Farelerde Transkraniyal Photobiomodulation tedavisi için bir iletişim kuralı

Aşağıdaki deneysel protokolün genel amacı, farelerde düşük düzeyde kırmızı lazer kullanarak transkraniyal fotobiyomodülasyon tedavisi yapmaktır. Bu fare başlığı üzerinde lazer sondadoğrudan temas ile gerçekleştirilir. İlk adım olarak, lazer ışık iletiminin değerlendirilmesi için beyin dokusunu kafatasından dikkatlice inceleyin.

Ve sonra kafatasından aktarılan ışık gücünü, kafa derisini ve beyin dokusunun bir milimetrelik dilimini ölç. Terapi bölümünde, bregma de kafa derisi doğrudan lazer sondaucu temas. Bu mekansal öğrenme ve hafıza fonksiyonları Barnes labirent görev tarafından değerlendirilir.

Daha sonra hipokampal ATP düzeyleri spektrofotometrik yöntemle belirlenir. Lazer iletim verileri, kafa derisi yüzeyindeki öncül ışığın yaklaşık %1'inin kortikal yüzeyden bir milimetre derinliğe ulaştığını göstermektedir. Barnes labirent görev sonuçları transkraniyal kırmızı lazer tedavisi iki hafta sonra yaşlı farelerde mekansal bellek bir iyileşme göstermektedir.

Ayrıca, sonuçlar lazer tedavi yaşlı farelerde hipokampal ATP düzeylerinin arttığını göstermektedir. Transkraniyal fotobiyomodülasyon nörolojik ve psikiyatrik bozuklukların geniş bir yelpazede tedavisi ve sağlıklı beyin fonksiyonunu geliştirmek için non-invaziv bir tedavi yaklaşımıdır. Gerçekten de, bu fotobiyomodülasyon tedavisi mitokondri sitokrom c oksidaz gelen nitrik oksit fotodissociation neden olduğuna inanılmaktadır.

Bunlar da artan mitrochondrial elektron taşıma, sonuçta ATP üretiminde bir artışa yol açar. Bu yöntem, lazerler ve ışık yayan diyotlar da dahil olmak üzere dış ışık kaynakları kullanılarak başRadyasyon tarafından gerçekleştirilen güvenli ve uygun maliyetli ışık teslim yaklaşımıdır. Hemen hemen tüm transkraniyal fotobiyomodülasyon prosedürleri 600 ila 1100 nanometre dalga boyunda, bir ila 500 miliwatt arasında değişen bir güç ve bir ila 20 joule santimetre kare arasında değişen fluence dalga boyunda kırmızı ile yakın kızılötesi ışık ile uygulanır.

Derin anestezili bir farede beyin dokusunu kafatasından dikkatlice inceleyin. İlk olarak, bir agarose jel üzerinde bozulmamış beyin dokusu düzeltmek ve sodyum klorür ve tutkal dahil olmak üzere gerekli tüm malzemeleri hazırlamak. Sonra, vibratom montaj bloğunun yüzeyine ince bir tutkal tabakası yayın.

Agarose bloğunu dikkatlice takın ve konumunu ayarlayın. Vibratom bıçağını bloğun üst yüzeyine hafifçe eşleştirin ve sayaç değerini kaydedin. Vibratom tankını buz gibi normal tuzlu çözeltiile doldurun.

Vibratomun hızını ve titreşim frekansını ayarlayın ve bir milimetrelik bir dilim kalınlığı elde etmek için sayacı uygun değere değiştirin. Vibratomu açın ve start düğmesine basın ve beyni bir milimetre kalınlığında bir dilime dönüştürün. İlk olarak, optik cam yüzeye bir damla su ekleyin.

Sonra, cam ın üzerine beyin dilimini koy. Üzerine su damlası ekleyin ve ikinci optik camı dikkatlice yerleştirin. Doku ların kurumasını ve pürüzlü yüzeylerden ışık saçılmasını önlemek için numune ye ve cam sınırlarına bir damla su eklenmesi gerektiğini unutmayın.

Örnekleri optik laboratuvara aktarın. Optik cihazları ayarlayın ve güç ölçeri açın. Lazer cihazı ile çalışmaya başlamadan önce göz koruma gözlükleri takın.

Lazeri açın ve ışını fotodiyotun aktif bölgesine yönlendirmek için aynaya odaklayın. İlk olarak, güç ölçerin yüzeyine iki boş optik gözlük yerleştirin ve ekrandan aktarılan ışık gücünü okuyun. Boş gözlükleri çıkarın ve beyin örneğini yavaşça güç ölçerin yüzeyine yerleştirin ve Kirişi dokunun ilgili bölgesine odaklayın ve iletilen gücü okuyun.

Bu kez, güç ölçerin yüzeyine boş bir optik cam yerleştirin ve iletilen ışık gücünü okuyun. Sonra, boş cam çıkarın ve biraz güç ölçer yüzeyinde taze kafatası ve kafa derisi doku ile bir optik cam yerleştirin. Işını bregma'ya odakla ve iletilen gücü oku.

Son olarak, lazer cihazını ve güç ölçeri kapatın. Mevcut protokolün terapi bölümü Sınıf 3B lazer cihazlarının uygulanmasını içerir ve bu uygun eğitim ve güvenlik yönergeleri gerektirir. Hayvanları yeni çevreye adapte etmek için, tedaviye başlamadan yaklaşık 20 dakika önce fareleri ev kafeslerinden terapi odasına getirin.

İlk olarak, lazer cihazını bir elektrik koruyucuya takın. Sonda yüzeyine herhangi bir çizilme önlemek için lazer sondasının ucunu şeffaf bir naylon filmle kapatın. Lazer sondasını cihazın kanalına dikkatlice bağlayın.

Lazer cihazı ile çalışmaya başlamadan önce göz koruma gözlükleri takın. Lazer cihazını açın ve ısınması için birkaç saniye bekleyin. Cihaz panelindeki Lazer Hazır işaretini gözlemledikten sonra, ışınlama süresi ve çalışma modu da dahil olmak üzere tedavi parametrelerini ayarlayın.

Tedaviye başlamadan önce, sondanın ucuyla cihazdaki güç ölçerin aktif alanına temas ederek lazerin ortalama gücünü belirleyin. Mevcut protokolde, lazer sondası kulakların ön tabanı arasında çizilen bir çizgiyaklaşık üç milimetre rostral olan bregma bölgesi, yerleştirilir. Hayvanın gözlerine doğrudan radyasyon dan kaçınmak için, ilk olarak, lazer sondasının ucunu kafasına yerleştirin, sonra lazeri açın ve ışınlama bitene kadar sondayı basılı tutun.

Ardından lazer cihazını kapatın ve sondayı cihazdan çıkar. İşlemin sonunda lazer probu uygun bir optik temizleyici ile temizleyin. Uzamsal öğrenme ve hafıza görevi Barnes labirentinde gerçekleştirilir.

İlk olarak, görev odası kapısının dışında tabela girmeyin yerleştirin. Çevre duvarlarına görsel uzamsal ipuçları takın. Labirent platformunun üzerine bir video kamera yerleştirin.

İstenmeyen koku ipuçlarını gidermek için labirent platformunun yüzeyini %70 etanol ile temizleyin. Bir koku ipucu olarak hizmet etmek için kaçış kutusuna hayvanın ev kafesinden yatak küçük bir miktar ekleyin. Göreve başlamadan önce, yeni kafesher fare koymak ve Barnes labirent odasına kafes transfer.

Alışmak için, hayvan ın görevden önce 30 dakika odada kalmasına izin verin. Daha sonra fareyi kafesinden çıkarın ve hayvanı nazikçe kaçış kutusuna yerleştirin ve bir dakika orada kalmasına izin verin. Bir dakika sonra fareyi kaçış kutusundan hafifçe çıkarın, hayvanı arenanın ortasına yerleştirin ve başlangıç odasını üzerine koyun.

On saniyelik bir süre sonra, başlangıç odasını kaldırın ve hayvanın üç dakika boyunca arenayı keşfetmesine izin verin. Sessizce bilgisayar alanına taşıyın, earmuffs giymek ve yüksek beyaz gürültü oluşan olumsuz bir işitsel uyarıcı tetiklemek. Daha sonra, videoya başlar ve bilgisayar monitöründe hayvanın davranışını gözlemleyin.

Beyaz fareleri test etmek için siyah bir labirentin kullanılması gerektiğini unutmayın. Ayrıca labirentin altına siyah bir paspas yerleştirilmeli durumda takip sistemi yazılımı kullanılacaktır. Video izleme yazılımı programını ayarlayın ve kaydedilen videolardan ilgi parametrelerini çıkarın.

Biyokimyasal bir değerlendirme için, hipokampus dokuları incelemek, bir örnek tampon onları homojenize, santrifüj, ve sonra spektrofotometrik yöntemi kullanarak ATP düzeylerini değerlendirmek. Kafatası artı yaşlı farelerin kafa derisi ile 660 nanometre lazer ışık iletimi yaklaşık% 16 Ayrıca, yaklaşık% 10 değeri yaşlı beyin dokusunun bir milimetrelik dilim ile bir lazer iletimi olarak ölçüldü. Tüm deney grupları arasında açık alan testinde motor aktivite kütüğünde istatistiksel olarak anlamlı fark yoktu.

Barnes labirent görev verileri yaşlı kontrol hayvanlarının gecikme süreleri açıkça eğitim oturumunun üçüncü ve dördüncü gün genç kontrol grubunun daha uzun olduğunu gösterdi. Ancak, kırmızı lazer tedavisi önemli ölçüde dördüncü gün gecikme süresini azalttı. Prop deneme oturumunda, yaşlı kontrol hayvanları genç kontrol hayvanları ile karşılaştırıldığında hedef çeyreğinde önemli ölçüde daha kısa süreler harcamak.

Ancak, lazer le tedavi edilen yaşlı fareler, yaşlı kontrol fareleri ile karşılaştırıldığında hedef kadranlarda önemli ölçüde daha uzun süre ler geçirdiler. Hipokampal biyoenerjit verileri yaşlı kontrol hayvanlarında ATP düzeylerinde bir düşüş ortaya koymaktadır. Öte yandan, kırmızı lazer tedavisi önemli ölçüde yaşlı farelerin hipokampus ortalama ATP içeriğini artırır.

Farelerde transkraniyal fotobiyomudülasyon tedavisi prosedürü uygulayan laboratuvar protokolü nü tanımladık. Protokolümüz, çevirisel nöroloji alanında sıklıkla kullanılan tavşan, köpek, maymun, vesaire gibi diğer laboratuvar hayvanlarına uyarlanabilir. Araştırmamıza göre, düşük kırmızı ışık seviyeleri atp üretimini artırarak yaşlı beyindeki hipokampal işlevi kurtarabilir, bu da gelişmiş bir uzamsal hafıza fonksiyonuna yansır.

Bu yöntemde, hangi beyin bölgelerinin patolojiden etkilendiklerine bağlı olarak, ışınlama süresi, tedavi aralığı, uygulanan parlaklık ve fluence dahil olmak üzere çeşitli fizik ve tedavi parametrelerinin daha iyi sonuçlar elde edilebilmek için en iyi şekilde ayarlanması gerekmektedir. Transkraniyal fotobiyomodülasyon tedavisi yaşa bağlı bilişsel gerileme ve nörodejeneratif hastalıklar için potansiyel bir strateji olabilir beyin metabolizması ve bilişsel geliştirme geliştirmek için umut verici bir yaklaşım olarak önerilmektedir.