Общая цель следующего экспериментального протокола, заключается в проведении транскраниальной фотобиомопуляции терапии с использованием низких уровней красного лазера у мышей. Это достигается путем прямого контакта лазерного зонда на голове мыши. В качестве первого шага, для оценки лазерной передачи света, тщательно вскрыть ткани мозга из черепа.
А затем измерить передаваемую световую силу через череп плюс кожу головы и один миллиметровый кусочек ткани мозга. В разделе терапии, обратитесь к кончику лазерного зонда непосредственно на кожу головы на брегме. Эти функции пространственного обучения и памяти оцениваются задачей лабиринта Барнса.
Впоследствии уровни гиппокампа АТФ определяются спектрофотометрическим методом. Данные лазерной передачи показывают, что примерно 1% предшествующего света на поверхности кожи головы достиг глубины одного миллиметра от корковой поверхности. Результаты задачи лабиринта Барнса показывают улучшение пространственной памяти у пожилых мышей после двух недель транскраниального красного лазерного лечения.
Кроме того, результаты свидетельствуют о повышении уровня гиппокампа АТФ в лазерной обработки пожилых мышей. Транскраниальная фотобиомопуляция является неинвазивным терапевтическим подходом для лечения широкого спектра неврологических и психических расстройств и для улучшения здоровой функции мозга. Действительно, считается, что фотобиомодуляция терапия вызывает фотодиссоциацию оксида азота из цитохрома c оксидазы в митохондриях.
Это, в свою очередь, увеличивает митохондиальный электронный транспорт, что в конечном итоге приводит к увеличению производства АТФ. Этот метод является безопасным и экономически эффективным подходом к доставке света, который осуществляется путем излучения головы с использованием внешних источников света, включая лазеры и светоизлучающие диоды. Почти все транскраниальные процедуры фотобиомопуляции применяются с красным и почти инфракрасным светом на длине волны от 600 до 1100 нанометров, мощностью от одного до 500 милливатт, и флюенсом от одного до 20 джоул процентов квадрата.
Глубоко обезболив мышью, тщательно рассекает ткань мозга из черепа. Во-первых, исправить нетронутыми ткани мозга на агарозный гель и подготовить все необходимые материалы, включая хлорид натрия и клей. Затем выложить тонкий слой клея на поверхность вибромного монтажного блока.
Аккуратно прикрепите блок агарозы и отрегулируйте его положение. Слегка соедивая лезвие виброма к верхней поверхности блока, и замещайте встречное значение. Заполните вибромный бак ледяным нормальным солевым раствором.
Отрегулируйте скорость и частоту вибрации вибромы и измените счетчик на соответствующее значение для получения толщины ломтика в один миллиметр. Включите вибром и нажмите кнопку запуска и разрежьте мозг поперечно на ломтик толщиной один миллиметр. Во-первых, добавить каплю воды на поверхности оптического стекла.
Затем положите кусочек мозга на стекло. Добавьте на него каплю воды и аккуратно поместите второе оптическое стекло. Обратите внимание, что капля воды должна быть добавлена в образец и стеклянные границы, чтобы предотвратить высыхание тканей, а также рассеяние света от шероховатых поверхностей.
Передача образцов в оптическую лабораторию. Настройка оптических устройств и включите счетчик мощности. Носите очки защиты глаз, прежде чем начать работать с лазерным устройством.
Включите лазер и луч, сфокусированный на зеркале для направления луча в активную область фотодиода. Во-первых, поместите два пустых оптических стакана на поверхность счетчика мощности и прочитайте передаваемую световую энергию с экрана дисплея. Удалите пустые очки и аккуратно поместите образец мозга на поверхность счетчика мощности, и сосредоточить луч на соответствующей области ткани, и читать передаваемой мощности.
На этот раз поместите пустое оптическое стекло на поверхность счетчика мощности и прочитайте передаваемую световую энергию. Затем снимите пустое стекло и слегка поместите оптическое стекло со свежим черепом и скальпированную ткань на поверхность счетчика мощности. Сосредоточьте луч на брегме и прочитайте передаваемую мощность.
Наконец, выключите лазерное устройство и счетчик мощности. Терапия раздел текущего протокола включает в себя применение класса 3B лазерных приборов, и это требует надлежащей подготовки и безопасности руководящих принципов. Для того, чтобы адаптировать животных к новой среде, принести мышей из своих домашних клеток в терапевтую комнату примерно за 20 минут до начала лечения.
Во-первых, вставьте лазерное устройство подключить к электрическому протектору. Обложка кончик лазерного зонда с прозрачной нейлоновой пленкой, с тем чтобы предотвратить любые царапины на поверхности зонда. Тщательно подключите лазерный зонд к каналу устройства.
Носите очки защиты глаз, прежде чем начать работать с лазерным устройством. Включите лазерное устройство и подождите несколько секунд для его разогрева. После наблюдения знака Laser Ready на панели устройства отрегулируйте параметры обработки, включая время облучения и режим работы.
Перед началом лечения определите среднюю мощность лазера, свяжвшись с кончиком зонда к активной области счетчика мощности на устройстве. В текущем протоколе лазерный зонд помещается в зону брегмы, которая составляет примерно три миллиметра рострального к линии, нарисованной между передней частью ушей. Чтобы избежать прямого излучения глаз животного, сначала поместите кончик лазерного зонда на голову, затем включите лазер и ударно удерживайте зонд до завершения облучения.
Затем выключите лазерное устройство и отключите зонд от устройства. В конце процедуры очистите лазерный зонд соответствующим оптическим очистителем. Пространственное обучение и задача памяти выполняется в лабиринте Барнса.
Во-первых, поместите знак не вводить на внешней стороне двери комнаты задач. Прикрепите визуальные пространственные сигналы к стенам периметра. Распоить видеокамеру над платформой лабиринта.
Очистите поверхность лабиринта платформы с 70% этанола для того, чтобы удалить нежелательные обонятельные сигналы. Добавьте небольшое количество постельных принадлежностей из домашней клетки животного в эвакуационую коробку, чтобы служить обонятельным сигналом. Перед началом задания положите каждую мышь в новую клетку и перенесите клетку в комнату лабиринта Барнса.
Чтобы приумить, позвольте животному оставаться в комнате в течение 30 минут до выполнения задания. Затем снимите мышь из клетки и аккуратно поместите животное в эвакуационую коробку и дайте ему остаться там на одну минуту. Через минуту аккуратно вынюхите мышь из ящика для побега, поместите животное в центр арены и положите на него стартовый зал.
После десяти второго периода поднимите стартовый зал и позвольте животному исследовать арену в течение трех минут. Спокойно перейти к компьютерной области, носить наушники, и вызвать негативный слуховой стимул, состоящий из громкого белого шума. Затем начните видеозапись и наблюдайте за поведением животного на мониторе компьютера.
Обратите внимание, что черный лабиринт должен использоваться для тестирования белых мышей. Кроме того, черный коврик должен быть помещен под лабиринт в случае отслеживания системы программного обеспечения должен быть использован. Настройка программного обеспечения для отслеживания видео и извлечение параметров, представляющих интерес, из записанных видео.
Для биохимической оценки, вскрыть ткани гиппокампа, гомогенизировать их в буфере образца, центрифузировать его, а затем оценить его уровни АТФ с помощью спектрофотометрического метода. 660 нанометровая лазерная передача света через череп плюс кожа головы пожилых мышей составила примерно 16%, значение около 10% было измерено как лазерная передача через один миллиметр ломтика выдержанных тканей мозга. Статистически значимых различий в журнале двигательной активности в открытых полевых испытаниях среди всех экспериментальных групп не было.
Данные из барнс лабиринт задача показала, что задержки раз в возрасте животных контроля, очевидно, больше, чем у молодых контрольной группы на третий и четвертый день тренировки. Тем не менее, лечение красным лазером значительно сократило время задержки на четвертый день. В пробной сессии опоры, пожилые животные контроля проводят значительно меньше времени в целевом квадранте по сравнению с молодыми животными контроля.
Тем не менее, обработанные лазером пожилые мыши провели значительно больше времени в целевых квадрантах по сравнению с возрастными контрольными мышами. Данные биоэнергетики гиппокампа свидетельствуют о снижении уровня АТФ у пожилых животных. С другой стороны, красный лазер лечения значительно увеличивает среднее содержание АТФ в гиппокампе в возрасте мышей.
Мы описали протокол лабораторного проведения процедуры транскраниальной фотобиомудуляции у мышей. Наш протокол может быть адаптирован к любым другим лабораторным животным, которые часто используются в области трансляционной неврологии, таким как кролик, собака, обезьяна и так далее. Основываясь на нашем расследовании, низкий уровень красного света может восстановить дисфункцию гиппокампа в возрасте мозга путем повышения производства АТФ, что находит свое отражение в расширенной функции пространственной памяти.
В этом методе, на основе которого области мозга осуществляется патологии, несколько физических и лечебных параметров, в том числе время облучения, интервал лечения, прикладное сияние, и fluence, должны быть оптимально скорректированы для достижения лучших результатов. Транскраниальная фотобиомопуляционная терапия предлагается в качестве перспективного подхода к улучшению метаболизма мозга и когнитивного повышения, которое может быть потенциальной стратегией возрастного когнитивного спада и нейродегенеративных заболеваний.
