Name: Rilevare i deficit comportamentistici in ratti dopo la ferita di cervello traumatica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-30T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 54 s
Description: Impara a rilevare deficit neurologici e cognitivi nei ratti dopo trauma cranico con test comportamentali standardizzati. Questi metodi valutano funzioni motorie, equilibrio e memoria spaziale per studiare danni cerebrali e testare trattamenti sperimentali.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Ringraziamo Ian Bolding per assistenza con preparazione chirurgica di soggetti ed Elizabeth Sumner per sua meticolosa di editing. Questi studi sono stati completati come parte di un team finanziato dal The Moody Project per la ricerca di ferita di cervello traumatica traslazionale.

<ol><li>Sell, S. L., Johnson, K., DeWitt, D. S., Prough, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Persistent+Behavioral+Deficits+in+Rats+after+Fluid+Percussion+Injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Persistent Behavioral Deficits in Rats after Fluid Percussion Injury.</a> J Neurotrauma. 34 (5), 1086-1096 (2017).</li>
<li>Gurdjian, E. S., Lissner, H. R., Webster, J. E., Latimer, F. R., Haddad, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+experimental+concussion%3A+relation+of+physiologic+effect+to+time+duration+of+intracranial+pressure+increase+at+impact%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Studies on experimental concussion: relation of physiologic effect to time duration of intracranial pressure increase at impact.</a> Neurology. 4, 674-681 (1954).</li>
<li>Anonymous. US National Library of Medicine. , (last accessed Jan. 9, 2018)
 <a target="_blank" href="www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/$term=fluid+percussion+injury+rat ">www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/$term=fluid+percussion+injury+rat </a> (2017).</li>
<li>Hellmich, H. L., Capra, B., Eidson, K., Garcia, J., Kennedy, D., Uchida, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dose-dependent+neuronal+injury+after+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Dose-dependent neuronal injury after traumatic brain injury.</a> Brain Research. 1044, 144-154 (2005).</li>
<li>Bramlett, H. M., Detrich, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-Term+consequences+of+Traumatic+Brain+Injury%3A+Current+Status+of+Potential+Mechanisms+of+Injury+and+Neurological+Outcomes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Long-Term consequences of Traumatic Brain Injury: Current Status of Potential Mechanisms of Injury and Neurological Outcomes.</a> J. Neurotrauma. 32, 1-15 (2015).</li>
<li>Pierce, J. E. S., Smith, D. H., Trojanowski, J. Q., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enduring+cognitive+neurobehavioral+and+histopathological+changes+persist+for+up+to+one+year+following+severe+experimental+brain+injury+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Enduring cognitive neurobehavioral and histopathological changes persist for up to one year following severe experimental brain injury in rats.</a> Neuroscience. 87 (2), 359-369 (1998).</li>
<li>Smith, D. H., Chen, X. H., Pierce, J. E. S., Wolf, J. A., Trojanowski, J. Q., Graham, D. I., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progressive+atrophy+and+neuron+death+for+one+year+following+brain+trauma+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Progressive atrophy and neuron death for one year following brain trauma in the rat.</a> J Neurotrauma. 14 (10), 715-727 (1997).</li>
<li>Schallert, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+tests+for+preclinical+intervention+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroRx%22%5BJournal%5D)">Behavioral tests for preclinical intervention assessment.</a> NeuroRx. 3 (4), 497-504 (2006).</li>
<li>Sell, S. L., Avila, M. A., Yu, G., Vergara, L., Prough, D. S., Grady, J. J., DeWitt, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypertonic+resuscitation+improves+neuronal+and+behavioral+outcomes+after+traumatic+brain+injury+plus+hemorrhage%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Hypertonic resuscitation improves neuronal and behavioral outcomes after traumatic brain injury plus hemorrhage.</a> Anesthesiology. 108 (5), 873-881 (2008).</li>
<li>Hamm, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobehavioral+assessment+of+outcome+following+traumatic+brain+injury+in+rats%3A+an+evaluation+of+selected+measures%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Neurobehavioral assessment of outcome following traumatic brain injury in rats: an evaluation of selected measures.</a> J Neurotrauma. 18 (11), 1207-1216 (2001).</li>
<li>Feeney, D. M., Gonzalez, A., Law, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amphetamine%2C+haloperidol%2C+and+experience+interact+to+affect+rate+of+recovery+after+motor+cortex+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Amphetamine, haloperidol, and experience interact to affect rate of recovery after motor cortex injury.</a> Science. 217, 855-857 (1982).</li>
<li>Hamm, R. J., Temple, M. D., Pike, B. R., O'Dell, D. M., Buck, D. L., Lyeth, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Working+memory+deficits+following+traumatic+brain+injury+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Working memory deficits following traumatic brain injury in the rat.</a> J Neurotrauma. 13, 317-323 (1996).</li>
<li>Morris, R. G., Hagan, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Allocentric+spatial+learning+by+hippocampectomised+rats%3A+A+further+test+of+the+%22Spatial+Mapping%22+and+%22Working+Memory%22+Theories+of+hippocampal+function%5BTitle%5D)+AND+%22The+Quart+J+of+Exp+Psych%22%5BJournal%5D)">Allocentric spatial learning by hippocampectomised rats: A further test of the "Spatial Mapping" and "Working Memory" Theories of hippocampal function.</a> The Quart J of Exp Psych. 38 (4), 365-395 (1986).</li>
<li>Dixon, C. E., Lyeth, B. G., Povlishock, J. T., Findling, R. L., Hamm, R. J., Marmarou, A., Young, H. F., Hayes, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fluid-percussion+model+of+experimental+brain+injury+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">A fluid-percussion model of experimental brain injury in the rat.</a> J. Neurosurg. 67, 110-119 (1987).</li>
<li>DeWitt, D. S., Smith, T. G., Deyo, D. J., Miller, K. R., Uchida, T., Prough, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((L-arginine+and+superoxide+dismutase+prevent+or+reverse+cerebral+hypoperfusion+after+fluid-percussion+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">L-arginine and superoxide dismutase prevent or reverse cerebral hypoperfusion after fluid-percussion traumatic brain injury.</a> J. Neurotrauma. 14, 223-233 (1997).</li>
<li>R Core Team. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22R%3A+A+Language+and+Environment+for+Statistical+Computing%22">R: A Language and Environment for Statistical Computing</a>. , R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. (2017).</li>
<li>Pohlert, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPohlert%2C+T+%22The+Pairwise+Multiple+comparison+of+Mean+Ranks+Package+%28PMCMR%29+R+package%22">The Pairwise Multiple comparison of Mean Ranks Package (PMCMR) R package</a>. , 
 <a target="_blank" href="http://CRAN.R-project.org/package=PMCMR">http://CRAN.R-project.org/package=PMCMR</a> (2014).</li>
<li>Verma, P., Hellemans, K. G., Choi, F. Y., Yu, W., Weinberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circadian+phase+and+sex+effects+on+depressive%2Fanxiety-like+behaviors+and+HPA+axis+responses+to+acute+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">Circadian phase and sex effects on depressive/anxiety-like behaviors and HPA axis responses to acute stress.</a> Physiol Behav. 99, 276-285 (2010).</li>
<li>Schallert, T., Woodlee, M. T., Fleming, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Focal+Ischemic+Injury%3A+Behavior-Brain+Interactions+and+Issues+of+Animal+Handling+and+Housing%5BTitle%5D)+AND+%22ILAR+J%22%5BJournal%5D)">Experimental Focal Ischemic Injury: Behavior-Brain Interactions and Issues of Animal Handling and Housing.</a> ILAR J. 44 (2), 130-143 (2003).</li>
<li>Ruis, J. F., Rietveld, W. J., Buys, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+of+parametric+photic+entrainment+of+circadian+rhythms+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">Properties of parametric photic entrainment of circadian rhythms in the rat.</a> Physiol Behav. 50, 1233-1239 (1991).</li>
<li>Ferguson, S. A., Maier, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+seasonal%2Fcircannual+effects+of+laboratory+rodent+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Behav%22%5BJournal%5D)">A review of seasonal/circannual effects of laboratory rodent behavior.</a> Physiol Behav. 119, 130-136 (2003).</li>
<li>Fujimoto, S. T., Longhi, L., Saatman, K. E., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+and+cognitive+function+evaluation+following+experimental+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+%26+Biobehav+Reviews%22%5BJournal%5D)">Motor and cognitive function evaluation following experimental traumatic brain injury.</a> Neurosci & Biobehav Reviews. , (2004).</li>
<li>Gold, E. M., Su, D., Lopez-Velazquez, L., Haus, D. L., Perez, H., Lacuesta, G. A., Anderson, A. J., Cummings, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+assessment+of+long-term+deficits+in+rodent+models+of+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Regen.+Med%22%5BJournal%5D)">Functional assessment of long-term deficits in rodent models of traumatic brain injury.</a> Regen. Med. 8 (4), 483-516 (2013).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Quando lo svolgimento di qualsiasi tipo di test comportamentali, è fondamentale essere coerenti. Questo dettaglio include molte considerazioni che sembrano insignificante, ma hanno un impatto importante sulla risposta dell'animale. Un passo importante che non può essere trascurato è acclimatazione degli animali alla loro situazione di home-gabbia/alloggiamento prima di qualsiasi esperimento. Questa preparazione riduce gli effetti della risposta di stress fisiologico degli animali, che possono alterare i risultati comportamentali18. Allo stesso modo, è assolutamente essenziale che ogni sforzo è fatto per gestire tutti gli animali allo stesso modo. Tale coerenza include, come accennato in precedenza, acclimatazione all'abitazione e anche acclimatazione a manipolazioni e trasporti tra camere prima formazione o test. Questo concetto non può essere sopravvalutato. Gestione animale sciatta è disastrosa per qualsiasi test comportamentali19. Allo stesso modo, ogni sforzo deve essere fatto per testare gli animali allo stesso tempo del giorno, sia durante il loro ciclo scuro o chiaro. Per le prove qui discussione, test durante la fase di chiaro o scuro è accettabile, fino a quando i test vengono eseguiti in modo coerente. Test effettuati in tempi diversi durante il ciclo circadiano è stato indicato per alterare i risultati comportamentali18,20. Inoltre, il gestore, nonché l'animale deve essere in uno stato di libero, calma lo stress al fine di massimizzare la precisione dei risultati.
In particolare nel caso di Neuroscore, falsi positivi e negativi sono comuni. Falsi positivi si verificano in genere quando un animale non è completamente abituato alla gestione e al controllo. L'animale deve essere completamente rilassato così la risposta osservata è riflessivo e non a causa di muscoli di serraggio da reagire fuori di stress o di paura. Un gestore teso può influenzare i risultati trasmettendo lo stress per l'animale. Pertanto, tenendo il ratto troppo strette o troppo larghe possono entrambi essere problematici. Inoltre, se il gestore è nervoso, ciò può confondere la reazione dei ratti. C'è anche il rischio che un osservatore inesperto verrà non interpretino correttamente la risposta del ratto. Buon allenamento e un sacco di pratica sono essenziali per il successo e la coerenza della Neuroscore.
In generale, la preoccupazione principale con questi test è la mancanza di una grande differenza e a volte nessuna differenza, tra gruppi di trattamento. Poiché gli animali possono reagire diversamente ai diversi gestori, rumori, ore del giorno e potenzialmente, stagioni21, ogni sforzo deve essere fatto per ridurre tutti i fattori possibili di confusione.
I risultati delle attività di equilibrio di fascio e fascio-passeggiata mostrato qui dimostrano che questi test sono utili presto dopo la ferita per rilevare i deficit nella funzione vestibulomotor. Questi deficit in genere risolvere oltre tempo1,14. In questo modello, entro 6 mesi dopo la ferita, i deficit indotti da lesioni hanno risolto. I risultati del punto di tempo di 6 mesi indicano che ci sono differenze tra NAIVE, SHAM o ratti feriti; Tuttavia, tutti i ratti sono stati rilassanti nelle loro gabbie casa per 6 mesi, invecchiamento e aumento di peso. Così, per il momento che sono ri-testati a 6 mesi post-chirurgia (o equivalente nel caso di INGENUO), essenzialmente stanno diventando vecchio e grasso, e pertanto tutti i gruppi non andò così bene come hanno rispetto ai loro valori basali giorno 0 risultati.
Un'altra considerazione importante è che il test di comportamento utilizzato è quello corretto. Ad esempio, i test impiegati qui sono pensati per rappresentare la funzione di specifiche aree cerebrali. Un esempio è il sistema vestibolare, che è importante per l'equilibrio. Aree del cervello coinvolte nella funzione sensitivo-motoria, come la corteccia tra cui corteccia sensorimotoria, il talamo, i neuroni corticospinali, gangli basali, nigro-striato, per citarne alcuni, sono tutti coinvolti nel coordinamento di vestibulomotor. Quindi, i deficit nell'equilibrio di fascio o fascio-passeggiata indicano potenziali carenze in questi settori. Inoltre, l'ippocampo e la corteccia prefrontale sono coinvolti nell'apprendimento e la memoria funzioni testate da labirinto dell'acqua di memoria di lavoro. Anche quando il test corretto viene scelto, le limitazioni dei test che sono impiegati devono essere tenute presente. Ad esempio, nessuno dei test qui presentati sono sensibili ai deficit di umore, come depressione, ansia o delle interazioni sociali quali aggressioni, processo decisionale o impulsività. Per ribadire, è indispensabile scegliere il test appropriato per l'area di comportamento e cervello da valutare.
Interpretazione e analisi dei dati comportamentali deve essere affrontate con cautela. Si consiglia vivamente di includere analisi di potenza di ogni tipo di prova separatamente, perché, utilizzando un risultato del comportamento come misura di un deficit neurale, è per sua natura, una misura semplice di un effetto sottile. Inoltre, test diversi richiedono diversi tipi di analisi statistiche. Ad esempio, i test di Neuroscore ed equilibrio di fascio descritti dipendono l'interpretazione di un osservatore addestrato a segnare il comportamento utilizzando una scala ordinale. Questi tipi di dati non sono continui e non normalmente distribuite, così non parametriche statistiche devono essere utilizzate, ad esempio il test di Kruskal-Wallis, come dimostrato in sezioni 6.1 e 6.2. In alternativa, il fascio-Walk e prove di lavoro memoria acqua labirinto producono dati che sono continui e distribuite normalmente, così parametriche statistiche possono essere utilizzate, come One-way ANOVA o misure ripetute ANOVA a due vie, come dimostrato in sezioni 6.3 e 6.4.
I compiti del comportamento presentati qui hanno resistito alla prova del tempo e forniscono risultati riproducibili, particolarmente quando accoppiato con il modello FPI in ratti, anche se esistono molti altri metodi di test comportamentali per il trauma cranico. La neuroscore è una breve valutazione eseguita con un minimo di attrezzatura. Altre prove di forza e riflessi sono disponibili e potrebbero essere inseriti in una valutazione neurologica, quali il compito di pulsion laterale, il test di acinesia, il test del piano inclinato e forza prensile (Vedi Fujimoto et al. 22 e oro et al. 23). l'equilibrio di fascio e fascio-passeggiata attività descritte sono misure dei deficit di vestibulomotor dopo la ferita. Vestibulomotor coordinamento può essere considerata una misura del comportamento motorio lordo, mentre altre misure dei deficit motorio lordo includono il Rotarod, il palo rotante e aprire il campo di attività. La capacità di nuotare, misurata come velocità di nuotata durante il labirinto di acqua, è anche un'indicazione di coordinazione motoria lordo22,23. Il compito del labirinto dell'acqua di lavoro memoria completa questo set di test di rilevazione entrambe fanno riferimento i deficit di memoria (indicati da Trial 1) e lavorando i deficit di memoria (indicati da Trial 2 o la differenza tra prova 1 e prova 2). Altre misure della funzione conoscitiva includono il labirinto radiale a otto bracci, il labirinto di Barnes, il test di riconoscimento di oggetto romanzo e diverse varianti del labirinto dell'acqua. Queste variazioni includono l'originale labirinto di acqua di Morris e il labirinto di Lashley III (nuovo Vedi Fujimoto et al. 22 e oro et al. 23). questa batteria di test ha dimostrato di essere utile presto dopo la lesione e, in misura diversa, fuori a 12 mesi dopo la ferita1.
Inoltre, le attività hanno dimostrate qui possono essere utilizzate con diversi ceppi, il sesso ed età dei ratti; Tuttavia, gli alloggi potrebbero essere necessario prevedere diverse dimensioni e nei casi di maggiore fragilità. Per esempio, ratti anziani, più pesante bisogno un fascio più ampio per l'attività di equilibrio di fascio e ratti invecchiati, fragile, potrebbe bisogno di minore durata dei tempi di nuotare nell'acqua labirinto. Così, c'è spazio alla flessibilità in questi test e potenziale per lo sviluppo di nuovi test per ospitare ipotesi e situazioni diverse.

I metodi qui presentati sono progettati per rilevare i deficit funzionali in specifiche aree cerebrali indotte da un modello sperimentale di TBI nel ratto. Quattro prove di comportamento diverso saranno descritti. In primo luogo, la breve valutazione neurologica, indicata come il neuroscore, può essere eseguita senza la necessità di qualsiasi apparecchiatura specializzata ma richiede pratica; Questo test rileva i deficit nei riflessi. In secondo luogo, il test di equilibrio di fascio rileva i deficit nella capacità di equilibrio. Questo compito richiede il gestore di segnare il ratto basato su una scala ordinale e richiede un certo allenamento del gestore. Il test di equilibrio di fascio richiede un fascio stretto ed è sensibile ai deficit del sistema vestibolare. Il terzo test valuta la vestibulomotor coordinamento. Questo test è noto come l'attività di fascio-a piedi, e anche se alcuni pre-allenamento del ratto è necessaria, questa procedura è più obiettivo rispetto alle due precedenti come la latenza per attraversare il fascio è una misura obiettiva non dipende dal punteggio soggettivo. Questa differenza è perché viene misurato il tempo di attraversare un fascio stretto per raggiungere una cassetta di sicurezza. Il fascio-Walk test richiede un fascio più lungo dell'equilibrio di fascio, nonché una casella di fuga. Questo test misura i deficit nella coordinazione motoria e l'equilibrio sia e così è sensibile a danni al cervelletto e aree del cervello relative al motore. La versione di memoria di lavoro del labirinto dell'acqua di Morris (MWM-WM) test principalmente funzione hippocampal e integrazione con la corteccia prefrontale o la funzione esecutiva. La versione del labirinto dell'acqua di Morris mostrato è utilizzabile anche per rilevare i deficit nella memoria di riferimento1.
Questi metodi sono stati scelti in base il loro record di pista ben stabilito nella letteratura. Ognuno è stato efficace in molte mani da diversi laboratori con più ceppi di ratti in numerosi anni di ricerca. Tuttavia, in passato, alberino-ferita di misura fino a due settimane dopo la lesione sono stati considerati punti temporali "cronica". Così, per definire tecniche comportamentali per lo studio di effetti cronici di TBI in roditori, questi metodi ben noti dovuti essere valutato per la sensibilità rilevare TBI indotto i deficit ai più lunghi intervalli di tempo dopo la ferita. Mentre ora ci sono parecchi modelli del roditore di TBI, il modello FPI è uno dei più utilizzati e viene applicato in questo studio. Questo modello è stato pubblicato nel 1950 ' s2, e da allora, più di 1.000 documenti hanno impiegato FPI in ratti3. Il neuropathology di questo tipo di ferita è stata ben descritto da noi4 e altri5,6,7. Brevemente, la lesione di un neurone nell'ippocampo ha dimostrato di essere dose-dipendente con Fluoro-Jade macchiatura in tempi brevi dopo la lesione, vale a dire, 24-48 h; mentre l'atrofia lorda e cavitazione tra cui assottigliamento della capsula interna e corteccia è stato segnalato a un anno dopo la ferita6,7.
La rappresentazione più significativa della funzione del cervello è valutata usando misure comportamentali risultato dopo un trauma cranico sperimentale. Tuttavia, la stragrande maggioranza degli esperimenti FPI che utilizzano i risultati comportamentali fare misure relativamente presto, in genere da 1 a 14 giorni dopo la ferita. Utilizzando i metodi hanno dimostrato qui, che alcuni deficit comportamentali possono essere rilevati fuori a 12 mesi dopo la ferita1. Funzione neurologica, funzione vestibulomotor lordo e coordinazione motoria sono stati valutati nei giorni di alberino-ferite (PID) 1-3 e a 3, 6 e 12 mesi dopo l'intervento chirurgico, utilizzando una breve valutazione neurologica (Neuroscore; per l'ultima volta da Schallert8), il Compito di equilibrio di fascio e il fascio-passeggiata compito9,10,11. Riferimento e memoria di lavoro sono stati valutati usando una versione di memoria di lavoro del Morris water maze1,12,13.

<table><tbody><tr><td>Ratti Sprague-Dawley</td><td>Charles Rivers Laboratories 251 Ballardvale St Wilmington, MA 01887-1096 Telefono: 800-522-7287</td><td>Ratti CD-IGS, codice ceppo 001</td><td>maschio, albino, 300-350g all'arrivo</td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Numero di catalogo</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Beam-Balance</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beam</td><td>in legno costruito</td><td></td> in <td>casa, 25" l x 1" h x 3/4" w sigillato con vernice poliuretanica</td></tr><tr><td>C-clamp</td><td>Home Depot</td><td>1422-C</td><td>2 1/2"</td></tr> <tr><td>barriera</td><td>Home Depot</td><td></td><td>polistirolo, tavolo da 18" x 17 1/2"</td></tr> <tr><td>(sia per BB che per BB BW)</td>forniture <td></td><td>per ufficio generiche</td><td>37" h x 30" w x 60" l</td></tr><tr><td>Nome</strong</td><td>>Azienda</td><td>Numero di catalogo</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Beam-Walk</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beam</td><td>home built</td><td></td><td>Legno 38-1/2" L x 1-3/4" H x 1" W sigillato con vernice poliuretanica (~ 37" dal pavimento)</td></tr> <tr><td>Escape Box</td><td>Costruito</td><td></td> in casa <td>Legno dipinto nero 12 1/2 "L x 9" H x 7-1/4" W</td></tr><tr><td>chiodi (pioli)</td><td></td><td></td> <td>2"</td></tr> <tr><td>Cerniere</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>morsetti Macchina</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td></td><td>per rumore biancoSan Diego Instruments 9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121 Telefono: (858)530-2600</td><td></td><td>http://www.sandiegoinstruments.com/libraries/misc/datasheets/whitenoise.pdf</td></tr><tr><td>light</td><td>Home Depot</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Numero di catalogo</td><td>Comments</td></tr><tr><td><forte>Morris Water Maze</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>produttore di piscine in fibra di vetro</td><td>sconosciuto</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>(simile a quello realizzato da SDI)</td><td>San Diego Instruments</td><td>7000-0723</td><td>72" di diametro x 30" di profondità (~ 500 gal)</td></tr><tr><td>piattaforma in plexiglass</td><td>realizzata a mano da Maggie Parsley</td><td></td><td>10 cm di diametro, 26" di altezza con silicone applicato sulla superficie della piattaforma per fornire una superficie di presa</td></tr> <tr><td>(simile a quella realizzata da SDI)</td> <td>SDI</td><td>7500-0272</td><td></td></tr><tr><td>scatole per animali in plexiglass con coperchi UTMB</td><td>Machine Shop</td><td></td><td>2 scatole, 10" l x 16" L x 9" h</td></tr><tr><td>faretti / lampade termiche</td><td>Home Depot</td><td></td><td>3 intorno alla piscina, 2 scatole per essiccare gli animali</td></tr><tr><td>AnyMaze</td><td>San Diego Instruments 9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121 Telefono: (858)530-2600</td><td>/9001</td><td>http://www.sandiegoinstruments.com/any-maze-video-tracking/</td></tr></tbody></table>

rilevare i deficit comportamentistici in ratti dopo la ferita di cervello traumatica

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

Con la crescente incidenza del trauma cranico traumatico (TBI) in popolazioni civili e militari, TBI è ora considerata una malattia cronica; Tuttavia, pochi studi hanno studiato gli effetti a lungo termine delle lesioni nei modelli del roditore di TBI. Misure comportamentali che sono ben consolidate nella ricerca TBI per volte presto dopo la lesione, ad esempio due settimane, fino a due mesi, sono indicate qui. Alcuni di questi metodi hanno tradotto stati utilizzati ai tempi più tardi dopo la ferita, fino a un anno, ma da pochissimi laboratori. I metodi hanno dimostrato qui sono una breve valutazione neurologica per testare i riflessi, un equilibrio di fascio per testare l'equilibrio, un fascio-a piedi a prova di equilibrio e coordinazione motoria e una versione di memoria di lavoro del labirinto dell'acqua di Morris che possa essere sensibile ai deficit in memoria di riferimento. I ratti maschii sono stati gestiti e pre-addestrati a neurologico, equilibrio e coordinazione motoria test prima di ricevere la ferita di parasagittal fluido percussioni (FPI) o sham lesioni. Ratti possono essere testati sulla breve valutazione neurologica (neuroscore), l'equilibrio di fascio, e il fascio-a piedi più volte, durante il test il labirinto dell'acqua possono essere fatto solo una volta. Questa differenza è perché ratti possono ricordare l'attività, così confondendo i risultati se ripetuti test viene tentata nello stesso animale. Durante il test da uno a tre giorni dopo la ferita, vengono rilevate differenze significative in tutte le tre attività non cognitive. Tuttavia, le differenze nell'attività fascio-a piedi non erano rilevabili a intervalli di tempo più tardi (dopo 3 mesi). Deficit è stato rilevato a 3 mesi in equilibrio di fascio e a 6 mesi nella neuroscore. I deficit nella memoria di lavoro sono stati rilevati fuori a 12 mesi dopo la ferita, e un deficit in una memoria di riferimento per la prima volta a 12 mesi. Così, test comportamentali standard possono essere utili misure di deficit comportamentali persistenti dopo FPI.

L'obiettivo dei test comportamentali qui presentato è quello di rilevare i deficit funzionali in ratti dopo la ferita di cervello traumatica. Quattro test specifici sono presentati che rilevare i deficit nei comportamenti di riflettere i danni ad aree specifiche del cervello a volte che si estende per un anno dopo la ferita.

Rilevare i deficit comportamentistici in ratti dopo la ferita di cervello traumatica

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

L'obiettivo generale del test comportamentale presentato qui è rilevare deficit funzionali nei ratti dopo una lesione cerebrale traumatica. Verranno presentati quattro test diversi che rilevano deficit nella funzione neurologica o cognitiva. Questi metodi possono aiutare a rispondere a domande fondamentali nel campo della ricerca sulle lesioni cerebrali, come ad esempio quali aree del cervello risultano danneggiate dopo un trauma o se un trattamento sperimentale sia efficace oppure no.I principali vantaggi di queste tecniche consistono nel fatto che sono ampiamente consolidate in numerosi laboratori e si sono dimostrate riproducibili, oltre ad essere sensibili a diversi tipi di lesioni cerebrali, come quelle causate da esplosioni e ictus. Queste tecniche contribuiscono a una migliore comprensione di come il trauma cranico influisca sulle funzioni neurologiche e cognitive, nonché alla sperimentazione di trattamenti sperimentali nei ratti. In generale, le persone alle prime armi con questo metodo incontreranno difficoltà a causa dell'inesperienza nel manipolare i ratti e del tempo insufficiente dedicato all'acclimatazione degli animali prima dell'addestramento e dei test.Questo è necessario per tranquillizzare il ratto in modo da rendere il tempo di prova più efficace. Iniziare l'addestramento con il test di flessione dell'arto anteriore sollevando il ratto per la coda e tenendolo a circa 15-30 cm sopra la superficie del tavolo. Osservare se il ratto estende o flette gli arti anteriori.Valuti la presenza di flessione assegnando un punteggio di uno o l'assenza di flessione assegnando un punteggio di zero sul foglio di valutazione. Successivamente, per il test della flessione degli arti posteriori, sollevi nuovamente il ratto per la coda e lo mantenga a circa 15-30 cm sopra la superficie del tavolo. Osservi se il ratto estende o flette gli arti posteriori e assegni un punteggio di uno per la presenza di flessione o di zero per l'assenza di flessione.Per il test successivo, sollevare il ratto per la coda e abbassarlo lentamente verso il bordo del tavolo, fino a quando il naso si trova a circa 10 centimetri dal bordo. Muovere il ratto lentamente verso il bordo senza permettere ai baffi di toccare il bordo. Osservare se il ratto allunga e protende le zampe anteriori verso il tavolo.Valutare la presenza o l'assenza di zampe anteriori estese. Successivamente, per il test del posizionamento attivato dal contatto, tenere il ratto con il corpo e la mano paralleli al bordo del tavolo e con gli arti anteriori liberi. Abbassare lentamente il ratto verso il bordo del tavolo finché i baffi su un lato non toccano il bordo del tavolo.Osservare se il ratto estende l'arto anteriore dallo stesso lato dei baffi che toccano il tavolo, dirigendolo verso il bordo del tavolo, non appena i baffi entrano in contatto. Valutare la presenza o l'assenza del movimento di afferramento verso il tavolo. Infine, per il test del riflesso di afferramento della zampa posteriore, tenere il ratto in una mano con il pollice e l'indice intorno al torace, sotto gli arti anteriori.Toccare delicatamente il palmo di ciascuna zampa posteriore con un dito indice. Osservare se il ratto afferra il dito e valutare la presenza o l'assenza di afferramento. 24 ore dopo l'intervento chirurgico, iniziare il test di equilibrio sul trave posizionando il ratto sul trave e avviando il cronometro.Osservare attentamente il ratto per 60 secondi e registrare il punteggio sul modulo. Consentire al ratto un breve periodo di riposo tra una prova e l'altra, sia sul braccio dell'operatore che nella gabbia di provenienza. Iniziare posizionando il ratto nella scatola obiettivo per un minuto.Dopo un minuto, rimuovere il ratto e iniziare la prova accendendo la luce e il rumore bianco. Posizionare il ratto sulla trave nel punto del foro del perno più vicino alla scatola obiettivo e permettere al ratto di entrare nella scatola obiettivo. Quando le zampe anteriori del ratto attraversano la soglia della scatola obiettivo, spegnere immediatamente la luce e le fonti di rumore per segnalare la fine della singola prova.Lasciare il ratto riposare nella scatola obiettivo per 30 secondi tra ogni prova. Ripetere l'addestramento sul percorso sopraelevato una volta per ogni posizione dei perni e dalla posizione iniziale. Inserire i perni nei fori ed eseguire un percorso completo sopraelevato con i perni al loro posto.Quindi, utilizzando un cronometro, misurare la durata di ogni prova e ripetere fino a quando il ratto non avrà completato tre prove in meno di cinque secondi. Ventiquattro ore dopo l'intervento chirurgico, sottoporre il ratto al test del percorso su trave utilizzando la trave completa con i perni al loro posto. Intorno alla stanza sono posizionati degli stimoli visivi che fungono da punti di riferimento, aiutando il ratto ad apprendere e ricordare la posizione della piattaforma nascosta.Iniziare il primo test aprendo il software di tracciamento video e caricando il protocollo corretto, inclusa la mappa del labirinto acquatico con le posizioni della piattaforma, la durata della nuotata, il numero di prove, il numero di animali e i gruppi di trattamento. Posizionare la piattaforma nel punto assegnato e verificare che corrisponda alla mappa presente nel software. Successivamente, posizionare il ratto nella vasca rivolto verso la parete nel punto assegnato e avviare immediatamente il cronometro del programma di tracciamento e/o il cronometro manuale.Consentire al ratto 120 secondi per trovare la piattaforma. Quando il ratto trova la piattaforma, fermare il cronometro e registrare il tempo sul foglio di lavoro. Notare che, se il ratto non riesce a trovare la piattaforma, guidarlo manualmente sulla piattaforma e registrare 120 secondi.Lasciare il ratto sulla piattaforma per 15 secondi tra una prova e l'altra. Dopo la seconda prova, posizionare il ratto nell'involucro riscaldato per quattro minuti. Infine, spostare la piattaforma nella seconda posizione e verificare che corrisponda alla mappa nel software.Ripetere le procedure delle prove uno e due fino a completare tutte e quattro le combinazioni di posizioni iniziali e piattaforme. I risultati della procedura di neurovalutazione dimostrano sia la possibilità di falsi positivi al giorno zero, precedente all'intervento chirurgico, sia la sensibilità di questo test nel rilevare piccole differenze nel gruppo con lesione cerebrale traumatica, tale per cui il giorno zero differisce dai giorni uno, due e tre. I risultati del test sulla bilancia a trave dimostrano la sensibilità del test nella rilevazione di deficit poco dopo la lesione e in un momento successivo più distante dall'evento traumatico.I risultati del test di camminata su trave hanno indicato deficit precoci dopo la lesione. Tuttavia, a sei mesi dalla lesione, non si osservano differenze significative tra i gruppi, suggerendo che nel gruppo lesionato si è verificata una guarigione. Inoltre, deficit nella memoria di lavoro si manifestano a tre mesi dalla lesione, mentre sia la memoria di lavoro che quella di riferimento mostrano deficit a 12 mesi dalla lesione.È importante abituare i ratti al maneggio e pre-addestrarli ai test di neuroscore, camminata su trave ed equilibrio su trave. Una volta acquisita padronanza, la breve valutazione neurologica può essere eseguita rapidamente e senza alcun equipaggiamento specializzato. Dopo le procedure di neuroscore, equilibrio su trave e camminata su trave, possono essere utilizzate diverse versioni del labirinto acquatico, così come altri paradigmi comportamentali, come il test di riconoscimento di un oggetto nuovo, per rispondere ad ulteriori domande relative all'apprendimento e alla memoria.Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come rilevare deficit neurologici e cognitivi mediante misure comportamentali. L'abituazione al manipolamento, la pre-formazione e la coerenza durante la conduzione di esperimenti comportamentali sono tutti fattori essenziali.

detecting-behavioral-deficits-in-rats-after-traumatic-brain-injury

Research

Ricerca

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

La tecnica modificata di caduta del peso è una procedura semplice ed economica utilizzata per l'induzione di lesioni cerebrali traumatiche lievi nei ratti giovani. Questa nuova tecnica produce una sintomatologia clinicamente rilevante che farà progredire lo studio della lesione cerebrale traumatica lieve (mTBI) e della commozione cerebrale.

Un modello Novel di Mild Traumatic Brain Injury per ratti giovani

Abbiamo dimostrato che l'impianto di un microelettrodo nella corteccia motoria dei ratti provoca deficit motori immediato e duraturo. I metodi proposti nel presente documento muta una chirurgia di impianto microelettrodo e tre mansioni comportamentistiche roditore per delucidare potenziali cambiamenti nella funzione motoria fine o lordo dovuto l'impianto-ha causato danni alla corteccia di motore.

Roditore comportamentali test per valutare deficit funzionali causati da microelettrodo impianto nella corteccia di motore del ratto

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di ottenere informazioni microstrutturali quantitative dell'ippocampo in un ratto con lieve lesione cerebrale traumatica. Questo viene fatto utilizzando un protocollo avanzato di imaging a risonanza magnetica ponderata per la diffusione e un'analisi basata sulla regione di interesse delle mappe di diffusione parametrica.

Advanced Diffusion Imaging nell'ippocampo di ratti con lievi lesioni cerebrali traumatiche

Lo scopo di questo studio è quello di stabilire e convalidare un modello animale per la ricerca nelle fasi di recupero e sequela dell'ischemia cerebrale testando l'infarto cerebrale e la funzione motoria sensoriale dopo l'occlusione/reperfusione dell'arteria cerebrale media (MCAO/R) dopo 1-90 giorni in ratti.

Un modello preclinico per valutare il recupero del cervello dopo l'ictus acuto nei ratti

La lesione cerebrale traumatica (TBI) è comunemente associata a compromissione della memoria. Qui, presentiamo un protocollo per valutare la memoria di lavoro spaziale dopo TBI tramite un'attività metrica. Un test metrico è uno strumento utile per studiare la compromissione della memoria di lavoro spaziale dopo TBI.

Un test metrico per valutare la memoria di lavoro spaziale nei ratti adulti a seguito di lesioni cerebrali traumatiche

Il presente protocollo descrive un modello di ratto di lesione cerebrale traumatica indotta da percussioni fluide seguito da una serie di test comportamentali per comprendere lo sviluppo del comportamento dominante e sottomesso. L'utilizzo di questo modello di lesione cerebrale traumatica in combinazione con specifici test comportamentali consente lo studio delle menomazioni sociali a seguito di lesioni cerebrali.

Valutazione del comportamento dominante-sottomesso nei ratti adulti a seguito di trauma cranico

Qui, è dimostrato come un modello di lesione a testa chiusa sveglia può essere utilizzato per esaminare gli effetti della lesione cerebrale traumatica lieve ripetuta (r-mTBI) sulla plasticità sinaptica nell'ippocampo. Il modello replica importanti caratteristiche di r-mTBI nei pazienti e viene utilizzato in combinazione con l'elettrofisiologia in vitro .

Valutazione dei cambiamenti nella plasticità sinaptica utilizzando un modello di trauma cranico chiuso sveglio di lieve lesione cerebrale traumatica

Viene presentato un sistema per l'acquisizione di dati da sessioni di comportamento individuale auto-avviate all'interno di un ambiente di gabbia di colonia sociale. L'efficacia di questo sistema è dimostrata utilizzando una valutazione automatizzata della portata qualificata, che consente la caratterizzazione di disturbi motori post-ictus, potenziali alterazioni comportamentali legate alla motivazione, variazioni circadiane e altre variabili dipendenti innovative.

Raccolta di dati comportamentali sui ratti auto-avviati per caratterizzare i deficit post-ictus

Qui, presentiamo un modello di ratto con lesione cerebrale traumatica lieve (mTBI) a testa chiusa e la sua convalida che mostra una notevole somiglianza con l'mTBI umano per quanto riguarda le manifestazioni comportamentali durante le fasi acute e subacute.

Modello di ratto di lesione traumatica lieve a testa chiusa e sua convalida

Questo protocollo presenta un modello murino modificato di lesione cerebrale traumatica lieve ripetitiva (rmTBI) indotta tramite un metodo di lesione cranica chiusa (CHI). L'approccio presenta una finestra cranica assottigliata e una percussione fluida per ridurre l'infiammazione comunemente causata dall'esposizione alle meningi, insieme a una migliore riproducibilità e accuratezza nella modellazione dell'rmTBI nei roditori.

Modello murino modificato di lesione cerebrale traumatica lieve ripetitiva che incorpora finestra cranica assottigliata e percussione fluida

Impara a rilevare deficit neurologici e cognitivi nei ratti dopo trauma cranico con test comportamentali standardizzati. Questi metodi valutano funzioni motorie, equilibrio e memoria spaziale per studiare danni cerebrali e testare trattamenti sperimentali.

Rilevare i deficit comportamentistici in ratti dopo la ferita di cervello traumatica

Esplora altri video