אובדן של רפלקס ליישר שימש עוד פונדקאית התנהגותיות סטנדרטית לחוסר הכרה, המכונה גם היפנוזה, בחיות מעבדה. שינויים ברגישות לחומר הרדמה נדיפים הנגרמים על ידי התערבויות תרופתיים יכולים להיות מזוהים עם מערכת מבוקרת בקפידה תפוקה גבוהה הערכה, אשר עשוי להיות מותאמת לאספקה של כל טיפולי בשאיפה.
נקודת סיום רצויה אחד מהרדמה הכללית הוא המצב של חוסר הכרה, הידוע גם בהיפנוזה. הגדרת המצב ההיפנוטי בבעלי חיים היא פחות ברורה מאשר בחולים אנושיים. הפונדקאי התנהגותי בשימוש נרחב להיפנוזה במכרסמים הוא אובדן ליישר רפלקס (LORR), או הנקודה שבה החיה כבר לא מגיבה לאינסטינקט המולד שלהם, כדי למנוע את הפגיעות של כיבה על גב. אנחנו פיתחנו מערכת להערכת LORR ב24 עכברים בו זמנית תוך שליטה בזהירות לבלבול פוטנציאלי, כוללים תנודות טמפרטורה ושונים תזרים גז. תאים אלה יאפשר הערכה אמינה של רגישות הרדמה כפי שהיא נמדדת על ידי חביון להשבה של רפלקס ליישר (RORR) בעקבות חשיפת הרדמה קבועה. לחלופין, באמצעות עלייה בשלבים (או ירידה) בריכוז חומר הרדמה, התאים גם לאפשר קביעת הרגישות של אוכלוסייה לאינדוקציה (או הופעתה), כפי שנמדדו על ידיEC 50 ומדרון גבעה. לבסוף, תאי הסביבה המבוקר המתוארים כאן ניתן להתאים למגוון רחב של שימושים אלטרנטיביים, כוללים משלוח בשאיפה של תרופות אחרות, מחקרי רעלים, וניטור בזמן אמת בו זמנית של סימנים חיוניים.
הרדמה כללית מוגדרות על ידי היכולת שלהם לגרום למצב הפיך בהיפנוזה במגוון רחב של מינים, ובכל זאת הסבר איך כיתה מגוונת כגון תרופות כל יכולה לעורר נקודת סיום ביחיד נותרת חמקמקה. מספר התיאוריות שהציג לאורך השנים, החל מהמתאם מאייר-אוברטון בין עוצמת הרדמה ומסיסות שומנים בדם, אשר הציע שיבושי קרום כלליים כבסיס ל1,2 היפנוזה. ראיות חדשות יותר מצביעות על כך שמטרות חלבון משפיעים על איתות עצבית לתרום להשפעות הרדמה. עכברים הוכיחו להיות מודל חיוני לחקר התיאוריות אלה בגלל ההומולוגיה בין עכברי והיענות הרדמה אנושית. למרות שעכבר לא יכול להישאל על המודעות הסובייקטיבית שלה תחת הרדמה כללית, רפלקסים פרימיטיביים מסוימים לשמש מדדים פונדקאיות כשימושיים של היפנוזה מכרסם. בימים הראשונים שלאחר לידה, עכברים לפתח שו"ת ליישר רפלקסיביתonse שמונע מהם שיוצבו באופן פסיבי במצב שכיבה 3. המינון של הרדמה שבה עכבר מאבד את רפלקס ליישרה וקושרת היטב עם מינונים היפנוטיים אדם 4.
ההערכה של אובדן רפלקס ליישר (LORR) הפכה לסטנדרטית במעבדה בשימוש נרחבת לבדיקת רגישות הרדמה בעכברים, כמו גם מגוון רחב של מינים אחרים, כולל עכברים, שפן ניסיונות, ארנבת, החמוס, כבשים וכלב 5-8. המינון של חומר הרדמה שניתנה בי LORR יתרחש לחברים של מינים הוא עקבי מאוד, אבל זה יכול להיות מוזז באופן משמעותי על ידי גורמים סביבתיים. לדוגמא, חולדות שנשללה שינה רגישות יותר לשני חומרי הרדמה נדיפים ווריד 9 וחולדות עם יכולת אירובית גבוהה פחות רגישים לisoflurane 10. היפותרמיה גם הוכח להקטין את המינון של חומרי הרדמה רבות הנדרשות להיפנוזה במגוון גדול של מיני 11-14. על מנתכדי לזהות את מינון חומר ההרדמה שבי LORR מתרחש בקבוצה של חיות ניסוי מהימן, זה קריטי, כי סביבת ההערכה להיות מבוקרת בקפידה כדי למזער את הלחץ, לשמור על euthermia, ולספק כמויות שווה של תרופה לכל הנושאים. באופן לא מפתיע, גורמים גנטיים ידועים גם לשנות את רגישות ההרדמה 15-18. כתוצאה מכך, שיקול זהיר יש לתת גם לשליטה על רקע גנטי 19.
פיתחנו מנגנון שמבטיח אספקת חומר הרדמה גזים זהה לכל אחד מ24 עכברים תוך שמירה על סביבת C 37 o קבועה. העיצוב הגלילי השקוף של תאי החשיפה שלנו מאפשר להערכת LORR המהיר ושילוב קל של מדידות פיסיולוגיות telemetric. מערכת זו הוכח כדי למדוד במדויק isoflurane, halothane, ואינדוקצית sevoflurane 50 EC וזמן הופעתה בwild-type עכברים 20. יש לנו גם בשימושבמערכת זו כדי לצפות שינויים ברגישות לחומר הרדמה בעכברים עם מוטציות גנטיות ונגעי ההיפותלמוס ממוקדים 21-23. כאן אנו מתארים שתי דרכים שבהן רגישות הרדמה ניתן להעריך לאחר התערבות תרופתית באמצעות מנגנון הסביבה המבוקר שלנו. phenotyping מצב היציב של אינדוקציה הרדמה נדיפים ורגישות הופעה דורש 8-10 שעות וכתוצאה מכך הוא מותאם ביותר ללימודים שבתנאי ניסוי לא משתנים, כמו בהתערבויות תרופתיים כרוניות או ארוכות טווח. עם זאת, לטיפולים, משחק קצר תופעות שיתפזרו באופן משמעותי לאורך זמן אנחנו גם להציג הליך פשוט כדי להעריך את השינויים בליישר רפלקס הבא microinjections stereotactically הממוקד או טיפולים תרופתיים תוך ורידי המשפיעים הופעת הרדמה באופן משמעותי. בדיקות אלה מייצגות קבוצה קטנה של היישומים הפוטנציאליים עבור מערכת של הסביבה מבוקרת זו, אשר יכולה להיות מותאמת לכל מספר של Subjects של מגוון מינים כדי לקבל כל סוג של טיפול בשאיפה.
למרות הערכה של LORR בעכבר אחת היא משימה פשוטה לכאורה, זה בכל זאת חיוני כדי לשמור על תנאים פיסיולוגיים זהים בין נושאים על מנת לאסוף נתונים מהימנים מקבוצה של בעלי חיים. , מנגנון LORR קיבולת גבוהה המוסדר היטב שהוצג כאן מציע דרך לתקנן ניסויים ולמקסם את היעילות. על ידי ביצוע פע?…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי R01 GM088156 וT32 HL007713-18. ברצוננו להודות ביל Pennie ומייקל קרמן מאוניברסיטת פנסילבניה מחקר חנות מכשור על עזרתם בהרכבת מנגנון רפלקס ליישר שלנו.
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 |