स्थानीय या प्रणालीगत औषधीय हस्तक्षेप के बाद चूहों के अस्थिर सामान्य संवेदनाहारी संवेदनशीलता में परिवर्तन का आकलन

Medicine

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Summary

ठीक पलटा हानि लंबे प्रयोगशाला पशुओं में, यह भी सम्मोहन कहा जाता है, बेहोशी के लिए एक मानक व्यवहार किराए के रूप में सेवा की है. औषधीय उपायों की वजह से अस्थिर संवेदनाहारी संवेदनशीलता में बदलाव किसी भी साँस चिकित्सीय की डिलीवरी के लिए अनुकूलित किया जा सकता है जो एक सावधानी से नियंत्रित उच्च throughput मूल्यांकन प्रणाली, के साथ पाया जा सकता है.

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McCarren, H. S., Moore, J. T., Kelz, M. B. Assessing Changes in Volatile General Anesthetic Sensitivity of Mice after Local or Systemic Pharmacological Intervention. J. Vis. Exp. (80), e51079, doi:10.3791/51079 (2013).

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Abstract

सामान्य संज्ञाहरण के एक वांछनीय समापन बिंदु भी सम्मोहन के रूप में जाना जाता है, बेहोशी की अवस्था है. पशुओं में कृत्रिम निद्रावस्था का राज्य की परिभाषा यह मानव रोगियों में है की तुलना में कम सीधा है. कृन्तकों में सम्मोहन के लिए एक व्यापक रूप से इस्तेमाल व्यवहार सरोगेट पलटा (lorr), या जानवर नहीं रह पृष्ठीय लेटना के जोखिम से बचने के लिए उनकी सहज वृत्ति के लिए जवाब है जो बिंदु पर ठीक का नुकसान हुआ है. हम ध्यान से तापमान के उतार चढ़ाव सहित और गैस प्रवाह बदलती संभावित घालमेल कर दिया है, के लिए नियंत्रित करते हुए एक साथ 24 चूहों में lorr का आकलन करने के लिए एक प्रणाली विकसित की है. एक निश्चित संवेदनाहारी प्रदर्शन के बाद ठीक पलटा (RORR) की वापसी के लिए विलंबता द्वारा मापा के रूप में इन कक्षों संवेदनाहारी संवेदनशीलता का विश्वसनीय आकलन की अनुमति. द्वारा मापा के रूप में वैकल्पिक रूप से, संवेदनाहारी एकाग्रता में stepwise बढ़ जाती है (या कम हो जाती है) का उपयोग कर, मंडलों भी प्रेरण (या उद्भव) के लिए एक जनसंख्या की संवेदनशीलता के निर्धारण के लिए सक्षमचुनाव आयोग के 50 और हिल ढलान. अंत में, यहाँ वर्णित नियंत्रित पर्यावरण संगठनों साँस अन्य दवाओं के वितरण, विष विज्ञान के अध्ययन, और महत्वपूर्ण संकेत के एक साथ वास्तविक समय की निगरानी सहित वैकल्पिक उपयोग करता है, की एक किस्म के लिए अनुकूलित किया जा सकता.

Introduction

सामान्य anesthetics प्रजातियों में से एक विस्तृत विविधता, अभी तक दवाओं का इतना विविध वर्ग सभी एक विलक्षण समापन बिंदु मायावी रहता बटोर कर सकते हैं के रूप में कैसे एक स्पष्टीकरण में सम्मोहन का एक प्रतिवर्ती राज्य पैदा करने की क्षमता से परिभाषित कर रहे हैं. सिद्धांतों का एक संख्या सम्मोहन 1,2 के लिए आधार के रूप में सामान्य झिल्ली अवरोधों जो सुझाव दिया है संवेदनाहारी शक्ति और लिपिड विलेयता के बीच मेयर-Overton संबंध की शुरुआत के साथ, पिछले कुछ वर्षों में मंजूर किया गया है. और हाल ही में सबूत neuronal संकेतन प्रभावित करने प्रोटीन लक्ष्य संवेदनाहारी प्रभाव के लिए योगदान देता है. चूहे क्योंकि murine और मानव संवेदनाहारी जवाबदेही के बीच समरूपता के इन सिद्धांतों की खोज के लिए एक अनिवार्य मॉडल साबित किया है. एक चूहे सामान्य संज्ञाहरण के तहत अपने व्यक्तिपरक जागरूकता के बारे में नहीं कहा जा सकता है, कुछ आदिम सजगता कृंतक सम्मोहन के रूप में उपयोगी किराए के उपाय काम करते हैं. जन्म के बाद पहले कुछ दिनों में, चूहों एक reflexive को ठीक resp का विकासonse कि निष्क्रिय एक लापरवाह स्थिति 3 में रखा जा रहा से रोकता है. एक माउस इसके ठीक पलटा खो देता है, जिस पर संज्ञाहरण की खुराक मानव कृत्रिम निद्रावस्था खुराक 4 के साथ अच्छी तरह से संबद्ध.

ठीक पलटा (lorr) के नुकसान का आकलन चूहों में संवेदनाहारी संवेदनशीलता परीक्षण के साथ ही चूहे, गिनी पिग, खरगोश, भाल, भेड़, और कुत्ते को 5-8 सहित अन्य प्रजातियों में से एक किस्म के लिए एक व्यापक रूप से इस्तेमाल प्रयोगशाला मानक बन गया है. lorr एक प्रजाति के सदस्यों के लिए हो जाएगा, जिस पर एक दिया संवेदनाहारी की खुराक अत्यंत संगत है, लेकिन यह पर्यावरणीय कारकों से काफी स्थानांतरित किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, नींद से वंचित चूहों अस्थिर और नसों में निश्चेतक 9 और उच्च एरोबिक क्षमता के साथ चूहों दोनों के प्रति संवेदनशील हैं isoflurane 10 को कम संवेदनशील होते हैं. हाइपोथर्मिया भी प्रजातियों 11-14 की एक बड़ी स्पेक्ट्रम में सम्मोहन के लिए आवश्यक कई निश्चेतक की खुराक में कमी दर्ज की गई है. आदेश मेंमज़बूती lorr प्रायोगिक पशुओं के एक समूह में होता है, जिस पर संवेदनाहारी खुराक की पहचान करने के लिए, यह आकलन पर्यावरण को ध्यान से, तनाव को कम euthermia बनाए रखने, और सभी विषयों के लिए दवा के समान मात्रा में वितरित करने के लिए नियंत्रित किया कि महत्वपूर्ण है. आश्चर्य नहीं कि आनुवांशिक कारक भी संवेदनाहारी संवेदनशीलता 15-18 को बदलने के लिए जाना जाता है. नतीजतन, सावधानी से विचार भी आनुवंशिक पृष्ठभूमि 19 के लिए नियंत्रित करने के लिए दी जानी चाहिए.

हम एक लगातार 37 सी वातावरण बनाए रखते हुए 24 चूहों में से प्रत्येक के लिए समान गैसीय संवेदनाहारी वितरण सुनिश्चित करता है कि एक तंत्र विकसित किया है. हमारे संपर्क में कक्षों की पारदर्शी बेलनाकार डिजाइन तेजी lorr मूल्यांकन और telemetric शारीरिक माप के आसान एकीकरण के लिए अनुमति देता है. इस प्रणाली के सही प्रकार के जंगली चूहों 20 में उद्भव के लिए isoflurane, halothane, और sevoflurane प्रेरण चुनाव आयोग 50 और समय को मापने के लिए दिखाया गया है. हम भी इस्तेमाल किया हैआनुवंशिक परिवर्तन और लक्षित हाइपोथैलेमस घावों 21-23 के साथ चूहों में संवेदनाहारी संवेदनशीलता में परिवर्तन का पालन करने के लिए इस प्रणाली. यहाँ हम संवेदनाहारी संवेदनशीलता हमारे नियंत्रित वातावरण उपकरण का उपयोग कर एक औषधीय हस्तक्षेप के बाद मूल्यांकन किया जा सकता है, जिसमें दो तरीके का वर्णन है. अस्थिर संवेदनाहारी प्रेरण और उद्भव संवेदनशीलता के स्थिर राज्य phenotyping 8-10 घंटे की आवश्यकता है और इसके परिणामस्वरूप सबसे अच्छा पुरानी या लंबे समय से अभिनय औषधीय उपायों के रूप में प्रयोगात्मक शर्तों को बदल नहीं है जो में अध्ययन के लिए सिलवाया है. हालांकि, जिसका प्रभाव काफी समय के साथ फैलने कम से अभिनय उपचार के लिए हम भी stereotactically लक्षित microinjections या काफी संवेदनाहारी उद्भव प्रभाव है कि नसों में नशीली दवाओं के उपचार के बाद पलटा ठीक में परिवर्तन का मूल्यांकन करने के लिए एक सरल प्रक्रिया मौजूद है. इन परीक्षणों Subj के किसी भी संख्या के लिए अनुकूलित किया जा सकता है जो इस नियंत्रित वातावरण प्रणाली के लिए संभावित अनुप्रयोगों के एक छोटे सबसेट का प्रतिनिधित्वप्रजातियों में से एक किस्म की ECTS साँस चिकित्सकीय के किसी भी प्रकार प्राप्त करने के लिए.

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Protocol

यहां उल्लिखित जानवरों को शामिल सभी प्रक्रियाओं पेंसिल्वेनिया संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति के विश्वविद्यालय द्वारा अनुमोदित किया गया है.

1. परीक्षण उपकरण का अवलोकन

  1. उपकरण का परीक्षण 24 स्पष्ट ऐक्रेलिक बेलनाकार कक्षों लंबाई में 10 सेमी और व्यास में 5 सेमी (200 मिलीलीटर की कुल मात्रा) के होते हैं. यह आकार एक ठेठ 25 ग्राम वयस्क माउस के लिए उपयुक्त है. मंडलों गैस इनलेट और आउटलेट के लिए प्रत्येक के अंत में बंदरगाहों है. जानवरों आसानी चेंबर में लोड किया जा सकता है, ताकि आउटलेट अंत हटाने योग्य है. रबर O-अंगूठी गास्केट बेलनाकार कक्षों से हटाने योग्य अंत सील करने के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि गैस बंदरगाह के उद्घाटन ध्यान से, Teflon टेप के साथ सील कर रहे हैं.
  2. प्रत्येक कक्ष में एक पानी के स्नान के अंदर बैठता है कि एक रैक पर मुहिम शुरू की है. (गैस inlets नीचे) कक्षों के केवल निचले हिस्से जलमग्न है कि इतनी रैक फिट है. स्थिरता के लिए, कक्ष के पीछे के अंत एक समर्थन पर टिकी हुई है, ताकि पूरे chambएर क्षैतिज बैठता है. इस स्नान के साथ पूरे चैंबर के भी संपर्क सुनिश्चित करता है.
  3. पॉलीथीन टयूबिंग एक संवेदनाहारी vaporizer के लिए एक ऑक्सीजन टैंक से जोड़ता है, और फिर एक 10 एल / मिनट फ्लो मीटर से होकर गुजरता है. ट्यूबिंग बराबर प्रवाह 24 कक्षों में से प्रत्येक के लिए और एक एजेंट के विश्लेषक के लिए दिया जाता है सुनिश्चित करने के लिए बराबर लंबाई की 25 छोटे व्यास प्रतिरोधों में विभाजन.
  4. वैक्यूम लाइनों गैस इनलेट के विपरीत अंत में प्रत्येक कक्ष से बाहर निकलें. इस exhaled कार्बन डाइऑक्साइड की rebreathing कि समाप्त यूनिडायरेक्शनल प्रवाह को बढ़ावा देता है. वैक्यूम लाइनों एक घर में सक्शन लाइन से कनेक्ट करने के लिए कई गुना पर गठबंधन. मुख्य निर्वात रेखा के साथ एक पॉप ऑफ वाल्व प्रत्येक कक्ष के भीतर वायुमंडलीय दबाव की स्थिति सुनिश्चित करता है.
  5. स्नान पूरी तरह से प्रत्येक कक्ष के नीचे से संपर्क करने के लिए पर्याप्त पानी से भर जाता है. पानी एक पंप से एक लगातार 37 सी में स्नान के माध्यम से वितरित और बनाए रखा है.

2. पहले प्रदर्शन के लिए सिस्टम की जांच

  1. सीबिल्ली कि नहाने के पानी के तापमान को स्नान के दौरान 37 सी है.
  2. 5 एल / मिनट की दर (चैम्बर + एजेंट विश्लेषक प्रति 200 मिलीग्राम / मिनट) में ऑक्सीजन का प्रवाह. पानी के नीचे प्रत्येक कक्ष डूब और लीक का संकेत कर रहे हैं, जो दोनों के बुलबुले या चेंबर में पानी का प्रवेश, देखने के लिए. प्रयोग की शुरुआत से पहले किसी भी लीक सील.
  3. प्रत्येक कक्ष के लिए, प्रवाह 25 गैस लाइनों में से प्रत्येक में संतुलित कर रहे हैं सुनिश्चित करने के लिए चैम्बर के बाद लाइन में एक 500 मिलीग्राम / मिनट प्रवाह मीटर कनेक्ट. यह प्रत्येक कक्ष 200 मिलीग्राम / मिनट प्रवाह प्राप्त करता है, ताकि इनपुट 5 एल / मिनट प्रवाह में समान रूप से वितरित किया जाएगा कि यह सुनिश्चित करता है. उम्मीद प्रवाह प्राप्त न कोई कक्ष इसकी आमद और अवरोधों के लिए जाँच की बहिर्वाह ट्यूबिंग होनी चाहिए.
  4. 100% ऑक्सीजन बह रहा है जब 0.00% isoflurane के एक पढ़ने सुनिश्चित करने के लिए एजेंट विश्लेषक जांचना.

3. प्रत्यारोपण तापमान ट्रांसपोंडर

  1. एक सप्ताह पहले आदी होना करने के लिए, 2% isoflurane के साथ प्रत्येक माउस anesthetize.
  2. Betadine साथ पृष्ठीय गर्दन क्षेत्र जीवाणुरहित.
  3. बाँझ, prepackaged लगानेवाला सुई का उपयोग कंधे ब्लेड के बीच एक तापमान ट्रांसपोंडर subcutaneously इंजेक्षन.
  4. संक्रमण और ट्रांसपोंडर का प्रवास के लिए दैनिक इंजेक्शन साइट मॉनिटर.

4. परीक्षण कक्ष में पशु आदत डालना

  1. चार दिन पहले मूल्यांकन से पहले, 100% ऑक्सीजन बहने के साथ 2 घंटे के लिए व्यक्तिगत कक्षों में सभी चूहों जगह है.
  2. पूर्व की वजह से एक नए माहौल में तनाव की confounding प्रभाव से बचने के लिए मूल्यांकन करने के लिए चार दिनों के लिए कदम दोहराएँ दैनिक 4.1.

5. आप संवेदनाहारी संवेदनशीलता पर प्रभाव के लिए परीक्षण करना चाहते हैं कि औषधीय हस्तक्षेप प्रदर्शन करना

  1. इस हस्तक्षेप प्रवेशनी 26 के माध्यम से मस्तिष्क 24, एक अंतःशिरा या intraperitoneal इंजेक्शन 25, या एक विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्र को एक दवा की डिलीवरी के एक विशिष्ट भाग में एक stereotaxic इंजेक्शन हो सकता है.
  2. इन प्रक्रियाओं के लिए खुद को एक भोले जानवर की तुलना में संवेदनाहारी संवेदनशीलता बदल सकते हैं, क्योंकि कोई उचित नियंत्रण समूह वाहन इंजेक्शन के साथ एक ही प्रक्रिया से गुजरना चाहिए.
  3. आप कदम नीचे 6 में दिखाया गया है संवेदनाहारी संवेदनशीलता के दृढ़ संकल्प में वृद्धि और / या कम एक stepwise करने की योजना बना रहे हैं, तो औषधीय हस्तक्षेप कार्रवाई का एक उचित लंबी अवधि है कि यह सुनिश्चित करें, अन्यथा, चरण 7 पर जाएँ.

6. Stepwise चुनाव आयोग 50 शामिल होने के लिए दृढ़ संकल्प और उभार का उपयोग संवेदनाहारी संवेदनशीलता का आकलन

  1. 100% ऑक्सीजन बहने के साथ व्यक्तिगत कक्षों में प्रत्येक पशु रखें.
  2. 15 मिनट के लिए 0.4% * के लिए isoflurane एकाग्रता सेट करें. इस अवधि के अंतिम 2 मिनट के दौरान, माउस अपनी पीठ पर रखा जाता है जब तक धीरे चैम्बर रोलिंग द्वारा प्रत्येक जानवर के ठीक पलटा आकलन करें. ठीक पलटा माउस सभी बहाल करने में सक्षम है तभी तो बरकरार माना जाता है2 मिनट के भीतर कक्ष के फर्श को अपने पंजे की.
    1. * 0.4% isoflurane C57BL/6J चूहों में एक subhypnotic खुराक है कि ध्यान दें. किसी भी चूहों पहला कदम पर उनके ठीक पलटा खो देते हैं, प्रारंभिक खुराक बहुत बड़ा था और बाद के दिनों पर कम किया जाना चाहिए.
  3. प्रत्येक माउस के लिए पलटा ठीक से राज्य रिकॉर्ड और तापमान डेटा के लिए प्रत्येक माउस स्कैन. एक टेम्पलेट रिकॉर्ड तालिका 1 में दिखाया गया है.
  4. 15 मिनट के लिए 0.05% ~ द्वारा isoflurane एकाग्रता बढ़ाने के लिए और कदम 7.2 दोहराएँ. सभी जानवरों को उनके ठीक पलटा खो दिया है जब तक यह करने के लिए आगे बढ़ें.
  5. वैकल्पिक: (कदम 6.3 देखें) सभी जानवरों को उनके ठीक पलटा आ गया है जब तक कदम वार isoflurane खुराक कम करने के लिए एक ही प्रक्रिया को दोहराने.
  6. प्रयोग खत्म isoflurane बंद कर देते हैं और 15 मिनट के लिए 100% ऑक्सीजन के साथ पूरे सिस्टम फ्लश. यह चूहों उनके घर पिंजरों को लौट जा रहा से पहले ठीक रूप हाइपोक्सिया रोकने में मदद मिलेगी और experime रक्षा करेगाकिसी भी संवेदनाहारी जोखिम से nter.
  7. वैकल्पिक: जानवरों या संवेदनाहारी सांद्रता की संख्या की संख्या के कारण संसाधन या समय की कमी को सीमित कर रहे हैं, वक्र फिट पैरामीटर का अनुमान है, विशेष रूप से पहाड़ी ढलान सकता underappreciated, झूठा कम त्रुटि का अनुमान है. ऐसे मामलों में, यह पूरी तरह से सच हिल ढलान के पैरामीटर और अपनी इसी त्रुटि आकलन प्राप्त करने के लिए दो अतिरिक्त प्रयोगात्मक दिनों पर कदम 6.1-6.6 में वर्णित संवेदनाहारी संवेदनशीलता माप दोहराने के लिए आवश्यक हो सकता है.

7. उद्भव के लिए समय के साथ संवेदनाहारी संवेदनशीलता में अल्पकालिक परिवर्तन का आकलन

  1. 100% ऑक्सीजन बहने के साथ व्यक्तिगत कक्षों में प्रत्येक पशु रखें.
  2. जंगली प्रकार C57BL/6J चूहों 20 के लिए प्रेरण प्रवर्तन निदेशालय 99 से मेल खाती है, जो 1.2%, की isoflurane एकाग्रता सेट करें. तीव्र हस्तक्षेप की कार्रवाई की उम्मीद की अवधि पर निर्भर करता है 30-60 मिनट के लिए बनाए रखें.
  3. में lorr की पुष्टिधीरे चूहों तक प्रत्येक कक्ष रोलिंग द्वारा सभी जानवरों उनकी पीठ पर रखा जाता है.
  4. Isoflurane बंद करें और 100% ऑक्सीजन का प्रवाह. प्रत्येक जानवर अपने ठीक पलटा आएगा जब तक समय को मापने. इस कक्ष के फर्श पर सभी चार पंजे की नियुक्ति से परिभाषित और एक अक्षुण्ण ठीक पलटा साथ लगातार तीन परीक्षण की उपस्थिति की पुष्टि की है.

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Representative Results

चित्रा 1 एक औषधीय हस्तक्षेप के दीर्घकालिक प्रभाव का निर्धारण करने के लिए कदम वार lorr परख की उपयोगिता को दर्शाता है. Ibotenic एसिड (आईबीए) अक्सर स्थायी neuronal घावों पैदा करने के लिए एक excitotoxin के रूप में प्रयोग किया जाता है कि glutamatergic एन मिथाइल-D-asparate (NMDA) रिसेप्टर के एक agonist है. यहाँ हम द्विपक्षीय C57BL/6J चूहों के ventrolateral Preoptic क्षेत्र (VLPO) एक सप्ताह पहले परीक्षण के लिए में 1% आईबीए के 10 NL इंजेक्शन. इस नाभिक में न्यूरॉन्स के बहुमत जागना दौरान फायरिंग की कम दर का प्रदर्शन और विशेष रूप से गैर तेजी से आँख आंदोलन नींद, तेजी से आँख आंदोलन नींद, और सामान्य anesthetics 23,27-29 के कृत्रिम निद्रावस्था खुराक के लिए जोखिम के साथ के दौरान उनकी गतिविधियों में वृद्धि. VLPO में सफल घावों isoflurane प्रेरित सम्मोहन के लिए प्रतिरोध का कारण होना चाहिए. Isoflurane के प्रत्येक बढ़ती स्तर पर, ठीक पलटा खो दिया था कि चूहों के अंश का एक प्रवेश 10 पैमाने पर संवेदनाहारी एकाग्रता के खिलाफ साजिश रची गई थी. डेटाचूहों के प्रत्येक समूह के लिए (वाहन इंजेक्शन और आईबीए इंजेक्शन) तो एक sigmoidal खुराक प्रतिक्रिया की अवस्था के साथ फिट किया गया था. इस परख हमेशा सभी जानवरों खो होने के साथ ईमानदार सभी जानवरों के साथ शुरू होता है और हमेशा समाप्त होता है क्योंकि ठीक पलटा, नीचे और ऊपर स्थिरांक क्रमशः, 0 और 1 के लिए विवश थे. घटता के शेष मुक्त मापदंडों उनके कृत्रिम निद्रावस्था का राज्य संक्रमण के दौरान जनसंख्या विचरण को दर्शाता है जो चुनाव आयोग 50, या चूहों के 50% उनके ठीक पलटा खो दिया है, जिस पर संवेदनाहारी की एकाग्रता, और हिल ढलान, कर रहे हैं. एक एफ परीक्षण साझा चुनाव आयोग 50 और हिल ढलान मानकों के साथ एक एकल प्रेरण वक्र सबसे अच्छा वाहन और आईबीए समूह दोनों फिट किया जाए या बेहतर अलग मानकों के साथ अलग प्रेरण घटता डेटा फिट चाहे क्वेरी करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. इस परीक्षण में स्वतंत्रता की डिग्री वक्र फिट अंतर्निहित कच्चे डेटा बिंदुओं से पैदा होती है और फलस्वरूप परीक्षण किया संवेदनाहारी सांद्रता की संख्या और मापदंडों फाई किया जा रहा है की संख्या पर निर्भरT-EC 50 और इस मामले में हिल ढलान. कदम वार उद्भव डेटा का विश्लेषण किया और शामिल करने के लिए डेटा को हूबहू मॉडलिंग थे. उद्भव के लिए चुनाव आयोग 50 लगभग हमेशा कारण भी तंत्रिका जड़ता 30 के रूप में जाना संवेदनाहारी हिस्टैरिसीस के लिए प्रेरण की तुलना में कम है कि ध्यान दें. प्रत्याशित परिणाम के विपरीत, VLPO में आईबीए प्राप्त जानवरों है कि चुनाव आयोग 50 या वाहन इंजेक्शन नियंत्रण (एफ 2,80 = 1.73 और पी = .184 शामिल होने के लिए, एफ 2 की तुलना में शामिल करने या उद्भव के लिए हिल ढलान में कोई महत्वपूर्ण अंतर दिखाया 88 = 2.89 और उद्भव के लिए पी = .061). इस माउस VLPO न्यूरॉन्स 1% आईबीए पोस्टमार्टम ऊतक विज्ञान (नहीं दिखाया गया है) के साथ की पुष्टि की एक तथ्य के साथ घाव करने के लिए प्रतिरोधी रहे हैं कि इंगित करता है. लू एट अल. पहले से 10% आईबीए की एक खुराक के 10% के इंजेक्शन के बाद चूहे VLPO 31, लेकिन माउस VLPO के ऊतकीय परीक्षा घाव करने के लिए आवश्यक है कि प्रदर्शन किया है आईबीए भी कोई महत्वपूर्ण पता चलाखिचड़ी भाषा सेल नुकसान () नहीं दिखाया. चूहा VLPO NMDA रिसेप्टर्स 32 व्यक्त करने के लिए जाना जाता है. 10% आईबीए VLPO में जब इंजेक्शन (चित्रा 2, नीचे चर्चा देखें) संवेदनाहारी संवेदनशीलता पर एक गंभीर प्रभाव डालती करने में सक्षम है इसलिये माउस VLPO भी भारतीय बैंक संघ के कार्यों के लिए आवश्यक NMDA रिसेप्टर्स के अधिकारी होंगे कि तर्क है. इस प्रकार की प्रजातियों के बीच विसंगति के लिए इसका कारण स्पष्ट नहीं हुआ है. सफल माउस VLPO घावों एक लक्षित galanin-saporin 23 का प्रयोग कर प्राप्त किया गया है.

VLPO में इंजेक्शन जब आईबीए isoflurane संवेदनशीलता पर एक दीर्घकालिक असर नहीं है हालांकि, इस दवा की तीव्र उत्तेजक प्रकृति VLPO न्यूरॉन्स उत्तेजित और क्षणिक संवेदनाहारी संवेदनशीलता को बढ़ाने की उम्मीद होगी. चित्रा 2 में, हम स्पष्ट रूप से लंबे समय तक इसका सबूत तुरंत VLPO में द्विपक्षीय आईबीए microinjection निम्नलिखित isoflurane संवेदनशीलता में एक बड़ी तीव्र बदलाव को प्रदर्शित करने के उद्भव के परीक्षण करने के लिए समय का इस्तेमाल किया हैसंवेदनाहारी वितरण (पी <0.001) की समाप्ति के बाद सम्मोहन. इसके विपरीत, पास में औसत दर्जे का पट में आईबीए के microinjection वाहन इंजेक्शन नियंत्रण (p> 0.05) की तुलना में उद्भव के समय में कोई परिवर्तन का कारण बना. यह निष्कर्ष इस नाभिक की निष्क्रियता उद्भव 33,34 करने के लिए समय फैली दिखा रहा है कि पिछले काम के लिए एक दिलचस्प पहलू कहते हैं. उद्भव परीक्षण करने के लिए समय में प्रयोगात्मक और नियंत्रण समूहों के लिए डेटा औसत और एक तरह से एनोवा के साथ तुलना में किया गया था.

समय Isoflurane (% एटीएम) माउस # 1 माउस # 2 माउस # 3 ...
0.4 - - - -
12:15 0.45 - एक्स - -
12:30 0.5 - एक्स एक्स -
12:45 0.55 - एक्स एक्स
... 0.6 - एक्स एक्स एक्स

. लंबे समय तक संवेदनाहारी संवेदनशीलता आकलन के लिए एक प्रवेश पत्र की तालिका 1 उदाहरण: संवेदनाहारी खुराक 0.05% की वृद्धि हुई और पलटा ठीक था, हर 15 मिनट प्रत्येक जानवर के लिए मूल्यांकन किया गया था. "एक्स" एक निश्चित समय बिंदु के लिए उनके ठीक पलटा खो दिया था और जानवरों है कि अर्थ "-" उनके ठीक पलटा बनाए रखा कि उन अर्थ.

चित्रा 1
Ventrolateral preoptic Nuc में Ibotenic एसिड इंजेक्शन के बाद ठीक पलटा एक सप्ताह की चित्रा 1. आकलनleus: लंबे समय तक संवेदनाहारी संवेदनशीलता परख वाहन या ibotenic एसिड (आईबीए) के साथ या तो चूहों पर आयोजित किया गया ventrolateral Preoptic क्षेत्र (VLPO) एक सप्ताह पहले परीक्षण के लिए में इंजेक्शन. प्रत्येक समूह के लिए प्रेरण और उद्भव डेटा सबसे फिट घटता (छायांकित सलाखों) bracketing 95% विश्वास अंतराल के साथ (ठोस लाइनों, धराशायी लाइनों में उद्भव में शामिल) एक sigmoidal खुराक प्रतिक्रिया की अवस्था के साथ फिट किया गया था. संवेदनाहारी एकाग्रता एक प्रवेश 10 पैमाने पर साजिश रची गई थी. ओवरलैपिंग 95% विश्वास अंतराल बैंगनी में दिखाया गया. sigmoidal खुराक repsonse वाहन और आईबीए समूहों चुनाव आयोग 50 और हिल ढलान पर आधारित अलग सबसे फिट घटता के लिए कोई सबूत नहीं सुझाव है कि दोनों के लिए फिट बैठता है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

चित्रा 2
चित्रा 2. ई करने के लिए समयIbotenic एसिड की स्थानीय Microinjection बाद विलीनीकरण: तुरंत पहले आकलन करने के लिए, चूहों ventrolateral preoptic नाभिक (VLPO) में एन मिथाइल-D-asparate (NMDA) रिसेप्टर agonist ibotenic एसिड (आईबीए) की एक microinjection प्राप्त किया. इस क्षेत्र isoflurane प्रेरित सम्मोहन के दौरान सक्रिय हो जाता है. आईबीए इंजेक्शन वाहन इंजेक्शन नियंत्रण (पी <0.001) की तुलना में पलटा ठीक से वापस जाने के लिए समय में एक तीव्र वृद्धि हुई है. आईबीए के साथ पशुओं के लिए उद्भव के समय (p> 0.05) नियंत्रण से अलग नहीं किया था औसत दर्जे का पट में इंजेक्शन. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .

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Discussion

एक माउस में lorr के आकलन के एक मालूम होता है सरल कार्य है, यह जानवरों के एक समूह से विश्वसनीय डेटा एकत्र करने के क्रम में विषयों के बीच समान शारीरिक स्थिति को बनाए रखने के लिए फिर भी आवश्यक है. यहाँ प्रस्तुत कसकर विनियमित, उच्च क्षमता lorr तंत्र प्रयोगों के मानकीकरण और क्षमता को अधिकतम करने के लिए एक तरीका प्रदान करता है. तापमान और बराबर प्रवाह वितरण के बुनियादी सिद्धांतों को अपनाते हुए इस प्रणाली को आसानी से निर्मित और व्यक्तिगत प्रयोगकर्ताओं की जरूरतों को फिट करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता. चैंबर आकार चूहों जैसे अन्य प्रजातियों के लिए बढ़ाया जा सकता है, और अतिरिक्त कक्षों के प्रवाह और वैक्यूम करने के लिए और अधिक शाखा अंक संलग्न द्वारा समायोजित किया जा सकता है. सभी विषयों के लिए यह संभव परिणाम के माध्यमिक बाद अस्थायी पुष्टि करने के लिए वीडियो रिकॉर्ड प्रयोगों के लिए बनाता है, जो स्पष्ट ऐक्रेलिक कक्षों के माध्यम से आसानी से दिखाई दे रहे हैं. ऐक्रेलिक भी तापमान की निगरानी के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जो रेडियो आवृत्ति टेलीमेटरी प्रणाली, के साथ संगत हैसंरचना, रक्तचाप, और biopotentials.

हम एक औषधीय हस्तक्षेप के बाद संवेदनाहारी संवेदनशीलता का आकलन करने के लिए दो अलग अलग तरीकों मौजूद है. उद्भव के समय और stepwise प्रेरण परीक्षण दोनों ठीक पलटा की उपस्थिति या अनुपस्थिति स्कोर करने के लिए प्रयोगकर्ता की आवश्यकता होती है. यहां तक ​​कि इस तरह के "अपनी पीठ पर लुढ़का जा रहा है के दो मिनट के भीतर चैम्बर मंजिल पर सभी चार पंजे जगह करने में असमर्थ", आकलन कुछ हद तक व्यक्तिपरक हो सकता है के रूप में lorr की कोई स्पष्ट परिभाषा के साथ. यह एक ही इलाज अंधा व्यक्ति स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए प्रयोग की अवधि के लिए प्रत्येक जानवर स्कोर है के लिए सबसे अच्छा है. संवेदनाहारी संवेदनशीलता आकलन के लिए उपयोग करने के लिए जो परीक्षण के चयन, औषधीय हस्तक्षेप से प्रभाव के प्रत्याशित लंबाई निर्णायक होना चाहिए. कई दवाओं उद्भव प्रतिमान के लिए तीव्र समय एक सीमित अवधि में संवेदनाहारी संवेदनशीलता पर उपयोगी जानकारी प्रदान कर सकते हैं, जिसके लिए कार्रवाई की एक छोटी अवधि, हैसमय की. हालांकि, एक दवा preferentially सम्मोहन के बजाय उद्भव के शामिल होने के लिए एक जानवर की संवेदनशीलता को प्रभावित कर सकता है, प्रेरण समय में परिवर्तन प्रेरण तेजी से होता है और इस तरह सतत मूल्यांकन की आवश्यकता है क्योंकि पता लगाने के लिए कई बार मुश्किल कर रहे हैं. प्रेरण और उद्भव का चुनाव आयोग 50 के लिए लंबे समय तक चरणबद्ध परीक्षा के लिए प्रवेश द्वार और सम्मोहन से बाहर निकलने दोनों के बारे में जानकारी दे सकते हैं. प्रयोग की कुल लंबाई संवेदनाहारी एकाग्रता के बारे में 8 घंटे तक चलने ठेठ प्रेरण + उद्भव परीक्षण के साथ, हर कदम पर बदल दिया है जिसके द्वारा वेतन वृद्धि के आकार पर निर्भर करेगा. प्रत्याशित चुनाव आयोग 50 के आसपास संवेदनाहारी कदम आकार को घटाना और प्रत्येक समूह में पशुओं की संख्या बढ़ाने के लिए एक बेहतर फिट खुराक प्रतिक्रिया वक्र दे देंगे, लेकिन यह भी परख की आवश्यकता को पूरा समय लंबा होगा.

उनके नियंत्रण की तुलना में जब कुछ औषधीय उपायों विभिन्न प्रायोगिक पशुओं के मिनट वेंटिलेशन बदल सकता है. टीउसकी एक समूह इस तरह के परिणाम confounding, और अधिक तेजी से अन्य की तुलना में उद्भव परीक्षण करने के लिए समय में अस्थिर संवेदनाहारी साँस छोड़ते कारण बन सकता है. Solt एट अल. इस परिदृश्य 35 में संवेदनाहारी संवेदनशीलता के परीक्षण के लिए एक अच्छा विकल्प विधि का वर्णन. प्रयोग में उनके, प्रणालीगत methylphenidate पहले से ही संवेदनाहारी साथ equilibrated है कि पशुओं में निरंतर isoflurane प्रदर्शन के दौरान वितरित किया जाता है. स्थिर राज्य की स्थिति के दौरान संवेदनाहारी तेज और वितरण ठीक चयापचय और उन्मूलन से संतुलित कर रहे हैं मिनट वेंटिलेशन पर संभावित confounding प्रभाव इस प्रकार निरंतर संवेदनाहारी प्रदर्शन के दौरान बाहर रखा गया है. हम वर्णन कक्षों आसानी से नसों में या intracerebral दवा वितरण के लिए ट्यूबिंग के पारित होने की अनुमति के लिए एक अतिरिक्त गैस तंग बंदरगाह के साथ संशोधित किया जा सकता है. यह भी कदम वार परख में संवेदनाहारी के प्रत्येक एकाग्रता के लिए संतुलन की वर्णित 15 मिनट कुछ मामलों में पर्याप्त नहीं हो सकता है कि ध्यान दिया जाना चाहिए. Anesthetऐसे halothane रूप isoflurane, की तुलना में उच्च घुलनशीलता साथ आईसीएस, ऊतक में अपनी पूरी सांद्रता तक पहुंचने के लिए लंबा समय लगेगा. संवेदनाहारी एकाग्रता में बड़ा कदम से गुजरना है कि बड़े जानवरों और पशुओं को भी संतुलित करने के लिए और अधिक समय की आवश्यकता हो सकती है. 15 मिनट संतुलन के लिए सही मायने में पर्याप्त है, यह निर्धारित करने के लिए, आरोही और जोखिम के उतरते अंगों दोनों पर संवेदनाहारी की एक ही एकाग्रता में संवेदनाहारी ऊतक का स्तर मापा जाना चाहिए.

स्थानांतरित करने के लिए एक जानवर की क्षमता शारीरिक या औषधीय रुकावट है जहां मामलों में, lorr सम्मोहन का एक अच्छा सरोगेट उपाय के रूप में काम नहीं कर सकते हैं. सबसे अधिक विश्वसनीय और व्यापक रूप से इस्तेमाल वैकल्पिक cortical electroencephalographic रिकॉर्डिंग (ईईजी) है. ईईजी संवेदनाहारी संवेदनशीलता में अधिक सूक्ष्म परिवर्तन लेने के लिए बेहतर करने में सक्षम हो सकता है, यह काफी अधिक महंगी हम वर्णन तंत्र से स्थापित करने के लिए है. ईईजी इलेक्ट्रोड दाखिल एक आक्रामक और समय लेने वाली प्रक्रिया है, और obta करने की क्षमताकई चूहों से डेटा में एक साथ अक्सर उपकरणों की उपलब्धता सीमित है. इसके अलावा, ईईजी रिकॉर्डिंग का विश्लेषण lorr आकलन के सरल द्विआधारी उत्पादन से व्याख्या करने के लिए अवधारणात्मक अधिक अमूर्त और मुश्किल है. इन कारणों के लिए, यहाँ वर्णित उन लोगों की तरह व्यवहार परीक्षण अक्सर तेजी से संवेदनाहारी संवेदनशीलता स्क्रीनिंग के लिए और अधिक व्यावहारिक तरीके हैं. कामोत्तेजना और सम्मोहन की विचारोत्तेजक ईईजी पैटर्न व्यवहार के साथ अच्छी तरह से मेल नहीं हो सकता है ध्यान दें. Lorr और ईईजी संभावना संवेदनाहारी संवेदनशीलता के बारे में उपयोगी जानकारी प्रदान करते हैं, जो दोनों अलग endpoints हैं.

मिनट वेंटिलेशन और गतिशीलता में संभावित दवा प्रेरित परिवर्तन के अलावा, यहाँ बताया तरीकों के लिए कई अन्य सीमाएं हैं. Lorr क्षेत्र भर में सम्मोहन के लिए एक मानक सरोगेट है, हालांकि इसकी माप के लिए इस्तेमाल किया मापदंड और कार्यप्रणाली प्रयोगशालाओं भर में भिन्न होते हैं. चूहों ठीक पलटा आकलन करने के लिए एक स्थिर गति से घुमाया जाना चाहिए कि कुछ वकील. सतत मूल्यांकन तर्कसंगत ठीक पलटा खो दिया है और / या लाभ है जिसके साथ सटीक समय संकरी, लेकिन, लापरवाह दिया जा रहा है का कार्य बस लापरवाह शेष से अधिक उत्तेजक हो सकता है. इसके अलावा, कदम बुद्धिमान lorr मूल्यांकन हर कदम पर संतुलन के 15 मिनट के अपर्याप्त होना पाया जाता है तो आगे बढ़ाया जा सकता है कि एक समय लेने वाली परख है.

इन सीमाओं के बावजूद, इस प्रोटोकॉल के लिए संभावित अनुप्रयोगों तक हम प्रस्तुत किया है विशिष्ट उदाहरण से परे का विस्तार. लक्षित घावों, शारीरिक असामान्यताएं, और आनुवंशिक परिवर्तन सभी एक ही चरणबद्ध चुनाव आयोग 50 दृढ़ संकल्प का उपयोग कर परीक्षण किया जा सकता है, स्पष्ट रूप से, औषधीय उपायों संवेदनाहारी संवेदनशीलता परिवर्तित किया जा सकता है जिसके द्वारा ही विधि नहीं हैं. यहाँ प्रस्तुत नियंत्रित वातावरण प्रणाली ऐसे corticosteroids, एंटीबायोटिक दवाओं, या प्रायोगिक चिकित्सा के रूप में साँस दवा के किसी भी प्रकार देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. एक ही एमो के लिए कई चूहों को बेनकाब करने की क्षमतादवा की unt के एक बार में विष विज्ञान के अध्ययन के लिए इस स्थापना के आदर्श बनाता है. इसके अतिरिक्त, मंडलों विनियमित परिवेश के तापमान और ताजा ऑक्सीजन का प्रवाह के साथ एक आदर्श शल्य चिकित्सा के बाद वसूली के वातावरण के रूप में सेवा करते हैं. इस तंत्र बुनियादी पशु महत्वपूर्ण संकेत निगरानी और नियंत्रित करने की आवश्यकता है, जिसमें किसी भी उदाहरण के लिए उपयोगी है.

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Acknowledgements

इस काम R01 GM088156 और T32 HL007713-18 के द्वारा समर्थित किया गया. हम हमारे ठीक पलटा तंत्र कोडांतरण में उनकी मदद के लिए पेंसिल्वेनिया रिसर्च इंस्ट्रुमेंटेशन दुकान विश्वविद्यालय से विधेयक Pennie और माइकल गाड़ीवान को धन्यवाद देना चाहूंगा.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Name of the Reagent Company Catalogue Number Comments
Oxygen Airgas OX300
Isoflurane Butler Schein Any volatile anesthetic of interest may be substituted
Name of Material Company Catalogue Number Comments
Mass flow meter- 10 SLPM Omega Engineering FMA-A2309
Mass flow meter- 500 SCCM Omega Engineering FMA-A2305
Anesthetic agent analyzer/gas indicator AM Bickford FI-21 Riken
Heating water pump Fisher Scientific 13-874-175
Temperature transponders BMDS IPTT-300
RF temperature reader BMDS DAS-6007

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