Name: chronic constriction injury of the rat's infraorbital nerve (ion-cci) to study trigeminal neuropathic pain
Uploaded: 2015-09-21T15:45:00.000+00:00
Duration: 10 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Chronic Constriction Injury of the Rat's Infraorbital Nerve IoN-CCI to Study Trigeminal Neuropathic Pain at JoVE.com

The authors acknowledge the work that was done by the first author of the IoN-CCI model, Bart Vos&#8224;.

Dichiarazione Etica: animali vengono trattati e curati secondo le linee guida del Comitato per la ricerca e le questioni etiche della IASP 11. Il protocollo è stato approvato dal Comitato Etico istituzionale. 1. Soggetti <ol><li> Utilizzare ratti maschi Sprague-Dawley (250-300 g all&#39;arrivo). </li><li> Ratti Casa in gabbie a fondo in una stanza colonia con una umidità del 40-60% e una RT di 21 ± 1 ° C. </li><li> Rendere l&#39;acqua e cibo disponibile a libitum. </li><li> Tenere ratti sotto una rovesciata 00:12 h scuro ciclo / luce (luce accesa a 20 ore). </li></ol> 2. Chirurgia <ol><li> Per ratto, preparare due pezzi di legatura cromico budello (5-0) di circa 6 cm di lunghezza e metterli in soluzione salina sterile per evitare l&#39;essiccamento e diventare rigido e fragile. </li><li> Anestetizzare l&#39;animale con pentobarbital (60 mg / kg, ip), e trattare con atropina (0,1 mg / kg, ip). Monitorare il livello di anestesia estendendo una gamba e Pinching la rete di pelle tra le dita dei piedi con un unghia per garantire viene applicata una pressione adeguata. Assicurarsi che l&#39;animale non mostrare i arto. Se necessario, somministrare pentobarbital aggiuntivo. </li><li> Radere la testa del ratto in modo che un cuoio capelluto un&#39;incisione-linea può essere di circa 25 mm con distanze uguali anteriore e posteriore al centro degli occhi. </li><li> Fissare la testa del topo in un telaio stereotassico o altrimenti fissare la testa del topo. Posizionare il ratto su un tampone riscaldato per mantenere la temperatura corporea. </li><li> Applicare una pomata oftalmica su entrambi gli occhi per evitare danni da essiccazione. </li><li> Scrub la zona testa rasata con l&#39;alcol, poi Betadine. </li><li> Fare un cuoio capelluto un&#39;incisione linea mediana, esponendo il cranio e l&#39;osso nasale. </li><li> Utilizzare un microscopio operazione per eseguire i passaggi 2,9-2,16. </li><li> Sezionare il bordo dell&#39;orbita libera, formata da mascellare, frontale, lacrimale e ossa zigomatiche, usando un tampone di cotone con punta e un paio di pinze Dumont. Utilizzare il tampone per cosìak sangue da possibili emorragie. </li><li> Per consentire l&#39;accesso allo ione, deviare leggermente il contenuto orbitale con un batuffolo di cotone precisione, facendo attenzione a non tirare troppo il nervo ethmoidal anteriore che attraversa superiore allo ione. Sezionare iOn libera dal tessuto connettivo circostante, usando un tampone di cotone con punta di precisione e un paio di pinze Dumont con un movimento diffusione. Utilizzare il tampone per assorbire il sangue da possibili emorragie. </li><li> Per eseguire una legatura, spingere una estremità di un unico pezzo di budello cromico verso il basso lungo l&#39;osso frontale, mediale allo ione e avanzare pochi millimetri parallelo e inferiore allo ione. La legatura è ora tenuto in posizione tra ioni e l&#39;osso frontale. </li><li> Infilare la punta di un 45 gradi angolo pinze Dumont sotto lo ione collocarlo in prossimità della legatura. Ritrarre delicatamente iOn lateralmente per rivelare la legatura e la punta della pinza. Afferrare la legatura con le pinze e ritirare le pinze lateralmente da sotto lo ione. </li&gt; <li> Estrarre la legatura dalla cavità orbitale finché entrambe le estremità della legatura sono più o meno equidistanti dal IoN. </li><li> Fare un &quot;nodo scorsoio&quot; dalle due estremità della legatura per consentire un perfetto controllo del grado di costrizione e far scorrere il nodo contro ION. Spostare il nodo ulteriormente costrizione ione modo che il diametro del nervo viene ridotto di una quantità appena percettibile. Fare un nodo normale sulla parte superiore del nodo di slittamento in modo che la quantità di costrizione rimane costante (cioè, per evitare che il nodo feritoia di scivolare). </li><li> Tagliare le legature di lasciare circa 2 mm di estremità libere del nodo. </li><li> Ripetere la stessa procedura (punti da 2,11-2,15) per fare una seconda legatura 2 millimetri a parte la prima. </li><li> Per la chirurgia farsa, eseguire i passaggi 2,2-2,10. </li><li> Chiudere l&#39;incisione cuoio capelluto con suture in poliestere (4-0) e lasciare il ratto di recuperare su un tappetino riscaldato. Non lasciare incustodita l&#39;animale fino a che non ha recuperato contro sufficienticattiveria per mantenere decubito sternale e non rispedire l&#39;animale verso la compagnia di altri animali fino a quando non è completamente recuperato. </li><li> Per evitare effetti analgesici di prelazione sullo sviluppo del dolore neuropatico, non somministrare l&#39;analgesia per il dolore post-operatorio. </li></ol> 3. Procedura di prova del comportamento <ol><li> Consentire topi per acclimatarsi per almeno 8 giorni a condizioni abitative prima del test pre-operatoria. </li><li> Abituare ratti alla procedura di prova almeno una volta al giorno per tre giorni prima del test pre-operatorio. </li><li> Test condotta in una stanza buia con luce fornita da una W lampadina rossa 60 sospesa 1 m sopra il centro della zona reattiva illuminazione centro ma lasciando la circonferenza dim e il resto della camera oscura. </li><li> Assicurarsi che ci sia sufficiente rumore di fondo di ridurre le interferenze dalla stimolazione uditiva improvvisa. Se necessario, fornire il rumore bianco. </li><li> Osservazione del comportamento governare faccia <ol><li> TRASPORTI un singolo topo dalla colonia alla camera di prova in una gabbia di plastica coperto senza biancheria da letto. Nota: Idealmente, questo dovrebbe essere un breve viaggio con stimoli esterni minimi. </li><li> Mettere il topo in una coperta, gabbia di plastica trasparente senza biancheria da letto (lxwxh: 24 cm x 14 cm x 17 cm) con una a specchio di nuovo di fronte a una telecamera. </li><li> Effettuare una registrazione 10 min di comportamento dell&#39;animale. Durante la registrazione, assicurarsi che lo sperimentatore non è presente nel locale di prova. </li><li> Pulire la gabbia di osservazione prima di posizionare il prossimo animale. </li><li> Assicurarsi che il comportamento registrato viene analizzato da uno sperimentatore che è cieco alla condizione sperimentale del ratto. </li><li> Fare un record di ogni episodio faccia governare durante la registrazione 10 min. Nota: Faccia governare è definito come schemi di movimento in cui zampe anteriori sono portati a contatto con le zone del viso. </li><li> Fare una distinzione tra due tipi di comportamento volto governare. Se una sequenza non è né preceduta né seguita dacura del corpo (cioè, governare di una zona del corpo diversa dal viso), categorizzare l&#39;episodio come isolato faccia governare. Se il corpo governare viene eseguita immediatamente prima o dopo faccia governare, classificare l&#39;episodio come faccia governare durante il corpo governare. </li><li> Determinare il numero di episodi faccia governare. <ol><li> Categorizzare un periodo di tempo tra le azioni faccia governare che non supera i 4 secondi come spazio intra-episodio (cioè, una pausa tra le azioni faccia governare all&#39;interno di un singolo episodio). </li><li> Categorizzare un periodo di tempo tra le azioni governare faccia che supera 4 sec come spazio inter-episodio (cioè, una completa interruzione di azioni volto grooming tra due episodi). </li></ol></li></ol></li><li> Test stimolazione meccanica <ol><li> Ratti Mezzi di trasporto in gruppi di un massimo di 6 animali della colonia di sala prove in gabbia coperta con biancheria da letto. Assicurarsi che si tratta di un breve viaggio con stimoli esterni minimi. </li><li> Posiziona ilratti singolarmente in gabbie di plastica trasparente con lenzuola (lxwxh: 24 cm x 14 cm x 17 cm) con un coperchio a cerniera in modo che possano essere facilmente aperte e chiuse. </li><li> Utilizzare una serie graduata di cinque peli von Frey. Nota: La forza richiesta per piegare i capelli è 0,015 g, 0.127 g, 0,217 g, 0,745 ge 2.150 g. </li><li> Abituare i topi alla gabbia di osservazione e dei movimenti che raggiungono per 10 min. Ogni 30 sec, aprire il coperchio e toccare delicatamente la parete della gabbia con una bacchetta di plastica. </li><li> Quando l&#39;animale è in un sniffing / no stato locomozione (cioè, con quattro zampe poste a terra, né muoversi né congelamento, ma esibendo sniffing comportamento), applicare la prima capelli von Frey nel territorio ionico in prossimità del centro del pad vibrissal , sulla pelle pelosa che circonda il vibrisse mystacial. </li><li> Punteggio la risposta dell&#39;animale alla stimolazione di appartenere ad una delle seguenti categorie di risposta 4. <ol><li> Categorizzare una completa mancanza di risposta comepunteggio 0. </li><li> Categorizzare una rilevazione stimolo (cioè, il ratto gira la testa verso l&#39;oggetto e l&#39;oggetto stimolante stimolo viene poi esplorata) come punteggio 1. </li><li> Categorizzare una reazione di ritiro (es., Il topo gira la testa lentamente o tira bruscamente all&#39;indietro quando viene applicata la stimolazione, a volte una sola faccia pulire omolaterale alla zona stimolata avviene) come punteggio 2. </li><li> Categorizzare una fuga / risposta di attacco (es., Il topo evita ulteriori contatti con l&#39;oggetto di stimolo, sia passivamente spostando il suo corpo lontano dall&#39;oggetto stimolante per assumere una posizione rannicchiata contro la parete della gabbia, o attivamente attaccando l&#39;oggetto stimolo, rendendo mordere e afferrando movimenti) come punteggio 3. </li><li> Categorizzare faccia asimmetrica grooming (cioè, il ratto visualizza una serie ininterrotta di almeno tre colpi di faccia-wash diretti verso la zona del viso stimolata) come punteggio 4. </li><li> All&#39;interno di ogni animale, si applicano stimuLi in un ordine crescente di intensità. Dopo una intensità dello stimolo è stato applicato ad una faccia, applicarla a lato prima di passare al successivo intensità dello stimolo. Casuale l&#39;ordine in cui i lati ipsilaterale e controlaterale sono stimolati. Si noti che l&#39;animale deve essere in uno sniffing / no stato locomozione prima di ogni stimolo. </li></ol></li></ol></li></ol>

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	<li>Jensen, T. S., Gottrup, H., Sindrup, S. H., Bach, F. 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The authors have nothing to disclose.

L&#39;aspetto più interessante del modello ION-CCI è che esso fornisce una misura unica di spontaneo, (neuropatico) dolore non evocato. La maggior parte degli studi sugli animali di dolore neuropatico, utilizzando i modelli dei nervi spinali, si rivolgono esclusivamente comportamenti nocifensive (ad es., La vocalizzazione e le risposte di astinenza), riflettendo ipersensibilità al stimolazioni meccaniche o termiche 12. Tuttavia, la denuncia clinica principale nei pazienti è dolore in corso, non i...

Danni ai nervi somatosensoriali più spesso porta alla perdita di sensibilità. Non è molto ben compreso come e perché, in alcuni casi, danni ai nervi periferici conduce al dolore cronico. Come risultato, neuropatie dolorose rimangono una condizione difficile da trattare 1 e risultare in una riduzione sostanziale della qualità della vita dei pazienti 2-3. I modelli animali sono uno strumento importante per esaminare l&#39;efficacia dei farmaci esistenti e di nuova concezione e di identificare i meccanismi fisiopatologici coinvolti nello sviluppo e manutenzione del dolore neuropatico. Tra le principali sfide per la ricerca sul dolore traslazionale è l&#39;identificazione e la misurazione del dolore spontaneo negli animali (vale a dire, fisiologica, manifestazioni comportamentali o di altri che indicano la presenza di dolore negli animali che non vengono sfidati con sondare stimolazioni che sono acutamente sovrapposte condizioni basali del soggetto ). L&#39;obiettivo generale di questa procedura è quello di indurre chirurgicamente unlesioni del nervo infraorbitale in un topo che porta allo sviluppo di entrambi spontaneo e evocato comportamento nocifensive che può utilizzato per studiare i meccanismi coinvolti nel dolore neuropatico trigemino e il suo trattamento. Diretto, isolato faccia governare è una misura unica del dolore neuropatico spontanea nei ratti. A seguito di lesione cronica costrizione (CCI) del nervo infraorbitario (ione), ratti mostrano cambiamenti nel comportamento spontaneo e in risposta alla stimolazione tattile che sono indicativi di dolore persistente e allodinia meccanica 4. A seguito di ION-CCI, i ratti mostrano un&#39;attività governare faccia maggiore e asimmetrica, cioè, con volto di lavaggio colpi diretta principalmente al territorio IoN nervo feriti. In contrasto con la stimolazione nociva del volto (ad esempio, l&#39;iniezione formalina) 5, non doloroso disturbi sensoriali (ad esempio, unilaterale ritaglio vibrisse, anestetico blocco del nervo infraorbitale, applicazione di olio minerale su vibriSSAE) hanno fatto, non o solo molto brevemente (vale a dire, i primi minuti dopo l&#39;insorgenza) inducono un cambiamento significativo nel comportamento faccia governare 6. Si è concluso che questa toelettatura anormale dopo ION-CCI è una manifestazione comportamentale di spontanee, sensazioni fortemente aversive nel territorio del nervo feriti. Questo comportamento nei ratti ionico CCI orsi forte somiglianza con dolore spontaneo osservata nei pazienti. Ulteriori studi hanno identificato una differenza importante tra il viso comportamento governare che fa parte di un comportamento governare corpo più generale (cioè, &quot;faccia governare durante corpo grooming&quot;), che rimane in gran parte influenzato da ION-CCI, e faccia nocifensive governare che non è né preceduta né seguita da cura del corpo (cioè, &quot;isolato faccia grooming&quot;), che è significativamente aumentato dopo ionico CCI 7-9. Farmacologicamente, faccia governare durante corpo governare costituisce una misura di controllo eccellente per gli effetti non specifici di droga ( <em&gt; ad esempio, sedazione), che possono alterare la funzione motoria. I movimenti degli arti anteriori durante i due tipi di viso grooming sono esattamente gli stessi. A seguito di ION-CCI, ratti esibiscono anche i cambiamenti in risposta alla stimolazione tattile che sono indicativi di allodinia meccanica 4, 10. Durante la prima settimana (s) dopo ION-CCI, i ratti non rispondono più alla tattile lieve o moderata (ad esempio, von Frey ) stimoli. Questo iporesponsività viene poi bruscamente sostituito da un iperreattività estremo in cui anche le intensità di stimolo molto deboli provocano comportamento nocifensive. L&#39;inizio della iperresponsività può variare tra i ratti, ma la maggior parte dei ratti sono diventati hyperresponsive dopo tre o quattro settimane post-operatorio.

<table><tbody><tr><td>Chromic catgut</td><td>Dynek&amp;nbsp;</td><td>CG504</td><td></td></tr><tr><td>Nembutal&amp;nbsp; (pentobarbital)</td><td>Pharmacy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Atropine</td><td>Pharmacy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Clippers for small animals - Favorita II</td><td>Aesculap</td><td>GT104</td><td></td></tr><tr><td>Stereotaxic instrument</td><td>Stoelting</td><td>51600</td><td></td></tr><tr><td>Ophthalmic ointment (Liposic)</td><td>Pharmacy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Homeothermic monitor system</td><td>Harvard Apparatus</td><td>PY8 50-7221-F</td><td></td></tr><tr><td>Cotton applicator</td><td>Pharmacy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Precision cotton swab</td><td>Qosina</td><td>10225</td><td></td></tr><tr><td>Operation microscope</td><td>Kaps</td><td>SOM 62</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-10</td><td></td></tr><tr><td>Dumont forceps - Micro-blunted tips (#5/45)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11253-25</td><td></td></tr><tr><td>Scissors - blunt tips</td><td>Fine Science Tools</td><td>14574-09</td><td></td></tr><tr><td>Polyester sutures - Mersilene (4-0)</td><td>Ethicon</td><td>R871H</td><td></td></tr><tr><td>Digital video camera</td><td>Sony</td><td>HDR-CX330E</td><td></td></tr><tr><td>Semmes-Weinstein Von Frey Aesthesiometer kit</td><td>Stoelting</td><td>58011</td><td></td></tr></tbody></table>

chronic constriction injury of the rat's infraorbital nerve (ion-cci) to study trigeminal neuropathic pain

I modelli animali sono strumenti importanti per studiare la fisiopatologia e la farmacologia del dolore neuropatico. Questo manoscritto descrive le procedure chirurgiche e comportamentali per studiare il dolore neuropatico trigeminale nei ratti. Per soddisfare la specificità del trigemino sindromi da dolore neuropatico, il nervo infraorbitale (Ion) viene sottoposto ad una lesione costrizione cronica (CCI) dal liberamente legatura del nervo. Un approccio intra-orbitale è presentato qui per esporre e legare lo ione nella cavità orbitale. Dopo IoN legatura, ratti mostrano cambiamenti nel comportamento spontaneo e in risposta a von Frey stimolazione capelli che sono indicativi di dolore persistente e allodinia meccanica. Due fasi possono essere definite nello sviluppo dei cambiamenti comportamentali. Durante la prima settimana seguente ionico CCI (fase 1), ratti mostrano un&#39;attività governare faccia maggiore e asimmetrica, cioè, con volto di lavaggio colpi diretta principalmente al territorio IoN nervo feriti. Viene fatta una distinzione tra il viso grooming comportamento che fa parte di un comportamento corpo governare più generale, che rimane in gran parte influenzato da ION-CCI, e faccia governare che non è né preceduta né seguita da una cura del corpo, che è significativamente aumentato dopo ION-CCI. Durante questo periodo, la reattività alla stimolazione meccanica del territorio ione è ridotta. Questo iporesponsività è bruscamente sostituito da un estremo iperreattività cui intensità di stimolo anche molto deboli provocare comportamenti nocifensive (fase 2). Le somiglianze fenomenologico tra queste alterazioni comportamentali e segnalati segni di dolore facciale (cioè, risposte a stimolazione nocicettiva del volto) suggeriscono la presenza di disestesia / parestesia e allodinia meccanica nel territorio IoN legatura.

Ratti ION-CCI evidenziano una forte crescita post-operatoria nella quantità di tempo speso sul viso isolato governare (Figura 1). L&#39;aumento di picchi alla fine della prima settimana post-operatorio e poi diminuisce durante le seguenti settimane. La maggior parte degli studi recenti hanno trovato faccia governare essere significativamente aumentato per un massimo di tre settimane. Faccia comportamento governare in sham operati ratti è più o meno inalterati. Ratti ION-C...

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Chronic Constriction Injury of the Rat's Infraorbital Nerve IoN-CCI to Study Trigeminal Neuropathic Pain

This manuscript describes a rodent model to study trigeminal neuropathic pain. The methods described include surgical procedures to perform a chronic constriction injury of the rat&#8217;s infraorbital nerve and the post-surgical behavioral tests to measure the changes in spontaneous and evoked behavior that are indicative of persistent pain and allodynia.

Cronica Costrizione Lesioni del Rat infraorbitario Nerve (ION-CCI) per studiare trigemino Dolore neuropatico

Animal models are important tools to study the pathophysiology and pharmacology of neuropathic pain. This manuscript describes the surgical and behavioral ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

Chronic Constriction Injury of the Rat's Infraorbital Nerve (IoN-CCI) to Study Trigeminal Neuropathic Pain

19.5K Views.  University of Antwerp. This manuscript describes a rodent model to study trigeminal neuropathic pain. The methods described include surgical procedures to perform a chronic constriction injury of the rat’s infraorbital nerve and the post-surgical behavioral tests to measure the changes in spontaneous and evoked behavior that are indicative of persistent pain and allodynia. 

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Orthotopic Aortic Transplantation: A Rat Model to Study the Development of Chronic Vasculopathy

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant vasculopathy (TVP).
The commonly used animal model for cardiovascular chronic rejection studies is the heterotopic heart transplant model performed in laboratory rodents. This model is used widely in experiments since Ono and Lindsey (3) published their technique. To analyze the findings in the blood vessels, the heart has to be sectioned and all vessels have to be measured.
Another method to investigate chronic rejection in cardiovascular questionings is the aortic transplant model (1, 2). In the orthotopic aortic transplant model, the aorta can easily be histologically evaluated (2). The PVG-to-ACI model is especially useful for CAV studies, since acute vascular rejection is not a major confounding factor and Cyclosporin A (CsA) treatment does not prevent the development of CAV, similar to what we find in the clinical setting (4). A7-day period of CsA is required in this model to prevent acute rejection and to achieve long-term survival with the development of TVP.
This model can also be used to investigate acute cellular rejection and media necrosis in xenogeneic models (5).

This video demonstrates the orthotopic aortic transplant model as a simple model to study the development of transplant vasculopathy (TVP) in rats.

Trapianto ortotopico aortica: un modello di ratto per studiare lo sviluppo di vasculopatia cronica

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant ...

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Medicina

The Spared Nerve Injury (SNI) Model of Induced Mechanical Allodynia in Mice

Peripheral neuropathic pain is a severe chronic pain condition which may result from trauma to sensory nerves in the peripheral nervous system. The spared nerve injury (SNI) model induces symptoms of neuropathic pain such as mechanical allodynia i.e. pain due to tactile stimuli that do not normally provoke a painful response [1]. 
The SNI mouse model involves ligation of two of the three branches of the sciatic nerve (the tibial nerve and the common peroneal nerve), while the sural nerve is left intact [2]. The lesion results in marked hypersensitivity in the lateral area of the paw, which is innervated by the spared sural nerve. The non-operated side of the mouse can be used as a control. The advantages of the SNI model are the robustness of the response and that it doesn&#x2019;t require expert microsurgical skills.
The threshold for mechanical pain response is determined by testing with von Frey filaments of increasing bending force, which are repetitively pressed against the lateral area of the paw [3], [4]. A positive pain reaction is defined as sudden paw withdrawal, flinching and/or paw licking induced by the filament. A positive response in three out of five repetitive stimuli is defined as the pain threshold. 
As demonstrated in the video protocol, C57BL/6 mice experience profound allodynia as early as the day following surgery and maintain this for several weeks.

The Spared Nerve Injury SNI Model of Induced Mechanical Allodynia in Mice

The Spared Nerve Injury animal model is described here as a mouse model of peripheral neuropathic pain following partial denervation of the sciatic nerve by lesioning the tibial and common peroneal nerve branches, leaving the remaining sural nerve intact. Behavioral modification resulting from mechanical allodynia is quantified by von Frey filaments.

Risparmiato il Nerve pregiudizio (SNI) Modello di Allodinia meccanica indotta nei topi

Peripheral neuropathic pain is a severe chronic pain condition which may result from trauma to sensory nerves in the peripheral nervous system. The spared ...

Chronic Constriction of the Sciatic Nerve and Pain Hypersensitivity Testing in Rats

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of the population1,2. Symptoms include spontaneous (tingling, burning, electric-shock like) pain, dysaesthesia, paraesthesia, allodynia (pain resulting from normally non-painful stimuli) and hyperalgesia (an increased response to painful stimuli). The sensory symptoms are co-morbid with behavioural disabilities, such as insomnia and depression. To study chronic neuropathic pain several animal models mimicking peripheral nerve injury have been developed, one of the most widely used is Bennett and Xie's (1988) unilateral sciatic nerve chronic constriction injury (CCI)3 (Figure 1). Here we present a method for performing CCI and testing pain hypersensitivity.
CCI is performed under anaesthesia, with the sciatic nerve on one side exposed by making a skin incision, and cutting through the connective tissue between the gluteus superficialis and biceps femoris muscles. Four chromic gut ligatures are tied loosely around the sciatic nerve at 1 mm intervals, to just occlude but not arrest epineural blood flow. The wound is closed with sutures in the muscle and staples in the skin. The animal is then allowed to recover from surgery for 24 hrs before pain hypersensitivity testing begins.
For behavioural testing, rats are placed into the testing apparatus and are allowed to habituate to the testing procedure. The area tested is the mid-plantar surface of the hindpaw (Figure 2), which falls within the sciatic nerve distribution. Mechanical withdrawal threshold is assessed by mechanically stimulating both injured and uninjured hindpaws using an electronic dynamic plantar von Frey aesthesiometer or manual von Frey hairs4. The mechanical withdrawal threshold is the maximum pressure exerted (in grams) that triggers paw withdrawal. For measurement of thermal withdrawal latency, first described by Hargreaves et al (1988), the hindpaw is exposed to a beam of radiant heat through a transparent glass surface using a plantar analgesia meter5,6. The withdrawal latency to the heat stimulus is recorded as the time for paw withdrawal in both injured and uninjured hindpaws. Following CCI, mechanical withdrawal threshold, as well as thermal withdrawal latency in the injured paw are both significantly reduced, compared to baseline measurements and the uninjured paw (Figure 3). The CCI model of peripheral nerve injury combined with pain hypersensitivity testing provides a model system to investigate the effectiveness of potential therapeutic agents to modify chronic neuropathic pain. In our laboratory, we utilise CCI alongside thermal and mechanical sensitivity of the hindpaws to investigate the role of neuro-immune interactions in the pathogenesis and treatment of neuropathic pain.

Due to the simplicity of surgery and the robust behavioural outcome, chronic constriction of the sciatic nerve is one of the pre-eminent animal models of neuropathic pain. Within 24 hrs following surgery, pain hypersensitivity is established and can be quantitatively measured using a von Frey aesthesiometer (mechanical test) and plantar analgesia meter (thermal test).

La costrizione cronica del nervo sciatico e Ipersensibilità Testing Pain in Rats

Chronic neuropathic pain, resulting from damage to the central or peripheral nervous system, is a prevalent and debilitating condition, affecting 7-18% of ...

Breathing-controlled Electrical Stimulation (BreEStim) for Management of Neuropathic Pain and Spasticity

Electrical stimulation (EStim) refers to the application of electrical current to muscles or nerves in order to achieve functional and therapeutic goals. It has been extensively used in various clinical settings. Based upon recent discoveries related to the systemic effects of voluntary breathing and intrinsic physiological interactions among systems during voluntary breathing, a new EStim protocol, Breathing-controlled Electrical Stimulation (BreEStim), has been developed to augment the effects of electrical stimulation. In BreEStim, a single-pulse electrical stimulus is triggered and delivered to the target area when the airflow rate of an isolated voluntary inspiration reaches the threshold. BreEStim integrates intrinsic physiological interactions that are activated during voluntary breathing and has demonstrated excellent clinical efficacy. Two representative applications of BreEStim are reported with detailed protocols: management of post-stroke finger flexor spasticity and neuropathic pain in spinal cord injury.

Breathing-controlled Electrical Stimulation BreEStim for Management of Neuropathic Pain and Spasticity

The purpose is to present a new method, breathing-control electrical stimulation (BreEStim) for management of neuropathic pain and spasticity.

Respirazione controllata stimolazione elettrica (BreEStim) per la gestione del dolore neuropatico e spasticità

Electrical stimulation (EStim) refers to the application of electrical current to muscles or nerves in order to achieve functional and therapeutic goals. ...

Chronic Post-Ischemia Pain Model for Complex Regional Pain Syndrome Type-I in Rats

Complex regional pain syndrome type-I (CRPS-I) is a neurological disease that causes severe pain among patients and remains an unresolved medical condition. However, the underlying mechanisms of CRPS-I have yet to be revealed. It is known that ischemia/reperfusion is one of the leading factors that causes CRPS-I. By means of prolonged ischemia and reperfusion of the hind limb, the rat chronic post-ischemia pain (CPIP) model has been established to mimic CRPS-I. The CPIP model has become a well-recognized animal model for studying the mechanisms of CRPS-I. This protocol describes the detailed procedures involved in the establishment of the rat model of CPIP, including anesthesia, followed by ischemia/reperfusion of the hind limb. Characteristics of the rat CPIP model are further evaluated by measuring the mechanical and thermal hypersensitivities of the hind limb as well as the nocifensive responses to acute capsaicin injection. The rat CPIP model exhibits several CRPS-I-like manifestations, including hind limb edema and hyperemia in the early stage after establishment, persistent thermal and mechanical hypersensitivities, and increased nocifensive responses to acute capsaicin injection. These characteristics render it a suitable animal model for further investigation of the mechanisms involved in CRPS-I.

Provided here is a protocol that details steps to establish an animal model of chronic post-ischemia pain (CPIP). This is a well-recognized model mimicking human complex regional pain syndrome type-I. Mechanical and thermal hypersensitivities are further evaluated, as well as capsaicin-induced nocifensive behaviors observed in the CPIP rat model.

Modello di dolore cronico post-ischemia per la sindrome del dolore regionale complessa Tipo-I nei ratti

Complex regional pain syndrome type-I (CRPS-I) is a neurological disease that causes severe pain among patients and remains an unresolved medical ...

Comportamento

Assessment of Nerve Injury-Induced Mechanical Hypersensitivity in Rats Using an Orofacial Operant Pain Assay

Pain has sensory and affective components. Unlike traditional, reflex-based pain assays, operant pain assays can produce more clinically relevant results by addressing the cognitive and motivational aspects of pain in rodents. This paper presents a protocol for assessing mechanical hypersensitivity following chronic constriction injury of the infraorbital nerves (CCI-ION) in rats using an orofacial operant pain system. Before CCI-ION surgery, rats were trained in an orofacial pain assessment device (OPAD) to drink sweetened condensed milk while making facial contact with the metal spiked bars and lick-tube.
In this assay, rats can choose between receiving milk as a positive reinforcer or escaping an aversive mechanical stimulus that is produced by a vertical row of small pyramid-shaped spikes on each side of the reward access hole. Following 2 weeks of training in the OPAD and before the CCI-ION surgery, baseline mechanical sensitivity data were recorded for 5 days for each rat during a 10 min testing session. During a session, the operant system automatically records the number of reward bottle activations (licks) and facial contacts, contact duration, and latency to the first lick, among other measures.
Following baseline measurements, rats underwent either CCI-ION or sham surgery. In this protocol, mechanical hypersensitivity was quantified by measuring the number of licks, latency to the first lick, the number of contacts, and the ratio of licks to facial contacts (L/F). The data showed that CCI-ION resulted in a significant decrease in the number of licks and the L/F ratio and an increase in the latency to the first lick, indicating mechanical hypersensitivity. These data support the use of operant-based pain assays to assess mechanical pain sensitivity in preclinical pain research.

This protocol describes the assessment of mechanical hypersensitivity in a rat model of neuropathic orofacial pain using an operant-based orofacial pain assessment device.

Valutazione dell'ipersensibilità meccanica indotta da lesioni nervose nei ratti utilizzando un saggio del dolore operante orofacciale

Pain has sensory and affective components. Unlike traditional, reflex-based pain assays, operant pain assays can produce more clinically relevant results ...

Visualizzazione in vivo del ganglio trigemino di ratto con indicatori di calcio

In-Vivo Calcium Imaging of Sensory Neurons in the Rat Trigeminal Ganglion

Genetically encoded calcium indicators (GECIs) enable imaging techniques to monitor changes in intracellular calcium in targeted cell populations. Their large signal-to-noise ratio makes GECIs a powerful tool for detecting stimulus-evoked activity in sensory neurons. GECIs facilitate population-level analysis of stimulus encoding with the number of neurons that can be studied simultaneously. This population encoding is most appropriately done in vivo. Dorsal root ganglia (DRG), which house the soma of sensory neurons innervating somatic and visceral structures below the neck, are used most extensively for in vivo imaging because these structures are accessed relatively easily. More recently, this technique was used in mice to study sensory neurons in the trigeminal ganglion (TG) that innervate oral and craniofacial structures. There are many reasons to study TG in addition to DRG, including the long list of pain syndromes specific to oral and craniofacial structures that appear to reflect changes in sensory neuron activity, such as trigeminal neuralgia. Mice are used most extensively in the study of DRG and TG neurons because of the availability of genetic tools. However, with differences in size, ease of handling, and potentially important species differences, there are reasons to study rat rather than mouse TG neurons. Thus, we developed an approach for imaging rat TG neurons in vivo. We injected neonatal pups (p2) intraperitoneally with an AAV encoding GCaMP6s, resulting in &gt;90% infection of both TG and DRG neurons. TG was visualized in the adult following craniotomy and decortication, and changes in GCaMP6s fluorescence were monitored in TG neurons following stimulation of mandibular and maxillary regions of the face. We confirmed that increases in fluorescence were stimulus-evoked with peripheral nerve block. While this approach has many potential uses, we are using it to characterize the subpopulation(s) of TG neurons changed following peripheral nerve injury.

Autore in primo piano: Esplorazione dei meccanismi periferici del dolore neuropatico nella lesione del nervo trigemino 

Genetically encoded calcium indicators (GECI) enable a robust, population-level analysis of sensory neuron signaling. Here, we have developed a novel approach that allows for in vivo GECI visualization of rat trigeminal ganglia neuron activity.

In Vivo Imaging del calcio dei neuroni sensoriali nel ganglio trigeminale del ratto

Genetically encoded calcium indicators (GECIs) enable imaging techniques to monitor changes in intracellular calcium in targeted cell populations. Their ...

Neuroscienze

<meta charset="utf8"></head><body>Stabilire il modello murino per il dolore neuropatico del trigemino

Chronic Constriction Injury of the Distal Infraorbital Nerve (DIoN-CCI) in Mice to Study Trigeminal Neuropathic Pain

Animal models remain necessary tools to study neuropathic pain. This manuscript describes the distal infraorbital nerve chronic constriction injury (DIoN-CCI) model to study trigeminal neuropathic pain in mice. This includes the surgical procedures to perform the chronic constriction injury and the postoperative behavioral tests to evaluate the changes in spontaneous and evoked behavior that are signs of ongoing pain and mechanical allodynia. The methods and behavioral readouts are similar to the infraorbital nerve chronic constriction injury (IoN-CCI) model in rats. However, important changes are necessary for the adaptation of the IoN-CCI model to mice. First, the intra-orbital approach is replaced by a more rostral approach with an incision between the eye and the whisker pad. The IoN is thus ligated distally outside the orbital cavity. Secondly, due to the higher locomotor activity in mice, allowing rats to move freely in small cages is replaced by placing mice in custom-designed and constructed restraining devices. After DIoN ligation, mice exhibit changes in spontaneous behavior and in response to von Frey hair stimulation that are similar to those in IoN-CCI rats, i.e., increased directed face grooming and hyperresponsiveness to von Frey hair stimulation of the IoN territory.

<meta charset="utf8"></head><body>Autore in primo piano: Utilizzo della legatura del nervo infraorbitale nei topi per studiare il dolore neuropatico trigemino e le strategie di trattamento

Chronic constriction injury of the distal infraorbital nerve in mice induces changes in spontaneous behavior (increased face grooming activity) and nocifensive behavior in response to tactile stimulation (hyperresponsiveness to von Frey hair stimulation) that are signs of ongoing pain and allodynia and serves as a model for trigeminal neuropathic pain.

Lesione da costrizione cronica del nervo infraorbitale distale (DIoN-CCI) nei topi per studiare il dolore neuropatico del trigemino

Animal models remain necessary tools to study neuropathic pain. This manuscript describes the distal infraorbital nerve chronic constriction injury ...

Cronica Costrizione Lesioni del Rat infraorbitario Nerve (ION-CCI) per studiare trigemino Dolore neuropatico

Riepilogo

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Risparmiato il Nerve pregiudizio (SNI) Modello di Allodinia meccanica indotta nei topi

La costrizione cronica del nervo sciatico e Ipersensibilità Testing Pain in Rats

Respirazione controllata stimolazione elettrica (BreEStim) per la gestione del dolore neuropatico e spasticità

Modello di dolore cronico post-ischemia per la sindrome del dolore regionale complessa Tipo-I nei ratti

Valutazione dell'ipersensibilità meccanica indotta da lesioni nervose nei ratti utilizzando un saggio del dolore operante orofacciale

In Vivo Imaging del calcio dei neuroni sensoriali nel ganglio trigeminale del ratto

In Vivo Imaging del calcio dei neuroni sensoriali nel ganglio trigeminale del ratto

In Vivo Imaging del calcio dei neuroni sensoriali nel ganglio trigeminale del ratto

Lesione da costrizione cronica del nervo infraorbitale distale (DIoN-CCI) nei topi per studiare il dolore neuropatico del trigemino