En detaljeret ny procedure for funktionel billeddannelse af vågne, hovedfikserede rotter er beskrevet.
Anæstetika, der almindeligvis anvendes i præklinisk og grundlæggende videnskabelig forskning, har en depressiv indflydelse på hjernens metaboliske, neuronale og vaskulære funktioner og kan påvirke neurofysiologiske resultater negativt. Brugen af vågne dyr til forskningsundersøgelser er fordelagtig, men udgør den store udfordring at holde dyrene rolige og stationære for at minimere bevægelsesartefakter gennem dataindsamling. Vågen billeddannelse hos gnavere af mindre størrelse (f.eks. Mus) er meget almindelig, men forbliver ringe hos rotter, da rotter er større, stærkere og har en større tendens til at modsætte sig bevægelsesbegrænsninger og hovedfiksering over de lange varigheder, der kræves til billeddannelse. En ny model for neuroimaging af vågne, hovedfikserede rotter ved hjælp af tilpassede håndsyede slynger, 3D-printede hovedimplantater, hovedhætter og en hovedramme er beskrevet. Resultaterne opnået efter et enkelt forsøg med enkelt-whisker stimulering tyder på en stigning i intensiteten af det fremkaldte funktionelle respons. Erhvervelsen af den fremkaldte funktionelle respons fra vågne, hovedfikserede rotter er hurtigere end fra bedøvede rotter, pålidelig, reproducerbar og kan bruges til gentagne langsgående undersøgelser.
De fleste af de grundlæggende, prækliniske og translationelle videnskabelige neuroimaging undersøgelser er erhvervet fra bedøvede dyr 1,2. Anæstetika letter eksperimentering, men påvirker kontinuerligt hjernens og kroppens stofskifte, blodtryk og puls3. Typen af bedøvelsesmiddel og varigheden og administrationsvejen tilføjer forvirrende variabler til datafortolkning, der kan bidrage til reproducerbarhed og translationelle fejl4. En stor flaskehals i vågne, hovedfikserede rotteneuroimaging undersøgelser er kravet om at holde rotten stille og rolig under hele forberedelses- og dataindsamlingsprocesserne. Små bevægelser producerer uberettigede bevægelsesartefakter, som kan påvirke dataanalyse og fortolkninger negativt.
En ny model af neuroimaging fra vågne, hovedfikserede rotter ved hjælp af tilpassede slynger, tredimensionelle (3D) printede hovedimplantater, hovedhætter og en hovedramme er blevet udtænkt, der giver flere fordele for nem eksperimentering. 3D-hovedimplantatet er let og dækker en lille del af kraniet, der er nødvendigt for transfiksering. De 3D-printede hovedimplantater og hætter er designet ved hjælp af CAD-software (Computer Aided Design). Protokollerne for whisker stimulation, dataindsamling, dataanalyse og resultater fra bedøvede rotter er blevet beskrevet detaljeret i tidligere arbejde 5,6,7.
Brugen af vågen, hovedfikseret rottebilleddannelse giver mange fordele med hensyn til lethed og tilpasning. De specialdesignede sejl gør det muligt at pakke rotterne ind i åndbart netmateriale, hvilket eliminerer behovet for at indeslutte dyr i lukkede plastfastholdelseskamre i længere tid10,11. Rotter holdes rolige og stressfri under hele den lange varighed af successive billeddannelsessessioner ved hjælp af en meget lav dosis acepromazin under niveauerne f…
The authors have nothing to disclose.
Vi anerkender Clara Jones, James Stirwalt, Linh Hoang, Young Joon Ha og Amirsoheil Zareh for deres hjælp under træning af rotterne og forberedelse af slyngerne. Finansieringen blev ydet af National Institutes of Health (NIH, tilskudsnummer: NS119852) og Leducq Foundation (tilskudsnummer: 15CVD02).
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 |