מבחן מטרי להערכת זיכרון עבודה מרחבי בחולדות בוגרות בעקבות פגיעה מוחית טראומטית
May 7th, 2021
פגיעה מוחית טראומטית (TBI) קשורה בדרך כלל עם פגיעה בזיכרון. כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת זיכרון עבודה מרחבי לאחר TBI באמצעות משימה מטרית. מבחן מטרי הוא כלי שימושי לחקר ליקויים בזיכרון העבודה המרחבי לאחר TBI.
פגיעה מוחית טראומטית קשורה בדרך כלל עם ליקוי זיכרון. כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת זיכרון עבודה מרווח לאחר פגיעה מוחית טראומטית, באמצעות משימה מטרית. היתרונות העיקריים של משימות מטריות כוללים אפשרות של התבוננות דינמית, רבייה בעלות נמוכה, קלות יישום יחסית וסביבת מתח נמוכה.
כדי להעריך את ציון החומרה הנוירולוגית לאחר פגיעה בכלי הקשה של נוזל פרזגיטלי, הנח את חולדת ספראג דולי הבוגרת במרכז מעגל בקוטר 50 ס"מ, שלוש פעמים ונטר את יכולתה לצאת מהמעגל. כדי לבדוק אובדן רפלקס ימין, מניחים את החיה על גבו בכף היד ונותנים ציון של אחד אם החולדה מסוגלת לתקן את עצמה. כדי לבדוק את hemiplegia, להעריך את חוסר היכולת של החולדה להתנגד מיצוב כפוי.
כדי לבדוק את הכיפוף הרפלקסיבי של האיבר האחורי, לגדל את החיה בזנבו. כדי לבדוק את היכולת ללכת ישר, מניחים את החולדה על הרצפה. כדי לבדוק את רפלקס הפינה, בצע גירוי קל, מישוש כדי לצפות בנסיגה באוזן.
כדי לבדוק את רפלקס הקרנית, יש למרוח קלות מקל רך על העין ולמדוד את תגובת המצמוץ. כדי לבדוק את רפלקס הבהלה, גרור עט על פני החלק העליון של כלוב התיל ותיעד את תגובת החיה. כדי לדרג את אובדן החיפוש אחר התנהגות בפרשת, מקם את החולדה בסביבה חדשה ובחן אם החולדה מזיזה את שפמו, מרחרח או רץ.
לאחר מכן לבדוק את הרפלקסים הגפיים למיקום על החלק השמאלי והיומי ואחריו הגפיים האחוריות השמאליות והיכותיות. כדי לבדוק איזון, בצע משימה איזון קרן על ידי הצבת החולדה על קרן ברוחב 1.5 ס"מ, עבור אחד 20, 40 וגדול יותר מאשר הפעלה שנייה. לאחר מכן הפעל מבחן הליכה קרן באמצעות שלוש קורות ברוחב שונה.
לפני ביצוע המשימה המטרית, הנח קוטר של 200 ס"מ, עובי סנטימטר אחד, פלטפורמה מעגלית שחורה על שולחן בגובה 80 ס"מ והנח שני אובייקטים במרכז הרציף, במרחק של 68 ס"מ זה מזה. התקן מצלמה עם תוכנת המחשב הנדרשת ללכידה, שמירה ועיבוד של נתונים, בגובה של 290 ס"מ מהרצפה. יום אחד לפני הניתוח מניחים את החולדה על הרציף במשך 10 דקות כדי להרגיל את החיה לסביבה החדשה.
ביום המשימה, מניחים את החולדה בקצה הרציף, שוונים מהאובייקטים למשך תקופת הרגלה של 15 דקות ומתחילים להקליט. בסוף תקופת ההרגלה הניסיונית, העבירו את החולדה לכלוב בודד למשך חמש דקות ונקו את הפלטפורמה עם חמישה עד עשרה אחוז אלכוהול. הפחיתו את המרחק בין העצמים ל-34 ס"מ, ואז הניחו את החולדה על הרציף למשך חמש דקות תוך כדי הקלטת פעילות המחקר שלה.
נקה את הרציף שוב, לפני שתמשיך עם החיה הבאה. לפני ניתוח קבצי הווידאו, הכנס את מפתח חומרת התוכנה ולאחר מכן הפעל את תוכנת מעקב הווידאו ופתח את התבנית המוגדרת מראש. לאחר אימות, שכפול ושינה של הגדרות בקרת הניסיון והזיהוי של הזירה בשדה הראייה הראשי, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני כדי לבחור את הרקע.
בתפריט עיון בחר את המיקום של קובץ הווידאו שישמש כתמונת הרקע. לכוד את התמונה וסמן את האזורים והאזורים הנחקרים כדי לכייל את התמונה לניתוח. בצע את אותה התקנה עבור הגדרות בקרת הניסיון והזיהוי.
לאחר הורדת רשימת קבצי הווידאו לניתוח מרשימת הניסיון, הוסף את סרטוני הווידאו וציין את המיקום עם ההגדרות הנדרשות. לאחר מכן בחר רכישה ולהתחיל גירסת ניסיון וייצוא את כל הנתונים לגיליון אלקטרוני. קבוצת הביקורת לא מראה ליקויים נוירולוגיים, 48 שעות לאחר הפציעה בכפוף.
לאחר TBI, ליקויים נוירולוגיים גדולים משמעותית הן אצל בעלי חיים פצועים זכר ונקבה. במהלך המשימה המטרית, זמן חקר האובייקטים קצר משמעותית עבור חולדות TBI הזכר מאשר עבור חולדות זיוף זכר. אותו דפוס נצפה עבור TBI הנשי ונקבה מזויפת חולדות.
לאחר המשימה המטרית, אנו יכולים לבצע שיטות אחרות להערכת זיכרון, כגון מבוך בארנס ומשימות טופולוגיות ומבוך מים. המשימה המטרית מאפשרת גם מחקר נוסף על ליקוי בזיכרון במודלים דומים של נזק נוירולוגי, כגון מודלים של פגיעה מוחית אקסונית מפוזרת ושבץ.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Overview
This study presents a protocol for assessing spatial working memory impairment following traumatic brain injury (TBI) using a metric task. The protocol enables observation of memory deficits in adult Sprague Dawley rats, focusing on the impact of TBI on their spatial navigation abilities.
Key Study Components
Area of Science
- Neuroscience
- Behavioral Assessment
- Traumatic Brain Injury
Background
- Traumatic brain injury is frequently linked to significant memory deficits.
- Spatial working memory is critical for understanding cognitive functions after TBI.
- Metric tasks offer low-stress environments for effective observation.
- The rat model provides insights into neurological impairments induced by TBI.
Purpose of Study
- To establish a reliable metric task for evaluating spatial working memory post-TBI.
- To identify behavioral changes linked to memory impairment in a rodent model.
- To facilitate further research on memory assessment methodologies following TBI.
Methods Used
- The main platform utilized was a circular black platform for spatial navigation experiments.
- The key biological model was adult Sprague Dawley rats subjected to a parasagittal fluid percussion injury.
- Critical steps involved habituating the rats to the test environment before assessment.
- The metrics included time taken to explore objects and various behavioral reflex tests.
- Data collection was performed using video tracking software for accurate analysis of exploration behavior.
Main Results
- Rats with TBI exhibited significantly reduced object exploration time compared to sham-operated controls.
- Neurological deficits were noted in both male and female TBI rats after injury.
- Findings facilitate understanding of memory impairment post-TBI, showing consistent behavioral patterns across genders.
Conclusions
- This study successfully demonstrates a protocol for evaluating spatial working memory in TBI models.
- It opens avenues for further research into cognitive deficits related to various neurological injury models.
- The methodological framework can enhance understanding of neuronal mechanisms related to memory dysfunction.
