Ce travail a été soutenu par le Trust International Spinal Research et rosiers Trust.

Déclaration éthique: Toutes les procédures étaient conformes aux lignes directrices de l&#39;Home Office britannique et Animaux (Scientific Procedures) Act de 1986. 1. Chirurgie et blessures Remarque: L&#39;utilisation rats plus lourds que 220 g peuvent aider à la récupération post-opératoire si le chirurgien trouve animaux perdent souvent plus de 10% de leur poids corporel préopératoire. <ol><li> Avant la chirurgie, tester les animaux pour leur préférence de patte avec le test cylindre d&#39;élevage 15 ou le test de Montoya 24. De préférence, coupé la pyramide / CST correspondant à la patte dominante. REMARQUE: Pendant deux jours avant la chirurgie, placer les éléments suivants dans les cages, de sorte que les rats se familiariser avec les produits alimentaires qui seront bénéfiques lors de la récupération de la chirurgie: les packs hydrogel, purée humide et compléments alimentaires caloriques élevés. Versions stériles de ces compléments alimentaires sont disponibles auprès de divers fournisseurs. </li><li> Anesthésier femme LIster rats à capuchon (pesant entre 200 et 250 g) avec de l&#39;isoflurane (5% pour l&#39;induction et 1 à 2% pour la maintenance) dans de l&#39;oxygène (débit: 1,5 L / min). NOTE: Le choix de l&#39;anesthésique est important. Anesthésique par inhalation permet pour la régulation rapide de la profondeur de l&#39;anesthésie à la kétamine, qui est également couramment utilisée. Isoflurane permet un meilleur contrôle de la fréquence de la respiration et de la profondeur. Le choix de l&#39;anesthésique est isoflurane. Remarque: L&#39;utilisation rats plus lourds que 220 g peuvent aider à la récupération post-opératoire si le chirurgien trouve animaux perdent souvent plus de 10% de leur poids corporel préopératoire. </li><li> Administrer Carprofen voie sous-cutanée comme analgésique lorsque les animaux sont anesthésiés à réduire l&#39;inflammation et de fournir une analgésie. Note: Le carprofène est donnée lors de la chirurgie de pyramidotomy dans notre laboratoire selon les conseils de notre vétérinaire. Les opioïdes peuvent causer davantage de dépression respiratoire pendant la chirurgie. </li><li> Maintenir les animaux à 37 ° C pendant la chirurgie en utilisant une maisonSystème de couverture othermic et une sonde de température rectale. </li><li> Confirmez anesthésie générale en vérifiant la patte pincée réflexe de retrait et de réflexe de clignement. Remarque: Facultatif: Pour lutter contre les problèmes respiratoires pendant la chirurgie, intubation et la ventilation pourrait être réalisable. Cependant, gardez à l&#39;esprit que la trachée doit être déplacé pendant la chirurgie. </li><li> Une fois anesthésié, placez le rat en décubitus dorsal, raser le cou ventral et stériliser avec une lingettes% de chlorhexidine et / ou des lingettes alcoolisées. Appliquer une couverture chirurgicale stérile sur l&#39;animal et de garder la zone stérile à tout moment. </li><li> Une fois anesthésié, placez le rat en décubitus dorsal, de se raser le cou ventral et stériliser avec 1% de chlorhexidine et d&#39;alcool lingettes. Appliquer une couverture chirurgicale stérile sur l&#39;animal et de garder la zone stérile à tout moment. NOTE: En option, la tête du rat peut être fixé dans un cadre stéréotaxique en décubitus dorsal pendant la chirurgie pour désactiver la mobilité de la tête, ce est-l&#39;os occipital. </li><li> Ajouter un 2 à 3 cm de long incision médiane de la mentonnière presque à l&#39;extrémité rostrale du sternum au moyen d&#39;un scalpel stérile (# 10). Eventuellement, appliquer de petites pinces bulldog pour rétracter la peau. </li><li> Blunt disséquer les couches supérieures de tissus tels que les glandes (par exemple glande sous-maxillaire et parotide) et les muscles couvrant la trachée en utilisant action inverse avec des ciseaux émoussés et pince à griffes. Toujours rester sur la ligne médiane. Les tissus doivent se séparer facilement. </li><li> Une fois que la trachée est exposée, le déplacer d&#39;un côté. La ligne médiane est visible en dessous avec deux coussinets adipeux blancs, marquant la ligne médiane à la fin rostrale. </li><li> Rostral aux coussinets adipeux blanc, tissu disséquer émoussée jusqu&#39;à la surface ventrale du crâne (l&#39;os basioccipital) est atteint. </li><li> Insérez rétracteurs long dentées (longueur de dent de 5,5 mm ou 16 mm) afin de maintenir la trachée déplacé d&#39;un côté (maximum 1 cm) et à exposer la base du crâne. Déplacement de la trachée peut obstruct respiration. NOTE: Pour certains animaux, desserrer les rétracteurs à plusieurs reprises au cours de la chirurgie pour enlever la pression sur la trachée, par exemple toutes les 10 min pendant 2 min. rétracteurs de crochet peuvent être utilisés à la place des rétracteurs de longues dents pour réduire la tension de déplacement. </li><li> Cautériser attentivement les petits vaisseaux sanguins visibles à la fin rostrale allant vers le larynx afin d&#39;éviter les saignements. REMARQUE: Afin d&#39;éviter cautériser les vaisseaux sanguins de nerf laryngé récurrent sont soigneusement tiré loin de la paroi tissulaire avant d&#39;être cautérisées. </li><li> Ajuster le microscope pour le reste de l&#39;opération. </li><li> Retirer le périoste recouvrant la base du crâne avec des pinces fines. Ajustez les écarteurs pour atteindre la meilleure vue possible pour le forage. </li><li> Sentez-vous la surface inégale de l&#39;os basioccipital avec une pince fine, notant une élévation sur la ligne médiane, qui couvre l&#39;artère basilaire. Rostralement, le crâne devient soulevée comme une légère convexité. </li><li> Selon le côté de la lésion est souhaitée, percer un trou d&#39;environ 1 mm latéralement de la ligne médiane dans les mouvements médio-latérale. NOTE: Ne oubliez pas que le rat est en position couchée, et son côté gauche peut être du côté des enquêteurs de la main droite! </li><li> Une fois qu&#39;un trou est fait, agrandir vers la ligne médiane avec de petits va-et-vers le bas-mouvements verticaux avec la perceuse jusqu&#39;à l&#39;artère basilaire est clairement visible et agrandir latéralement pendant au moins 2 mm. </li><li> Assurez-vous que l&#39;artère basilaire est clairement visible. La pyramide peut être identifié par sa forme légèrement bombée (Figure 2) et en bordure de vaisseaux sanguins. </li><li> Retirez tous les fragments d&#39;os restants avec des pinces fines. </li><li> Appliquer une goutte de Doxapram chlorhydrate, un stimulant respiratoire, sur la langue. </li><li> Ouvrez la dure longitudinalement avec une aiguille de calibre 26 et une pince fine dehors de l&#39;artère basilaire. Profitez du liquide céphalo-rachidien (LCR) et des saignements avec des cotons-tiges. </li><li> Éviter Injury de l&#39;artère basilaire, faire une coupe couvrant environ 1,5 mm de large la largeur de la pyramide et 0,5 mm de profondeur avec Vannas Printemps Ciseaux perpendiculaire à l&#39;artère basilaire (figure 2) d&#39;interrompre les fibres du CST. REMARQUE: Marquez les microciseaux avance à 0,5 mm de la pointe. Une fois que la dure-mère est ouverte l&#39;artère basilaire peut être déplacé légèrement à permettre un meilleur accès à la pyramide d&#39;un côté. </li><li> Répétez la coupe en utilisant la pointe d&#39;une aiguille de calibre 26 pour assurer la lésion comprend des fibres à proximité de l&#39;artère basilaire. </li><li> Arrêter le saignement avec une légère pression appliquée par des cotons-tiges. Facultativement, la coupe peut être recouverte d&#39;éponge de gélatine. </li><li> Retirez les rétracteurs, remplacer les tissus et suture seulement la peau avec des sutures Vicryl 3-0. </li><li> Après la chirurgie, garder l&#39;animal dans un incubateur à 32 ° C jusqu&#39;à ce que tout à fait réveillé et administrer 5 ml de solution saline sous-cutanée, si nécessaire. Ne pas laisser l&#39;animal sans surveillance. </li><li> Donnez Carporfen voie sous-cutanéecomme un anti-inflammatoire et comme analgésique pour la douleur post-chirurgicale postopératoire une journée. </li><li> De surveiller les animaux de près pendant une semaine après la chirurgie et au moins une fois par semaine par la suite. </li><li> Si nécessaire, après la chirurgie, des packs de gel lieu d&#39;hydratation, de la nourriture en purée pour bébé, purée humide et chow sec sur sol de la cage. Fournir des bouteilles d&#39;eau avec de longs becs (manquant vannes roulement à billes). </li></ol>

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Les auteurs ne ont rien à divulguer.

Nous avons décrit le modèle de lésion de pyramidotomy. Le tractus cortico-spinal est coupé au niveau du tronc cérébral. D&#39;un point de vue technique cette chirurgie nécessite beaucoup de prudence et de précision. Le tronc cérébral accueille les centres respiratoires et les centres cardiovasculaires dans plusieurs noyaux tels que le noyau ambigu et solitarii intégré dans la formation réticulaire sous les pyramides. Si la coupe est faite trop profond cela peut conduire à des difficultés respiratoires soudains, qui peuvent être fatales. Nous donnons Dopram juste avant la coupe d&#39;augmenter l&#39;activité de respiration pour éviter un arrêt brutal respiration. Si la respiration se arrête, il vaut la peine de ventilation de l&#39;animal pour les cinq minutes suivantes avec l&#39;oxygène comme il peut récupérer. En outre, les dommages à l&#39;artère basilaire doit absolument être évitée. Les complications pendant la première quelques jours postinjury sont: une autre hémorragie dans le tronc cérébral qui affecte les fonctions vitales, la perte de poids considérable, la respiration graves difficulties dues au déplacement de la trachée et de l&#39;orientation et de l&#39;équilibre de graves problèmes de l&#39;animal en raison d&#39;une blessure vaste y compris les olives juste latérales des pyramides. Ces complications peuvent être traités comme des points d&#39;extrémité et les animaux peuvent être euthanasiés. Une surveillance étroite au cours de la première semaine après la chirurgie est essentielle. La nourriture supplémentaire peut être donnée afin de contrebalancer la perte de poids. l&#39;inflammation des voies respiratoires (respiration rauque) résout normalement dans un à deux jours. Généralement, les jeunes animaux sont plus faciles à opérer sur leur cou est moins profonde. En outre, ils sont plus résistants et ont moins de complications respiratoires. Il nécessite un peu de pratique pour parvenir à une lésion complète du CST avec un pyramidotomy. De même, dans deux études de Steward et al. 16, qui visait à répliquer un ancien expérience en Benowitz et al. 28, fait état ​​de taux de mortalité initialement élevés et que certains de leurs lésions étaient incomplètes. Comportementaledéficits seront également variable. Nous recommandons qu&#39;une nouvelle chirurgien effectue de nombreuses chirurgies pratique de pyramidotomy avant toute expérience complète pour tester un médicament candidat est effectuée. Des moyens de prévenir les lésions incomplètes sont retraçant la coupe avec une aiguille hypodermique se assurer que les fibres cortico à proximité de l&#39;artère basilaire sont coupés comme décrit dans ce protocole. D&#39;autres options sont à aspirer le site de la lésion avec une pipette à pointe verre aspiration comme décrit dans Zhou et al., 2003 29. Un fil de tungstène amende peut également être utilisé pour couper le tube 22. Une alternative à pyramidotomy est à couper le C3 dorsale cervicale CST unilatéralement et puis de couper avec une approche ventrale la partie ventrale C2 ipsilésionnelle de la CST 18. Cependant sans doute, une lésion complète ne est pas nécessaire si l&#39;objectif est d&#39;étudier la germination de la CST contralésionnel; si la majorité de la pyramide est lésé et une réponse de germination à partir du côté non lésé se produit, cela peut être suffisant. Un but du modèle de lésion de pyramidotomy est pour l&#39;ablation d&#39;un côté du faisceau cortico-spinal et en utilisant des thérapies de neuroplasticité inducteur pour stimuler la plasticité et la germination des fibres intactes non blessés. Pour tester les thérapies de neuro-protecteurs ce modèle ne convient pas et d&#39;autres modèles de préjudice tels que les blessures de contusion doit être utilisé. Résultats de pyramidotomies sont évalués le plus souvent avec les tests de comportement et l&#39;anatomie. Le test de l&#39;échelle horizontale, le test cylindre de l&#39;élevage et de test de l&#39;escalier sont Montoya évaluations comportementales les plus couramment utilisés. Autres essais décrits dans la littérature sont le culot atteindre test, test d&#39;escalade de corde, analyse de la marche et de la bande collante de test 3,17-19. Cependant, les résultats de la plupart test de comportement sont souvent surveillés jusqu&#39;à un maximum de 42 jours postlesion 3,4,11,17,18,20-22. Des expériences passées, les rongeurs récupérer plus fonction à des moments plus tard sans aucune intervention de traitement. Nous avons montré that le test de l&#39;échelle horizontale et le test atteindre Montoya escalier en granulés à détecter les handicaps jusqu&#39;à un moment ultérieur. Ils peuvent être utilisés pour mesurer la récupération fonctionnelle en raison d&#39;un traitement. L&#39;exhaustivité de la lésion est jugée par la PKC gamma coloration (qui marque fibres CST dans les colonnes dorsales) de la moelle épinière au niveau cervical ou rostrale ériochrome cyanine coloration des sections transversales du site de la lésion. Dextrane aminé biotinylé peut être injecté dans le cortex contralésionnel pour évaluer la germination des fibres intactes à travers la ligne médiane dans la région de la moelle épinière dénervé. En conclusion, le modèle de pyramidotomy est bon pour l&#39;évaluation des capacités de neuroplasticité induisant d&#39;un médicament de traitement de lésions du système nerveux central si la chirurgie est maîtrisée avec succès. Il évalue la plasticité des fibres intactes. La prochaine étape serait d&#39;utiliser un modèle plus cliniquement pertinente comme les blessures de contusion pour évaluer la capacité de la drogue pour surmonter les grandes BLESSURESes affectant plusieurs tracts.

Le faisceau cortico-spinal (CST) est une importante voie de moteur dans la moelle épinière humaine. Dommages à ce tube après les résultats de blessures de la moelle épinière à la perte considérable de la dextérité. Le CST est particulièrement important pour le mouvement de la motricité fine chez l&#39;homme, comme le mouvement de chiffres et de contrôle musculaire distale. On le trouve aussi dans les rongeurs mais son emplacement anatomique à l&#39;intérieur de la moelle épinière est différente de celle de l&#39;homme et des dommages CST est inférieure désactivation 1-4. Un modèle in vivo de lésion unilatérale CST comporte pyramidotomy, où une pyramide dans le tronc cérébral rostral ventral est coupé à la entrecroisement (figure 1). Les pyramides sont une caractéristique anatomique claire sur la face ventrale du bulbe rachidien à travers lequel le CST se exécute avant décussation. Chez le rat, la majorité des fibres (environ 95%) decussate à l&#39;extrémité caudale du bulbe et se retrouvent par la suite dans la partie médiane dorsale de la moelle épinière. Cependant, approximatEly 10% des fibres decussated exécuté dans les colonnes dorsolatérales. Le solde de ~ 5% de fibres rester décroisé sur le côté ipsilatéral et Voyage dans la partie médiane ventrale 5,6. Après pyramidotomy la moelle épinière perd son entrée directe de la CST controlatéral (Figure 1). Le modèle de pyramidotomy est particulièrement bonne pour tester les réponses des fibres intactes de la CST non lésé à un traitement. Il permet l&#39;évaluation de la plasticité et de la germination des fibres intactes à travers la ligne médiane de la moelle épinière, qui innervent les zones dénervées. Le faisceau cortico-spinal a été observé à germer considérablement dans les modèles de lésions médullaires et sert de médiateur en particulier des membres antérieurs 7-10 de récupération. Un traitement pourrait viser à renforcer cette reprise des membres antérieurs. L&#39;efficacité d&#39;une thérapie peut être testé avec des évaluations comportementales, les techniques de traçage des voies anatomiques et non lésé expériences électrophysiologiques terminaux 3,11,12. &lt;/ P&gt; L&#39;avantage par rapport à la plupart des autres modèles précliniques de blessures de la colonne vertébrale, ce est qu&#39;il affecte spécifiquement une des voies par rapport à d&#39;autres traumatismes médullaires touchent souvent de multiples voies. Un seul appareil dans un endroit anatomique claire, superficielle est lésé. Un autre avantage est que le pyramidotomy est un modèle de lésion reproductible. Ce est une ressource appropriée dans vivo pour les chercheurs de tester l&#39;effet des thérapies de neuroplasticité induisant potentiels, qui visent à la récupération de la fonction motrice après des blessures ou troubles affectant le système moteur 13,14.

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

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

Le faisceau cortico-spinal (CST) peut être complètement rompu unilatéralement dans les pyramides médullaires du tronc cérébral des rongeurs. Le CST est un appareil à moteur qui a une grande importance pour le contrôle musculaire distale chez l&#39;homme et, dans une moindre mesure, chez les rongeurs. Une réduction unilatérale des résultats d&#39;une pyramide en perte de CST innervation de la moelle épinière principalement sur le côté opposé de la moelle épinière entraînant transitoire handicap moteur dans les membres antérieurs et soutenue perte de dextérité. Projections ipsilatérales du faisceau cortico-spinal sont mineures. Nous avons affiné notre méthode chirurgicale pour augmenter les chances de lésion exhaustivité. Nous décrivons les soins post-opératoires. Déficits sur le test Montoya escalier culot atteindre et le test de l&#39;échelle horizontale représentée ici sont détectés jusqu&#39;à huit semaines postinjury. Déficits sur le test cylindre d&#39;élevage ne sont détectés de manière transitoire. Par conséquent, le test du cylindre ne peut être adapté pour la détection de reprise à court terme. Nous montrons comment, électrophysiologiquementet anatomiquement, on peut évaluer les lésions et les changements de plastique. Nous décrivons également comment analyser les fibres du CST indemne germination travers la ligne médiane dans les zones défavorisées. Il est difficile d&#39;obtenir&gt; 90% des lésions complètes constamment en raison de la proximité de l&#39;artère basilaire dans le bulbe rachidien et les taux de survie peuvent être faibles. Approches chirurgicales alternatifs et les tests de comportement sont décrites dans ce protocole. Le modèle de pyramidotomy est un bon outil pour évaluer les traitements de neuroplasticité induisant, qui augmentent la germination des fibres intactes après une blessure.

Les taux de survie. Dans une étude représentative menée par nous, nous avions un taux de 16 sur 20 rats femelles à capuchon Lister (200 à 250 g) de survie. La complication la plus fréquente est la respiration des difficultés en raison du déplacement de la trachée ou des dommages aux centres respiratoires du tronc cérébral juste dorsale aux pyramides (solitarii noyau, ambigus et parabrachilis). Des résultats similaires ont été rapportés dans la littérature 16. Résultats comportementaux. Une gamme de tests comportementaux ont été utilisés pour évaluer les résultats après sensori pyramidotomy chez les rongeurs: le test de l&#39;échelle horizontale, le culot unique atteignant test, le test cylindre de l&#39;élevage et de test de l&#39;escalier sont Montoya évaluations comportementales les plus couramment utilisés. Autres essais décrits dans la littérature sont le culot atteindre test, test corde d&#39;escalade, analyse de la marche et le test de ruban adhésif3,17-19. La plupart de ces montrent une fonctionnelle déficit moteur 1 semaine après une blessure. Actuellement, la plupart des études décrites dans la littérature ne effectuer des tests de comportement jusqu&#39;à 42 jours 4,11,13,20,21, ou pour un temps plus court 3,18,22. Nous avons effectué les tests de comportement pour une période de temps prolongée et nous avons vu essentiellement le rétablissement complet de la fonction motrice 8 semaines après pyramidotomy pour certains des tests de comportement, à l&#39;exception du test de l&#39;escalier Montoya et le test de l&#39;échelle horizontale. Ce est probablement pour plusieurs raisons. Tout d&#39;abord, le CST rostrale blessés à la lésion peut former des synapses sur les neurones dans le tronc cérébral qui agissent comme des relais indirects aux neurones moteurs de la moelle épinière. D&#39;autre part, la non blessé (controlatéral) CST peut germer et formes synapses sur les neurones dans le tronc cérébral ou la moelle épinière qui agissent comme des relais aux neurones moteurs. Troisièmement, d&#39;autres voies motrices épargné tels que les voies réticulospinales, vestibulo ou rubrospinal peuvent prendre en charge certaines fonctions. Ainsi, un t durableraitement effet est difficile à détecter avec de nombreux tests de comportement dans le modèle de pyramidotomy. Certains tests de comportement dans ce modèle pourrait toutefois refléter un rétablissement accéléré début après la blessure, qui est liée à un traitement. Cylindre Elevage essai 3,4,23 Basé sur le test cylindre de l&#39;élevage à l&#39;OSC correspondant à la patte dominante a été blessé. Les rats sont placés dans un cylindre en plexiglas et on observe le comportement d&#39;élevage pendant une période de 3 min. Preinjury il y avait une légère préférence pour l&#39;utilisation d&#39;une patte, la patte dominante, lors de l&#39;exploration verticale (figure 3A). La blessure affecte le côté dominant et l&#39;utilisation de la patte contralésionnel a diminué à 28% au 1 Mesures semaine postinjury (répétées ANOVA p &lt;0,05; analyse post-hoc a révélé les animaux ont des déficits importants à la semaine 1, 2 et 3, p &lt;0,05, Fisher LSD). 4 semaines postinjury les animaux récupérés uned utilisé la patte antérieure affecté pour 45% des arrières, et après six semaines ce était de 57% (n = 16, moyenne ± écart-type est représenté). Souris même, Starkey et al. (4) ont évaluée en utilisant le test du cylindre pour un maximum de 42 jours après pyramidotomy et ont signalé une diminution significative de l&#39;utilisation de la patte affectée pendant toute la période d&#39;essai. Montoya Escalier essai de 24 Rats exigent préformation pour ce test pour se acclimater avant l&#39;accident. Pour augmenter la motivation pendant les animaux de la session de test sont la nourriture limitée à 15 g d&#39;aliment par rat la veille. Les rats privés de nourriture sont placés dans la cage d&#39;escalier Montoya pendant 15 min. De chaque côté, il ya un escalier de sept marches avec des puits, contenant chacune trois pastilles. Le nombre total de boulettes récupérées sur chaque côté sont enregistrées. Le nombre de boulettes récupérées à la patte contralésionnel / touchés a diminué significativement de 61% à preinjury3% 3 jours postinjury (figure 3B). La possibilité de récupérer des granulés était encore affaiblie de manière significative à 4 semaines postinjury avec 20% de boulettes récupérées. Les rats montrent un déficit important jusqu&#39;à la semaine 8 avec seulement 29% des pastilles mangé à ce point dans le temps (mesures répétées ANOVA p &lt;0,05, analyse post hoc a révélé les animaux ont des déficits importants sur le côté contralésionnel à tous les semaines, p &lt;0,05, Fisher LSD). La patte ipsilésionnelle est affectée jusqu&#39;à 1 semaine postinjury; mais cela récupère par les deuxième semaine (mesures répétées ANOVA p &lt;0,05, analyse post hoc a révélé les animaux ont des déficits importants au Jour 3 et une Semaine sur la patte ipsilésionnelle, p &lt;0,05, de Fisher LSD). Les déficits initiaux de la patte ipsilésionnelle pourraient se expliquer par le lesioning de la partie ipsilatéral des voies cortico passant par la pyramide de coupe, avec la germination et la récupération ultérieure. Horizontaltest de Ladder 25 Rats exigent préformation pour ce test. Rats à pied trois fois sur une longue échelle de 1 m avec un espacement échelon irrégulière. Les vidéos sont ensuite analysés au ralenti et le nombre total de pied glisse et manque pour chaque patte est quantifié. Le graphique de la figure 3C représente le nombre total des accidents et des bouts de côté affecté et moins touchée (+ patte patte arrière) en pourcentage du nombre total de mesures prises. Les rats ont un nombre significativement élevé d&#39;erreurs 1 semaine postinjury avec 10% ou 11% du côté affecté et le côté moins touché respectivement. Ce déficit est persistant sur ​​le côté contralésionnel / touchées jusqu&#39;à huit semaines avec 10% d&#39;erreurs fait, cependant, décide sur le côté ipsilésionnelle / moins touché par deux semaines (mesures répétées ANOVA, analyse post hoc a révélé les animaux ont des déficits importants à tous les semaines le côté contralésionnel et des déficits importants à la semaine 1 et 3 sur le ipsilésionnellecôté, p &lt;0,05, LSD de Fisher). Tests électrophysiologiques Dans un terminal électrophysiologique set-up l&#39;animal a été anesthésié par voie intrapéritonéale avec de l&#39;uréthane. Tout au long de la procédure, il a été maintenu à 37 ° C ± 1 ° C. Sa région ventrale du cou, ses membres antérieurs et la région de la poitrine ont été rasés et désinfectés avec de l&#39;iode gommage. Les pyramides ont été exposés comme décrit précédemment et le nerf radial a été exposé dans la partie supérieure du bras par une approche ventrale inciser la peau et le muscle grand pectoral. L&#39;extrémité distale du nerf radial a été coupé et le nerf a été mis sur deux fils d&#39;argent branchements électrodes dans un bain d&#39;huile minérale. Soit pyramide a été stimulé avec des électrodes bipolaires concentriques à différentes profondeurs avec 5 impulsions à 300 Hz et une amplitude croissante de stimulation. Les enregistrements ont été toujours faits à partir du nerf radial du bras handicapés (figure 4). Anim indemneals eu une réponse forte à latences entre 12 à 20 ms dans le nerf radial lorsque la pyramide controlatéral a été stimulée (figure 4B). Stimulation ipsilatérale ne aboutit qu&#39;à activation occasionnelle (figure 4C). Les animaux qui ont reçu préalablement pyramidotomies, sur le côté opposé au bras d&#39;enregistrement ne présentent pas de réponse dans le nerf radial lorsque l&#39;appareil lésé est stimulée au-dessus de la lésion (figure 4B). Toutefois, la stimulation des fibres du CST dans les pyramides ipsilatéral à l&#39;enregistrement électrodes ont donné lieu à une plus forte activation dans le nerf radial par rapport aux animaux non blessés à 12 semaines postinjury (figure 4C). Résultats anatomiques. Les animaux ont été euthanasiés 10 semaines après la chirurgie selon l&#39;annexe 1 des animaux (des procédures scientifiques) Loi 1986. Deux semaines auparavant, le CST indemne a été tracée avec biotinyléamine dextran (BDA) injections dans le cortex moteur 26 ipsilatérale au bras handicapés (Figure 1). Ceci permet la quantification des fibres non blessés, qui traversent la ligne médiane et fournissent la moelle épinière contralésionnel (Figure 5C, D). Animaux non lésés ne ont que quelques fibres traversant la ligne médiane, alors que cela augmente en réponse à une blessure. Des coupes transversales de la moelle épinière cervicale ont été colorées avec la protéine kinase C (PKC) gamma afin d&#39;évaluer la proportion de dénervation dans la CST lésion (figure 5E) 16. En variante, l&#39;intégralité de la lésion peut être évaluée en injectant BDA traceur dans le cortex moteur sur le côté de la lésion ipsilésionnelle de pyramidotomy. L&#39;absence de marquage dans la controlatéral dorsomédial CST et le ipsilatéral ventromédian CST fournit la preuve du transection unilatérale complète. <img alt="Figure 1" fo:conte<html> nt-width = &quot;4in&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 51843 / 51843fig1highres.jpg&quot; width = &quot;400&quot; /&gt; Figure 1: Schéma montrant les voies cortico chez le rat et axotomie unilatérale de la CST dans les pyramides Image du haut:. Neurones cortico origine dans les cellules pyramidales couche 5 corticales. Dextran amine biotinylée (représentée en vert) est injecté dans le cortex contralésionnel deux semaines avant la fin de l&#39;expérience. Image du milieu: Les étendues forment des pyramides sur la surface ventrale de la moelle et à la jonction spinomedullary la majorité des axones decussate. Pyramidotomy unilatérale est effectuée dans la moelle caudale (en rouge). Basse photo: La majorité des voies cortico délabré dans les parties dorsomédian et dorso-latéraux de la moelle épinière. Une minorité reste ipsilatéralement et fonctionne ventromedially. 1843fig2highres.jpg &quot;width =&quot; 500 &quot;/&gt; Figure 2: Vue ventrale du cerveau de rat. Les pyramides se distinguent parce qu&#39;ils sont élevés, convexités parallèles (boîte jaune). Les frontières des pyramides sont définis en dedans par le tronc basilaire (en bas) sur la ligne médiane et latéralement à la base de la convexité à mi-chemin entre l&#39;artère basilaire et l&#39;artère paraolivary (POL) comme on le voit en (c). Craniotomie est effectuée sur l&#39;artère basilaire et latérale se étendant à l&#39;artère paraolivary (encadré rouge, C). Une pyramide est coupée perpendiculairement à l&#39;artère basilaire (ligne rouge en C, coupe est indiqué sur échantillon dans A et B). Lésions placés trop près des caudale artères vertébrales (de vert) seront incomplets parce que le CST commence à déçusse et parce que l&#39;artère vertébrale est réglée de la ligne médiane. (C) image adapté de «Le système nerveux de Rat&quot; par George Paxinos 27. NOTE: Cette figure montre une lésion sur le côté gauche des images: ce est la plate-forme de l&#39;animalht faisceau pyramidal, car il est couché sur le dos. Se il vous plaît noter toutefois que la vidéo montre une lésion à gauche faisceau pyramidal de l&#39;animal. <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig3highres.jpg" width="500" /> Figure 3:. Les résultats représentatifs pour l&#39;essai d&#39;élevage de cylindre, Montoya escalier culot atteindre tester et tester à échelle horizontale Il ya un déficit moteur détecté par tous les tests après l&#39;accident. Cependant, pas de déficit peut être détecté par le test cylindre d&#39;élevage à 4 semaines postinjury, alors que les déficits soutenus peuvent être détectés avec le test de l&#39;escalier Montoya et le test de l&#39;échelle horizontale jusqu&#39;à huit semaines postinjury (n = 16 par groupe, des moyens et l&#39;erreur standard sont représenté). Asterisk indique p &lt;0,05 par rapport à preinjury référence (test LSD de Fisher). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51843/51843fig3highres.jpg" target="_blank">Se il vous plaît cliquer sur</a>ici pour voir une version plus grande de cette figure. <img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig4highres.jpg" width="500" /> Figure 4:. Électrophysiologie évaluer le faisceau cortico-spinal avant et après pyramidotomy (A) montre le set-up pour l&#39;expérience terminal. Nous stimulons les pyramides avec un train de cinq impulsions à différentes profondeurs rostrales sur le site de lesioning et entrecroisement. Le tube rouge est le tractus lésé. Nous enregistrons de nerf radial sur le côté contralésionnel. (B) et (C) montrent par exemple des enregistrements avec la stimulation ou la stimulation ipsilésionnelle contralésionnel avant ou 12 semaines après pyramidotomy. Stimulations ipsilésionnelle évoquent plusieurs potentiels d&#39;action composé (pics à la trace) dans le nerf radial avant qu&#39;une blessure (B). Ceux-ci sont abolies par la blessure et l&#39;activité ne RETUR pasn dans les 12 semaines (B &#39;). Stimulation contralésionnelle évoque rares potentiels d&#39;action composé unique preinjury (C). 12 semaines après l&#39;activité de blessures considérablement est augmenté (C &#39;), probablement en raison d&#39;axones intacts germination travers la ligne médiane et en plastique changements au sein de la moelle épinière. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51843/51843fig4highres.jpg" target="_blank">Se il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51843/51843fig5highres.jpg" width="500" /> Figure 5:. Évaluation anatomique après pyramidotomy (A, B, C, D) biotinylé amine dextran a été utilisé pour tracer le faisceau cortico-spinal en l&#39;injectant dans le cortex moteur correspondant à la CST non lésé (voir vert dans la Figure 1). La médiane dorsale, les composants médiales ventrales de la CST sont clairement visibles (A, partie dorsale médiane agrandie en B). (C) et (D) sont des grossissements de (A) de fibres de germination à travers la ligne médiane dans la substance grise du côté dénervé en réponse à un traitement. Pour évaluer l&#39;exhaustivité de la lésion sections transversales de niveau cervical 4 (12 semaines de tissu postinjury) ont été coupées et colorées avec des anticorps contre PKC gamma (E). Le CST sur le côté gauche de l&#39;image est intact et peut être vu à travers la ligne médiane bombée sur le côté dénervé, probablement en raison de la désintégration de la structure dorsale blessé CST.

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

Le faisceau cortico-spinal, l&#39;un des principaux secteurs de sensori-motrices, peut être lésé unilatéralement dans le tronc cérébral des rongeurs afin de tester des thérapies de neuroplasticité induisant pour le système nerveux central. Cette intervention chirurgicale (&quot;de pyramidotomy&quot;) et les évaluations post-opératoires sont décrits dans ce protocole.

Pyramidotomy unilatérale de la cortico Tract chez le rat pour l&#39;évaluation des thérapies de neuroplasticité induisant

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

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

15.7K vues.  King's College London.  Le faisceau cortico-spinal, l'un des principaux secteurs de sensori-motrices, peut être lésé unilatéralement dans le tronc cérébral des rongeurs afin de tester des thérapies de neuroplasticité induisant pour le système nerveux central. Cette intervention chirurgicale ("de pyramidotomy") et les évaluations post-opératoires sont décrits dans ce protocole. 

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

Assessment of Ultrasonic Vocalizations During Drug Self-administration in Rats

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

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

Évaluation de vocalisations ultrasoniques Pendant médicaments auto-administration chez le rat

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

Recherche

Neurosciences

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

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

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

Une méthode générale pour l&#39;évaluation d&#39;incubation du désir saccharose chez les rats

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

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

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

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

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

Expansion du embryonnaires et cellules souches neurales adultes par<em&gt; In Utero</em&gt; Électroporation ou virale par injection stéréotaxique

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

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

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

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

Micromanipulation de l&#39;expression génique dans le cerveau de poisson zèbre adulte en utilisant microinjection Cerebroventricular d&#39;oligonucléotides Morpholino

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

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

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

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

Grandir cellules souches neurales de régions classiques et non conventionnelles du cerveau adulte rongeurs

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

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

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

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

Une souris, deux cultures: Isolement et culture des cellules souches adultes de neurones à partir des deux Neurogenic Zones de souris individuelle

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

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

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

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

La puissance de l’intervalle Interstimulus pour l’évaluation du traitement temporel chez les rongeurs

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

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

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

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

Évaluation bilatérale des voies Corticospinaux les muscles de la cheville à l’aide de navigué la Stimulation magnétique transcrânienne

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

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

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

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

Détermination de l’état fonctionnel de la tractaire corticospinal dans une semaine d’AVC

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

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

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

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

Induction de lésion diffuse du cerveau axonal chez les rats basés sur l’accélération rotationnelle

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