NIH NS43798 (DMB), F31 NS058138 NIH (MRD); P30-NS045758 (CBSCR), e os Veteranos Paralisados ​​da América # 2451 (DMB) e # 2707 (MRD).

1. Cima / Baixo Plantar Von Frey Testes A finalidade do ensaio consiste em determinar a sensibilidade táctil medindo a força muito é necessária para eliciar retirada da pata do estímulo. Comercialmente disponíveis calibrados Von Frey monofilamentos do cabelo entre as gamas de 4,56 e 6,10 são usados ​​para estimular a pata. Outros estímulos sensoriais como a visualização do estímulo ou propriocepção pode confundir as medidas de limiar tátil para respostas baseadas em input visual ou proprioceptiva são inválidos. Para evitar que a visualização do monofilamento contacto com a pele, nós testamos apenas enquanto o rato é comer cereal. Este distracter cognitiva, também assegura que todos os ratos são testados em níveis basais semelhantes de conforto. Para evitar respostas devido a proprioceptiva, em vez de entrada tátil, que não incluem ensaios em que o monofilamento levanta ou movimenta a pata. PROCEDIMENTOS PARA A aclimatação A. ABORDAGEM UP-DOWN <ol><li> Presente fruto Cereal na gaiola para ratos reconhecer e buscar a recompensa do alimento. Os ratos não precisam de ser privados de alimentos, em qualquer ponto do processo gentling ou ensaios. </li><li> Os ratos são pronta para ser aclimatados ao ambiente de teste e os procedimentos uma vez que comem de cereais na gaiola de origem. Aclimatação ocorre ao longo de pelo menos 4 sessões de 10 minutos cada um, mas mais podem ser necessários. Dez sessões minutos são utilizados de modo a que os ratos não se tornam saciados antes do fim da sessão. </li><li> Colocar o rato na câmara de ensaio com três pedaços de cereal fruta. Fornecer cereais adicional 1-2 em um momento como eles são consumidos. Na terceira sessão, enquanto o rato está comendo, produzir movimentos da mão sob o piso de arame para que o rato se acostuma ao movimento abaixo da sua pata. Na quarta sessão, aplicar o monofilamento 5,18 para a superfície plantar da pata aproximadamente uma vez por minuto para um total de dez apresentações. Um rato ingênuo não deve responder a esse estímulo limiar sub. </li><li> Altoy os pedaços de cereais consumidos, freqüência de micção e defecação, congelamento e comportamentos da preparação. Comportamento de congelamento ocorre em duas formas: a) o rato é crouched baixo para o chão geralmente perto da parede traseira ou virada para fora a partir do examinador e permanece imóvel, b) o rato é encurvado no meio da gaiola e, geralmente, vibra seus dentes . Comportamentos de congelamento pode continuar por longos períodos de tempo. </li><li> Um rato acariciados que está pronto para o teste vai comer quase continuamente durante 10 minutos. Ele vai mover-se facilmente na gaiola e procure cereais muito rapidamente depois de consumir o passado. É importante ressaltar que o rato não vai parar de comer ou se distraia com movimentos das mãos sob o chão de arame ou aplicação de monofilamento para a pata. </li></ol> PROCEDIMENTOS DE ENSAIO PARA A ABORDAGEM B. UP-DOWN <ol><li> Ratos produzem vocalizações de socorro que estão acima de nossa gama humana aural. Ratos à espera de serem testados devem ser mantidos em uma sala separada, para que eles não podem ouvir estas vocalizations. </li><li> Ratos com lesão da medula espinhal que são apropriadas para cima e para baixo von Frey testes de cabelo devem demonstrar a sustentação de peso com os membros. Membros que são incapazes de suportar o rato não pode ser fiavelmente testado porque a aplicação de monofilamentos move da pata antes de as curvas de cabelo. </li><li> Coloque um rato na câmara de ensaio com 2 ou 3 partes de cereais. Ratos deve estar comendo durante cada aplicação VFH. </li><li> Rolar um dado para determinar que a HL para começar a testar em primeiro lugar. Mesmo números representam a pata direita e números ímpares representam a esquerda. </li><li> Comece a sessão de testes com o monofilamento 5,18. Respostas retirada pode ocorrer 4,56-6,10 em ratos normais e SCI e do monofilamento 5,18 cai no meio da gama. </li><li> Não aplique o monofilamento, enquanto um rato congela, se agacha ou não comer. Se o testador espera, às vezes essas condições será resolvida e os testes podem continuar. Se o rato exibe esses comportamentos e seu tempo total no aplicativoAratus é de 20 minutos, parar o teste reteste e desde o início no dia seguinte. Não retire o rato enquanto ele está exibindo esses comportamentos, pois isso pode aumentar a sua ocorrência. Aguarde até que o rato foge desses padrões antes de manuseá-lo para evitar o reforço destes comportamentos. </li><li> Tocar o monofilamento com o dermátomo L5 plantar da pata posterior entre as almofadas de pé até dobra (ver Figura 1A). Esta aplicação suave e estável deve levar cerca de um segundo e depois removê-lo da pele. Evitar tocar qualquer parte dos pés de apoio como a sensibilidade da pele é muito mais baixa nestas áreas. Este toque único constitui um julgamento. </li><li> Uma resposta positiva ocorre quando o rato retirar a pata rapidamente até longe do monofilamento. A retirada deve ser iniciado pelo tempo que o monofilamento é removido, a fim de confirmar que a resposta está associado com a aplicação de monofilamento. </li><li> Assista ao animal para outra evidência de consciência da motoque nofilament como vocalização, olhando para baixo, para trás ou na pata testado, lambendo a pata, retirada da pata sustentada ou espasmos das orelhas. Nota-los na folha de dados. Quando estes comportamentos ocorrem com a retirada da pata, serve como evidência de percepção supraespinal do estímulo. </li><li> Se houver uma resposta positiva, aplicar o monofilamento mais baixo seguinte. Se não houver nenhuma resposta (negativo), mover-se para o monofilamento superior seguinte. Permitir que 30 segundos entre cada aplicação monofilamento para os receptores sensoriais para voltar ao disparo de linha de base antes de testar novamente (para evitar a adaptação). </li><li> Continue aplicando monofilamentos superior ou inferior para a pata traseira com base nas respostas positivas ou negativas até que você tenha 10 tentativas. Em seguida, repita na outra pata traseira. (Ver ficha exemplo). </li><li> A maior VFH que pode ser testado sem a introdução de input proprioceptivo e levantando a pata é 6,10. O 6.45VFH e maiores não deve ser utilizado porque a pata levanta antes do monofilament curvas. Se não houver nenhuma resposta a 6,10, em seguida, o ensaio seguinte irá aplicar o 6,10 novamente. </li><li> A resposta deve ser anulada eo julgamento deve ser re-testado se um dos seguintes ocorre durante a aplicação do estímulo ou retirada da pata: <ol class="lalpha"><li> O rato não é continuamente comer. </li><li> O rato se afasta do estímulo VFH antes da dobragem do monofilamento, tornando-se impossível saber a força aplicada que provoca a resposta de retirada. </li><li> A pata é levantada pela VFH (ou antes ou depois da VFH é dobrado) proporcionando proprioceptiva além de estímulos tácteis. </li></ol></li><li> A sessão de testes geralmente pode ser concluído em menos de 15 minutos para ambos os membros posteriores. </li></ol> C. PROCESSAMENTO DE DADOS PARA A ABORDAGEM UP-DOWN <ol><li> Um teste bem sucedido terá 10 ensaios sequenciais para cada pata. </li><li> O valor do limiar táctil é o mais baixo monofilamentos que produz retirada da pata no &amp; ge, 50% das apresentações e 3 ou mais apresentações do monofilamento que ser dado (ver ficha exemplo, os limiares são circulado). </li><li> Um monofilamento com apenas 2 ensaios totais não é selecionado como o limite, mesmo quando um ensaio é positivo e um negativo. Várias apresentações do estímulo são melhores indicadores do padrão de respostas a essa força. </li><li> Se não houver nenhuma monofilamentos que produz respostas positivas em pelo menos 50% dos testes, o rato é dada uma pontuação de 6,45. Isto significa que o rato não detectar a maior monofilamento testável de 6,10 além acaso. Um valor de 6,45 é dada porque representa o valor mais alto do que a faixa testável de monofilamentos. </li><li> Converter o valor limite para as patas direita e esquerda em vigor grama. Os valores de força de grama será fornecida pelo fornecedor dos cabelos de von Frey. . Para os dados a partir de lesões bilaterais, a força grama limiar para as duas patas podem ser calculadas em conjunto para produzirum único escore. </li></ol> 2. Dorsal Von Frey Testes O objectivo deste ensaio consiste em determinar a sensibilidade táctil em ratos com controlo do motor, tais pobre que eles não podem ser testados utilizando os métodos típicos de VFH plantares. Ele quantifica a quantidade de força de toque é necessário para produzir uma resposta aversiva. Para evitar respostas a estímulos proprioceptivos, que não incluem ensaios em que a pata é movido pelo VFH durante a aplicação. Além disso, não inclui os ensaios em que o VFH desliza ou é escovada através da superfície dorsal do pé. PROCEDIMENTOS PARA DORSAL aclimatação A. VON FREY TESTE <ol><li> Ratos delicados para quatro sessões de 10 minutos cada, antes do teste basal e lesão medular. </li><li> Frouxamente embrulhar o rato em uma toalha pequena de modo que os quartos traseiros são expostos como mostrado abaixo (Figura 1B). Posicionar o rato sobre uma mesa com as patas posteriores levemente repousando sobre a superfície. Utilizam a mesmaconfortável, mas não enrole e segure firme para cada rato. Apoiando o seu antebraço na ponta da mesa pode reduzir a variabilidade entre ratos. </li><li> Um rato suavizado que está pronto para o teste não vai resistir a ser realizada na toalha por vários minutos consecutivos, porém você pode ter que re-enrole o rato 1 ou 2 vezes durante o teste de duas patas traseiras. </li></ol> PROCEDIMENTOS DE ENSAIO PARA B. DORSAL VON FREY TESTE <ol><li> Role um dado para determinar qual dos membros pélvicos para começar a testar em primeiro lugar. Mesmo números representam a pata direita e números ímpares representam a esquerda. </li><li> Frouxamente embrulhar o rato a toalha deixando os quartos traseiros expostas. </li><li> Estímulo tátil é aplicado somente após o rato é calmo e tranquilo, pelo menos, 10 segundos. </li><li> Começando com a VFH 4,56, aplicar o monofilamento perpendicularmente à superfície dorsal entre o metatarso primeira e segunda cerca de 1 cm proximal ao conjunto (Figura 1C). Aplicar o monofilamento de uma ste, lisoady forma ao longo de um intervalo de um segundo até que ele se curva, em seguida, removê-lo. Este toque único constitui um julgamento. </li><li> Uma resposta positiva ocorre quando o rato se move rapidamente a pata longe do estímulo. A direção do movimento é muitas vezes posterior ou externa antes do membro posterior é flexionado. A retirada deve ser iniciado pelo tempo que o monofilamento é removido, a fim de confirmar que a resposta está associado com a aplicação de monofilamento. </li><li> Aplicar o monofilamento 4,56 mais duas vezes com, pelo menos, 30 segundos entre as aplicações, a fim de evitar a &quot;windup&quot; sensorial e para permitir que os receptores sensoriais para voltar à linha de base antes de disparar reanálise (para evitar a adaptação). </li><li> Um teste de estímulo deve ser reaplicados se os deslizamentos VFH e suavemente arranha a pele, tornando a entrega força mais de uma escova ou um varrimento ao invés de um contacto pontiagudo. </li><li> Se houver menos do que 2 (ou seja, 1 ou 0) respostas positivas para o monofilamento 4,56, o VFH maior seguinte é aplicada 3vezes da mesma maneira. </li><li> Desta forma, VFHs progressivamente maiores de 4,56 por meio de 5,88 são aplicadas até dois ou mais respostas positivas ocorrer, ou até que a maior VFH é atingido. </li><li> O limiar de retirada da pata é o mais baixo VFH que provoca pelo menos 2 respostas positivas de 3 ensaios. </li><li> Repita com a outra pata. </li><li> Uma sessão de testes geralmente pode ser completada em 15 minutos para ambas as patas traseiras. </li></ol> 3. Os resultados representativos Um teste bem sucedido resultará na retirada imediata e rápida da pata traseira para um VFH perpendicularmente à região centro-plantar (Figura 1A) ou a superfície dorsal entre o 1 º e 2 º metatarsos 1 cm da articulação (Figura 1C) . Estas respostas são computados para derivar limiar tátil para cada pata. Limiares táteis de dorsais testes VFH em SCI aguda mostrou excelente fidelidade com plantares limiares VFH derivard às vezes crónicas (Figura 2). Declínios nos limites táteis derivadas dos ensaios plantar ou dorsal ocorrer por SCI graduada (Figura 3 3,5). Esta hipersensibilidade manifesta mais cedo como 7 dias após a lesão medular e é mantida durante a duração da experiência 3-4,6. Enquanto uma gama de gravidades SCI não afectam tácteis limiares sensoriais da pata, em declínios limiares ocorrer por SCI mais grave (Figura 3). Importante, o desenvolvimento de alodinia abaixo do nível do-se uma resposta tudo ou nada que ocorre quando existe uma perda de mais de 60% da matéria branca no epicentro lesão. (Figura 4 3). Limiares táteis pode decair e produzir respostas às forças artificiais VFH baixos. Pelo menos duas condições pode produzir decadência limiar - rapidamente aplicar o VFH para a pele de uma forma ou picando jabbing ou não esperando o tempo suficiente entre as aplicações de estímulo. Para ter certeza de queos limiares tácteis são genuínos, deve ser tomado cuidado para aplicar cada VFH utilizando uma abordagem semelhante velocidade baixa e do intervalo de interstimulus deve ser pelo menos 30 seg. Também mostramos que o comportamento alimentar reduz decadência limiar de 5. <img alt="A Figura 1" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig1.jpg" /> Figura 1. Esquemática e fotografia representando o local de estimulação VFH para a plantar e dorsal von Frey cabelo teste (VFH). A) Para o ensaio VFH plantar, o von Frey cabelo deve ser aplicado perpendicularmente à pata posterior meados de plantar cerca de 1 cm posterior para a falange do meio (como indicado pela caixa vermelha no diagrama da superfície plantar da pata posterior a) com uma lenta velocidade constante até que ele se curva. B e C) Para a técnica VFH dorsal, o rato é livremente enrolado numa toalha cirúrgica, como mostrado na fotografia. O VFH é aplicada à superfície dorsal da pata entre o approximatel primeiro e segundo metatarsoy de 1 cm proximal ao conjunto. <img alt="A Figura 2" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig2.jpg" /> Figura 2. Dorsais von limiares cabelo Frey sensoriais correlacionar a VFH plantar padrão. (N-44; coeficiente de Pearson = 0,503, p &lt;0,01, r2 = 0,67). As linhas tracejadas mostram o limiar de corte para sensação antialodínicas usando VFH o dorsal ou as técnicas VFH plantares e indicam que os limiares analgésica antialodínica ao fim de 7 dias após a LM, utilizando o teste VFH dorsal prever alodinia abaixo do nível do-crónica determinada por métodos VFH plantares. <img alt="A Figura 3" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig3.jpg" /> Figura 3. Primeiros dorsais von limiares cabelo Frey sensoriais prever antialodínicas e não antialodínicas sensibilidade tátil através gravidades lesões em momentos posteriores. Comparáveis ​​limiares sensoriais ocorreram entre 7 dias VFH dorsal pós SCI e 28 dias pós-SCI medidas VFH plantares. Semelhança notável ocorreu por um<html> ampla gama de SCI, com alodinia significativa observada em moderada a grave SCI (p &lt;0,05 deslocamento 1,1 mm vs todos os outros grupos). <img alt="A Figura 4" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig4.jpg" /> Figura 4. Porcentagem de ratos que receberam laminectomia (sem SCI) e grupos SCI mostrando pata alodinia em 6 semanas após a SCI. Alodinia foi visto apenas em ratos com moderada ou grave SCI (OSU dispositivo ESCID 0,9, 1,1, 1,25, 1,3 mm deslocamentos da medula), enquanto que ratos com lesão medular leve (0,3, 0,5, 0,7 mm deslocamentos da medula espinhal) apresentaram respostas normais a estimulação tátil. Representante coronais seções da medula espinhal coradas para mielina no epicentro da lesão para laminectomia (controle não lesionado), leve (0,5 deslocamento mm), moderada (1,1 deslocamento mm) e grave (1,3 deslocamento mm) contusões medulares são incluídas para mostrar o grau de axonal poupando que está associado com esta hipersensibilidade. (Barra de escala = 0,5 mm). k &quot;&gt; <img alt="A Figura 5" src="/files/ftp_upload/3247/3247fig5.jpg" /> Figura 5. Uma ficha de dados de amostra para cima e para baixo testes cabelo von Frey. O valor do cabelo e do resultado (positivo ou negativo) são registadas para cada ensaio. Indicações de consciência supra-espinhal do teste são observadas. No final do teste, as respostas em cada valor de cabelo são computados. O valor limite selecionado para os dados de exemplo está cercada.

<ol>
	<li>Cruz-Almeida, Y., Felix, E. R., Martinez-Arizala, A., Widerstrom-Noga, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain+symptom+profiles+in+persons+with+spinal+cord+injury.">Pain symptom profiles in persons with spinal cord injury.</a> Pain Med. 10, 1246-1259 (2009).</li><li>Hulsebosch, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+discovery+to+clinical+trials:+treatment+strategies+for+central+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury.">From discovery to clinical trials: treatment strategies for central neuropathic pain after spinal cord injury.</a> Curr. Pharm. Des. 11, 1411-1420 (2005).</li><li>Kloos, A. D., Fisher, L. C., Detloff, M. R., Hassenzahl, D. L., Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stepwise+motor+and+all-or-none+sensory+recovery+is+associated+with+nonlinear+sparing+after+incremental+spinal+cord+injury+in+rats.">Stepwise motor and all-or-none sensory recovery is associated with nonlinear sparing after incremental spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 191, 251-265 (2005).</li><li>Detloff, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote+activation+of+microglia+and+pro-inflammatory+cytokines+predict+the+onset+and+severity+of+below-level+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury+in+rats.">Remote activation of microglia and pro-inflammatory cytokines predict the onset and severity of below-level neuropathic pain after spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 212, 337-347 (2008).</li><li>Detloff, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validity+of+acute+and+chronic+tactile+sensory+testing+after+spinal+cord+injury+in+rats.">Validity of acute and chronic tactile sensory testing after spinal cord injury in rats.</a> Exp. Neurol. 225, 366-376 (2010).</li><li>Hutchinson, K. J., Gomez-Pinilla, F., Crowe, M. J., Ying, Z., Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+exercise+paradigms+differentially+improve+sensory+recovery+after+spinal+cord+contusion+in+rats.">Three exercise paradigms differentially improve sensory recovery after spinal cord contusion in rats.</a> Brain. 127, 1403-1414 (2004).</li><li>Carlton, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+and+central+sensitization+in+remote+spinal+cord+regions+contribute+to+central+neuropathic+pain+after+spinal+cord+injury.">Peripheral and central sensitization in remote spinal cord regions contribute to central neuropathic pain after spinal cord injury.</a> Pain. 147, 265-276 (2009).</li><li>Lindsey, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+changes+in+sensory+thresholds+to+mild+tactile+and+cold+stimuli+after+experimental+spinal+cord+injury+in+the+rat.">An analysis of changes in sensory thresholds to mild tactile and cold stimuli after experimental spinal cord injury in the rat.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 14, 287-300 (2000).</li><li>Basso, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+testing+after+spinal+cord+injury:+congruities,+complexities,+and+controversies.">Behavioral testing after spinal cord injury: congruities, complexities, and controversies.</a> J. Neurotrauma. 21, 395-404 (2004).</li><li>Langford, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+modulation+of+pain+as+evidence+for+empathy+in+mice.">Social modulation of pain as evidence for empathy in mice.</a> Science. 312, 1967-1970 (2006).</li></ol>

Os autores não têm nada a revelar.

Os métodos de ensaio VFH aqui apresentados representam dois paradigmas de teste que são sensíveis e válido para uso em modelos de ratos SCI. É importante ressaltar que o teste VFH dorsal foi criado para avaliação da recuperação da sensação tátil das patas traseiras de forma aguda após médio-torácico SCI quando ratos são incapazes de estar em seus quartos traseiros. Este paradigma de teste pode também ser utilizado quando os ratos recuperar a capacidade de suportar o seu peso e para os membros posteriore...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários </td></tr><tr><td> Semmes-Weinstein </td><td> Stoelting Co </td><td> 58011 </td><td></td></tr><tr><td> Box Criador de peixe </td><td> Aquário da loja Abastecimento </td><td></td><td> Furo na lateral para entrega de cereais </td></tr><tr><td> Malha de arame elevada (1/4 &quot;X 1/4&quot; grade) </td><td> Loja de Ferragens </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Elástico para prender caixa criador de peixe no lugar </td><td> Artesanato da loja </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Cereal com açúcar </td><td> Mercearia </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Toalha Huck Cirúrgica 16 &quot;x 23&quot; </td><td> Loja Medical Supply </td><td></td><td></td></tr></tbody></table><pclass = &quot;jove_content&quot;&gt;

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

Lesão da medula espinal (SCI) prejudica os sistemas sensoriais causando alodinia 1-8. Para identificar as causas celulares e moleculares da alodinia, sensíveis e testes sensoriais válido em modelos de ratos SCI é necessário. No entanto, até recentemente, nenhuma abordagem de teste único foi validado para a SCI de modo que os métodos padronizados não foram implementadas em laboratórios. Além disso, métodos de teste disponíveis não poderiam ser implementadas de forma aguda ou grave do motor quando existiam deficiências, impedindo estudos sobre o desenvolvimento do SCI-induzida alodinia 3. Aqui nós apresentamos dois métodos de ensaio sensoriais através von Frey cabelo (VFH) monofilamentos que quantificam mudanças táteis limiares sensoriais após SCI 4-5. Um teste é o bem estabelecida teste Up-Down que demonstra alta sensibilidade e especificidade em diferentes gravidades do SCI, quando testado cronicamente 5. O outro teste é um teste recentemente desenvolvido VFH dorsal que pode ser aplicada de forma aguda após SCI quando umllodynia desenvolve, antes da recuperação motora 4-5. Cada monofilamento VFH aplica uma força calibrado quando tocado para a pele da pata traseira até se dobra. No método de cima para baixo, VFHs alternadas de forças superiores ou inferiores são usados ​​no dermátomo L5 plantar para delinear limiares de retirada flexores. Sucessivamente mais elevadas forças são aplicadas até retirada ocorre em seguida, VFHs menor força é usado até retirada cessa. O limiar táctil reflecte a força necessária para eliciar retirada em 50% dos estímulos. Para o teste de novo, cada VFH é aplicado ao dermátomo dorsal L5 da pata do rato, enquanto é suportado pelo avaliador. A estimulação VFH ocorre em ordem crescente de vigor até pelo menos 2 dos 3 aplicações de uma determinada força produz a retirada da pata. Limiar sensorial táctil é a força mais baixa para eliciar% retirada 66 do tempo. Procedimentos de testes de aclimatação, e pontuação são descritos. Ensaios aberrantes que exigem um reteste ensaios e típicos são definidos. Uso de Animais waprovado pela Ohio State University Animal Care e do Comitê uso.

Watch this Scientific Journal Video about Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats at JoVE.com

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

Descrevemos dois métodos táteis testes sensoriais para períodos agudos ou crônicos de lesão medular em ratos. Estes procedimentos validados pode detectar o desenvolvimento e manutenção da alodinia-like sensações.

Aguda e crônica teste sensorial tátil após a lesão medular em ratos

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

acute-chronic-tactile-sensory-testing-after-spinal-cord-injury

Research

JoVE Journal

Medicine

23.5K visualizações.  School of Allied Medical Professions, The Ohio State University. Descrevemos dois métodos táteis testes sensoriais para períodos agudos ou crônicos de lesão medular em ratos. Estes procedimentos validados pode detectar o desenvolvimento e manutenção da alodinia-like sensações.

Vídeo: 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.

Avaliação longitudinal do rato Perda Hind Limb óssea após lesão medular usando 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 ...

Medicina

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).

Constrição crônica do nervo ciático e Teste de Hipersensibilidade dor em ratos

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.

Controlada por laceração do colo do útero em camundongos

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.

Um modelo de contusão grave de lesão medular em ratos

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.

Avaliação da ativação muscular respiratória Usando respiratória Motor Control Assessment (ACMD) em indivíduos com lesão medular crônica

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.

Controlado Modelo Impact Cortical para lesão cerebral traumática

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.

Um sistema de rádio-telemetria para monitorar a função cardiovascular em ratos com Medula Espinhal transecção e Embryonic Stem Neural enxertos de células-

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.

Calibrado Fórceps Modelo de Lesão Medular 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.

Contraste melhorado Ecografia de Avaliação da Medula Espinhal fluxo de sangue em Experimental lesão medular

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.

A Neonatal do rato Spinal Cord Injury Compression Modelo

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