Ce travail a été soutenu par les Instituts nationaux de la santé [NS36350, NS52290 et NS50243 à X-MX]; Fonds de dotation George Mari Hulman; l&#39;État de l&#39;Indiana; et un prix Ruth L. Kirschstein service national de recherches (NRSA) 1F31NS071863 à CLW

1. Exposition du col de l&#39;utérus vertébrale Laminae <ol><li> Nettoyer la surface chirurgicale avec 70% d&#39;éthanol, préchauffée avec un coussin chauffant. Couvrir la surface avec un champ opératoire stérile avant de placer une gaze stérile, des cotons-tiges, et des outils chirurgicaux autoclaves dans le domaine de la chirurgie. Utilisez un stérilisateur de microbilles pour la chirurgie inter-stérilisation des instruments chirurgicaux. </li><li> Anesthésier le rat avec de la kétamine (87,7 mg / kg) / xylazine (12,3 mg / kg) par voie intraperitoneale (IP). Le plan de l&#39;anesthésie adéquate est atteinte lorsque l&#39;animal cesse de répondre à un stimulus de pincement orteil. Injecter en sous-cutané 0,01-0,05 mg / kg buprénorphine et 5 mg / kg Carprofen avant l&#39;intervention chirurgicale. La buprénorphine devrait alors être administré tous les 8-12 h et Carprofène une fois par jour, pour les 4-7 premiers jours après la chirurgie. </li><li> Appliquer une pommade de protection pour les yeux de l&#39;animal pour éviter le dessèchement de la cornée pendant la chirurgie. </li><li> Rasez la zone chirurgicale sur la dorsalesurface du rat de la région médio-thoracique à l&#39;arrière de la tête avec une tondeuse. Enlever la fourrure rasée aide d&#39;un aspirateur équipé d&#39;un filtre HEPA. </li><li> Appliquer la solution de bétadine à la zone rasée comme un gommage chirurgicale puis nettoyer la zone avec 70% tampons imbibés d&#39;alcool isopropylique. </li><li> Utilisez une lame de scalpel pour effectuer une incision médiane de 3-4 cm dans la peau de la base de la tête caudale à la mi-thorax. </li><li> Identifier la ligne médiane du fascia et les muscles sous-cutanés antérieure à la glande de l&#39;hibernation au bas du cou; couper à travers le trapèze et d&#39;autres muscles le long de la ligne médiane pour réduire l&#39;hémorragie. </li><li> Trouver la ligne médiane de deux régions du tissu adipeux sous-tend les muscles; couper les muscles paraspinous caudale strictement le long de la ligne médiane, et les couches musculaires séparés en utilisant un petit écarteur de tissu jusqu&#39;à ce que le niveau du T2 thoracique apophyse épineuse est atteint. </li><li> Identifier et couper le muscle relié à l&#39;apophyse épineuse T2 à utiliser this la structure comme un point de repère anatomique. </li><li> Retirer la pointe cartilagineuse de l&#39;apophyse épineuse de T2 pour améliorer la visibilité des vertèbres cervicales. </li><li> Séparer les muscles spinaux latéralement des apophyses épineuses et lames de C4-T1; Toutefois, épargner le muscle couvrant sur la lame de C3 pour prévenir les saignements. </li><li> Couper les muscles sur les lames à partir de C4-T1 latéralement vers les facettes des deux côtés de la colonne vertébrale. </li><li> Après la moelle lames sont exposés, placer l&#39;animal sur sa surface ventrale dans le canal en forme de U du stabilisateur. </li><li> Identifier la vertèbre C5 en comptant les apophyses épineuses rostralement du T2 à T1 repère, C7, C6, et enfin C5. </li></ol> 2. Stabiliser les vertèbres et Exécution de l&#39;impact des blessures <ol><li> Positionner les deux bras de stabilisateur en acier inoxydable à suspendre l&#39;animal en plaçant les bords dentelés des bras sous l&#39;lateral facettes de l&#39;C5-6 vertèbres (figure 1C). Après avoir obtenu les bras avec vertèbres en place (figure 2B), régler l&#39;appareil pour assurer la stabilisation de la colonne vertébrale est de niveau et centré. Enfin, verrouiller les bras en serrant les vis du stabilisateur. </li><li> Couper les ligaments entre les apophyses épineuses et lames à C4-5 et C5-6 d&#39;identifier la marge de la lame de C5. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un micro-rongeur, un clip loin la moitié de la lame sur la droite à C5 comme prévu SCI (Figure 5C-E). Après laminectomie, transport de l&#39;animal avec le stabilisateur sous le dispositif de blessures. Fixer l&#39;animal avec stabilisateur sur un support (figure 3A-C) afin d&#39;aligner avec précision le piston sur la cible de la moelle épinière à l&#39;aide d&#39;un micro-manipulateur latéral (figure 3). </li><li> À fort grossissement, localiser les zones d&#39;entrée de la racine dorsale C5 et C6 (DREZs) sur la surface de la moelle épinière dorsale exposée sans durotomy. Visez le piston au milieu des deux DREZs identifiés et mi-chemin entre la ligne médiane et le bord latéral de la moelle épinière (figure 5B). </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un dispositif de frappe NYU / Mascis avec une pointe de 2,5 mm de diamètre (figure 3A et B), produire une C5 hémi-contusion (figure 5B &amp; E) par une baisse de 10 g tige x 12,5 mm de hauteur (figure 2A). </li><li> Vérifiez la blessure visuellement par des ecchymoses sur la moelle épinière (Figure. 5E, flèche) et vérifiez les paramètres de blessures fournies par le logiciel NYU 12,17 (figure 6). </li><li> muscles de suture et des tissus mous avec stérile 4-0 vicryl suture, puis fermez l&#39;incision de la peau avec des agrafes chirurgicales (EZ Clips). </li><li> Appliquer une pommade antibactérienne sur le site chirurgical. </li><li> Administrer 5,0 ml de solution saline stérile à 0,9% sous-cutanée à l&#39;animal pour l&#39;hydratation. </li><li> Placer l&#39;animal dans un chaleurenvironnement contrôlé par (recirculation padcage d&#39;eau chaude sur un coussin chauffant)) avec de la nourriture humide prévu sur la literie (changés tous les jours), et une bouteille d&#39;eau avec un long bec pour un accès facile placé sur le plancher de la cage. Fournir des soins pour assurer une récupération adéquate avant de retourner à l&#39;animal de la cage de la maison. </li><li> Comme il se agit d&#39;une blessure contondante cervicale unilatérale, l&#39;animal sera probablement perdre fonction de la patte avant ipsilatérale, transitoire, qui commence à récupérer pendant les premières semaines après l&#39;accident. Cependant, la fonction controlatéral doit rester intact, donc l&#39;animal doit être capable de manger et boire sans perte de valeur, et ne ont qu&#39;une dépréciation mineur dans la locomotion et le toilettage. </li></ol>

<ol>
	<li>Noyes, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromechanical+impactor+for+producing+experimental+spinal+cord+injury+in+animals.">Electromechanical impactor for producing experimental spinal cord injury in animals.</a> Med. Biol. Eng. Comput. 25 (3), 335-340 (1987).</li><li>Behrmann, D. L., Bresnahan, J. C., Beattie, M. S., Shah, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+injury+produced+by+consistent+mechanical+displacement+of+the+cord+in+rats:+behavioral+and+histologic+analysis.">Spinal cord injury produced by consistent mechanical displacement of the cord in rats: behavioral and histologic analysis.</a> J. Neurotrauma. 9 (3), 197-217 (1992).</li><li>Stokes, B. T., Noyes, D. H., Behrmann, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+electromechanical+spinal+injury+technique+with+dynamic+sensitivity.">An electromechanical spinal injury technique with dynamic sensitivity.</a> J. Neurotrauma. 9 (3), 187-195 (1992).</li><li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C., Anderson, D. K., Faden, A. I., Gruner, J. A., Holford, T. R., Hsu, C. Y., Noble, L. J., Nockels, R., Perot, P. L., Salzman, S. K., Young, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MASCIS+evaluation+of+open+field+locomotor+scores:+effects+of+experience+and+teamwork+on+reliability.+Multicenter+Animal+Spinal+Cord+Injury+Study.">MASCIS evaluation of open field locomotor scores: effects of experience and teamwork on reliability. Multicenter Animal Spinal Cord Injury Study.</a> J. Neurotrauma. 13 (7), 343-359 (1996).</li><li>Jakeman, L. B., Guan, Z., Wei, P., Ponnappan, R., Dzwonczyk, R., Popovich, P. G., Stokes, B. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+spinal+cord+injury+produced+by+controlled+contusion+in+mouse.">Traumatic spinal cord injury produced by controlled contusion in mouse.</a> J. Neurotrauma. 17 (4), 299-319 (2000).</li><li>Young, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+cord+contusion+models.">Spinal cord contusion models.</a> Prog. Brain Res. 137, 231-255 (2002).</li><li>Ghasemlou, N., Kerr, B. J., David, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+displacement+and+impact+force+are+important+contributors+to+outcome+after+spinal+cord+contusion+injury.+Exp.+Neurol.">Tissue displacement and impact force are important contributors to outcome after spinal cord contusion injury. Exp. Neurol.</a> 196 (1), 9-17 (2005).</li><li>DeVivo, M. J., Chen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trends+in+new+injuries,+prevalent+cases,+and+aging+with+spinal+cord+injury.">Trends in new injuries, prevalent cases, and aging with spinal cord injury.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 92 (3), 332-338 (2011).</li><li>Onifer, S. M., Rodr&#237;guez, J. F., Santiago, D. I., Benitez, J. C., Kim, D. T., Brunschwig, J. P., Pacheco, J. T., Perrone, J. V., Llorente, O., Hesse, D. H., Martinez-Arizala, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cervical+spinal+cord+injury+in+the+adult+rat:+assessment+of+forelimb+dysfunction.">Cervical spinal cord injury in the adult rat: assessment of forelimb dysfunction.</a> Restor Neurol Neurosci. 11 (4), 211-223 (1997).</li><li>Schrimsher, G. W., Reier, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forelimb+motor+performance+following+cervical+spinal+cord+contusion+injury+in+the+rat.">Forelimb motor performance following cervical spinal cord contusion injury in the rat.</a> Exp. Neurol. 117 (3), 287-298 (1992).</li><li>Soblosky, J. S., Song, J. H., Dinh, D. 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Neurotrauma. 22 (6), 680-702 (2005).</li><li>Gensel, J. C., Tovar, C. A., Hamers, F. P., Deibert, R. J., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+histological+characterization+of+unilateral+cervical+spinal+cord+contusion+injury+in+rats.">Behavioral and histological characterization of unilateral cervical spinal cord contusion injury in rats.</a> J. Neurotrauma. 23 (1), 36-54 (2006).</li><li>Anderson, K. D., Sharp, K. G., Steward, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bilateral+cervical+contusion+spinal+cord+injury+in+rats.">Bilateral cervical contusion spinal cord injury in rats.</a> Exp. 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P., 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=Spinal+cord+contusion+based+on+precise+vertebral+stabilization+and+tissue+displacement+measured+by+combined+assessment+to+discriminate+small+functional+differences.">Spinal cord contusion based on precise vertebral stabilization and tissue displacement measured by combined assessment to discriminate small functional differences.</a> J Neurotrauma. 25 (10), 1227-1240 (2008).</li><li>Walker, C. L., Walker, M. J., Liu, N. K., Risberg, E. C., Gao, X., Chen, J., Xu, X. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+bisperoxovanadium+activates+Akt/mTOR,+reduces+autophagy,+and+enhances+recovery+following+cervical+spinal+cord+injury.">Systemic bisperoxovanadium activates Akt/mTOR, reduces autophagy, and enhances recovery following cervical spinal cord injury.</a> PLoS One. 7 (1), e30012 (2012).</li><li>Irvine, K. A., Ferguson, A. R., Mitchell, K. D., Beattie, S. B., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+for+assessing+proximal+and+distal+forelimb+function+in+the+rat:+the+Irvine,+Beatties+and+Bresnahan+(IBB)+forelimb+scale.">A novel method for assessing proximal and distal forelimb function in the rat: the Irvine, Beatties and Bresnahan (IBB) forelimb scale.</a> J. Vis. Exp. (46), 2246 (2010).</li><li>Martinez, M., Brezun, J. M., Bonnier, L., Xerri, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+rating+scale+for+open-field+evaluation+of+behavioral+recovery+after+cervical+spinal+cord+injury+in+rats.">A new rating scale for open-field evaluation of behavioral recovery after cervical spinal cord injury in rats.</a> J Neurotrauma. 26 (7), 1043-1053 (2009).</li><li>Cao, Q., Zhang, Y. P., Iannotti, C., DeVries, W. H., Xu, X. M., Shields, C. B., Whittemore, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+electrophysiological+changes+after+graded+traumatic+spinal+cord+injury+in+adult+rat.">Functional and electrophysiological changes after graded traumatic spinal cord injury in adult rat.</a> Exp. Neurol. 191 Suppl 1, S3-S16 (2005).</li><li>Lee, J. H., Streijger, F., Tigchelaar, S., Maloon, M., Liu, J., Tetzlaff, W., Kwon, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Contusive+Model+of+Unilateral+Cervical+Spinal+Cord+Injury+Using+the+Infinite+Horizon+Impactor.">A Contusive Model of Unilateral Cervical Spinal Cord Injury Using the Infinite Horizon Impactor.</a> J. Vis. Exp. (65), e3313 (2012).</li><li>Zhang, Y. P., Walker, M. J., Shields, L. B. E., Wang, X., Walker, C. L., Xu, X. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Cervical+Laceration+Injury+in+Mice.">Controlled Cervical Laceration Injury in Mice.</a> J. Vis. Exp. (75), e50030 (2013).</li></ol>

Nous ne avons rien à communiquer.

Ici, nous avons démontré une méthode de stabilisation cervicale de la colonne vertébrale pour la production unilatérale contondante SCI à C5. Ce procédé de stabilisation augmente la précision du traumatisme anatomiquement compatible et produit des déficits fonctionnels 13,18. En d&#39;autres modèles qui se appuient sur dorsale serrage des apophyses épineuses, le risque de dommages de processus épineux ou de détachement des pinces de la vertèbre est assez élevé. Ces modèles peuvent également permettre à la colonne vertébrale considérable décalage et rendement de la force de contusion et de la nature flexible de la colonne vertébrale et les colonnes vertébrales (figure 1A et B). Le tissu rendement modifie le temps et les résultats en vigueur des blessures imprévisibles (figure 1A-B &amp; 6B) de contact plongeur-tissu. Notre stabilisation vertébrale décrit fournit également d&#39;autres avantages à la préparation chirurgicale: 1) cette méthode stabilise entièrement centrée sur les vertèbres C5 sous lamicroscope chirurgical qui augmente la précision des laminectomies (figure 1c); 2) l&#39;animal monté dans le stabilisateur en forme de U peuvent être prises directement à partir de l&#39;emplacement de chirurgie à la fixation de montage personnalisé, ce qui évite la procédure de remonter l&#39;animal sur les appareils SCI et de gagner du temps; et 3) stabiliser les vertèbres au niveau de la blessure et dorsale et caudale directement au site souhaité de blessure peut grandement diminuer le déplacement du corps causé par la respiration, une autre mesure afin de réduire la variabilité. Le principal avantage de l&#39;utilisation de ce procédé de stabilisation est la quantité réduite de rendement, ou mouvement ventrale de la moelle épinière et de la colonne lors de l&#39;impact. Basé sur la physique simple d&#39;une blessure à une contusion, la force et l&#39;énergie de l&#39;impact seront transférés de la tige à la moelle épinière, idéalement avec l&#39;absorption de cette énergie sur le site de l&#39;impact cordon. Toutefois, si les rendements de la colonne vertébrale au-dessous du cordon, comme ce est possibledans le procédé de serrage épineuse dorsale (figure 1A et B), la force réelle appliquée à la corde est réduite et variable, en fonction du degré de rendement. Bien que cette vidéo illustre l&#39;ensemble de la procédure d&#39;un modèle SCI contondante col de l&#39;utérus, l&#39;essence de cet article est l&#39;introduction de la méthode de stabilisation vertébrale nous utilisons dans diverses applications dans notre laboratoire, en particulier pour les études SCI. Une version modifiée de ce dispositif de stabilisation et le procédé a été utilisé sur des souris 23 SCI. Cette méthode simple de la stabilisation de la colonne vertébrale est très utile pour la recherche SCI, et nous avons déjà utilisé cette méthode et l&#39;équipement pour effectuer une contusion thoracique ainsi que des modèles de SCI lacération. Un autre laboratoire a récemment décrit une variante de cette forme de stabilisation des lésions cervicales dans ce journal 22. En résumé, nous introduisons cette nouvelle méthode de stabilisation vertébrale à plusieurs Surgicprocédures al pour générer reproductible SCI expérimentale allant de laminectomie à la production des blessures. Les avantages de ce dispositif de stabilisation ne sont pas limités à col contusion de la moelle épinière, car cette méthode de stabilisation a été adapté pour une grande variété d&#39;expériences telles que les injections intra-rachidiennes, la transplantation cellulaire, la collecte du LCR des cisterna magna, hémisection et transection blessures, blessures contusion thoracique, l&#39;imagerie in vivo utilisant la microscopie à deux photons, et l&#39;enregistrement électrophysiologique moelle. L&#39;augmentation de la qualité des interventions chirurgicales et aux blessures de la colonne vertébrale et de réduire la variabilité expérimentale permettra de fournir un aperçu de véritables mécanismes de blessure et de récupération, et l&#39;écran les effets des différents traitements sur le désordre dévastateur de SCI.

Force mécanique cohérente et reproductible sur les tissus de la moelle cible est essentiel pour minimiser la variabilité fonctionnelle et histologique et pour établir avec succès des blessures de la moelle épinière contondante (SCI) modèles 1-7. La quantité de force appliquée à une région cible de la moelle épinière dépend des méthodes utilisées pour la stabilisation de la colonne vertébrale. Décalage en position de la colonne vertébrale cible lors d&#39;un contact entre le piston d&#39;impact et de la moelle épinière modifie la force de blessure résultant. Le modèle SCI contondante col de l&#39;utérus est un modèle cliniquement plus pertinent que d&#39;autres formes de SCI, car environ 50% des cas SCI homme se produisent à ce niveau 8, et plusieurs études ont été réalisées SCI en utilisant des modèles de blessures cervicales animaux 9-14. Bien que les modèles SCI contondantes utilisent souvent une certaine forme de stabilisation en serrant le processus de la colonne vertébrale antérieure et postérieure à l&#39;endroit de la blessure, cette préparation est difficile pour la production du col SCI. &amp;# 160; Comme le montre cette démonstration, le procédé de stabilisation est avantageux que nous avons développé dans sa capacité à augmenter à la fois la qualité et la reproductibilité de la blessure par contusion. En particulier, cette méthode de stabilisation vertébrale a été créé dans le but de modifier les lacunes et les défis des autres modèles: 1) la variabilité de rendement vertébrale sous la force de l&#39;impact peut se produire par serrage dorsales adjacente apophyses épineuses rostrale et caudale à la laminectomie. Le degré de déplacement vertébral dépend du nombre d&#39;articulations vertébrales entre l&#39;impact et les vertèbres étant stabilisée (figure 1). Par conséquent, plus les articulations impliquées la moins stable de la colonne vertébrale devient; 2) des processus épineux dorsales sont l&#39;insuffisance de serrage fragile et la cause à la suite d&#39;une fracture de l&#39;apophyse épineuse ou la pince de glisser hors du processus; et 3) les apophyses épineuses de ces vertèbres sont extrêmement courts entre la vertèbre C3 à T1 par rapport à ceux de la verte thoraciquebrae, ce qui rend difficile l&#39;aide de colliers traditionnels de saisir les apophyses épineuses pour stabiliser le rachis cervical. Nous décrivons ici un nouveau procédé de stabilisation de la colonne vertébrale pour la production en C5 contondante SCI femelles adultes de rats Sprague-Dawley. Cette méthode peut être utilisée pour la stabilisation d&#39;autres niveaux de la colonne vertébrale et la moelle épinière, et ainsi conjugués avec d&#39;autres appareils contondantes SCI, y compris le cordon Université de New York / multicentrique animaux Spinal Injury étude (NYU / Mascis) impacteur 15 (Figure 2) , Precision Systems et Instrumentation, LLC Infinite Horizon (IH) dispositif 16, l&#39;Ohio State University / électromagnétique Spinal Cord Injury dispositif 1, et l&#39;appareil Système blessures Louisville (LISA) 17, permettant une utilisation répandue dans la recherche SCI.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1455">
	<tbody>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;width:352px;">Purdue Products Betadine Surgical Scrub</td>
			<td style="width:279px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:341px;">19-027132</td>
			<td style="width:483px;"></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Dukal Gauze Sponges</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-415-490&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;">Ketamine (87.7 mg/kg)/Xylazine (12.3 mg/kg)</td>
			<td style="width:279px;">Webster Veterinary</td>
			<td>07-881-9413, 07-890-5745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Decon Ethanol 200 Proof</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>04-355-450&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;">Artificial Tears Eye Ointment</td>
			<td style="width:279px;">Webster Veterinary</td>
			<td>07-870-5261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Antiobiotic Ointment</td>
			<td style="width:279px;">Webster Veterinary</td>
			<td>07-877-0876</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Cotton Tipped Applicators</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>1006015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Rongeur</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>16000-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Surigical Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15009-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Scissors (blunt dissection)</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14040-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Surgical Retractor</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>17005-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Large Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11024-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Fine Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11223-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Hemostat</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>13004-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Scalpel</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>10003-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Scalpel Blade #15</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10015-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">EZ Clips</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>59027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Sterile sutures</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12051-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Instrument Sterilizer</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14040-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Surgical Stabilizer</td>
			<td>Custom Manufactured</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Contact Y. Ping Zhang for details. (yipingzhang50@gmail.com)</td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">Vertebral Stabilization Bars (clawed endfeet)</td>
			<td>Custom Manufactured</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Contact Y. Ping Zhang for details. (yipingzhang50@gmail.com)</td>
		</tr>
		<tr height="81">
			<td height="81" style="height:81px;">NYU/MASCIS Impactor Device</td>
			<td>Custom Manufactured</td>
			<td style="width:341px;">W. M. Keck Center for Collaborative Neuroscience 
			Rutgers, The State University of New Jersey 
			e-mail: impactor@biology.rutgers.edu</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel vertebral stabilization method for producing  contusive spinal cord injury

Blessures animaux cliniquement pertinente moelle épinière cervicale (SCI) modèles sont essentiels pour développer et tester des thérapies potentielles; Toutefois, la production de SCI cervicale fiable est difficile en raison de l&#39;absence de méthodes satisfaisantes de stabilisation vertébrale. La méthode classique pour stabiliser la colonne vertébrale est de suspendre la colonne cervicale rostrale et caudale par des pinces attachées aux apophyses épineuses cervicales. Cependant, ce procédé de stabilisation ne parvient pas à empêcher le tissu produisant au cours de la contusion que les processus de la colonne vertébrale cervicale sont trop courtes pour être efficacement fixé par les pinces (figure 1). Ici, nous introduisons une nouvelle méthode pour stabiliser complètement la vertèbre cervicale au même niveau de la blessure d&#39;impact. Ce procédé minimise efficacement le mouvement de la colonne vertébrale à l&#39;endroit de l&#39;impact, ce qui améliore grandement la production de SIC cohérentes. Nous fournissons description visuelle de l&#39;équipement (Figure 2-4), la méthodes, et un protocole étape par étape, pour la stabilisation de la 5 vertèbre cervicale (C5) de rats adultes, pour effectuer une laminectomie (figure 5) et produire un contondante SCI par la suite. Bien que nous démontrons qu&#39;une contusion cervicale hémi-en utilisant le dispositif de frappe NYU / Mascis, cette technique de stabilisation vertébrale peut être appliqué à d&#39;autres régions de la moelle épinière, ou être adapté à d&#39;autres appareils SCI. Améliorer l&#39;exposition de la moelle épinière et la fixation par la stabilisation vertébrale peut être utile pour produire des blessures cohérentes et fiables à la moelle épinière. Ce procédé de stabilisation vertébrale peut également être utilisé pour des injections stéréotaxiques et des traceurs de cellules, et pour former une image en utilisant la microscopie à deux photons dans diverses études neurobiologiques.

À la suite de ce protocole, cohérente et reproductible cervicale hémi-contondante SCI est produite (Figure 5 &amp; 6). L&#39;utilisation d&#39;un stabilisant pour stabiliser les vertèbres processus latérales de la même vertèbre au niveau destiné à SCI permet à ces résultats satisfaisants. En utilisant ce procédé, non seulement la vertèbre C5 cible, mais également adjacent C4 et C6 sont rigidement fixés. Le logiciel NYU / Mascis fournit une lecture avec un graphique situé sur un x et y-axe et prend en charge l&#39;utilisation de notre méthode de stabilisation vertébrale, et de l&#39;équipement (figure 6). Ce procédé de stabilisation permet de réduire la variabilité des blessures que peut provoquer le déplacement vers le bas à partir du tissu cible et de la colonne vertébrale (figure 1). Après une lésion, un hématome bleuâtre unilatérale clairement centrée entre la C5 et C6 DREZs est visible (figure 5E). Ces paramètres de blessures sont conformes de l&#39;animal à l&#39;anusmal selon la lecture fournie par le logiciel NYU / Mascis (figure 6). Comme l&#39;hémi-contusion cervicale produit déficits des membres antérieurs claires, ce modèle est idéal pour évaluer membres antérieurs capacités fonctionnelles telles que l&#39;atteinte, toilettage 13, et l&#39;objet de manipulation 18-19. Comme déficits moteurs membres postérieurs sont moins importants, le Basso, Beattie et Bresnahan (BBB) ​​locomotrice échelle de notation 4 ne est pas approprié pour une utilisation dans ce modèle. Le résultat fonctionnel après une blessure est plus visible dans les ipsilatérales déficits patte extenseurs, dans laquelle le rat présente une &quot;matraqués&quot; poing avec tous les chiffres fléchie 18. Tous les animaux exposés à la même gravité des blessures et le niveau de la moelle épinière doivent présenter des déficits similaires à la patte antérieure ipsilatéral illustré dans ce protocole, lors d&#39;une lésion correcte. Animaux mal lésée peut présenter manifestation très différente et la durée des déficits 13,18. Histologiquement, ce modèle produit des dommages de matière grise et blanche à l&#39;épicentre des blessures et rostrale et caudale à l&#39;endroit de la blessure, conduisant à la lésion et de la cavité formation considérable contenue presque exclusivement dans le côté blessé de la moelle épinière. Un grand formes de cicatrice gliale principalement basée astrocytes aux frontières de lésion avec la mort neuronale massif 18. <img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig1highres.jpg" width="500" /> Figure 1: Illustration de la flexibilité de la colonne vertébrale au cours SCI contondante avec différentes méthodes de serrage. Figures A et B montrent flexibilité ou «rendement» de la colonne vertébrale lorsque apophyses épineuses sont serrés dorsale, permettant impacts inappropriées et des données incohérentes. L&#39;illustration montre la Une affiche beaucoup plus de flexibilité lors de l&#39;impact (ligne rouge pointilléeet les grandes flèches courbes) par rapport à celle représentée sur B (petites flèches courbes), que les pinces sont plus loin du site de laminectomie et des blessures. La figure C montre la stabilisation latérale avec notre dispositif décrit avec le bras stabilisateur fermement serrées sous l&#39;apophyse transverse de la vertèbre lorsque le site d&#39;impact sera effectuée. Il n&#39;y a pas de flexibilité de la colonne vertébrale au cours de cette procédure, comme la vertèbre d&#39;intérêt est complètement stabilisé. <img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig2highres.jpg" width="500" /> Figure 2: NYU / Mascis impacteur et le récipient de stabilisation personnalisé. Figure A affiche les pièces et fonctions de l&#39;appareil des blessures de la moelle épinière NYU / Mascis, avec de multiples réglages de la hauteur de la tige pour la gravité des blessures (en médaillon). Figures B et C illustrent le récipient en forme de U qui détient larat, et les bras de stabilisation en toute sécurité, en dents de scie qui stabilisent la colonne vertébrale au cours de la chirurgie et la blessure (conçu et réalisé par Zhang YP). <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig3highres.jpg" width="500" /> Figure 3: système et microadjuster latérale de montage personnalisé sur l&#39;impacteur NYU / Mascis Figure A détaille les différentes composantes du système de montage personnalisé pour le stabilisateur de rat en forme de U pour les blessures de la moelle épinière.. Notez le microadjuster latérale dans la figure A, cruciale pour un alignement précis de la moelle épinière de rat de blessure. Figures B et C fournir de plus amples représentation du stabilisateur sans (B) et avec le conteneur de rat en forme de U (C) par rapport à d&#39;autres importants les composants du dispositif de blessure (système de montage conçus et produits par YP Zbloquer). <img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig4highres.jpg" width="500" /> Figure 4:. Mesures des composants individuels du dispositif et les pièces jointes stabilisation chirurgicale Chaque composant du système de stabilisation personnalisé est mis en surbrillance afin de faire apparaître les dimensions et la dimension (A, C et D). Bras de stabilisation thoraciques (B) sont présentés pour afficher l&#39;application éventuelle de ce dispositif pour une utilisation dans différents modèles de chirurgie de la colonne vertébrale. <img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig5highres.jpg" width="500" /> Figure 5: repères chirurgicaux et la préparation de l&#39;hémi-contusion lésion de la moelle épinière cervicale. Figures A et B décrivent les monuments correctes pour impa bonalignement de ct sur le rat exposé moelle épinière. Le point d&#39;impact appropriée est directement entre les dorsales racines C5 et C6 nerveuses (rostrale-caudale) et la ligne médiane et les bords latéraux de la moelle épinière (B). Montrer les statistiques de la CE, au plus fort grossissement, le processus d&#39;exposition de la moitié souhaitée de la moelle épinière cervicale en cas de blessure, par laminectomie unilatérale prudent. En outre, les chiffres D et E démontrer le cordon immédiatement avant et après la moelle épinière des blessures par contusion. Remarque l&#39;hémorragie visible (E) causée par l&#39;impact (flèche noire). <img alt="Figure 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig6highres.jpg" width="500" /> Figure 6 :. Des exemples de acceptables par rapport lectures de données inacceptables suivantes impact avec l&#39;impacteur NYU / Mascis. Le graphique du haut (A) et le haut ensemble de données (C) </strong&gt; illustrent une lecture d&#39;un très bon impact, avec des mesures de données de &quot;erreur%&quot; pour vitesse d&#39;impact de la tige, la hauteur initiale et le temps de démarrage, comme indiqué par la flèche rouge et souligné. Toutes les valeurs se situent bien dans la fenêtre d&#39;erreur acceptable. Inversement, le panneau inférieur montre les données produites par un impact incorrecte causée par la stabilisation inadéquate de la colonne vertébrale (B) et erreur lors de &quot;réduction à zéro&quot; de la tige du pendule et la pointe sur la surface de la moelle épinière, avant de fixer la hauteur de la tige d&#39;impacteur (C). Notez l&#39;erreur considérable indiqué pour la hauteur initiale et l&#39;heure de début de la chute de frappe, comme indiqué par la flèche rouge et souligner. Le logiciel fournit également un avertissement que l&#39;erreur a été détectée pour ces paramètres (en bas du panneau C).

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A Novel Vertebral Stabilization Method for Producing  Contusive Spinal Cord Injury

La stabilisation vertébrale est nécessaire pour minimiser la variabilité, et pour produire cohérentes expérimentales blessures de la moelle épinière. En utilisant un appareil de stabilisation personnalisé en conjonction avec le dispositif de frappe NYU / Mascis, nous avons démontré ici le matériel et la procédure appropriée pour générer reproductibles cervicale (C5) blessures de la moelle épinière hémi-contondante chez des rats adultes.

Une nouvelle méthode de stabilisation vertébrale pour Produire contusion Traumatisme médullaire

Clinically-relevant animal cervical spinal cord injury (SCI) models are essential for developing and testing potential therapies; however, producing ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

17.5K vues.  Indiana University School of Medicine.  La stabilisation vertébrale est nécessaire pour minimiser la variabilité, et pour produire cohérentes expérimentales blessures de la moelle épinière. En utilisant un appareil de stabilisation personnalisé en conjonction avec le dispositif de frappe NYU / Mascis, nous avons démontré ici le matériel et la procédure appropriée pour générer reproductibles cervicale (C5) blessures de la moelle épinière hémi-contondante chez des rats adultes. 

Vidéo: A Novel Vertebral Stabilization Method for Producing  Contusive Spinal Cord Injury

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

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

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

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

Évaluation longitudinale des souris Limb perte osseuse Hind après un traumatisme médullaire utilisant Novel, In vivo Méthodologie

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

Recherche

Médecine

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

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

Aiguë et chronique Test tactile sensorielle après un traumatisme médullaire chez le rat

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

A Contusive Model of Unilateral Cervical Spinal Cord Injury Using the Infinite Horizon Impactor

While the majority of human spinal cord injuries occur in the cervical spinal cord, the vast majority of laboratory research employs animal models of spinal cord injury (SCI) in which the thoracic spinal cord is injured. Additionally, because most human cord injuries occur as the result of blunt, non-penetrating trauma (e.g. motor vehicle accident, sporting injury) where the spinal cord is violently struck by displaced bone or soft tissues, the majority of SCI researchers are of the opinion that the most clinically relevant injury models are those in which the spinal cord is rapidly contused.1 Therefore, an important step in the preclinical evaluation of novel treatments on their way to human translation is an assessment of their efficacy in a model of contusion SCI within the cervical spinal cord. Here, we describe the technical aspects and resultant anatomical and behavioral outcomes of an unilateral contusive model of cervical SCI that employs the Infinite Horizon spinal cord injury impactor.
Sprague Dawley rats underwent a left-sided unilateral laminectomy at C5. To optimize the reproducibility of the biomechanical, functional, and histological outcomes of the injury model, we contused the spinal cords using an impact force of 150 kdyn, an impact trajectory of 22.5&deg; (animals rotated at 22.5&deg;), and an impact location off of midline of 1.4 mm. Functional recovery was assessed using the cylinder rearing test, horizontal ladder test, grooming test and modified Montoya's staircase test for up to 6 weeks, after which the spinal cords were evaluated histologically for white and grey matter sparing.
The injury model presented here imparts consistent and reproducible biomechanical forces to the spinal cord, an important feature of any experimental SCI model. This results in discrete histological damage to the lateral half of the spinal cord which is largely contained to the ipsilateral side of injury. The injury is well tolerated by the animals, but does result in functional deficits of the forelimb that are significant and sustained in the weeks following injury. The cervical unilateral injury model presented here may be a resource to researchers who wish to evaluate potentially promising therapies prior to human translation.

A reliable and repeatable way to produce a cervical unilateral spinal cord injury using the Infinite Horizon impactor is described. The method takes advantage of a custom designed frame and clamp to stabilize the spine. The standardized procedure and biomechanical injury parameters result in sufficient and sustained injuries.

Un modèle de contusion unilatérale des blessures moelle épinière cervicale aide de l&#39;impacteur Infinite Horizon

While the majority of human spinal cord injuries occur in the cervical spinal cord, the vast majority of laboratory research employs animal models of ...

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

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

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

Un modèle de contusion de graves lésions de la moelle épinière chez les rats

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

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

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

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

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

Evaluation de l&#39;activation des muscles respiratoires aide respiratoire évaluation du contrôle moteur (MRAC) chez les personnes atteintes de maladies chroniques Spinal Cord Injury

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

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

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

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

Contrôlée corticale modèle d&#39;impact pour Traumatic Brain Injury

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

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

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

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

Un système de radio-télémétrique de surveiller la fonction cardiovasculaire chez le rat avec la moelle épinière Transection et embryonnaires souches neurales greffes cellulaires

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

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Contusive Model of Spinal Cord Injury

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can be used both to investigate the biological responses to injury and to test potential therapies. Contusion or compression injury delivered to the surgically exposed spinal cord are the most widely used models of the pathology. In this report the experimental contusion is performed by using the Infinite Horizon (IH) Impactor device, which allows the creation of a reproducible injury animal model through definition of specific injury parameters. Stem cell transplantation is commonly considered a potentially useful strategy for curing this debilitating condition. Numerous studies have evaluated the effects of transplanting a variety of stem cells. Here we demonstrate an adapted method for spinal cord injury followed by tail vein injection of cells in CD1 mice. In short, we provide procedures for: i) cell labeling with a vital tracer, ii) pre-operative care of mice, iii) execution of a contusive spinal cord injury, and iv) intravenous administration of post mortem neural precursors. This contusion model can be utilized to evaluate the efficacy and safety of stem cell transplantation in a regenerative medicine approach.

Spinal cord injury is a traumatic condition that causes severe morbidity and high mortality. In this work we describe in detail a contusion model of spinal cord injury in mice followed by a transplantation of neural stem cells.

Neural Transplantation de cellules souches dans la partie expérimentale Modèle contusion de la moelle épinière des blessures

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can ...

Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury

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

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

Calibré Forceps modèle de compression de la moelle épinière des blessures

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

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

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

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

Contraste échographie amélioré pour l&#39;évaluation de la moelle épinière flux sanguin dans la partie expérimentale Traumatisme médullaire

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