Um novo procedimento detalhado para imagens funcionais de ratos acordados com a cabeça fixada é descrito.
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Artigo de método
Implantes de Cabeça para Neuroimagem de Ratos Acordados e Fixados na Cabeça
Neste artigo
Resumo
Resumo
Os anestésicos, comumente usados em pesquisas pré-clínicas e científicas fundamentais, têm uma influência depressiva nas funções metabólicas, neuronais e vasculares do cérebro e podem influenciar negativamente os resultados neurofisiológicos. O uso de animais acordados para estudos de pesquisa é vantajoso, mas representa o grande desafio de manter os animais calmos e estacionários para minimizar artefatos de movimento ao longo da aquisição de dados. Imagens acordadas em roedores de tamanho menor (por exemplo, camundongos) são muito comuns, mas permanecem escassas em ratos, pois os ratos são maiores, mais fortes e têm uma maior tendência a se opor às restrições de movimento e fixação da cabeça durante as longas durações necessárias para a aquisição de imagens. Um novo modelo de neuroimagem de ratos acordados e fixados na cabeça usando tipoias personalizadas costuradas à mão, implantes de cabeça impressos em 3D, toucas de cabeça e uma estrutura de cabeça é descrito. Os resultados obtidos após uma única tentativa de estimulação com bigode único sugerem um aumento na intensidade da resposta funcional evocada. A aquisição da resposta funcional evocada de ratos acordados com a cabeça fixada é mais rápida do que a de ratos anestesiados, confiável, reprodutível e pode ser usada para estudos longitudinais repetidos.
Introdução
A maioria das investigações básicas, pré-clínicas e translacionais de neuroimagem científica é adquirida de animais anestesiados 1,2. Os anestésicos facilitam a experimentação, mas influenciam continuamente o metabolismo do cérebro e do corpo, a pressão arterial e a frequência cardíaca3. O tipo de anestésico, a duração e a via de administração adicionam variáveis de confusão à interpretação dos dados que podem contribuir para a reprodutibilidade e falhas translacionais4. Um grande gargalo dos estudos de neuroimagem em ratos acordados e fixados na cabeça é a neces....
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Protocolo
Todos os procedimentos estavam em conformidade com as diretrizes do National Institute of Health e aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais da Universidade da Califórnia, Irvine. Sete ratos machos e uma fêmea (Sprague-Dawley, peso: 185-350 g) foram utilizados neste estudo. Após a conclusão do estudo, os ratos foram sacrificados usando overdose de dióxido de carbono.
1. Projeto de diferentes componentes
- Projeto do implante de cabeça:
- Realizar o implante cefálico utilizando software CAD (Figura 1C) e projetá-lo para obter imagens da área posterior ao bregma e adjacente ....
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Resultados
Os sinais representativos de imagem óptica de um único ensaio de um rato anestesiado e a resposta somada (de 40 tentativas coletadas) de um rato acordado são mostrados (Figura 4). A intensidade de sinal para estimulação com um único bigode de um rato acordado pode ser visualizada em um limiar mais alto do que para o rato anestesiado, mostrando um sinal mais forte do animal acordado. Os bigodes C2 de ratos são estimulados a 5 Hz por 1 s, e a resposta funcional é apresentada como uma mudança f.......
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Discussão
O uso de imagens de ratos acordados e com a cabeça fixa oferece muitas vantagens em termos de facilidade e personalização. As tipoias personalizadas permitem que os ratos sejam envolvidos através de material de rede respirável, eliminando a necessidade de envolver os animais em câmaras de retenção plásticas fechadas por longos períodos de tempo10,11. Os ratos são mantidos calmos e livres de estresse durante as longas durações de sucessivas sessões de imagem usand.......
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Divulgações
Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.
Agradecimentos
Agradecemos a Clara Jones, James Stirwalt, Linh Hoang, Young Joon Ha e Amirsoheil Zareh por sua ajuda durante o treinamento dos ratos e preparação dos slings. O financiamento foi fornecido pelo National Institutes of Health (NIH, Grant Number: NS119852) e Leducq Foundation (Grant Number:15CVD02).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Ratos | Charles River | Sprague Dawley | |
| Isoflurano | Pivetal | 21295098 | Anestésico geral |
| Lidocaína HCl 2% injeção | Phoenix | L-2000-04 | Anestésico local |
| Injeção de sulfato de atropina | Vedco | 5098907512 | Ajuda na respiração |
| Solução injetável de Lactato | Ringer Vedco | ||
| Injeção de flunixina | Vedco | 6064408670 | Controle da dor |
| Injeção de enroseta (Enrofloxacina 2,27%) | VetOne | 501084 | Evitar infecção |
| Injeção de PromAce (maleato de acepromazina) | Beohringer Ingelheim | 136059 | |
| Pomada Animax | Dechra Produtos Veterinários | 122-75 | ingredientes ativos de nistatina 1000 unidades por grama, sulfato de neomicina 2,5 mg por grama, tiostreptônio 2500 unidades por grama e acetonido de triancinolona 1 mg por grama |
| Pomada oftálmica Puralube | Dechra Veterinary Products | 211-38 | |
| Almofadas de preparação de PVP com iodo-povidona | Medline | MDS093917 | Betadine genérico |
| Cotonetes de álcool isopropílico | Tecido BD | 326895 | |
| Vetbond adesivo | 3M | 1469SB | |
| Broca (broca), carboneto cirúrgico padrão | SS Branco Burs | 14829 | #3 bur |
| Parafusos, 00-90 x 1/8 cabeça chata aço inoxidável | J.I. Morris | F0090CE125 | Parafusos de ancoragem |
| Sistema estereotáxico | Kopf Instruments | 1430 | |
| Manta de aquecimento homeotérmica | Harvard Apparatus | 50-7220-F | |
| Oxímetro de pulso e monitor de frequência cardíaca | Kent Scientific | MouseStat Jr. | |
| Vaselina | Fisher Scientific | P66-1LB | Petrolatum |
| Fio genérico, cobre nu | Fisher Scientific | 15-545-2C | 20 |
| gauge Teets Cold Cure powder | Pearson Dental | C73-0054 | ingrediente ativo: Metacrilato de metila |
| Teets Cold Cure líquido | Pearson Dental | C73-0078 | ingrediente ativo: Metacrilato de metila |
| Borracha para molde de silicone | Smooth-On | Body Double Fast | polímero de silício |
| Metricide 28 (Germicida) | Metrex | Oct-05 | |
| Tinta da Índia, preto | Pelikan | 301051 | |
| Broca dentária | NSK Dental | Ultimate XL-F | |
| Impressora 3D | Prusa Research | i3 MK3S+ | |
| Costurar fixadores | Velcro | 90030 | |
| Tela utilitária de triagem para animais de estimação | Joann | 10173334 | Material de rede |
| Broca (broca), carboneto cirúrgico padrão | SS White Burs | 14829 | #1 bur |
Referências
- Cicero, L., Fazzotta, S., Palumbo, V. D., Cassata, G., Lo Monte, A. I. Anesthesia protocols in laboratory animals used for scientific purposes. Acta Biomedica. 89 (3), 337-342 (2018).
- Lythgoe, M. F., Sibson, N. R., Harris, N. G. Neuroimaging of animal models of brain disease. B....
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Reimpressões e permissões
