Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health [NS36350, NS52290, e NS50243 a X-MX]; Mari Hulman George Endowment Fund; lo Stato dell&#39;Indiana; e Ruth L. Kirschstein Servizio Nazionale Research Award (NRSA) 1F31NS071863 a CLW

1. L&#39;esposizione della cervicale spinale Lamine <ol><li> Pulire la superficie chirurgica con il 70% di etanolo, pre-riscaldato con una piastra elettrica. Coprire la superficie con un telo chirurgico sterile prima di garza sterile, tamponi di cotone, e strumenti chirurgici autoclavato nell&#39;area chirurgia. Utilizzare uno sterilizzatore microperla per inter-chirurgia sterilizzazione di strumenti chirurgici. </li><li> Anestetizzare ratto con ketamina (87,7 mg / kg) / xilazina (12,3 mg / kg) per via intraperitoneale (IP). Il corretto piano di anestesia è raggiunto quando l&#39;animale cessa di rispondere ad uno stimolo pinch punta. Sottocutanea iniettare 0,01-0,05 mg / kg buprenorfina e 5 mg / kg Carprofen prima procedura chirurgica. La buprenorfina deve quindi essere somministrato ogni 8-12 ore e Carprofen una volta al giorno, per i primi 4-7 giorni dopo l&#39;intervento. </li><li> Applicare una pomata protettiva per gli occhi dell&#39;animale contro l&#39;essiccamento della cornea durante un intervento chirurgico. </li><li> Radere l&#39;area chirurgica sulla dorsalesuperficie ratto dalla regione mediotoracico alla parte posteriore della testa con tagliaunghie. Rimuovere pelliccia rasata utilizzando un vuoto equipaggiato con un filtro HEPA. </li><li> Applicare soluzione betadine alla zona rasata come una macchia chirurgico poi pulire la zona con il 70% cotone imbevuto di alcol isopropilico. </li><li> Utilizzare un bisturi per eseguire 3-4 cm incisione mediana nella pelle dalla base della testa caudalmente a metà torace. </li><li> Identificare la linea mediana della fascia e muscoli sottocutanei anteriori alla ghiandola letargo al collo inferiore; tagliare il trapezio e altri muscoli lungo la linea mediana per ridurre l&#39;emorragia. </li><li> Trovare la linea mediana di due regioni di tessuto adiposo sottostante i muscoli; tagliare muscoli paraspinali caudalmente strettamente lungo la linea mediana, e strati muscolari separati usando un piccolo divaricatore tissutale finché il livello del processo spinoso toracico T2 è raggiunto. </li><li> Identificare e tagliare il muscolo collegato al processo spinoso T2 utilizzare thiStruttura s come un punto di riferimento anatomica. </li><li> Rimuovere la punta cartilaginea del processo spinoso T2 per migliorare la visibilità delle vertebre cervicali. </li><li> Separare i muscoli paravertebrali lateralmente dai processi spinosi e lamine di C4-T1; Tuttavia, risparmiare il muscolo copre sulla lamina C3 per impedire il sanguinamento. </li><li> Tagliare i muscoli sopra lamine da C4-T1 lateralmente verso le sfaccettature sui due lati della colonna vertebrale. </li><li> Dopo le lamine vertebrale sono esposti, posizionare l&#39;animale sulla sua superficie ventrale nel canale a forma di U dello stabilizzatore. </li><li> Identificare la vertebra C5 contando i processi spinosi rostralmente dal punto di riferimento T2 a T1, C7, C6, e, infine, C5. </li></ol> 2. Stabilizzazione Le vertebre e Esecuzione Injury Impact <ol><li> Posizionare i due bracci in acciaio inox di stabilizzatore di sospendere l&#39;animale posizionando i bordi dentellati delle braccia sotto il lateral sfaccettature del C5-6 vertebre (Figura 1C). Dopo aver fissato i bracci con vertebre in posizione (figura 2B), regolare il dispositivo di stabilizzazione per garantire la colonna vertebrale è piana e centrata. Infine, bloccare le braccia stringendo le viti dello stabilizzatore. </li><li> Tagliare i legamenti tra i processi spinali e lamine a C4-5 e C5-6 identificare il margine della lamina C5. </li><li> Utilizzando un micro-rongeur, agganciare distanza metà della lamina sulla destra al C5 come previsto per SCI (Figura 5C-E). Dopo laminectomia, trasportare l&#39;animale con lo stabilizzatore sotto il dispositivo di lesioni. Fissare l&#39;animale con stabilizzante su un supporto (Figura 3A-C) per allineare con precisione lo stantuffo sul bersaglio midollo spinale usando un micro-manipolatore laterale (Figura 3). </li><li> In alto ingrandimento, individuare le zone di ingresso delle radici dorsali C5 e C6 (DREZs) sulla superficie midollo spinale dorsale esposta senza durotomy. Mirare il pistone al centro dei due DREZs individuati e metà strada tra la linea mediana e il bordo laterale del midollo spinale (Figura 5B). </li><li> Uso di un dispositivo di simulazione NYU / Mascis con una punta diametro di 2,5 mm (Figura 3A e B), produrre un emi-C5 contusione (Figura 5B e E) da una altezza di caduta 10 g stelo x 12.5 mm (Figura 2A). </li><li> Verificare il danno visivamente lividi sul midollo spinale (Fig. 5E, freccia) e controllare i parametri di pregiudizio forniti dal software NYU 12,17 (Figura 6). </li><li> Muscoli di sutura e dei tessuti molli con sterile 4-0 Vicryl sutura, quindi chiudere l&#39;incisione cutanea con graffette chirurgiche (Clips EZ). </li><li> Applicare una pomata antibatterica al sito chirurgico. </li><li> Somministrare 5,0 ml di sterile allo 0,9% per via sottocutanea salina per l&#39;animale per l&#39;idratazione. </li><li> Posto l&#39;animale in un caloreambiente controllata al (ricircolo padcage acqua calda su una piastra elettrica)) con il cibo umido previsto sulla biancheria (cambiati ogni giorno), e una bottiglia di acqua con un lungo beccuccio per un facile accesso posto sul pavimento della gabbia. Fornire assistenza per garantire un adeguato recupero prima di tornare l&#39;animale alla gabbia di casa. </li><li> Poiché si tratta di una unilaterale cervicale lesioni contusivo, l&#39;animale probabilmente perde la funzione dell&#39;arto anteriore ipsilaterale, transitoriamente, che inizia a recuperare nel corso delle prime settimane dopo la lesione. Tuttavia, la funzione controlaterale dovrebbe rimanere intatto, così l&#39;animale deve essere in grado di mangiare e bere senza valore, e solo di valore minore in locomozione e governare. </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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Neurol. 220 (1), 9-22 (2009).</li><li>Gruner, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+monitored+contusion+model+of+spinal+cord+injury+in+the+rat.">A monitored contusion model of spinal cord injury in the rat.</a> J. Neurotrauma. 9 (2), 123-126 (1992).</li><li>Scheff, S. W., Rabchevsky, A. G., Fugaccia, I., Main, J. A., Lumpp, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+modeling+of+spinal+cord+injury:+characterization+of+a+force-defined+injury+device.">Experimental modeling of spinal cord injury: characterization of a force-defined injury device.</a> J. Neurotrauma. 20 (2), 179-193 (2003).</li><li>Zhang, Y. 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>

Non abbiamo nulla da rivelare.

Qui abbiamo dimostrato un metodo stabilizzazione del rachide cervicale per la produzione unilaterale contusivo SCI a C5. Questo metodo di stabilizzazione aumenta la precisione del trauma anatomicamente e produce coerente deficit funzionali 13,18. In altri modelli che si basano sulla serraggio dorsale dei processi spinosi, il rischio di danni o processo spinoso distacco delle fascette dal vertebra è abbastanza elevato. Questi modelli possono anche permettere una notevole colonna vertebrale spostamento e cedevole dalla forza contusione e la natura flessibile della colonna vertebrale e colonne vertebrali (Figura 1A e B). Il tessuto cedendo altera il tempo di contatto pistone-tissutale e risultati vigenti danno imprevedibile (Figura 1A-B &amp; 6B). La nostra stabilizzazione vertebrale descritto fornisce anche altri vantaggi alla preparazione chirurgica: 1) questo metodo stabilizza completamente vertebre C5 centrata sotto ilmicroscopio chirurgico che aumenta l&#39;accuratezza di laminectomia (Figura 1C); 2) l&#39;animale montata entro lo stabilizzatore a forma di U può essere preso direttamente dal luogo chirurgico per l&#39;attacco di montaggio su misura, che evita la procedura di rimontare l&#39;animale su dispositivi SCI e fa risparmiare tempo; e 3) stabilizzazione delle vertebre a livello del pregiudizio e dorsale direttamente e caudale al luogo previsto di lesione può diminuire notevolmente il movimento del corpo causate dalla respirazione, un&#39;altra misura per ridurre la variabilità. Il vantaggio principale di utilizzare questo metodo di stabilizzazione è la quantità ridotta di cedere, o movimento ventrale del midollo spinale e della colonna al momento dell&#39;impatto. Sulla base semplice fisica di una contusione, la forza e l&#39;energia dell&#39;impatto trasferirà dallo stelo al midollo spinale, idealmente con il cavo di assorbire questa energia al sito di impatto. Tuttavia, se le rese colonna vertebrale sotto il cavo, come è possibilenel metodo di bloccaggio spinoso dorsale (Figura 1A e B), la forza effettiva applicata al cavo viene diminuito e variabili, a seconda del grado di rendimento. Anche se il video mostra l&#39;intera procedura di un modello di contusivo SCI cervicale, l&#39;essenza di questo articolo è l&#39;introduzione del metodo di stabilizzazione della colonna vertebrale che usiamo in varie applicazioni nel nostro laboratorio, in particolare per gli studi SCI. Una versione modificata del dispositivo di stabilizzazione e metodo è stato utilizzato su topi SCI 23. Questo semplice metodo di stabilizzazione della colonna vertebrale è molto utile per la ricerca SCI, e abbiamo precedentemente utilizzato questo metodo e apparecchiatura per effettuare contusione toracica e lacerazione modelli SCI. Un altro laboratorio ha recentemente descritto una variante di questa forma di stabilizzazione per le lesioni cervicali in questa rivista 22. In sintesi, si introduce il metodo di stabilizzazione vertebrale romanzo a diversi Surgicprocedure AL per la generazione riproducibile SCI sperimentale vanno dalla laminectomia alla produzione lesioni. I vantaggi di questo dispositivo di stabilizzazione non sono limitati a cervicale contusione del midollo spinale, in quanto questo metodo di stabilizzazione è stato adattato per una vasta gamma di esperimenti come le iniezioni intra-spinale, il trapianto cellulare, raccolta CSF dalla cisterna magna, emisezione e transezione lesioni, lesioni contusione toracica, imaging in vivo utilizzando la microscopia a due fotoni, e la registrazione elettrofisiologica spinale. Aumentare la qualità delle procedure chirurgiche e lesioni spinali e riducendo la variabilità sperimentale contribuirà a fornire insight in veri meccanismi di danno e di recupero, e lo schermo gli effetti di diverse terapie sulla malattia devastante di SCI.

Coerente e replicabile forza meccanica sul bersaglio tessuto spinale è fondamentale per ridurre al minimo la variabilità funzionale e istologiche e per stabilire efficaci lesioni del midollo spinale contusivo (SCI) modelli 1-7. La quantità di forza applicata ad una regione bersaglio del midollo spinale dipende dai metodi utilizzati per la stabilizzazione della colonna vertebrale. Spostamento di posizione della colonna di destinazione durante il contatto tra lo stantuffo impatto e il midollo spinale altera la forza conseguente pregiudizio. Il modello di contusivo SCI cervicale è un modello più clinicamente rilevante rispetto ad altre forme di SCI, in quanto circa il 50% dei casi SCI umani si verificano a questo livello 8, e diversi studi SIC sono stati condotti utilizzando animali modelli di lesioni cervicali 9-14. Sebbene i modelli contusivi SCI spesso utilizzano una qualche forma di stabilizzazione fissando anteriore e posteriore processi spinali al sito della lesione, questa preparazione è difficile per la produzione SCI cervicale. &amp;# 160; Come mostrato in questa dimostrazione, il metodo di stabilizzazione abbiamo sviluppato è vantaggioso nella sua capacità di aumentare sia la qualità e la riproducibilità di lesioni contusione. In particolare, questo metodo di stabilizzazione vertebrale è stata istituita nel tentativo di modificare le carenze e le sfide di altri modelli: 1) variabilità vertebrale cedere sotto la forza d&#39;urto può avvenire fissando dorsali adiacenti processi spinosi rostrale e caudale alla laminectomia. Il grado di spostamento vertebrale dipende dal numero dei giunti vertebrali tra l&#39;impatto e le vertebre è stabilizzata (Figura 1). Pertanto, i più articolazioni coinvolte la meno stabile la colonna vertebrale diventa; 2) i processi dorsali spinoso sono guasti morsetto fragili e causare come risultato di frattura processo spinoso o morsetto sfilamento del processo; e 3) i processi spinosi su queste vertebre sono estremamente brevi tra C3 a T1 vertebre rispetto a quelle del verte toracicaBrae, il che rende difficile utilizzare morsetti tradizionali per cogliere i processi spinosi per stabilizzare la colonna cervicale. Qui si descrive un nuovo metodo di stabilizzazione della colonna vertebrale per la produzione di C5 contusivo SCI in femmina adulta Sprague-Dawley. Questo metodo può essere utilizzato per la stabilizzazione di altri livelli della colonna vertebrale e del midollo spinale, e coniugati e con altri dispositivi contusivi SCI, incluso il cavo di New York University / Multicenter Animal Spinal Injury Study (NYU / Mascis) urto 15 (figura 2) Sistemi di precisione e Strumentazione, LLC Infinite Horizon (IH) dispositivo 16, Ohio State University / elettromagnetica Spinal Cord Injury dispositivo 1, e l&#39;Apparato Louisville sistema Injury (LISA) 17, consentendo l&#39;uso diffuso nella ricerca 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

Clinicamente rilevanti cervicale lesioni del midollo spinale degli animali (SCI) modelli sono essenziali per sviluppare e testare potenziali terapie; Tuttavia, producendo affidabile SCI cervicale è difficile a causa della mancanza di metodi soddisfacenti di stabilizzazione vertebrale. Il metodo convenzionale per stabilizzare la colonna vertebrale è di sospendere la colonna cervicale rostrale e caudale via morsetti collegati ai processi spinosi cervicali. Tuttavia, questo metodo di stabilizzazione non impedire il tessuto cedevole durante la contusione come i processi spinali cervicali sono troppo breve per essere efficacemente protetto dalle pinze (Figura 1). Qui si introduce un nuovo metodo per stabilizzare completamente i vertebra cervicale allo stesso livello della lesione impatto. Questo metodo riduce efficacemente il movimento della colonna vertebrale nel sito di impatto, che migliora notevolmente la produzione di SIC coerenti. Forniamo descrizione visiva delle apparecchiature (Figura 2-4), il metodos, e un protocollo passo-passo per la stabilizzazione della vertebra cervicale 5 (C5) di ratti adulti, effettuare laminectomia (Figura 5) e producono un SCI contundente successivamente. Anche se abbiamo solo dimostriamo un emi-contusione cervicale utilizzando il dispositivo di simulazione NYU / Mascis, questa tecnica di stabilizzazione vertebrale può essere applicato ad altre regioni del midollo spinale, o essere adattato ad altri dispositivi SCI. Migliorare l&#39;esposizione del midollo spinale e la fissazione per la stabilizzazione vertebrale può essere utile per la produzione di ferite compatibili e affidabili al midollo spinale. Questo metodo di stabilizzazione vertebrale può essere utilizzato anche per iniezioni stereotassica di cellule e traccianti, e per l&#39;imaging mediante microscopia a due fotoni in vari studi neurobiologici.

Su seguendo questo protocollo, coerente e riproducibile cervicale emi-contusivo SCI viene prodotto (Figura 5 e 6). L&#39;uso di uno stabilizzatore vertebrale per stabilizzare i processi laterali della stessa vertebra a livello destinato SCI permette tali risultati soddisfacenti. Utilizzando questo metodo, non solo la C5 vertebra bersaglio, ma anche C4 adiacente e C6 sono rigidamente fissate. Il software NYU / Mascis fornisce un read-out con un grafico impostato su un x ed y, e supporta l&#39;utilizzo del nostro metodo di stabilizzazione vertebrale, e attrezzature (Figura 6). Questo metodo di stabilizzazione riduce la variabilità pregiudizio che può derivare dalla spostamento verso il basso del tessuto bersaglio e della colonna vertebrale (Figura 1). A seguito di infortunio, una chiara ematoma bluastro unilaterale centrato tra la C5 e C6 DREZs è visibile (Figura 5E). Questi parametri lesioni sono coerenti da animale ad animal secondo la lettura fornito dal software NYU / Mascis (Figura 6). Come la cervicale emi-contusione produce deficit degli arti anteriori chiari, questo modello è ideale per la valutazione degli arti anteriori capacità funzionali, quali il raggiungimento, governare 13, e oggetto di manipolazione 18-19. Come deficit motori arti posteriori sono meno prominenti, il Basso, Beattie e Bresnahan (BBB) ​​locomotoria scala di punteggio 4 non è adatto per l&#39;uso in questo modello. Il risultato funzionale a seguito di infortunio è più evidente nei deficit zampa estensori omolaterale, in cui il topo presenta una &quot;bastonato&quot; pugno con tutte le cifre flesso 18. Tutti gli animali esposti allo stesso gravità del pregiudizio e del livello del midollo spinale dovrebbe mostrare deficit simili a dell&#39;arto anteriore ipsilaterale illustrato in questo protocollo, su lesioni corretto. Animali feriti impropriamente possono presentare con molto diverse manifestazioni e la durata dei deficit 13,18. Istologicamente, questo modello produce ingenti danni grigia e sostanza bianca all&#39;epicentro pregiudizio e rostrale e caudale al sito di lesione, che porta a una notevole formazione di lesioni e cavità contenuta quasi esclusivamente nella parte lesa del midollo spinale. Un grande, soprattutto astrociti-based forme cicatrice gliale alle frontiere lesione con massiccia morte neuronale 18. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig1highres.jpg" width="500" /> Figura 1: Illustrazione di flessibilità della colonna vertebrale durante SCI contusivo con diversi metodi di serraggio. Figure A e B spettacolo flessibilità o &quot;resa&quot; della colonna vertebrale quando i processi spinosi sono bloccati dorsale, consentendo effetti impropri e dati incoerenti. L&#39;illustrazione mostrata in A mostra una maggiore flessibilità in caso di impatto (linea rossa tratteggiatae grandi frecce curve) rispetto a quello mostrato in B (frecce curve più piccole), come i morsetti sono più lontano dal sito di laminectomia e lesioni. Figura C mostra stabilizzazione laterale con il nostro dispositivo descritto con il braccio stabilizzante serrato saldamente sotto processo trasversale la vertebra dove verrà eseguita sito di impatto. Non vi è alcuna flessibilità della colonna vertebrale durante questa procedura, come la vertebra di interesse è completamente stabilizzato. <img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig2highres.jpg" width="500" /> Figura 2: NYU / Mascis urto e contenitore di stabilizzazione personalizzati. Figura A mostra le parti e le caratteristiche del dispositivo di lesioni del midollo spinale NYU / Mascis, con diverse impostazioni di altezza asta per la gravità delle lesioni (riquadro). Figure B e C illustrano il contenitore a forma di U che contiene ilratto, e le braccia di stabilizzazione dentellati che stabilizzano saldamente la colonna vertebrale durante l&#39;intervento chirurgico e lesioni (progettato e prodotto da YP Zhang). <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig3highres.jpg" width="500" /> Figura 3: Sistema e microadjuster laterale di montaggio personalizzato sul dispositivo di simulazione NYU / Mascis Figura A dettaglio le diverse componenti del sistema di montaggio su misura per lo stabilizzatore di ratto a forma di U per le lesioni del midollo spinale.. Notare la microadjuster laterale nella figura A, fondamentale per l&#39;allineamento preciso del midollo spinale di ratto per la ferita. Figure B e C forniscono un&#39;ulteriore rappresentazione dello stabilizzatore senza (B) e con il contenitore di ratto ad U (C) rispetto ad altri importanti componenti del dispositivo pregiudizio (sistema di montaggio progettati e prodotti da YP Zhang). <img alt="Figura 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig4highres.jpg" width="500" /> Figura 4:. Misure dei singoli componenti il dispositivo di stabilizzazione chirurgica e allegati Ogni componente del sistema di stabilizzazione personalizzato viene evidenziato per mostrare le dimensioni e la scala (A, C, e D). Bracci di stabilizzazione toracica (B) vengono mostrati per visualizzare la potenziale applicazione di questo dispositivo per l&#39;utilizzo in diversi modelli chirurgici spinali. <img alt="Figura 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig5highres.jpg" width="500" /> Figura 5: punti di riferimento chirurgiche e preparazione per emi-contusione lesioni del midollo spinale cervicale. Figure A e B ritraggono i punti di riferimento corretti per una corretta IMPAallineamento ct sul ratto esposto midollo spinale. Il punto di impatto appropriata è direttamente tra le radici C5 e C6 dorsali nervose (rostrale-caudale) e la linea mediana e bordi laterali del midollo spinale (B). Le figure mostrano CE, in ingrandimento maggiore, il processo di esposizione metà desiderata della cervicale midollo spinale per lesioni, attraverso un&#39;attenta laminectomia unilaterale. Inoltre, figure D ed E dimostrare il cavo immediatamente prima e dopo lesioni del midollo spinale contusione. Nota l&#39;emorragia visibile (E) causata dall&#39;impatto (freccia nera). <img alt="Figura 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50149/50149fig6highres.jpg" width="500" /> Figura 6 :. Esempi di accettabile contro letture di dati inaccettabili seguito dell&#39;impatto con la simulazione NYU / Mascis. La parte superiore del grafico (A) e set di dati superiore (C) </strong&gt; illustrano una lettura di un buon impatto, con misure di dati &quot;% error&quot; per velocità d&#39;impatto asta, altezza iniziale, e ora di inizio, come indicato con la freccia rossa e sottolineare. Tutti i valori sono ben all&#39;interno della finestra di errore accettabile. Al contrario, il pannello inferiore mostra i dati ottenuti da un impatto improprio causato dalla stabilizzazione improprio della colonna vertebrale (B) ed errore durante &quot;azzeramento&quot; dell&#39;asta di simulazione e punta sulla superficie del midollo spinale, prima di impostare l&#39;altezza dell&#39;asta di simulazione (C). Nota la notevole errore indicato per l&#39;altezza iniziale e il tempo di caduta di simulazione iniziare, come indicato dalla freccia rossa e sottolineano. Il software fornisce anche un avvertimento è stato rilevato che l&#39;errore di questi parametri (fondo di pannello C).

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A Novel Vertebral Stabilization Method for Producing  Contusive Spinal Cord Injury

Stabilizzazione vertebrale è necessario per ridurre al minimo la variabilità, e per la produzione di lesioni del midollo spinale sperimentali coerenti. Utilizzando un dispositivo di stabilizzazione personalizzato in collaborazione con il dispositivo di simulazione NYU / Mascis, abbiamo dimostrato qui l&#39;attrezzatura adeguata e la procedura per la generazione riproducibili cervicali (C5) le lesioni del midollo spinale emi-contusivo in ratti adulti.

A Novel vertebrale metodo di stabilizzazione per la produzione di Contusivi Cord Injury spinale

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

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Research

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Medicine

17.5K Views.  Indiana University School of Medicine.  Stabilizzazione vertebrale è necessario per ridurre al minimo la variabilità, e per la produzione di lesioni del midollo spinale sperimentali coerenti. Utilizzando un dispositivo di stabilizzazione personalizzato in collaborazione con il dispositivo di simulazione NYU / Mascis, abbiamo dimostrato qui l'attrezzatura adeguata e la procedura per la generazione riproducibili cervicali (C5) le lesioni del midollo spinale emi-contusivo in ratti adulti. 

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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.

La valutazione longitudinale di perdita dell&#39;arto posteriore ossea del mouse dopo la lesione del midollo spinale tramite Novel, In vivo, Metodologia

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

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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.

Acuta e Cronica test sensoriale tattile dopo lesione del midollo spinale in ratti

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 modello contusivo unilaterale di lesioni del midollo spinale cervicale Uso della Impactor 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 modello Contusione di gravi lesioni del midollo spinale nei ratti

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.

Valutazione delle vie respiratorie di attivazione muscolare Utilizzando respiratoria Motor Control Assessment (RMCA) in soggetti con lesioni spinali croniche

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.

Controllata corticale modello Impact per trauma cranico

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

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

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

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

Un sistema radio-telemetria per monitorare la funzionalità cardiovascolare in ratti con midollo spinale e Transection embrionali staminali neurali Innesti cellulari

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 Stem Cell Transplantation in Sperimentale Contusivi 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 ...

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.

Calibrato forcipe Modello di Spinal Cord Injury Compression

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.

Ultrasuoni Imaging per la valutazione di Spinal Cord Blood Flow in Sperimentale midollo spinale Lesioni

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