 1600 X 1600 dpi.
    4. De uhæmmede områder af de faste hjerneskiver defineres som infarkte12.
    5. Ved hjælp af en billedbehandling software (f.eks freeware Image J) måle unstained infarcted område, ipsi- og kontralaterale halvkugler for hver af de 6 koronale skiver.
    6. Beregn den infarkte volumen som en procentdel af den samlede hjerne:
      Equation 1
    7. Beregn hjerneødem ved hjælp af Kaplan-metoden:
      Equation 2
  2. Bestemmelse af omfanget af blod-hjerne barrieren (BBB) brud
    BEMÆRK: BBB-brud 24 timer efter den laserinducerede hjerneskade på følgende måde:
    1. 2% Evans Blue blandes med 4 ml/kg saltvandsopløsning intravenøst til rotter via den kanylerede halevene, og opløsningen kan cirkulere i 1 time.
    2. Aflive rotter ved at udsætte dem for 20% ilt og 80% CO2 (via inspiration) 24 timer efter den sidste NSS, som tidligere beskrevet13.
    3. Høst det intravaskulært lokaliserede farvestof på følgende måde:
      1. Åbn rotternes kister med kirurgiske pincettes og kirurgisk saks.
      2. Se dyrene med afkølet 0,9% saltvand via venstre hjertekammer ved hjælp af 110 mmHg, indtil der opnås en farveløs perfusion væske fra højre atrium.
    4. Høst hjernen og skær dem rostrocaudally i 2 mm skiver.
    5. Adskå venstre hjerne skiver fra de rigtige dele til at vurdere tilskadekomne og ikke-sårede halvkugler separat.
    6. Afveje, homogenisere ved hjælp af mørtel og støder, og derefter inkubere hjernen væv i 50% trichloreddikesyre i 24 timer.
    7. Centrifuge de homogeniserede hjerne skiver ved 10.000 × g i 20 min.
    8. Bland 1 ml af supernatanten fra centrifugeret hjerne med 1,5 ml ethanol ved 1:3 og vurdere blod- og hjernebarriere brud ved hjælp af en fluorescens detektor ved 620 nm excitation bølgelængde (10 nm båndbredde) og 680 nm emission bølgelængde (10 nm båndbredde).
      BEMÆRK: Begge grupper af rotter gennemgår samme protokol til bestemmelse af BBB-nedbrydning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Der blev ikke registreret dødsfald eller SAH i hverken kontrol- eller forsøgsgrupperne (tabel 1). MCAO-gruppen havde en 20% sats af både dødelighed og SAH.

De relative ændringer i kropstemperaturen i rotter i begge grupper var også ens, på trods af en forskel i variabiliteten i begge grupper (tabel 1).

Der var en betydeligt værre NSS i både lasermodellerne (16 ± 1,1) og MCAO (20 ± 1,5) sammenlignet med den sham-opererede kontrolgruppe (1 ± 0,3; Tabel 1; p<0.01).

Den laserinducerede hjerneskade forårsagede også en betydelig stigning i infarktvolumen på målhalvdel sammenlignet med den sham-opererede kontrolgruppe (2,4 % ± 0,3 vs 0,5 % ± 0,1; Tabel 2 og figur 1A; p<0.01), pr Mann-Whitney U-testen. Lasermodellens infarkte volumen var imidlertid mindre sammenlignet med MCAO-teknikken (2,4 % ± 0,3 vs. 9,9 % ± 2,9).

Hjerneødem bestemt 24 timer efter hjerneskade er vist i figur 1B og tabel 2. Der var ingen forskel i hjerneødem mellem den laserinducerede hjerneskademodel og den sham-opererede kontrolgruppe (3,4 % ± 0,6 vs. 0,7 % ± 1,2). Der var en signifikant forskel i hjerneødem mellem lasermodellen og MCAO-teknikken (3,4 ± 0,6 vs 7 ± 2,6†). Data præsenteres som gennemsnitlig ± SEM.

Sammenlignet med den sham-opererede kontrolgruppe forårsagede den laserinducerede hjerneskade og MCAO-teknikken begge en betydelig stigning i BBB-brud på den ikke-skadede halvkugle (563 ng/g ± 66 og 1176 ng/g ± 168 mod henholdsvis 141 ng/g ± 14. Figur 2A og tabel 2 p<0,01) og målhalvdel (2204 ng/g ± 280 og 2764 ng/g ± 256, henholdsvis vs. 134 ng/g ± 11; Figur 2B og tabel 2 p<0.01).

Histologisk undersøgelse af rotters hjerner er vist i figur 3.

Nss Temperatur, °C SAH, % Dødelighed, %
Grupper gennemsnit ± SEM variabilitet, % gennemsnit ± SEM variabilitet, %
Sham-opereret kontrol 1 ± 0,3 97 37,2 ± 0,1 59 0 0
Laser 50J x10 16 ± 1,1* 30 37,4 ± 0,1 84 0 0
p-MCAO 20 ± 1,5* 37 38,3 ± 0,1* 129 20* 20*

Tabel 1: Vurdering af NSS, kropstemperatur, underadeblødning og dødelighed. * = p < 0,01

Bbb Infarcted Volume Hjerneødem
Grupper gennemsnit ± SEM variabilitet, % gennemsnit ± SEM variabilitet, % gennemsnit ± SEM variabilitet, %
Sham-opereret kontrol 134 ± 11 25 0,5 ± 0,1 77 0,7 ± 1,2 573
Laser 50J x10 2204 ± 280* 40 2,4 ± 0,3* 34 3,4 ± 0,6 58
p-MCAO 2764 ± 256* 29 9,9 ± 2,9* 92 7 ± 2,6* 115

Tabel 2: Vurdering af BBB-nedbrydning, infarktzone og hjerneødem. * = p < 0,01

Figure 1
Figur 1: Vurdering af hjerneskade i lasermodellen 24 timer efter skaden sammenlignet med MCAO-modellen og den sham-opererede kontrol. aA) Vurdering af ufaren volumen. Der var en stigning i infarkt volumen i laser model i forhold til den sham-opererede kontrol (* p<0,01). Den infarkte volumen i laser model var mindre i forhold til MCAO model (* p<0,01). (B) Vurdering af total hjerneødem. Der var en stigning i hjernen ødem i MCAO model i forhold til enten laser model eller fingeret-opererede kontrol. Der var ingen forskel i hjernen ødem mellem laser model og sham-opererede kontrol. Dataene måles som % til den kontralaterale halvkugle og udtrykkes som middel ± SEM. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: Omfanget af BBB-opdelingen i forhold til fingeret kontrol. A) Kontralateral (ikke-skadet) halvkugle. Både laser- og MCAO-modellerne førte til en betydelig stigning i BBB-brud på den ikke-skadede halvkugle sammenlignet med den sham-opererede kontrolgruppe (*p<0,01). BB) Ipsilateral (skadet) halvkugle. Der var forskel på ipsilateral BBB-opdeling i laser- og MCAO-modellerne sammenlignet med den sham-opererede kontrol (*p<0,01). Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: Histologisk undersøgelse af rotters hjerner fra sham-, laser- og MCAO-grupper. Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det er rimeligt at antage, at laser teknik er minimalt invasive, da ingen dødsfald eller SAH opstod i lasergruppen. Den primære dødsårsag og SAH er skader på blodkar, der fører til en højde af intrakranielt tryk (ICP), som vist i de oprindelige MCAO teknikker10. Fraværet af død og SAH i lasergruppen skyldes sandsynligvis de specifikke virkninger af lasere: de har ikke direkte indvirkning på blodkarrene og kan fremkalde koagulation i tilfælde af lækage. Lav infarkt volumen og hjerne ødem også bidrage til at minimere risikoen for død. Brugen af lasere bør betragtes som en egnet teknik til at fremkalde hjerneskade med minimale negative resultater, da de oprindelige MCAO teknikker til at udløse slagtilfælde (både forbigående og permanent) har vist sig at producere dødsfald og SAH6.

Lav kropstemperatur resultater i laser-gruppen viser, at laseren teknik ikke okkludere hypothalamic arterie, der regulerer kropstemperaturen, som den oprindelige MCAO typisk7, støtte teorien om, at laseren teknik er mere målrettet. Lav variation over hele linjen af undersøgte parametre indikerede konsistens i brugen af lasere til at fremkalde hjerneskade, men sådanne fine resultater afhænger i høj grad af valget af magt. Tilstrækkelig effekt giver de ønskede resultater, mens små eller overskydende kalibreringer kan forårsage under- eller over-ydeevne, som i begge tilfælde er skadelig. Ikke desto mindre gør evnen til at sigte efter målet stadig teknikken mindre risikabel. Derfor korrekt håndtering gør det lettere at opnå resultater med præcision ved hjælp af laser teknik, samt at regulere metoden for ønskelige effekter.

Præcisionen og effekten af laser teknik var tydeligt i sin evne til at ramme kun den motoriske cortex uden at forårsage skade på striatum, hvilket tyder på, at laseren teknik kan producere lokaliseret skade, der er næsten umuligt at opnå med MCAO10. Dette opnåelige resultat med laser teknik skyldes evnen til at regulere laserstrålen og dens magt og gør laser metode en model teknik til at fremkalde mindre, perifere, og dybe og definerede hjerneskade, der ikke kan opnås med MCAO. Enkelheden i at manipulere en laser maskine gør det meget ønskeligt. I modsætning til MCAO teknikker, der kræver besværlig uddannelse og eksperter, ved hjælp af lasere er mere enkel, kræver ingen eksperter eller dyr uddannelse. Brugen af laser teknik kunne øge forskningen og bidrage til at afdække bedre resultater hurtigere end MCAO metode alene.

Med hensyn til begrænsninger af laser teknik, er brugen af laserstråler ikke producere hjerneskader, der er perfekt ligner akut vaskulær okklusiv slagtilfælde. Specifikt, lasere producere øjeblikkelige væv ar på målet site, der kan sammenlignes med en vaskulær okklusiv slagtilfælde, der er flere dage gammel. Teknikken kan derfor ikke være egnet til at evaluere lægemidler, der har til formål at forhindre spredning af slagtilfælde, men bør være ideel til vurdering af isolerede motor cortex slagtilfælde på langvarig motoriske, kognitive, og adfærdsmæssige funktionsnedsættelser. Brugen af et lille antal rotter til denne forskning var også en begrænsning, med kun halvdelen af antallet af rotter (n = 10) i hver gruppe, der anvendes til hjernehøst og undersøgelse af størrelsen af slagtilfælde, omfanget af hjernen ødem, BBB brud, og SAH tilstedeværelse.

Manglen på sammenligninger mellem vores teknik og andre laser metoder kan også betragtes som en begrænsning. Vi overvejede at udføre komparative metoder, men besluttede ikke at gøre det, fordi det er vanskeligt at vurdere skaderne forårsaget af disse andre lasermetoder. For eksempel, den fotothrombose teknik6 forårsager svage skader, der gør det udfordrende at vurdere hjernen hævelse og andre betingelser, der kan opstå. Også, brugen af kraniotomi i laser teknik til iskæmi er problematisk, fordi kraniotomi er meget invasiv og kan øge BBB's permeabilitet, forårsager yderligere hjerneskade, der ikke er forbundet med slagtilfælde. Det er næsten umuligt at vurdere sådanne skader til sammenligning med vores metode. Lasermodellen inducerer slagtilfælde med stråling gennem kraniet uden kraniotomi.

Ligesom mange modeller, laser model har sine fordele og begrænsninger, med den mest iøjnefaldende ulempe er dens manglende evne til at efterligne perfekt menneskelige slagtilfælde som netop som andre modeller. Ikke desto mindre, den lave variation i primære resultater af de fleste parametre, dens præcision, overkommelige priser, evne til at fremkalde mindre hjerneskader, og dens enkle anvendelse gør det til en passende alternativ teknik til hjerneskade hos gnavere.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Vi vil gerne takke Institut for Anæstesiologi af Soroka University Medical Center og laboratoriet personale Ben-Gurion University of the Negev for deres hjælp i udførelsen af dette eksperiment.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride SIGMA - ALDRICH 298-96-4
50% trichloroacetic acid SIGMA - ALDRICH 76-03-9
Brain & Tissue Matrices SIGMA - ALDRICH 15013
Cannula Venflon 22 G KD-FIX 1.83604E+11
Centrifuge Sigma 2-16P SIGMA - ALDRICH Sigma 2-16P
Compact Analytical Balances SIGMA - ALDRICH HR-AZ/HR-A
Digital Weighing Scale SIGMA - ALDRICH Rs 4,000
Dissecting scissors SIGMA - ALDRICH Z265969
Eppendorf pipette SIGMA - ALDRICH Z683884
Eppendorf Tube SIGMA - ALDRICH EP0030119460
Ethanol 96 % ROMICAL Flammable Liquid
Evans Blue 2% SIGMA - ALDRICH 314-13-6
Fluorescence detector Tecan, Männedorf Switzerland model Infinite 200 PRO multimode reader
Heater with thermometer Heatingpad-1 Model: HEATINGPAD-1/2
Infusion Cuff ABN IC-500
Isofluran, USP 100% Piramamal Critical Care, Inc NDC 66794-017
Multiset TEVA MEDICAL 998702
Olympus BX 40 microscope Olympus
Optical scanner Canon Cano Scan 4200F
Petri dishes SIGMA - ALDRICH P5606
Scalpel blades 11 SIGMA - ALDRICH S2771
Sharplan 3000 Nd:YAG (neodymium-doped yttrium aluminum garnet) laser machine Laser Industries Ltd
Stereotaxic head holder KOPF 900LS
Sterile Syringe 2 ml Braun 4606027V
Syringe-needle 27 G Braun 305620

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. World Health Organization. Global health estimates: deaths by cause, age, sex and country, 2000-2012. World Health Organization. 9, Geneva. (2014).
  2. Meadows, K. L. Experimental models of focal and multifocal cerebral ischemia: a review. Reviews in the Neurosciences. 29, 661-674 (2018).
  3. Durukan, A., Strbian, D., Tatlisumak, T. Rodent models of ischemic stroke: a useful tool for stroke drug development. Current Pharmaceutical Designs. 14, 359-370 (2008).
  4. Fluri, F., Schuhmann, M. K., Kleinschnitz, C. Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research. Drug Design, Development and Therapy. 9, 3445-3454 (2015).
  5. Li, F., Omae, T., Fisher, M. Spontaneous hyperthermia and its mechanism in the intraluminal suture middle cerebral artery occlusion model of rats. Stroke. 30, 2464-2470 (1999).
  6. Boyko, M., et al. An experimental model of focal ischemia using an internal carotid artery approach. Journal of Neuroscience Methods. 193, 246-253 (2010).
  7. Zhao, Q., Memezawa, H., Smith, M. L., Siesjo, B. K. Hyperthermia complicates middle cerebral artery occlusion induced by an intraluminal filament. Brain Research. 649, 253-259 (1994).
  8. Braeuninger, S., Kleinschnitz, C. Rodent models of focal cerebral ischemia: procedural pitfalls and translational problems. Experimental and Translational Stroke Medicine. 1, 8 (2009).
  9. Choi, B. I., et al. Neurobehavioural deficits correlate with the cerebral infarction volume of stroke animals: a comparative study on ischaemia-reperfusion and photothrombosis models. Environmental Toxicology and Pharmacology. 33, 60-69 (2012).
  10. Boyko, M., et al. An Alternative Model of Laser-Induced Stroke in the Motor Cortex of Rats. Biological Procedure Online. 21, 9 (2019).
  11. Bleilevens, C., et al. Effect of anesthesia and cerebral blood flow on neuronal injury in a rat middle cerebral artery occlusion (MCAO) model. Experimental Brain Research. 224, 155-164 (2013).
  12. Kuts, R., et al. A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats. Journal of Visualized Experiments. (147), e58875 (2019).
  13. Boyko, M., et al. Morphological and neuro-behavioral parallels in the rat model of stroke. Behavioural Brain Research. 223, 17-23 (2011).

Tags

Neurovidenskab Hjerneskade slagtilfælde laser teknik dyremodel midten cerebral arterie okklusion MCAO motor cortex

Erratum

Formal Correction: Erratum: Laser-Induced Brain Injury in the Motor Cortex of Rats
Posted by JoVE Editors on 02/07/2022. Citeable Link.

An erratum was issued for: Laser-Induced Brain Injury in the Motor Cortex of Rats. The Authors section was updated.

One of the author names was updated from:

Dmitri Frank

to

Dmitry Frank

Laser-induceret hjerneskade i Motor Cortex af rotter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kuts, R., Melamed, I., Shiyntum, H.… More

Kuts, R., Melamed, I., Shiyntum, H. N., Gruenbaum, B. F., Frank, D., Knyazer, B., Natanel, D., Severynovska, O., Vinokur, M., Boyko, M. Laser-Induced Brain Injury in the Motor Cortex of Rats. J. Vis. Exp. (163), e60928, doi:10.3791/60928 (2020).

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