NIH NS43798 (DMB), NIH F31 NS058138 (MRD) P30-NS045758 (CBSCR) 및 미국 마비 재향 # 2451 (DMB) 및 # 2707 (MRD).

1. 위 / 아래 발바닥 폰 프라이 테스트 시험의 목적은 많은 힘이 자극의 발자국이 탈퇴를 유도하는 데 필요한 방법을 측정하여 촉각 민감도를 결정하는 것입니다. 4.56과 6.10의 범위 사이의 상용 보정 폰 프라이 헤어 monofilaments는 앞발을 자극하는 데 사용됩니다. 시각적 또는 고유 감각 입력을 바탕으로 답변에 잘못 있도록 자극이나 proprioception의 시각화와 같은 다른 감각 입력은 촉각 임계값 조치를 먹이고 있습니다. 쥐가 시리얼을 먹고있는 동안 피부를 만지고 monofilament의 시각화을 방지하기 위해, 우리는 오직 테스트합니다. 이것은 인지적 distracter는 또한 쥐가 휴식 비슷한 기준선 수준에서 검사하는 보장합니다. 오히려 촉각 입력보다 고유 감각에 의한 반응을 피하기 위해, 우리는 monofilament가 올렸거나 앞발을 이동 시련에 포함되지 않습니다. UP-DOWN 접근법에 대한 대답 : ACCLIMATION 절차 <ol><li> 현재 과일 cerea쥐를 먹이 보상을 인식하고 추구하므로 가정 안의구나. 쥐는 gentling 또는 테스트 프로세스의 어느 시점에서 박탈 음식이 될 필요가 없습니다. </li><li> 쥐들은 집 안의 과일 시리얼을 먹고 나면 테스트 환경 및 절차에 acclimated받을 준비가되었습니다. Accl​​imation 각지만보다가 필요한 수 10 분 최소 4 세션을 통해 발생합니다. 10 분 세션 쥐가 세션이 끝나기 전에 만족을 했소가되지 않도록하는 데 사용됩니다. </li><li> 과일 시리얼 3 가지로 테스트 챔버에서 쥐를 놓습니다. 추가 과일 시리얼에게 그들이 먹는대로 한 번에 1-2를 제공합니다. 쥐이 먹는 동안 쥐가 자사의 앞발로 땅을 차다 아래의 움직임에 익숙해집니다 있도록 세 번째 세션에서 철사 바닥 아래에서 손의 움직임을 생산하고 있습니다. 네 번째 세션에서 약 한 손 발바닥 표면 열 프레 젠 테이션의 총 분 단위 5.18 monofilament를 적용합니다. 나이브 쥐이 하위 임계값 자극에 반응해서는 안됩니다. </li><li> 키가 큰y는 소비 시리얼 조각, 배뇨하고 깨끗하게 함, 냉동 및 정리 동작 주파수. 냉동 동작은 두 가지 방법으로 발생) 쥐가 다시 벽면 근처 보통지면에 낮게 웅크리고있는 짐승 떼거리를 봤어이나 시험관에서 떨어져 직면하고 움직이지 유지되며 B) 쥐가 새장의 중간에 이상 hunched되며 보통은 이빨을 chatters . 냉동 행동은 오랜 기간 동안 계속 사용할 수 있습니다. </li><li> 테스트가 준비 gentled 쥐 10 분 동안 거의 지속적으로 먹을 것입니다. 그것은 우리 안에 쉽게 이동하고 마지막을 소모 후 매우 빨리 과일 시리얼을 요청합니다. 중요한 것은 쥐 먹는 걸 멈추지 않을 것이다 또는 와이어 바닥이나 웃기고 monofilament 응용 프로그램을 아래의 손 움직임을 신경 쓸 수. </li></ol> UP-DOWN 이동할 동안 B. 테스트 절차 <ol><li> 쥐 우리 인간의 청각 범위는 아래에 있습니다 조난 vocalizations를 생성합니다. 그들이 누군지들을 수 있도록 테스트를 위해 대기 쥐는 별도의 룸에 보관한다alizations. </li><li> 폰 프라이 헤어 테스트를 위, 아래에 적합한 척수 부상과 쥐는 팔다리와 함께 체중 베어링을 입증해야합니다. monofilaments의 응용 프로그램이 머리에 신경을 쓰실 전에 앞발을 이동하기 때문에 쥐를 지원할 수없는 팔다리가 안정적으로 테스트할 수 없습니다. </li><li> 과일 시리얼 2 ~ 3 조각으로 테스트 챔버에서 쥐를 놓습니다. 쥐 각 VFH 응용 프로그램 동안 식사를해야합니다. </li><li> HL 먼저 테스트를 시작하는 결정하는 주사위를 굴려. 비록 숫자는 오른쪽 앞발을 나타내며 홀수 번호는 왼쪽을 나타냅니다. </li><li> 5.18 monofilament로 테스트 세션을 시작합니다. 탈퇴 응답은 정상 및 SCI 쥐에게 4.56에서 6.10로 발생할 수 있으며 5.18 monofilament는 범위의 중간에 빠져 들었어. </li><li> 쥐이 crouches를 얼려하거나 먹지 않는 동안 monofilament를 적용하지 마십시오. 테스터가 대기하는 경우, 때로는 이러한 조건이 해결되며, 테스트는 다시 시작할 수 있습니다. 쥐은 응용 프로그램에서 이러한 행동과 총 시간을 표시하는 경우aratus 처음 다음날부터 시험과 재시험을 중단, 20 분 거리에 있습니다. 이것이 그들의 발생을 증가시킬 수로 이러한 동작을 표시하는 동안 쥐를 제거하지 마십시오. 쥐 이러한 행동을 강화 피하기 위해 그것을 취급하기 전에 이러한 패턴를 나서는 때까지 기다리십시오. </li><li> 그것 잠함병 (그림 1A 참조)까지 도보로 패드 사이에 뒷다리 손 안에 5 번 발바닥 dermatome에 monofilament 만져. 이 부드러운 꾸준한 응용 프로그램은 약 두 번째는 그때 피부에서 제거 소요됩니다. 피부의 민감성이 분야에서 훨씬 낮으로 발 패드의 어떤 부분을 만지는 것을 피하십시오. 이것은 싱글 터치 한 재판을 구성합니다. </li><li> 쥐 빠르게 monofilament에서 떨어져 앞발을 들어 올렸 때 긍정적인 반응이 발생합니다. 탈퇴는 응답이 monofilament 응용 프로그램과 연결되어 있는지 확인하기 위해서 monofilament가 제거되는 시간에 의해 시작되어야한다. </li><li> MO 인식의 다른 증거를 위해 동물을 조심같은 발성과 같은 nofilament 터치, 아래로, 뒤로 또는 테스트 한것 땜에 원하는대로 넘어, 지속적인 발자국이 탈퇴를 핥아하거나 귀가 꿈틀. 데이터 시트에 그들을합니다. 이러한 행동은 발자국 탈퇴가 발생했을 때 그것은 자극의 supraspinal 인식의 증거로서의 역할을합니다. </li><li> 긍정적인 반응이있다면, 다음 낮은 monofilament를 적용합니다. 응답이 (마이너스)가없는 경우, 다음의 높은 monofilament까지 이동합니다. (개작을 방지하기 위하여) retesting하기 전에 기본적인 발사로 돌아와야하는 감각 수용체 각 monofilament 응용 프로그램 사이에 30 초 정도 소요됩니다. </li><li> 당신은 10 시련을 쌓을 때까지 긍정적이거나 부정적인 응답을 바탕으로 뒷다리 웃기고 높거나 낮은 monofilaments을 적용 계속합니다. 그런 다음 다른 뒷다리 다쳤구나을 반복한다. (예 : 데이터 시트 참조). </li><li> 고유 감각 입력을 소개하고 앞발을 들기없이 테스트할 수있는 최고의 VFH은 6.10입니다. 앞발로 땅을 차다가 monof 전에 올렸 때문에 6.45VFH 대형은 사용하지 않아야합니다ilament 신경을 쓰실. 6.10에서 아무런 응답이 없다면 그 다음 재판은 다시 6.10을 적용합니다. </li><li> 응답이 무효화되어야하고 다음 중 하나가 자극 응용 프로그램이나 발자국이 탈퇴하는 동안 발생하는 경우 재판이 다시 테스트해야합니다 <ol class="lalpha"><li> 쥐은 지속적으로 섭취하지 않습니다. </li><li> 쥐은 불가능 탈퇴 응답을 elicits 적용 력을 알고 만드는 monofilament의 굽힘 전에 멀리 VFH 자극으로부터 이동합니다. </li><li> 앞발로 땅을 차다는 촉각 자극 이외에 고유 제공 VFH (이전 또는 VFH가 휘었죠 전이나 후에)에 의해 해제됩니다. </li></ol></li><li> 테스트 세션은 일반적으로 두 hindlimbs를위한 15 분 내로 완료할 수 있습니다. </li></ol> UP-DOWN 이동할 동안 C. 데이터 처리 <ol><li> 성공적인 테스트는 각 다쳤구나 10 순차 재판을해야합니다. </li><li> 촉각 임계값의 값은 &amp; G의 발자국이 탈퇴를 생산하고 가장 낮은 monofilament입니다전자, 프레 젠 테이션 및 monofilament 중 3 개 이상의 프레 젠 테이션의 50 %가 (예를 들어 데이터 시트를 임계값 동그라미되는 참조) 실시했다. </li><li> 단 2 총 시련과 monofilament는 한 재판은 긍정적이고 부정적인 하나에도 문턱으로 선택되어 있지 않습니다. 자극의 여러 프레 젠 테이션은 강제로 응답 패턴의 더 좋은 지표입니다. </li><li> 시험 중 50 % 이상에서 긍정적인 반응을 생산하지 monofilament이 없다면, 쥐가 6.45의 점수가 주어집니다. 이것 만한게 임의의 기회를 넘어선 6.10의 높은 testable monofilament를 검색하지 않은 것을 의미합니다. 그것이 monofilaments의 testable 범위보다 높은 다음 값을 나타냅니다 때문에 6.45의 값이 주어집니다. </li><li> 그램 강제로 오른쪽과 왼쪽 발냄새위한 문턱 값을 변환합니다. 그램 강제 값은 폰 프라이의 머리카락 공급자가 제공한 것입니다. . 양국 외상의 데이터의 경우 두 발냄새에 대한 임계값 g 포스는 양보 함께 평균 수단일 점수. </li></ol> 2. 지느러미 폰 프라이 테스트 이 테스트의 목적은 그들이 전형적인 발바닥 VFH 방법을 사용하여 테스트할 수 없다는 등 가난한 모터 제어와 쥐에 촉각 감성을 결정하는 것입니다. 그것은 터치 힘이 aversive 반응을 생산하는 데 필요한 양을 quantifies. 고유 감각 자극에 반응을 방지하기 위해, 우리는 앞발로 차다가 응용 프로그램을하는 동안 VFH에 의해 이동되는 시련에 포함되지 않습니다. 또한, 우리는 VFH가 잘때 또는 발 등 부분의 표면에 걸쳐 닦았되는 시련에 포함되지 않습니다. 지느러미 폰 프라이 테스트하기 A. ACCLIMATION 절차 <ol><li> 기준 테스트 및 척수 손상 이전 십분 각각 네 가지 세션 젠틀 쥐. </li><li> 엉덩이쪽에가 (그림 1B) 아래 그림과 같이 노출되도록 대충 작은 수건에 쥐를 싸다. 뒷다리 발냄새가 가볍게 표면에 휴식과 함께 테이블 위에 쥐를 둡니다. 동일 사용아늑한하지만 단단히 포장을하여 각 쥐 있는다. 테이블 가장자리에 팔뚝을 긴장시키는 것은 쥐 간의 다양성을 줄일 수 있습니다. </li><li> 테스트가 준비 gentled 쥐의는 몇 분 동안 연속 타월로 잡혀 저항 없지만 당신은 다시 포장 쥐 1 또는 뒷다리는 발 모두의 테스트 기간 동안 2 회 할 수 있습니다. </li></ol> 지느러미 폰 프라이 테스트 B. 테스트 절차 <ol><li> 첫번째 테스트 시작 뒷다리하는 사지 결정하는 주사위를 굴려. 비록 숫자는 오른쪽 앞발을 나타내며 홀수 번호는 왼쪽을 나타냅니다. </li><li> 대충 노출된 엉덩이쪽에두고 수건에 쥐를 싸다. </li><li> 촉각 자극이 생쥐 녀석은 최소 10 초 동안 조용하고 조용 후에만 적용됩니다. </li><li> 4.56 VFH부터 (그림 1C) 관절에 약 1cm 근위 첫 번째와 두 번째 metatarsal 사이에 지느러미 표면에 수직으로 monofilament를 적용합니다. 부드럽고 ste의 monofilament를 적용한 초 간격 이상 ady는 방식으로 그것 숨어 그때 그것을 제거하지 않는 한. 이것은 싱글 터치 한 재판을 구성합니다. </li><li> 쥐 빠르게 자극에서 떨어져 앞발을 이동할 때 긍정적인 반응이 발생합니다. 운동의 방향은 뒷다리는 근육이 수축되기 전에 자주 후부 또는 외부입니다. 탈퇴는 응답이 monofilament 응용 프로그램과 연결되어 있는지 확인하기 위해서 monofilament가 제거되는 시간에 의해 시작되어야한다. </li><li> 4.56 monofilament에게 감각 &#39;돈이 팔을 올립니다 &quot;을 방지하고 감각 수용체가 (적응을 방지하기 위하여) retesting 전에 해고 기준으로 돌아올 수 있도록 응용 프로그램 사이에 최소한 30 초 배 이상을 적용합니다. </li><li> 자극 시험 VFH 전표면 다시 적용하고 부드럽게 솔질을하거나 오히려 뾰족한 연락을 청소의 힘 전달이 더 만들고 피부를 grazes해야합니다. </li><li> 4.56 monofilament ~ 2 (즉, 1 또는 0) 미만의 긍정적인 답변이있을 경우, 다음 큰 VFH 3을 적용한다같은 방식으로 배. </li><li> 이러한 방식으로 두 개 이상의 긍정적인 반응이 발생할 때까지 5.88를 통해 4.56부터 점차적으로 더 큰 VFHs이 적용되거나 최대 VFH가 도달할 때까지. </li><li> 발자국이 인출 한도는 3 시련을 들락 거 렸고 최소 2 긍정적인 반응을 elicits 낮은 VFH입니다. </li><li> 다른 다쳤구나를 반복합니다. </li><li> 테스트 세션은 보통 뒷다리는 발 모두 15 분 안에 완료할 수 있습니다. </li></ol> 3. 대표 결과 성공적인 테스트 관절 (그림 1C)에서 중순 발바닥 지역 (그림 1A) 또는 1 일 및 2 차 metatarsal 1cm 사이 지느러미 표면에 수직으로 적용 VFH에 뒷다리 손 즉각적인, 활발한 철회가 발생합니다 . 이러한 응답은 각 뒷다리 다쳤구나에 대해 촉각 임계값을 도출하기 위해 않게됩니다. 발바닥 VFH 임계값은 파생과 급성 SCI의 지느러미 VFH 시험에서 촉각 임계값 뛰어난 충실도를 보여주만성 번 (그림 2)에서 D. 발바닥이나 지느러미 시험에서 파생된 촉각 임계값 감소는 등급 SCI (그림 3 3,5)에 대해 발생합니다. 이러한 과민성은 SCI 후 이르면 칠일 등의 명부와 실험 3-4,6 기간 동안 유지됩니다. SCI의 severities의 범위 손 촉각 감각 임계값에 영향을 미치지 않지만, 임계값 감소는 더 심각 SCI (그림 3)에 대해 발생합니다. 중요한 것은, 아래 레벨 allodynia의 개발은 병변 진원지에서 하얀 물질의 60 % 이상의 손실이있을 때 발생하는 모든 또는 없음 응답입니다. (그림 4 3). 촉각 임계값은 부패와 낮은 VFH 세력에 인위적인 반응을 생산할 수있다. 적어도 두 가지 조건은 임계값 붕괴를 생산할 수 - 급속하게 자극 응용 프로그램간에 오랫동안 기다리고 파고 또는 jabbing 방식으로 피부에 VFH을 적용하거나 없습니다. 그 자신감을촉각 임계값은 정품이며,주의가 유사한 저속 접근 방법과 interstimulus 간격은 최소 30 초 있어야합니다을 사용하여 각 VFH을 적용하기 위해 이동해야합니다. 우리는 또한 행동을 먹는 것은 임계값 붕괴 5 감소하는 것으로 나타났습니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig1.jpg" /> 그림 1. 발바닥과 지느러미 폰 프라이 머리 (VFH) 테스트 VFH 자극의 위치를 그린 약도와 사진. )은 발바닥 VFH 테스트의 경우 폰 프라이 머리가 느린에서 중간 지골 (같은 hindpaw의 발바닥 표면의 다이어그램에 빨간색 상자로 표시)에 약 1cm 후부 중반 발바닥 hindpaw에 수직으로 적용해야 일관된 속도가 숨어까지. 사진과 같이 지느러미 VFH 기법에 대한 B와 C), 쥐 다를수 외과 수건에 싸여있다. VFH는 첫 번째와 두 번째 metatarsa​​l approximatel 사이에 손 등 부분의 표면에 적용됩니다관절의 근위 Y 1cm. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig2.jpg" /> 그림 2. 지느러미 폰 프라이 헤어 감각 임계값이 표준 발바닥 VFH 상관 관계. (N-44, 피어슨 계수 = 0.503, P &lt;0.01, R2 = 0.67). 점선 라인 지느러미 VFH이나 발바닥 VFH 기법을 사용하여 allodynic 센세이션을위한 차단 임계값을 보여 주며 지느러미 VFH 테스트를 사용하여 SCI 후 칠일에 allodynic 임계값은 발바닥 VFH 방법에 의해 결정 만성 아래 수준 allodynia를 예측할 수 있음을 나타냅니다. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig3.jpg" /> 그림 3. 조기 지느러미 폰 프라이 헤어 감각 임계값은 나중 timepoints에서 부상 severities에 걸쳐 allodynic 및 비 allodynic 촉각 민감도를 예측했다. 비하 감각 임계값 7 일 게시물 SCI의 지느러미의 VFH 및 28일 포스트 SCI 발바닥 VFH 조치 사이에 발생했습니다. 놀라운 유사성은 위해 발생<html> 상당한 allodynia와 SCI의 광범로 중간 심각한 SCI (모든 다른 그룹 대 P &lt;0.05 1.1 밀리미터 변위)에서 지적했다. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig4.jpg" /> 그림 4. SCI 후 6주에서 hindpaw allodynia을 보여주는 laminectomy를 (없음 SCI) 수신 쥐 및 SCI 그룹의 비율. Allodynia는 촉각 자극에 대한 중간 또는 심한 SCI (오스 ESCID 장치 0.9, 1.1, 1.25, 1.3 밀리미터 코드 변위) 가벼운 SCI와 쥐 (0.3, 0.5, 0.7 mm 척추 변위)을 전시하는 동안 정상적인 반응과 쥐에서 본되었다. 대표 코로나 척수의 섹션 laminectomy위한 병변 진원 (손상되지 않은 컨트롤)에서 myelin에 대해 묻다, 온화한은 (0.5 밀리미터 변위), 중간 (1.1 밀리미터 변위)과 중증 (1.3 밀리미터 변위) 척수의 타박상은 axonal의 정도를 보여주 포함되어 있습니다 이러한 과민성와 연결되어 살려주는. (스케일 바 = 0.5 밀리). K &quot;&gt; <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig5.jpg" /> 그림 5. 위, 아래 폰 프라이 머리 테스트를위한 샘플 데이터 시트. 헤어 가치와 결과 (긍정적이거나 부정적인) 각 시범 서비스에 기록됩니다. 테스트 supraspinal 의식의 징후가 설명되어 있습니다. 시험이 끝나면, 각 헤어 가치 응답 않게됩니다. 예제 데이터를 선택한 임계값이 돌고있다.

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저자가 공개하는 게 없다.

VFH 테스트 방법은 민감하고 쥐의 SCI 모델에 사용할 유효한 두 테스트 패러다임을 대표 여기서 제시. 중요한 것은, 지느러미 VFH 시험 쥐들은 엉덩이쪽에 서있을 수 없을 때 심하게 중반 흉부 SCI​​를 따라 뒷다리 발냄새 촉각 감각의 회복의 평가를 위해 만들었습니다. 쥐가 자신의 무게를 지탱하고 경추 SCI 후 두 다리를 위해있는 능력을 되찾을 때 테스트 패러다임도 사용할 수 있습니다. <p clas...

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 댓글 </td></tr><tr><td> Semmes - 웨인 스테인의 Monofilaments </td><td> 공동 Stoelting </td><td> 58,011 </td><td></td></tr><tr><td> 생선 목축 박스 </td><td> 수족관 공급 스토어 </td><td></td><td> 구멍은 시리얼 전송을위한 측면에서 뚫고 </td></tr><tr><td> 고가 와이어 메쉬 (1 / 4 &quot;X 1 / 4&quot;그리드) </td><td> 하드웨어 스토어 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 탄성 대신에 생선 개종 상자를 개최하는 </td><td> 크래프트 스토어 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 설탕이 시리얼 </td><td> 식료품점 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 외과 헉 타올 16 &quot;X 23&quot; </td><td> 의료 공급 스토어 </td><td></td><td></td></tr></tbody></table><p클래스 = &quot;jove_content&quot;&gt;

acute and chronic tactile sensory testing after spinal cord injury in rats

척수 손상 (SCI)는 allodynia 1-8을 일으키는 감각 시스템을 impairs. 민감한 allodynia의 세포와 분자 원인, 그리고 쥐 SCI 모델에서 유효한 감각 테스트를 식별하는 것이 필요합니다. 그 표준화된 방법이 연구소를 통해 구현되지 않은 않도록 그러나 최근까지 단일 테스트 접근법은 SCI에 대한 검증도 있었다. 또한, 가능한 테스트 방법은 심하게 구현되지 않았습니다이나 심한 운동 장애가 존재하면, SCI 유발 allodynia 3의 개발 연구를 방지. 여기 SCI 4-5 이후에 촉각 감각 임계값의 변화를 계량 폰 프라이 머리 (VFH) monofilaments을 사용하여 두 검증 관능 검사 방법을 제시한다. 한 검사는 만성 5 테스트한 다른 SCI의 severities에 걸쳐 높은 감도와 특이성을 보여주는 탄탄한 위, 아래 테스트입니다. 다른 시험은 SCI 후 심하게 적용할 수있는 신개발 지느러미 VFH 시험 때llodynia 전에 모터 회복 4-5로 개발하고 있습니다. 그것 숨어까지 뒷다리 손 피부에 닿는 순간 각 VFH의 monofilament는 보정 력을 적용합니다. 위, 아래 방법으로 높거나 낮은 세력의 교체 VFHs는 flexor 탈퇴 임계값을 윤곽을 그리다 위해 발바닥 5 번 dermatome에 사용됩니다. 철수가 낮은 힘 VFHs는 탈퇴가 멈추면 때까지 사용 후 발생할 때까지 연속 높은 세력이 적용됩니다. 촉각 임계값은 자극의 50 %에서 인출을 유도하는 데 필요한 힘을 반영한다. 쥐은 시험관에서 지원하는 동안 새로운 시험은 각 VFH는 손 등 부분의 5 번 dermatome에 적용됩니다. VFH의 자극이 주어진 힘이에서 3 응용 프로그램의 최소 2의 발자국이 탈퇴를 생산하기 전까지 힘의 오름차순으로 발생합니다. 촉각 감각 임계값은 시간의 철회 66%을 유도하기 위해 가장 낮은 원동력이다. Accl​​imation, 테스트 및 채점 절차가 설명되어 있습니다. 재시험 전형적인 시련을 필요로 탈선 재판이 정의됩니다. 동물 사용하는 w같은 오하이오 주립 대학 동물 보호 및 사용위원회에 의해 승인했다.

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

우리는 쥐의 척수 손상의 급성 또는 만성 기간을위한 두 촉각 감각 테스트 방법을 설명합니다. 이러한 확인 절차는 allodynia 같은 감각의 개발과 유지 보수를 검색할 수 있습니다.

쥐의 척수를 다친 후에 급성 및 만성 촉각 감각 테스트

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

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Research

JoVE Journal

Medicine

23.5K 조회수.  School of Allied Medical Professions, The Ohio State University. 우리는 쥐의 척수 손상의 급성 또는 만성 기간을위한 두 촉각 감각 테스트 방법을 설명합니다. 이러한 확인 절차는 allodynia 같은 감각의 개발과 유지 보수를 검색할 수 있습니다.

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

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.

소설을 사용하여 척수 상해 후에 마우스 뒷다리 뼈 손실의 세로 평가, 생체내에 방법론

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

연구

의학

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).

좌골 신경 및 쥐의 통증 과민성 시험의 만성 수축

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

Controlled Cervical Laceration Injury in Mice

Use of genetically modified mice enhances our understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders such as a spinal cord injury (SCI). Freehand manual control used to produce a laceration model of SCI creates inconsistent injuries often associated with a crush or contusion component and, therefore, a novel technique was developed. Our model of cervical laceration SCI has resolved inherent difficulties with the freehand method by incorporating 1) cervical vertebral stabilization by vertebral facet fixation, 2) enhanced spinal cord exposure, and 3) creation of a reproducible laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm in depth without associated contusion. Compared to the standard methods of creating a SCI laceration such as freehand use of a scalpel or scissors, our method has produced a consistent lesion. This method is useful for studies on axonal regeneration of corticospinal, rubrospinal, and dorsal ascending tracts.

A novel technique to create a reproducible in vivo model of cervical spinal cord laceration injury in the mouse is described. This technique is based on spine stabilization by fixation of the cervical facets and laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm.

마우스의 제어 자궁 경부 열상 상해

Use of genetically modified mice enhances our  understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders  such as a spinal cord ...

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.

쥐에 심각한 척수 손상의 타박상 모델

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.

만성 척수 부상으로 개인의 호흡기 모터 제어 평가 (RMCA)를 사용하여 호흡 근육 활성화의 평가

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.

외상성 뇌 손상에 대한 제어 피질 충격 모델

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.

무선 원격 측정 시스템은 척수 절개 및 배아 신경 세포 이식 줄기와 흰쥐의 심장 혈관 기능을 모니터링 할 수

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

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.

척수 압축 부상의 보정 집게 모델

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.

실험 척수 부상에서 척수 혈액 흐름의 평가를위한 향상된 초음파 이미징 대비

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

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal cord. A major current area of research is focused on the mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous or induced functional recovery following SCI. Spontaneous functional recovery is reported to be greater early in life, raising interesting questions about how adaptive plasticity changes as the spinal cord develops. To facilitate investigation of this dynamic, we have developed a SCI model in the neonatal mouse. The model has relevance for pediatric SCI, which is too little studied. Because neural plasticity in the adult involves some of the same mechanisms as neural plasticity in early life1, this model may potentially have some relevance also for adult SCI. Here we describe the entire procedure for generating a reproducible spinal cord compression (SCC) injury in the neonatal mouse as early as postnatal (P) day 1. SCC is achieved by performing a laminectomy at a given spinal level (here described at thoracic levels 9-11) and then using a modified Yasargil aneurysm mini-clip to rapidly compress and decompress the spinal cord. As previously described, the injured neonatal mice can be tested for behavioral deficits or sacrificed for ex vivo physiological analysis of synaptic connectivity using electrophysiological and high-throughput optical recording techniques1. Earlier and ongoing studies using behavioral and physiological assessment have demonstrated a dramatic, acute impairment of hindlimb motility followed by a complete functional recovery within 2 weeks, and the first evidence of changes in functional circuitry at the level of identified descending synaptic connections1.

This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery.

신생아 마우스 척수 압축 부상 모델

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...