Este trabajo fue apoyado por la Internacional Spinal Research Trust y la rosales Fideicomiso.

Declaración de Ética: Todos los procedimientos fueron realizados de acuerdo con las directrices del Ministerio del Interior británico y Animales (Procedimientos Científicos) Ley de 1986. 1. Cirugía y Lesiones NOTA: El uso de las ratas más pesados ​​que 220 g pueden ayudar con la recuperación postoperatoria si el cirujano encuentra animales a menudo pierden más del 10% de su peso corporal preoperatorio. <ol><li> Antes de la cirugía, prueba los animales por su preferencia pata con la prueba de la cría de cilindro 15 o prueba el Montoya staicase 24. Preferiblemente, cortó la pirámide / CCT correspondiente a la pata delantera dominante. NOTA: Durante dos días antes de la cirugía, coloque los siguientes elementos en las jaulas, por lo que las ratas se familiarizan con los alimentos que serán beneficiosos durante la recuperación de la cirugía: los paquetes de hidrogel, puré húmedo, y los altos suplementos alimenticios calóricos. Versiones estériles de estos complementos alimenticios son de diferentes suministradores. </li><li> Anestesiar femenina Lratas ister capucha (que pesan entre 200 y 250 g) con isoflurano (5% para la inducción y 1 a 2% para el mantenimiento) en oxígeno (caudal: 1,5 l / min). NOTA: La elección del anestésico es importante. Anestésicos por inhalación, permite una regulación más rápida de la profundidad de la anestesia de ketamina, que también se utiliza comúnmente. El isoflurano permite un mejor control de la frecuencia de la respiración y profundidad. La elección del anestésico es isoflurano. NOTA: El uso de las ratas más pesados ​​que 220 g pueden ayudar con la recuperación postoperatoria si el cirujano encuentra animales a menudo pierden más del 10% de su peso corporal preoperatorio. </li><li> Administrar Carprofeno subcutánea como analgésico cuando los animales se anestesiaron para reducir la inflamación y proporcionar analgesia. Nota: El carprofeno se da durante la cirugía pyramidotomy en nuestro laboratorio de acuerdo con el consejo de nuestro veterinario. Los opioides pueden causar más depresión respiratoria durante la cirugía. </li><li> Mantener los animales en 37 ° C durante la cirugía utilizando un hogarsistema de manta exotérmica y una sonda de temperatura rectal. </li><li> Confirme anestesia total mediante la comprobación de la retirada reflejo pizca pata y el reflejo de parpadeo. Nota: Opcional: Para contrarrestar los problemas respiratorios durante la cirugía, la intubación y la ventilación podría ser factible. Sin embargo, tenga en cuenta que necesita la tráquea se desplace durante la cirugía. </li><li> Una vez anestesiados, coloque la rata en una posición supina, afeitar el cuello ventral y esterilizar con 1% toallitas de clorhexidina y / o toallitas con alcohol. Aplicar una manta quirúrgico estéril sobre el animal y mantener el área estéril en todo momento. </li><li> Una vez anestesiados, coloque la rata en una posición supina, afeitar el cuello ventral y esterilizar con 1% de clorhexidina y alcohol toallitas. Aplicar una manta quirúrgico estéril sobre el animal y mantener el área estéril en todo momento. NOTA: Opcionalmente, la cabeza de la rata se puede fijar en un marco estereotáxico en la posición supina durante la cirugía para desactivar la movilidad de la cabeza, es decir,el hueso occipital. </li><li> Hacer un 2 a 3 cm de largo incisión en la línea media desde la barbilla hasta casi el final rostral del esternón con un bisturí estéril (# 10). Opcionalmente, se aplican pequeños bulldogs para retraer la piel. </li><li> Blunt diseccionar las capas superiores de tejido, tal como glándulas (por ejemplo, glándula submaxilar y glándula parótida) y los músculos que cubren la tráquea utilizando acción inversa con tijeras romas y pinzas dentadas. Siempre estar en la línea media. Los tejidos deben separar con facilidad. </li><li> Una vez que la tráquea se expone, desplazar a un lado. La línea media es visible debajo de ella con dos almohadillas de grasa blanca, marcando la línea media en el extremo rostral. </li><li> Rostral a las almohadillas de grasa blanca, se alcanza el tejido disección roma hasta que la superficie ventral del cráneo (el hueso basioccipital). </li><li> Inserte retractores largo dentadas (Longitud de horquilla 5,5 mm o 16 mm) para mantener la tráquea desplazada hacia un lado (máximo 1 cm) y para exponer la base del cráneo. El desplazamiento de la tráquea puede obstruct respiración. NOTA: Para algunos animales, afloje los retractores en varios momentos durante la cirugía para eliminar la tensión en la tráquea, por ejemplo, cada 10 minutos durante 2 min. Retractores de gancho puede usarse en lugar de los retractores de larga dentada para reducir la tensión de desplazamiento. </li><li> Cauterizar cuidadosamente pequeños vasos sanguíneos visibles en el extremo rostral que va hacia la laringe para evitar el sangrado. NOTA: A fin de evitar la cauterización de los vasos sanguíneos del nervio laríngeo recurrente se extraen cuidadosamente lejos de la pared del tejido antes de que se cauterizan. </li><li> Ajuste el microscopio para el resto de la cirugía. </li><li> Retire el periostio que cubre la base del cráneo con unas pinzas finas. Ajuste los retractores para lograr la mejor visión posible para la perforación. </li><li> Siente la superficie irregular del hueso basioccipital con unas pinzas finas, observando una elevación en la línea media, que cubre la arteria basilar. Rostral, el cráneo se abulta como una ligera convexidad. </li><li> Dependiendo de qué lado se desea la lesión, perfore un agujero de aproximadamente 1 mm lateral a la línea media en los movimientos medio-lateral. NOTA: Recuerde que la rata está en la posición supina, y su lado izquierdo puede estar en el lado derecho investigadores! </li><li> Una vez que se hace un agujero, ampliar hacia la línea media con pequeños hacia arriba y hacia abajo-movimientos verticales con el taladro hasta la arteria basilar es claramente visible y ampliar lateralmente durante al menos 2 mm. </li><li> Asegúrese de que la arteria basilar es claramente visible. La pirámide puede ser identificado por su forma ligeramente abombada (Figura 2) y bordeando los vasos sanguíneos. </li><li> Retire todos los fragmentos de hueso restantes con unas pinzas finas. </li><li> Aplicar una gota de clorhidrato de doxapram, un estimulante respiratorio, en la lengua. </li><li> Abra la duramadre longitudinalmente con una aguja de calibre 26 y unas pinzas finas lateral a la arteria basilar. Sumérjase en el líquido cefalorraquídeo (LCR) y el sangrado con bastoncillos de algodón. </li><li> Evitar lesiones corry a la arteria basilar, hacer un corte de aproximadamente 1,5 mm de ancho que abarca el ancho de la pirámide y 0,5 mm de profundidad con Vannas Spring Tijeras perpendicular a la arteria basilar (Figura 2) para interrumpir las fibras de CST. NOTA: Marque los microtijeras antemano a 0,5 mm de la punta. Una vez que se abre la duramadre de la arteria basilar se puede mover ligeramente hacia un lado que permite un mejor acceso a la pirámide. </li><li> Repetir el corte con la punta de una aguja de calibre 26 para asegurar la lesión incluye las fibras cerca de la arteria basilar. </li><li> Detenga el sangrado con una ligera presión aplicada por bastoncillos de algodón. Opcionalmente, el corte puede ser cubierto con espuma de gel. </li><li> Retire los retractores, reemplazar los tejidos y sutura sólo la piel con suturas de Vicryl 3-0. </li><li> Después de la cirugía, mantener al animal en una incubadora a 32 ° C hasta que esté completamente despierto y administrar 5 ml de solución salina por vía subcutánea, si es necesario. No dejar al animal sin vigilancia. </li><li> Dé Carporfen subcutáneacomo antiinflamatorio y como analgésico para el dolor post-quirúrgico uno después de la cirugía día. </li><li> Supervise de cerca los animales durante una semana después de la cirugía y por lo menos una vez a la semana a partir de entonces. </li><li> Como es requerido después de la cirugía, paquetes de gel de hidratación lugar, la comida de puré, puré húmedo y pienso seco en suelo de la jaula. Proporcionar botellas de agua con chorros largos (que carecen de válvulas, cojinete de bolas). </li></ol>

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Los autores no tienen nada que revelar.

Hemos descrito el modelo de lesión pyramidotomy. El tracto corticoespinal se corta a nivel del tronco encefálico. Desde un punto de vista técnico, esta cirugía requiere mucha cautela y precisión. El tronco cerebral se adapta a los centros respiratorios y cardiovasculares en los centros de múltiples núcleos tales como el núcleo ambiguo y solitarii incrustado en la formación reticular debajo de las pirámides. Si se hace el corte demasiado profundo, puede conducir a problemas respiratorios repentinos, que pueden ser fatales. Damos Dopram justo antes del corte para aumentar la actividad de respiración para evitar una repentina interrupción de la respiración. Si la respiración se detiene, vale la pena ventilar el animal para los siguientes cinco minutos con el oxígeno que pueda recuperarse. Además, cualquier daño a la arteria basilar absolutamente debe ser evitado. Las complicaciones durante los primeros días después de la lesión son: otra hemorragia en el tronco cerebral que afecta a las funciones vitales, pérdida de peso considerable, diffic respiración severosulties debido al desplazamiento tráquea y de orientación y equilibrio graves problemas del animal debido a una lesión extensa incluyendo las aceitunas justo laterales a las pirámides. Estas complicaciones pueden ser tratados como puntos finales y los animales pueden ser sacrificados en condiciones decentes. Vigilancia estrecha durante la primera semana después de la cirugía es esencial. La alimentación suplementaria se puede dar con el fin de contrarrestar la pérdida de peso. Inflamación de las vías respiratorias (respiración ronca) normalmente se resuelve dentro de uno o dos días. Generalmente, los animales más jóvenes son más fáciles de operar sobre como su cuello es menos profundo. Además, son más resistentes y tienen menos complicaciones respiratorias. Se requiere un poco de práctica para lograr una lesión completa de la CST con una pyramidotomy. Del mismo modo, en dos estudios realizados por Steward et al. 16, que se dispuso a replicar un antiguo experimento de Benowitz et al. 28, inicialmente reportado altas tasas de mortalidad y que algunos de sus lesiones fueron incompletas. Comportamientodéficit también serán variables. Recomendamos que un nuevo cirujano realiza muchas cirugías práctica pyramidotomy antes de realizar cualquier experimento completo para probar una terapia candidato. Formas de prevenir lesiones incompletas están volviendo sobre el corte con una aguja hipodérmica asegurándose de que las fibras corticoespinal cerca de la arteria basilar se cortan como se describe en este protocolo. Otras opciones son para aspirar el lugar de la lesión con una pipeta de vidrio con punta de succión como se describe en Zhou et al. 2003 29. Un alambre de tungsteno bien también se puede utilizar para cortar el tracto 22. Una alternativa a pyramidotomy es cortar la dorsal cervical C3 CST unilateralmente y después de cortar con un enfoque ventral la parte ventral C2 ipsilesional de la CST 18. Sin embargo podría decirse, una lesión completa no es necesaria si el objetivo es el estudio de la germinación de la contralesional CCT; si la mayoría de la pirámide está lesionada y una respuesta de germinación desde el lado no lesionado se produce esto puede ser suficiente. Un objetivo de la modelo de lesión pyramidotomy es para la ablación de un lado del tracto corticoespinal y utilizar terapias de inducción de neuroplasticidad para estimular la plasticidad y la germinación de las fibras no lesionadas intacta. Para probar terapias neuroprotectoras este modelo no es adecuado y se debe utilizar otros modelos de perjuicio, como contusiones. Resultados del pyramidotomies se evalúan más a menudo con las pruebas de comportamiento y anatomía. La prueba escalera horizontal, la prueba de cría cilindro y ensayo de la escalera Montoya son las evaluaciones de comportamiento más comúnmente utilizados. Otros ensayos descritos en la literatura son el sedimento alcanzar prueba, prueba cuerda de escalada, análisis de la marcha y la prueba de 3,17-19 cinta adhesiva. Sin embargo, los resultados de la prueba de comportamiento más a menudo sólo están controlados hasta un máximo de 42 días postlesion 3,4,11,17,18,20-22. A partir de las experiencias del pasado, los roedores se recuperan más función en momentos posteriores, sin ningún tipo de tratamiento. Hemos demostrado That la prueba de escalera horizontal y la prueba de llegar a Montoya escalera pellet detectan discapacidad hasta un punto de tiempo más tarde. Pueden ser utilizados para medir la recuperación funcional debido a un tratamiento. La integridad de la lesión se juzga por la tinción de PKC gamma (que las etiquetas de fibras CST en las columnas dorsales) de la médula espinal a nivel cervical rostral o eriocromo cianina tinción de las secciones transversales de la zona de la lesión. Amina dextrano biotinilado se puede inyectar en la corteza contralesional para evaluar el surgimiento de las fibras intactas a través de la línea media en el área de la médula espinal denervado. En conclusión, el modelo pyramidotomy es bueno para la evaluación de las capacidades de neuroplasticidad inductores de un fármaco de tratamiento para las lesiones del sistema nervioso central si la cirugía se domina con éxito. Evalúa la plasticidad de las fibras intactas. El siguiente paso sería utilizar un modelo más clínicamente relevante, como contusiones para evaluar la capacidad del medicamento para superar injuri más grandeses que afecta a múltiples extensiones.

El tracto corticoespinal (CCT) es uno de los principales vías motoras en la médula espinal humana. El daño a este tratado después de los resultados de lesiones de la médula espinal en una considerable pérdida de destreza. El CST es especialmente importante para el movimiento de la motricidad fina en los seres humanos, como el movimiento dígitos y el control muscular distal. También se encuentra en roedores aunque su localización anatómica dentro de la médula espinal es diferente a la de los seres humanos y los daños CST es menos incapacitante 1-4. Un modelo in vivo de lesión CST implica pyramidotomy unilateral, donde una pirámide en el tronco cerebral ventral se corta rostral a la decusación (Figura 1). Las pirámides son una característica anatómica clara en la parte ventral del bulbo raquídeo a través del cual la CST se ejecuta antes de que decussates. En ratas, la mayoría de las fibras (alrededor de 95%) decussate en el extremo caudal de la médula y se encuentran a partir de entonces en la parte medial dorsal de la médula espinal. Sin embargo, approximately 10% de las fibras decussated ejecuta en las columnas dorsolateral. El restante ~ 5% de fibras de quedarse sin cruzar en el lado ipsilateral y viajar en la parte medial ventral 5,6. Después pyramidotomy la médula espinal pierde su aportación directa de la contralateral CST (Figura 1). El modelo pyramidotomy es particularmente bueno para probar las respuestas de las fibras intactas de la CST no lesionado a un tratamiento. Se permite la evaluación de la plasticidad y la germinación de las fibras intactas a través de la línea media en la médula espinal, que inervan las áreas denervado. El tracto corticoespinal se ha observado a brotar considerablemente en modelos de lesión de la columna vertebral y media 7-10 recuperación, especialmente extremidad anterior. Un tratamiento podría apuntar a mejorar la recuperación de la extremidad anterior. La eficacia de una terapia se puede probar con las evaluaciones de comportamiento, técnicas de rastreo anatómicas de las vías no lesionado y terminales experimentos electrofisiológicos 3,11,12. &lt;/ P&gt; La ventaja en comparación con la mayoría de los otros modelos preclínicos de lesiones de la médula es que afecta específicamente un tracto en comparación con otras lesiones de la médula a menudo afectan a múltiples extensiones. Sólo un tracto en una ubicación anatómica superficial claro está lesionada. Otra ventaja es que el pyramidotomy es un modelo de lesión reproducible. Es un recurso adecuado en vivo para los investigadores probar el efecto de potenciales terapias neuroplasticidad inductores, cuyo objetivo es la recuperación de la función motora después de lesiones o trastornos que afectan el sistema motor 13,14.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Norbrook</td>
			<td>Vm No; 02000/4229</td>
			<td>give 5mg/kg twice daily</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Homeothermic Blanket System</td>
			<td>Harvard Instruments</td>
			<td>507222F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Abbott</td>
			<td>B506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Scissors- Tough Cut</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14058-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11019-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Long-toothed Alm retractors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>17009-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cautery system kit</td>
			<td>Harvard Instruments</td>
			<td>726067</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fine Dumont forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11251-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon Steel burrs</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>19007-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dopram V-drops</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td></td>
			<td>apply 1 drop to tongue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas Spring Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15000-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gelfoam</td>
			<td>Equimedical</td>
			<td>EQU705001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-0 Vicryl sutures</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>operating microscope</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compact Anaesthesia System Isoflurane K/F Single Gas</td>
			<td>VetTech Solutions</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scales</td>
			<td>Ohaus</td>
			<td>NVT3201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon Steel Scalpel blades No. 10</td>
			<td>Swann-Morton</td>
			<td align="right">201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25g needles</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>NN-2525R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>syringes (1ml and 5ml)</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS+01T1 / SS*05SE1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline (Sodium Chloride 0.9%)</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td>Pl 08828/0178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cotton buds</td>
			<td>Johnson and Johnson</td>
			<td align="right">5000207582502</td>
			<td>sterilize before use</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

unilateral pyramidotomy of the corticospinal tract in rats for assessment of neuroplasticity-inducing therapies

El tracto corticoespinal (CCT) puede ser completamente cortado unilateralmente en las pirámides medulares del tronco cerebral de los roedores. El CST es un tracto motor que tiene gran importancia para el control muscular distal en los seres humanos y, en menor medida, en los roedores. Un corte unilateral de una pirámide resultados en pérdida de CST inervación de la médula espinal, principalmente en el lado contralateral de la médula espinal que conduce a discapacidad motora transitoria en las extremidades anteriores y sostenida pérdida de destreza. Proyecciones ipsilateral del tracto corticoespinal son menores. Hemos perfeccionado nuestro método quirúrgico para aumentar las posibilidades de exhaustividad lesión. Describimos el cuidado postoperatorio. Los déficits en la prueba Montoya escalera pellet alcance y la prueba escalera horizontal que se muestra aquí se detectan hasta 8 semanas después de la lesión. Los déficits en la prueba de cría cilindro sólo se detectan de forma transitoria. Por lo tanto, la prueba del cilindro sólo puede ser adecuado para la detección de la recuperación a corto plazo. Mostramos cómo, electrofisiológicamentey anatómicamente, se puede evaluar lesiones y cambios plásticos. También describe cómo analizar fibras de la CST ileso brotan a través de la línea media en las zonas desfavorecidas. Es difícil obtener&gt; 90% lesiones completas constantemente debido a la proximidad a la arteria basilar en el bulbo raquídeo y las tasas de supervivencia pueden ser bajos. Abordajes quirúrgicos alternativos y pruebas de comportamiento se describen en este protocolo. El modelo pyramidotomy es una buena herramienta para la evaluación de los tratamientos que inducen neuroplasticidad, que aumentan la brotación de las fibras intactas después de la lesión.

Las tasas de supervivencia. En un estudio representativo realizado por nosotros teníamos una tasa de supervivencia de 16 de las 20 ratas encapuchadas Lister femeninas (de 200 a 250 g). La complicación más común es la respiración dificultades por el desplazamiento tráquea o daños a los centros respiratorios en el tronco cerebral sólo dorsal a las pirámides (solitarii núcleo, ambiguas y parabrachilis). Resultados similares se han reportado en la literatura 16. Resultados conductuales. Una gama de pruebas de comportamiento se han utilizado para evaluar el resultado sensoriomotor después de pyramidotomy en roedores: la prueba de escalera horizontal, la sola pastilla alcanzar prueba, la prueba de la cría de cilindro y ensayo de la escalera Montoya son las evaluaciones de comportamiento más comúnmente utilizados. Otros ensayos descritos en la literatura son el sedimento alcanzar prueba, prueba cuerda de escalada, análisis de la marcha y la prueba de cinta adhesiva3,17-19. La mayoría de ellas muestran una funcional déficit motor 1 semana después de la lesión. En la actualidad, la mayoría de los estudios descritos en la literatura sólo realizan las pruebas de comportamiento hasta 42 días 4,11,13,20,21, o durante el tiempo más corto 3,18,22. Hemos realizado pruebas de comportamiento durante un período prolongado de tiempo y hemos visto la recuperación esencialmente completa de la función motora 8 semanas después pyramidotomy para algunas de las pruebas de comportamiento, excepto el ensayo de la escalera Montoya y la prueba de escalera horizontal. Esto es probablemente por varias razones. En primer lugar, el rostral CST lesionado a la lesión puede formar sinapsis en las neuronas en el tronco cerebral que actúan como relés indirectas a las neuronas motoras en la médula espinal. En segundo lugar, la no lesionada (contralateral) CST puede brotar y formas sinapsis en las neuronas en el tronco del encéfalo o de la médula espinal que actúan como relés a las neuronas motoras. En tercer lugar, otras vías motoras escatimado tales como los tractos reticulospinal, vestibuloespinales o rubrospinales pueden hacerse cargo de alguna función. Por lo tanto, un t duraderaratamiento efecto es difícil de detectar con muchas pruebas de comportamiento en el modelo pyramidotomy. Algunas pruebas de comportamiento en este modelo sin embargo podría indicar recuperación acelerada temprana después de la lesión, que se relaciona a un tratamiento. Prueba Cilindro Crianza 3,4,23 Con base en la prueba de cría cilindro CCT correspondiente a la pata delantera dominante resultó herido. Las ratas se colocan en un cilindro de plexiglás y el comportamiento de cría se observa durante un periodo de 3 min. Previo a la lesión se produjo una ligera preferencia por el uso de una pata delantera, la pata delantera dominante, durante la exploración vertical (Figura 3A). La lesión afecta el lado dominante y el uso de la pata delantera contralesional disminuyó a 28% en 1 Medidas semana después de la lesión (repetidas ANOVA p &lt;0,05; análisis post-hoc revelaron animales tienen déficits significativos en la semana 1, 2 y 3, p &lt;0,05, LSD de Fisher). 4 semanas después de la lesión de los animales se recuperaron de unad utiliza la extremidad anterior afectada por el 45% de las partes posteriores, y después de 6 semanas este fue del 57% (n = 16, media ± error estándar se muestra). Ratones mismo modo, Starkey et al. (4) se han evaluado mediante la prueba de cilindro para un máximo de 42 días después de pyramidotomy y reportaron una disminución significativa en el uso de la pata afectada durante todo el período de pruebas. Prueba Montoya Escalera 24 Las ratas requieren pre-entrenamiento para esta prueba para aclimatarse antes de la lesión. Para aumentar la motivación en los animales de la sesión de pruebas se limita a los alimentos 15 g de alimento por rata la noche anterior. Los alimentos privados ratas se colocan en la escalera de Montoya durante 15 min. En cada lado, hay una escalera de 7 pasos con pozos, que contienen cada uno 3 pellets. El número total de los pellets obtenidos en cada lado se registran. El número de gránulos recuperados con el / pata afectada contralesional disminuyó significativamente de 61% previo a la lesión a3% 3 días después de la lesión (Figura 3B). La posibilidad de recuperar gránulos todavía se veía afectada significativamente a las 4 semanas después de la lesión con un 20% de los pellets obtenidos. Las ratas muestran un déficit significativo hasta la semana 8 con sólo el 29% de los pellets comido en ese punto del tiempo (ANOVA medidas repetidas p &lt;0.05, el análisis post hoc reveló animales tienen déficits significativos en el lado contralesional en todos semanas, p &lt;0,05, Fisher LSD). La pata ipsilesional se ve afectada hasta 1 semana después de la lesión; sin embargo, esto se recupera en la segunda semana (Medidas repetidas ANOVA p &lt;0.05, el análisis post hoc reveló animales tienen déficits significativos en el día 3 y la Semana 1 de la pata delantera ipsilesional, p &lt;0,05, LSD de Fisher). Los déficits iniciales de la pata delantera ipsilesional podrían explicarse por la lesioning de la parte ipsilateral del tracto corticoespinal corriendo a través de la pirámide truncada, con la posterior brotación y la recuperación. HorizontalPrueba de escalera 25 Las ratas requieren pre-entrenamiento para esta prueba. Las ratas caminan tres veces durante un largo escalera 1 m con distancia entre peldaños irregulares. Los vídeos se analizan más adelante en cámara lenta y el número total de pie resbala y pierde para cada pata se cuantifica. El gráfico de la figura 3C representa el número total de accidentes y trozos de la parte afectada y menos afectado (pata pata trasera +) como porcentaje del número total de las medidas adoptadas. Las ratas tienen un aumento significativo del número de errores de 1 semana después de la lesión con un 10% o 11% en el lado afectado y el lado menos afectado respectivamente. Este déficit es persistente en el lado contralesional / afectado hasta la semana 8 con un 10% de los errores cometidos, sin embargo, se resuelve por el lado ipsilesional / menos afectado por 2 semanas (ANOVA medidas repetidas, análisis post hoc reveló animales tienen déficits significativos en todas las semanas el lado contralesional y déficits significativos en la semana 1 y 3 en la ipsilesionallado, p &lt;0,05, LSD de Fisher). Pruebas electrofisiológicas En un terminal electrofisiológico puesta a punto el animal fue anestesiado por vía intraperitoneal con uretano. Durante todo el procedimiento, se mantuvo a 37 ° C ± 1 ° C. Su región del cuello ventral, sus patas delanteras y la región del pecho se afeitaron y desinfectados con matorrales yodo. Las pirámides fueron expuestas como se describe anteriormente y el nervio radial fue expuesto en la parte superior del brazo por un enfoque ventral incisión de la piel y el músculo pectoral mayor. El extremo distal del nervio radial se cortó y el nervio se colocó sobre dos conexión para electrodos de plata-alambre en un baño de aceite mineral. De cualquier pirámide fue estimulado con electrodos bipolares concéntricos a diferentes profundidades con 5 pulsos a 300 Hz y una amplitud creciente estimulación. Grabaciones siempre se hicieron desde el nervio radial del brazo de minusválidos (Figura 4). Anim ilesoals, tuvo una fuerte respuesta a las latencias entre 12 a 20 ms en el nervio radial cuando la pirámide contralateral fue estimulado (Figura 4B). Estimulación ipsilateral sólo da lugar a la activación de vez en cuando (Figura 4C). Los animales que han recibido previamente pyramidotomies, en el lado contralateral al brazo de grabación no muestran ninguna respuesta en el nervio radial cuando el tracto lesionado es estimulada por encima de la lesión (Figura 4B &#39;). Sin embargo, la estimulación de las fibras de CST en las pirámides ipsilateral a la grabación de electrodos dio lugar a una activación más fuerte en el nervio radial en comparación con animales no lesionados a las 12 semanas después de la lesión (Figura 4C &#39;). Resultados anatómicos. Los animales fueron sacrificados 10 semanas después de la cirugía de acuerdo a la Ley de 1986. Dos semanas antes de la Lista 1 de los Animales (Procedimientos Científicos), el CCT no lesionado fue rastreado con biotinadextrano amina (BDA) inyecciones en la corteza motora 26 ipsilateral al brazo minusválidos (Figura 1). Esto permite la cuantificación de las fibras no lesionadas, que cruzan la línea media y suministrar el contralesional la médula espinal (Figura 5C, D). Animales no lesionados sólo tienen unas pocas fibras que cruzan la línea media, mientras que esto aumenta en respuesta a una lesión. Secciones de la médula espinal cervical transversales se tiñeron con la proteína quinasa C (PKC) gamma para evaluar la proporción de denervación en el CCT lesionado (Figura 5E) 16. Alternativamente, la integridad de la lesión puede evaluarse mediante la inyección de BDA trazador en la corteza motora del lado ipsilesional de la lesión pyramidotomy. La ausencia de etiquetado en el contralateral dorsomedial CST y la ipsilateral ventromedial CST haya puesto de manifiesto la transección unilateral completa. <img alt="Figura 1" fo:conte<html> nt-width = src &quot;4in&quot; = &quot;/ files / ftp_upload / 51843 / 51843fig1highres.jpg&quot; width = &quot;400&quot; /&gt; Figura 1: Esquema mostrando los tractos corticoespinal en la rata y axotomía unilateral de la CST en las pirámides Imagen superior:. Corticoespinal neuronas se originan en la capa 5 células piramidales corticales. Amina dextrano biotinilado (representado en verde) se inyecta en la corteza contralesional dos semanas antes del final del experimento. Imagen Secundaria: Las extensiones forman las pirámides en la superficie ventral de la médula y en la unión raquimedular la mayoría de los axones decusa. Pyramidotomy unilateral se realiza en la médula caudal (en rojo). Baje la imagen: La mayoría de los tractos corticoespinal descuidado en las partes dorsomedial y dorsolateral de la médula espinal. Una minoría se queda ipsilateralmente y corre ventromedially. 1843fig2highres.jpg &quot;width =&quot; 500 &quot;/&gt; Figura 2: Vista ventral del cerebro de la rata. Las pirámides son distintivos porque son criados, convexidades paralelas (caja amarilla). Las fronteras de las pirámides se definen medialmente por la arteria basilar (BAS) más de la línea media y lateralmente en la base de la convexidad a medio camino entre la arteria y la arteria basilar paraolivary (pol) como se ve en (C). Craneotomía se realiza sobre la arteria basilar y laterales que se extienden a la arteria paraolivary (cuadro rojo en C). Una pirámide se corta perpendicularmente a la arteria basilar (línea roja en C, corte se muestra en la muestra en A y B). Las lesiones colocados demasiado caudal cerca de las arterias vertebrales (vert) será incompleto porque el CST comienza a decusados ​​y porque la arteria vertebral se encuentra fuera de la línea media. (C) Imagen adaptada de &quot;El Sistema Nervioso Rata&quot; de George Paxinos 27. NOTA: Esta figura muestra una lesión en el lado izquierdo de las imágenes: esto es plataforma del animalht vía piramidal, ya que está en posición supina. Tenga en cuenta sin embargo que el video muestra una lesión a la izquierda vía piramidal del animal. <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig3highres.jpg" width="500" /> Figura 3:. Los resultados representativos para la prueba de cría cilindro, Montoya escalera pellet alcanzar prueba y prueba Escalera horizontal Hay un déficit motor detectado por todas las pruebas después de la lesión. Sin embargo, ningún déficit puede detectarse con la prueba de la cría de cilindro a las 4 semanas después de la lesión, mientras que los déficits sostenidos pueden detectarse con la prueba de escalera de Montoya y la prueba de escalera horizontal hasta 8 semanas después de la lesión (n = 16 por grupo, los medios y el error estándar son se muestra). El asterisco indica p &lt;0,05 respecto al valor basal previo a la lesión (prueba LSD de Fisher). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51843/51843fig3highres.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic en</a>aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig4highres.jpg" width="500" /> Figura 4:. Electrofisiología evaluar el tracto corticoespinal antes y después de pyramidotomy (A) muestra la configuración para el experimento terminal. Estimulamos las pirámides con un tren de pulsos de 5 a varias profundidades rostral al sitio de lesioning y decusación. El tracto rojo es el tracto lesionadas. Registramos del nervio radial en el lado contralesional. (B) y (C) muestran ejemplos de grabaciones con la estimulación ipsilesional o estimulación contralesional antes o 12 semanas después pyramidotomy. Estimulaciones ipsilesional evocan múltiples potenciales de acción compuesto (picos en la traza) en el nervio radial antes de la lesión (B). Estos son abolidas por la lesión y la actividad no Return en las 12 semanas (B &#39;). Estimulación contralesional evoca rara previo a la lesión potenciales de acción único compuesto (C). 12 semanas después de la actividad de la lesión se incrementa considerablemente (C &#39;), posiblemente debido a los axones intactos que brotan a través de la línea media y de plástico cambios dentro de la médula espinal. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51843/51843fig4highres.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig5highres.jpg" width="500" /> Figura 5:. Evaluación anatómica después de pyramidotomy (A, B, C, D) se utilizó biotinilado amina dextrano para rastrear el tracto corticoespinal mediante la inyección en la corteza motora correspondiente a la CST no lesionado (véase verde en la Figura 1). El medial dorsal, los componentes medial ventral de la CST son claramente visibles (A, parte medial dorsal magnificado en B). (C) y (D) son ampliaciones de (A) de fibras que brotan a través de la línea media en la materia gris del lado denervado en respuesta a un tratamiento. Para evaluar la integridad de la lesión secciones transversales del nivel cervical 4 (12 semanas después de la lesión tisular) fueron cortadas y teñidas con anticuerpos contra PKC gamma (E). El CST en el lado izquierdo de la imagen está intacto y puede ser visto a través de la línea media abultamiento en el lado denervado, presumiblemente a causa de la desintegración estructural de la dorsal lesionada CST.

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Unilateral Pyramidotomy of the Corticospinal Tract in Rats for Assessment of Neuroplasticity-inducing Therapies

El tracto corticoespinal, una de las principales vías sensoriomotoras, puede ser lesionada unilateralmente en el tronco cerebral de roedor con el fin de probar terapias de inducción de neuroplasticidad para el sistema nervioso central. Este procedimiento quirúrgico (&quot;pyramidotomy&quot;) y las evaluaciones postoperatorias se describen en este protocolo.

Unilateral Pyramidotomy del Tracto corticoespinal en ratas de Evaluación de Terapias Neuroplasticity inductores

The corticospinal tract (CST) can be completely severed unilaterally in the medullary pyramids of the rodent brainstem. The CST is a motor tract that has ...

unilateral-pyramidotomy-corticospinal-tract-rats-for-assessment

Research

JoVE Journal

Neuroscience

15.7K vistas.  King's College London.  El tracto corticoespinal, una de las principales vías sensoriomotoras, puede ser lesionada unilateralmente en el tronco cerebral de roedor con el fin de probar terapias de inducción de neuroplasticidad para el sistema nervioso central. Este procedimiento quirúrgico ("pyramidotomy") y las evaluaciones postoperatorias se describen en este protocolo. 

Video: Unilateral Pyramidotomy of the Corticospinal Tract in Rats for Assessment of Neuroplasticity-inducing Therapies

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and relapse. Various types of behavioral activity are commonly utilized as measures of drug motivation in animals. However, a crucial component of drug abuse relapse in abstinent cocaine users is "drug craving", which is difficult to model in animals, as it often occurs in the absence of overt behaviors. Yet, it is possible that a class of ultrasonic vocalizations (USVs) in rats may be a useful marker for affective responses to drug administration, drug anticipation and even drug craving. Rats vocalize in ultrasonic frequencies that serve as a communicatory function and express subjective emotional states. Several studies have shown that different call frequency ranges are associated with negative and positive emotional states. For instance, high frequency calls ("50-kHz") are associated with positive affect, whereas low frequency calls ("22-kHz") represent a negative emotional state. This article describes a procedure to assess rat USVs associated with daily cocaine self-administration. For this procedure, we utilized standard single-lever operant chambers housed within sound-attenuating boxes for cocaine self-administration sessions and utilized ultrasonic microphones, multi-channel recording hardware and specialized software programs to detect and analyze USVs. USVs measurements reflect emotionality of rats before, during and after drug availability and can be correlated with commonly assessed drug self-administration behavioral data such lever responses, inter-response intervals and locomotor activity. Since USVs can be assessed during intervals prior to drug availability (e.g., anticipatory USVs) and during drug extinction trials, changes in affect associated with drug anticipation and drug abstinence can also be determined. In addition, determining USV changes over the course of short- and long-term drug exposure can provide a more detailed interpretation of drug exposure effects on affective functioning.

Drug self-administration and ultrasonic vocalizations (USV) are used as behavioral assessments in animal research, but rarely in combination. The purpose of this article is to describe the advantages of recording USVs during drug self-administration procedures to assess affective responses to drug experience.

Evaluación de las vocalizaciones de ultrasonidos durante autoadministración de drogas en ratas

Drug self-administration procedures are commonly used to study behavioral and neurochemical changes associated with human drug abuse, addiction and ...

Investigación

Neurociencias

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and relapse to food taking 1. Food craving conceptualized in this way is akin to drug craving in response to drug-paired cues. A rich literature has been developed around understanding the behavioral and neurobiological determinants of drug craving; we and others have been focusing recently on translating techniques from basic addiction research to better understand addiction-like behaviors related to food 2-4.
As done in previous studies of drug craving, we examine sucrose craving behavior by utilizing a rat model of relapse. In this model, rats self-administer either drug or food in sessions over several days. In a session, lever responding delivers the reward along with a tone+light stimulus. Craving behavior is then operationally defined as responding in a subsequent session where the reward is not available. Rats will reliably respond for the tone+light stimulus, likely due to its acquired conditioned reinforcing properties 5. This behavior is sometimes referred to as sucrose seeking or cue reactivity. In the present discussion we will use the term "sucrose craving" to subsume both of these constructs.
In the past decade, we have focused on how the length of time following reward self-administration influences reward craving. Interestingly, rats increase responding for the reward-paired cue over the course of several weeks of a period of forced-abstinence. This "incubation of craving" is observed in rats that have self-administered either food or drugs of abuse 4,6. This time-dependent increase in craving we have identified in the animal model may have great potential relevance to human drug and food addiction behaviors.
Here we present a protocol for assessing incubation of sucrose craving in rats. Variants of the procedure will be indicated where craving is assessed as responding for a discrete sucrose-paired cue following extinction of lever pressing within the sucrose self-administration context (Extinction without cues) or as responding for sucrose-paired cues in a general extinction context (Extinction with cues).

Responding for food or drug-paired cues increases over the course of a period of abstinence and this may relate to an increased susceptibility to relapse behaviors. Here we detail a procedure for evaluating this "incubation of craving" in rats that have self-administered sucrose.

Un método general para la evaluación de incubación de sacarosa en ratas Deseo

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Expansion of Embryonic and Adult Neural Stem Cells by In Utero Electroporation or Viral Stereotaxic Injection

Somatic stem cells can divide to generate additional stem cells (expansion) or more differentiated cell types (differentiation), which is fundamental for tissue formation during embryonic development and tissue homeostasis during adulthood 1. Currently, great efforts are invested towards controlling the switch of somatic stem cells from expansion to differentiation because this is thought to be fundamental for developing novel strategies for regenerative medicine 1,2. However, a major challenge in the study and use of somatic stem cell is that their expansion has been proven very difficult to control.
Here we describe a system that allows the control of neural stem/progenitor cell (altogether referred to as NSC) expansion in the mouse embryonic cortex or the adult hippocampus by manipulating the expression of the cdk4/cyclinD1 complex, a major regulator of the G1 phase of the cell cycle and somatic stem cell differentiation 3,4. Specifically, two different approaches are described by which the cdk4/cyclinD1 complex is overexpressed in NSC in vivo. By the first approach, overexpression of the cell cycle regulators is obtained by injecting plasmids encoding for cdk4/cyclinD1 in the lumen of the mouse telencephalon followed by in utero electroporation to deliver them to NSC of the lateral cortex, thus, triggering episomal expression of the transgenes 5-8. By the second approach, highly concentrated HIV-derived viruses are stereotaxically injected in the dentate gyrus of the adult mouse hippocampus, thus, triggering constitutive expression of the cell cycle regulators after integration of the viral construct in the genome of infected cells 9. Both approaches, whose basic principles were already described by other video protocols 10-14, were here optimized to i) reduce tissue damage, ii) target wide portions of very specific brain regions, iii) obtain high numbers of manipulated cells within each region, and iv) trigger high expression levels of the transgenes within each cell. Transient overexpression of the transgenes using the two approaches is obtained by different means i.e. by natural dilution of the electroporated plasmids due to cell division or tamoxifen administration in Cre-expressing NSC infected with viruses carrying cdk4/cyclinD1 flanked by loxP sites, respectively 9,15.
These methods provide a very powerful platform to acutely and tissue-specifically manipulate the expression of any gene in the mouse brain. In particular, by manipulating the expression of the cdk4/cyclinD1 complex, our system allows the temporal control of NSC expansion and their switch to differentiation, thus, ultimately increasing the number of neurons generated in the mammalian brain. Our approach may be critically important for basic research and using somatic stem cells for therapy of the mammalian central nervous system while providing a better understanding of i) stem cell contribution to tissue formation during development, ii) tissue homeostasis during adulthood, iii) the role of adult neurogenesis in cognitive functions, and perhaps, iv) better using somatic stem cells in models of neurodegenerative diseases.

Expansion of Embryonic and Adult Neural Stem Cells by In Utero Electroporation or Viral Stereotaxic Injection

Controlling the expansion of somatic stem cells is a major factor hampering their study and use in therapy. Here we describe a system to temporally control neural stem cells expansion during development and adulthood, which can be used to increase the number of neurons generated in the mouse brain.

La expansión de las células madre embrionarias y adultas neurales por<em&gt; In Utero</em&gt; La electroporación o inyección estereotáxica Viral

Somatic stem cells can divide to generate additional stem cells (expansion) or more differentiated cell types (differentiation), which is fundamental for ...

Micromanipulation of Gene Expression in the Adult Zebrafish Brain Using Cerebroventricular Microinjection of Morpholino Oligonucleotides

Manipulation of gene expression in tissues is required to perform functional studies. In this paper, we demonstrate the cerebroventricular microinjection (CVMI) technique as a means to modulate gene expression in the adult zebrafish brain. By using CVMI, substances can be administered into the cerebroventricular fluid and be thoroughly distributed along the rostrocaudal axis of the brain. We particularly focus on the use of antisense morpholino oligonucleotides, which are potent tools for knocking down gene expression in vivo. In our method, when applied, morpholino molecules are taken up by the cells lining the ventricular surface. These cells include the radial glial cells, which act as neurogenic progenitors. Therefore, knocking down gene expression in the radial glial cells is of utmost importance to analyze the widespread neurogenesis response in zebrafish, and also would provide insight into how vertebrates could sustain adult neurogenesis response. Such an understanding would also help the efforts for clinical applications in human neurodegenerative disorders and central nervous system regeneration. Thus, we present the cerebroventricular microinjection method as a quick and efficient way to alter gene expression and neurogenesis response in the adult zebrafish forebrain. We also provide troubleshooting tips and other useful information on how to carry out the CVMI procedure.

In this article, we demonstrate a method for manipulation of gene expression in the ventricular cells of the adult zebrafish telencephalon using antisense morpholino oligonucleotides. We present this method as an efficient and quick protocol that can be used for functional studies in the adult vertebrate brain.

Micromanipulación de la expresión génica en el cerebro de pez cebra adulto Uso Microinyección cerebroventricular de oligonucleótidos Morpholino

Manipulation of gene expression in tissues is  required to perform functional studies. In this paper, we demonstrate the  cerebroventricular ...

Growing Neural Stem Cells from Conventional and Nonconventional Regions of the Adult Rodent Brain

Recent work demonstrates that central nervous system (CNS) regeneration and tumorigenesis involves populations of stem cells (SCs) resident within the adult brain. However, the mechanisms these normally quiescent cells employ to ensure proper functioning of neural networks, as well as their role in recovery from injury and mitigation of neurodegenerative processes are little understood. These cells reside in regions referred to as &#34;niches&#34; that provide a sustaining environment involving modulatory signals from both the vascular and immune systems. The isolation, maintenance, and differentiation of CNS SCs under defined culture conditions which exclude unknown factors, makes them accessible to treatment by pharmacological or genetic means, thus providing insight into their in vivo behavior. Here we offer detailed information on the methods for generating cultures of CNS SCs from distinct regions of the adult brain and approaches to assess their differentiation potential into neurons, astrocytes, and oligodendrocytes in vitro. This technique yields a homogeneous cell population as a monolayer culture that can be visualized to study individual SCs and their progeny. Furthermore, it can be applied across different animal model systems and clinical samples, being used previously to predict regenerative responses in the damaged adult nervous system.

Neural stem cells harvested from the adult brain are increasing utilized in applications ranging from the basic research of nervous system development to exploring potential clinical applications in regenerative medicine. This makes rigorous control in the isolation and culturing conditions used to grow these cells critical to sound experimental outcomes.

Cultivo de células madre neurales de Regiones convencionales y no convencionales del cerebro adulto de roedores

Recent work demonstrates that central nervous system (CNS) regeneration and tumorigenesis involves populations of stem cells (SCs) resident within the ...

One Mouse, Two Cultures: Isolation and Culture of Adult Neural Stem Cells from the Two Neurogenic Zones of Individual Mice

The neurosphere assay and the adherent monolayer culture system are valuable tools to determine the potential (proliferation or differentiation) of adult neural stem cells in vitro. These assays can be used to compare the precursor potential of cells isolated from genetically different or differentially treated animals&#160;to determine the effects of exogenous factors on neural precursor cell proliferation and differentiation and to generate neural precursor cell lines that can be assayed over continuous passages. The neurosphere assay is traditionally used for the post-hoc identification of stem cells, primarily due to the lack of definitive markers with which they can be isolated from primary tissue&#160;and has the major advantage of giving a quick estimate of precursor cell numbers in brain tissue derived from individual animals. Adherent monolayer cultures, in contrast, are not traditionally used to compare proliferation between individual animals, as each culture is generally initiated from the combined tissue of between 5-8 animals. However, they have the major advantage that, unlike neurospheres, they consist of a mostly homogeneous population of precursor cells and are useful for following the differentiation process in single cells. Here, we describe, in detail, the generation of neurosphere cultures and, for the first time, adherent cultures from individual animals. This has many important implications including paired analysis of proliferation and/or differentiation potential in both the subventricular zone (SVZ) and dentate gyrus (DG) of treated or genetically different mouse lines, as well as a significant reduction in animal usage.

Here we describe a detailed protocol for the simultaneous generation of neural precursor cell cultures, as either adherent monolayers or neurospheres, from the subventricular zone and dentate gyrus of individual adult mice.

Un ratón, dos culturas: Aislamiento y cultivo de adultos Neural las células madre de las dos zonas neurogénicos de ratones individuales

The neurosphere assay and the adherent monolayer culture system are valuable tools to determine the potential (proliferation or differentiation) of adult ...

The Power of Interstimulus Interval for the Assessment of Temporal Processing in Rodents

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in neurocognitive disorders. Despite the popularization of prepulse inhibition (PPI) in recent years, many current protocols promote using a percent of control measure, thereby precluding the assessment of temporal processing. The present study used cross-modal PPI and gap prepulse inhibition (gap-PPI) to demonstrate the benefits of employing a range of interstimulus intervals (ISIs) to delineate effects of sensory modality, psychostimulant exposure, and age. Assessment of sensory modality, psychostimulant exposure, and age reveals the utility of an approach varying the interstimulus interval (ISI) to establish the shape of the ISI function, including increases (sharper curve inflections) or decreases (flattening of the response amplitude curve) in startle amplitude. Additionally, shifts in peak response inhibition, suggestive of a differential sensitivity to the manipulation of ISI, are often revealed. Thus, the systematic manipulation of ISI affords a critical opportunity to evaluate temporal processing, which may reveal the underlying neural mechanisms involved in neurocognitive disorders.

Temporal processing, a preattentive process, may underlie deficits in higher-level cognitive processes, including attention, commonly observed in neurocognitive disorders. Using prepulse inhibition as an exemplar paradigm, we present a protocol for manipulating interstimulus interval (ISI) to establish the shape of the ISI function to provide an assessment of temporal processing.

El poder del Interstimulus intervalo para la evaluación de proceso Temporal en roedores

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in ...

Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans and can be assessed using transcranial magnetic stimulation (TMS). Given the role of distal leg muscles in upright postural and dynamic tasks, such as walking, a growing research interest in the assessment and modulation of the corticospinal tracts relative to the function of these muscles has emerged in the last decade. However, methodological parameters used in previous work have varied across studies making the interpretation of results from cross-sectional and longitudinal studies less robust. Therefore, use of a standardized TMS protocol specific to the assessment of leg muscles&#39; corticomotor response (CMR) will allow for direct comparison of results across studies and cohorts. The objective of this paper is to present a protocol that provides the flexibility to simultaneously assess the bilateral CMR of two main ankle antagonistic muscles, the tibialis anterior and soleus, using single pulse TMS with a neuronavigation system. The present protocol is applicable while the examined muscle is either fully relaxed or isometrically contracted at a defined percentage of maximum isometric voluntary contraction. Using each subject&#39;s structural MRI with the neuronavigation system ensures accurate and precise positioning of the coil over the leg cortical representations during assessment. Given the inconsistency in CMR derived measures, this protocol also describes a standardized calculation of these measures using automated algorithms. Though this protocol is not conducted during upright postural or dynamic tasks, it&#160;can be used to assess bilaterally any pair of leg muscles, either antagonistic or synergistic, in both neurologically intact and impaired subjects.

The present protocol describes the simultaneous, bilateral assessment of the corticomotor response of the tibialis anterior and soleus during rest and tonic voluntary activation using a single pulse transcranial magnetic stimulation and neuronavigation system.

Navegado de evaluación bilateral de las vías corticoespinales de los músculos del tobillo mediante estimulación magnética transcraneal

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans ...

Determining the Functional Status of the Corticospinal Tract Within One Week of Stroke

High interindividual variability in the recovery of upper limb (UL) function after stroke means it is difficult to predict an individual&#39;s potential for recovery based on clinical assessments alone. The functional integrity of the corticospinal tract is an important prognostic biomarker for recovery of UL function, particularly for those with severe initial UL impairment. This article presents a protocol for evaluating corticospinal tract function within 1 week of stroke. This protocol can be used to select and stratify patients in trials of interventions designed to improve UL motor recovery and outcomes after stroke. The protocol also forms part of the PREP2 algorithm, which predicts UL function for individual patients 3 months poststroke. The algorithm sequentially combines a UL strength assessment, age, transcranial magnetic stimulation, and stroke severity, within a few days of the stroke. The benefits of using PREP2 in clinical practice are described elsewhere. This article focuses on the use of a UL strength assessment and transcranial magnetic stimulation to evaluate corticospinal tract function.

This protocol is for evaluating corticospinal tract function within 1 week of stroke. It can be used to select and stratify patients in trials of interventions designed to improve upper limb motor recovery and outcomes and in clinical practice for predicting upper limb functional outcomes 3 months after stroke.

Determinar el estado funcional del tracto corticoespinal dentro de una semana de accidente cerebrovascular

High interindividual variability in the recovery of upper limb (UL) function after stroke means it is difficult to predict an individual&#39;s potential ...

Induction of Diffuse Axonal Brain Injury in Rats Based on Rotational Acceleration

Traumatic brain injury (TBI) is a major cause of death and disability. Diffuse axonal injury (DAI) is the predominant mechanism of injury in a large percentage of TBI patients requiring hospitalization. DAI involves widespread axonal damage from shaking, rotation or blast injury, leading to rapid axonal stretch injury and secondary axonal changes that are associated with a long-lasting impact on functional recovery. Historically, experimental models of DAI without focal injury have been difficult to design. Here we validate a simple, reproducible and reliable rodent model of DAI that causes widespread white matter damage without skull fractures or contusions.

This protocol validates a reliable, easy-to-perform and reproducible rodent model of brain diffuse axonal injury (DAI) that induces widespread white matter damage without skull fractures or contusions.

Inducción de lesión cerebral axonal difusa en ratas basada en aceleración rotacional

Traumatic brain injury (TBI) is a major cause of death and disability. Diffuse axonal injury (DAI) is the predominant mechanism of injury in a large ...