NIH NS43798 (DMB), NIH F31 NS058138 (MRD), P30-NS045758 (CBSCR), y los Veteranos Paralíticos de América # 2451 (DMB) y # 2707 (MRD).

1. Arriba / Abajo plantar Von Frey Pruebas El propósito del ensayo es determinar la sensibilidad táctil mediante la medición de cómo la fuerza se requiere mucho para obtener retirada de la pata del estímulo. Comercialmente disponibles calibrados Von monofilamentos cabello Frey entre los rangos de 4,56 y 6,10 se utilizan para estimular la pata. Otra entrada sensorial como la visualización del estímulo o la propiocepción puede confundir medidas táctiles umbral de lo que las respuestas basadas en la información visual o propioceptiva no son válidos. Para evitar la visualización del monofilamento de tocar la piel, ponemos a prueba sólo cuando la rata está comiendo cereales. Este elemento de distracción cognitiva, también se asegura de que todas las ratas se ponen a prueba en los niveles básicos similares de confort. Para evitar las respuestas debido a propioceptiva en lugar de la entrada táctil, que no incluyen los ensayos en los que el monofilamento levanta o se mueve la pata. A. PROCEDIMIENTOS PARA EL ENFOQUE aclimatación ARRIBA-ABAJO <ol><li> Presente la fruta Cereal en la jaula para ratas reconocer y buscar la recompensa de comida. Las ratas no tienen que ser privadas de comida en cualquier punto del proceso de Amabilizar o ensayos. </li><li> Las ratas están listos para ser aclimatado al entorno de pruebas y los procedimientos una vez que comer cereal de fruta en la jaula. Aclimatación se produce en al menos 4 sesiones de 10 minutos cada uno, pero más pueden ser necesarios. Diez sesiones de hora se utilizan para que las ratas no es saciado antes de la final de la sesión. </li><li> Colocar la rata en la cámara de pruebas con tres piezas de fruta de cereales. Proporcionar cereales de fruta adicional de una a dos a un tiempo, ya que se comen. En la tercera sesión, mientras que la rata está comiendo, producen movimientos de la mano bajo el piso de alambre para que la rata se acostumbre al movimiento por debajo de su pata. En el cuarto período, aplicar el monofilamento 5,18 a la superficie plantar de la pata aproximadamente una vez por minuto para un total de diez presentaciones. Una rata inocente no debe responder a este estímulo umbral de sub. </li><li> AltoY las piezas de cereal consumidos, la frecuencia de la micción y la defecación, la congelación, y las conductas de aseo personal. Comportamiento de congelación se produce de dos maneras: a) la rata se agachó al suelo generalmente cerca de la pared posterior o de espaldas a la examinador y permanece inmóvil, b) la rata se encorvado en el centro de la jaula y generalmente parlotea sus dientes . Comportamientos de congelación puede continuar durante largos períodos de tiempo. </li><li> Una rata suavizó que está listo para la prueba se comen casi continuamente durante 10 minutos. Se mueven con facilidad en la jaula y buscar cereales frutos muy rápidamente después de consumir el último. Es importante destacar que la rata no dejar de comer o se distraiga con movimientos de la mano bajo el piso de alambre o monofilamento de aplicación a la pata. </li></ol> B. PROCEDIMIENTOS DE VERIFICACIÓN PARA EL ENFOQUE DE ARRIBA-ABAJO <ol><li> Las ratas producen vocalizaciones de angustia que están por encima de nuestro rango auditivo humano. Ratas a la espera de ser probado se debe mantener en una habitación separada, de modo que no pueden escuchar estos COValizations. </li><li> Las ratas con lesión de médula espinal que son apropiados para arriba-abajo las pruebas de von Frey pelo debe demostrar la carga de peso con las extremidades. Las ramas que no son capaces de apoyar a la rata no puede ser probado de forma fiable ya que la aplicación de monofilamentos mueve la pata antes de las curvas del pelo. </li><li> Coloque una rata en la cámara de prueba con 2 o 3 piezas de fruta de cereales. Las ratas se debe comer durante cada aplicación VFH. </li><li> Tira un dado para determinar qué HL para empezar a probar en primer lugar. Los números representan la pata derecha y los números impares representan la izquierda. </li><li> Comienza la sesión de pruebas con el monofilamento 5.18. Respuestas de retirada puede producirse 4,56 a 6,10 en ratas normales y SCI y el monofilamento 5,18 cae en el centro de la gama. </li><li> No aplique un monofilamento, mientras que una rata se congela, se agacha o no comer. Si el probador de espera, a veces, estas condiciones se resolverá y se pueda reanudar la prueba. Si la rata muestra estos comportamientos y el tiempo total en la aplicaciónArato se encuentra a 20 minutos, detenga la prueba y vuelva a probar desde el principio al día siguiente. No retire la rata mientras está mostrando estas conductas ya que puede aumentar su incidencia. Espere hasta que la rata se escapa de estos patrones antes de manipularla para evitar reforzar estas conductas. </li><li> Toque el monofilamento para el dermatoma L5 plantar de la pata posterior entre las almohadillas de las patas hasta que se dobla (ver Figura 1A). Esta aplicación firme y pareja debe tomar alrededor de un segundo y luego retírela de la piel. Evite tocar cualquier parte de las almohadillas de las patas como la sensibilidad de la piel es mucho menor en estas áreas. Esto solo toque constituye un ensayo. </li><li> Una respuesta positiva se produce cuando la rata rápidamente levanta la pata hasta lejos del monofilamento. La retirada debe ser iniciado por el momento de la retirada del monofilamento con el fin de confirmar que la respuesta se asocia con la aplicación de monofilamento. </li><li> Mira al animal para otras pruebas de conocimiento de la monofilament táctil como la vocalización, mirando hacia abajo, hacia atrás o en la Pata de la prueba, lamiendo la pata, retirada de la pata sostenida o contracciones nerviosas de las orejas. Tenga en cuenta que en la hoja de datos. Cuando estos comportamientos se producen con la retirada de la pata que sirve como evidencia de la percepción supraespinal del estímulo. </li><li> Si hay una respuesta positiva, aplicar el monofilamento más baja siguiente. Si no hay respuesta (negativo), se mueven hasta el monofilamento superior siguiente. Espere 30 segundos entre cada aplicación de monofilamento para los receptores sensoriales para volver a la leña de referencia antes de volver (para evitar la adaptación). </li><li> Continuar la aplicación de monofilamentos de mayor o menor a la pata trasera sobre la base de las respuestas positivas o negativas, hasta que tenga 10 ensayos. A continuación, repita en la otra pata trasera. (Ver hoja de datos ejemplo). </li><li> La mayor VFH que se puede probar sin la introducción de la información propioceptiva y levantando la pata es de 6,10. El 6.45VFH y más grande no debe ser utilizado porque la pata levanta antes de la Monofcurvas ilament. Si no hay respuesta a 6,10 entonces el siguiente ensayo se aplicará el 6,10 de nuevo. </li><li> La respuesta debe ser anulada y el juicio se debe volver a probar si uno de los siguientes síntomas durante la aplicación del estímulo o de retirada de la pata: <ol class="lalpha"><li> La rata no está continuamente comer. </li><li> La rata se aleja del estímulo VFH antes de la flexión del monofilamento, lo que hace imposible saber la fuerza aplicada que provoca la respuesta de retirada. </li><li> La pata es levantada por el VFH (ya sea antes o después de la VFH está doblada) proporcionar propioceptiva además de la estimulación táctil. </li></ol></li><li> Una sesión de pruebas por lo general se puede completar en menos de 15 minutos para las dos patas traseras. </li></ol> C. PROCESAMIENTO DE DATOS PARA EL ENFOQUE DE ARRIBA-ABAJO <ol><li> Una prueba con éxito tendrá 10 pruebas consecutivas por cada pata. </li><li> El valor del umbral táctil es el más bajo de monofilamento que produce en la retirada de la pata y ge, el 50% de las presentaciones y 3 o más presentaciones del monofilamento tendrá que prestar (ver hoja de datos ejemplo, los umbrales son un círculo). </li><li> Un monofilamento con sólo 2 ensayos totales no se selecciona como el umbral aún cuando un ensayo es positivo y uno es negativo. Varias presentaciones del estímulo son mejores indicadores de la pauta de las respuestas a esa fuerza. </li><li> Si no hay monofilamento que produce respuestas positivas en al menos 50% de las pruebas, la rata se le da una puntuación de 6,45. Esto significa que la rata no se detectó la mayor monofilamento de 6.10 comprobable más allá de la casualidad. Un valor de 6,45 se da porque representa el siguiente valor más alto de la gama de monofilamentos comprobable. </li><li> Convertir el valor umbral para las patas izquierda y derecha en vigor gramo. Los valores de fuerza gramo será suministrado por el proveedor de los filamentos de von Frey. . Para los datos de lesiones bilaterales, la fuerza g umbral de las dos patas se pueden promediar en conjunto para produciruna sola puntuación. </li></ol> 2. Dorsal de Von Frey Pruebas El propósito de este ensayo es determinar la sensibilidad táctil de las ratas con el control del motor como pobres que no pueden ser probados utilizando los métodos típicos plantares VFH. Se cuantifica la cantidad de fuerza de contacto es necesario para producir una respuesta aversiva. Para evitar las respuestas a los estímulos propioceptivos, que no incluyen ensayos en los cuales se mueve la pata por la VFH durante la aplicación. Además, no se incluyen los ensayos en los que el VFH se desliza o se cepilla a través de la superficie dorsal del pie. A. PROCEDIMIENTOS PARA EL DORSAL DE PRUEBAS aclimatación Von Frey <ol><li> Ratas suaves para cuatro sesiones de 10 minutos cada uno antes de la prueba de referencia y las lesiones de la médula espinal. </li><li> Sin apretar envolver la rata en una toalla pequeña por lo que los cuartos traseros se exponen como se muestra a continuación (Figura 1B). Coloque la rata sobre una mesa con las patas traseras ligeramente descansando sobre la superficie. Utilice el mismoajustado, pero no abrigo apretado y mantener para cada rata. Apoyando su antebrazo en el borde de la mesa puede reducir la variabilidad entre las ratas. </li><li> Una rata acariciadas que está listo para la prueba no se resisten a ser celebrada en la toalla durante varios minutos consecutivos, sin embargo es posible que tenga que volver a ajustar la rata 1 o 2 veces durante la prueba de las dos patas traseras. </li></ol> B. PROCEDIMIENTOS DE VERIFICACIÓN PARA LAS PRUEBAS DE DORSAL Von Frey <ol><li> Tira un dado para determinar qué miembros traseros para empezar a probar en primer lugar. Los números representan la pata derecha y los números impares representan la izquierda. </li><li> Envuelva sin apretar la rata en la toalla dejando expuestos los cuartos traseros. </li><li> Estímulo táctil sólo se aplica después de la rata es de calma y tranquilidad por lo menos durante 10 segundos. </li><li> Comenzando con el VFH 4,56, aplicar el monofilamento perpendicularmente a la superficie dorsal entre el primer metatarso y segundo aproximadamente 1 cm proximal a la articulación (Figura 1C). Aplicar el monofilamento en un ste liso,Ady forma en un intervalo de un segundo hasta que se dobla y luego retírela. Esto solo toque constituye un ensayo. </li><li> Una respuesta positiva se produce cuando la rata se mueve rápidamente la pata lejos del estímulo. La dirección del movimiento es a menudo posterior o externa antes de la extremidad posterior está flexionada. La retirada debe ser iniciado por el momento de la retirada del monofilamento con el fin de confirmar que la respuesta se asocia con la aplicación de monofilamento. </li><li> Aplicar el monofilamento 4.56 dos veces más con al menos 30 segundos entre las aplicaciones con el fin de prevenir sensorial &quot;cuerda&quot; y permitir que los receptores sensoriales de volver a los valores basales de cocción antes de volver (para evitar la adaptación). </li><li> Una prueba de estímulo debe volver a aplicar, si se desliza VFH y suavemente roza la piel, haciendo que la entrega de fuerza de más de una brocha o un barrido en lugar de un contacto en punta. </li><li> Si hay menos de 2 (es decir, 1 o 0) respuestas positivas a la monofilamento de 4,56, el siguiente mayor VFH se aplica 3veces en la misma manera. </li><li> De esta manera, VFHs progresivamente mayores de 4,56 a través de 5,88 se aplican hasta que dos o más respuestas positivas se producen o hasta que la mayor VFH se alcanza. </li><li> El umbral de retirada de la pata es el más bajo VFH que provoca por lo menos 2 respuestas positivas de 3 intentos. </li><li> Repita con la otra pata. </li><li> Una sesión de pruebas por lo general se puede completar en 15 minutos para las dos patas traseras. </li></ol> 3. Los resultados representativos Una prueba con éxito dará lugar a la retirada inmediata, a paso ligero de la pata trasera a una VFH perpendicularmente aplica a la región a mediados de plantar (Figura 1A) o la superficie dorsal entre el 1 º y 2 º metatarsiano de 1 cm de la articulación (Figura 1C) . Estas respuestas se cuentan para obtener el umbral táctil para cada pata trasera. Umbrales táctiles de dorsales en las pruebas de VFH lesión medular aguda mostraron una excelente fidelidad con plantares umbrales VFH derivand a veces crónicos (Figura 2). La disminución de los umbrales táctiles derivados de las pruebas plantar o dorsal ocurrir por graduado SCI (Figura 3 3,5). Esta hipersensibilidad se manifiesta tan pronto como sea 7 días después de SCI y se mantiene durante la duración del experimento 3-4,6. Mientras que una amplia gama de niveles de gravedad SCI no afectan a los umbrales sensoriales táctiles de la pata, la disminución de los umbrales se producen durante más severa SCI (Figura 3). Es importante destacar que el desarrollo de alodinia por debajo de nivel es una respuesta de todo o nada que se produce cuando hay una pérdida de más de 60% de la materia blanca en el epicentro lesión. (Figura 4 3). Umbrales táctiles pueden descomponerse y producir respuestas artificiales a las fuerzas de VFH bajos. Por lo menos dos condiciones puede producir deterioro del umbral - la rápida aplicación de la VFH a la piel de una manera o de meter golpeando o no esperar el tiempo suficiente entre las aplicaciones de estímulo. Para estar seguros de quelos umbrales táctiles son genuinos, se debe tener cuidado al aplicar cada VFH utilizando un método similar de baja velocidad y el intervalo inter debe ser al menos 30 segundos. También hemos demostrado que la conducta de comer reduce la caries umbral del 5. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig1.jpg" /> Figura 1. Esquema y fotografía correspondiente a la ubicación de la estimulación VFH para el plantar y dorsal de pelo de von Frey (VFH) la prueba. A) Para las pruebas VFH plantar, el pelo de von Frey debe ser aplicada perpendicularmente a la pata trasera mediados de plantar aproximadamente 1 cm por detrás de la falange media (como se indica por el cuadro rojo en el diagrama de la superficie plantar de la pata trasera) en un lento velocidad constante hasta que se dobla. B y C) Para la técnica VFH dorsal, la rata está ligeramente envuelto en una toalla quirúrgica como se muestra en la fotografía. El VFH se aplica a la superficie dorsal de la pata entre el approximatel metatarsiano primero y segundoy 1 cm proximal a la articulación. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig2.jpg" /> Figura 2. Dorsales de von Frey pelo umbrales sensoriales se correlacionan con VFH plantar estándar. (N-44, el coeficiente de Pearson = 0,503, p &lt;0,01, r2 = 0,67). Las líneas punteadas muestran el umbral de corte para la sensación de alodinia utilizando el VFH dorsal o las técnicas VFH plantares e indican que los umbrales de alodínico a los 7 días después de la lesión mediante la prueba de VFH dorsal predecir crónica por debajo del nivel de la alodinia por métodos VFH plantares. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig3.jpg" /> Figura 3. Los primeros dorsales de von Frey pelo umbrales sensoriales predecir la sensibilidad al tacto y no alodınico alodınico-a través de niveles de gravedad de lesiones en los puntos de tiempo posteriores. En comparación, los umbrales sensoriales ocurrió entre 7 días después de VFH dorsal SCI y 28 días posteriores medidas SCI plantares VFH. Similitud notable se produjo por un<html> amplia gama de SCI, con alodinia significativa observada en el LIC de moderada a grave (p &lt;0,05 mm de desplazamiento 1,1 vs todos los demás grupos). <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig4.jpg" /> Figura 4. Porcentaje de las ratas que recibieron una laminectomía (sin SCI) y los grupos de SCI muestran pata trasera alodinia a las 6 semanas después de la lesión. Alodinia sólo se observó en las ratas con moderados o graves SCI (OSU dispositivo ESCID 0,9, 1,1, 1,25, 1,3 mm de desplazamiento de la médula), mientras que las ratas con insuficiencia renal leve (SCI 0,3, 0,5, 0,7 mm de desplazamiento de la médula espinal) mostraron respuesta normal a la estimulación táctil. Representante de las secciones coronales de la médula espinal teñidas por la mielina en el epicentro de la lesión de laminectomía (control sano), leve (0,5 mm de desplazamiento), moderados (1,1 mm de desplazamiento) y severa (1,3 mm de desplazamiento) contusiones de la médula espinal se incluyen para mostrar el grado de axonal preservación que está asociado con esta hipersensibilidad. (Barra de escala = 0,5 mm). k &quot;&gt; <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig5.jpg" /> Figura 5. Una hoja de datos de ejemplo de arriba-abajo la prueba del pelo de von Frey. El valor del pelo y el resultado (positivo o negativo) se registran para cada ensayo. Indicaciones de la toma de conciencia supraespinal de las pruebas se observó. Al final de la prueba, las respuestas en cada valor de pelo son contados. El valor del umbral seleccionado para los datos de ejemplo es un círculo.

<ol>
	<li>Cruz-Almeida, Y., Felix, E. R., Martinez-Arizala, A., Widerstrom-Noga, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain+symptom+profiles+in+persons+with+spinal+cord+injury.">Pain symptom profiles in persons with spinal cord injury.</a> Pain Med. 10, 1246-1259 (2009).</li><li>Hulsebosch, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+discovery+to+clinical+trials:+treatment+strategies+for+central+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury.">From discovery to clinical trials: treatment strategies for central neuropathic pain after spinal cord injury.</a> Curr. Pharm. Des. 11, 1411-1420 (2005).</li><li>Kloos, A. D., Fisher, L. C., Detloff, M. R., Hassenzahl, D. L., Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stepwise+motor+and+all-or-none+sensory+recovery+is+associated+with+nonlinear+sparing+after+incremental+spinal+cord+injury+in+rats.">Stepwise motor and all-or-none sensory recovery is associated with nonlinear sparing after incremental spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 191, 251-265 (2005).</li><li>Detloff, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote+activation+of+microglia+and+pro-inflammatory+cytokines+predict+the+onset+and+severity+of+below-level+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury+in+rats.">Remote activation of microglia and pro-inflammatory cytokines predict the onset and severity of below-level neuropathic pain after spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 212, 337-347 (2008).</li><li>Detloff, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validity+of+acute+and+chronic+tactile+sensory+testing+after+spinal+cord+injury+in+rats.">Validity of acute and chronic tactile sensory testing after spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 225, 366-376 (2010).</li><li>Hutchinson, K. J., Gomez-Pinilla, F., Crowe, M. J., Ying, Z., Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+exercise+paradigms+differentially+improve+sensory+recovery+after+spinal+cord+contusion+in+rats.">Three exercise paradigms differentially improve sensory recovery after spinal cord contusion in rats.</a> Brain. 127, 1403-1414 (2004).</li><li>Carlton, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+and+central+sensitization+in+remote+spinal+cord+regions+contribute+to+central+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury.">Peripheral and central sensitization in remote spinal cord regions contribute to central neuropathic pain after spinal cord injury.</a> Pain. 147, 265-276 (2009).</li><li>Lindsey, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+changes+in+sensory+thresholds+to+mild+tactile+and+cold+stimuli+after+experimental+spinal+cord+injury+in+the+rat.">An analysis of changes in sensory thresholds to mild tactile and cold stimuli after experimental spinal cord injury in the rat.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 14, 287-300 (2000).</li><li>Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+testing+after+spinal+cord+injury:+congruities,+complexities,+and+controversies.">Behavioral testing after spinal cord injury: congruities, complexities, and controversies.</a> J. Neurotrauma. 21, 395-404 (2004).</li><li>Langford, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+modulation+of+pain+as+evidence+for+empathy+in+mice.">Social modulation of pain as evidence for empathy in mice.</a> Science. 312, 1967-1970 (2006).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Los métodos de prueba VFH presentados aquí representan dos paradigmas experimentales, que son sensibles y válidos para su uso en modelos de rata SCI. Es importante destacar que el dorsal prueba de VFH fue creado para la evaluación de la recuperación de la sensación táctil de las patas traseras agudamente después de medio-torácico SCI cuando las ratas no son capaces de pararse sobre sus cuartos traseros. Este paradigma de la prueba también se puede utilizar cuando las ratas a recuperar la capacidad de soportar ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del reactivo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios </td></tr><tr><td> Semmes-Weinstein Monofilamentos </td><td> Stoelting Co </td><td> 58011 </td><td></td></tr><tr><td> Fish Box Breeder </td><td> Aquarium Supply Store </td><td></td><td> Agujero perforado en el lado de la entrega de cereales </td></tr><tr><td> Malla de alambre elevada (1/4 &quot;x 1/4&quot; de cuadrícula) </td><td> Hardware Store </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Elástico para mantener la caja de peces criador en lugar de </td><td> Artesanía de la tienda </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Cereales con azúcar </td><td> Tienda de comestibles </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Quirúrgica Toalla Huck 16 &quot;x 23&quot; </td><td> Tienda de suministros médicos </td><td></td><td></td></tr></tbody></table><pclass = &quot;jove_content&quot;&gt;

acute and chronic tactile sensory testing after spinal cord injury in rats

Lesión de la médula espinal (SCI) altera los sistemas sensoriales que causan la alodinia 1-8. Para identificar las causas celulares y moleculares de la alodinia, sensibles y pruebas válidas sensorial en ratas modelos SCI es necesario. Sin embargo, hasta hace poco, no hay un solo enfoque de las pruebas han sido validadas para SCI para que los métodos estandarizados no se han aplicado a través de los laboratorios. Además, los métodos de ensayo disponibles no pudo ser implementado de forma aguda o severa cuando existía motrices, la prevención de los estudios sobre el desarrollo de la lesión medular inducida por la alodinia 3. Aquí se presentan dos métodos de prueba validados sensoriales usando von Frey pelo (VFH) monofilamentos que cuantifican los cambios en los umbrales sensoriales táctiles 4-5 después de la lesión. Una de las pruebas es el bien establecida arriba-abajo de prueba que demuestra una alta sensibilidad y especificidad en los distintos niveles de gravedad SCI en las pruebas crónica 5. La otra prueba es una prueba recientemente desarrollada VFH dorsal que puede ser aplicado después de SCI aguda cuando unllodynia desarrolla, antes de la recuperación del motor 4-5. Cada monofilamento VFH se aplica una fuerza calibrada cuando se toca a la piel de la pata trasera hasta que se dobla. En el método de arriba-abajo, VFHs alternancia de las fuerzas superiores o inferiores se utilizan en el dermatoma L5 plantar para delimitar los umbrales de los flexores de abstinencia. Fuerzas cada vez más elevados se aplican hasta que la retirada se produce luego baje VFHs fuerza se usan hasta que la retirada se detiene. El umbral táctil refleja la fuerza requerida para provocar la retirada en el 50% de los estímulos. Para la prueba de nuevo, cada VFH se aplica a la dermatoma dorsal L5 de la pata, mientras que la rata es apoyada por el examinador. La estimulación se produce VFH en orden ascendente de la fuerza hasta por lo menos 2 de 3 aplicaciones a la fuerza dada produce retirada de la pata. Umbral sensorial táctil es la menor fuerza para provocar la retirada 66% del tiempo. Los procedimientos de aclimatación, de pruebas y calificación se describen. Juicios aberrantes que requieren un retest ensayos y típicos se definen. El uso de animales waprobado por el Cuidado de Animales de Ohio State University y el empleo.

Watch this Scientific Journal Video about Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats at JoVE.com

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Se describen dos métodos de pruebas sensoriales táctiles para los períodos agudos o crónicos de la lesión de la médula espinal en ratas. Estos procedimientos validados puede detectar el desarrollo y mantenimiento de la alodinia-como sensaciones.

Aguda y crónica Prueba sensorial táctil después de la lesión de la médula espinal en ratas

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

acute-chronic-tactile-sensory-testing-after-spinal-cord-injury

Research

JoVE Journal

Medicine

23.5K vistas.  School of Allied Medical Professions, The Ohio State University. Se describen dos métodos de pruebas sensoriales táctiles para los períodos agudos o crónicos de la lesión de la médula espinal en ratas. Estos procedimientos validados puede detectar el desarrollo y mantenimiento de la alodinia-como sensaciones.

Video: Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher frequency of fractures 1. As these fractures often occur in regions that have lost normal sensory function, the patient is at a greater risk of fracture-dependent pathologies, including death. SCI-dependent loss in both bone mineral density (BMD, grams/cm2) and bone mineral content (BMC, grams) has been attributed to mechanical disuse 2, aberrant neuronal signaling 3 and hormonal changes 4. The use of rodent models of SCI-induced osteoporosis can provide invaluable information regarding the mechanisms underlying the development of osteoporosis following SCI as well as a test environment for the generation of new therapies 5-7 (and reviewed in 8). Mouse models of SCI are of great interest as they permit a reductionist approach to mechanism-based assessment through the use of null and transgenic mice. While such models have provided important data, there is still a need for minimally-invasive, reliable, reproducible, and quantifiable methods in determining the extent of bone loss following SCI, particularly over time and within the same cohort of experimental animals, to improve diagnosis, treatment methods, and/or prevention of SCI-induced osteoporosis.
An ideal method for measuring bone density in rodents would allow multiple, sequential (over time) exposures to low-levels of X-ray radiation. This study describes the use of a new whole-animal scanner, the IVIS Lumina XR (Caliper Instruments) that can be used to provide low-energy (1-3 milligray (mGy)) high-resolution, high-magnification X-ray images of mouse hind limb bones over time following SCI. Significant bone density loss was seen in the tibiae of mice by 10 days post-spinal transection when compared to uninjured, age-matched control (na&iuml;ve) mice (13% decrease, p&lt;0.0005). Loss of bone density in the distal femur was also detectable by day 10 post-SCI, while a loss of density in the proximal femur was not detectable until 40 days post injury (7% decrease, p&lt;0.05). SCI-dependent loss of mouse femur density was confirmed post-mortem through the use of Dual-energy X-ray Absorptiometry (DXA), the current "gold standard" for bone density measurements. We detect a 12% loss of BMC in the femurs of mice at 40 days post-SCI using the IVIS Lumina XR. This compares favorably with a previously reported BMC loss of 13.5% by Picard and colleagues who used DXA analysis on mouse femurs post-mortem 30 days post-SCI 9. Our results suggest that the IVIS Lumina XR provides a novel, high-resolution/high-magnification method for performing long-term, longitudinal measurements of hind limb bone density in the mouse following SCI.

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

A longitudinal examination of bone loss in the femurs and tibiae of adult mice was performed following spinal cord injury using sequential low-dose X-ray scans. Tibia bone loss was detected throughout the study, while bone loss in the femur was not detected until 40 days post injury.

Evaluación longitudinal de ratón posteriores pérdida de masa ósea del miembro después de una lesión de la médula espinal utilizando Novel, En vivo Metodología

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher ...

Investigación

Medicina

Chronic Constriction of the Sciatic Nerve and Pain Hypersensitivity Testing in Rats

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of the population1,2. Symptoms include spontaneous (tingling, burning, electric-shock like) pain, dysaesthesia, paraesthesia, allodynia (pain resulting from normally non-painful stimuli) and hyperalgesia (an increased response to painful stimuli). The sensory symptoms are co-morbid with behavioural disabilities, such as insomnia and depression. To study chronic neuropathic pain several animal models mimicking peripheral nerve injury have been developed, one of the most widely used is Bennett and Xie's (1988) unilateral sciatic nerve chronic constriction injury (CCI)3 (Figure 1). Here we present a method for performing CCI and testing pain hypersensitivity.
CCI is performed under anaesthesia, with the sciatic nerve on one side exposed by making a skin incision, and cutting through the connective tissue between the gluteus superficialis and biceps femoris muscles. Four chromic gut ligatures are tied loosely around the sciatic nerve at 1 mm intervals, to just occlude but not arrest epineural blood flow. The wound is closed with sutures in the muscle and staples in the skin. The animal is then allowed to recover from surgery for 24 hrs before pain hypersensitivity testing begins.
For behavioural testing, rats are placed into the testing apparatus and are allowed to habituate to the testing procedure. The area tested is the mid-plantar surface of the hindpaw (Figure 2), which falls within the sciatic nerve distribution. Mechanical withdrawal threshold is assessed by mechanically stimulating both injured and uninjured hindpaws using an electronic dynamic plantar von Frey aesthesiometer or manual von Frey hairs4. The mechanical withdrawal threshold is the maximum pressure exerted (in grams) that triggers paw withdrawal. For measurement of thermal withdrawal latency, first described by Hargreaves et al (1988), the hindpaw is exposed to a beam of radiant heat through a transparent glass surface using a plantar analgesia meter5,6. The withdrawal latency to the heat stimulus is recorded as the time for paw withdrawal in both injured and uninjured hindpaws. Following CCI, mechanical withdrawal threshold, as well as thermal withdrawal latency in the injured paw are both significantly reduced, compared to baseline measurements and the uninjured paw (Figure 3). The CCI model of peripheral nerve injury combined with pain hypersensitivity testing provides a model system to investigate the effectiveness of potential therapeutic agents to modify chronic neuropathic pain. In our laboratory, we utilise CCI alongside thermal and mechanical sensitivity of the hindpaws to investigate the role of neuro-immune interactions in the pathogenesis and treatment of neuropathic pain.

Due to the simplicity of surgery and the robust behavioural outcome, chronic constriction of the sciatic nerve is one of the pre-eminent animal models of neuropathic pain. Within 24 hrs following surgery, pain hypersensitivity is established and can be quantitatively measured using a von Frey aesthesiometer (mechanical test) and plantar analgesia meter (thermal test).

La constricción crónica del nervio ciático y pruebas de hipersensibilidad dolor en ratas

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of ...

Controlled Cervical Laceration Injury in Mice

Use of genetically modified mice enhances our understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders such as a spinal cord injury (SCI). Freehand manual control used to produce a laceration model of SCI creates inconsistent injuries often associated with a crush or contusion component and, therefore, a novel technique was developed. Our model of cervical laceration SCI has resolved inherent difficulties with the freehand method by incorporating 1) cervical vertebral stabilization by vertebral facet fixation, 2) enhanced spinal cord exposure, and 3) creation of a reproducible laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm in depth without associated contusion. Compared to the standard methods of creating a SCI laceration such as freehand use of a scalpel or scissors, our method has produced a consistent lesion. This method is useful for studies on axonal regeneration of corticospinal, rubrospinal, and dorsal ascending tracts.

A novel technique to create a reproducible in vivo model of cervical spinal cord laceration injury in the mouse is described. This technique is based on spine stabilization by fixation of the cervical facets and laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm.

Controlado lesiones laceración cervical en ratones

Use of genetically modified mice enhances our  understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders  such as a spinal cord ...

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is described to obtain a consistent model of severe SCI. Use of a stereotactic frame and computer controlled impactor allows for creation of reproducible injury. Hypothermia and urinary tract infection pose significant challenges in the post-operative period. Careful monitoring of animals with daily weight recording and bladder expression allows for early detection of post-operative complications. The functional results of this contusion model are equivalent to transection models. The contusion model can be utilized to evaluate the efficacy of both neuroprotective and neuroregenerative approaches.

A contusion model of severe spinal cord injury is described. Detailed pre-operative, operative and post-operative steps are described to obtain a consistent model.

Un modelo Contusión de la lesión de la médula espinal severa en ratas

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is ...

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination is disrupted by spinal cord injury (SCI), control of respiratory muscles innervated below the injury level is compromised1,2 leading to respiratory muscle dysfunction and pulmonary complications. These conditions are among the leading causes of death in patients with SCI3. Standard pulmonary function tests that assess respiratory motor function include spirometrical and maximum airway pressure outcomes: Forced Vital Capacity (FVC), Forced Expiratory Volume in one second (FEV1), Maximal Inspiratory Pressure (PImax) and Maximal Expiratory Pressure (PEmax)4,5. These values provide indirect measurements of respiratory muscle performance6. In clinical practice and research, a surface electromyography (sEMG) recorded from respiratory muscles can be used to assess respiratory motor function and help to diagnose neuromuscular pathology. However, variability in the sEMG amplitude inhibits efforts to develop objective and direct measures of respiratory motor function6. Based on a multi-muscle sEMG approach to characterize motor control of limb muscles7, known as the voluntary response index (VRI)8, we developed an analytical tool to characterize respiratory motor control directly from sEMG data recorded from multiple respiratory muscles during the voluntary respiratory tasks. We have termed this the Respiratory Motor Control Assessment (RMCA)9. This vector analysis method quantifies the amount and distribution of activity across muscles and presents it in the form of an index that relates the degree to which sEMG output within a test-subject resembles that from a group of healthy (non-injured) controls. The resulting index value has been shown to have high face validity, sensitivity and specificity9-11. We showed previously9 that the RMCA outcomes significantly correlate with levels of SCI and pulmonary function measures. We are presenting here the method to quantitatively compare post-spinal cord injury respiratory multi-muscle activation patterns to those of healthy individuals.

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment RMCA in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

The purpose of this publication is to present our original work on a multi-muscle surface electromyographic approach to quantitatively characterize respiratory muscle activation patterns in individuals with chronic spinal cord injury using vector-based analysis.

Evaluación de activación muscular respiratoria Utilizar evaluaciones de control de motores respiratoria (RMCA) en personas con lesión de la médula espinal crónica

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.

Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.

Controlado Modelo de Impacto cortical de la lesión cerebral traumática

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter connected to a radio transmitter into the femoral artery of rats that underwent a T4 spinal cord transection with or without grafting of embryonic brainstem-derived neural stem cells expressing green fluorescent protein. Compared to other methods such as cannula insertion or tail-cuff, telemetry is advantageous to continuously monitor blood pressure and heart rate in freely moving animals. It is also capable of long term multiple data acquisitions. In spinal cord injured rats, basal cardiovascular data under unrestrained condition and autonomic dysreflexia in response to colorectal distension were successfully recorded. In addition, cardiovascular parameters before and after SCI can be compared in the same rat if a transmitter is implanted before a spinal cord transection. One limitation of the described telemetry procedure is that implantation in the femoral artery may influence the blood supply to the ipsilateral hindlimb.

We present a protocol for using a radio-telemetric system to record cardiovascular parameters in T4 spinal cord transected rats eight weeks after embryonic brainstem neural stem cell grafting into the lesion site. Telemetry is an advanced technique to accurately evaluate cardiovascular function in conscious freely moving spinal cord injured rats.

Un sistema de radio-telemetría para monitorizar la función cardiovascular en ratas con la médula espinal y transección Embryonic Stem Neural injertos de células

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The calibrated forceps model of compression injury is a convenient, low cost, and very reproducible animal model for SCI. We used a pair of modified forceps in accordance with the method published by Plemel et al. (2008) to laterally compress the spinal cord to a distance of 0.35 mm. In this video, we will demonstrate a dorsal laminectomy to expose the spinal cord, followed by compression of the spinal cord with the modified forceps. In the video, we will also address issues related to the care of paraplegic laboratory animals. This injury model produces mice that exhibit impairment in sensation, as well as impaired hindlimb locomotor function. Furthermore, this method of injury produces consistent aberrations in the pathology of the SCI, as determined by immunohistochemical methods. After watching this video, viewers should be able to determine the necessary supplies and methods for producing SCI of various severities in the mouse for studies on SCI and/or treatments designed to mitigate impairment after injury.

Spinal cord injury models should be highly reproducible. We demonstrate that the calibrated forceps compression model of spinal cord injury is an easy to use surgical method for generating reproducible injuries to the murine spinal cord.

Calibrado Pinzas Modelo de Lesión Medular Compresión

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The ...

Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an important target for neuroprotective therapies. Although several techniques have been described to assess SCBF, they all have significant limitations. To overcome the latter, we propose the use of real-time contrast enhanced ultrasound imaging (CEU). Here we describe the application of this technique in a rat contusion model of SCI. A jugular catheter is first implanted for the repeated injection of contrast agent, a sodium chloride solution of sulphur hexafluoride encapsulated microbubbles. The spine is then stabilized with a custom-made 3D-frame and the spinal cord dura mater is exposed by a laminectomy at ThIX-ThXII. The ultrasound probe is then positioned at the posterior aspect of the dura mater (coated with ultrasound gel). To assess baseline SCBF, a single intravenous injection (400 &#181;l) of contrast agent is applied to record its passage through the intact spinal cord microvasculature. A weight-drop device is subsequently used to generate a reproducible experimental contusion model of SCI. Contrast agent is re-injected 15 min following the injury to assess post-SCI SCBF changes. CEU allows for real time and in-vivo assessment of SCBF changes following SCI. In the uninjured animal, ultrasound imaging showed uneven blood flow along the intact spinal cord. Furthermore, 15 min post-SCI, there was critical ischemia at the level of the epicenter while SCBF remained preserved in the more remote intact areas. In the regions adjacent to the epicenter (both rostral and caudal), SCBF was significantly reduced. This corresponds to the previously described &#8220;ischemic penumbra zone&#8221;. This tool is of major interest for assessing the effects of therapies aimed at limiting ischemia and the resulting tissue necrosis subsequent to SCI.

Contrast Enhanced Ultrasound imaging is a reliable in-vivo tool for quantifying spinal cord blood flow in an experimental rat spinal cord injury model. This paper contains a comprehensive protocol for application of this technique in association with a contusion model of thoracic spinal cord injury.

Contraste mejorado las imágenes por ultrasonido para la Evaluación de la Médula Espinal flujo sanguíneo en Experimental Spinal Cord Injury

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal cord. A major current area of research is focused on the mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous or induced functional recovery following SCI. Spontaneous functional recovery is reported to be greater early in life, raising interesting questions about how adaptive plasticity changes as the spinal cord develops. To facilitate investigation of this dynamic, we have developed a SCI model in the neonatal mouse. The model has relevance for pediatric SCI, which is too little studied. Because neural plasticity in the adult involves some of the same mechanisms as neural plasticity in early life1, this model may potentially have some relevance also for adult SCI. Here we describe the entire procedure for generating a reproducible spinal cord compression (SCC) injury in the neonatal mouse as early as postnatal (P) day 1. SCC is achieved by performing a laminectomy at a given spinal level (here described at thoracic levels 9-11) and then using a modified Yasargil aneurysm mini-clip to rapidly compress and decompress the spinal cord. As previously described, the injured neonatal mice can be tested for behavioral deficits or sacrificed for ex vivo physiological analysis of synaptic connectivity using electrophysiological and high-throughput optical recording techniques1. Earlier and ongoing studies using behavioral and physiological assessment have demonstrated a dramatic, acute impairment of hindlimb motility followed by a complete functional recovery within 2 weeks, and the first evidence of changes in functional circuitry at the level of identified descending synaptic connections1.

This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery.

Un ratón neonatal lesión de médula espinal de compresión Modelo

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...