दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के बाद वयस्क चूहों में स्थानिक कार्य स्मृति का आकलन करने के लिए एक मीट्रिक परीक्षण
Summary
दर्दनाक मस्तिष्क चोट (टीबीआई) आमतौर पर स्मृति हानि के साथ जुड़ा हुआ है। यहां, हम एक मीट्रिक कार्य के माध्यम से टीबीआई के बाद स्थानिक कार्य स्मृति का आकलन करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। टीबीआई के बाद स्थानिक कार्य स्मृति हानि का अध्ययन करने के लिए एक मीट्रिक परीक्षण एक उपयोगी उपकरण है।
Abstract
दर्दनाक मस्तिष्क की चोट (टीबीआई) के बाद संवेदी, अल्पकालिक और दीर्घकालिक स्मृति के लिए हानि आम दुष्प्रभाव हैं। मानव अध्ययन की नैतिक सीमाओं के कारण, पशु मॉडल उपचार विधियों का परीक्षण करने और स्थिति के तंत्र और संबंधित जटिलताओं का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त विकल्प प्रदान करते हैं। प्रयोगात्मक कृंतक मॉडल ऐतिहासिक रूप से उनकी पहुंच, कम लागत, प्रजनन क्षमता और मान्य दृष्टिकोणों के कारण सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। एक मीट्रिक परीक्षण, जो एक दूसरे से विभिन्न दूरी और कोणों पर दो वस्तुओं की नियुक्ति को याद करने की क्षमता का परीक्षण करता है, टीबीआई के बाद स्थानिक कार्य स्मृति (एसडब्ल्यूएम) में हानि का अध्ययन करने की तकनीक है। मीट्रिक कार्यों के महत्वपूर्ण फायदों में गतिशील अवलोकन की संभावना, कम लागत, प्रजनन क्षमता, कार्यान्वयन में सापेक्ष आसानी और कम तनाव वातावरण शामिल हैं। यहां, हम टीबीआई के बाद वयस्क चूहों में एसडब्ल्यूएम की हानि को मापने के लिए एक मीट्रिक परीक्षण प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। यह परीक्षण मस्तिष्क कार्य के शरीर विज्ञान और रोगविज्ञान का मूल्यांकन करने के लिए एक व्यवहार्य तरीका प्रदान करता है।
Introduction
मध्यम दर्दनाक मस्तिष्क की चोट (टीबीआई) के बाद ध्यान, कार्यकारी कार्य और कुछ स्मृति घाटे जैसे न्यूरोलॉजिकल घाटे की व्यापकता 50 प्रतिशत 1 ,2,3,4,5,6,7, 8से अधिक है। टीबीआई स्थानिक अल्पकालिक, दीर्घकालिक, और काम स्मृति 9 में गंभीर हानि का कारण बनसकताहै । ये स्मृति हानि टीबीआई के कृंतक मॉडलों में देखी गई है। कृंतक मॉडल ने स्मृति का परीक्षण करने के लिए तकनीकों के विकास को सक्षम किया है, जिससे तंत्रिका स्मृति प्रणालियों में मेमोरी प्रसंस्करण पर टीबीआई के प्रभाव में गहरी परीक्षाओं की अनुमति मिली है।
क्रमशः स्थलाकृति और मीट्रिक स्थानिक सूचना प्रसंस्करण से संबंधित दो परीक्षण, स्थानिक कार्य स्मृति (एसडब्ल्यूएम) को मापने में सहायता करते हैं। स्थलाकृतिक परीक्षण पर्यावरण अंतरिक्ष के आकार या किसी वस्तु के चारों ओर कनेक्शन या बाड़े के संबंधित स्थानों को बदलने पर निर्भर करता है, जबकि मीट्रिक परीक्षण10,11वस्तुओं के बीच कोण या दूरी में परिवर्तन का आकलन करता है। गुडरिच-हुनसेकर एट अल ने सबसे पहले चूहों10 के लिए मानव स्थलाकृतिक परीक्षण को अनुकूलित किया और स्थानिक सूचना प्रसंस्करण11में पैराएटल कॉर्टेक्स (पीसी) और पृष्ठीय हिप्पोकैम्पस की भूमिकाओं को अलग करने के लिए मीट्रिक कार्य लागू किया। इसी तरह, गुरकोफ और सहयोगियों ने पार्श्व द्रव टक्कर चोट9के बाद मीट्रिक, स्थलाकृतिक और लौकिक आदेश स्मृति कार्यों का मूल्यांकन किया। मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों को नुकसान और मीट्रिक या टोपोलॉजिकल मेमोरी की हानि के बीच एक संबंध है। यह सुझाव दिया गया है कि मीट्रिक स्मृति हानि हिप्पोकैम्पस के द्विपक्षीय पृष्ठीय डेंटेट जाइरस और कॉर्नू अम्मोनिस (सीए) उप-क्षेत्र CA3 में घावों से संबंधित है, और यह कि टोपिकल मेमोरी हानि द्विपक्षीय पार्श्व प्रांतस्था घावों10, 12से संबंधित है।
इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य एक मीट्रिक कार्य के माध्यम से चूहे की आबादी में स्थानिक स्मृति घाटे का आकलन करना है। यह विधि मस्तिष्क की चोट के बाद एसडब्ल्यूएम के तंत्र की जांच करने के लिए एक उपयुक्त विकल्प है, और इसके फायदों में कार्यान्वयन में सापेक्ष आसानी, उच्च संवेदनशीलता, प्रजनन क्षमता की कम लागत, गतिशील अवलोकन की संभावना और कम तनाव का वातावरण शामिल है। बार्न्स भूलभुलैया13, 14,मॉरिस जल नेविगेशन कार्य15,16, 17,या स्थानिक भूलभुलैयाकार्य18,19जैसे अन्य व्यवहार कार्यों की तुलना में, यह मीट्रिक परीक्षण कम जटिल है। कार्यान्वयन में आसानी के कारण, मीट्रिक परीक्षण के लिए एक छोटी और कम तनावपूर्ण प्रशिक्षण अवधि की आवश्यकता होती है और केवल 2 दिन9:आदत के लिए 1 दिन और कार्य के लिए 1 दिन होती है। इसके अलावा, हमारे प्रस्तावित परीक्षण अन्य कम तनाव परीक्षणों की तुलना में प्रदर्शन करना आसान है, जैसे उपन्यास ऑब्जेक्ट रिकग्निशन (NOR) कार्य, और आदत20के अतिरिक्त दिन की आवश्यकता नहीं है।
यह पेपर मस्तिष्क की चोट के बाद एसडब्ल्यूएम के मूल्यांकन के लिए एक सीधा मॉडल प्रदान करता है। टीबीआई एसडब्ल्यूएम के बाद का यह आकलन इसके पैथोफिजियोलॉजी की अधिक व्यापक जांच में सहायता कर सकता है ।
Protocol
Representative Results
Discussion
विशेष रूप से मीट्रिक स्थानिक सूचना प्रक्रिया को लक्षित करके, यह मीट्रिक परीक्षण टीबीआई के बाद स्मृति की कमी को समझने की दिशा में एक आवश्यक उपकरण प्रदान करता है। इस पत्र में प्रस्तुत प्रोटोकॉल पहले वर्…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम प्रोफेसर ओलेना सेवेरिनोस्का को धन्यवाद देते हैं; मेरीना कुश्चेरियावा M.Sc; मकसिम क्रिवोनोसोव M.Sc; दरियाना याकुमेंको M.Sc; एवगेनिया गोंचार्क M.Sc; और ओल्हा शापोवल, फिजियोलॉजी विभाग में पीएचडी उम्मीदवार, जीव विज्ञान संकाय, पारिस्थितिकी, और चिकित्सा, Oles Honchar Dnipro विश्वविद्यालय, Dnipro, यूक्रेन उनके सहायक और उपयोगी योगदान के लिए । डेटा दिमित्री फ्रैंक पीएचडी शोध प्रबंध के भाग के रूप में प्राप्त किया गया था ।
Materials
| 2% chlorhexidine in 70% alcohol solution | SIGMA – ALDRICH | 500 cc | For general antisepsis of the skin in the operatory field |
| Bupivacaine 0.1 % | |||
| 4 boards of different thicknesses (1.5cm, 2.5cm, 5cm and 8.5cm) | This is to evaluate neurological defect | ||
| 4-0 Nylon suture | 4-00 | ||
| Bottles | Techniplast | ACBT0262SU | 150 ml bottles filled with 100 ml of water and 100 ml 1%(w/v) sucrose solution |
| Bottlses (four) for topological an metric tasks | For objects used two little bottles, first round (height 13.5 cm) and second faceted (height 20 cm) shape and two big faceted bottles, first 9×6 cm (height 21 cm) and second 7×7 cm (height 21 cm). | ||
| Diamond Hole Saw Drill 3mm diameter | Glass Hole Saw Kit | Optional. | |
| Digital Weighing Scale | SIGMA – ALDRICH | Rs 4,000 | |
| Dissecting scissors | SIGMA – ALDRICH | Z265969 | |
| Ethanol 99.9 % | Pharmacy | 5%-10% solution used to clean equipment and remove odors | |
| EthoVision XT (Video software) | Noldus, Wageningen, Netherlands | Optional | |
| Fluid-percussion device | custom-made at the university workshop | No specific brand is recommended. | |
| Gauze Sponges | Fisher | 22-362-178 | |
| Gloves (thin laboratory gloves) | Optional. | ||
| Heater with thermometer | Heatingpad-1 | Model: HEATINGPAD-1/2 | No specific brand is recommended. |
| Horizon-XL | Mennen Medical Ltd | ||
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | NDC 66794-017 | Anesthetic liquid for inhalation |
| Office 365 ProPlus | Microsoft | – | Microsoft Office Excel |
| Olympus BX 40 microscope | Olympus | ||
| Operating forceps | SIGMA – ALDRICH | ||
| Operating Scissors | SIGMA – ALDRICH | ||
| PC Computer for USV recording and data analyses | Intel | Intel® core i5-6500 CPU @ 3.2GHz, 16 GB RAM, 64-bit operating system | |
| Plexiglass boxes linked by a narrow passage | Two transparent 30 cm × 20 cm × 20 cm plexiglass boxes linked by a narrow 15 cm × 15 cm × 60 cm passage | ||
| Purina Chow | Purina | 5001 | Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5 |
| Rat cages (rat home cage or another enclosure) | Techniplast | 2000P | No specific brand is recommended |
| Scalpel blades 11 | SIGMA – ALDRICH | S2771 | |
| SPSS | SPSS Inc., Chicago, IL, USA | 20 package | |
| Stereotaxic Instrument | custom-made at the university workshop | No specific brand is recommended | |
| Timing device | Interval Timer:Timing for recording USV's | Optional. Any timer will do, although it is convenient to use an interval timer if you are tickling multiple rats | |
| Topological and metric tasks device | Self made in Ben Gurion University of Negev | White circular platform 200 cm in diameter and 1 cm thick on table | |
| Video camera | Logitech | C920 HD PRO WEBCAM | Digital video camera for high definition recording of rat behavior under plus maze test |
| Windows 10 | Microsoft | ||
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