You have full access to this content through Seoul National University of Education
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Ett protokoll för transkraniell Photobiomodulation terapi hos möss
Summary November 18th, 2018
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Photobiomodulation terapi är en innovativ noninvasiv modaliteten för behandling av ett brett spektrum av neurologiska och psykiatriska sjukdomar och kan också förbättra friska hjärnans funktion. Detta protokoll innehåller en stegvis guide för att utföra hjärnan photobiomodulation hos möss av transkraniell ljus leverans, som kan anpassas för användning i andra laboratorium gnagare.
Transcript
Det övergripande målet med följande experimentella protokollet, är att utföra en transkraniell fotobiomodulering terapi med hjälp av låga nivåer av röd laser i möss. Detta åstadkoms genom lasersondens direktkontakt på mushuvudet. Som ett första steg, för att utvärdering av laserljustransmissionen, noggrant dissekera hjärnvävnaden ut från skallen.
Och sedan mäta den överförda ljuskraften genom skallen plus hårbotten och en millimeters skiva av hjärnvävnaden. I terapisektionen, kontakta spetsen av laserproben direkt i hårbotten vid bregma. Denna rumsliga inlärning och minne funktioner utvärderas av Barnes labyrint uppgift.
Därefter, hippocampus ATP nivåer bestäms av den spektrofotometriska metoden. Laseröverföringsdata visar att ungefär 1%av antecedent ljus på hårbottenytan nådde ett millimeterdjup från den kortikala ytan. Resultaten från Barnes labyrint uppgift visar en förbättring av det rumsliga minnet i de åldrade möss efter två veckor av transkraniell röd laser behandling.
Resultaten tyder också på en ökad hippocampus ATP-nivåer i de laserbehandlade åldern möss. Transkraniell fotobiomodulering är ett icke-invasivt terapeutiskt tillvägagångssätt för behandling av ett brett spektrum av neurologiska och psykiatriska störningar och för att förbättra friska hjärnans funktion. I själva verket, det är trott att fotobiomodulering terapi orsakar fotodissociation av kväveoxid från cytokrom c oxidas i mitokondrierna.
Dessa ökar i sin tur mitrochondrial elektrontransport, vilket i slutändan leder till en ökning av ATP-produktionen. Denna metod är en säker och kostnadseffektiv ljus-leverans tillvägagångssätt som utförs av strålning av huvudet med hjälp av externa ljuskällor inklusive lasrar och ljusavgivande dioder. Nästan alla transkraniell fotobiomodulering förfaranden tillämpas med rött till nära infrarött ljus vid våglängd från 600 till 1100 nanometer, en effekt som sträcker sig från en till 500 milliwatt, och fluence allt från en till 20 joule per centimeter kvadrat.
I en djupt sövd mus, försiktigt dissekera hjärnvävnaden ut från skallen. Först, fixa den intakta hjärnvävnaden på en agarosgel och förbered alla nödvändiga material inklusive natriumklorid och lim. Sedan, sprida ett tunt lager av lim på ytan av vibratome monteringsblocket.
Fäst försiktigt agarosblocket och justera dess position. Matcha vibratombladet något mot blockets övre yta, och registrera räknarvärdet. Fyll vibratomtanken med iskall normal saltlösning.
Justera hastigheten och vibrationsfrekvensen för vibratomen, och ändra räknaren till lämpligt värde för att erhålla en skivatjocklek på en millimeter. Slå på vibratomen och tryck på startknappen och skär hjärnan transversalt till en skiva med en tjocklek på en millimeter. Lägg först till en droppe vatten på den optiska glasytan.
Lägg sedan hjärnskivan på glaset. Tillsätt droppe vatten på den, och försiktigt placera den andra optiska glas. Observera att en droppe vatten bör tillsättas provet och glasgränserna för att förhindra vävnadstorkning och även ljusspridning från grova ytor.
Överför prover till det optiska laboratoriet. Ställ in de optiska enheterna och slå på strömmätaren. Använd ögonskyddsglasögon innan du börjar operera med laserenheten.
Slå på lasern och ha strålen fokuserad på spegeln för att styra strålen till fotodiodens aktiva område. Först placerar du två tomma optiska glasögon på effektmätarens yta, och avläs den överförda ljuseffekten från bildskärmen. Ta bort de tomma glasögonen och placera försiktigt hjärnprovet på kraftmätarens yta, och fokusera strålen på vävnadens respektive område och läs av den överförda kraften.
Den här gången, placera ett tomt optiskt glas på ytan av effektmätaren och avläsa den överförda ljuseffekten. Ta sedan bort det tomma glaset och lägg något ett optiskt glas med färsk skalle och skalperad vävnad på effektmätarens yta. Fokusera strålen på bregma och läs den överförda kraften.
Stäng slutligen av laserenheten och kraftmätaren. Terapi avsnitt av det nuvarande protokollet omfattar tillämpningen av klass 3B laser instrument och detta kräver ordentlig utbildning och riktlinjer säkerhet. För att anpassa djuren till den nya miljön, ta med möss från sina hemburar till terapirummet cirka 20 minuter innan behandlingen påbörjas.
Sätt först in laserenhetens kontakt i ett elektriskt skydd. Täck lasersondens spets med en genomskinlig nylonfilm för att förhindra eventuella repor på sondytan. Anslut försiktigt lasersonden till enhetens kanal.
Använd ögonskyddsglasögon innan du börjar operera med laserenheten. Slå på laserenheten och vänta i några sekunder för dess uppvärmning. Efter att ha observerat Laser Ready-tecknet på enhetens panel, justera behandlingsparametrarna inklusive bestrålningstid och driftläge.
Innan behandlingen påbörjas, bestäm lasergenomsnittseffekten genom att kontakta sondens spets till kraftmätarens aktiva område på enheten. I det aktuella protokollet placeras lasersonden på bregmazonen, som är ungefär tre millimeters rostral till en linje som dras mellan öronens främre bas. För att undvika direkt strålning till djurets ögon, först, placera spetsen av lasersonden på huvudet, sedan, slå på lasern och stabilt hålla sonden tills slutförandet av bestrålning.
Stäng sedan av laserenheten och koppla bort sonden från enheten. Vid slutet av proceduren rengör du lasersonden med ett lämpligt optiskt rengöringsmedel. Den rumsliga inlärning och minne uppgift utförs i en Barnes labyrint.
Placera först inte skriv in skylten på utsidan av aktivitetsrummets dörr. Bifoga visuella spatial ledtrådar till omkretsen väggar. Placera en videokamera ovanför labyrintplattformen.
Rengör ytan på labyrintplattformen med 70%etanol för att kunna ta bort oönskade luktsignaler. Lägg till en liten mängd sängkläder från djurets hem bur i i utrymningslådan för att fungera som en lukt cue. Innan du startar uppgiften, sätta varje mus i den nya buren, och överföra buren till Barnes labyrint rum.
Att habituate, låt djuret att stanna kvar i rummet i 30 minuter före uppgiften. Ta sedan bort musen från sin bur och placera djuret försiktigt i utrymningslådan, och låt den förbli där i en minut. Efter en minut, försiktigt ta bort musen från flykt rutan, placera djuret i mitten av arenan, och sätta startkammaren på den.
Efter en tio sekunders period lyfter du startkammaren och låter djuret utforska arenan i tre minuter. Tyst flytta till datorområdet, bära hörselkåpor, och utlösa en negativ auditiv stimulans som består av ett högt vitt brus. Börja sedan videofilma och observera djurets beteende på datorskärmen.
Observera att en svart labyrint ska användas för testning av vita möss. Också, en svart matta bör placeras under labyrinten i ärendet spårningssystem programvara ska användas. Ställ in programmet videospårning programvara och extrahera parametrarna av intresse från de inspelade videor.
För en biokemisk bedömning, dissekera hippocampus vävnader, homogenisera dem i ett prov buffert, centrifug det, och sedan bedöma dess ATP-nivåer med hjälp av spektrofotometriska metoden. Den 660 nanometer laserljusöverföring genom skallen plus hårbotten av de åldrade möss var cirka 16%Också, värdet av ca 10%mättes som en laser transmittans genom en millimeter skiva av åldern hjärnvävnad. Det fanns inga statistiskt signifikanta skillnader i loggen över motorisk aktivitet i testet med öppna fält bland alla experimentella grupper.
Data från Barnes labyrint uppgift visade att latenstiden för de äldre kontrolldjur är uppenbarligen längre än de unga kontrollgruppen på den tredje och fjärde dagen av träningspasset. Men den röda laserbehandlingen minskade avsevärt latenstiden på dag fyra. I prop försökssession, åldern kontroll djur tillbringar betydligt kortare gånger i målet kvadrant jämfört med de unga kontrolldjur.
De laserbehandlade åldrad mössen tillbringade dock betydligt längre tider i målkvadranterna jämfört med äldre kontrollmöss. Den hippocampus bioenergika data visar en minskning av ATP-nivåer i de äldre kontrolldjur. Å andra sidan, den röda laserbehandlingen ökar signifikant det genomsnittliga ATP-innehållet i hippocampus hos de åldrade mössen.
Vi beskrev protokoll för laboratorium genomföra en transkraniell fotobiomudulation terapi förfarande i möss. Vårt protokoll kan anpassas till alla andra försöksdjur som ofta används i translationella neurovetenskap området, såsom kanin, hund, apa, et cetera. Baserat på vår undersökning, låga nivåer av rött ljus kan återhämta hippocampus disfunction i den åldrade hjärnan genom att öka ATP produktion, vilket återspeglas i en förbättrad rumslig minnesfunktion.
I denna metod, baserat på vilka hjärnregioner som är verkställda av patologi, krävs flera fysiska och behandlingsparametrar, inklusive bestrålningstid, behandlingsintervall, tillämpad utstrålning, och fluence, för att optimalt justeras för att uppnå bättre resultat. Transkraniell fotobiomodulering terapi föreslås som en lovande metod för att förbättra hjärnans ämnesomsättning och kognitiv förbättring som kan vara en potentiell strategi för åldersrelaterad kognitiv försämring och neurodegenerativa sjukdomar.
Please enter your institutional email to check if you have access to this content
has access to
BackLogin to access JoVE
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
To receive a free trial, please fill out the form below.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You
Thank You
Thank You
