Este trabajo fue apoyado en parte por los Institutos Nacionales de Salud bajo los números de adjudicación R01NS120882, RF1NS119165 y R01NS103785 y el número de premio del Departamento de Defensa AZ190017. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa las opiniones oficiales de los Institutos Nacionales de Salud o el Departamento de Defensa.

Los experimentos realizados fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de la Universidad de Kentucky, y durante el estudio se siguieron las pautas ARRIVE y la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio.
1. Configuración quirúrgica
NOTA: Los ratones se alojan en grupos de 4-5 / jaula, la humedad en la sala de alojamiento se mantiene en 43% -47%, y la temperatura se mantiene a 22-23 ° C. A los ratones se les da acceso ad libitum a alimentos y agua y se les expone a un ciclo de luz/oscuridad de 12 h/12 h (7 a.m./7 p.m.).
<ol><li>Use un área quirúrgica designada, como una capucha o una sala de procedimientos quirúrgicos dedicada, para realizar la cirugía con animales.</li>
	<li>Asegúrese de que el área quirúrgica incluya una almohadilla térmica, un marco estereotáxico equipado con un impactador electromagnético y una máscara de anestesia diseñada para administrar gas isoflurano (ver Figura 1A).</li>
	<li>Asegúrese de que el cirujano o el personal involucrado en la cirugía use una bata de laboratorio limpia, una máscara facial, guantes y una gorra quirúrgica.</li>
	<li>Use herramientas quirúrgicas estériles, aplicadores estériles con punta de algodón y almohadillas de gasa. Use un esterilizador de cuentas calientes para esterilizar los instrumentos entre ratones durante el día de la cirugía.</li>
	<li>Use una cámara de inducción de anestesia para preparar al ratón para la cirugía en un área preoperatoria.</li>
	<li>Use almohadillas térmicas para mantener la temperatura del animal, limpie las jaulas de retención del ratón después de la operación y temporizadores para registrar el reflejo de enderezamiento del ratón después de la cirugía.</li>
</ol>2. Procedimiento preoperatorio
<ol><li>Prepare el aparato de soporte de la cabeza (véase la figura 1B).<ol><li>Retire la cresta del extremo enrollado de una bombilla de pipeta de látex de 1 ml (extremo inflable) (véase la figura 1C).</li>
		<li>Conecte la bombilla al tubo usando parafilm (ver Figura 1C).</li>
		<li>Conecte el tubo a una jeringa de 10 ml usando una llave de paso. Llene la jeringa con agua (véase la figura 1C). NOTA: La bombilla de pipeta de látex de 1 ml se colocará debajo de la cabeza del ratón para desplazar la fuerza de impacto lejos de las orejas. Trate de eliminar la mayor cantidad de aire posible de la bombilla antes de usarla para que la bombilla se llene principalmente con agua y no con aire.</li>
	</ol></li>
	<li>Configuración del impactador.<ol><li>Seleccione la punta de la sonda de 5 mm, atorníllela al pistón en la parte inferior central del actuador (dentro del cilindro más grande) y apriete suavemente la sonda sin aplicar una fuerza excesiva. Vuelva a apretar la punta entre impactos (ver Figura 1B).</li>
		<li>Antes de encender el impactador, asegúrese de que el interruptor Extender/Retraer esté colocado en la posición central de apagado. A continuación, conecte el cable del actuador al conector del panel frontal de la caja de control del impactador y el cable del sensor al conector del panel frontal. Luego, encienda el interruptor de encendido en el panel posterior (consulte la Figura 1D). NOTA: El interruptor de palanca Extender/Retraer debe permanecer en la posición central de apagado cuando no esté en uso.</li>
		<li>Configure la velocidad de impacto girando la perilla grande en el lado izquierdo de la caja de control hasta que aparezca una velocidad de impacto de 5,0 ± 0,2 m/s en la pantalla (consulte la figura 1D).</li>
		<li>Ajuste el contador de permanencia a 100 ms girando los diales hasta que la permanencia lea 0,01 (consulte la figura 1D). NOTA: La permanencia es el tiempo de contacto antes de que se produzca la retracción automática.</li>
		<li>Coloque el actuador del impactador en una bolsa de hielo para evitar que el cilindro de plástico se expanda, lo que bloquea el cilindro en su lugar, evitando el movimiento del cilindro y la entrega de impactos futuros (ver Figura 1E).</li>
	</ol></li>
	<li>Prepare al ratón para la cirugía.<ol><li>Inspeccione visualmente el ratón antes de la cirugía y elimine al ratón del estudio si se observa una de las siguientes condiciones: mal estado del pelaje, letargo o peso deficiente (<20 g) para un ratón de 4 meses de edad.</li>
		<li>Anestesiar al ratón con isoflurano al 4% -5% en oxígeno al 100% utilizando una cámara de inducción colocada en una almohadilla térmica durante 1-2 min.</li>
		<li>Afeite el pelaje del sitio operatorio con un cortapelos eléctrico.</li>
		<li>Limpie la cabeza con almohadillas estériles de preparación de alcohol y aplique un anestésico tópico en el cuero cabelludo afeitado al menos 15 minutos antes del inicio de la cirugía.</li>
		<li>Devuelva el ratón a una jaula de retención limpia antes de la cirugía. Comience la cirugía después de al menos 15 minutos de aplicación de anestesia tópica (tiempo de inducción). NOTA: El tiempo para la anestesia puede variar dependiendo de la anestesia utilizada en el procedimiento.</li>
	</ol></li>
	<li>Compruebe una vez más que el marco estereotáxico, el impactador y la pantalla estereotáxica digital (consulte la figura 1F) estén listos para ser utilizados.</li>
	<li>Devuelva el ratón a la cámara de inducción de isoflurano con 4% -5% de isoflurano en oxígeno al 100% durante aproximadamente 3 minutos.</li>
	<li>Fije el ratón en el escenario de la cabeza.</li>
</ol>3. Procedimiento quirúrgico
<ol><li>Asegure el ratón en el marco estereotáxico utilizando barras para los oídos de punta cónica de resina acetálica ligera, una barra de mordida y una máscara de anestesia de ratón (consulte la Figura 1G, H). El gas isoflurano se suministra al 2% -3% en el aire ambiente a 100-200 ml / min. Controle cuidadosamente la respiración del ratón para garantizar la profundidad de la anestesia y ajustar el nivel de gas según sea necesario.</li>
	<li>Aplique lubricante estéril para los ojos en los ojos para evitar el secado de la córnea.</li>
	<li>Esterilice el cuero cabelludo con hisopos de povidona yodada y almohadillas de alcohol estériles tres veces.</li>
	<li>Asegúrese de que el ratón esté profundamente anestesiado verificando la falta de una respuesta de pellizco del dedo del pie.</li>
	<li>Haga una incisión de aproximadamente 1 cm en la línea media del cuero cabelludo entre los ojos y el cuello con un bisturí, exponiendo el cráneo (ver Figura 1I).</li>
	<li>Deje que el cráneo se seque durante 1-2 min.</li>
	<li>Identifique bregma (el punto de intersección de las suturas coronal y sagital) y lambda (la intersección de las suturas sagital y lambdoidea) (ver Figura 1J). NOTA: Se podría usar un atlas cerebral de ratón como referencia.</li>
	<li>Coloque el aparato de soporte de la cabeza debajo de la cabeza e infle la bombilla con agua hasta que presione contra la parte inferior de la cabeza del ratón, pero sin levantar la cabeza lejos de la barra de mordida. NOTA: Este paso es esencial para reducir los posibles problemas de oído del CHI. Cualquier animal con daño en el oído de las barras del oído, lo que resulta en rodar o sangrar, debe ser eliminado del estudio y sacrificado.</li>
	<li>Coloque el impactador en su lugar sobre la cabeza del animal.</li>
	<li>Extienda el impactador colocando el interruptor de palanca Extender /Retraer (en la caja de control del impactador) en Extender. NOTA: Asegúrese de verificar que la punta esté completamente extendida tirando hacia abajo de la punta.</li>
	<li>Alinee el impactador hasta que esté centrado sobre el bregma (ver Figura 1K).</li>
	<li>Restablezca las coordenadas x e y estereotáxicas digitales en el lector estereotáxico a 0 (en el control de pantalla táctil)</li>
	<li>Alinee la sonda sobre la ubicación del impacto moviendo la sonda desde el bregma hasta las coordenadas objetivo: medial-lateral = 0,0 mm, anterior-posterior = −1,6 mm.</li>
	<li>Sujete el sensor de contacto a la oreja del animal.<ol><li>Baje lentamente la punta de la sonda con la sonda extendida hasta que se haga el primer contacto con la superficie. Deténgase en el pitido.</li>
		<li>Restablezca las coordenadas z estereotáxicas digitales en el lector estereotáxico a 0.</li>
	</ol></li>
	<li>Inspeccione cuidadosamente si la punta está al ras del cráneo (planos medial-lateral y anterior-posterior). NOTA: Colocar la punta de la sonda es el paso más crucial de este proceso para prevenir fracturas de cráneo y daño en el oído.</li>
	<li>Retraiga el impactador colocando el interruptor de palanca en la caja de control en la posición Retraer. La punta se retira y no tiene más contacto con la cabeza del animal hasta el momento del impacto.</li>
	<li>Ajuste la profundidad de impacto ajustando la profundidad dorsal-ventral a -1,2 mm. NOTA: La profundidad del impacto afecta la gravedad de la lesión. La profundidad debe ajustarse para diferentes edades, pesos y cepas de ratones a la gravedad de la lesión deseada. Es posible que sea necesario ajustar / volver a valorar la profundidad con el tiempo para mantener una gravedad constante de la lesión. La gravedad se puede evaluar neuropatológicamente: microglía y astrocitos (IHC), y conductualmente: el laberinto de agua del brazo radial y la prueba de evitación activa.</li>
	<li>Controle cuidadosamente la respiración del ratón para asegurar la profundidad de la anestesia y ajustar el nivel de gas según sea necesario. NOTA: A menudo, el porcentaje de gas isoflurano debe reducirse o apagarse durante 10-20 s antes del impacto. Observe atentamente que la respiración se acelere ligeramente. Si la respiración es demasiado lenta en el momento del impacto, el animal puede morir dentro de los primeros 60 s después del impacto de la apnea. Esto se puede prevenir ajustando la profundidad de la anestesia en los segundos previos al impacto.</li>
	<li>Inducir el impacto presionando el interruptor de palanca derecho para impactar. La punta de la sonda baja a la velocidad mostrada y luego permanece hacia abajo durante el tiempo de permanencia establecido y se retrae. NOTA: Los ratones simulados reciben un manejo idéntico al de los ratones CHI, pero el impacto no se entrega.</li>
	<li>Inicie el temporizador inmediatamente después de que se entregue el impacto CHI para registrar los tiempos de enderezamiento (tiempo para regresar de la posición lateral a la posición prona) o inicie el temporizador cuando el mouse se retire del marco estereotáxico para los ratones simulados. El tiempo promedio de reflejo de enderezamiento es de 5-15 min. NOTA: Los tiempos de reflejo de enderezamiento pueden variar según la tensión del ratón y la edad.</li>
	<li>Evalúe a los ratones para detectar fracturas visibles de cráneo, hemorragias y apnea. Excluir a los ratones con una fractura de cráneo deprimida o hemorragia visible del estudio. NOTA: Hay niveles graduados de fracturas de cráneo. Los animales con fracturas de cráneo descomprimidas, donde el hueso está presionando observablemente el tejido cerebral, son sacrificados (CO2 primero, y decapitación utilizada como método secundario). Si la punta del impactador está configurada correctamente, estos tipos de fracturas de cráneo son extremadamente raras. Si se produce una fractura de cráneo, la presentación más común es una pequeña gota de sangre en el cráneo y un ligero desbaste táctil del cráneo, a menudo a lo largo de la sutura que conecta la punta posterior del hueso nasal. Estos ratones se señalan como posible fractura de cráneo en los registros, pero normalmente no se excluyen del estudio.</li>
	<li>Retire al animal del marco estereotáxico.</li>
	<li>Cierre el cuero cabelludo grapando la piel junta. NOTA: Las suturas absorbibles o no absorbibles podrían usarse para cerrar el cuero cabelludo como alternativa a las grapas.</li>
	<li>Aplique ungüento antibiótico triple con un aplicador estéril con punta de algodón en la incisión cerrada.</li>
	<li>Devuelva el ratón a una jaula de retención limpia para su recuperación. La mitad de la jaula de recuperación está en una almohadilla térmica (ajuste bajo), lo que proporciona la capacidad de alejarse del calor cuando está despierto y mantener la temperatura del animal mientras está inconsciente (ver Figura 1L). NOTA: El ratón se coloca de lado en la jaula de recuperación. Para evitar la asfixia, coloque al animal en una jaula de recuperación sin ropa de cama o en un pañuelo desechable si la ropa de cama está en la jaula.</li>
	<li>Vuelva a colocar el interruptor de alternancia Extender/Retraer a la posición Centro/Desactivado . NOTA: La corriente continuará funcionando si el interruptor se deja en la posición de extensión o retracción, lo que hace que el pistón se hinche. El impactador no funcionará hasta que el pistón se enfríe.</li>
	<li>Retire el impactador de su soporte y colóquelo suavemente sobre la bolsa de hielo. NOTA: Mantener el impactador en una bolsa de hielo ayuda a reducir la posible hinchazón del impactador.</li>
	<li>Monitoree al animal hasta que ocurra el reflejo de enderezamiento y documente el tiempo hasta el enderezamiento (ver Figura 1M). NOTA: El reflejo de enderezamiento se define como el momento en que el ratón vuelve a una posición prona. La jaula debe dejarse intacta; El ratón podría enderezar si la jaula es tocada, movida o expuesta a algunos ruidos.</li>
	<li>Devuelva a los ratones a la jaula de su casa cuando estén despiertos y alertas. Por lo general, dentro de 1 hora después de la lesión, los animales están completamente conscientes y deambulando. Además, agregue un poco de comida húmeda en el fondo de la jaula.</li>
</ol>4. Cuidados postoperatorios
<ol><li>Controle a los animales durante 5 días después de la cirugía.</li>
	<li>Registre su peso y cualquier cambio físico / conductual como frecuencia respiratoria (función respiratoria cualitativa), marcha, condición del cuerpo y el pelaje, comer, beber, defecar y orinar.</li>
	<li>Observe el ratón para detectar cualquier signo de incomodidad y la herida quirúrgica para detectar hinchazón, exudados o bordes rojos, ordehiscencia. Póngase en contacto con un veterinario si el animal muestra signos de dolor y malestar (vocalizaciones, no se mueve, hipotermia, no bebe ni come).</li>
	<li>Retire las grapas 7-10 días después de la cirugía bajo anestesia y en una almohadilla térmica. NOTA: Si se utilizan suturas no absorbibles, deben retirarse 7-10 días después de la cirugía bajo anestesia.</li>
</ol>5. Limpieza
<ol><li>Limpie y esterilice el área quirúrgica y las herramientas.</li>
	<li>Limpie la punta de la sonda después de cada uso y al final del día con almohadillas de preparación de alcohol. NOTA: El impactador se calibra en fábrica y se informa que es estable en el tiempo y el uso. No se necesita calibración de rutina. Sin embargo, el impactador y el marco estereotáxico deben inspeccionarse rutinariamente. Además, los perímetros del punto final del modelo, como el tiempo reflejo de enderezamiento, la mortalidad y la neuropatología, deben monitorearse para evaluar la posible deriva experimental.</li>
</ol>6. Criterios de exclusión
<ol><li>Excluya animales antes de la cirugía con un estado de salud deficiente, como peso deficiente < 20 g para un ratón de 4 meses de edad, letargo y mal estado del pelaje.</li>
	<li>Excluya animales con complicaciones durante la cirugía, como una fractura de cráneo deprimida, una hemorragia visible relacionada con la cirugía o sangrado del oído.</li>
	<li>Excluir animales del estudio con los siguientes síntomas postoperatorios: falta de comer y/o moverse normalmente, vocalizaciones inusuales, pérdida de peso o incapacidad de la cicatrización normal de la herida después de la cirugía. NOTA: Este modelo podría usarse como un modelo repetitivo de LCT leve. Si los ratones reciben la segunda cirugía con 24 h de diferencia con la primera, se podrían quitar las grapas o la sutura, y se podría usar la misma incisión para exponer el cráneo. Se debe hacer una nueva incisión si transcurre más tiempo entre las cirugías.</li>
</ol>

<ol>
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T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=COG1410,+a+novel+apolipoprotein+E-based+peptide,+improves+functional+recovery+in+a+murine+model+of+traumatic+brain+injury.">COG1410, a novel apolipoprotein E-based peptide, improves functional recovery in a murine model of traumatic brain injury.</a> Journal of Neurotrauma. 24 (7), 1093-1107 (2007).</li><li>Lloyd, E., Somera-Molina, K., Van Eldik, L. J., Watterson, D. M., Wainwright, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suppression+of+acute+proinflammatory+cytokine+and+chemokine+upregulation+by+post-injury+administration+of+a+novel+small+molecule+improves+long-term+neurologic+outcome+in+a+mouse+model+of+traumatic+brain+injury.">Suppression of acute proinflammatory cytokine and chemokine upregulation by post-injury administration of a novel small molecule improves long-term neurologic outcome in a mouse model of traumatic brain injury.</a> Journal of Neuroinflammation. 5, 28 (2008).</li><li>Lillie, E. M., Urban, J. E., Lynch, S. K., Weaver, A. A., Stitzel, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+skull+cortical+thickness+changes+with+age+and+sex+from+computed+tomography+scans.">Evaluation of skull cortical thickness changes with age and sex from computed tomography scans.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 31 (2), 299-307 (2016).</li><li>Kawakami, M., Yamamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cranial+bone+morphometric+study+among+mouse+strains.">Cranial bone morphometric study among mouse strains.</a> BMC Evolutionary Biology. 8, 73 (2008).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Varios pasos están involucrados en la recreación de un modelo de lesión consistente utilizando el modelo descrito. Primero, es fundamental asegurar correctamente al animal en el marco estereotáxico. La cabeza del animal no debe poder moverse lateralmente, y el cráneo debe estar completamente plano con bregma y lambda leyendo las mismas coordenadas. Colocar correctamente las barras para los oídos es el aspecto más difícil de esta cirugía, y esto solo se puede aprender con la práctica. Si el cráneo no está nive...

La lesión cerebral traumática (TBI) es causada por una fuerza externa en el cerebro, a menudo asociada con caídas, lesiones deportivas, violencia física o accidentes de tráfico. En 2014, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades determinaron que 2.53 millones de estadounidenses visitaron el departamento de emergencias para buscar ayuda médica para accidentes relacionados con TBI1. Dado que la LCT leve (LCTm) representa la mayoría de los casos de LCT, en las últimas décadas, se han adoptado múltiples modelos de LCTm, que incluyen pérdida de peso, lesión en la cabeza cerrada impulsada por el pistón e impacto cortical controlado, lesión rotacional, lesión leve por percusión de fluidos y modelos de lesiones por explosión 2,3. La heterogeneidad de los modelos de mTBI es útil para abordar las diferentes características asociadas con mTBI observadas en personas y para ayudar a evaluar los mecanismos celulares y moleculares asociados con la lesión cerebral.
De los modelos comúnmente utilizados de traumatismo craneoencefálico cerrado, uno de los primeros y más utilizados es el método de caída de peso, donde un objeto se deja caer desde una altura específica sobre la cabeza del animal (anestesiado o despierto)2,4. En el método de pérdida de peso, la gravedad de la lesión depende de varios parámetros, incluyendo craneotomía realizada o no, cabeza fija o libre, y la distancia y el peso del objeto que cae 2,4. Una desventaja de este modelo es la alta variabilidad en la gravedad de la lesión y la alta tasa de mortalidad asociada a la depresión respiratoria 5,6. Una alternativa común es administrar el impacto utilizando un dispositivo neumático o electromagnético, que se puede hacer directamente sobre la duramadre expuesta (impacto cortical controlado: CCI) o el cráneo cerrado (lesión cerrada en la cabeza: CHI). Uno de los puntos fuertes de la lesión impulsada por pistón es su alta reproducibilidad y baja mortalidad. Sin embargo, la ICC requiere craneotomía7,8, y una craneotomía en sí misma induce inflamación9. En cambio, en el modelo CHI, no hay necesidad de craneotomía. Como ya se ha dicho, cada modelo tiene limitaciones. Una de las limitaciones del modelo CHI descrito en este trabajo es que la cirugía se realiza utilizando un marco estereotáxico y la cabeza del animal está inmovilizada. Si bien la inmovilización completa de la cabeza asegura la reproducibilidad, no tiene en cuenta el movimiento después del impacto que podría contribuir a la lesión asociada con una mTBI.
Este protocolo describe un método básico para realizar un impacto CHI con un dispositivo impactador electromagnético disponible comercialmente10 en un ratón. Este protocolo detalla los parámetros exactos involucrados para lograr una lesión altamente reproducible. En particular, el investigador tiene un control preciso sobre los parámetros (profundidad de la lesión, tiempo de permanencia y velocidad de impacto) para definir con precisión la gravedad de la lesión. Como se ha descrito, este modelo de CHI produce una lesión que resulta en patología bilateral, tanto difusa como microscópica (es decir, activación crónica de la glía, daño axonal y vascular), y fenotipos conductuales 11,12,13,14,15. Además, el modelo descrito se considera leve ya que no induce lesiones cerebrales estructurales basadas en RM o lesiones macroscópicas en patología incluso 1 año después de la lesión16,17.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>9 mm Autoclip Applier</td>
			<td>Braintree scientific</td>
			<td>ACS- APL</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9 mm Autoclip Remover</td>
			<td>Braintree scientific</td>
			<td>ACS- RMV</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9 mm Autoclip, Case of 1,000 clips</td>
			<td>Braintree scientific</td>
			<td>ACS- CS</td>
			<td>Surgery (Staples)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aperio ImageScope software&#160;</td>
			<td>Leica BioSystems</td>
			<td>NA&#160;</td>
			<td>IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BladeFLASK Blade Remover</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-444-275</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton tip applicator</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89031-270</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digitial mouse stereotaxic frame</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51730D</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #7 Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-5047</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ear bars</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51649</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EthoVision XT 11.0&#160;</td>
			<td>Noldus Information Technology</td>
			<td>NA</td>
			<td>RAWM&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber-Lite</td>
			<td>Dolan-Jeffer Industries</td>
			<td>UN16103-DG</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fisherbrand Bulb for Small Pipets</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>03-448-21</td>
			<td>Head support apparatus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gemini Avoidance System</td>
			<td>San Diego Instruments</td>
			<td>NA</td>
			<td>Active avoidance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating Pad</td>
			<td>Sunbeam&#160;</td>
			<td>732500000U</td>
			<td>Surgery prep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HRP conjugated goat anti-rabbit IgG&#160;</td>
			<td>Jackson Immuno Research laboratories</td>
			<td>111-065-144&#160;</td>
			<td>IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Induction chamber</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>VetFlo-0530XS</td>
			<td>Surgery prep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane, USP</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>NDC: 11695-6777-2</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse gas anesthesia head holder</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51609M</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neuropactor Stereotaxic Impactor</td>
			<td>Neuroscience Tools</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Surgery: Formally distributed by Lecia as impact one</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NexGen Mouse 500</td>
			<td>Allentown&#160;</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Post-surgery, holding cage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Bemis</td>
			<td>PM992</td>
			<td>Head support apparatus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peanut - Professional Hair Clipper</td>
			<td>Whal</td>
			<td>8655-200&#160;</td>
			<td>Surgery prep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-Iodine Solution USP, 10% (w/v), 1% (w/v) available Iodine, for laboratory</td>
			<td>Ricca</td>
			<td>3955-16</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Puralube Vet Oinment,petrolatum ophthalmic ointment, Sterile ocular lubricant</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>17033-211-38</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-GFAP&#160;</td>
			<td>Dako</td>
			<td>Z0334</td>
			<td>IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-IBA1&#160;</td>
			<td>Wako</td>
			<td>019-19741</td>
			<td>IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-arm Radial Arm Water Maze</td>
			<td>MazeEngineers</td>
			<td>n/a</td>
			<td>RAWM&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scale</td>
			<td>OHAUS CS series</td>
			<td>BAL-101</td>
			<td>Surgery prep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Handle #7 Solid 6.25&#34;&#160;</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-9847</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Alcohol Prep Pads (isopropyl alcohol 70% v/v)</td>
			<td>Fisher Brand</td>
			<td>22-363-750</td>
			<td>Surgery prep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SumnoSuite low-flow anesthesia system</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>SS-01</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mL syringe Luer-Lok Tip</td>
			<td>BD Bard-Parker</td>
			<td>302995</td>
			<td>Head support apparatus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Timers</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>6KED8</td>
			<td>Surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Topical anesthetic cream</td>
			<td>L.M.X 4</td>
			<td>NDC 0496-0882-15</td>
			<td>Surgery prep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triple antibiotic ointment</td>
			<td>Major</td>
			<td>NDC 0904-0734-31</td>
			<td>Post-surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing</td>
			<td>MasterFlex</td>
			<td>96410-16</td>
			<td>Head support apparatus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaporizer Single Channel Anesthesia System</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>VetFlo-1210S</td>
			<td>Surgery prep</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electromagnetic controlled closed-head model of mild traumatic brain injury in mice

Se necesitan modelos animales altamente reproducibles de lesión cerebral traumática (LCT), con patologías bien definidas, para probar intervenciones terapéuticas y comprender los mecanismos de cómo una LCT altera la función cerebral. La disponibilidad de múltiples modelos animales de LCT es necesaria para modelar los diferentes aspectos y severidades de TBI observados en las personas. Este manuscrito describe el uso de una lesión en la cabeza cerrada de la línea media (CHI) para desarrollar un modelo de ratón de LCT leve. El modelo se considera leve porque no produce lesiones cerebrales estructurales basadas en neuroimagen o pérdida neuronal macroscópica. Sin embargo, un solo impacto crea suficiente patología que el deterioro cognitivo es medible al menos 1 mes después de la lesión. En el documento se define un protocolo paso a paso para inducir un CHI en ratones utilizando un impactador electromagnético guiado estereotaxísticamente. Los beneficios del modelo de CHI leve en la línea media incluyen la reproducibilidad de los cambios inducidos por la lesión con baja mortalidad. El modelo se ha caracterizado temporalmente hasta 1 año después de la lesión por neuroimagen, cambios neuroquímicos, neuropatológicos y de comportamiento. El modelo es complementario a los modelos de cráneo abierto de impacto cortical controlado utilizando el mismo dispositivo impactador. Por lo tanto, los laboratorios pueden modelar tanto la LCT difusa leve como la LCT focal de moderada a grave con el mismo impactador.

Este dispositivo impactador electromagnético estereotáxico es versátil. Se utiliza tanto para un impacto cortical controlado por el cráneo abierto (CCI) como para una cirugía de lesión cerrada en la cabeza (CHI). Además, la gravedad de la lesión se puede modular cambiando los parámetros de la lesión, como la velocidad del impacto, el tiempo de permanencia, la profundidad del impacto, la punta del impactador y el objetivo de la lesión. Aquí se describe una cirugía CHI utilizando un impactador de punta de acer...

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Electromagnetic Controlled Closed-Head Model of Mild Traumatic Brain Injury in Mice

El protocolo describe una lesión cerebral traumática leve en un modelo de ratón. En particular, se explica completamente un protocolo paso a paso para inducir una lesión leve en la cabeza cerrada en la línea media y la caracterización del modelo animal.

Modelo electromagnético controlado de cabeza cerrada de lesión cerebral traumática leve en ratones

Highly reproducible animal models of traumatic brain injury (TBI), with well-defined pathologies, are needed for testing therapeutic interventions and ...

electromagnetic-controlled-closed-head-model-mild-traumatic-brain

Research

JoVE Journal

Neuroscience

2.0K vistas.  University of Kentucky. El protocolo describe una lesión cerebral traumática leve en un modelo de ratón. En particular, se explica completamente un protocolo paso a paso para inducir una lesión leve en la cabeza cerrada en la línea media y la caracterización del modelo animal.

Video: Electromagnetic Controlled Closed-Head Model of Mild Traumatic Brain Injury in Mice

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and mortality. Based on the nature of primary injury following TBI, complex and heterogeneous secondary consequences result, which are followed by regenerative processes 1,2. Primary injury can be induced by a direct contusion to the brain from skull fracture or from shearing and stretching of tissue causing displacement of brain due to movement 3,4. The resulting hematomas and lacerations cause a vascular response 3,5, and the morphological and functional damage of the white matter leads to diffuse axonal injury 6-8. Additional secondary changes commonly seen in the brain are edema and increased intracranial pressure 9. Following TBI there are microscopic alterations in biochemical and physiological pathways involving the release of excitotoxic neurotransmitters, immune mediators and oxygen radicals 10-12, which ultimately result in long-term neurological disabilities 13,14. Thus choosing appropriate animal models of TBI that present similar cellular and molecular events in human and rodent TBI is critical for studying the mechanisms underlying injury and repair.
Various experimental models of TBI have been developed to reproduce aspects of TBI observed in humans, among them three specific models are widely adapted for rodents: fluid percussion, cortical impact and weight drop/impact acceleration 1. The fluid percussion device produces an injury through a craniectomy by applying a brief fluid pressure pulse on to the intact dura. The pulse is created by a pendulum striking the piston of a reservoir of fluid. The percussion produces brief displacement and deformation of neural tissue 1,15. Conversely, cortical impact injury delivers mechanical energy to the intact dura via a rigid impactor under pneumatic pressure 16,17. The weight drop/impact model is characterized by the fall of a rod with a specific mass on the closed skull 18. Among the TBI models, LFP is the most established and commonly used model to evaluate mixed focal and diffuse brain injury 19. It is reproducible and is standardized to allow for the manipulation of injury parameters. LFP recapitulates injuries observed in humans, thus rendering it clinically relevant, and allows for exploration of novel therapeutics for clinical translation 20.
We describe the detailed protocol to perform LFP procedure in mice. The injury inflicted is mild to moderate, with brain regions such as cortex, hippocampus and corpus callosum being most vulnerable. Hippocampal and motor learning tasks are explored following LFP.

Lateral fluid percussion (LFP), an established model of traumatic brain injury in mice, is demonstrated. LFP fulfills three major criteria for animal models: validity, reliability and clinical relevance. The procedure, consisting of surgical craniotomy, fixation of hub followed by induction of injury, resulting in focal and diffuse injuries, is described.

Percusión fluido lateral: Modelo de Lesión Cerebral Traumática en ratones

Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and ...

Investigación

Neurociencias

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies using Drosophila have contributed important breakthroughs in understanding neurological processes. Thus, with the goal of understanding the cellular and molecular basis of TBI pathologies in humans, we developed the High Impact Trauma (HIT) device to inflict closed head TBI in flies. Flies subjected to the HIT device display phenotypes consistent with human TBI such as temporary incapacitation and progressive neurodegeneration. The HIT device uses a spring-based mechanism to propel flies against the wall of a vial, causing mechanical damage to the fly brain. The device is inexpensive and easy to construct, its operation is simple and rapid, and it produces reproducible results. Consequently, the HIT device can be combined with existing experimental tools and techniques for flies to address fundamental questions about TBI that can lead to the development of diagnostics and treatments for TBI. In particular, the HIT device can be used to perform large-scale genetic screens to understand the genetic basis of TBI pathologies.

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

Here we describe a method to inflict closed head traumatic brain injury (TBI) in Drosophila. This method provides a gateway to investigate the cellular and molecular mechanisms that underlie TBI pathologies using the vast array of experimental tools and techniques available for flies.

Un método para infligir Cerrado Jefe lesión cerebral traumática en<em&gt; Drosophila</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...

Advanced Diffusion Imaging in The Hippocampus of Rats with Mild Traumatic Brain Injury

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous variability and heterogeneity (age, gender, type of trauma, other possible pathologies, etc.), animal models play a key role in unraveling factors that are limitations in clinical research. They provide a standardized and controlled setting to investigate the biological mechanisms of injury and repair following TBI. However, not all animal models mimic the diffuse and subtle nature of mTBI effectively. For example, the commonly used controlled cortical impact (CCI) and lateral fluid percussion injury (LFPI) models make use of a craniotomy to expose the brain and induce widespread focal trauma, which are not commonly seen in mTBI. Therefore, these experimental models are not valid to mimic mTBI. Thus, an appropriate model should be used to investigate mTBI. The Marmarou weight drop model for rats induces similar microstructural alterations and cognitive impairments as seen in patients who sustain mild trauma; therefore, this model was selected for this protocol. Conventional computed tomography and magnetic resonance imaging (MRI) scans commonly show no damage following a mild injury, because mTBI induces often only subtle and diffuse injuries. With diffusion weighted MRI, it is possible to investigate microstructural properties of brain tissue, which can provide more insight into the microscopic alterations following mild trauma. Therefore, the goal of this study is to obtain quantitative information of a selected region-of-interest (i.e., hippocampus) to follow up disease progression after obtaining a mild and diffuse brain injury.

The overall goal of this procedure is to obtain quantitative microstructural information of the hippocampus in a rat with mild traumatic brain injury. This is done using an advanced diffusion-weighted magnetic resonance imaging protocol and region-of-interest based analysis of parametric diffusion maps.

Imágenes de difusión avanzada en el hipocampo de ratas con lesión cerebral traumática leve

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous ...

Murine Model of Controlled Cortical Impact for the Induction of Traumatic Brain Injury

The Centers for Disease Control and Injury Prevention estimate that almost 2 million people sustain a traumatic brain injury (TBI) every year in the United States. In fact, TBI is a contributing factor to over a third of all injury-related mortality. Nonetheless, the cellular and molecular mechanisms underlying the pathophysiology of TBI are poorly understood. Thus, preclinical models of TBI capable of replicating the injury mechanisms pertinent to TBI in human patients are a critical research need. The controlled cortical impact (CCI) model of TBI utilizes a mechanical device to directly impact the exposed cortex. While no model can full recapitulate the disparate injury patterns and heterogeneous nature of TBI in human patients, CCI is capable of inducing a wide range of clinically applicable TBI. Furthermore, CCI is easily standardized allowing investigators to compare results across experiments as well as across investigative groups. The following protocol is a detailed description of applying a severe CCI with a commercially available impacting device in a murine model of TBI.

Here we describe a protocol for the induction of murine traumatic brain injury via an open-head controlled cortical impact.

Modelo Murino de Impacto Cortical Controlado para la Inducción de Lesiones Cerebrales Traumáticas

The Centers for Disease Control and Injury Prevention estimate that almost 2 million people sustain a traumatic brain injury (TBI) every year in the ...

Low-intensity Blast Wave Model for Preclinical Assessment of Closed-head Mild Traumatic Brain Injury in Rodents

Traumatic brain injury (TBI) is a large-scale public health problem. Mild TBI is the most prevalent form of neurotrauma and accounts for a large number of medical visits in the United States. There are currently no FDA-approved treatments available for TBI. The increased incidence of military-related, blast-induced TBI further accentuates the urgent need for effective TBI treatments. Therefore, new preclinical TBI animal models that recapitulate aspects of human blast-related TBI will greatly advance the research efforts into the neurobiological and pathophysiological processes underlying mild to moderate TBI as well as the development of novel therapeutic strategies for TBI.
Here we present a reliable, reproducible model for the investigation of the molecular, cellular, and behavioral effects of mild to moderate blast-induced TBI. We describe a step-by-step protocol for closed-head, blast-induced mild TBI in rodents using a bench-top setup consisting of a gas-driven shock tube equipped with piezoelectric pressure sensors to ensure consistent test conditions. The benefits of the setup that we have established are its relative low-cost, ease of installation, ease of use and high-throughput capacity. Further advantages of this non-invasive TBI model include the scalability of the blast peak overpressure and the generation of controlled reproducible outcomes. The reproducibility and relevance of this TBI model has been evaluated in a number of downstream applications, including neurobiological, neuropathological, neurophysiological and behavioral analyses, supporting the use of this model for the characterization of processes underlying the etiology of mild to moderate TBI.

We present here a protocol of a blast wave model for rodents to investigate neurobiological and pathophysiological effects of mild to moderate traumatic brain injury. We established a gas-driven, bench-top setup equipped with pressure sensors allowing for reliable and reproducible generation of blast-induced mild to moderate traumatic brain injury.

Modelo de onda blástica de baja intensidad para la evaluación preclínica de la lesión cerebral traumática leve de cabeza cerrada en roedores

Traumatic brain injury (TBI) is a large-scale public health problem. Mild TBI is the most prevalent form of neurotrauma and accounts for a large number of ...

Assessing Changes in Synaptic Plasticity Using an Awake Closed-Head Injury Model of Mild Traumatic Brain Injury

Mild traumatic brain injuries (mTBIs) are a prevalent health issue in North America. There is increasing pressure to utilize ecologically valid models of closed-head mTBI in the preclinical setting to increase translatability to the clinical population. The awake closed-headed injury (ACHI) model uses a modified controlled cortical impactor to deliver closed-headed injury, inducing clinically relevant behavioral deficits without the need for a craniotomy or the use of an anesthetic.
This technique does not normally induce fatalities, skull fractures, or brain bleeds, and is more consistent with being a mild injury. Indeed, the mild nature of the ACHI procedure makes it ideal for studies investigating repetitive mTBI (r-mTBI). Growing evidence indicates that r-mTBI can result in a cumulative injury that produces behavioral symptoms, neuropathological changes, and neurodegeneration. r-mTBI is common in youths playing sports, and these injuries occur during a period of robust synaptic reorganization and myelination, making the younger population particularly vulnerable to the long-term influences of r-mTBI.
Further, r-mTBI occurs in cases of intimate partner violence, a condition for which there are few objective screening measures. In these experiments, synaptic function was assessed in the hippocampus in juvenile rats that had experienced r-mTBI using the ACHI model. Following the injuries, a tissue slicer was utilized to make hippocampal slices to evaluate bidirectional synaptic plasticity in the hippocampus at either 1 or 7 days following the r-mTBI. Overall, the ACHI model provides researchers with an ecologically valid model to study changes in synaptic plasticity following mTBI and r-mTBI.

Here, it is demonstrated how an awake closed-head injury model can be used for examining the effects of repeated mild traumatic brain injury (r-mTBI) on synaptic plasticity in the hippocampus. The model replicates important features of r-mTBI in patients and is used in conjunction with in vitro electrophysiology.

Evaluación de los cambios en la plasticidad sináptica utilizando un modelo de lesión cerebral traumática leve con vigilia

Mild traumatic brain injuries (mTBIs) are a prevalent health issue in North America. There is increasing pressure to utilize ecologically valid models of ...

Validación de la respuesta a las lesiones y las evaluaciones conductuales en un modelo de rata mTBI

Rat Model of Closed-Head Mild Traumatic Injury and its Validation

Animal models are crucial for advancing our understanding of mild traumatic brain injury (mTBI) and guiding clinical research. To achieve meaningful insights, developing a stable and reproducible animal model is essential. In this study, we report a detailed description of a closed-head mTBI model and a representative validation method using Sprague-Dawley rats to verify the modeling effect. The model involves dropping a 550 g mass weight from a height of 100 cm directly onto the head of a rat on a destructible surface, followed by a 180-degree turn. To assess the injury, rats underwent a series of neurobehavioral assessments 10 min post-injury, including time of loss of consciousness, first seeking-behavior time, escape ability, and beam balance ability test. During the acute and subacute stages following the injury, behavioral tests were conducted to assess motor coordination ability (Beam task), anxiety (Open Field test), and learning and memory abilities (Morris Water Maze test). The closed-head mTBI model produced a consistent injury response with minimal mortality and replicated real-life situations. The validation method effectively verified the model development and ensured the stability and consistency of the model.

Autor destacado: Avance en la investigación de lesiones cerebrales traumáticas: un modelo de cabeza cerrada para una replicación precisa y una evaluación rápida 

Here, we present a closed-head mild traumatic brain injury (mTBI) rat model and its validation exhibiting remarkable similarity to human mTBI concerning behavioral manifestations during the acute and subacute stages.

Modelo de Rata de Lesión Traumática Leve de Cabeza Cerrada y su Validación

Animal models are crucial for advancing our understanding of mild traumatic brain injury (mTBI) and guiding clinical research. To achieve meaningful ...

Inducción de rmTBI en ratones a través de un método de lesión de cabeza cerrada

Modified Mouse Model of Repetitive Mild Traumatic Brain Injury Incorporating Thinned-Skull Window and Fluid Percussion

Mild traumatic brain injury is a clinically highly heterogeneous neurological disorder. Highly reproducible traumatic brain injury (TBI) animal models with well-defined pathologies are urgently needed for studying the mechanisms of neuropathology after mild TBI and testing therapeutics. Replicating the entire sequelae of TBI in animal models has proven to be a challenge. Therefore, the availability of multiple animal models of TBI is necessary to account for the diverse aspects and severities seen in TBI patients. CHI is one of the most common methods for fabricating rodent models of rmTBI. However, this method is susceptible to many factors, including the impact method used, the thickness and shape of the skull bone, animal apnea, and the type of head support and immobilization utilized. The aim of this protocol is to demonstrate a combination of the thinned-skull window and fluid percussion injury (FPI) methods to produce a precise mouse model of CHI-associated rmTBI. The primary objective of this protocol is to minimize factors that could impact the accuracy and consistency of CHI and FPI modeling, including skull bone thickness, shape, and head support. By utilizing a thinned-skull window method, potential inflammation due to craniotomy and FPI is minimized, resulting in an improved mouse model that replicates the clinical features observed in patients with mild TBI. Results from behavior and histological analysis using hematoxylin and eosin (HE) staining suggest that rmTBI can lead to a cumulative injury that produces changes in both behavior and gross morphology of the brain. Overall, the modified CHI-associated rmTBI presents a useful tool for researchers to explore the underlying mechanisms that contribute to focal and diffuse pathophysiological changes in rmTBI.

Autor destacado: Optimización de modelos de roedores para investigar los mecanismos y la rehabilitación en lesiones cerebrales traumáticas leves repetidas

This protocol presents a modified mouse model of repetitive mild traumatic brain injury (rmTBI) induced via a closed-head injury (CHI) method. The approach features a thinned-skull window and fluid percussion to reduce the inflammation commonly caused by meninges exposure, along with improved reproducibility and accuracy in modeling rmTBI in rodents.

Modelo de ratón modificado de lesión cerebral traumática leve repetitiva que incorpora ventana de cráneo adelgazada y percusión de fluidos

Mild traumatic brain injury is a clinically highly heterogeneous neurological disorder. Highly reproducible traumatic brain injury (TBI) animal models ...