Summary
Lesão cerebral traumática (TCE) é comumente associada com prejuízo de memória. Aqui, apresentamos um protocolo para avaliar a memória de trabalho espacial após o TBI através de uma tarefa métrica. Um teste métrico é uma ferramenta útil para estudar o prejuízo de memória de trabalho espacial após o TBI.
Abstract
Prejuízos à memória sensorial, de curto e longo prazo são efeitos colaterais comuns após lesão cerebral traumática (TCE). Devido às limitações éticas dos estudos humanos, os modelos animais fornecem alternativas adequadas para testar métodos de tratamento e estudar os mecanismos e complicações relacionadas da condição. Modelos experimentais de roedores têm sido historicamente os mais utilizados devido à sua acessibilidade, baixo custo, reprodutibilidade e abordagens validadas. Um teste métrico, que testa a capacidade de recordar a colocação de dois objetos a várias distâncias e ângulos um do outro, é uma técnica para estudar o comprometimento na memória de trabalho espacial (SWM) após o TBI. As vantagens significativas das tarefas métricas incluem a possibilidade de observação dinâmica, baixo custo, reprodutibilidade, relativa facilidade de implementação e ambiente de baixo estresse. Aqui, apresentamos um protocolo de teste métrico para medir o comprometimento do SWM em ratos adultos após a TBI. Este teste fornece uma maneira viável de avaliar a fisiologia e a fisiopatologia da função cerebral de forma mais eficaz.
Introduction
A prevalência de déficits neurológicos como atenção, função executiva e certos déficits de memória após lesão cerebral traumática moderada (TCE) é superior a 50%1,2,3,4,5,6,7,8. O TCE pode levar a graves prejuízos na memória espacial de curto prazo, de longo prazo e de trabalho9. Estes prejuízos de memória têm sido observados em modelos de roedores de TCE. Os modelos de roedores permitiram o desenvolvimento de técnicas para testar a memória, permitindo exames mais profundos sobre o efeito do TBI no processamento da memória em sistemas de memória neural.
Dois testes, relacionados ao processamento de informações espaciais topológicas e métricas, respectivamente, auxiliam na medição da memória de trabalho espacial (SWM). O teste topológico depende da alteração do tamanho do espaço ambiental ou dos espaços relacionados de conexão ou gabinete ao redor de um objeto, enquanto o teste métrico avalia alterações nos ângulos ou distância entre os objetos10,11. Goodrich-Hunsaker et al. adaptaram pela primeira vez o teste topológico humano para ratos10 e aplicaram a tarefa métrica para dissociar os papéis do córtex parietal (PC) e do hipocampo dorsal no processamento de informações espaciais11. Da mesma forma, Gurkoff e colegas avaliaram tarefas de memória métrica, topológica e temporal após lesão de percussão de fluido lateral9. Há uma correlação entre danos a determinadas regiões do cérebro e comprometimento da memória métrica ou topológica. Tem sido sugerido que o prejuízo de memória métrica está relacionado a lesões em giros dentados dorsais bilaterais e amonose de cornu (CA) sub-região CA3 do hipocampo, e que o prejuízo de memória topológica está relacionado às lesões parietal corxais bilaterais10,12.
O objetivo deste protocolo é avaliar o déficit de memória espacial em uma população de ratos através de uma tarefa métrica. Este método é uma alternativa adequada para investigar mecanismos de SWM após lesão cerebral, e suas vantagens incluem a relativa facilidade de implementação, alta sensibilidade, baixo custo de reprodutibilidade, possibilidade de observação dinâmica e um ambiente de baixo estresse. Comparado com outras tarefas comportamentais como o labirinto Barnes13,14, Morris tarefa de navegação aquática15,16,17, ou tarefas de labirinto espacial18,19, este teste métrico é menos complicado. Devido à sua facilidade de implementação, o teste métrico requer um período de treinamento mais curto e menos estressante e ocorre durante apenas 2 dias9: 1 dia para habituação e 1 dia para a tarefa. Além disso, nosso teste proposto é mais fácil de realizar do que outros testes de baixo estresse, como a tarefa de reconhecimento de objetos novos (NOR), e não requer o dia extra de habitação20.
Este artigo fornece um modelo simples para avaliar SWM após lesão cerebral. Essa avaliação do PÓS-TBI SWM pode auxiliar em uma investigação mais abrangente de sua fisiopatologia.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Os experimentos foram realizados seguindo as recomendações das Declarações de Helsinque e Tóquio e das Diretrizes para o Uso de Animais Experimentais da Comunidade Europeia. Os experimentos foram aprovados pelo Comitê de Cuidados Com Animais da Universidade Ben-Gurion do Negev. Um cronograma de protocolo é ilustrado na Figura 1.
1. Procedimentos cirúrgicos e tbi de percussão de fluido
- Selecione ratos adultos machos e femininos Sprague-Dawley, alojados a uma temperatura ambiente de 22 ± 1 °C, e umidade de 40%-60%, com ciclos claro-escuros de 12-12 h.
- Fornecer comida como chow e ad libitumde água. Realizar experimentos entre as horas da manhã, ou seja, 6:.m 00 e 12:00.m.
- Realize uma avaliação neurológica de base para os grupos de controle e TCE antes do início do experimento (ver seção 2 abaixo).
- Anestesiar os ratos com isoflurano inalado de 4% para indução e 1,5% para manutenção de anestesia. Certifique-se de que o rato está imobilizado testando reflexo do pedal ou movimento em resposta a um irritante.
NOTA: Use um sistema contínuo de administração isoflurane para anestesia. Realizar todos os procedimentos em condições assépticas. - Realizar lesão de fluido parasagittal-percussão como descrito anteriormente21,22.
- Injete subcutâneamente 0,2 mL de bupivacaína de 0,5% ao longo do local prospectivo de incisão, antes da incisão. corrisfera o rato até a sala de recuperação e continue monitorando a neurológica (por exemplo, paralisia), respiratória (por exemplo, parada respiratória) e estado cardiovascular (por exemplo, diminuição da perfusão de tecido mole, alterações na cor das pupilas e bradicardia) por 24h. Antes do surgimento da anestesia, administre 0,01 - 0,05 mg/kg buprenorfina intramuscular como analgesia pós-operatória. Repita as doses a cada 6 - 12 h por pelo menos 48 h.
2. Avaliação do Escore de Gravidade Neurológica (SN)
NOTA: A avaliação do déficit neurológico foi realizada e classificada por meio de SNS, conforme descrito anteriormente23,24. A pontuação máxima de alteração na função motora e no comportamento é de 24 pontos. Um escore de 0 indica um estado neurológico intacto e 24 indica disfunção neurológica grave, como descrito anteriormente24.
- Teste a incapacidade do rato de deixar um círculo (50 cm de diâmetro) quando colocado em seu centro. Realize esta tarefa três vezes, com cada sessão com duração de 30 min, 60 min e mais de 60 min cada.
NOTA: Se pegar ratos pela cauda, segure a base da cauda. - Teste o rato para uma perda de reflexo de redocimento.
- Coloque o animal de costas na palma da mão do pesquisador. Dê uma pontuação de 1 se o animal for capaz de se acertar25 (em pé nas quatro patas).
- Teste o rato para hemiplegia, a incapacidade do rato de resistir ao posicionamento forçado.
- Levante o rato pela cauda para testar a dobra reflexiva da curva traseira.
- Coloque o rato no chão para testar sua habilidade de andar em linha reta.
- Realizar testes para três comportamentos reflexivos: o reflexo de pinna, o reflexo da córnea e o reflexo do assustar.
- Para o reflexo pinna, realize estimulação tátil leve para testar a retração do ouvido como descrito anteriormente25.
- Para testar o reflexo da córnea, monitore a resposta piscando ao aplicar uma vara macia levemente ao olho e meça em uma escala de 0 (sem resposta) ao piscar de olhos triplo (3), como descrito anteriormente25.
- Para o reflexo do logon, arraste uma caneta pela parte superior da gaiola de arame e grave a resposta com uma escala de 0 (sem resposta) a 3 (salto de 1 cm ou mais), como descrito anteriormente25.
- Classificar o rato com base na perda de comportamento de busca e prostração (não mover seus bigodes, cheirar ou correr após ser transferido para um novo ambiente)24.
- Teste os reflexos dos membros para a colocação nos membros dianteiros esquerdo e direito, e depois as flexs traseiras esquerda e direita.
- Analise a funcionalidade através da tarefa de balanceamento do feixe com um feixe de 1,5 cm de largura. Realize o teste para sessões com duração de 20 segundos, 40 segundos e mais de 60 segundos.
- Execute o teste de caminhada do feixe com três vigas diferentes: 8,5 cm de largura, 5 cm de largura e 2,5 cm de largura.
3. Preparando-se para a tarefa métrica
- Equipamento
- Coloque uma plataforma circular preta de 200 cm de diâmetro e 1 cm de espessura sobre uma mesa. A altura da mesa deve estar 80 cm acima do chão.
- Estabeleça dois objetos diferentes no centro da plataforma circular a 68 cm um do outro.
NOTA: Neste experimento, foram utilizadas duas garrafas de vidro para objetos, uma garrafa redonda com altura de 13,5 cm e outra garrafa facetada com altura de 20 cm. Encha garrafas com água para garantir estabilidade. - Prepare uma câmera e instale o software de computador necessário para capturar, salvar e processar dados. Instale a câmera a uma altura de 290 cm do chão.
NOTA: A distância entre a plataforma e a câmera depende das especificações da câmera. O quadro da câmera deve cobrir toda a área da arena em que o teste está sendo conduzido. A distância para nossa experiência entre a plataforma e a câmera foi de 210 cm.
- Habituation
- No dia anterior à tarefa, habituar o rato ao novo ambiente por 10 minutos, colocando na arena sem gravação de vídeo.
NOTA: Não execute as tarefas neurológicas e a tarefa métrica no mesmo dia.
NOTA: Realize testes métricos em uma área de luz vermelha.
- No dia anterior à tarefa, habituar o rato ao novo ambiente por 10 minutos, colocando na arena sem gravação de vídeo.
4. Executando a tarefa métrica
NOTA: A realização da tarefa métrica consiste em dois períodos: 1) habituação (15 min) e 2) período de teste (5 min).
- Período de habitação
- Estabeleça dois objetos diferentes no centro da plataforma circular a 68 cm um do outro.
- Coloque o rato na extremidade da plataforma equidistante dos objetos por um período de 15 minutos, e grave o vídeo.
- Retire o rato da plataforma e coloque em uma gaiola individual por 5 minutos.
- Limpe a plataforma com 5%-10% de álcool.
NOTA: Até 70% do álcool pode ser usado para limpar a plataforma em áreas bem ventiladas.
- Período de teste
- Reduza a distância entre os objetos para 34 cm.
- Coloque o rato na plataforma por 5 minutos e grave a atividade de exploração do rato em vídeo.
- Limpe a plataforma com 5%-10% de álcool.
5. Análise de dados
NOTA: A análise de dados é realizada por software de rastreamento de vídeo especificamente projetado para estudos de comportamento animal que registra automaticamente a atividade e o movimento animal (ver Tabela de Materiais). Este software automatiza uma série de variáveis comportamentais, incluindo mobilidade, atividade e comportamento exploratório.
- Antes de analisar os arquivos de vídeo, insira a chave de hardware do software. Inicie o software de rastreamento de vídeo e abra o modelo de predefinição.
- Na seção Configuração, verifique as configurações da seguinte forma: Arena, Controle de Testee Configurações de Detecção (ver Figura 2a) .
NOTA: Para este experimento, os parâmetros para a área de exploração são definidos como 6 cm em torno do objeto de interesse. O tempo em que o rato entrou nesta área foi medido. - Depois de verificar as configurações, copie-as e renomeie-as.
- Na tela geral do programa, Pegue o Plano de Fundo clicando com o botão direito do mouse.
- Selecione um arquivo de vídeo para a imagem de fundo. No menu Procurar, selecione a localização do arquivo de vídeo.
- Capture a imagem e marque as áreas e zonas investigadas, calibrando a imagem para análise. Execute as mesmas etapas para configurações de controle de teste e detecção.
- No menu geral, selecione Lista de Avaliação e baixe a lista de arquivos de vídeo para análise.
- Adicione os vídeos e indique o local com as configurações necessárias.
- Selecione aquisição e Teste inicial (ver Figura 2b,c). Exporte todos os dados como arquivos Excel (ver Figura 2d).
NOTA: Realize todos os cálculos para os períodos de habitação e teste. A avaliação da tarefa métrica é preparada com um modelo avançado.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
A significância das comparações entre os grupos foi determinada por meio do teste De Mann-Whitney. A significância estatística dos resultados foi considerada em P < 0,05, enquanto a relevância estatisticamente alta foi medida em P < 0,01.
Os resultados não mostraram diferenças no INSS entre todos os grupos antes da intervenção e 28 dias após o TCE. Cada grupo era composto por 12 fêmeas ou 12 ratos machos. As pontuações do NSS obtiveram 48 h após a apresentação do TCE na Tabela 1. Os ratos do grupo TBI que apresentaram déficit neurológico significativo no dia 28 após a lesão foram excluídos do experimento. Os dados são medidos como contagens e apresentados como intervalo de ± mediana.
O grupo controle operado por farsa não mostrou nenhum déficit neurológico às 48 horas após o primeiro dia do estudo (NSS-0). Déficit neurológico em 48 h após tbi foi significativamente maior para os ratos TBI masculinos do que para os ratos operados por vergonha masculino (5.5(4-7) vs. 0(0-0), U = 0, p < 0,01, r = -0,89), e para as fêmeas ratos TBI do que para as fêmeas de ratos operados por sham (4,5(3,25-6) vs. 0(0-0), U = 0, p < 0,01, r = -0,91), de acordo com o teste de Mann-Whitney (Tabela 1).
Um teste de Mann-Whitney indicou que o tempo de exploração de objetos durante a tarefa métrica foi significativamente menor para os ratos TBI masculinos vs. ratos machos operados por sham (130% ± 44,3% vs. 1978% ± 59,2%), U = 0, p < 0,01, r = -0,85 (ver Figura 3a,b). Os dados são medidos como segundos expressos em % do ponto de base e apresentados como média ± SEM. A linha de base é medida como o tempo de exploração durante os primeiros 5 minutos do período de habitação. Os três pontos de tempo restantes (5-10 min, 10-15 min e 20-25 min) foram calculados como uma porcentagem da linha de base.
Um teste de Mann-Whitney indicou que o tempo de exploração de objetos durante a tarefa métrica foi significativamente menor para as fêmeas ratos TBI vs. ratos femininos operados por sham (89% ± 43,5% vs. 2160% ± 43,6%), U = 0, p < 0,01, r = -0,85 (ver Figura 4a,b). Os dados são medidos como segundos expressos em % do ponto de base e apresentados como média ± SEM. A linha de base é medida como o tempo de exploração durante o período de habituação.
Não foi encontrada diferença significativa entre grupos masculinos e femininos.
Figura 1: Esquema de protocolo com cronogramas. Esta figura mostra a linha do tempo do protocolo. Grupos de ratos em diferentes horários incluíram um grupo de controle operado por farsa e grupo TBI e foram avaliados pela pontuação do NSS em -1 h, 48 h e 28 dias após a lesão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Análise de dados representativos. Capturas de tela do software de rastreamento de vídeo para(A) Configurações de controle de teste(B) lista de testes e (C) Aquisição e exemplo de dados exportados para Excel(D). Veja texto e vídeo para obter detalhes. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Tarefa métrica para ratos machos. O tempo de exploração do objeto durante a tarefa métrica foi significativamente menor para os ratos TBI masculinos vs. os ratos machos operados por sham (ver Figura 3a,b, que ilustra os dados em diferentes escalas de eixo y). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: Tarefa métrica para ratos fêmeas. O tempo de exploração do objeto durante a tarefa métrica foi significativamente menor para ratos TBI femininos vs. ratos operados por vergonha femininos (ver Figura 4a,b, que ilustra os dados em diferentes escalas de eixo y). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Valores do NSS dos grupos de estudo em 48 h após tbi | Mediana (intervalo) | |||||
| Grupo Animal | N | Referência | 48h | 1w | 2w | 4w |
| Ratos fêmeas/machos operados por vergonha | 12 | 0(0-0) | 0(0-0) | 0(0-0) | 0(0-0) | 0(0-0) |
| Ratos machos TBI | 12 | 0(0-0) | 5.5(4-7)* | 2(1-6)* | 1.5(0-2)* | 0(0-2) |
| Ratos fêmeas TBI | 12 | 0(0-0) | 4.5(3.25-6)* | 1.5(0.25-2.8)* | 1(0-2)* | 0(0-0.8) |
Tabela 1: Determinação do desempenho neurológico. Déficit neurológico em 48 h após tbi foi significativamente maior para os ratos TBI machos do que para os ratos machos operados por vergonha e ratos TBI fêmeas do que para as fêmeas de ratos operados por sham.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Ao direcionar especificamente o processo de informações espaciais métricas, este teste métrico fornece uma ferramenta necessária para entender a deficiência de memória após o TBI. O protocolo apresentado neste artigo é uma modificação das tarefas comportamentais descritas anteriormente11. Uma tarefa métrica descrita anteriormente utilizou dois paradigmas diferentes, cada um consistindo de três sessões de habituação e uma sessão de teste. O primeiro paradigma consistia em aproximar os objetos familiares após a habituação e o segundo paradigma movia os objetos mais longe11.
Em comparação com o labirinto barnes, que é realizado ao longo de cinco13 ou quatorze14 dias, a tarefa métrica apresentada aqui é realizada dentro de 2 dias, o primeiro dia de habituação e o segundo dia para a tarefa9. A tarefa neste protocolo é menos estressante do que tarefas comportamentais comparáveis, como o labirinto de água morris, devido ao estresse induzido pela natação no labirinto e a maior duração da tarefa15,16,17. Testes de labirinto para memória espacial requerem um período de aprendizagem significativo; mesmo um simples labirinto T requer pelo menos 5 dias de treinamento18. Para labirintos radiais mais complexos, recomenda-se 15-20 dias de testes diários19.
Este protocolo contém várias etapas críticas. Um componente crucial é a necessidade de tratar a arena com uma solução de álcool, bem como os objetos nela. Também é necessário que a superfície da arena esteja seca e limpa, uma vez que o cheiro de álcool e aromas que sobraram de animais anteriores podem mudar o comportamento do animal em estudo. Além disso, a ventilação constantemente adequada da sala de comportamento é vital. Como o ruído é um dos fatores de estresse que podem mudar o comportamento dos animais, recomendamos a impermeabilização adequada. Além disso, a altura da plataforma de 80 cm e a distância relativa da plataforma de outros objetos é necessária para que o rato não pule ou suba em outro objeto. Além disso, manter configurações consistentes no processamento de arquivos de vídeo gravados durante a configuração ajudará a evitar a interpretação incorreta dos dados.
O déficit neurológico que se desenvolve como resultado do TCE deve ser considerado na avaliação da memória. Déficits neurológicos após traumatismo craniano são um fator contribuinte que faz parte dessa doença. A avaliação dos déficits neurológicos é muito importante no modelo de roedores de lesão cerebral e é um desfecho altamente sensível e frequentemente utilizado26. No entanto, déficits neurológicos graves podem ter um efeito nos testes comportamentais, especialmente em testes que medem a avaliação da memória27. A tarefa comparável do labirinto de água morris também avalia o prejuízo de memória28. Uma pontuação baixa no teste de Morris em TBI ou ratos acariciados é altamente correlacionada com déficits neurológicos e, de fato, não reflete a memória ou o comprometimento cognitivo, mas sim o desempenho neurológico e a capacidade de suportar o estresse.
Para minimizar o efeito dos déficits neurológicos relacionados ao TCE nos escores de memória, utilizou-se as seguintes abordagens: 1) utilizamos modelos de TCE de gravidade leve a moderada, que recuperam espontaneamente o desempenho neurológico após 1 mês. 2) Os ratos que apresentaram déficit neurológico 28 dias após o TCE foram excluídos de experimentos comportamentais, com base em nossas observações de que todos os ratos com lesão leve se recuperam. Em grupos de 10-20 ratos afetados com TCE grave, um rato tem, em média, um déficit neurológico significativo que pode afetar a mobilidade. 3) Para avaliar a memória após o trauma, não foram utilizados testes relacionados ao movimento, dos quais os resultados podem ser influenciados por deficiência neurológica (como no labirinto de água de Morris). Embora o teste barnes e testes relacionados são úteis para avaliar a memória em modelos de TBI e derrame, o teste métrico é mais adequado para avaliar SWM. Assim, o teste métrico é o teste de escolha para avaliar o SWM de ratos após tbi.
Uma limitação deste protocolo é o uso de um teste métrico sozinho em vez de um teste topológico. Prevemos estudos futuros que também incorporam testes topológicos para medir outros aspectos do SWM. Surpreendentemente, de acordo com nossos resultados, não foi encontrada diferença estatisticamente significativa entre ratos machos e fêmeas. Um grande número de estudos mostram diferenças sexuais após o TCE29, muitos baseados na diferença de concentrações de hormônios reprodutivos. Estrogênio e progesterona desempenham um papel de neuroproteção após o TCE, que se mostra diminuir a pressão intracraniana e melhorar o escore da funçãoneurológica, respectivamente, 30. De acordo com um estudo de meta-análise, os homens sofrem mais frequentemente de TCE, mas as mulheres têm prognósticos piores31. Os prejuízos cognitivos, a complicação mais comum após a TCE, tendência para as diferenças de gênero, com mulheres apresentando maior melhora nas tarefas de posicionamento espacial e os homens se saindo melhor nas tarefas verbais32,33,34. Nossos resultados, no entanto, indicam a possibilidade de incerteza sobre as diferenças de memória espacial relacionadas ao gênero.
Entre os vários tipos de modelos TBI, o modelo de TBI induzido por percussão fluida é bem documentado e descrito, é facilmente reprodutível, e tem menor variabilidade do que outros modelos35,36. No entanto, é importante notar que o teste métrico tem utilidade ampla e pode ser usado efetivamente com outros modelos TBI. O teste métrico descrito neste protocolo também permite novas pesquisas sobre o prejuízo de memória em modelos comparáveis de danos neurológicos, como modelos de lesão cerebral axonal difusa24,37 e acidente vascular cerebral38. Este protocolo também pode ser útil para estudar a eficácia de várias modalidades de tratamento na restauração do SWM após o TBI.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Os autores não têm nada a revelar.
Acknowledgments
Agradecemos à Professora Olena Severynovska; Maryna Kuscheriava M.Sc; Maksym Kryvonosov M.Sc; Daryna Yakumenko M.Sc; Evgenia Goncharyk M.Sc; e Olha Shapoval, doutorando no Departamento de Fisiologia, Faculdade de Biologia, Ecologia e Medicina, Universidade Oles Honchar Dnipro, Dnipro, Ucrânia por suas contribuições solidárias e úteis. Os dados foram obtidos como parte da dissertação de doutorado de Dmitry Frank.
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 |
References
- 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).
- Binder, L. M. A review of mild head trauma. Part II: Clinical implications. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 19 (3), 432-457 (1997).
- 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).
- 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).
- Levin, H. S., et al. Neurobehavioral outcome following minor head injury: a three-center study. Journal of Neurosurgery. 66 (2), 234-243 (1987).
- McMillan, T. M.
- Millis, S. R., et al. Long-term neuropsychological outcome after traumatic brain injury. The Journal of Head Trauma Rehabilitation. 16 (4), 343-355 (2001).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Rosenfeld, C. S., Ferguson, S. A. Barnes maze testing strategies with small and large rodent models. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (84), e51194 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Deacon, R. M., Rawlins, J. N. P.
- 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).
- 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).
- Jones, N. C., et al. Experimental traumatic brain injury induces a pervasive hyperanxious phenotype in rats. Journal of Neurotrauma. 25 (11), 1367-1374 (2008).
- 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).
- 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).
- Frank, D., et al. Induction of Diffuse Axonal Brain Injury in Rats Based on Rotational Acceleration. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (159), e61198 (2020).
- Hunter, A., et al. Functional assessments in mice and rats after focal stroke. Neuropharmacology. 39 (5), 806-816 (2000).
- Yarnell, A. M., et al. The revised neurobehavioral severity scale (NSS-R) for rodents. Current Protocols in Neuroscience. 75, 1-16 (2016).
- 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).
- Hausser, N., et al. Detecting behavioral deficits in rats after traumatic brain injury. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (131), e56044 (2018).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Rowe, R. K., Griffiths, D., Lifshitz, J. Pre-Clinical and Clinical Methods in Brain Trauma Research. , Springer. 97-110 (2018).
- 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).
- 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).
- 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).
