Name: Tekrarlayan Diffüz Travmatik Beyin Hasarının Fare Modelinde Travma Sonrası Epilepsi Nin İndüklemesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-10T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 7 s
Description: Öğrenin, fare modelinde tekrarlayan diffüz travmatik beyin hasarı kullanarak travma sonrası epilepsiyi nasıl indükleyeceğinizi. Bu yöntem, EEG veri toplama ve beyin fonksiyon bozukluklarının mekanizmalarını araştırmak için değerlidir.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma R01 NS105807/NS/NINDS NIH HHS/Amerika Birleşik Devletleri ve CURE tarafından Desteklendi. W81XWH-15-2-0069. Ivan Zuidhoek büyük ölçüde el yazması prova için takdir edilmektedir.

<ol><li>Christensen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+risk+of+epilepsy+after+traumatic+brain+injury+in+children+and+young+adults%3A+a+population-based+cohort+study%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Long-term risk of epilepsy after traumatic brain injury in children and young adults: a population-based cohort study.</a> Lancet. 373 (9669), 1105-1110 (2009).</li>
<li>Lowenstein, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epilepsy+after+head+injury%3A+an+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Epilepsy after head injury: an overview.</a> Epilepsia. 50, Suppl 2 4-9 (2009).</li>
<li>Ferguson, P. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+population-based+study+of+risk+of+epilepsy+after+hospitalization+for+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">A population-based study of risk of epilepsy after hospitalization for traumatic brain injury.</a> Epilepsia. 51 (5), 891-898 (2010).</li>
<li>Abou-Abbass, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+and+clinical+characteristics+of+traumatic+brain+injury+in+Lebanon%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+%28Baltimore%29%22%5BJournal%5D)">Epidemiology and clinical characteristics of traumatic brain injury in Lebanon: A systematic review.</a> Medicine (Baltimore). 95 (47), 5342(2016).</li>
<li>Management of Concussion/mTBI Working Group. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VA%2FDoD+Clinical+Practice+Guideline+for+Management+of+Concussion%2FMild+Traumatic+Brain+Injury%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Rehabilitation+Research+and+Development%22%5BJournal%5D)">VA/DoD Clinical Practice Guideline for Management of Concussion/Mild Traumatic Brain Injury.</a> The Journal of Rehabilitation Research and Development. 46 (6), 1-68 (2009).</li>
<li>Piccenna, L., Shears, G., O'Brien, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Management+of+post-traumatic+epilepsy%3A+An+evidence+review+over+the+last+5+years+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia+Open%22%5BJournal%5D)">Management of post-traumatic epilepsy: An evidence review over the last 5 years and future directions.</a> Epilepsia Open. 2 (2), 123-144 (2017).</li>
<li>Loscher, W., Brandt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevention+or+modification+of+epileptogenesis+after+brain+insults%3A+experimental+approaches+and+translational+research%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacological+Reviews%22%5BJournal%5D)">Prevention or modification of epileptogenesis after brain insults: experimental approaches and translational research.</a> Pharmacological Reviews. 62 (4), 668-700 (2010).</li>
<li>Ostergard, T., Sweet, J., Kusyk, D., Herring, E., Miller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+post-traumatic+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Animal models of post-traumatic epilepsy.</a> Journal of Neuroscience Methods. 272, 50-55 (2016).</li>
<li>Shandra, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repetitive+Diffuse+Mild+Traumatic+Brain+Injury+Causes+an+Atypical+Astrocyte+Response+and+Spontaneous+Recurrent+Seizures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Repetitive Diffuse Mild Traumatic Brain Injury Causes an Atypical Astrocyte Response and Spontaneous Recurrent Seizures.</a> Journal of Neuroscience. 39 (10), 1944-1963 (2019).</li>
<li>Foda, M. A., Marmarou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+model+of+diffuse+brain+injury+in+rats.+Part+II%3A+Morphological+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">A new model of diffuse brain injury in rats. Part II: Morphological characterization.</a> Journal of Neurosurgery. 80 (2), 301-313 (1994).</li>
<li>Marmarou, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+model+of+diffuse+brain+injury+in+rats.+Part+I%3A+Pathophysiology+and+biomechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">A new model of diffuse brain injury in rats. Part I: Pathophysiology and biomechanics.</a> Journal of Neurosurgery. 80 (2), 291-300 (1994).</li>
<li>Paxinos, G., Keith, B. J., Franklin, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+Mouse+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates%22">The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates</a>. , Elsevier Science. (2007).</li>
<li>Shandra, O., Robel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+and+Manipulating+Astrocyte+Function+In+Vivo+in+the+Context+of+CNS+Injury%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Imaging and Manipulating Astrocyte Function In Vivo in the Context of CNS Injury.</a> Methods in Molecular Biology. 1938, 233-246 (2019).</li>
<li>Pitkanen, A., Immonen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epilepsy+related+to+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotherapeutics%22%5BJournal%5D)">Epilepsy related to traumatic brain injury.</a> Neurotherapeutics. 11 (2), 286-296 (2014).</li>
<li>Kharatishvili, I., Nissinen, J. P., McIntosh, T. K., Pitkanen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+model+of+posttraumatic+epilepsy+induced+by+lateral+fluid-percussion+brain+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A model of posttraumatic epilepsy induced by lateral fluid-percussion brain injury in rats.</a> Neuroscience. 140 (2), 685-697 (2006).</li>
<li>Pitkanen, A., Bolkvadze, T., Immonen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anti-epileptogenesis+in+rodent+post-traumatic+epilepsy+models%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Anti-epileptogenesis in rodent post-traumatic epilepsy models.</a> Neuroscience Letters. 497 (3), 163-171 (2011).</li>
<li>Gades, N. M., Danneman, P. J., Wixson, S. K., Tolley, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+magnitude+and+duration+of+the+analgesic+effect+of+morphine%2C+butorphanol%2C+and+buprenorphine+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Association+for+Laboratory+Animal+Science%22%5BJournal%5D)">The magnitude and duration of the analgesic effect of morphine, butorphanol, and buprenorphine in rats and mice.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 39 (2), 8-13 (2000).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Odak ve diffüz yaralanmanın odak veya kombinasyonunu indükleyen CCI ve FPI modellerinin aksine, bu protokolde tanımlanan tekrarlayan diffüz TBI modeli, fokal beyin hasarının yokluğunda diffüz yaralanmanın indüksiyonuna olanak sağlar ve kafa derisi veya kraniyal açıklıklar ve ilişkili inflamasyon gerektirmez. Bu modelde kraniektomi yokluğunun bir yararı da sadece kronik sürekli EEG kaydı için elektrotlar implant sağlar, aynı zamanda kronik in vivo 2-foton görüntüleme için hayvanların inceltilmiş kafatası kafatası kafatası...

Her yıl TBI dünya çapında yaklaşık 60 milyon kişiyi etkilemektedir. Etkilenen bireyler epilepsi gelişme riski daha yüksektir, hangi ilk yaralanma yıl sonra tezahür edebilir. Şiddetli Tüberküloz epilepsi riski ile ilişkili olmasına rağmen, hatta hafif TBI epilepsi gelişmekte olan bir bireyin şansını artırır1,2,3,4. Tüm Tüberküloz fokal, diffüz veya her ikisinin kombinasyonu olarak sınıflandırılabilir. Diffüz beyin hasarı, birçok değilse tüm Tüberküloz mevcut, farklı yoğunluklarda hızlanma-yavaşlama ve dönme kuvvetleri nedeniyle birbirlerine karşı kesme beyin dokularının bir sonucudur. Tanım olarak, diffüz yaralanma sadece hafif / beyin sarsıntısı olmayan penetran beyin hasarı, hangi hiçbir beyin lezyonları bilgisayarlı tomografi taramaları görünür izole oluşur5.
Travma sonrası epilepsi (PTE) gelişen veya risk altında olan hastaların yönetiminde şu anda iki kritik sorun bulunmaktadır. Birincisi, PTE ortaya çıktıktan sonra, nöbetler mevcut anti-epileptik ilaçlara (AED)dirençli 6. İkinci olarak, AED'ler epileptogenezi önlemede eşit derecede etkisizdir ve etkili bir alternatif tedavi yaklaşımı yoktur. Bu açığı gidermek ve tedavi için daha iyi terapötik hedefler ve adaylar bulmak için, PTE6kökünde yeni hücresel ve moleküler mekanizmaları keşfetmek için gerekli olacaktır.
Travma sonrası epilepsinin en belirgin özelliklerinden biri ilk travmatik olay ile spontan, sebepsiz, tekrarlayan nöbetlerin başlangıcı arasındaki gizli dönemdir. Bu zamansal pencere içinde meydana gelen olaylar araştırmacılar için doğal bir odak vardır, Bu zaman penceresi tedavi ve PTE önlenmesi tamamen izin verebilir çünkü. Hayvan modelleri bu araştırma için en yaygın olarak kullanılır, çünkü birçok farklı fayda sunarlar, en azından insan hastalarının sürekli izlenmesi nin bu kadar uzun zaman dilimlerinde hem pratik ve maliyetli olacağıdır. Ayrıca, epileptogenez kökündeki hücresel ve moleküler mekanizmalar sadece hayvan modellerinde incelenebilir.
Spontan post-travmatik nöbetler ve epilepsi olan hayvan modelleri, kemokonvülzanlar veya elektrik stimülasyonları gibi daha az fizyolojik olarak alakalı yollarla TBI sonrası nöbetlerin indüklendiği modellere göre tercih edilir. Spontan travma sonrası nöbet modelleri, TBI'nin epileptogeneze yol açan sağlıklı beyin ağını nasıl değiştirip değiştirip değiştirip test etti. TBI sonrası ek stimülasyon kullanılarak yapılan çalışmalar, TBI'ye maruz kalmanın nöbet eşiğini nasıl azalttığını ve nöbetlere yatkınlığı nasıl etkilediğini değerlendirmeye değerbilmektedir. Kimyasal olarak veya elektrik stimülasyonuna neden olan elegeçirmelerle hayvan modellerinin avantajları, refraktörlülük mekanizmalarını AED'lere ve mevcut ve yeni AED'lerin etkinliğini test etmededir. Ancak, bu verilerin insanlara uygunluk derecesi ve çevirisi şu nedenlerden dolayı belirsizolabilir 7: 1) nöbet mekanizmaları sadece TBI tarafından indüklenenlerden farklı olabilir; 2) bu modellerin hepsi spontan nöbetlere yol açmaz7; 3) konvülzan ajan kendisi tarafından oluşturulan lezyonlar, onun teslimi için gerekli kanül ile, ya da derinlemesine yapılarda elektrot yerleşimi uyarıcı tarafından (örneğin, hipokampus veya amigdala) zaten artan nöbet yatkınlık ve hatta hipokampal epileptiform alan potansiyelleri neden olabilir7. Ayrıca, bazı konvülzan ajanlar (yani, kainik asit) doğrudan hipokampal lezyonlar ve skleroz üretmek, diffüz TBI sonra tipik değildir.
Yakın zamana kadar, post-travmatik epilepsi sadece iki hayvan modelleri vardı: kontrollü kortikal etki (CCI, fokal) veya sıvı perküsyon yaralanması (FPI, fokal ve diffüz)8. Her iki model de doku kaybı, kanama ve kemirgenlerdegliozis ile birlikte büyük fokal lezyonlar alabilmektedir 8 . Bu modeller büyük fokal lezyonların neden olduğu travma sonrası epilepsiyi taklit etmektedir. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, tekrarlanan (3x) diffüz TBI'nin farelerde spontan nöbetve epilepsi gelişimi için yeterli olduğunu göstermiştir9,doğrulanmış spontan tekrarlayan nöbetler ile üçüncü bir kemirgen PTE modeli eklenmiştir. Bu yeni model, diffüz TBI tarafından indüklenen hücresel ve moleküler değişiklikleri taklit eder, daha iyi hafif ile insan nüfusunu temsil, sarsıntılı TBiile. Bu modelde, nöbet başlangıcından önce üç hafta veya daha fazla gizli süre ve geç ortaya çıkması, spontan, tekrarlayan nöbetler post-travmatik epileptogenezin kök nedenlerini araştırmaya, nöbet başlangıcından sonra önleyici yaklaşımların ve yeni terapötik adayların etkinliğini test etmeye ve travma sonrası epileptogenez biyobelirteçlerinin gelişimi için potansiyele sahiptir, çünkü hayvanların yaklaşık yarısı travma sonrası epilepsi gelişir.
Travma sonrası epilepsi çalışmaları için hayvan modeliseçimi bilimsel soruya bağlıdır, araştırılan beyin hasarının türü, ve altta yatan hücresel ve moleküler mekanizmaları belirlemek için hangi araçların kullanılacağı. Sonuç olarak, travma sonrası epilepsi herhangi bir model tbi hayvanların bir alt kümesinde spontan nöbetler ve ilk gecikme dönemi hem ortaya çıkması göstermek gerekir, bir TBI tabi tüm hastalar epilepsi geliştirmek için gitmek çünkü. Bunun için bu protokolde eşzamanlı video edinimi ile elektroensefalografi (EEG) kullanılmaktadır. Veri toplama donanımı ve yaklaşımlarının arkasındaki teknik yönleri anlamak, doğru veri yorumlanması için çok önemlidir. Kritik donanım yönleri kayıt sisteminin türü, elektrotların türü (vida veya tel kurşun) ve bunların yapıldığı malzeme, senkronize video edinimi (EEG sisteminin bir parçası veya üçüncü taraf olarak) ve bilgisayar sisteminin özelliklerini içerir. Çalışma hedefine, EEG ilgi olaylarına, daha fazla analiz yöntemine ve veri depolamanın sürdürülebilirliğine bağlı olarak her türlü sistemde uygun kazanım parametrelerinin ayarlanması zorunludur. Son olarak, elektrot yapılandırma (montaj) yöntemi göz önünde bulundurulmalıdır, her biri avantajları ve dezavantajları vardır ve veri yorumlanmasını etkileyecektir.
Bu protokol, modifiye Marmarou ağırlık düşürme modeli10,11 farelerde spontan, sebepsiz, tekrarlayan nöbetler ile sonuçlanan diffüz yaralanmaneden nasıl kullanılacağını ayrıntıları, tek ve çok kanallı sürekli elde etmek için cerrahi yaklaşımlar açıklar, ve senkronize video EEG monopolar kullanarak, bipolar, veya karışık montaj.

<table><tbody><tr><td>0.10 "vida</td><td>Pinnacle Technology Inc., KS, ABD</td><td>8209</td><td>0.10 inç uzunluğunda paslanmaz çelik</td></tr><tr><td>0.10" vida</td><td>Pinnacle Technology Inc., KS, ABD</td><td>8403</td><td>0.10 inç uzunluğunda, önceden lehimlenmiş tel ucu</td></tr><tr><td>ile 0.12" vida</td><td>Pinnacle Technology Inc., KS, ABD</td><td>8212</td><td>0.12 inç uzunluğunda paslanmaz çelik</td></tr><tr><td>1EEG başa monte</td><td>Invitro1 (Plastics One'ın yan kuruluşu), VA, ABD</td><td>MS333 / 8-A / SPC</td><td>3 ayrı ayrı Teflon yalıtımlı platin iridyum tel elektrotlar (bükülmüş veya bükülmemiş, 0.005 inç çap) dişli plastik kaidenin altına uzanan</td></tr><tr><td>2EEG / 1EMG başa monte</td><td>Pinnacle Technology Inc., KS, ABD</td><td>8201</td><td>2EEG / 1EMG kanalları</td></tr><tr><td>% 3 hidrojen peroksit</td><td></td><td></td><td>Eczane</td></tr><tr><td>3EEG başa montaj</td><td>Pinnacle Technology Inc., KS, ABD</td><td>8235-SM-C</td><td>3EEG kanalları için özel 6 Pimli Konnektör</td></tr><tr><td>Buprenorfin</td><td>Par Pharmaceuticals, Cos. Inc., Spring Valley, NY, ABD</td><td>060969</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorfin</td><td>Par Pharmaceuticals, Cos. Inc., Bahar Vadisi, NY, ABD</td><td>060969</td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6 fare</td><td>Harlan/Envigo Laboratories Inc</td><td></td><td>erkek, 12-16 haftalık</td></tr><tr><td>C57BL/6 fare</td><td>Jackson Laboratuvarı</td><td></td><td>erkek, 12-16 hafta eski</td></tr><tr><td>Carprofen</td><td>Zoetis Services LLC, Parsippany, NJ, ABD</td><td>026357</td><td>NOT: Bu ilaç, yalnızca stereotaktik elektrot implantasyonu aynı gün yapılacaksa kilo düşüşü sırasında eklenir</td></tr>. <tr><td>Klorheksidin antiseptik</td><td></td><td></td><td>Eczane</td></tr><tr><td>Diş çimentosu ve çözücü kiti</td><td>Stoelting Co., ABD</td><td>51459</td><td></td></tr><tr><td>Matkap</td><td>Foredom</td><td>HP4-917</td><td></td></tr><tr><td>Matkap ucu</td><td>Meisinger ABD, LLC, ABD</td><td>HM1-005-HP</td><td>0.5 mm, Yuvarlak, 1/4, Çelik</td></tr><tr><td>Kuru sterilizatör</td><td>Cellpoint Scientific, ABD</td><td></td><td>Germinator 500</td></tr><tr><td>EEG Sistemi 1</td><td>Biopac Sistemleri, CA, ABD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EEG Sistemi 2</td><td>Pinnacle Technology Inc., KS, ABD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Etanol & %70</td> <td>VWR, ABD</td><td>71001-652</td><td>KOPTEC USP, Biyoteknoloji Sınıfı (140 Kanıtlı)</td></tr><tr><td>Göz merhemi</td><td>Pro Labs Ltd, ABD</td><td></td><td>Puralube Vet Merhem Steril Oküler Kayganlaştırıcı genel çevrimiçi mağazalarda ve eczanelerde mevcuttur</td></tr><tr><td>İnhalasyon anestezisi için Fluriso sıvısı</td><td>MWI Veterinary Supply Co., ABD</td><td>502017</td><td></td></tr><tr><td>Epilasyon ürünü</td><td>Kilise & Dwight Co., Inc., ABD</td><td></td><td>Nair kremi</td></tr><tr><td>İzofluran</td><td>MWI Veteriner Tedarik A.Ş., ABD</td><td>502017</td><td></td></tr><tr><td>Povidon-iyot cerrahi çözümü</td><td>Purdue Ürünleri, ABD</td><td>004677</td><td>Betadine</td></tr><tr><td>Rimadyl/Carprofen</td><td>Zoetis Hizmetleri LLC, Parsippany, NJ, ABD</td><td>026357</td><td></td></tr><tr><td>Lehim</td><td></td><td></td><td>Harware mağazası</td></tr><tr><td>Havya</td><td>Weller, ABD</td><td>WP35</td><td>ST7 uç, 0.8mm</td></tr><tr><td>Paslanmaz çelik disk</td><td></td><td></td><td>Özel yapım</td></tr><tr><td>Steril pamuklu çubuklar</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Steril gazlı bez pedleri</td><td>Fisher Scientific, ABD</td><td>22362178</td><td></td></tr><tr><td>Steril poli-astarlı emici havlu pedleri</td><td>Kardinal Sağlık, ABD</td><td>3520</td><td></td></tr><tr><td>Doku yapıştırıcısı</td><td>3M Hayvan Bakım Ürünleri, ABD</td><td>1469SB</td><td></td></tr></tbody></table> Serisi

tekrarlayan diffüz travmatik beyin hasarının fare modelinde travma sonrası epilepsi nin İndüklemesi

Inducing Post-Traumatic Epilepsy in a Mouse Model of Repetitive Diffuse Traumatic Brain Injury

Travmatik beyin hasarı (TBI) edinsel epilepsi lerin önde gelen nedenidir. TBI bir odak veya yaygın beyin hasarına neden olabilir. Fokal yaralanma doğrudan mekanik güçlerin bir sonucudur, bazen kafatası ile nüfuz, beyin dokusunda doğrudan bir lezyon oluşturma. Bunlar beyin görüntüleme sırasında kontüzyon, yırtılma ve kanama olan alanlar olarak görülebilir. Fokal lezyonlar nöronal ölüme ve glial skar oluşumuna neden olur ve TBI geçiren tüm kişilerin %20−%25'inde bulunur. Ancak, TBI olguların çoğunda, yaralanma ivme-yavaşlama kuvvetleri ve sonraki doku kesme neden olur, nonfocal, diffüz hasar ile sonuçlanan. TBI hastalarının bir alt popülasyonu aylar veya yıllar süren bir gecikme döneminden sonra travma sonrası epilepsi (PTE) gelişmeye devam etmektedir. Şu anda hangi hastaların PTE gelişeceğini tahmin etmek mümkün değildir ve PTE hastalarındaki nöbetler kontrol etmek zordur ve bu da daha fazla araştırma gerektirmektedir. Yakın zamana kadar, alan doğrulanmış spontan post-travmatik nöbetler ile sadece iki hayvan / kemirgen modelleri ile sınırlıydı, her ikisi de korteks ve bazen subkortikal yapılarda büyük doku kaybı ile büyük fokal lezyonlar ile mevcut. Bu yaklaşımların aksine, modifiye ağırlık düşürme modeli kullanılarak indüklenen diffüz TBI'nin fokal lezyonlar veya doku kaybı olmamasında bile spontan konvülsif ve konvülsif olmayan nöbetlerin gelişimini başlatmak için yeterli olduğu saptanmıştır. Edinsel travma sonrası epilepsisi olan insan hastalarına benzer şekilde, bu model de nöbet başlamadan önce yaralanma dan sonra bir gecikme dönemi ile ortaya konmaktadır. Bu protokolde, topluma, birkaç ay boyunca sürekli uzun süreli video-elektroensefalografik hayvan takibinin ardından diffüz non-lezyonel TBI'yi nasıl tetikleyeceği ayrıntılı olarak anlatan yeni bir travma sonrası epilepsi modeli sağlanacaktır. Bu protokol, hayvan işleme, kilo düşürme prosedürü, iki satın alma sistemi için elektrot yerleştirme ve cerrahi, postoperatif izleme ve veri toplama adımlarının her birinde karşılaşılan sık karşılaşılan zorlukları ayrıntılı olarak ele alacaktır.

Burada özetlenen protokol, tekrarlayan diffüz TBI'nin fare modelini kullanarak, bir diffüz yaralanmayı izole etme de (örn. fokal lezyon yokluğunda) indüksiyon yöntemini açıklar (Şekil 1). Şekil 1A, bu modelde TBI indüksiyonu için kullanılan ağırlık düşürme cihazını ve bileşenlerini(Şekil 1A, a1−a5)ve işlem sırasında önemli adımları(Şekil 1B, b1−b5)tasvi...

Bu sistematik protokol tekrarlayan hafif travmatik beyin hasarı sonrası travma sonrası epilepsi yeni bir hayvan modeli açıklar. İlk bölüm değiştirilmiş bir kilo damla modeli kullanarak travmatik beyin hasarı indüksiyon için adımlar ayrıntıları. İkinci bölümde tek ve çok kanallı elektroensefalografik veri toplama sistemleri için cerrahi yaklaşım hakkında talimatlar verilmektedir.

Tekrarlayan Diffüz Travmatik Beyin Hasarının Fare Modelinde Travma Sonrası Epilepsi Nin İndüklemesi

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of acquired epilepsy. TBI can result in a focal or diffuse brain injury. Focal injury is a result of ...

Protokolümüz, hafif travmatik beyin hasarının neden olduğu travma sonrası epilepsi fare modelini ilk detaya çıkaran ilk protokoldür. Hafif bir diffüz travmatik beyin hasarı modelinin kullanımı hemen hemen her zaman dağınık bir bileşeni olan insan travmatik beyin hasarı patolojisinin önemli bir yönünü taklit eder. Biyobelirteçler ve tedaviler geliştirmek için, insan patolojisi yönlerini uygun şekilde yeniden üreten modeller kullanılarak araştırma yapılması gerekmektedir.Bizim travmatik beyin hasarı modeli de hafif travmatik beyin hasarı veya beyin sarsıntısı sonrası beyin fonksiyonunun bozulmasına neden mekanizmaları içine fikir sağlamak için potansiyele sahiptir. Ağrı refleksine yanıt eksikliğini doğruladıktan sonra fareyi köpük bir pedüzerine yerleştirin ve farenin başını ağırlık düşürme tüpünün altına yerleştirin. Bir milimetre kalınlığında 1.3 santimetre çapında bir milimetre kalınlığında paslanmaz çelik disk göz ve kulaklar arasında hayvan başının merkezine yerleştirin.50 santimetre yükseklikten 100 gram ağırlık çubuk serbest bırakmak için ağırlık bırakma tüpü nde pin çıkarın. Kontrol farelerde sahte bir yaralanmaya neden olmak için, ağırlık düşüşü sırasında pimkazara serbest önlemek için tüp ağırlık çubuğu kaldırın. Ağırlık düşmesi indüksiyon sonra, tam recumbency kadar izleme ile steril bir poli kaplı emici havlu ile kaplı bir ısıtma yastığı sırtına hayvan yerleştirin.Daha sonra fareyi, 45 dakika boyunca, kurtarma jeli ve birkaç nemli chow parçası yla ısıtma yastığında ısıtılan temiz bir kafese yerleştirin. EEG elektrot implantasyonu için cerrahi alanı hazırlamak için, ped üzerine bir sıcaklık sensörü yerleştirin ve stereotaktik cihaz üzerinde ısıtma yastığı üstüne steril bir perde üzerine yeniden anestezili beyin yaralı fare yerleştirin. Kulak çubukları ile yerine baş sabitleme sonra, hayvanın gözlerine yağlayıcı merhem uygulayın ve kafa derisi nden saç kaldırmak için tüydökücü krem kullanın.Pozlanmış cildi 20 saniyelik üç alternatif povito iyot cerrahi antiseptik solüsyon ve %70 etanol ile dairesel hareketle dezenfekte edin. Kafa derisi çıkardıktan sonra, maruz kalan alanı genişletmek için açık cilt sınırları üzerinde küçük hemostatlar uygulayın. Sonra, yavaşça periost kaldırmak ve hidrojen peroksit ile kafatası bezi neşter kullanın.Kafatası doku temizlenir ve beyazımsı bir görünüm sergiler, steril bir gazlı bez veya bez ile kemik kuru. Elektrot implantasyonu için, vida elektrotları için altı çapak deliği oluşturmak için dakikada 0,5 milimetrelik yuvarlak 0,5 milimetrelik çelik uçlu yüksek hızlı bir matkap kullanın. Tüm delikler delindiğinde, altı vidalı elektrotları çapak deliklerine yerleştirin ve yarım kepçe diş çimentosu tozunu birkaç damla çözücüyle karıştırın.Diş çimentosu karışımı yapışkan ama dövülebilir ve hayvanın kafatası üzerine yerleştirildiğinde düzgün bir şekilde yoğunlaştırılmış olması için yeterince sert olana kadar karıştırmak için bir spatula kullanın. Çimentoyu kafatasının tüm açıkta kalan yüzeyine ve her vida elektroduüzerine uygulayın. 1-2 dakika sonra, lehim demirini açın ve üç EEG kafa montajını stereotaktik tutucu kol haline getirin.Altı tel kurşun pozisyonu, her vida elektrotunun tel kurşununun konumuyla eşleşecek şekilde kafa montajını kafatasının üzerine yerleştirin. Cihazı ventral kısmının diş çimentosu üzerine dayanacak şekilde düşürün. Vida elektrotlarının her birinden gelen her bir kurşunun kablosunu baş yuvasının ilgili tel kurşunuyla bükün, uygun sinyal iletimi için her bükülmüş tel çiftini lehimleyin ve fazla kabloyu kesmek için makas kullanın.Baş montaj etrafında tel her lehimli çifti bend. Tüm çiftleri bükülmüş zaman, taze diş çimentosu ile tüm tel kapağı baş montaj sadece siyah kısmı maruz bırakarak. Deri fleplerini tutan hemostatları bırakın ve enfeksiyonu önlemek için implantın çevresindeki bölgeye klorheksidin antiseptik uygulayın.Daha sonra hayvanı, izleme, geri kazanım jeli ve birkaç nemli chow parçasıyla sıcak bir ısıtma yastığına koymadan önce hayvanın gelecekteki izleme için referans olarak hayvanın ağırlığını ölçmek için bir denge dengesine aktarın. Bu şekilde, bir farede spontan nöbet 97 gün sonra tekrarlanan kilo damlası travmatik beyin hasarı kullanılarak kaydedilen üç EEG baş montaj kullanılarak kaydedilen bu video protokolünde gösterildiği gibi yapılandırılan gösterilmiştir. Burada, tekrarlanan kilo damlası travmatik beyin hasarından 65 gün sonra farede kaydedilen spontan konvülsif olmayan elektrografik nöbet gösterilmiştir.Bu şekilde, tekrarlanan kilo damlası travmatik beyin hasarından 23 gün sonra bir farede spontan nöbet tek bir EEG kafa montaj kullanılarak kaydedildi. Tipik bir nöbetin spektral gücü, 10 ila 40 hertz aralığında en yüksek yoğunluğu gösterir ve 15 hertz'de zirve yitirebilir. Bu protokol, bazı hayvanlarda nöbet kümeleme insidansını gösteren ve aralıklı kayıtlar yerine sürekli elde etme önemini vurgulayan tekrarlayan kilo damlası travmatik beyin hasarı sonrası hayvanlarda nöbet başlangıcının zaman çizelgelerini göstermektedir.Çelik diskin doğru yerleştirilmesi, vida elektrotlarının dikkatli bir şekilde yerleştirilmesi ve tel kabloların dikkatli lehimlemesi uzun süreli başarılı bir deney için çok önemlidir. EEG takibinden sonra, nöbet geçiren beyin hasarı olan hayvanlar hücresel, moleküler ve fizyolojik farklılıklarının sonraki analizleri için olmayan hayvanlardan tabakalanabilir. Travma sonrası epilepsisi olan ancak nöbet geçirmeyen hayvanların tabakalanması müdahalelerin ve biyobelirteçlerin geliştirilmesi açısından kritik öneme sahip.

inducing-post-traumatic-epilepsy-mouse-model-repetitive-diffuse

Research

JoVE Journal

Behavior

Davranış

Bu video, bir fare modelinde travmatik beyin hasarını (TBI) indükleme prosedürünü göstermektedir. Kafatasında bir açıklık oluşturmak için açıkta kalan bir kafatasına sahip anestezi uygulanmış bir fare alınır ve daha sonra bir darbe cihazı kullanılarak kontrollü bir kortikal yaralanma indüklenir. Yaralanma beyin dokusuna zarar vererek bilişsel işlev ve motor koordinasyonun bozulmasına neden olur.

Bir çarpma cihazı kullanarak travmatik beyin hasarının bir fare modelini oluşturma

Kaynak: Shandra, O. et al., Tekrarlayan Yaygın Travmatik Beyin Hasarının Fare Modelinde Travma Sonrası Epilepsinin İndüklenmesi.  J. Vis. Uzm.

Ağırlık Düşüşü Travmatik Yaralanma Yoluyla Bir Fare Modelinde Travma Sonrası Nöbetleri İndükleme Tekniği

Kaynak: Yang, Z., et.al. Farelerde tekrarlayan sarsıntılı kafa travması modeli. J. Vis. Uzm. (2016). Bu video, bir elektromanyetik darbe cihazı kullanılarak bir farede tekrarlayan sarsıntılı kafa yaralanmalarının indüksiyonunu göstermektedir. Prosedür, darbe ucunun anestezi uygulanmış bir farenin kafatasındaki interfrontal ve lambdoid sütürler arasına yerleştirilmesini ve darbe derinliğini hassas bir şekilde ayarlamak için bir prob ucunun kullanılmasını içerir. Darbe, hafif travmatik beyin...

Bir Fare Modelinde Tekrarlayan Beyin Sarsıntılı Kafa Yaralanmalarının Modellenmesi

Kaynak: Macheda, T., et. al. Farelerde Hafif Travmatik Beyin Hasarının Elektromanyetik Kontrollü Kapalı Kafa Modeli. J. Vis. Uzm. (2022)Bu video, stereotaksik çerçeve kullanan bir fare modelinde kapalı kafa yaralanmasına neden olma prosedürünü göstermektedir. Kontrollü etki, hafif travmatik beyin hasarını taklit ederek, araştırmacıların yaralanma sonrası refleksleri ve davranışları ölçerek nörolojik etkileri ve iyileşmeyi incelemelerine olanak tanır.

Bir Fare Modelinde Hafif Travmatik Beyin Hasarının İndüksiyonu

Beyin sarsıntısı, travmatik beyin hasarının en yaygın tipini sunar. Bu nedenle, hastalarda bir yaralanmanın önemli özelliklerini çoğaltan tekrarlayan bir sarsıntılı hayvan modeli, sarsıntıyı titiz, kontrollü ve verimli bir şekilde incelemek için bir araç sağlayabilir.

Farelerde Bir Tekrarlanan Concussive Kafa Travması Modeli

Sporcular, her yıl birkaç yüz hafif travmatik beyin yaralanması (mTBI) / sarsıntıyı emerler; Bununla birlikte, bunların beynin üzerindeki sonuçları tam olarak anlaşılamamıştır. Bu nedenle, klinik olarak ilgili semptomları sürekli olarak çoğaltan tek ve tekrarlayan bir mTBI'nin bir hayvan modeli mTBI ve sarsıntı çalışmalarını ilerletmenin yollarını sağlar.

Tek ve Tekrarlayan Hafif Travmatik Beyin Hasarı İçin Bir Fare Modeli

Nörotransmitter değişimi, beyin sarsıntısı sonrası meydana gelen ve bazen-felaket uzun vadeli sonuçlara katkı sağlayan bir nöral fonksiyon bozukluğu mekanizmasıdır. Bu sıçan modeli, insan kraniyoerebral travmanın önemli bir faktörü olan baş ve gövdedeki hızlı hızlanma ve yavaşlama sağlayan bir ağırlık düşürme tekniği ile, in vivo nörotransmitter quantification ile mikrodiyalizi birleştirir.

In vivo serebral mikrodiyaliz ile kuvvet ve rotasyonu birleştiren bir yeni ve translasyonel rat modeli

Burada, Yetişkin, erkek Wistar fareler içinde lateral sıvı perküsyon hasarı (FPı) modeli ile şiddetli TBı teşvik etmek için bir protokol sunuyoruz. Ayrıca, sürekli video-EEG kayıtlarını toplamak ve travma sonrası epileptogenesis ile tutarlı epileptiform deşarj için monitör kullanmak üzere bir kablosuz telemetri sisteminin kullanımını da gösteriyoruz.

Yan sıvı perküsyon kaynaklı travmatik beyin yaralanması sonrasında epileptiform deşarj Izlemek için kablosuz video-EEG sisteminin kullanımı

Bu protokol, kapalı kafa travması (CHI) yöntemiyle indüklenen tekrarlayan hafif travmatik beyin hasarının (rmTBI) modifiye edilmiş bir fare modelini sunar. Yaklaşım, meninkslere maruz kalmanın yaygın olarak neden olduğu iltihabı azaltmak için inceltilmiş bir kafatası penceresi ve sıvı perküsyonunun yanı sıra kemirgenlerde rmTBI modellemesinde gelişmiş tekrarlanabilirlik ve doğruluk içerir.

İnceltilmiş kafatası penceresi ve sıvı perküsyonu içeren tekrarlayan hafif travmatik beyin hasarının modifiye edilmiş fare modeli

Fare modelleri, davranışsal sinirbilim çalışmalarında giderek daha popüler hale geldi.  Modeller ilerledikçe, fareye özgü hassas davranışsal ölçümler geliştirmek önemlidir.  Bu protokol, fare vuruş modellerinde kullanılmak üzere yetenekli bir motor görev olan Makarna Matrisine Ulaşma Görevini tanımlar.

İskemik İnme bir Fare Modeli Duyusal Cortex Sakatlık sonrasında telafi edici Ekstremite Kullanımı ve Motor Beceri Öğrenme Davranışsal Değerlendirme

Öğrenin, fare modelinde tekrarlayan diffüz travmatik beyin hasarı kullanarak travma sonrası epilepsiyi nasıl indükleyeceğinizi. Bu yöntem, EEG veri toplama ve beyin fonksiyon bozukluklarının mekanizmalarını araştırmak için değerlidir.

Tekrarlayan Diffüz Travmatik Beyin Hasarının Fare Modelinde Travma Sonrası Epilepsi Nin İndüklemesi

Daha fazla video keşfet