הערכת שינויים בפלסטיות סינפטית באמצעות מודל פגיעת ראש סגורה ערה של פגיעה מוחית טראומטית קלה
Summary
כאן, הוא מדגים כיצד מודל של פגיעת ראש סגור ער יכול לשמש לבחינת ההשפעות של פגיעה מוחית טראומטית קלה חוזרת ונשנית (r-mTBI) על פלסטיות סינפטית בהיפוקמפוס. המודל משכפל תכונות חשובות של r-mTBI בחולים ומשמש בשילוב עם אלקטרופיזיולוגיה חוץ גופית .
Abstract
פגיעות מוח טראומטיות קלות (mTBIs) הן בעיה בריאותית נפוצה בצפון אמריקה. ישנו לחץ גובר להשתמש במודלים תקפים מבחינה אקולוגית של mTBI עם ראש סגור בסביבה הפרה-קלינית כדי להגביר את יכולת התרגום לאוכלוסייה הקלינית. מודל הפציעה הסגורה של ערות (ACHI) משתמש בהשפעה קורטיקלית מבוקרת שונה כדי לספק פציעה עם ראש סגור, ולגרום לליקויים התנהגותיים רלוונטיים מבחינה קלינית ללא צורך בקרניוטומיה או שימוש בחומר הרדמה.
טכניקה זו אינה גורמת בדרך כלל למקרי מוות, שברים בגולגולת או דימומים מוחיים, והיא עקבית יותר עם פציעה קלה. ואכן, האופי המתון של הליך ACHI הופך אותו לאידיאלי עבור מחקרים החוקרים mTBI חוזר (r-mTBI). עדויות הולכות וגדלות מצביעות על כך ש-r-mTBI יכול לגרום לפציעה מצטברת שמייצרת תסמינים התנהגותיים, שינויים נוירופתולוגיים וניוון עצבי. r-mTBI נפוץ בקרב בני נוער העוסקים בספורט, ופציעות אלה מתרחשות במהלך תקופה של ארגון מחדש סינפטי חזק ומיאלינציה, מה שהופך את האוכלוסייה הצעירה לפגיעה במיוחד להשפעות ארוכות הטווח של r-mTBI.
יתר על כן, r-mTBI מתרחש במקרים של אלימות בין בני זוג אינטימיים, מצב שעבורו יש מעט אמצעי סינון אובייקטיביים. בניסויים אלה, תפקוד סינפטי הוערך בהיפוקמפוס בחולדות צעירות שחוו r-mTBI באמצעות מודל ACHI. בעקבות הפציעות, נעשה שימוש בכלי חיתוך רקמה כדי ליצור פרוסות בהיפוקמפוס כדי להעריך את הפלסטיות הסינפטית הדו-כיוונית בהיפוקמפוס 1 או 7 ימים לאחר ה-r-mTBI. בסך הכל, מודל ACHI מספק לחוקרים מודל תקף מבחינה אקולוגית לחקר שינויים בפלסטיות סינפטית בעקבות mTBI ו-r-mTBI.
Introduction
פגיעה מוחית טראומטית (TBI) היא בעיה בריאותית משמעותית, עם ~2 מיליון מקרים בקנדה ובארצות הברית מדי שנה 1,2. פגיעה מוחית טראומטית משפיעה על כל קבוצות הגיל והמגדרים ויש לה שיעור היארעות גדול יותר מכל מחלה אחרת, במיוחד כולל סרטן השד, איידס, מחלת פרקינסון וטרשת נפוצה3. למרות השכיחות של פגיעה מוחית טראומטית, הפתופיזיולוגיה שלה עדיין אינה מובנת היטב, ואפשרויות הטיפול מוגבלות. באופן חלקי, הסיבה לכך היא ש-85% מכל ה-TBI מסווגים כקלים (mTBI), ובעבר חשבו ש-mTBI גורם רק לשינויים התנהגותיים מוגבלים וחולפים ללא השלכות נוירופסיכיאטריות ארוכות טווח 4,5. כיום ידוע כי התאוששות mTBI יכולה להימשך שבועות עד שנים5,6, לזרז מצבים נוירולוגיים חמורים יותר4, ושאפילו השפעות חוזרות ונשנות של “זעזוע מוח” משפיעות על המוח7. זה מדאיג מכיוון שלספורטאים בענפי ספורט כמו הוקי/כדורגל יש >10 פגיעות תת-זעזוע מוח בראש לכל משחק/אימון 7,8,9,10.
למתבגרים יש את השכיחות הגבוהה ביותר של mTBI, ובקנדה, בערך אחד מכל 10 בני נוער יפנה לטיפול רפואי לזעזוע מוח הקשור לספורט מדי שנה11,12. במציאות, כל פגיעת ראש תת-זעזועית או mTBI יכולה לגרום נזק מפוזר למוח, וזה יכול גם ליצור מצב פגיע יותר לפציעות הבאות ו/או למצבים נוירולוגיים חמורים יותר 13,14,15,16,17. בקנדה, החוק של רואן מכיר באופן חוקי בכך שפגיעה קודמת יכולה להגביר את הפגיעות של המוח לפגיעה נוספת18, אבל הבנה מכניסטית של r-mTBI עדיין לא מספקת. ברור, עם זאת, כי יחיד ו- r-mTBI יכולים להשפיע על יכולת הלמידה במהלך שנות בית הספר 19,20, יש תוצאות ספציפיות למין 21,22,23,2 4, ולפגוע ביכולת הקוגניטיבית מאוחר יותר בחיים 16,25,26. ואכן, ניתוחי עוקבה מקשרים קשר חזק r-mTBI בשלב מוקדם בחיים עם דמנציה מאוחר יותר 27,28. r-mTBI קשור באופן פוטנציאלי גם לאנצפלופתיה טראומטית כרונית (CTE), המאופיינת בהצטברות של חלבון טאו היפרפוספורילציה וניוון קליפת המוח פרוגרסיבי ומואצת על ידי דלקת משמעותית 27,29,30,31. למרות שהקשרים בין r-mTBI ו-CTE שנויים כיום במחלוקת32, מודל זה יאפשר לחקור אותם בפירוט רב יותר במסגרת פרה-קלינית.
mTBI מתואר לעתים קרובות כ”פציעה בלתי נראית”, מכיוון שהיא מתרחשת בתוך גולגולת סגורה וקשה לזהות אותה אפילו בשיטות הדמיה מודרניות33,34. מודל ניסויי מדויק של mTBI צריך לדבוק בשני עקרונות. ראשית, הוא צריך לשחזר את הכוחות הביומכניים שנצפו בדרך כלל באוכלוסייה הקלינית35. שנית, המודל אמור לגרום לתוצאות התנהגותיות הטרוגניות, דבר הנפוץ מאוד גם באוכלוסיות קליניות36,37,38. כיום, רוב המודלים הפרה-קליניים נוטים להיות חמורים יותר, וכוללים קרניוטומיה, ריסון ראש סטריאוטקסי, הרדמה והשפעות קורטיקליות מבוקרות (CCI) המייצרות נזק מבני משמעותי וליקויים התנהגותיים נרחבים יותר ממה שנצפה בדרך כלל מבחינה קלינית33. דאגה נוספת במודלים פרה-קליניים רבים של זעזוע מוח המערבים קרניוטומיות היא שהליך זה עצמו יוצר דלקת במוח, וזה יכול להחמיר תסמיני mTBI ונוירופתולוגיה מכל פגיעה עוקבת39,40. ההרדמה מציגה גם מספר בלבולים מורכבים, כולל הפחתת דלקת 41,42,43, ויסות תפקוד מיקרוגליאה44, שחרור גלוטמט 45, כניסה Ca2+ דרך קולטני NMDA 46, לחץ תוך גולגולתי ומטבוליזם מוחי 47. הרדמה גם מציגה בלבול על ידי הגדלת חדירות מחסום הדם-מוח (BBB), זרחן טאו, ורמות סטרואידים, תוך הפחתת תפקוד קוגניטיבי 48,49,50,51. נוסף על כך, פציעות מפוזרות וסגורות מייצגות את הרוב המכריע של mTBIs52 קליניים. הם גם מאפשרים ללמוד טוב יותר את מגוון הגורמים שיכולים להשפיע על תוצאות התנהגותיות, כולל מין21, גיל 53, מרווח בין פציעות15, חומרה54, ומספר פציעות23.
כיוון הכוחות המאיץ/מתעתע (אנכי או אופקי) הוא גם שיקול חשוב לתוצאות התנהגותיות ומולקולריות. מחקר של Mychasiuk ועמיתיו השוו בין שני מודלים של mTBI מפוזר בעל ראש סגור: ירידה במשקל (כוחות אנכיים) ופגיעה צידית (כוחות אופקיים)55. הן הניתוח ההתנהגותי והן הניתוח המולקולרי חשפו תוצאות הטרוגניות תלויות מודל ומין בעקבות mTBI. לפיכך, מודלים של בעלי חיים המסייעים להימנע מהליכים כירורגיים, תוך שילוב כוחות ליניאריים וסיבוביים, מייצגים יותר את התנאים הפיזיולוגיים שבהם פציעות אלה מתרחשות בדרך כלל33,56. מודל ACHI נוצר כמענה לצורך זה, ומאפשר השראת mTBI מהירה וניתנת לשחזור בחולדות תוך הימנעות מפרוצדורות (כלומר, הרדמה) הידועות כמטות הבדלים בין המינים57.
Protocol
Representative Results
Discussion
רוב המחקרים הפרה-קליניים השתמשו במודלים של mTBI שאינם משחזרים את הכוחות הביומכניים שנצפו באוכלוסייה הקלינית. כאן, הוא מראה כיצד מודל ACHI יכול לשמש כדי לגרום r-mTBIs בחולדות צעירות. למודל סגור זה של r-mTBI יש יתרונות משמעותיים על פני הליכים פולשניים יותר. ראשית, ה-ACHI אינו גורם בדרך כלל לשברים בגולגול…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים לכל חברי מעבדת כריסטי באוניברסיטת ויקטוריה, בעבר ובהווה, על תרומתם לפיתוח פרוטוקול זה. פרויקט זה נתמך במימון המכונים הקנדיים לחקר הבריאות (CIHR: FRN 175042) ו-NSERC (RGPIN-06104-2019). גרפיקת הגולגולת איור 1 נוצרה באמצעות BioRender.
Materials
| 3D-printed helment | Designed and constructed by Christie laboratory (See Specifications in Christie et al. (2019), Current Protocols in Neuroscience) | ||
| Agarose | Fisher Scientific (BioReagents) | BP160500 | |
| Anesthesia chamber | Home Made | N/A | Plexiglass Container |
| Automatic Heater Controller | Warner Electric | TC-324B | |
| Axon Digidata | Molecular Devices | 1440A | Low-noise Data Acquisition System |
| Balance beam | Can be constructed or purchased (100 cm long x 2 cm wide x 0.75 cm thick) | ||
| Calcium Chloride | Bio Basic Canada Inc. | CD0050 | For aCSF |
| Camera | Dage MTI | NC-70 | |
| Carbogen tank | Praxair | MM OXCD5C-K | Carbon Dioxide 5%, Oxygen 95% |
| Clampex Software | Molecular Devices | Clampex 10.5 Version | |
| Compresstome Vibrating Microtome | Precisionary | VF 310-0Z | |
| Concentric Bipolar Electrode | FHC Inc. | CBAPC75 | |
| Dextrose (D-Glucose) | Fisher Scientific (Chemical) | D16-3 | aCSF |
| Digital Stimulus Isolation Amplifier | Getting Instruments, Inc. | Model 4D | |
| Disodium Phosphate | Fisher Scientific (Chemical) | S373-500 | PBS |
| Dissection Tools | |||
| Feather Double Edge Blade | Electron Microscopy Sciences | 72002-10 | |
| Filter Paper | Whatman 1 | 1001-055 | |
| Flaming/Brown Micropipette Puller | Sutter Instrument | P-1000 | |
| Hair Claw Clip | Can be obtained from any department store | ||
| Home and Recovery Cages | Normal rat cages from animal care unit. | ||
| Hum Bug Noise Eliminator | Quest Scientific | 726300 | |
| Isoflurane USP | Fresenius Kabi | CP0406V2 | |
| Isotemp 215 Digital Water Bath | Fisher Scientific | 15-462-15 | |
| Leica Impact One CCI unit | Leica Biosystems | Tip is modified to hold 7mm rubber impact tip | |
| Long-Evans rats, male | Charles River Laboratories (St. Constant, PQ) | ||
| Low-Density Foam Pad | 3" polyurethane foam sheet | ||
| Magnesium Chloride | Fisher Scientific (Chemical) | M33-500 | aCSF |
| Male Long Evans Rats | Charles River Laboratories | Animals ordered from Charles River Laboratories, or pups bred at the University of Victoria | |
| MultiClamp 700B Amplifier | Molecular Devices | Model 700B | |
| pH Test Strips | VWR Chemicals BDH | BDH83931.601 | |
| Potassium Chloride | Fisher Scientific (Chemical) | P217-500 | aCSF, PBS |
| Potassium Phosphate | Sigma | P9791-500G | PBS |
| Push Button Controller | Siskiyou Corporation | MC1000e | Four-axis Closed Loop Controller Push-Button |
| Sample Discs | ELITechGroup | SS-033 | For use with Vapor Pressure Osmometer |
| Small towel | |||
| Sodium Bicarbonate | Fisher Scientific (Chemical) | S233-500 | aCSF |
| Sodium Chloride | Fisher Scientific (Chemical) | S271-3 | For aCSF, PBS |
| Sodium Phosphate | Fisher Scientific (Chemical) | S369-500 | aCSF |
| Soft Plastic Restraint Cones | Braintree Scientific | model DC-200 | |
| Stopwatch | Many lab members use their iPhone for this | ||
| Table or large cart with raised edges | For NAP and ACHI | ||
| Thin Wall Borosilicate Glass (with Filament) | Sutter Instrument | BF150-110-10 | Outside diameter: 1.5 mm; Inside diameter: 1.10 mm; Length: 10 cm |
| Upright Microscope | Olympus | Olympus BX5OWI | 5x MPlan 0.10 NA Objective lens |
| Vapor Pressure Osmometer | Vapro | Model 5600 | aCSF should be 300-310 mOSM |
| Vetbond Tissue Adhesive | 3M | 1469SB | |
| Vibraplane Vibration Isolation Table | Kinetic Systems | 9101-01-45 | |
Riferimenti
- Fu, T. S., Jing, R., McFaull, S. R., Cusimano, M. D. Health & economic burden of traumatic brain injury in the emergency department. Canadian Journal of Neurological Sciences. 43 (2), 238-247 (2016).
- Chen, C., Peng, J., Sribnick, E., Zhu, M., Xiang, H. Trend of age-adjusted rates of pediatric traumatic brain injury in US emergency departments from 2006 to 2013. International journal of environmental research and public health. 15 (6), 1171 (2018).
- Prins, M., Greco, T., Alexander, D., Giza, C. C. The pathophysiology of traumatic brain injury at a glance. Disease Models & Mechanisms. 6 (6), 1307-1315 (2013).
- Mayer, A. R., Quinn, D. K., Master, C. L. The spectrum of mild traumatic brain injury: a review. Neurology. 89 (6), 623-632 (2017).
- Kara, S., et al. Less than half of patients recover within 2 weeks of injury after a sports-related mild traumatic brain injury: a 2-year prospective study. Clinical Journal of Sport Medicine. 30 (2), 96-101 (2020).
- Chung, A. W., Mannix, R., Feldman, H. A., Grant, P. E., Im, K. Longitudinal structural connectomic and rich-club analysis in adolescent mTBI reveals persistent, distributed brain alterations acutely through to one year post-injury. arXiv. , (2019).
- Crisco, J. J., et al. Frequency and location of head impact exposures in individual collegiate football players. Journal of Athletic Training. 45 (6), 549-559 (2010).
- Wilcox, B. J., et al. Head impact exposure in male and female collegiate ice hockey players. Journal of Biomechanics. 47 (1), 109-114 (2014).
- Daniel, R. W., Rowson, S., Duma, S. M. Head impact exposure in youth football. Annals of Biomedical Engineering. 40 (4), 976-981 (2012).
- Snowden, T., et al. Heading in the right direction: a critical review of studies examining the effects of heading in soccer players. Journal of Neurotrauma. 38 (2), 169-188 (2021).
- Zemek, R. L., et al. Annual and seasonal trends in ambulatory visits for pediatric concussion in Ontario between 2003 and 2013. The Journal of Pediatrics. 181, 222-228 (2017).
- Zhang, A. L., Sing, D. C., Rugg, C. M., Feeley, B. T., Senter, C. The rise of concussions in the adolescent population. Orthopaedic Journal of Sports Medicine. 4 (8), (2016).
- Broglio, S. P., Eckner, J. T., Paulson, H. L., Kutcher, J. S. Cognitive decline and aging: the role of concussive and subconcussive impacts. Exercise and Sport Sciences Reviews. 40 (3), 138 (2012).
- Greco, T., Ferguson, L., Giza, C., Prins, M. Mechanisms underlying vulnerabilities after repeat mild traumatic brain injuries. Experimental Neurology. 317, 206-213 (2019).
- Longhi, L., et al. Temporal window of vulnerability to repetitive experimental concussive brain injury. Neurosurgery. 56 (2), 364-374 (2005).
- Snowden, T. M., Hinde, A. K., Reid, H. M., Christie, B. R. Does mild traumatic brain injury increase the risk for dementia? A systematic review and meta-analysis. Journal of Alzheimer’s Disease. 78 (2), 757-775 (2020).
- Guskiewicz, K. M., et al. Association between recurrent concussion and late-life cognitive impairment in retired professional football players. Neurosurgery. 57 (4), 719-726 (2005).
- McCradden, M. D., Cusimano, M. D. Staying true to Rowan’s Law: how changing sport culture can realize the goal of the legislation. Canadian Journal of Public Health. 110 (2), 165-168 (2019).
- Carson, J. D., et al. Premature return to play and return to learn after a sport-related concussion: physician’s chart review. Canadian Family Physician. 60 (6), 310-315 (2014).
- McClincy, M. P., Lovell, M. R., Pardini, J., Collins, M. W., Spore, M. K. Recovery from sports concussion in high school and collegiate athletes. Brain Injury. 20 (1), 33-39 (2006).
- Covassin, T., Savage, J. L., Bretzin, A. C., Fox, M. E. Sex differences in sport-related concussion long-term outcomes. International Journal of Psychophysiology. 132, 9-13 (2018).
- Frommer, L., et al. Sex differences in concussion symptoms of high school athletes. Journal of Athletic Training. 46 (1), 76-84 (2011).
- Wright, D., O’Brien, T., Shultz, S. R., Mychasiuk, R. Sex matters: Repetitive mild traumatic brain injury in adolescent rats. Annals of Clinical and Translational Neurology. 4 (9), 640-654 (2017).
- Stone, S., Lee, B., Garrison, J. C., Blueitt, D., Creed, K. Sex differences in time to return-to-play progression after sport-related concussion. Sports Health. 9 (1), 41-44 (2017).
- Cunningham, J., Broglio, S. P., O’Grady, M., Wilson, F. History of sport-related concussion and long-term clinical cognitive health outcomes in retired athletes: a systematic review. Journal of Athletic Training. 55 (2), 132-158 (2020).
- Montenigro, P. H., et al. Cumulative head impact exposure predicts later-life depression, apathy, executive dysfunction, and cognitive impairment in former high school and college football players. Journal of Neurotrauma. 34 (2), 328-340 (2017).
- Lee, E. B., et al. Chronic traumatic encephalopathy is a common co-morbidity, but less frequent primary dementia in former soccer and rugby players. Acta Neuropathologica. 138 (3), 389-399 (2019).
- Di Virgilio, T. G., et al. Evidence for acute electrophysiological and cognitive changes following routine soccer heading. EBioMedicine. 13, 66-71 (2016).
- Cherry, J. D., et al. Microglial neuroinflammation contributes to tau accumulation in chronic traumatic encephalopathy. Acta Neuropathologica Communications. 4 (1), 1-9 (2016).
- Smith, D. H., Johnson, V. E., Stewart, W. Chronic neuropathologies of single and repetitive TBI: substrates of dementia. Nature Reviews Neurology. 9 (4), 211 (2013).
- Coughlin, J. M., et al. Neuroinflammation and brain atrophy in former NFL players: an in vivo multimodal imaging pilot study. Neurobiology of Disease. 74, 58-65 (2015).
- Wu, L., et al. Repetitive mild closed head injury in adolescent mice is associated with impaired proteostasis, neuroinflammation, and tauopathy. Journal of Neuroscience. 42 (12), 2418-2432 (2022).
- Shultz, S. R., et al. The potential for animal models to provide insight into mild traumatic brain injury: translational challenges and strategies. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 76, 396-414 (2017).
- Sharp, D. J., Jenkins, P. O. Concussion is confusing us all. Practical Neurology. 15 (3), 172-186 (2015).
- Chen, Y., Huang, W., Constantini, S. The differences between blast-induced and sports-related brain injuries. Frontiers in Neurology. 4, 119 (2013).
- Collins, M. W., Kontos, A. P., Reynolds, E., Murawski, C. D., Fu, F. H. A comprehensive, targeted approach to the clinical care of athletes following sport-related concussion. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 22 (2), 235-246 (2014).
- Hiploylee, C., et al. Longitudinal study of postconcussion syndrome: not everyone recovers. Journal of Neurotrauma. 34 (8), 1511-1523 (2017).
- Rabinowitz, A. R., Fisher, A. J. Person-specific methods for characterizing the course and temporal dynamics of concussion symptomatology: a pilot study. Scientific Reports. 10 (1), 1-9 (2020).
- Shultz, S. R., et al. Tibial fracture exacerbates traumatic brain injury outcomes and neuroinflammation in a novel mouse model of multitrauma. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 35 (8), 1339-1347 (2015).
- McDonald, S. J., Sun, M., Agoston, D. V., Shultz, S. R. The effect of concomitant peripheral injury on traumatic brain injury pathobiology and outcome. Journal of Neuroinflammation. 13 (1), 1-14 (2016).
- Statler, K. D., et al. Isoflurane exerts neuroprotective actions at or near the time of severe traumatic brain injury. Brain Research. 1076 (1), 216-224 (2006).
- Rowe, R. K., et al. Using anesthetics and analgesics in experimental traumatic brain injury. Lab Animal. 42 (8), 286-291 (2013).
- Luh, C., et al. Influence of a brief episode of anesthesia during the induction of experimental brain trauma on secondary brain damage and inflammation. PLoS One. 6 (5), 19948 (2011).
- Madry, C., et al. Microglial ramification, surveillance, and interleukin-1β release are regulated by the two-pore domain K+ channel THIK-1. Neuron. 97 (2), 299-312 (2018).
- Patel, P. M., Drummond, J. C., Cole, D. J., Goskowicz, R. L. Isoflurane reduces ischemia-induced glutamate release in rats subjected to forebrain ischemia. The Journal of the American Society of Anesthesiologists. 82 (4), 996-1003 (1995).
- Gray, J. J., Bickler, P. E., Fahlman, C. S., Zhan, X., Schuyler, J. A. Isoflurane neuroprotection in hypoxic hippocampal slice cultures involves increases in intracellular Ca2+ and mitogen-activated protein kinases. The Journal of the American Society of Anesthesiologists. 102 (3), 606-615 (2005).
- Flower, O., Hellings, S. Sedation in traumatic brain injury. Emergency Medicine International. 2012, 637171 (2012).
- Wagner, M., Ryu, Y. K., Smith, S. C., Mintz, C. D. Effects of anesthetics on brain circuit formation. Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 26 (4), 358 (2014).
- Leikas, J. V., et al. Brief isoflurane anesthesia regulates striatal AKT-GSK3β signaling and ameliorates motor deficits in a rat model of early-stage Parkinson′ s disease. Journal of Neurochemistry. 142 (3), 456-463 (2017).
- Turek, Z., Sykora, R., Matejovic, M., Cerny, V. Anesthesia and the microcirculation. in Seminars in Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. , 249-258 (2009).
- Yang, S., et al. Anesthesia and surgery impair blood-brain barrier and cognitive function in mice. Frontiers in Immunology. 8, 902 (2017).
- Bodnar, C. N., Roberts, K. N., Higgins, E. K., Bachstetter, A. D. A systematic review of closed head injury models of mild traumatic brain injury in mice and rats. Journal of Neurotrauma. 36 (11), 1683-1706 (2019).
- Mannix, R., et al. Adolescent mice demonstrate a distinct pattern of injury after repetitive mild traumatic brain injury. Journal of Neurotrauma. 34 (2), 495-504 (2017).
- Viano, D. C., Hamberger, A., Bolouri, H., Säljö, A. Evaluation of three animal models for concussion and serious brain injury. Annals of Biomedical Engineering. 40 (1), 213-226 (2012).
- Mychasiuk, R., Hehar, H., Candy, S., Ma, I., Esser, M. J. The direction of the acceleration and rotational forces associated with mild traumatic brain injury in rodents effect behavioural and molecular outcomes. Journal of Neuroscience Methods. 257, 168-178 (2016).
- Christie, B. R., et al. A rapid neurological assessment protocol for repeated mild traumatic brain injury in awake rats. Current Protocols in Neuroscience. 89 (1), 80 (2019).
- Buchanan, F. F., Myles, P. S., Leslie, K., Forbes, A., Cicuttini, F. Gender and recovery after general anesthesia combined with neuromuscular blocking drugs. Anesthesia & Analgesia. 102 (1), 291-297 (2006).
- Zhang, L., Gurao, M., Yang, K. H., King, A. I. Material characterization and computer model simulation of low density polyurethane foam used in a rodent traumatic brain injury model. Journal of Neuroscience Methods. 198 (1), 93-98 (2011).
- Kikinis, Z., et al. Diffusion imaging of mild traumatic brain injury in the impact accelerated rodent model: A pilot study. Brain Injury. 31 (10), 1376-1381 (2017).
- Talty, C. -. E., Norris, C., VandeVord, P. Defining experimental variability in actuator-driven closed head impact in rats. Annals of Biomedical Engineering. 50 (10), 1187-1202 (2022).
- Meconi, A., et al. Repeated mild traumatic brain injury can cause acute neurologic impairment without overt structural damage in juvenile rats. Plos One. 13 (5), (2018).
- Zilles, K. . The Cortex of the Rat: a Stereotaxic Atlas. , (2012).
- Fontaine, C. J., et al. Impaired bidirectional synaptic plasticity in juvenile offspring following prenatal ethanol exposure. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 43 (10), 2153-2166 (2019).
- Fontaine, C. J., et al. Endocannabinoid receptors contribute significantly to multiple forms of long-term depression in the rat dentate gyrus. Learning & Memory. 27 (9), 380-389 (2020).
- Grafe, E. L., Wade, M. M., Hodson, C. E., Thomas, J. D., Christie, B. R. Postnatal choline supplementation rescues deficits in synaptic plasticity following prenatal ethanol exposure. Nutrients. 14 (10), 2004 (2022).
- Peñasco, S., et al. Intermittent ethanol exposure during adolescence impairs cannabinoid type 1 receptor-dependent long-term depression and recognition memory in adult mice. Neuropsychopharmacology. 45 (2), 309-318 (2020).
- Cole, J. T., et al. Craniotomy: true sham for traumatic brain injury, or a sham of a sham. Journal of Neurotrauma. 28 (3), 359-369 (2011).
- Long, R. P., et al. Repeated isoflurane exposures impair long-term potentiation and increase basal GABAergic activity in the basolateral amygdala. Neural Plasticity. 2016, (2016).
- Meehan, W. P., Mannix, R. C., O’Brien, M. J., Collins, M. W. The prevalence of undiagnosed concussions in athletes. Clinical Journal of Sport Medicine. 23 (5), 339 (2013).
- Moore, R. D., Lepine, J., Ellemberg, D. The independent influence of concussive and sub-concussive impacts on soccer players’ neurophysiological and neuropsychological function. International Journal of Psychophysiology. 112, 22-30 (2017).
- Peltonen, K., et al. On-field signs of concussion predict deficits in cognitive functioning: Loss of consciousness, amnesia, and vacant look. Translational Sports Medicine. 3 (6), 565-573 (2020).
- Kontos, A. P., Sufrinko, A., Sandel, N., Emami, K., Collins, M. W. Sport-related concussion clinical profiles: clinical characteristics, targeted treatments, and preliminary evidence. Current Sports Medicine Reports. 18 (3), 82-92 (2019).
- Eisenberg, M. A., Meehan, W. P., Mannix, R. Duration and course of post-concussive symptoms. Pediatrics. 133 (6), 999-1006 (2014).
- Mychasiuk, R., Farran, A., Esser, M. J. Assessment of an experimental rodent model of pediatric mild traumatic brain injury. Journal of Neurotrauma. 31 (8), 749-757 (2014).
- Malkesman, O., Tucker, L. B., Ozl, J., McCabe, J. T. Traumatic brain injury-modeling neuropsychiatric symptoms in rodents. Frontiers in Neurology. 4, 157 (2013).
- Shultz, S. R., MacFabe, D. F., Foley, K. A., Taylor, R., Cain, D. P. A single mild fluid percussion injury induces short-term behavioral and neuropathological changes in the Long-Evans rat: Support for an animal model of concussion. Behavioural Brain Research. 224 (2), 326-335 (2011).
- Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nature Methods. 11 (6), 629-632 (2014).
- van Driel, K. S., Talling, J. C. Familiarity increases consistency in animal tests. Behavioural Brain Research. 159 (2), 243-245 (2005).
- Mouzon, B. C., et al. Chronic neuropathological and neurobehavioral changes in a repetitive mild traumatic brain injury model. Annals of Neurology. 75 (2), 241-254 (2014).
- Mannix, R., et al. Clinical correlates in an experimental model of repetitive mild brain injury. Annals of Neurology. 74 (1), 65-75 (2013).
- Bekhbat, M., et al. Chronic adolescent stress sex-specifically alters central and peripheral neuro-immune reactivity in rats. Brain, Behavior, and Immunity. 76, 248-257 (2019).
- Pyter, L. M., Kelly, S. D., Harrell, C. S., Neigh, G. N. Sex differences in the effects of adolescent stress on adult brain inflammatory markers in rats. Brain, Behavior, and Immunity. 30, 88-94 (2013).
- MacDougall, M. J., Howland, J. G. Acute stress, but not corticosterone, disrupts short-and long-term synaptic plasticity in rat dorsal subiculum via glucocorticoid receptor activation. Cerebral Cortex. 23 (11), 2611-2619 (2013).
- Ting, J. T., Daigle, T. L., Chen, Q., Feng, G. Acute brain slice methods for adult and aging animals: application of targeted patch clamp analysis and optogenetics. Patch-Clamp Methods and Protocols. , 221-242 (2014).
- Ting, J. T., Feng, G. Development of transgenic animals for optogenetic manipulation of mammalian nervous system function: progress and prospects for behavioral neuroscience. Behavioural Brain Research. 255, 3-18 (2013).
- Tanaka, Y., Tanaka, Y., Furuta, T., Yanagawa, Y., Kaneko, T. The effects of cutting solutions on the viability of GABAergic interneurons in cerebral cortical slices of adult mice. Journal of Neuroscience Methods. 171 (1), 118-125 (2008).
- Trivino-Paredes, J. S., Nahirney, P. C., Pinar, C., Grandes, P., Christie, B. R. Acute slice preparation for electrophysiology increases spine numbers equivalently in the male and female juvenile hippocampus: a DiI labeling study. Journal of Neurophysiology. 122 (3), 958-969 (2019).
- Bowden, J. B., Abraham, W. C., Harris, K. M. Differential effects of strain, circadian cycle, and stimulation pattern on LTP and concurrent LTD in the dentate gyrus of freely moving rats. Hippocampus. 22 (6), 1363-1370 (2012).
- Segev, A., Garcia-Oscos, F., Kourrich, S. Whole-cell patch-clamp recordings in brain slices. Journal of Visualized Experiments. (112), e54024 (2016).
- Pham, L., et al. Mild closed-head injury in conscious rats causes transient neurobehavioral and glial disturbances: a novel experimental model of concussion. Journal of Neurotrauma. 36 (14), 2260-2271 (2019).
