Хирургические Labyrinthectomy крысы учиться вестибулярной системы
Summary
Этот протокол описывает хирургического labyrinthectomy крысу, которая является полезным методом для изучения вестибулярной системы.
Abstract
Для изучения вестибулярной системы или процесса вестибулярного компенсации, были разработаны ряд методов повредить вестибулярного аппарата, включая хирургические или химических labyrinthectomy и вестибулярные neurectomy. Хирургические labyrinthectomy представляет собой относительно простой, надежный и быстрый метод. Здесь мы описываем хирургической техники для labyrinthectomy крыса. Заушной разрез под общим наркозом для предоставления внешнего слухового канала и барабанной перепонки, после чего барабанной перепонки и косточек, удаляются без стремени. Стремя артерии, который расположен между стремени и овальное окно, является структурой уязвимых и должны быть сохранены для получения четких операционного поля. Отверстие для fenestrate прихожая производится с 2.1-мм сверло-Бур превосходит стремени. Затем 100% этанол вводится через это отверстие и наддува несколько раз. Дотошный диссекция под микроскопом и тщательный контроль свертываемости крови необходимы для получения надежных результатов. Симптомы вестибулярного потери, такие как нистагм, наклоняя голову и подвижного движения, видны сразу же после операции. Rotarod или ротации Председателя тест может использоваться для объективно и количественно оценить вестибулярной функции.
Introduction
Вестибулярные орган имеет важное значение для контроля баланса и глаз. Нормальной вестибулярные функции зависит от симметричной афферентные сигналы от вестибулярных органов в двух внутренний уши. Вестибулярные гипофункция или потери вызывает головокружение, нистагм и постурального дисбаланса. После острого повреждения вестибулярные функции восстанавливаются спонтанно в течение нескольких дней, процесс, известный как вестибулярная компенсации1,2. Вестибулярные компенсации статического дефицита является процесс восстановления, относящиеся к несбалансированности спонтанной активности отдыха между ипсилатерального и контралатерального вестибулярных ядер. Вестибулярные компенсации динамических дефицита достигается главным образом через сенсорные и поведенческих замен (с помощью визуального или соматосенсорная входов)3. Эти процессы являются привлекательными для пластичности нейрональных исследования4,5.
Ряд методов были разработаны для изучения вестибулярной системы и механизмы, лежащие в основе пластичность нейронов при вестибулярной компенсации, таких как хирургические и химических labyrinthectomy и вестибулярные neurectomy5,6 ,,78. Вестибулярные neurectomy является определенным образом побудить полной вестибулярного потери, но это более сложные и инвазивные процедуры и может вызвать повреждение мозга8,9. Этот метод требует больше хирургических навыков и занимает больше времени, чем labyrinthectomy. Химических labyrinthectomy, включая гентамицина, arsanilate и тетракаина, легче и может дать надежные результаты10,,1112. Однако улитки также может быть поврежден и вестибулярные потеря может развиваться с течением времени11. Кроме того воздействие химических веществ в мозге, который должен быть сохранен для точной оценки, являются неясными. Хирургические labyrinthectomy был впервые представлен в исследованиях на животных в 1842 году15 и впервые сообщалось в крыса в 1936 году16. Этот метод был использован с тех пор во многих животных исследования5,,1718,19. Хирургические labyrinthectomy является конкретной, надежный и относительно простой метод. 13 , 14 . Кроме того, симптомы поражения вестибулярного видны сразу же после операции. Здесь мы описываем наши хирургической техники для labyrinthectomy крыса.
Protocol
Representative Results
Discussion
Этот метод является полезным метод для создания потери внезапной, постоянного и полного вестибулярной функции. Это может использоваться для изучения вестибулярной патологии, например, вестибулярный неврит, акустических опухоли и болезнь Меньера. Многие исследования использовали это…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было поддержано грант от Кореи медицинских технологий R & D проекта через Корея здравоохранения промышленности развития института (ХИДИ), финансируемая министерством здравоохранения и социального обеспечения, Республика Корея (номер гранта: HI15C2651).
Materials
| ASPIRATOR KB-012 | KOH BONG & CO., LTD. | KB-012 | Medical aspirator |
| Blade: #15 | Fine Science Tools | #10015-00 | Blades for #7 Scalpel Handles, #15 |
| Carbon Steel Burrs | Fine Science Tools | #19007-05 | shaft diameter: 2.3 mm, length: 44 mm, package of 10 burrs |
| Carl Zeiss Surgical GmbH | Carl Zeiss | #6627100863 | Surgical microscope |
| Dumont #3c | Fine Science Tools | #11231-20 | Standard tip 0.17 x 0.10 mm, 11 cm |
| Dumont #5SF | Fine Science Tools | #11252-00 | |
| Dumont #7B | Fine Science Tools | #11270-20 | Serrated 0.17 x 0.10 mm, 11 cm |
| Extra Fine Bonn: straight | Fine Science Tools | #14084-08 | Iris scissors, best suited for microdissection under high magnification |
| Fine Iris Scissors: straight | Fine Science Tools | #14094-11 | Made from martensitic stainless steel, combined with molybdenum and vanadium |
| Finger Loop Ear Punch | Fine Science Tools | #24212-01 | 1 mm. Provides stability and control for researchers using the numbering system |
| Hartman | Fine Science Tools | #13002-10 | Tip width: 1 cm, serrated, 10 cm |
| Short Scalpel Handle #7 Solid | Fine Science Tools | #10003-12 | #7 short, 12 cm |
| Small Vessel Cauterizer | Fine Science Tools | #18000-03 | Replacement tip, straight knife, keeps bleeding to a minimum and therefore provides a surgical field clear of clamps and hemostats |
| Strong 207S | SAESHIN | 207S | Powerful torque at low speed, available with speed or on/off foot controller |
| Suction Tubes | JEUNGDO B&P CO., LTD. | H-1927-8 | Frazier, 18 cm |
| VICRYL | ETHICON | W9570T | Synthetic absorbable sterile surgical suture |
| Weitlaner-Locktite | Fine Science Tools | #17012-13 | Maximum spread: 4.5 cm, 2 x 3 blunt teeth, 11 cm |
| Zoletil | Virbac, France | Tiletamine-zolazepam | |
| Rompun | Bayer | Xylazine | |
| Rimadyl | Pfizer | Carprofen | |
| Septra | Pfizer | Trimethoprim-sulfonamide |
References
- Curthoys, I. S., Halmagyi, G. M. Vestibular compensation: a review of the oculomotor, neural, and clinical consequences of unilateral vestibular loss. Journal of Vestibular Research. 5 (2), 67-107 (1995).
- Smith, P. F., Curthoys, I. S. Mechanisms of recovery following unilateral labyrinthectomy: a review. Brain Research. Brain Research Reviews. 14 (2), 155-180 (1989).
- Lacour, M., Helmchen, C., Vidal, P. P. Vestibular compensation: the neuro-otologist’s best friend. Journal of Neurology. 263, S54-S64 (2016).
- Darlington, C. L., Smith, P. F. Molecular mechanisms of recovery from vestibular damage in mammals: recent advances. Progress in Neurobiology. 62 (3), 313-325 (2000).
- Shinder, M. E., Ramanathan, M., Kaufman, G. D. Asymmetric gene expression in the brain during acute compensation to unilateral vestibular labyrinthectomy in the Mongolian gerbil. Journal of Vestibular Research. 16 (4-5), 147-169 (2006).
- Dutheil, S., Brezun, J. M., Leonard, J., Lacour, M., Tighilet, B. Neurogenesis and astrogenesis contribution to recovery of vestibular functions in the adult cat following unilateral vestibular neurectomy: cellular and behavioral evidence. Neurosciences. 164 (4), 1444-1456 (2009).
- Gunther, L., et al. N-acetyl-L-leucine accelerates vestibular compensation after unilateral labyrinthectomy by action in the cerebellum and thalamus. PLoS One. 10 (3), e0122015 (2015).
- Pericat, D., Farina, A., Agavnian-Couquiaud, E., Chabbert, C., Tighilet, B. Complete and irreversible unilateral vestibular loss: a novel rat model of vestibular pathology. Journal of Neuroscience Methods. 283, 83-91 (2017).
- Cass, S. P., Goshgarian, H. G. Vestibular compensation after labyrinthectomy and vestibular neurectomy in cats. Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 104 (1), 14-19 (1991).
- Vignaux, G., et al. Evaluation of the chemical model of vestibular lesions induced by arsanilate in rats. Toxicology and Applied Pharmacology. 258 (1), 61-71 (2012).
- Berryhill, W. E., Graham, M. D. Chemical and physical labyrinthectomy for Meniere’s disease. Otolaryngologic Clinics of North America. 35 (3), 675-682 (2002).
- Morgenstern, C., Mori, N., Arnold, W. Experimental studies on the effect of labyrinth anesthesia. Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 237 (3), 255-261 (1983).
- Nadasy, G. L., Raffai, G., Feher, E., Schaming, G., Monos, E. A simple standard technique for labyrinthectomy in the rat: a methodical communication with a detailed description of the surgical process. Physiology International. 103 (3), 354-360 (2016).
- Hitier, M., Besnard, S., Vignaux, G., Denise, P., Moreau, S. The ventrolateral surgical approach to labyrinthectomy in rats: anatomical description and clinical consequences. Surgical and Radiologic Anatomy. 32 (9), 835-842 (2010).
- Flourens, M. J. . Recherches experimentales sur les propriétés et les fonctions du système nerveux dans les animaux vertébrés. , (1824).
- T’Ang, Y., Wu, C. F. The effects of unilateral labyrinthectomy in the albino rat. Chinese Journal of Physiology. 10, 571-598 (1936).
- Chang, M. Y., et al. MicroRNAs 218a-5p, 219a-5p, and 221-3p regulate vestibular compensation. Scientific Reports. 7 (1), 8701 (2017).
- Bergquist, F., Ludwig, M., Dutia, M. B. Role of the commissural inhibitory system in vestibular compensation in the rat. The Journal of Physiology. 586 (18), 4441-4452 (2008).
- Cameron, S. A., Dutia, M. B. Cellular basis of vestibular compensation: changes in intrinsic excitability of MVN neurones. NeuroReport. 8 (11), 2595-2599 (1997).
- Park, M. K., Lee, B. D., Lee, J. D., Jung, H. H., Chae, S. W. Gene profiles during vestibular compensation in rats after unilateral labyrinthectomy. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology. 121 (11), 761-769 (2012).
- Yamamoto, H., Tominaga, M., Sone, M., Nakashima, T. Contribution of stapedial artery to blood flow in the cochlea and its surrounding bone. Hearing Research. 186 (1-2), 69-74 (2003).
- Potegal, M., Abraham, L., Gilman, S., Copack, P. Technique for vestibular neurotomy in the rat. Physiology & Behavior. 14 (2), 217-221 (1975).
- Tung, V. W., Burton, T. J., Dababneh, E., Quail, S. L., Camp, A. J. Behavioral assessment of the aging mouse vestibular system. Journal of Visualized Experiments. (89), e51605 (2014).
- de Jeu, M., De Zeeuw, C. I. Video-oculography in mice. Journal of Visualized Experiments. 65 (65), e3971 (2012).
