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要約

このプロトコルでは、前庭系を研究するための有用な方法であるラットの手術なるほどについて説明します。

要約

前庭系や前庭代償プロセスを研究するため、メソッド数は外科か化学なるほどと前庭神経切断などを含む前庭神経の損傷を引き起こすことしました。手術なるほどは、比較的単純な信頼性、および迅速な方法です。ここでは、ラットなるほどのために手術手技について述べる。耳介後部切開が外耳道と鼓膜、鼓膜と小骨があぶみ骨なし削除される公開全身麻酔下で行われます。あぶみ骨と楕円形の窓との間に位置しているアブミ骨動脈は脆弱な構造を明確な外科的フィールドを取得する保持必要があります。かぎり行うホール前庭で行われます 2.1 mm のドリル バールあぶみ骨に優れた。100% エタノールはこの穴から注入し、数回を吸気します。綿密な解剖顕微鏡および注意深い出血制御の下で、信頼性の高い結果を得るために不可欠です。手術直後後は、前庭系障害、眼振、頭の角度、回転運動などの症状が見られます。Rotarod または回転椅子テストは、客観的・定量的評価前庭機能を使用できます。

概要

前庭器官は、バランスと目のコントロールは欠かせません。通常の前庭機能は、2 つの内側の耳の前庭器官から対称の求心性信号によって異なります。前庭機能低下または損失は、めまい、眼振、姿勢の不均衡を誘導します。急性損傷後前庭機能が自発的に回復数日前庭代償1,2として知られているプロセス。静的な赤字の前庭代償は、安静時自発同側および対側の前庭神経核間の不均衡に関連する回復のプロセスです。動的赤字の前庭代償を達成した主を介して感覚と行動置換 (視覚や体性感覚の入力を使用して)3。これらのプロセスが神経可塑性研究4、5の魅力的です。

前庭系と前庭代償、外科および化学なるほどなど前庭神経切断5,6 中神経可塑性を支えるメカニズムを検討するいくつかの方法が開発されています。 ,7,8。前庭神経切断完了の前庭系障害を誘発する特定の方法が難しく、侵襲的なプロシージャで、脳損傷8,9を引き起こす可能性があります。このメソッドは、高度な外科的スキルが必要です、なるほどより時間かかります。ゲンタマイシン、arsanilate、テトラカインなど化学なるほどが簡単で信頼性の高い結果10、11,12をもたらすことができます。しかし、蝸牛が壊れているも可能性が、前庭系障害時間11に発展するかもしれない。さらに、化学物質の正確な評価のために維持されるべき、脳に及ぼす影響は明確ではありません。手術なるほど 184215の動物研究で初めて導入されました、1936年16でラットに初めて報告されました。この手法が多く使われており動物研究5,17,18,19。手術なるほど、特定の信頼性の高い、比較的単純な方法であります。13,14また、前庭障害の症状は、手術後すぐに見られています。ここでは、ラットなるほどに対する私たちの手技について述べる。

プロトコル

本研究は, 機関動物ケアおよび使用委員会のソウル国立大学病院 (14-0148-C1A1) 評価・実験動物ケアの認定会の認定を受けているに従って国際。

注: 7-8 週古い (200/250 g) の Sprague-dawley (SD) ラットに実験を行った。各動物は、実験開始前 1 週間の実験室の条件に順応だった。定数 12 に温度と湿度管理された部屋で収容された動物-h:12-h: 明暗サイクル無料アクセスと食料と水。

1。 なるほど

  1. オートクレーブの手術器具滅菌パッドをカバーします。70% のエタノールと営業領域を消毒します。滅菌ドレープを使用し、手術中に滅菌状態を維持します。
  2. ガウンを着用、マスク (カバー鼻と口)、キャップ (頭をカバー) と滅菌手袋のペア。手術器具は、滅菌の表面と接触して来る必要がありますのみ。
  3. チレタミン チレタミン麻酔薬 (40 mg/kg 体重) を注入または腹腔、大腿内側に筋肉とキシラジン (10 mg/kg 体重) 筋肉内あるいは腹腔。
    注: 含むイソフルレン吸入麻酔の他のモードを使用もできます。
  4. (当初は 42 ° C で設定) 地球温暖化パッドにラットを配置します。麻酔下で目の乾燥を防ぐためにラットの両目に潤滑剤の眼軟膏を適用されます。
  5. ラットを右側を下に配置します。外科領域で毛皮をバリカンで剃る。70% のエタノールを使用してサイトを消毒します。
  6. 左着けたエリアに 1% リドカイン塩酸塩を皮下注入します。
  7. #15 のメス刃を使えば、~5.0 cm 着けた切開。独立した筋肉と筋膜虹彩ハサミ (図 1 a) 外耳道を公開します。#15 ブレードまたはアイリスはさみ (図 1 b) を使用して、外耳道を少し開きます。鼓膜 (図 2 a) を広く公開します。
  8. 顕微鏡 (7.5 X 12.5 X)、鼓膜と耳小骨鉗子を用いたアブミ骨を除いてを削除します。#15 ブレードやアイリス ハサミ (図 2 b) で lambdoidal の尾根筋をデタッチします。
  9. 低速でドリルを使用して (< 3000 rpm) ダイヤモンドバー (2.1 または 1.4 mm)、(図 3 a) 顔面神経の出口のポイントのまわりの鼓室胞骨をドリルします。アブミ骨動脈を特定します。掘削のプロセス中にアブミ骨動脈を損傷しないように注意してください。
  10. アブミ骨動脈に優れた玄関を掘削を続行し、丸い窓と骨の外側半規管を公開します。外側半規管の膨大部付近を開きます。外側半規管の面にドリルを続行し、優れた半規管の膨大部をドリルします。
  11. 18 G、22 G の針を使用して玄関の内容を吸引します。注入し、100% エタノール 3 の 1 cm3を吸い出しなさい x。
  12. 筋肉と単純な縫合の二層で皮膚を閉じます。
  13. 放置しないでください動物までそれは胸骨の横臥を維持するために十分な意識を取り戻しました。それは、加熱パッドまたは熱ランプを使用してキッスまでラットを暖かく保ちます。後に目覚め、ラットを客室に通常の環境条件で個々 のケージに移動します。
  14. 抗生物質の投与 (例えば、セファドロキシル 20 mg/kg、トリメトプリム-スルホンアミド 100 μ L 皮下、またはペニシリン 300,000 IU); 1 日必要に応じて鎮痛薬 (オピオイドではない;例えば、Metacam カルプロフェン 2 mg/kg 5 mg/kg 皮下) 指定もできます。

2. 偽手術

  1. コントロールとして偽手術、(セクション 1) に従って同じ手術と手術後の手順を実行、外耳道と鼓膜 (ステップ 1.7)、鼓膜と耳小骨、除去の露出など、lambdoidal で筋肉の剥離リッジ (ステップ 1.8) が半規管を開くかエタノールを注入します。

前庭機能の損失を確認します。

注: 前庭機能の喪失は、どちらかの行動または前庭機能検査を使用して評価できます。13,17,18 には行動テストには、眼振と姿勢の非対称性の評価が含まれます。

  1. 自発性または誘発バレル圧延、左側面に落ちたり18破壊側に傾いている間移動を含む姿勢の非対称性を識別します。ビデオ 1を参照してください。
  2. 随意眼球運動の検査、眼振を識別します。自発眼振はいないとき休息状態の動物18頭優しく空気のパフします。ビデオ 2を参照してください。

結果

手術の成功は、行動テストによって検証されました。すべての動物は、片側性前庭機能低下の典型的な動作を示した。自発的なバレル ローリングは、早期復旧フェーズ (ビデオ 1) で頭や体を軽いタッチで空気のパフで誘発されて、手術後すぐに明白でした。手術後 3 d は、時折破壊側に傾いて移動動物は左側に落ちる。自発眼振は、2 d (動画 2

ディスカッション

この手法は、突然、恒久的なかつ完全な前庭機能の損失を作成する便利な方法です。これは、前庭神経炎、聴神経腫瘍やメニエール病などの前庭疾患を勉強される可能性があります。多くの研究は、前庭神経核の神経細胞の可塑性や関連する中央プロセス5,17,18,19を研究するのにこの手法を使用し...

開示事項

著者が明らかに何もありません。

謝辞

本研究は韓国健康技術 R & D プロジェクトを通じて、韓国保健産業開発研究所 (KHIDI)、韓国の福祉・厚生省によって資金を供給からの助成金によって支えられた (許可番号: HI15C2651)。

資料

NameCompanyCatalog NumberComments
ASPIRATOR KB-012KOH BONG & CO., LTD.KB-012Medical aspirator
Blade: #15Fine Science Tools#10015-00Blades for #7 Scalpel Handles, #15
Carbon Steel BurrsFine Science Tools#19007-05shaft diameter: 2.3 mm, length: 44 mm, package of 10 burrs
Carl Zeiss Surgical GmbHCarl Zeiss#6627100863Surgical microscope
Dumont #3cFine Science Tools#11231-20Standard tip 0.17 x 0.10 mm, 11 cm
Dumont #5SFFine Science Tools#11252-00
Dumont #7BFine Science Tools#11270-20Serrated 0.17 x 0.10 mm, 11 cm
Extra Fine Bonn: straightFine Science Tools#14084-08Iris scissors, best suited for microdissection under high magnification
Fine Iris Scissors: straightFine Science Tools#14094-11Made from martensitic stainless steel, combined with molybdenum and vanadium
Finger Loop Ear PunchFine Science Tools#24212-011 mm. Provides stability and control for researchers using the numbering system
HartmanFine Science Tools#13002-10Tip width: 1 cm, serrated, 10 cm
Short Scalpel Handle #7 SolidFine Science Tools#10003-12#7 short, 12 cm
Small Vessel CauterizerFine Science Tools#18000-03Replacement tip, straight knife, keeps bleeding to a minimum and therefore provides a surgical field clear of clamps and hemostats
Strong 207SSAESHIN207SPowerful torque at low speed, available with speed or on/off foot controller
Suction TubesJEUNGDO B&P CO., LTD.H-1927-8Frazier, 18 cm
VICRYLETHICONW9570TSynthetic absorbable sterile surgical suture
Weitlaner-LocktiteFine Science Tools#17012-13Maximum spread: 4.5 cm, 2 x 3 blunt teeth, 11 cm
ZoletilVirbac, FranceTiletamine-zolazepam
RompunBayerXylazine
RimadylPfizerCarprofen
SeptraPfizerTrimethoprim-sulfonamide 

参考文献

  1. Curthoys, I. S., Halmagyi, G. M. Vestibular compensation: a review of the oculomotor, neural, and clinical consequences of unilateral vestibular loss. Journal of Vestibular Research. 5 (2), 67-107 (1995).
  2. Smith, P. F., Curthoys, I. S. Mechanisms of recovery following unilateral labyrinthectomy: a review. Brain Research. Brain Research Reviews. 14 (2), 155-180 (1989).
  3. Lacour, M., Helmchen, C., Vidal, P. P. Vestibular compensation: the neuro-otologist's best friend. Journal of Neurology. 263, S54-S64 (2016).
  4. Darlington, C. L., Smith, P. F. Molecular mechanisms of recovery from vestibular damage in mammals: recent advances. Progress in Neurobiology. 62 (3), 313-325 (2000).
  5. Shinder, M. E., Ramanathan, M., Kaufman, G. D. Asymmetric gene expression in the brain during acute compensation to unilateral vestibular labyrinthectomy in the Mongolian gerbil. Journal of Vestibular Research. 16 (4-5), 147-169 (2006).
  6. Dutheil, S., Brezun, J. M., Leonard, J., Lacour, M., Tighilet, B. Neurogenesis and astrogenesis contribution to recovery of vestibular functions in the adult cat following unilateral vestibular neurectomy: cellular and behavioral evidence. Neuroscience. 164 (4), 1444-1456 (2009).
  7. Gunther, L., et al. N-acetyl-L-leucine accelerates vestibular compensation after unilateral labyrinthectomy by action in the cerebellum and thalamus. PLoS One. 10 (3), e0122015 (2015).
  8. Pericat, D., Farina, A., Agavnian-Couquiaud, E., Chabbert, C., Tighilet, B. Complete and irreversible unilateral vestibular loss: a novel rat model of vestibular pathology. Journal of Neuroscience Methods. 283, 83-91 (2017).
  9. Cass, S. P., Goshgarian, H. G. Vestibular compensation after labyrinthectomy and vestibular neurectomy in cats. Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 104 (1), 14-19 (1991).
  10. Vignaux, G., et al. Evaluation of the chemical model of vestibular lesions induced by arsanilate in rats. Toxicology and Applied Pharmacology. 258 (1), 61-71 (2012).
  11. Berryhill, W. E., Graham, M. D. Chemical and physical labyrinthectomy for Meniere's disease. Otolaryngologic Clinics of North America. 35 (3), 675-682 (2002).
  12. Morgenstern, C., Mori, N., Arnold, W. Experimental studies on the effect of labyrinth anesthesia. Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 237 (3), 255-261 (1983).
  13. Nadasy, G. L., Raffai, G., Feher, E., Schaming, G., Monos, E. A simple standard technique for labyrinthectomy in the rat: a methodical communication with a detailed description of the surgical process. Physiology International. 103 (3), 354-360 (2016).
  14. Hitier, M., Besnard, S., Vignaux, G., Denise, P., Moreau, S. The ventrolateral surgical approach to labyrinthectomy in rats: anatomical description and clinical consequences. Surgical and Radiologic Anatomy. 32 (9), 835-842 (2010).
  15. Flourens, M. J. . Recherches experimentales sur les propriétés et les fonctions du système nerveux dans les animaux vertébrés. , (1824).
  16. T'Ang, Y., Wu, C. F. The effects of unilateral labyrinthectomy in the albino rat. Chinese Journal of Physiology. 10, 571-598 (1936).
  17. Chang, M. Y., et al. MicroRNAs 218a-5p, 219a-5p, and 221-3p regulate vestibular compensation. Scientific Reports. 7 (1), 8701 (2017).
  18. Bergquist, F., Ludwig, M., Dutia, M. B. Role of the commissural inhibitory system in vestibular compensation in the rat. The Journal of Physiology. 586 (18), 4441-4452 (2008).
  19. Cameron, S. A., Dutia, M. B. Cellular basis of vestibular compensation: changes in intrinsic excitability of MVN neurones. NeuroReport. 8 (11), 2595-2599 (1997).
  20. Park, M. K., Lee, B. D., Lee, J. D., Jung, H. H., Chae, S. W. Gene profiles during vestibular compensation in rats after unilateral labyrinthectomy. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology. 121 (11), 761-769 (2012).
  21. Yamamoto, H., Tominaga, M., Sone, M., Nakashima, T. Contribution of stapedial artery to blood flow in the cochlea and its surrounding bone. Hearing Research. 186 (1-2), 69-74 (2003).
  22. Potegal, M., Abraham, L., Gilman, S., Copack, P. Technique for vestibular neurotomy in the rat. Physiology & Behavior. 14 (2), 217-221 (1975).
  23. Tung, V. W., Burton, T. J., Dababneh, E., Quail, S. L., Camp, A. J. Behavioral assessment of the aging mouse vestibular system. Journal of Visualized Experiments. (89), e51605 (2014).
  24. de Jeu, M., De Zeeuw, C. I. Video-oculography in mice. Journal of Visualized Experiments. 65 (65), e3971 (2012).

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