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Neuroscience

创伤性脑损伤后评估成年大鼠空间工作记忆的指标测试

Published: May 7, 2021 doi: 10.3791/62291
* These authors contributed equally

Summary

创伤性脑损伤 (TBI) 通常与记忆障碍相关。在此,我们提出一个协议,通过公制任务评估 TBI 之后的空间工作内存。公制测试是研究 TBI 后空间工作记忆障碍的有用工具。

Abstract

感觉、短期和长期记忆损伤是创伤性脑损伤 (TBI) 后常见的副作用。由于人类研究的伦理局限性,动物模型为测试治疗方法和研究该病的机理和相关并发症提供了合适的替代方案。实验啮齿动物模型历来是使用最广泛的,因为它的可访问性,低成本,可重复性和经过验证的方法。公制测试是一种技术,可以测试在TBI之后研究空间工作记忆 (SWM) 损伤的技术,它测试了在彼此之间不同距离和角度上回忆两个物体放置的能力。公制任务的主要优点包括动态观察的可能性、低成本、可重复性、相对易于实施和低应力环境。在这里,我们提出了一个公制测试协议,以测量TBI后成年大鼠SWM的损伤。该测试为更有效地评估大脑功能的生理学和病理生理学提供了可行的方法。

Introduction

中度创伤性脑损伤(TBI)后,注意力、执行功能和某些记忆缺陷等神经缺陷的患病率超过50%,1、2、3、4、5、6、7、8。TBI 可导致空间短期、长期和工作记忆9的严重损伤。这些记忆障碍在TBI的啮齿动物模型中已经观察到。Rodent 模型使测试记忆的技术得以发展,从而能够更深入地检查 TBI 对神经记忆系统内存处理的影响。

两项测试分别与拓扑和公制空间信息处理有关,有助于测量空间工作记忆 (SWM)。拓扑测试取决于改变环境空间的大小或相关空间的连接或围绕一个物体,而公制测试评估在角度或距离对象10,11之间的变化。古德里奇-亨萨克等人首先对大鼠10号进行了人体拓扑测试,并应用了指标任务,将腹膜皮层(PC)和背海马在空间信息处理的作用分离。同样,古尔科夫和他的同事评估了横向液体打击伤害9后的指标、拓扑和时间顺序记忆任务。大脑某些区域的损伤与公制或拓扑记忆的损伤之间存在相关性。有人提出,公制记忆损伤与海马的双侧牙周收缩陀螺和角膜氨基(CA)亚区域CA3的病变有关,拓扑记忆损伤与双侧皮质病变10、12有关。

此协议的目的是通过公制任务评估大鼠群体的空间记忆缺陷。该方法是脑损伤后SWM研究机制的合适替代方案,其优点包括实施相对容易、灵敏度高、可重复性低、动态观察的可能性大、应力环境低等。与其他行为任务,如巴恩斯迷宫13,14,莫里斯水导航任务15,16,17,或空间迷宫任务18,19,这个指标测试是不那么复杂。由于其易于实施,指标测试需要更短和压力较小的训练时间,只进行2天9:1天的习惯和1天的任务。此外,我们建议的测试比其他低压力测试更容易执行,如新颖的对象识别 (NOR) 任务,并且不需要额外的一天习惯20。

本文为脑损伤后SWM的评价提供了一个简单的模型。这种对TBI后SWM的评估可能有助于对其病理生理学进行更全面的调查。

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Protocol

这些实验是根据《赫尔辛基宣言》和《东京宣言》以及《欧洲共同体实验动物使用准则》的建议进行的。这些实验得到了内盖夫本-古里安大学动物护理委员会的批准。协议时间表在 图1中说明。

1. 外科手术和液体打击TBI

  1. 选择雄性及雌性成年斯普拉格-道利大鼠,其室温为22±1°C,湿度为40%-60%,光黑周期为12-12小时。
  2. 提供食物作为周和水 的广告。在上午6:00(.m点至中午12点之间进行实验.m。
  3. 在实验开始前对控制组和 TBI 组进行基线神经学评估(参见下面的第 2 节)。
  4. 麻醉大鼠吸入4%异黄素进行诱导,1.5%用于维持麻醉。通过测试踏板反射或运动以响应刺激物,确保大鼠无法活动。
    注:使用连续异黄素管理系统进行麻醉。在无菌条件下执行所有程序。
  5. 执行寄生液体打击伤害如前所述21,22。
  6. 在切口之前,沿着预期切口部位皮下注射0.2 mL的0.5%的bupivacaine。将大鼠带到康复室,继续监测神经(例如瘫痪)、呼吸系统(例如呼吸骤停)和心血管状态(例如软组织灌注减少、瞳孔颜色变化和心动过速)24小时。在麻醉出现之前,将0.01 - 0.05毫克/千克肌肉内丁丙诺啡作为术后镇痛。每 6 - 12 小时重复剂量,至少 48 小时。

2. 神经严重性评分评估 (NSS)

注:神经缺陷评估是使用NSS进行和分级的,如前所述23,24。运动功能和行为变化的最高得分为24分。分数 0 表示完整的神经状态,24 表示严重的神经功能障碍,如前所述24。

  1. 测试大鼠在放置中心时无法离开圆圈(直径为 50 厘米)。执行此任务三次,每次会话持续 30 分钟、60 分钟和 60 分钟以上。
    注意:如果用尾巴捡起老鼠,请按住尾巴的底座。
  2. 测试大鼠的右反射损失。
    1. 把动物放在研究者的手掌上。如果动物能够纠正自己25 (站在所有四只爪子上), 给 1 分。
  3. 测试大鼠的六肢瘫痪,大鼠无法抵抗强迫定位。
  4. 将鼠尾抬起来,以测试后肢的反射弯曲。
  5. 把老鼠放在地板上,以测试它直走的能力。
  6. 对三种反射行为进行测试:针纳反射、角膜反射和惊吓反射。
    1. 对于pinna反射,执行轻触觉刺激,以测试耳朵缩回如前述25。
    2. 为了测试角膜反射,监测闪烁反应时,轻轻地应用软棒的眼睛和测量的尺度0(无反应)到三眼闪烁(3),如前述25。
    3. 对于惊人的反射,拖动笔穿过铁丝笼的顶部,并记录响应与比例从0(无响应)到3(1厘米跳或更多),如前述25。
  7. 根据寻求行为和倾向的丧失(在转移到新环境后不移动胡须、嗅探或奔跑)大鼠进行评分。
  8. 测试肢体反射,用于放置在左右前肢,然后是左右后肢。
  9. 通过光束平衡任务分析功能,光束宽度为 1.5 厘米。执行持续 20 秒、40 秒和 60 秒以上的测试。
  10. 用三种不同的光束进行横梁行走测试:8.5 厘米宽、5 厘米宽和 2.5 厘米宽。

3. 为指标任务做准备

  1. 设备
    1. 将一个直径200厘米、厚1厘米的黑色圆形平台放在桌子上。桌子的高度应该比地板高80厘米。
    2. 在相距68厘米的圆形平台中心建立两个不同的物体。
      注:在这个实验中,两个玻璃瓶用于物体,一个圆形瓶子,高度为13.5厘米,另一个面体瓶,高度为20厘米。给瓶子加满水,以确保稳定性。
    3. 准备相机并安装所需的计算机软件,用于捕获、保存和处理数据。在距离地面 290 厘米的高度安装摄像头。
      注:平台和摄像机之间的距离取决于摄像机的规格。摄像机框架应覆盖进行测试的竞技场的整个区域。我们实验平台和相机之间的距离是210厘米。
  2. 习惯
    1. 在任务的前一天,在没有录像的情况下将老鼠放在竞技场上,在新环境中栖息10分钟。
      注意:不要在同一天执行神经任务和指标任务。
      注:在红灯区域执行公制测试。

4. 执行指标任务

注:执行指标任务包括两个句点:1) 习惯(15 分钟)和 2) 测试(5 分钟)期间。

  1. 习惯期
    1. 在相距 68 厘米的圆形平台中心建立两个不同的对象。
    2. 将鼠标放在平台的末端,与物体等距 15 分钟,并录制视频。
    3. 将鼠子从平台上移开,放在单独的笼子里5分钟。
    4. 用 5%-10% 的酒精清洁平台。
      注意:在通风良好的区域,多达 70% 的酒精可用于清洁平台。
  2. 测试期
    1. 将物体之间的距离缩短到 34 厘米。
    2. 将鼠放在平台上5分钟,并通过视频记录大鼠的探索活动。
    3. 用 5%-10% 的酒精清洁平台。

5. 数据分析

注:数据分析由专门为动物行为研究设计的视频跟踪软件进行,该软件可自动记录动物的活动和运动(见 材料表)。此软件可自动实现一系列行为变量的自动化,包括移动性、活动性和探索行为。

  1. 在分析视频文件之前,插入软件硬件密钥。启动视频跟踪软件并打开预设 模板
  2. 设置部分,验证设置如下:竞技场、试用控制检测设置(见图 2a)。
    注:对于此实验,勘探区域的参数定义为围绕感兴趣对象的 6 厘米。测量了老鼠进入这个区域的时间。
  3. 验证设置后,重复并重命名它们。
  4. 在程序的一般屏幕上,通过右键单击鼠标 来抓取后台
  5. 为背景图像选择视频文件。在 "浏览" 菜单中,选择视频文件的位置。
  6. 捕获图像并标记被调查的区域和区域,校准图像以供分析。执行相同的步骤进行 试验控制 检测设置
  7. 在一般菜单中,选择 试用列表 并下载视频文件列表进行分析。
  8. 添加视频,并指示位置与所需的设置。
  9. 选择获取和开始试用(参见图 2b,c)。将所有数据导出为 Excel 文件(参见图 2d)。
    注:对习惯和测试期执行所有计算。公制任务评估是用高级模板准备的。

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Representative Results

使用曼-惠特尼测试确定组之间的比较的重要性。研究结果的统计意义在P<0.05,而统计高度相关性在P<0.01。

结果显示,在干预前和TBI之后的28天,所有群体在NSS上没有差异。每组由12只雌性或12只雄性大鼠组成。在 TBI出现在表1中后,NSS分数获得48小时。TBI组的老鼠在受伤后第28天表现出明显的神经缺陷,被排除在实验之外。数据按计数进行测量,并显示为中位数±范围。

假操作对照组在研究的第一天(NSS-0)后48小时没有表现出任何神经缺陷。TBI后48小时的神经缺陷明显大于雄性TBI大鼠(5.5(4-7)与雄性三叶草大鼠的神经缺陷。 0 (0-0), U = 0, p < 0.01, r = -0.89), 和雌性 TBI 大鼠比雌性假操作大鼠 (4.5 (3.25-6) vs. 0 (0-0), U = 0, p < 0.01, r = -0.91), 根据曼-惠特尼测试(表1)。

曼-惠特尼测试表明,在指标任务期间,雄性TBI大鼠与雄性假操作大鼠(130%±44.3%对1978%±59.2%)、U=0、p <0.01、r = -0.85(见图3a,b)。 数据以基线点百分比表示的秒数进行测量,并以平均± SEM 表示。 基线被测量为习惯期前 5 分钟的探索时间。其余三个时间点(5-10 分钟、10-15 分钟和 20-25 分钟)按基线的百分比计算。

曼-惠特尼测试表明,在指标任务期间,雌性TBI大鼠与雌性假操作大鼠(89%±43.5%对2160%±43.6%)、U=0、p<0.01、r = -0.85(见图4a,b)。 数据以基线点百分比表示的秒数进行测量,并显示为平均± SEM。 基线被测量为习惯期的探索时间。

男女群体之间没有显著差异。

Figure 1
图1: 带有时间表的协议示意图。 此图显示协议时间表。不同时间的老鼠组包括一个假操作对照组和TBI组,由NSS评分评估为-1小时,48小时,受伤后28天。 请单击此处查看此图的较大版本。

Figure 2
图2:代表性数据分析。 视频跟踪软件的屏幕捕获(A) 试控设置(B) 试用列表和(C) 获取,以及导出到 Excel(D) 的示例数据。有关详细信息,请参阅文本和视频。 请单击此处查看此图的较大版本。

Figure 3
图3:雄性大鼠的公制任务。公制任务期间的物体探索时间明显缩短,雄性TBI大鼠与雄性假操作大鼠(见图3a,b,它说明了不同y轴尺度上的数据)。请单击此处查看此图的较大版本。

Figure 4
4:雌性大鼠的公制任务。公制任务期间的物体探索时间明显缩短,雌性TBI大鼠与雌性假操作大鼠(见图4a,b,它说明了不同y轴尺度上的数据)。请单击此处查看此图的较大版本。

TBI 之后 48 小时研究组的 NSS 值 中位数(范围)
动物集团 N 基线 48h 1w 2w 4w
沙姆操作的雌性/雄性大鼠 12 0(0-0) 0(0-0) 0(0-0) 0(0-0) 0(0-0)
TBI雄性大鼠 12 0(0-0) 5.5(4-7)* 2(1-6)* 1.5(0-2)* 0(0-2)
TBI 雌性大鼠 12 0(0-0) 4.5(3.25-6)* 1.5(0.25-2.8)* 1(0-2)* 0(0-0.8)

表1:神经性能的确定。 TBI之后48小时的神经缺陷明显大于雄性TBI大鼠和雌性TBI大鼠,而雌性TBI大鼠的神经缺陷明显大于雌性假操作大鼠。

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Discussion

通过专门针对公制空间信息过程,此指标测试为了解 TBI 之后的记忆缺陷提供了必要的工具。本文提出的协议是对先前描述的行为任务11的修改。先前描述的一个指标任务使用了两种不同的范式,每个范式包括三个习惯会话和一个测试会话。第一个范式包括习惯后将熟悉的物体移近在一起,第二个范式将物体移得更远

与巴恩斯迷宫相比,这里提出的指标任务在2天内完成,第一天用于习惯,第二天执行任务9。由于在迷宫游泳所引起的压力和任务15、16、17的较长持续时间,本协议中的任务压力比莫里斯水迷宫等可比行为任务要小。空间记忆迷宫测试需要一个重要的学习周期:即使是一个简单的T迷宫需要至少5天的训练18。对于更复杂的径向迷宫,建议每天测试15-20天。

此协议包含几个关键步骤。一个关键组成部分是需要用酒精溶液以及竞技场上的物体来对待竞技场。竞技场的表面也必须干燥和干净,因为以前动物留下的酒精和气味的气味可以改变正在研究的动物的行为。此外,行为室的不断通风也至关重要。由于噪音是改变动物行为的压力因素之一,我们建议进行适当的隔音。此外,平台高度为 80 厘米,平台与其他物体的相对距离是必要的,以便鼠鼠不要跳或爬到其他物体上。此外,在设置过程中保持处理录制视频文件时的一致设置将有助于避免对数据的错误解释。

由于TBI而形成的神经缺陷必须在记忆评估中考虑。头部创伤后的神经缺陷是导致这种疾病的一个因素。神经缺陷评估在啮齿动物脑损伤模型中非常重要,是一种高度敏感和常用的结果然而,严重的神经缺陷会对行为测试产生影响,尤其是对测量记忆评估测试。可比莫里斯水迷宫任务也评估记忆障碍28。TBI或中风大鼠莫里斯测试的低分与神经缺陷高度相关,事实上,反映的不是记忆或认知障碍,而是神经表现和承受压力的能力。

为了尽量减少与 TBI 相关的神经缺陷对记忆评分的影响,我们采用了以下方法:1) 我们使用轻度到中度严重性的 TBI 模型,该模型可在 1 个月后自发恢复神经性能。2) 根据我们观察到所有轻度损伤的老鼠在 TBI 被排除在行为实验之外 28 天后表现出神经缺陷的老鼠。在10-20只患有严重TBI的老鼠中,平均一只大鼠有明显的神经缺陷,可能影响行动能力。3) 为了评估创伤后的记忆,我们没有使用与运动相关的测试,其结果可能受到神经缺陷的影响(如莫里斯水迷宫)。虽然巴恩斯测试和相关测试可用于评估 TBI 和中风模型中的记忆,但公制测试更适合评估 SWM。因此,公制测试是测试TBI后大鼠SWM的选择测试。

此协议的一个限制是仅使用公制测试,而不是拓扑测试。我们设想未来的研究,也纳入拓扑测试,以测量SWM的其他方面。令人惊讶的是,根据我们的研究结果,没有发现雄性大鼠和雌性大鼠在统计学上显著的差异。大量研究表明TBI29之后的性别差异,许多基于生殖激素浓度的差异。雌激素和黄体酮在TBI之后起着神经保护作用,分别可降低颅内压力和改善神经功能评分30。根据一项元分析研究,男性更经常患TBI,但女性的预后更差。认知障碍是TBI之后最常见的并发症,呈性别差异趋势,女性在空间定位任务上表现较大,男性在口头任务上表现更好,32、33、34。然而,我们的结果表明,性别相关空间记忆差异存在不确定性的可能性。

在各类TBI模型中,流体打击诱导TBI模型有据可查,描述方便,变异性低于其他型号35、36。但是,请务必注意,公制测试具有广泛的效用,可与其他 TBI 模型有效使用。本协议中描述的公制测试还允许进一步研究神经损伤的可比模型中的记忆损伤,如弥漫性轴心损伤24、37中风38的模型。此协议可能也有助于研究各种治疗方式在 TBI 后恢复 SWM 的疗效。

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Disclosures

作者没有什么可透露的。

Acknowledgments

我们感谢奥莱娜·塞韦里诺夫斯卡教授;玛丽娜·库舍里亚瓦 M.Sc;马克西姆·克里沃诺索夫 M.Sc:达里娜·亚库门科 M.Sc:叶夫根尼亚·贡查里克 M.Sc:和奥尔哈·沙波瓦尔,生理学系,生物,生态学和医学系的博士候选人,奥尔斯·洪查尔·德尼普罗大学,第尼普罗,乌克兰的支持和有用的贡献。这些数据是作为德米特里·弗兰克博士论文的一部分获得的。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2% chlorhexidine in 70% alcohol solution SIGMA - ALDRICH 500 cc For general antisepsis of the skin in the operatory field
 Bupivacaine 0.1 %
4 boards of different thicknesses (1.5cm, 2.5cm, 5cm and 8.5cm) This is to evaluate neurological defect
4-0 Nylon suture 4-00
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 ml bottles filled with 100 ml of water and 100 ml 1%(w/v) sucrose solution
Bottlses (four) for topological an metric tasks For objects used two little bottles, first round (height 13.5 cm) and second faceted (height 20 cm) shape and two big faceted bottles, first 9x6 cm (height 21 cm) and second 7x7 cm (height 21 cm).
Diamond Hole Saw Drill 3mm diameter Glass Hole Saw Kit Optional. 
Digital Weighing Scale SIGMA - ALDRICH Rs 4,000
Dissecting scissors SIGMA - ALDRICH Z265969
Ethanol 99.9 %  Pharmacy 5%-10% solution used to clean equipment and remove odors
EthoVision XT (Video software) Noldus, Wageningen, Netherlands Optional
Fluid-percussion device custom-made at the university workshop    No specific brand is recommended.
Gauze Sponges Fisher 22-362-178
Gloves (thin laboratory gloves) Optional.
Heater with thermometer Heatingpad-1 Model: HEATINGPAD-1/2    No specific brand is recommended.
Horizon-XL Mennen Medical Ltd
Isofluran, USP 100% Piramamal Critical Care, Inc NDC 66794-017 Anesthetic liquid for inhalation
Office 365 ProPlus Microsoft - Microsoft Office Excel
Olympus BX 40 microscope Olympus
Operating  forceps SIGMA - ALDRICH
Operating  Scissors SIGMA - ALDRICH
PC Computer for USV recording and data analyses Intel Intel® core i5-6500 CPU @ 3.2GHz, 16 GB RAM, 64-bit operating system
Plexiglass boxes linked by a narrow passage Two transparent 30 cm × 20 cm × 20 cm plexiglass boxes linked by a narrow 15 cm × 15 cm × 60 cm passage
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5
Rat cages  (rat home cage or another enclosure) Techniplast 2000P No specific brand is recommended
Scalpel blades 11 SIGMA - ALDRICH S2771
SPSS SPSS Inc., Chicago, IL, USA  20 package
Stereotaxic Instrument custom-made at the university workshop    No specific brand is recommended
Timing device Interval Timer:Timing for recording USV's Optional. Any timer will do, although it is convenient to use an interval timer if you are tickling multiple rats
Topological and metric tasks device Self made in Ben Gurion University of Negev White circular platform 200 cm in diameter and 1 cm thick on table
Video camera Logitech C920 HD PRO WEBCAM Digital video camera for high definition recording of rat behavior under plus maze test
Windows 10 Microsoft

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Binder, L. M. Persisting symptoms after mild head injury: A review of the postconcussive syndrome. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 8 (4), 323-346 (1986).
  2. Binder, L. M. A review of mild head trauma. Part II: Clinical implications. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 19 (3), 432-457 (1997).
  3. Binder, L. M., Rohling, M. L., Larrabee, G. J. A review of mild head trauma. Part I: Meta-analytic review of neuropsychological studies. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 19 (3), 421-431 (1997).
  4. Leininger, B. E., Gramling, S. E., Farrell, A. D., Kreutzer, J. S., Peck, E. A. Neuropsychological deficits in symptomatic minor head injury patients after concussion and mild concussion. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 53 (4), 293-296 (1990).
  5. Levin, H. S., et al. Neurobehavioral outcome following minor head injury: a three-center study. Journal of Neurosurgery. 66 (2), 234-243 (1987).
  6. McMillan, T. M. Minor head injury. Current Opinion in Neurology. 10 (6), 479-483 (1997).
  7. Millis, S. R., et al. Long-term neuropsychological outcome after traumatic brain injury. The Journal of Head Trauma Rehabilitation. 16 (4), 343-355 (2001).
  8. Stuss, D., et al. Reaction time after head injury: fatigue, divided and focused attention, and consistency of performance. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 52 (6), 742-748 (1989).
  9. Gurkoff, G. G., et al. Evaluation of metric, topological, and temporal ordering memory tasks after lateral fluid percussion injury. Journal of Neurotrauma. 30 (4), 292-300 (2013).
  10. Goodrich-Hunsaker, N. J., Howard, B. P., Hunsaker, M. R., Kesner, R. P. Human topological task adapted for rats: Spatial information processes of the parietal cortex. Neurobiology of Learning and Memory. 90 (2), 389-394 (2008).
  11. Goodrich-Hunsaker, N. J., Hunsaker, M. R., Kesner, R. P. Dissociating the role of the parietal cortex and dorsal hippocampus for spatial information processing. Behavioral Neuroscience. 119 (5), 1307 (2005).
  12. Goodrich-Hunsaker, N. J., Hunsaker, M. R., Kesner, R. P. The interactions and dissociations of the dorsal hippocampus subregions: how the dentate gyrus, CA3, and CA1 process spatial information. Behavioral Neuroscience. 122 (1), 16 (2008).
  13. Rosenfeld, C. S., Ferguson, S. A. Barnes maze testing strategies with small and large rodent models. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (84), e51194 (2014).
  14. O'leary, T. P., Brown, R. E. The effects of apparatus design and test procedure on learning and memory performance of C57BL/6J mice on the Barnes maze. Journal of Neuroscience Methods. 203 (2), 315-324 (2012).
  15. Bromley-Brits, K., Deng, Y., Song, W. Morris water maze test for learning and memory deficits in Alzheimer's disease model mice. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (53), e2920 (2011).
  16. Smith, C., Rose, G. M. Evidence for a paradoxical sleep window for place learning in the Morris water maze. Physiology & Behavior. 59 (1), 93-97 (1996).
  17. Roof, R. L., Zhang, Q., Glasier, M. M., Stein, D. G. Gender-specific impairment on Morris water maze task after entorhinal cortex lesion. Behavioural Brain Research. 57 (1), 47-51 (1993).
  18. Deacon, R. M., Rawlins, J. N. P. T-maze alternation in the rodent. Nature Protocols. 1 (1), 7 (2006).
  19. Penley, S. C., Gaudet, C. M., Threlkeld, S. W. Use of an eight-arm radial water maze to assess working and reference memory following neonatal brain injury. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (82), e50940 (2013).
  20. Davis, A. R., Shear, D. A., Chen, Z., Lu, X. -C. M., Tortella, F. C. A comparison of two cognitive test paradigms in a penetrating brain injury model. Journal of Neuroscience Methods. 189 (1), 84-87 (2010).
  21. Jones, N. C., et al. Experimental traumatic brain injury induces a pervasive hyperanxious phenotype in rats. Journal of Neurotrauma. 25 (11), 1367-1374 (2008).
  22. Kabadi, S. V., Hilton, G. D., Stoica, B. A., Zapple, D. N., Faden, A. I. Fluid-percussion-induced traumatic brain injury model in rats. Nature Protocols. 5 (9), 1552 (2010).
  23. Ohayon, S., et al. Cell-free DNA as a marker for prediction of brain damage in traumatic brain injury in rats. Journal of Neurotrauma. 29 (2), 261-267 (2012).
  24. Frank, D., et al. Induction of Diffuse Axonal Brain Injury in Rats Based on Rotational Acceleration. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (159), e61198 (2020).
  25. Hunter, A., et al. Functional assessments in mice and rats after focal stroke. Neuropharmacology. 39 (5), 806-816 (2000).
  26. Yarnell, A. M., et al. The revised neurobehavioral severity scale (NSS-R) for rodents. Current Protocols in Neuroscience. 75, 1-16 (2016).
  27. Fujimoto, S. T., Longhi, L., Saatman, K. E., McIntosh, T. K. Motor and cognitive function evaluation following experimental traumatic brain injury. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 28 (4), 365-378 (2004).
  28. Hausser, N., et al. Detecting behavioral deficits in rats after traumatic brain injury. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (131), e56044 (2018).
  29. Ma, C., et al. Sex differences in traumatic brain injury: a multi-dimensional exploration in genes, hormones, cells, individuals, and society. Chinese Neurosurgical Journal. 5 (1), 1-9 (2019).
  30. Shahrokhi, N., Khaksari, M., Soltani, Z., Mahmoodi, M., Nakhaee, N. Effect of sex steroid hormones on brain edema, intracranial pressure, and neurologic outcomes after traumatic brain injury. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 88 (4), 414-421 (2010).
  31. Farace, E., Alves, W. M. Do women fare worse: a metaanalysis of gender differences in traumatic brain injury outcome. Journal of Neurosurgery. 93 (4), 539-545 (2000).
  32. Basso, M. R., Harrington, K., Matson, M., Lowery, N. FORUM sex differences on the WMS-III: findings concerning verbal paired associates and faces. The Clinical Neuropsychologist. 14 (2), 231-235 (2000).
  33. Janowsky, J. S., Chavez, B., Zamboni, B. D., Orwoll, E. The cognitive neuropsychology of sex hormones in men and women. Developmental Neuropsychology. 14 (2-3), 421-440 (1998).
  34. Halari, R., et al. Sex differences and individual differences in cognitive performance and their relationship to endogenous gonadal hormones and gonadotropins. Behavioral Neuroscience. 119 (1), 104 (2005).
  35. Rowe, R. K., Griffiths, D., Lifshitz, J. Pre-Clinical and Clinical Methods in Brain Trauma Research. , Springer. 97-110 (2018).
  36. Kabadi, S. V., Hilton, G. D., Stoica, B. A., Zapple, D. N., Faden, A. I. Fluid-percussion-induced traumatic brain injury model in rats. Nature Protocols. 5 (9), 1552-1563 (2010).
  37. Losurdo, M., Davidsson, J., Sköld, M. K. Diffuse axonal injury in the rat brain: axonal injury and oligodendrocyte activity following rotational injury. Brain Sciences. 10 (4), 229 (2020).
  38. Kuts, R., et al. A novel method for assessing cerebral edema, infarcted zone and blood-brain barrier breakdown in a single post-stroke rodent brain. Frontiers in Neuroscience. 13, 1105 (2019).

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神经科学, 第 171 期, 神经严重性评分, Nss, 大鼠, 空间工作记忆任务, 创伤性脑损伤, Tbi
创伤性脑损伤后评估成年大鼠空间工作记忆的指标测试
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Frank, D., Gruenbaum, B. F.,More

Frank, D., Gruenbaum, B. F., Melamed, I., Grinshpun, J., Benjamin, Y., Vzhetson, I., Kravchenko, N., Dubilet, M., Boyko, M., Zlotnik, A. A Metric Test for Assessing Spatial Working Memory in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (171), e62291, doi:10.3791/62291 (2021).

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