जागृत, सिर-स्थिर चूहों की न्यूरोइमेजिंग के लिए हेड इम्प्लांट्स
Summary
जागृत, सिर-निश्चित चूहों की कार्यात्मक इमेजिंग के लिए एक विस्तृत नई प्रक्रिया का वर्णन किया गया है।
Abstract
एनेस्थेटिक्स, आमतौर पर प्रीक्लिनिकल और मौलिक वैज्ञानिक अनुसंधान में उपयोग किया जाता है, मस्तिष्क के चयापचय, न्यूरोनल और संवहनी कार्यों पर अवसादग्रस्तता प्रभाव डालता है और न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल परिणामों पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है। अनुसंधान अध्ययनों के लिए जागृत जानवरों का उपयोग फायदेमंद है, लेकिन डेटा अधिग्रहण के दौरान गति कलाकृतियों को कम करने के लिए जानवरों को शांत और स्थिर रखने की प्रमुख चुनौती है। छोटे आकार के कृन्तकों (जैसे, चूहों) में अवेक इमेजिंग बहुत आम है, लेकिन चूहों में कम रहती है क्योंकि चूहे बड़े, मजबूत होते हैं, और इमेजिंग के लिए आवश्यक लंबी अवधि में आंदोलन संयम और सिर निर्धारण का विरोध करने की अधिक प्रवृत्ति रखते हैं। अनुकूलित हाथ-सिलाई स्लिंग, 3 डी-मुद्रित सिर प्रत्यारोपण, हेड कैप और एक हेडफ्रेम का उपयोग करके जागृत, सिर-निश्चित चूहों के न्यूरोइमेजिंग का एक नया मॉडल वर्णित है। एकल-मूंछ उत्तेजना के एकल परीक्षण के बाद प्राप्त परिणाम उत्पन्न कार्यात्मक प्रतिक्रिया की तीव्रता में वृद्धि का सुझाव देते हैं। जागृत, सिर-स्थिर चूहों से उत्पन्न कार्यात्मक प्रतिक्रिया का अधिग्रहण एनेस्थेटाइज्ड चूहों की तुलना में तेज है, विश्वसनीय, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है, और इसका उपयोग बार-बार अनुदैर्ध्य अध्ययन के लिए किया जा सकता है।
Introduction
अधिकांश बुनियादी, प्रीक्लिनिकल और ट्रांसलेशनल वैज्ञानिक न्यूरोइमेजिंग जांच एनेस्थेटाइज्ड जानवरों 1,2 से प्राप्त की जाती हैं। एनेस्थेटिक्स प्रयोग को आसान बनाते हैं लेकिन लगातार मस्तिष्क और शरीर के चयापचय, रक्तचाप और हृदय गति को प्रभावित करतेहैं। एनेस्थेटिक का प्रकार और प्रशासन की अवधि और मार्ग डेटा व्याख्या में भ्रामक चर जोड़ते हैं जो प्रजनन क्षमता और अनुवादविफलताओं में योगदान कर सकते हैं। जागृत, सिर-निश्चित चूहे न्यूरोइमेजिंग अध्ययनों की एक प्रमुख बाधा तैयारी और डेटा अधिग्रहण प्रक्रियाओं के दौरान चूहे को स्थिर और शांत रखने की आवश्यकता है। छोटे आंदोलन अनुचित गति कलाकृतियों का उत्पादन करते हैं, जो डेटा विश्लेषण और व्याख्याओं पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकते हैं।
अनुकूलित स्लिंग, त्रि-आयामी (3 डी)-मुद्रित सिर प्रत्यारोपण, हेड कैप और एक हेडफ्रेम का उपयोग करके जागृत, सिर-स्थिर चूहों से न्यूरोइमेजिंग का एक नया मॉडल तैयार किया गया है जो आसान प्रयोग के लिए कई फायदे प्रदान करता है। 3 डी हेड इम्प्लांट हल्का होता है और ट्रांसफिक्सिंग के लिए आवश्यक खोपड़ी के एक छोटे से हिस्से को कवर करता है। 3 डी-मुद्रित सिर प्रत्यारोपण और कैप कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (सीएडी) सॉफ्टवेयर का उपयोग करके डिज़ाइन किए गए हैं। मूंछ उत्तेजना, डेटा अधिग्रहण, डेटा विश्लेषण और एनेस्थेटाइज्ड चूहों के परिणामों के प्रोटोकॉल को पिछले काम 5,6,7 में विस्तार से वर्णित किया गया है।
Protocol
Representative Results
Discussion
जागृत, सिर-निश्चित चूहे इमेजिंग का उपयोग आसानी और अनुकूलन के मामले में कई फायदे प्रदान करता है। कस्टम-डिज़ाइन किए गए स्लिंग चूहों को सांस लेने योग्य जाल सामग्री के माध्यम से लपेटने की अनुमति देते हैं, ज…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम क्लारा जोन्स, जेम्स स्टिरवाल्ट, लिन्ह होआंग, यंग जून हा और अमीरसोहील ज़रेह को चूहों के प्रशिक्षण और स्लिंग की तैयारी के दौरान उनकी मदद के लिए स्वीकार करते हैं। फंडिंग राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (एनआईएच, अनुदान संख्या: एनएस 119852) और लेडुक फाउंडेशन (अनुदान संख्या: 15 सीवीडी02) द्वारा प्रदान की गई थी।
Materials
| Rats | Charles River | Sprague Dawley | |
| Isoflurane | Pivetal | 21295098 | General anesthetic |
| Lidocaine HCl 2% injection | Phoenix | L-2000-04 | Local anesthetic |
| Atropine sulfate injection | Vedco | 5098907512 | Help in respiration |
| Lactated Ringer's injection solution | Vedco | 50989088317 | |
| Flunixin injection | Vedco | 6064408670 | Pain management |
| Enrosite injection (Enrofloxacin 2.27%) | VetOne | 501084 | Avoid infection |
| PromAce injection (Acepromazine maleate) | Beohringer Ingelheim | 136059 | |
| Animax ointment | Dechra Veterinary Products | 122-75 | active ingredients of nystatin 1000units per gram, neomycin sulfate 2.5mg per gram, thiostrepton 2500 units per gram, and triamcinolone acetonide 1mg per gram |
| Puralube ophthalmic ointment | Dechra Veterinary Products | 211-38 | |
| Povidone-iodine PVP prep pads | Medline | MDS093917 | Betadine generic |
| Isopropyl alcohol swabs | BD | 326895 | |
| Vetbond tissue adhesive | 3M | 1469SB | |
| Bur (drill bit), standard operatory carbide | SS White Burs | 14829 | #3 bur |
| Screws, 00-90 x 1/8 flat head stainless steel | J.I. Morris | F0090CE125 | Anchor screws |
| Stereotaxic system | Kopf Instruments | 1430 | |
| Homeothermic heating blanket | Harvard Apparatus | 50-7220-F | |
| Pulse oximeter & heart rate monitor | Kent Scientific | MouseStat Jr. | |
| Petrolatum | Fisher Scientific | P66-1LB | Vaseline generic |
| Wire, bare copper | Fisher Scientific | 15-545-2C | 20 gauge |
| Teets Cold Cure powder | Pearson Dental | C73-0054 | active ingredient: Methyl Methacrylate |
| Teets Cold Cure liquid | Pearson Dental | C73-0078 | active ingredient: Methyl Methacrylate |
| Silicone mold rubber | Smooth-On | Body Double Fast | silicon polymer |
| Metricide 28 (Germicide) | Metrex | Oct-05 | |
| India ink, black | Pelikan | 301051 | |
| Dental drill | NSK Dental | Ultimate XL-F | |
| 3D printer | Prusa Research | i3 MK3S+ | |
| Sew on fasteners | Velcro | 90030 | |
| Pet screening utility fabric | Joann | 10173334 | Netting material |
| Bur (drill bit), standard operatory carbide | SS White Burs | 14829 | #1 bur |
References
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