نشكر كايل ستيليك، ناتاشا ويلكنز، ومات Runquist للحصول على المساعدة التجريبية. تمويلها من خلال البحوث وصندوق مبادرة التعليم، وهو مكون من النهوض على الوقف أصح ولاية ويسكونسن في كلية الطب في ولاية ويسكونسن، ومؤسسة كريغ H. نيلسون.

<ol>
	<li>Jirjis, M. B., Kurpad, S. N., Schmit, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+Vivo+Diffusion+Tensor+Imaging+of+Spinal+Cord+Injury+in+Rats+of+Varying+Degrees+of+Severity.">Ex Vivo Diffusion Tensor Imaging of Spinal Cord Injury in Rats of Varying Degrees of Severity.</a> J Neurotrauma. 30 (18), 1577-1586 (2013).</li><li>Basser, P. J., Mattiello, J., Lebihan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+the+Effective+Self-Diffusion+Tensor+from+the+NMR+Spin+Echo.">Estimation of the Effective Self-Diffusion Tensor from the NMR Spin Echo.</a> J Magn Reson. 103 (3), 247-254 (1994).</li><li>Basser, P. J., Mattiello, J., LeBihan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MR+diffusion+tensor+spectroscopy+and+imaging.">MR diffusion tensor spectroscopy and imaging.</a> Biophys J. 66 (1), 259-267 (1994).</li><li>Song, S. -. K., Sun, S. -. W., Ju, W. -. K., Lin, S. -. J., Cross, A. H., Neufeld, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+tensor+imaging+detects+and+differentiates+axon+and+myelin+degeneration+in+mouse+optic+nerve+after+retinal+ischemia.">Diffusion tensor imaging detects and differentiates axon and myelin degeneration in mouse optic nerve after retinal ischemia.</a> NeuroImage. 20 (3), 1714-1722 (2003).</li><li>Beckmann, N., Bruttel, K., Urban, L., Rudin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signal+changes+in+the+spinal+cord+of+the+rat+after+injection+of+formalin+into+the+hindpaw:+characterization+using+functional+magnetic+resonance+imaging.">Signal changes in the spinal cord of the rat after injection of formalin into the hindpaw: characterization using functional magnetic resonance imaging.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 94 (10), 5034-5039 (1997).</li><li>Le Bihan, D., Poupon, C., Amadon, A., Lethimonnier, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artifacts+and+pitfalls+in+diffusion+MRI.">Artifacts and pitfalls in diffusion MRI.</a> J Magn Reson Imaging. 24 (3), 478-488 (2006).</li><li>Ford, J. C., Hackney, D. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+characterization+of+diffusion+coefficients+in+a+rat+spinal+cord+injury+model.">MRI characterization of diffusion coefficients in a rat spinal cord injury model.</a> Magn Reson Med. 31 (5), 488-494 (1994).</li><li>Clark, C. A., Barker, G. J., Tofts, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+resonance+diffusion+imaging+of+the+human+cervical+spinal+cord+in+vivo.">Magnetic resonance diffusion imaging of the human cervical spinal cord in vivo.</a> Magn Reson Med. 41 (6), 1269-1273 (1999).</li><li>Mohammadi, S., Nagy, Z., Hutton, C., Josephs, O., Weiskopf, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correction+of+vibration+artifacts+in+DTI+using+phase-encoding+reversal+(COVIPER).">Correction of vibration artifacts in DTI using phase-encoding reversal (COVIPER).</a> Magn Reson Med. 68 (3), 882-889 (2012).</li><li>Andersson, J. L. R., Skare, S., Ashburner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+correct+susceptibility+distortions+in+spin-echo+echo-planar+images:+application+to+diffusion+tensor+imaging.">How to correct susceptibility distortions in spin-echo echo-planar images: application to diffusion tensor imaging.</a> NeuroImage. 20 (2), 870-888 (2003).</li><li>Smith, S. M., Jenkinson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+functional+and+structural+MR+image+analysis+and+implementation+as+FSL.">Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL.</a> NeuroImage. 23, S208-S219 (2004).</li><li>Behrens, T. E. J., Woolrich, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+and+propagation+of+uncertainty+in+diffusion-weighted+MR+imaging.">Characterization and propagation of uncertainty in diffusion-weighted MR imaging.</a> Magn Reson Med. 50 (5), 1077-1088 (2003).</li><li>Cook, P. A., Bai, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Camino:+Open-Source+Diffusion-MRI+Reconstruction+and+Processing.">Camino: Open-Source Diffusion-MRI Reconstruction and Processing.</a> 14th Scientific Meeting of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. , 2759 (2006).</li><li>Kim, J. H., Tu, T. -. W., Bayly, P. V., Song, S. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+Speed+Does+Not+Determine+Severity+of+Spinal+Cord+Injury+in+Mice+with+Fixed+Impact+Displacement.">Impact Speed Does Not Determine Severity of Spinal Cord Injury in Mice with Fixed Impact Displacement.</a> J Neurotrauma. 26 (8), 1395-1404 (2009).</li><li>Tu, T. -. W., Kim, J. H., Yin, F. Q., Jakeman, L. B., Song, S. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+myelination+on+axon+sparing+and+locomotor+function+recovery+in+spinal+cord+injury+assessed+using+diffusion+tensor+imaging.">The impact of myelination on axon sparing and locomotor function recovery in spinal cord injury assessed using diffusion tensor imaging.</a> NMR Biomed. 26 (11), 1484-1495 (2013).</li><li>Jensen, J. H., Helpern, J. A., Ramani, A., Lu, H., Kaczynski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusional+kurtosis+imaging:+The+quantification+of+non-gaussian+water+diffusion+by+means+of+magnetic+resonance+imaging.">Diffusional kurtosis imaging: The quantification of non-gaussian water diffusion by means of magnetic resonance imaging.</a> Magn Reson Med. 53 (6), 1432-1440 (2005).</li><li>Veraart, J., Sijbers, J., Sunaert, S., Leemans, A., Jeurissen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Weighted+linear+least+squares+estimation+of+diffusion+MRI+parameters:+Strengths,+limitations,+and+pitfalls.">Weighted linear least squares estimation of diffusion MRI parameters: Strengths, limitations, and pitfalls.</a> NeuroImage. 81, 335-346 (2013).</li><li>Budgell, B. S., Bolton, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebrospinal+Fluid+Pressure+in+the+Anesthetized+Rat.">Cerebrospinal Fluid Pressure in the Anesthetized Rat.</a> J Manipulative Physiol Ther. 30 (5), 351-356 (2007).</li><li>Tu, T. -. W., Kim, J. H., Wang, J., Song, S. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Full+Tensor+Diffusion+Imaging+Is+Not+Required+To+Assess+the+White-Matter+Integrity+in+Mouse+Contusion+Spinal+Cord+Injury.">Full Tensor Diffusion Imaging Is Not Required To Assess the White-Matter Integrity in Mouse Contusion Spinal Cord Injury.</a> J Neurotrauma. 27 (1), 253-262 (2010).</li><li>Kim, J. H., Song, S. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+tensor+imaging+of+the+mouse+brainstem+and+cervical+spinal+cord.">Diffusion tensor imaging of the mouse brainstem and cervical spinal cord.</a> Nat Protoc. 8 (2), 409-417 (2013).</li></ol>

رسوم النشر لهذه المادة رعيت جزئيا من قبل شركة بروكر.

يمكن للتقنيات المذكورة هنا تقديم خدمات عالية الجودة نشر الصور المرجحة من الحبل الشوكي الفئران في الجسم الحي. جودة الصورة تعتمد على العديد من العوامل، ولكن الحبل الشوكي لديها العديد من القضايا الفريدة التي تعتبر مهمة. الاقتراح هو مشكلة هامة أنه إذا لم يتم تصحيحها، سيؤدي في الصور غير صالحة للاستعمال. وهكذا، فإنه يتطلب مراقبة دقيقة خلال الدورة MRI. إذا لوحظ التحف الصورة على الفحص الأولي التي تنسجم مع الحركة، والتوقف عن اقتناء واتخاذ خطوات للقضاء على القطع الأثرية، لأن هذه من الصعب إزالتها في مرحلة ما بعد المعالجة. تأكد من أن الكمبيوتر التنفسي يتلقى، إشارة قوية منتظمة من وحدة مراقبة الجهاز التنفسي. قد تحتاج حزام التنفس إلى تعديل للتوتر الصحيح الذي يوفر إشارة متسقة ولكن لا تقيد التنفس الحيوان. الحفاظ على مستوى مناسب من التخدير في جميع الأوقات؛ وقد استخدم 1.5-2.0٪ isofluorane في بتجارب لدينام. وبالمثل، انخفاض في حركة العامة للحيوان والعمود الفقري هو جانب آخر مهم لتوفير صور خالية من القطع الأثرية. على عكس الحبل الشوكي البشري، التي تعاني حركة كبيرة سببها CSF نبض المتعلقة دورة القلب، نبض CSF في القوارض هو في الغالب المرتبطة بدورة الجهاز التنفسي (18). في حين أنه من الصعب القضاء عليها تماما كل حركة في النخاع، من المهم بصفة خاصة للحد من الحركة إلى أقصى حد ممكن، والتي غالبا ما يتحقق من خلال التجربة والخطأ. وعلاوة على ذلك، قد الفئران مع مختلف الإصابات العصبية أو اضطرابات الجهاز التنفسي لدى معدلات غير طبيعية أو مضاعفات الفسيولوجية الأخرى التي قد تتطلب التكيف من الإجراءات الواردة في هذه الوثيقة. التعديلات على تسلسل النبض لالنابضة التنفسي، جنبا إلى جنب مع إجراءات إعادة الإعمار صورة مصممة خصيصا لهذا الغرض، والتقليل من آثار التشويه التي تسببها المجالات المغناطيسية غير متجانسة التي لا يمكن ازالتهاإد من التعديلات التي تجرى على نظام التصوير بالرنين المغناطيسي. وبالمثل، جودة الصورة تعتمد على مدة من الزمن التصوير. في مثالنا، مما يحد من عدد من نشر الترجيح على طول الاتجاهين فقط تمكين انخفاض في إجمالي وقت التصوير. وجود قيود على هذا النهج هو أنه لم يعد متوافقا مع تحليل موتر كامل (زارة التجارة والصناعة)، والذي هو المعيار لكثير من الدراسات الأخرى. بدلا من ذلك، وذلك باستخدام عدد أقل من المتوسطات والمزيد من الاتجاهات نشر أو ب-القيم قد تسمح لتوصيف أفضل مع الحفاظ على نفس اكتساب الوقت. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن نهج 2-الاتجاه ويوفر معلومات متسقة مع 6-الاتجاه (DTI) نهج 19، ولكن يجب توخي الحذر لضمان شرائح (والتوجهات نشر) والموجهة بدقة على طول وعمودي على الحبل. ومع ذلك، والحصول على عدة ب-القيم يسمح لأفضل توصيف وتركيب الرياضي للالتفرطح ويوصى على استخدام واحد B-VALUه. وعلاوة على ذلك، وتكررت التسلسل الكامل مع اتجاه ترميز الطور المعكوس مما يقلل من آثار التحف قابلية المجال المغناطيسي، ويحسن من جودة الصورة بشكل عام من خلال المتوسط. وأخيرا، فإن دقة الصورة المستخدمة في بروتوكول لدينا يوفر فصل واضح من المادة البيضاء والرمادية. الصور مع دقة أعلى ممكنة، على الرغم من أن هذا غالبا ما يأتي على حساب الأوقات مسح أطول أو احتمال لمزيد من التحف. سوف التحسينات في لفائف الترددات الراديوية، تسلسل النبض، وأساليب مرحلة ما بعد المعالجة كل ما يؤدي إلى تحسين التصوير من الحبل الشوكي في التعديلات المستقبلية لهذا الأسلوب. على سبيل المثال، قد يكون لفائف سطح مفيد لتحسين جودة الصورة مشابهة لتلك التي لوحظت في الفئران. 20 هذه التدابير لديها احتمال كبير لكونها مفيدة كما المؤشرات الحيوية للتشخيص السريري وإدارة إصابات في النخاع الشوكي.

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هو أداة موسع التي توفر نافذة على الدماغ والحبل الشوكي في كل من الصحة والمرض. ثورة MRI التشخيص السريري، وإنما هو أيضا أداة قيمة لتحقيق المختبر. النماذج الحيوانية من الإصابة العصبية أو مرض توفر منصة لفهم الفيزيولوجيا المرضية وتسريع اكتشاف العلاجات. في هذا التقرير، ونحن لشرح تطبيق MRI لنموذج الفئران من الإصابة في النخاع الشوكي للتحقيق المؤشرات الحيوية المحتملة للإصابة المجهرية 1 باستخدام التصوير نشر الموترة (زارة التجارة والصناعة). سوف اكتشاف محتمل من المؤشرات الحيوية التصوير يساعد في تشخيص وإدارة المرضى الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي. ومن المرجح أن تلعب دورا في اكتشاف علاجات في النماذج قبل السريرية وتمكين المراقبة أو التكهن في ترجمتها إلى إعداد سريرية هذه العلامات. زارة التجارة والصناعة هو شكل متخصص من التصوير بالرنين المغناطيسي الذي يقيس حركة المجهرية للجزيئات الماء (أي نشر). وكان زارة التجارة والصناعة المفيد وخاصة في الجهاز العصبي بسبب وجود محاور حيث نشر بشكل غير متناسب بشكل أسرع على طول محاور عصبية من عمودي لهم، الذي يقدم معلومات بشأن ميولهم وتكوين المجهرية. المؤشرات العددية المستمدة من زارة التجارة والصناعة، بما في ذلك مقياسا للنشر العام داخل الأنسجة، يعني الانتشارية (MD)، ومقياس لاعتماد توجه نشرها، تباين كسور (FA) 2،3، شهدت تطبيقات واسعة في وصف المجهرية الجهاز العصبي في كل من الصحة والمرض (4). وقد كشفت هذه المقاييس ميزات الأنسجة المجهرية التي هي غير مرئية من خلال معظم طرق التصوير بالرنين المغناطيسي الأخرى. تظاهر الجهود السابقة التي زارة التجارة والصناعة بالكشف عن التغيرات المجهرية النائية داخل الحبل عنق الرحم التالية الصدري SCI في الفئران 1. التغييرات زارة التجارة والصناعة عن بعد من الآفة من المرجح أن تعكس كيف أن الدقة في النخاع الشوكي كاملالبرك بلة، ويمكن أن تكون علامة على الإصابة الثانوية. تصوير النخاع الشوكي الفئران في الجسم الحي يقدم العديد من التحديات الفريدة. أبرزها، يتأثر الحبل الشوكي من قبل الحركة الجهاز التنفسي ويتطلب عناية فائقة لتقليل الحركة باستخدام عدة طرق. في دراسات سابقة، أزالت الأجهزة تجميد حركة العمود الفقري خلال مسح 5. للتصوير من الحبل عنق الرحم، وعلينا الاستفادة من ضبط النفس الجسدي في شكل حامل الرأس والحانات الأذن، والتي خفف، ولكن لا يلغي الحركة الناجمة عن التنفس. وعلاوة على ذلك، نحن نستخدم نظام النابضة التنفسي مخصصة لمزامنة الحصول على الصور مع دورة التنفس بطريقة فعالة. هذه التعديلات تمكن إزالة القطع الأثرية تسبب خلاف ذلك الحركة الأكبر على نطاق واسع الناجمة عن التنفس 6. دوى حساس للغاية لحركة المجهرية، بما في ذلك تدفق CSF ونبض الدم، وهذه المصادر أصغر من الحركة contaminatioن والتخفيف أيضا من مخطط النابضة التنفسي. بالإضافة إلى ذلك، النخاع الشوكي لديه مساحة المقطع العرضي الصغيرة ويمثل سوى جزء صغير من مجال الرؤية. للتصوير العمود الفقري العنقي، الذي يقع الحبل الشوكي في أعماق جسم الحيوان، وهناك حاجة لفائف الترددات الراديوية أسطواني مع اختراق إشارة كافية لصورة الحبل الشوكي العنقي مع ارتفاع القرار. ويتم تحقيق تخفيض في مجال الرؤية من خلال قمع حجم الخارجي (OVS)، الذي يعمل أيضا لإلغاء، أو يفسد، إشارة من الأنسجة خارج من الحبل الشوكي. هذه الطريقة، ودعا التدرجات المفسد أو قمع حجم الخارجي، ويعمل أيضا للحد من أي تلوث الحركة المتبقية الحيوان، وتدفق السائل النخاعي، أو نبض الدم في هذه الأنسجة. ويمكن أيضا ترتيب الحبل الشوكي يمكن استغلالها لتبسيط بروتوكول التصوير. المحاور الحبل الشوكي في المادة البيضاء (WM) وكلها تقريبا موجهة نحو مواز للمحور الرئيسي من الحبل الشوكي. عشرلنا، في حين دوى في المخ يتطلب قياسات طول لا يقل عن 6 الاتجاهات لضمان النتائج لا تعتمد على الموقف داخل المغناطيس (عملية تسمى انتشار التصوير موتر)، والقياسات في الحبل الشوكي يمكن الحصول عليها فقط على طول 2 الاتجاهات متوازية و عمودي على الحبل 7،8، ويشار إليها فيما يلي باسم طولية وعرضية، على التوالي. وهكذا، ويتم قياس انتشارية وغيرها من المعالم على طول الاتجاهات 2 بشكل منفصل والسماح الاستدلالات في المجهرية للنسيج في كل من الصحة والمرض أو الإصابة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="619">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:117px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Small animal imaging RF coil</td>
			<td style="width:117px;">Doty</td>
			<td style="width:119px;">SAIP400-H-38-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Respiratory gating system</td>
			<td style="width:117px;">SA Instruments</td>
			<td align="right" style="width:119px;">1030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">MR scanner</td>
			<td style="width:117px;">Bruker</td>
			<td style="width:119px;">Biospec 94/30 USR</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

diffusion imaging in the rat cervical spinal cord

Magnetic resonance imaging (MRI) is the state of the art approach for assessing the status of the spinal cord noninvasively, and can be used as a diagnostic and prognostic tool in cases of disease or injury. Diffusion weighted imaging (DWI), is sensitive to the thermal motion of water molecules and allows for inferences of tissue microstructure. This report describes a protocol to acquire and analyze DWI of the rat cervical spinal cord on a small-bore animal system. It demonstrates an imaging setup for the live anesthetized animal and recommends a DWI acquisition protocol for high-quality imaging, which includes stabilization of the cord and control of respiratory motion. Measurements with diffusion weighting along different directions and magnitudes (b-values) are used. Finally, several mathematical models of the resulting signal are used to derive maps of the diffusion processes within the spinal cord tissue that provide insight into the normal cord and can be used to monitor injury or disease processes noninvasively.

الإجراءات المناسبة للحد من الحركة الفنية نتيجة في ذات جودة عالية نشر الصور المرجحة من الفئران الحبل الشوكي العنقي. باستخدام النابضة التنفسي مخصصة (الشكل 2)، تشبع إشارة غير المرغوب فيها من أنسجة خارج العمود الفقري (أرقام 3B &amp; C)، والمجال المغناطيسي تصحيح التشويه قابلية تنتج الصور المرجحة نشر مثل تلك التي في أرقام 4 و 5. صور غير لائق أو من الامم المتحدة وبوابات سوف يؤدي إلى التحف في شكل الظلال (الشكل 3E)، في حين النابضة الصحيح هو خال من القطع الأثرية. الفحص البصري للنشر الصور المرجحة عبر 12 شريحة يكشف ملامح من الحبل الشوكي التي تتعلق المجهرية لها. على وجه التحديد، وأسرع نشر في نتائج الأنسجة في أكبر خسارة إشارة على نشر الصور مرجح، التي تزداد تفاقما مع أكبر الترجيح نشر (ب-القيمة). مع نشر الترجيح إجراء perpendicالجزيئية لمحور الحبل الشوكي، المادة البيضاء على طول المحيط الخارجي للسلك يظهر مشرق، منذ نشر بطيء وتقييد عمودي على محاور عصبية. في المقابل، فإن المادة الرمادية في المنطقة الوسطى من الحبل يبدو أكثر قتامة، حيث يكون مؤلفا من المحاور والهيئات الخلية التي لا تتماشى على طول اتجاه واحد. في المقارنة، الترجيح نشر في نتائج الاتجاه موازية في المادة البيضاء مع ظهور أكثر قتامة، منذ نشر سريع على طول محاور عصبية، بينما المادة الرمادية هي أكثر إشراقا نسبيا. من المهم أن نلاحظ أن ترد نشر المرجحة صور منفصلة لمختلف ب-القيم، لأن الاتجاهات متوازية ومتعامدة لديها أفضل التناقض بين المادة البيضاء والرمادية في مختلف ب-القيم. الجمع بين كل الصور نشر المرجحة باستخدام الشكليات الرياضية يتيح الخرائط من المعلمات نشر إلى أن تظهر. يتم رسم متوسط ​​إشارات من المادة البيضاء والرمادية ضد DIFالانصهار عامل الترجيح (ب-القيمة) لالاتجاهات متوازية ومتعامدة. يعزز هذه البيانات الكمي الصور نشر المرجحة هو مبين في الشكل (4). وعلى وجه التحديد، المادة البيضاء لديها الاعتماد القوي على اتجاه ترجيح نشر (طولية أو عرضية)، في حين أن المادة الرمادية هي أقل اعتمادا على اتجاه. وبالمثل، من المناسب الإشارة في كل فوكسل باستخدام معادلة لعوائد نشر التفرطح الخرائط الكمية من المعلمات نشر (الشكل 6B)، التي تسلط الضوء على هذا الاعتماد نفسه. المادة البيضاء لديها درجة عالية من تباين لكل من نشر (AID) وقياسات التفرطح (AIK). وهكذا، نشر عرضية والتفرطح تكشف المجهرية الأساسية من الحبل الشوكي ما هو معروف من الدراسات النسيجية. هذه المعايير نشرها، والتي يتم الحصول عليها في العيش، ولكن الحيوانات تخدير، تعكس خصائص الأنسجة المجهرية مثل الكثافة محور عصبي وقطر. تغييرات فيسوف التدابير ذاتها الناجمة عن الإصابة والمرض تكون مفيدة لتقييم noninvasively عواقب الإصابة وآثار العلاجات الواعدة. ولذلك قد نشر التصوير المرجح لالحبل الشوكي العنقي الجرذان أصبحت أداة لالدراسات قبل السريرية للإصابة الحبل الشوكي وأمراض الحبل الشوكي. <img alt="الشكل (1)" src="/files/ftp_upload/52390/52390fig1highres.jpg" /> الشكل 1: تصميم من لفائف وحامل لالحبل الشوكي العنقي MRI تم استخدام لفائف حجم التربيع مخصصة (دوتي العلمي المؤتمر الوطني العراقي) لصورة العمود الفقري العنقي مع حساسية عالية والتوحيد. يتم تسليم التخدير والهواء الطبي من قبل الموانئ الغاز المشار إليها في مخروط الأنف، والذي يناسب بشكل مريح حول الأنف من الفئران. يتم التقاط غاز الزفير والزائد عن طريق خط العادم تحت فراغ طفيف. يتم تأمين رأس فأر مع شريط لدغة وضعت حول القواطع وديليتش القضبان الأذن وضعها¢ الأمر داخل قناة الأذن. لا تظهر مكونات الرصد الفسيولوجية الأخرى، بما في ذلك رصد الجهاز التنفسي ودرجة الحرارة التحقيق. <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/52390/52390fig2highres.jpg" /> الشكل 2: مخطط النابضة التنفسي. وتظهر تتبع نموذجي التنفسي (الرمادي) والزناد (الحمراء) من وحدة النابضة تخطيطي (A). في تنفيذ نموذجية من النابضة (B)، يستخدم مشغل واحد للحصول على جميع شرائح (خطوط عمودية (12)؛ هو موضح هنا) في أوقات متباعدة، بالتساوي ضمن الوقت التكرار (TR). وإذا تجاوزت TR الفترة نموذجية، قد تحدث عدة شرائح خلال التنفس ويكون عرضة للحركة (الحمراء). في مخطط المعدلة (C)، يتم الحصول على مجموعة فرعية من شرائح بسرعة بعد على الزناد (6 هو موضح هنا)، يليه تأخير، مع شرائح أخرى المكتسبة بعد على الزناد لاحق. على نحو فعالوTR غير متطابقة بين خطتين من خلال إعادة ترتيب التأخير في التسلسل. <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/52390/52390fig3highres.jpg" /> الرقم 3: التصوير بالرنين المغناطيسي لتحديد المواقع شريحة، والعصابات التشبع، والتحكم في الحركة وتم ترتيب اثنا عشر شرائح المحورية على الصورة الكشفية (A) مع شريحة الأكثر الأمامية وضعه على مسافة ثابتة من تقاطع جذع الدماغ والمخيخ. أضيفت العصابات التشبع (B) للقضاء على إشارة غير المرغوب فيها خارج مجال الاهتمام. صورة من دون ترجيح نشر (C) واحد مع ترجيح نشر (D) مع نظام النابضة مخصصة يعملون تظهر بوضوح تشريح الحبل و مجانية والتحف. مع نظام غير الأمثل-النابضة أو النابضة التنفسي غير لائق، نشر صور المرجح تظهر التحف (E) كخسارة<html> إشارة داخل الحبل، أو متعددة &quot;أشباح&quot; خارج الحبل التي من شأنها أن التحليل اللاحق الفاسدين. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52390/52390fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (4)" src="/files/ftp_upload/52390/52390fig4highres.jpg" /> الرقم 4: نشر صور الممثل المرجح استخدام أمثل موضح في النص، وتم الحصول على جودة عالية نشر الصور المرجحة مع نشر الترجيح عرضية التطبيقية (A) وطولي (B) إلى المحور الرئيسي الحبل الشوكي. وتظهر مختلفة ب-قيم كل اتجاه التي توفر أفضل التناقض بين المادة البيضاء والرمادية لأغراض التوضيح. لكل اتجاه أو ب-القيمة، تم الحصول عليها كل شرائح 12 في حوالي 90 ثانية.<html> تحميل / 52390 / 52390fig4large.jpg &quot;الهدف =&quot; _ فارغة &quot;&gt; الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم. <img alt="الرقم 5" src="/files/ftp_upload/52390/52390fig5highres.jpg" /> الشكل 5: عكس عملية التصحيح المرحلة ترميز يبين العمود الأيسر شريحة واحدة تصويرها مع تسلسل دوى على النحو المبين في هذا البروتوكول (&quot;مضة حتى&quot; الصورة). ويظهر العمود الأوسط تسلسل حصلت للمرة الثانية مع &quot;عكس التغيرات الصغيرة&quot; لمجموعة &#39;على&#39;. لاحظ كيف تبدو الميزات التي يبدو امتدت في الصورة الأولى ضغطها في العمود الأوسط. ويظهر العمود الأيمن الصور نشر المرجحة تصحيح باستخدام اشحن رصيدك. الصف العلوي هو عدم نشر-صورة المرجح، في الصف الأوسط هو مثال مع ترجيح نشر تطبق في الاتجاه العرضي، والصف السفلي هو مثال مع ترجيح نشر تطبق في الاتجاه الطولي.//www.jove.com/files/ftp_upload/52390/52390fig5large.jpg &quot;الهدف =&quot; _ فارغة &quot;&gt; الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم. <img alt="الشكل (6)" src="/files/ftp_upload/52390/52390fig6highres.jpg" /> الشكل 6: حسبت خرائط انتشارية والتفرطح يتم رسم إشارة تطبيع (كثافة الصورة) (A) كدالة للنشر الترجيح (ب-القيمة) لعرضية (T) وطولي (L) نشر الاتجاه الترميز. وتحسب خرائط عالية الجودة (ب) من انتشارية (D)، التفرطح (K)، وتباين (AI) من إشارة في كل فوكسل وتكشف عن ميزات فريدة من نسيج الحبل الشوكي. على وجه التحديد، وهناك فرق واضح في المعايير بين المادة البيضاء والرمادية، فضلا عن الاختلافات الإقليمية في المناطق المادة البيضاء. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52390/52390fig6large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لالسادس</a>EW نسخة أكبر من هذا الرقم.

Watch this Scientific Journal Video about Diffusion Imaging in the Rat Cervical Spinal Cord at JoVE.com

Diffusion Imaging in the Rat Cervical Spinal Cord

The goal of this protocol is to obtain high-quality diffusion weighted magnetic resonance imaging (DWI) of the rat spinal cord for noninvasive characterization of tissue microstructure. This protocol describes optimizations of the MRI sequence, radiofrequency coil, and analysis methods to enable DWI images free from artifacts.

التصوير نشر في الحبل الشوكي الجرذ عنق الرحم

Magnetic resonance imaging (MRI) is the state of the art approach for assessing the status of the spinal cord noninvasively, and can be used as a ...

diffusion-imaging-in-the-rat-cervical-spinal-cord

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.6K Views.  Medical College of Wisconsin. The goal of this protocol is to obtain high-quality diffusion weighted magnetic resonance imaging (DWI) of the rat spinal cord for noninvasive characterization of tissue microstructure. This protocol describes optimizations of the MRI sequence, radiofrequency coil, and analysis methods to enable DWI images free from artifacts.

Video: Diffusion Imaging in the Rat Cervical Spinal Cord

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has significantly broadened our knowledge of physiological and pathological processes in numerous tissues in vivo 4-7. In studies of the central nervous system (CNS), there has been a broad application of in vivo imaging in the brain, which has produced a plethora of novel and often unexpected findings about the behavior of cells such as neurons, astrocytes, microglia, under physiological or pathological conditions 8-17. However, mostly technical complications have limited the implementation of in vivo imaging in studies of the living mouse spinal cord. In particular, the anatomical proximity of the spinal cord to the lungs and heart generates significant movement artifact that makes imaging the living spinal cord a challenging task.
We developed a novel method that overcomes the inherent limitations of spinal cord imaging by stabilizing the spinal column, reducing respiratory-induced movements and thereby facilitating the use of two-photon microscopy to image the mouse spinal cord in vivo. This is achieved by combining a customized spinal stabilization device with a method of deep anesthesia, resulting in a significant reduction of respiratory-induced movements. This video protocol shows how to expose a small area of the living spinal cord that can be maintained under stable physiological conditions over extended periods of time by keeping tissue injury and bleeding to a minimum. Representative raw images acquired in vivo detail in high resolution the close relationship between microglia and the vasculature. A timelapse sequence shows the dynamic behavior of microglial processes in the living mouse spinal cord. Moreover, a continuous scan of the same z-frame demonstrates the outstanding stability that this method can achieve to generate stacks of images and/or timelapse movies that do not require image alignment post-acquisition. Finally, we show how this method can be used to revisit and reimage the same area of the spinal cord at later timepoints, allowing for longitudinal studies of ongoing physiological or pathological processes in vivo.

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

A minimally invasive protocol to stabilize the mouse spinal column and perform repetitive in vivo spinal cord imaging using two-photon microscopy is described. This method combines a spinal stabilization device and an anesthetic regimen to minimize respiratory-induced movements and produce raw imaging data that require no alignment or other post-processing.

في التصوير المجراة من الحبل الشوكي عن طريق الماوس ثنائي الفوتون المجهري

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has ...

Spinal Cord Transection in the Larval Zebrafish

Mammals fail in sensory and motor recovery following spinal cord injury due to lack of axonal regrowth below the level of injury as well as an inability to reinitiate spinal neurogenesis. However, some anamniotes including the zebrafish Danio rerio exhibit both sensory and functional recovery even after complete transection of the spinal cord. The adult zebrafish is an established model organism for studying regeneration following spinal cord injury, with sensory and motor recovery by 6&#160;weeks post-injury. To take advantage of in vivo analysis of the regenerative process available in the transparent larval zebrafish as well as genetic tools not accessible in the adult, we use the larval zebrafish to study regeneration after spinal cord transection. Here we demonstrate a method for reproducibly and verifiably transecting the larval spinal cord. After transection, our data shows sensory recovery beginning at 2&#160;days post-injury (dpi), with the C-bend movement detectable by 3 dpi and resumption of free swimming by 5 dpi. Thus we propose the larval zebrafish as a companion tool to the adult zebrafish for the study of recovery after spinal cord injury.

After spinal transection, adult zebrafish have functional recovery by six weeks post-injury. To take advantage of larval transparency and faster recovery, we present a method for transecting the larval spinal cord. After transection, we observe sensory recovery beginning at 2&#160;days post-injury, and C-bend movement by 3 days post-injury.

Transection الحبل الشوكي في اليرقات الزرد

Mammals fail in sensory and motor recovery following spinal cord injury due to lack of axonal regrowth below the level of injury as well as an inability ...

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by repeated, time-lapse in vivo imaging in live rodents. These studies were made possible by straightforward surgical procedures, which enabled optical access for a prolonged period of time without repeat surgical procedures. In contrast, analogous studies of the spinal cord have been previously limited to only a few imaging sessions, each of which required an invasive surgery. As previously described, we have developed a spinal chamber that enables continuous optical access for upwards of 8 weeks, preserves mechanical stability of the spinal column, is easily stabilized externally during imaging, and requires only a single surgery. Here, the design of the spinal chamber with its associated surgical implements is reviewed and the surgical procedure is demonstrated in detail. Briefly, this video will demonstrate the preparation of the surgical area and mouse for surgery, exposure of the spinal vertebra and appropriate tissue debridement, the delivery of the implant and vertebral clamping, the completion of the chamber, the removal of the delivery system, sealing of the skin, and finally, post-operative care. The procedure for chronic in vivo imaging using nonlinear microscopy will also be demonstrated. Finally, outcomes, limitations, typical variability, and a guide for troubleshooting are discussed.

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

In this video, we describe a procedure for implanting a chronic optical imaging chamber over the dorsal spinal cord of a live mouse. The chamber, surgical procedure, and chronic imaging are reviewed and demonstrated.

إجراء لغرس الدائرة العمود الفقري للالطولية<em&gt; في فيفو</em&gt; التصوير من الحبل الشوكي ماوس

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

Two-photon Imaging of Cellular Dynamics in the Mouse Spinal Cord

Two-photon (2P) microscopy is utilized to reveal cellular dynamics and interactions deep within living, intact tissues. Here, we present a method for live-cell imaging in the murine spinal cord. This technique is uniquely suited to analyze neural precursor cell (NPC) dynamics following transplantation into spinal cords undergoing neuroinflammatory demyelinating disorders. NPCs migrate to sites of axonal damage, proliferate, differentiate into oligodendrocytes, and participate in direct remyelination. NPCs are thereby a promising therapeutic treatment to ameliorate chronic demyelinating diseases. Because transplanted NPCs migrate to the damaged areas on the ventral side of the spinal cord, traditional intravital 2P imaging is impossible, and only information on static interactions was previously available using histochemical staining approaches. Although this method was generated to image transplanted NPCs in the ventral spinal cord, it can be applied to numerous studies of transplanted and endogenous cells throughout the entire spinal cord. In this article, we demonstrate the preparation and imaging of a spinal cord with enhanced yellow fluorescent protein-expressing axons and enhanced green fluorescent protein-expressing transplanted NPCs.

A new ex vivo preparation for imaging the mouse spinal cord. This protocol allows for two-photon imaging of live cellular interactions throughout the spinal cord.

التصوير ثنائي الفوتون الخلوية ديناميكية في الحبل الشوكي ماوس

Two-photon (2P) microscopy is utilized to reveal cellular dynamics and interactions deep within living, intact tissues. Here, we present a method for ...

Imaging Serotonergic Fibers in the Mouse Spinal Cord Using the CLARITY/CUBIC Technique

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal cord of the majority of these fiber systems have not been thoroughly investigated in any species. Serotonergic fibers, which project to the spinal cord, have been studied in rats and opossums on histological sections and their functional significance has been deduced based on their fiber termination pattern in the spinal cord. With the development of CLARITY and CUBIC techniques, it is possible to investigate this fiber system and its distribution in the spinal cord, which is likely to reveal previously unknown features of serotonergic supraspinal pathways. Here, we provide a detailed protocol for imaging the serotonergic fibers in the mouse spinal cord using the combined CLARITY and CUBIC techniques. The method involves perfusion of a mouse with a hydrogel solution and clarification of the tissue with a combination of clearing reagents. Spinal cord tissue was cleared in just under two weeks, and the subsequent immunofluorescent staining against serotonin was completed in less than ten days. With a multi-photon fluorescent microscope, the tissue was scanned and a 3D image was reconstructed using Osirix software.

Supraspinal projections are important for pain perception and other behaviors, and serotonergic fibers are one of these fiber systems. The present study focused on the application of the combined CLARITY/CUBIC protocol to the mouse spinal cord in order to investigate the termination of these serotonergic fibers.

التصوير ألياف هرمون السيروتونين في الحبل الشوكي الماوس عن طريق وضوح / تقنية مكعب

Long descending fibers to the spinal cord are essential for locomotion, pain perception, and other behaviors. The fiber termination pattern in the spinal ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in adult mammalian animals remains elusive. In this study, we describe an experimental procedure for measuring calcium dynamics through dual optical windows above bilateral primary somatosensory corticies (S1) in Thy1-GCaMP6s transgenic mice using 2-photon (2P) microscopy. This method enables recordings and quantifications of neural activity in bilateral mouse brain regions one at a time in the same experiment for a prolonged period in vivo. Key aspects of this method, which can be completed within an hour, include minimally invasive surgery procedures for creating dual optical windows, and the use of 2P imaging. Although we only demonstrate the technique in the S1 area, the method can be applied to other regions of the living brain facilitating the elucidation of structural and functional complexities of brain neural networks.

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

We describe an experimental procedure for measuring neuronal activity through dual optical windows above bilateral primary somatosensory corticies (S1) in Thy1-GCaMP6s transgenic mice using 2-photon (2P) microscopy in vivo.

التصوير النشاط العصبي في القشرة الأولية Somatosensory باستخدام Thy1-GCaMP6s الفئران المحورة وراثيا

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...

Laminectomy and Spinal Cord Window Implantation in the Mouse

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated digital vaporizer is utilized to achieve a stable plane of anesthesia at a low-flow rate of isoflurane. A single vertebral spine is removed, and a commercially available cover-glass is overlaid on a thin agarose bed. A 3D-printed plastic backplate is then affixed to the adjacent vertebral spines using tissue adhesive and dental cement. A stabilization platform is used to reduce motion artifact from respiration and heartbeat. This rapid and clamp-free method is well-suited for acute multi-photon fluorescence microscopy. Representative data are included for an application of this technique to two-photon microscopy of the spinal cord vasculature in transgenic mice expressing eGFP:Claudin-5 &#8212; a tight junction protein.

This protocol describes implantation of a glass window onto the spinal cord of a mouse to facilitate visualization by intravital microscopy.

استئصال الصفيحة الفقرية وغرس نافذه الحبل الشوكي في الماوس

This protocol describes a method for spinal cord laminectomy and glass window implantation for in vivo imaging of the mouse spinal cord. An integrated ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Chronic Spinal Cord Compression

Chronic spinal cord compression is the most common cause of spinal cord impairment in patients with nontraumatic spinal cord damage. Conventional magnetic resonance imaging (MRI) plays an important role in both confirming the diagnosis and evaluating the degree of compression. However, the anatomical detail provided by conventional MRI is not sufficient to accurately estimate neuronal damage and/or assess the possibility of neuronal recovery in chronic spinal cord compression patients. In contrast, diffusion tensor imaging (DTI) can provide quantitative results according to the detection of water molecule diffusion in tissues. In the present study, we develop a methodological framework to illustrate the application of DTI in chronic spinal cord compression disease. DTI fractional anisotropy (FA), apparent diffusion coefficients (ADCs), and eigenvector values are useful for visualizing microstructural pathological changes in the spinal cord. Decreased FA and increases in ADCs and eigenvector values were observed in chronic spinal cord compression patients compared to healthy controls. DTI could help surgeons understand spinal cord injury severity and provide important information regarding prognosis and neural functional recovery. In conclusion, this protocol provides a sensitive, detailed, and noninvasive tool to evaluate spinal cord compression.

Here, we present a protocol for the application of diffusion tensor imaging parameters to evaluate spinal cord compression.

التصوير بالرنين المغناطيسي الانتشار في ضغط الحبل الشوكي المزمن

Chronic spinal cord compression is the most common cause of spinal cord impairment in patients with nontraumatic spinal cord damage. Conventional magnetic ...

Direct Injection of a Lentiviral Vector Highlights Multiple Motor Pathways in the Rat Spinal Cord

Introducing proteins of interest into cells in the nervous system is challenging due to innate biological barriers that limit access to most molecules. Injection directly into spinal cord tissue bypasses these barriers, providing access to cell bodies or synapses where molecules can be incorporated. Combining viral vector technology with this method allows for introduction of target genes into nervous tissue for the purpose of gene therapy or tract tracing. Here a virus engineered for highly efficient retrograde transport (HiRet) is introduced at the synapses of propriospinal interneurons (PNs) to encourage specific transport to neurons in the spinal cord and brainstem nuclei. Targeting PNs takes advantage of the numerous connections they receive from motor pathways such as the rubrospinal and reticulospinal tracts, as well as their interconnection with each other throughout spinal cord segments. Representative tracing using the HiRet vector with constitutively active green fluorescent protein (GFP) shows high fidelity details of cell bodies, axons and dendritic arbors in thoracic PNs and in reticulospinal neurons in the pontine reticular formation. HiRet incorporates well into brainstem pathways and PNs but shows age dependent integration into corticospinal tract neurons. In summary, spinal cord injection using viral vectors is a suitable method for introduction of proteins of interest into neurons of targeted tracts.

This protocol demonstrates injection of a retrogradely transportable viral vector into rat spinal cord tissue. The vector is taken up at the synapse and transported to the cell body of target neurons. This model is suitable for retrograde tracing of important spinal pathways or targeting cells for gene therapy applications.

الحقن المباشر لناقل لينتيفيرال يسلط الضوء على عدة مسارات الحركية في الحبل الشوكي الفئران

Introducing proteins of interest into cells in the nervous system is challenging due to innate biological barriers that limit access to most molecules. ...

Thoracic Spinal Cord Hemisection Surgery and Open-Field Locomotor Assessment in the Rat

Spinal cord injury (SCI) causes disturbances in motor, sensory, and autonomic function below the level of the lesion. Experimental animal models are valuable tools to understand the neural mechanisms involved in locomotor recovery after SCI and to design therapies for clinical populations. There are several experimental SCI models including contusion, compression, and transection injuries that are used in a wide variety of species. A hemisection involves the unilateral transection of the spinal cord and disrupts all ascending and descending tracts on one side only. Spinal hemisection produces a highly selective and reproducible injury in comparison to contusion or compression techniques that is useful for investigating neural plasticity in spared and damaged pathways associated with functional recovery. We present a detailed step-by-step protocol for performing a thoracic hemisection at the T8 vertebral level in the rat that results in an initial paralysis of the hindlimb on the side of the lesion with graded spontaneous recovery of locomotor function over several weeks. We also provide a locomotor scoring protocol to assess functional recovery in the open-field. The locomotor assessment provides a linear recovery profile and can be performed both early and repeatedly after injury in order to accurately screen animals for appropriate time points in which to conduct more specialized behavioral testing. The hemisection technique presented can be readily adapted to other transection models and species, and the locomotor assessment can be used in a variety of SCI and other injury models to score locomotor function.

The rat thoracic spinal hemisection is a valuable and reproducible model of unilateral spinal cord injury to investigate the neural mechanisms of locomotor recovery and treatment efficacy. This article includes a detailed step-by-step guide to perform the hemisection procedure and to assess locomotor performance in an open-field arena.

جراحة استئصال النخاع الشوكي للحبل الشوكي وتقييم المحرك الحركي المفتوح في الفئران

Spinal cord injury (SCI) causes disturbances in motor, sensory, and autonomic function below the level of the lesion. Experimental animal models are ...