Bu çalışma, Beyin Hasarı Araştırma New Jersey Komisyonu tarafından finanse edilmektedir.

1. Kraniektomi <ol><li> Bir ameliyat sırasında steril cerrahi site izofluran sürekli inhalasyon için izin O 2 floş (Parkland Bilimsel) ile anestezi makinesine bağlı bir fare gaz anestezi kafa tutucu (Kopf Araçlar) fareler için stereotaksik hizalama aracı (Kopf Araçlar) de dahil olmak üzere hazırlanmıştır. . C ameliyat sırasında farenin altına yerleştirilmiş ° ısıtıcı 37 tuttu. Cerrahi mikroskop ve ışık kaynağına ihtiyaç vardır. Deneyci kapsayan bir laboratuvar önlüğü, cerrahi maske, ayak kapsayan, eldiven ve kafa giymeli. Cerrahi alan irtibata tüm alet ve malzemelerin sterilize edilmelidir. </li><li> Bir Luer-lok kadın sonunda oluşan bir yaralanma merkezi, bir jilet ile ½ &quot;iğne (Becton Dickinson). Hub hafif bir önyargı ile kesilmiş ve olmalıdır, 20 g 1 metal uç keserek oluşturulur yaklaşık 3 mm iç çapı açılışı var. trefin (1,10 adım) doğru çaplı bir yaralanma merkezi ölçmek ve imal etmek için kullanılan olabilir. Hub Bir hub hayvan başına gereklidir. kafatasına bağlı ve LFP bağlı olacak nabız basıncı sağlamak için bir cihaz. </li><li> Katı naylon kord (1.7 mm çapında, örneğin ot düzeltici çizgi) bir jilet kullanarak ~ 1 mm kalınlığında diskler halinde kesilir. Yine, hayvan başına tek bir disk gereklidir. Bu, (bkz. adım 1.10) kraniektomi yaparken trefin stabilize etmek için kullanılır. </li><li> Fareler herhangi bir gerginlik ve yaş (- 9 ay öncelikle C57BL / 6 yaşları 1) olabilir. Fare en az 1 dakika için küçük bir indüksiyon odası (% 4-5 izofluran% 100 O 2 ile önceden doldurulmuş) tartılır ve anestezi. Preemptif analjezi için, buprenorphrine bir enjeksiyon (0.1 mg / kg) intraperitoneal olarak verilir ve fareyi bir dakika için odasına geri yerleştirilir. Analjezik rejimi yerel hayvan kullanımı ve bakımı komitesi ile istişare ile teyit edilmelidir. </li><li> Farenin başının üstüne saç mümkün olduğunca deriye yakın olarak kesilir. Fare stereotaksik hizalama enstrüman uçucu gaz anestezi (Kopf Araçlar) yönetmek için tasarlanmış ısırık kaplama ile donatılmış bir konuma sahiptir. Isofluran gaz seviyesi% 2 ya da etkisi azalır. Nefes alıp verme hızı ameliyat sırasında görsel olarak takip edilmektedir. Işlem sırasında uygun ekipman kullanarak kan gazları gibi diğer fizyolojik parametreleri (p O 2, CO 2 p), kan pH ya da kan basıncı ölçülebilir. </li><li> Suni gözyaşları yağ göz merhemi, gözlerde kuruma onları tutmak için bir pamuk aplikatör kullanarak fare konur. Povidon-iyot,% 70 alkol ile izlenen bir pamuk aplikatör ile gözler ve boyun arasındaki cilde uygulanır. Povidon-iyot ve alkol uygulaması, toplam 3 kez tekrarlanır. </li><li> Bir orta hat kesi saçlı deri, kafatası maruz ve net bir cerrahi alan sağlamak için küçük bir bulldog kelepçeler ile retrakte bir neşter (# 15 bıçak) ve deri (Güzel Bilim Araçları # 18.050-28) kullanarak gözleri boyun yapılır. Bulldog kelepçeler kafatasının lateral kenarları kapalı asmak. </li><li> Topikal anestezik bupivakain (% 0.025 &#39;i tuzlu su) bir pamuk aplikatör ve fasya diş aracı veya kemik kazıyıcı (örneğin, Güzel Bilim Araçları, # 10.075-16) ucu ile kafatası sıyrılarak kafatası uygulanır. </li><li> Kalıcı bir belirteç yarım bregma ve lambda arasında ve sağ hemisfer (~ 2 mm orta hat, sağ) üzerinde sagital sütür ve yanal sırt arasında kafatası işaretlemek için kullanılır. Loctite siyanoakrilat yapıştırıcı (Loctite Tak Pak 454) Bir damla tekne ve yan grasperın (Güzel Bilim Araçlar, Dumont # 6) bir disk içine ot katı naylon kord (yukarıdaki 1.3 &#39;e bakınız) daldırma için kullanılır ağırlığında plastik konur tutkal ve kafatası işareti disk tuşuna basın. Bir iki damla Loctite Hızlandırıcı tutkal sertleştirme neden bir 1ml şırınga ve 26 3 / 8 G iğne kullanarak disk üzerine teslim edilir. Devam etmeden önce kafatası disk testi bağlılık. </li><li> Disk üzerinde 3 mm dış çaplı trefin (Araştırma Enstrümantasyon Dükkanı, University of Pennsylvania) yerleştirin ve kafatası kesti kadar saat yönünde döndürün. Trefin ilerleme çok uzak kafatası ve ihlal dura delik önlemek için sık sık kontrol edin. Hafifçe basıldığında kafatasının kafatası flap disk ve çevresinde incelme gevşek bir hissedeceksiniz olacaktır. Kafatasının altında gözetlemek ve kemik flep kaldırmak için diş aracı paralel / kafatası yüzeyinde yatay yerleştirin. Forseps ile kafatası kemik ayırın. Dura ödün vermeden küçük bir kanama miktarı, varsa, kanamayı durdurur ve dura üzerine elde kemik tozu önlemek kadar baskı uygulamak için bir pamuk aplikatör kullanın. Ancak herniasyonu gibi görünür dura ihlali varsa, hayvan insani ötenazi deneme elimine edilmelidir. Bu adım, yeterli pratik gerektirir.gerekli cerrahi beceri elde etmek için. </li><li> Forseps kullanarak hub önyargı kafatası eğriliği (yani hub uzun kenarı kafatası yanal sırt yakınında yer almaktadır) ile uyumlu olduğunu, kafatası kraniektomi üzerinden pozisyonda yaralanma merkezi korumak. Bu arada, tahta bir sopa, sivri uçlu bir jilet ile bir açıyla kesilmiş kullanarak, elinin tersiyle hub dış kenarlarında süper yapıştırıcı jel uygulayın ve göbek deliği üzerinde dik yapıştırılmıştır kadar stabilize. Bakım dura üstüne tutkal almak için alınmalıdır. Tutkal üzerinde dura yaralanma zayıflamasına neden olacaktır. </li><li> Küçük bir kağıt bardak kullanarak, viskoz bir çözüm oluşturmak için metil-metakrilat diş akrilik (Perm Reline / Onarım Reçine, Butler Schein Jet Akrilik Sıvı) karıştırın. Yaralanma merkezi etrafında çimento uygulamak için ekli herhangi bir iğne ile 1 cc şırınga kullanın. Çimento yaralanma hub alt 2 mm yanı sıra çevredeki maruz kafatası kapsamalıdır. Kafatası sütür yaralanma sıvı bolus kraniyal kavite içinde kalmasını sağlamak için çimento ile mühürlenir. </li><li> Hub bir şırınga ve körletilmeye iğne kullanılarak steril% 0.9 NaCl (serum fizyolojik) ile doldurun. Salin kurtarma aşamasında dura nemli tutmak. Buna ek olarak, yaralanma merkezi dolu kalmaz eğer, kafatası hub bağlantısı bir sızıntı gösterecektir ve yeni bir hub eklenmelidir. Fare stereotaksik hizalama aracı kaldırılır ve bir ısınma plaka üzerinde herhangi bir tel çubuk kapaklı boş bir kafes yerleştirilir steril serum fizyolojik IP 0,25 ml enjeksiyon, verilmelidir. Kafesin alt tarafında bazı hydragel koyun ve fareler 1-2 saat kurtarmak için izin verir. </li></ol> 2. Yaralanma indüksiyonu <ol><li> LFP cihaza bağlı olan osiloskop (Tektronix TDS 1001B, İki Kanal Digi Depolama Osiloskop 40 MHz, 500Ms.s) ve amplifikatör (Travma indükleyicisi Basınç Transducer Amplifikatör) açın. LFP cihazı (Özel Tasarım ve Üretim, Virginia Commonwealth University) ve buna bağlı yüksek basınç boru (uzunluk 41cm, hacim 2ml, Baxter # 2C5643) steril su ile doldurulur ve hava kabarcıkları serbest olduğunu onaylayın. Boru sonunda bir erkek Luer-lok parça. Boru Luer-lok sonu kapalı, sarkaç serbest test bakliyat sunmak. Cihaz yaklaşık 10 test bakliyat sunarak astarlanmalıdır. Bu sarkaç osiloskop ve amplifikatör pürüzsüz sinyal verir onaylayın. Gürültülü bir sinyal sistemi yaralanma darbe teslim öncesinde sökülmelidir hava gösterir. Darbe süresi yaklaşık 20 milisaniye olmalıdır. LFP cihazı ile birlikte transdüser amplifikatör kalibre, 10 mV = 1,0 inç kare başına pound (PSI). Bir atmosfer (ATM) = 14.7 PSI. Refleks süreleri ve pulmoner ödem ile ilgili giderek artan bir ölüm doğrulan bir dizi üretmek için 2.1 atmosfer - 0.9 aralığında teslim Sakatlık baskıların genellikle. 4 dakika ve 0 -% 5 ölüm oranı Hafif yaralanma 2 düzeltilmesi refleks süresi olarak kabul edilmektedir. 10 dakika ve 10 -% 20 ölüm oranı Orta yaralanma 6 düzeltilmesi refleks süresi olarak kabul edilmektedir. Gerekirse, darbe yoğunluğunu artırmak veya azaltmak için sarkaç açısını ayarlayın. Sarkaç başlangıç ​​pozisyonuna açı yaklaşık 10 derecedir. LFP cihazı ayarladıktan sonra, boru Luer-Lok ucunu açmak için emin olun. </li><li> Fare anestezi cerrahi düzlemine ulaşana kadar% 4-5 izofluran anestezi odası (ön-ücret) yerleştirilir. Fare LFP cihazının yanında bir platform üzerine yerleştirilir ve hub steril tuzlu su ile doldurulur. Hub dişi Luer-lok uydurma bir erkek Luer-lok LFP cihazın tüp takılır. Hayvan yan ve bir kez normal solunum paterni devam eder yerleştirilen ancak tam bilinç (~ 2 dk) kazanmak için önce hayvan, LFP cihazın sarkaç yaralanma tek bir darbe neden yayınlandı. , Solunum yetmezliği ve ölüme neden olabilir hayvan çok anestezi ise hasara yol değil önemlidir. Darbe tam basınç kayıt altına alınmalıdır. Yaralanmamış bir şekilde hasara yol için gerçek bir sıvı darbe dışında, sahte hayvanlar ile aynı usullere tabi. </li><li> Hayvan LFP cihaz hemen kaldırılır ve düzeltilmesi refleks zaman izlemek için sırtında yer olmalıdır. Fare kendini doğrultarak sonra, tekrar ardından kısa bir süre anestezi ve çimento ve göbek elle kafatası bir araya kaldırıldı. Kafa derisi sonra Vetbond doku yapıştırıcısı (3M), dikiş ya da zımba ile kapatılır. Herhangi bir hub dura veya oklüzyonu herniasyonu olduğunu kaydetti. Tıkalı bir hub bilinmeyen büyüklükte bir zayıflatılmış yaralanma üretecektir. Sonra ayaktan ve ev kafes döndü kadar hayvan bir ısınma pad üzerinde kafes yerleştirilir. </li></ol> 3. Değerlendirme, motor, bilişsel ve histolojik sonuçlar <ol><li> MoLFP neden tor açıkları rotarod testi, entegre vestibulomotor ve sensorimotor fonksiyon 21 bir gösterge kullanılarak tespit edilebilir. Bütün hayvanlar bir temel okuma belirlemek ve paradigma farelerin gelmesini yaralanma önce test edilmelidir. Fareler yaralanma öncesinde iki gün boyunca 1 saat intertrial aralıklarla günde 3 kere rotarod cihaz eğitilmiştir. Lastik bir yüzeye sahip bir 36 mm dış çapı, döner çubuk, dengelemek için gecikme ölçülür. Hızı 4-40 rpm 180 sn aralığında artar. Hayvan rotarod düştüğünde her deneme sona erer. </li><li> Hasarı (genellikle 1, 7 ve 21 gün) aşağıdaki farklı zaman noktalarında, fareler tekrar rotarod cihaz üzerinde test edilmiştir. Yaralanma sonrası rotarod testlerin değerlendirilmesi başlangıçtaki gecikmeleri 22 göre bireysel puanları dayanmaktadır. Yaralı farelerin düşmesi ortalama gecikme sahte fareler karşılaştırılır. </li><li> Bilişsel fonksiyonu aşağıdaki LFP Morris Su Labirent (MWM), kemirgenler 23 posttravmatik uzamsal öğrenme ve çalışma belleği hassas bir ölçü kullanarak farelerde ayrı bir set test edilebilir. Fare paradigma acclimated ve temel yanıt için 4 gün önce yaralanma görülebilir bir platform testi kullanılarak test edilmektedir. Beyaz yuvarlak yüzme havuzu (1 m çap), su ve toksik olmayan beyaz boya ile doldurulur. Platformu duvarlarda bir bayrak ya da marker ve hiçbir görsel ipuçlarını kullanarak görünür hale getirilir. 4 çalışma içinde, fare görünür platformunun karşısında kadranda yerleştirilir ve platform bulmak için gecikme ölçülür. Maksimum deneme süresi 60 sn ve fare kalır ya da her deneme sonunda 15 saniye için bir platform üzerine yerleştirilmiştir. Intertrial aralığı fare bir ısıtma yastığı ısınması sırasında 5 dakika. Platform, her deneme için farklı bir kadranda taşınır ve dört çalışma yapılmaktadır. </li><li> Öğrenmelerini değerlendirmek için, fareler yaralanma (genellikle 1, 7 ve 21 gün) sonra, çeşitli zaman noktalarında 4 kadranın bir sabit gizli bir platformu kullanarak MWM eğitilmiştir. Siyah ve beyaz ipuçları duvarlara yerleştirilir. Fare konduğu kadranda pseudorandomly platform kaydedilir bulmak için eğitim süresi boyunca çok çeşitlidir. Maksimum deneme süresi 60 sn ve fare kalır ya da 15 saniye için bir platform üzerine yerleştirilen ve çalışmalar arasındaki 5 dakika süreyle ısıtılır. Fare, 3 gün üst üste 8 deneme / gün &#39;e tabi tutulur. Hafıza tutma değerlendirmek için, hayvanların son eğitimini takiben gün 60 sn probu yargılanma tabi tutulur. Prob deneme sırasında, platform zaman geçirdim ve platform olarak kullanılan kadranda mesafe yapılırsa yapılsın belirlemek için kaldırılır. Son olarak, gözle görülür bir platform testi mümkün motor ve zarar sonrası gelişen görme kusuru ekarte etmek için yapılır. </li><li> LFP yaralanma histolojik sonuçları belirlemek için, doku NaCl,% 4, yaralanma sonrası istenilen zaman noktalarında paraformaldehid takip% 0.9 intrakardiyak perfüzyon ile sabittir. Doku 4 geceleme postfixed ° C ve daha sonra% 10 ve% 30 sukroz ve gömme çözüm cryoprotected. Dondurulmuş seri bir Kriyostat bölümleri kesilerek ve çeşitli immuohistochemical ve histolojik teknikler kullanarak işlenir. </li></ol> 4. Temsilcisi Sonuçlar: LFP cihaz tarafından uyarılan yaralanma yeterli cerrahi eğitimi ile, özellikle hayvandan hayvana tekrarlanabilir. Yaralanma tutarlılığı sağlamak için, cihaz tarafından dura teslim basınç miktarı izlenir. Sarkaç hayvan kraniektomi sitesi (Şekil 1A) yapıştırılmış yaralanma hub&#39;a bağlı olan yüksek basınçlı boru ve Luer-lok uydurma bir su dolu akrilik silindir vurur. 2.1 atm ve bir amplifikatöre bağlı bir osiloskop basınç darbesi (Şekil 1B) görselleştirmek için kullanılır - orta hafif bir yaralanma, sarkacın açısı 0.9 arasında değişen bir basınç oluşturmak için ayarlanır. Sakatlık refleks süreleri ve pulmoner ödem ile ilgili giderek artan bir ölüm doğrulan bir dizi üretir. 4 dakika ve 0 -% 5 ölüm oranı Hafif yaralanma 2 düzeltilmesi refleks süresi olarak kabul edilmektedir. 10 dakika ve 10 -% 20 ölüm oranı Orta yaralanma 6 düzeltilmesi refleks süresi olarak kabul edilmektedir. Ayrıca, LFP tabi fareler nöbet göstergesi olabilir tonik tavır gösterebilir. Nöbet genellikle bir tehlikeye dura ile ilişkilidir. Birlikte, bu bulgular, yaralanma nörolojik hasara neden olduğunu düşündürmektedir. Şam hayvanlar LFP cihaza bağlı olan ancak sarkaç serbest bırakılmaz. LFP tarafından uyarılan hasar görselleştirmek için, biz bir yanıt yaralanma ile ilişkili hücre tiplerinin her ikisi de makrofajlar farkındayız astrositler ve antikorlar kullanarak immünsitokimya gerçekleştirdik. Glial fibriller asidik protein (GFAP) boyama bölgede yaralanma wh korteks boyunca artış gliozis ortaya koymaktadırereas sahte fareler kraniektomi altında eşdeğer bir site (Şekil 2A, B) artış astrocytosis görüntülenmez . Benzer şekilde, MAC1 boyama yaralanma site çevreleyen sham maruz farelere kıyasla daha fazla makrofaj göstermektedir. Buna ek olarak, sık sık kortikal doku değil, sahte farelerde (Şekil 2C ve D) olarak LFP maruz kalan farelerde görünür fiziksel hasar var. Hafif LFP sonrası davranış testi hem de bilişsel ve motor sonuçlarını değerlendirmek için kullanılabilir. MWM öğrenme ve hafıza üzerine etkilerini belirlemek için kullanılır. Test odası görsel ipuçlarını kullanarak, sahte fareler, sonraki her gün su labirenti eğitim platformu yerini hızla daha verimli oldu. Fare hafif LFP tabi ama sonra üçüncü gün (Şekil 3A) görev öğrenmek için sahte farelere göre test ilk iki gün gizli bir platform bulmak için uzun sürer . Bu bulgular, yaralanma farelerin mekansal öğrenme edinebilirler oranını azalttığını göstermektedir. Hafıza tutma yaralanma etkisini belirlemek için, bir sonda deneme son antrenmandan sonra 1 gün yapılır. Şam fareler hedef kadranda hafif LFP yaralanma platform ikamet için kullanılır (Şekil 3B) konumunu hatırlamak için farelerin yeteneği etkiledi tabi farelere göre daha fazla zaman geçirirler. Lokomotor fonksiyonunu değerlendirmek için, fare rotarod cihaz üzerinde test edilmektedir. Hafif LFP maruz Fareler, 1, 7 ve 21 gün yaralanma (dpi) (Şekil 3C) sahte farelere kıyasla düşmeye kısa ortalama gecikme var . Bu veriler, yaralı fareler entegre vestibulomotor ve sensorimotor fonksiyon engelli olduğunu göstermektedir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3063/3063fig1.jpg" /> Şekil 1 LFP cihaz ve yaralanma sırasında elde edilen osiloskop bir temsilci iz. A) LFP cihazın bileşenleri şunlardır: sarkaç, istenilen güç, yüksek basınçlı boru ve bağlı bir erkek Luer-lok uydurma, bir amplifikatör ile akrilik silindir dolu bir su sağlamak için önceden belirlenmiş bir açıyla bir stand ve set sabit ve osiloskop. B) basıncı nabız osiloskop Temsilcisi iz. Peak-tepe değeri 1.47 atm basınç gösteren 2.16 volttur. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/3063/3063fig2.jpg" /> Şekil 2 LFP aşağıdaki Gelişmiş gliozis ve inflamatuar bir yanıt yaralanma ölçüde göstermektedir. Sham (A, C) veya LFP yaralanma (B, D) 7 gün yaralanma (dpi) tabi bir fare beyin aracılığıyla Dondurulmuş enine bölümler (20μm). Kortikal görüntüleri kraniektomi merkez üssü alınır. (A, B) Doku astrositler tanımlamak için bir antikor ile boyandı. Glial fibriller asidik protein (GFAP) antikoru (MAB360, Chemicon, 1:400) sham göre LFP yaralanma (oklar) tabi fare korteks boyunca daha yüksek bir sayıda astrositler ortaya koymaktadır. İkincil antikor keçi anti-fare 594 (1:1000). (C D) Doku makrofajlar tanımlamak için bir antikor ile boyandı. MAC1 antikor (MAC1-alfa zinciri CD11b, BD Biosciences, 1:50) sham göre, etrafında daha fazla macrophges ve / veya aktif mikroglia korteks (oklar) yaralanma site ortaya koymaktadır. İkincil antikor keçi anti sıçan CY3 (1:50). C ve D, A ve B, 100μm Ölçek çubuğu = 200μm <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/3063/3063fig3.jpg" /> Şekil 3 hafif LFP aşağıdaki Davranış test, sahte farelere göre yaralı eksiklikler göstermektedir . A) hafif LFP tabi Fareler sahte farelere göre daha MWM platformu bulma görevi öğrenmek için daha uzun sürebilir. Şam vs LFP (ave saniye ± SEM) 1 gün 34.21 ± 3.02 vs 38,64 ± 2.63, 2. gün 24.52 ± 2.84 vs 27.21 ± 2.11, 3 gün 22,47 ± 2.00 vs 22.08 ± 2.52 (1 dpi, n = 9 sahte, 10 LFP) . B) hafif LFP tabi Fareler MWM akrabası sahte fareler (21 dpi, n = 10) en son eğitim sırasında hedef kadranda sonra prob deneme 24 saat daha az zaman harcar. C) hafif LFP maruz Fare rotarod cihaz er düşmenize sahte farelere göre (1, 7, ve 21 dpi, n = 5 sahte, 8 LFP). Hata çubukları GD temsil eder.

<ol>
	<li>Cernak, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+head+trauma.">Animal models of head trauma.</a> NeuroRx. 2, 410-422 (2005).</li><li>Reilly, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+injury:+the+pathophysiology+of+the+first+hours.'Talk+and+Die+revisited'.">Brain injury: the pathophysiology of the first hours.'Talk and Die revisited'.</a> J Clin Neurosci. 8, 398-403 (2001).</li><li>Hovda, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+increase+in+local+cerebral+glucose+utilization+following+fluid+percussion+brain+injury+is+prevented+with+kynurenic+acid+and+is+associated+with+an+increase+in+calcium.">The increase in local cerebral glucose utilization following fluid percussion brain injury is prevented with kynurenic acid and is associated with an increase in calcium.</a> Acta neurochir. 51, 331-333 (1990).</li><li>Whiting, M. D., Baranova, A. I., Hamm, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cognitive Impairment following Traumatic Brain Injury, Animal Models of Cognitive Impairment. , (2006).</li><li>McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+brain+injury+in+the+rat:+characterization+of+a+lateral+fluid-percussion+model.">Traumatic brain injury in the rat: characterization of a lateral fluid-percussion model.</a> Neuroscience. 28, 233-244 (1989).</li><li>Adams, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffuse+axonal+injury+in+head+injury:+definition,+diagnosis+and+grading.">Diffuse axonal injury in head injury: definition, diagnosis and grading.</a> Histopathology. 15, 49-59 (1989).</li><li>Cordobes, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-traumatic+diffuse+axonal+brain+injury.+Analysis+of+78+patients+studied+with+computed+tomography.">Post-traumatic diffuse axonal brain injury. Analysis of 78 patients studied with computed tomography.</a> Acta Neurochir. 81, 27-35 (1986).</li><li>Maxwell, W. L., Povlishock, J. T., Graham, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanistic+analysis+of+nondisruptive+axonal+injury:+a+review.">A mechanistic analysis of nondisruptive axonal injury: a review.</a> J Neurotrauma. 14, 419-440 (1997).</li><li>Lighthall, J. W., Anderson, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The neurobiology of cenral nervous system trauma. , 3-12 (1994).</li><li>Marcoux, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+metabolic+crisis+as+measured+by+elevated+cerebral+microdialysis+lactate-pyruvate+ratio+predicts+chronic+frontal+lobe+brain+atrophy+after+traumatic+brain+injury.">Persistent metabolic crisis as measured by elevated cerebral microdialysis lactate-pyruvate ratio predicts chronic frontal lobe brain atrophy after traumatic brain injury.</a> Crit Care Med. 36, 2871-2877 (2008).</li><li>McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuropathological+sequelae+of+traumatic+brain+injury:+relationship+to+neurochemical+and+biomechanical+mechanisms.">Neuropathological sequelae of traumatic brain injury: relationship to neurochemical and biomechanical mechanisms.</a> Lab Invest. 74, 315-342 (1996).</li><li>Morganti-Kossmann, M. C., Satgunaseelan, L., Bye, N., Kossmann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+immune+response+by+head+injury.">Modulation of immune response by head injury.</a> Injury. 38, 1392-1400 (2007).</li><li>Capruso, D. X., Levin, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+impairment+following+closed+head+injury.">Cognitive impairment following closed head injury.</a> Neurol Clin. 10, 879-893 (1992).</li><li>Levin, H. S., Goldstein, F. C., High, W. M., Eisenberg, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disproportionately+severe+memory+deficit+in+relation+to+normal+intellectual+functioning+after+closed+head+injury.">Disproportionately severe memory deficit in relation to normal intellectual functioning after closed head injury.</a> J Neurol Neurosurg Psychiatry. 51, 1294-1301 (1988).</li><li>Kabadi, S. V., Hilton, G. D., Stoica, B. A., Zapple, D. N., Faden, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid-percussion-induced+traumatic+brain+injury+model+in+rats.">Fluid-percussion-induced traumatic brain injury model in rats.</a> Nat Protoc. 5, 1552-1563 (2010).</li><li>Cherian, L., Robertson, C. S., Contant, C. F., Bryan, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lateral+cortical+impact+injury+in+rats:+cerebrovascular+effects+of+varying+depth+of+cortical+deformation+and+impact+velocity.">Lateral cortical impact injury in rats: cerebrovascular effects of varying depth of cortical deformation and impact velocity.</a> J Neurotrauma. 11, 573-585 (1994).</li><li>Dixon, C. E., Clifton, G. L., Lighthall, J. W., Yaghmai, A. A., Hayes, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+controlled+cortical+impact+model+of+traumatic+brain+injury+in+the+rat.">A controlled cortical impact model of traumatic brain injury in the rat.</a> J Neurosci Methods. 39, 253-262 (1991).</li><li>Flierl, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+closed+head+injury+model+induced+by+a+weight-drop+device.">Mouse closed head injury model induced by a weight-drop device.</a> Nat Protoc. 4, 1328-1337 (2009).</li><li>Lifshitz, J., Chen, J., Xu, Z. C., Xu, X. -. M., Zhang, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+32.">Chapter 32.</a> Animal Models of Acute Neurological Injuries. , 369-384 (2008).</li><li>Thompson, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lateral+fluid+percussion+brain+injury:+a+15-year+review+and+evaluation.">Lateral fluid percussion brain injury: a 15-year review and evaluation.</a> J Neurotrauma. 22, 42-75 (2005).</li><li>Hamm, R. J., Pike, B. R., O'Dell, D. M., Lyeth, B. G., Jenkins, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+rotarod+test:+an+evaluation+of+its+effectiveness+in+assessing+motor+deficits+following+traumatic+brain+injury.">The rotarod test: an evaluation of its effectiveness in assessing motor deficits following traumatic brain injury.</a> J Neurotrauma. 11, 187-196 (1994).</li><li>Scherbel, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+acute+and+chronic+responses+of+tumor+necrosis+factor-deficient+mice+to+experimental+brain+injury.">Differential acute and chronic responses of tumor necrosis factor-deficient mice to experimental brain injury.</a> Proc Natl Acad Sci. 96, 8721-8726 (1999).</li><li>Morris, R. G., Garrud, P., Rawlins, J. N., O'Keefe, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Place+navigation+impaired+in+rats+with+hippocampal+lesions.">Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions.</a> Nature. 297, 681-683 (1982).</li><li>Stichel, C. C., Muller, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+CNS+lesion+scar:+new+vistas+on+an+old+regeneration+barrier.">The CNS lesion scar: new vistas on an old regeneration barrier.</a> Cell Tissue Res. 294, 1-9 (1998).</li><li>Brechot, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+macrophage+activation+state+protects+tissue+from+necrosis+during+critical+limb+ischemia+in+thrombospondin-1-deficient+mice.">Modulation of macrophage activation state protects tissue from necrosis during critical limb ischemia in thrombospondin-1-deficient mice.</a> PLoS One. 3, e3950-e3950 (2008).</li><li>Lifshitz, J., Witgen, B. M., Grady, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+cognitive+impairment+after+lateral+fluid+percussion+brain+injury+recovers+by+1+month:+evaluation+by+conditioned+fear+response.">Acute cognitive impairment after lateral fluid percussion brain injury recovers by 1 month: evaluation by conditioned fear response.</a> Behav Brain Res. 177, 347-357 (2007).</li><li>Thompson, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+evaluation+of+traumatically+brain-injured+rats+using+serial+testing+in+the+Morris+water+maze.">Cognitive evaluation of traumatically brain-injured rats using serial testing in the Morris water maze.</a> Restor Neurol Neurosci. 24, 109-114 (2006).</li><li>Doll, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharyngeal+selective+brain+cooling+improves+neurofunctional+and+neurocognitive+outcome+after+fluid+percussion+brain+injury+in+rats.">Pharyngeal selective brain cooling improves neurofunctional and neurocognitive outcome after fluid percussion brain injury in rats.</a> Journal of neurotrauma. 26, 235-242 (2009).</li><li>Fujimoto, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+and+cognitive+function+evaluation+following+experimental+traumatic+brain+injury.">Motor and cognitive function evaluation following experimental traumatic brain injury.</a> Neuroscience and biobehavioral reviews. 28, 365-378 (2004).</li><li>Carbonell, W. S., Maris, D. O., McCall, T., Grady, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptation+of+the+fluid+percussion+injury+model+to+the+mouse.">Adaptation of the fluid percussion injury model to the mouse.</a> Journal of neurotrauma. 15, 217-229 (1998).</li></ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

LFP yöntemi burada sunulan neuropathalogical ve davranışsal sonuçların birçok model hafif ve orta derecede travmatik beyin hasarı TBI yaygın olarak kullanılan bir hayvan modeli haline gelmiştir. Bu tekniğin geçerliliği ve güvenilirliği artırmak için göz önünde bulundurulması gereken pek çok kritik adımlar vardır. Örneğin, sadece dura bütünlüğünü kraniektomi sırasında aşıldığını olan hayvanların LFP tabi tutulur ve çalışmada kullanılan olması önemlidir. Ayrıca, herhangi bir yapıştırıcı veya çimento kraniektomi tarafından tıkalı ise kraniektomi altında dura o kısmı sıvı basınç kuvveti maruz değildir, hayvan çalışma giderilmelidir. Son olarak, düzeltilmesi refleks zaman ya da ölüm oranı istenilen aralık içinde değilse, hayvan çalışmaya dahil edilmemelidir. Daha ciddi yaralanmalar oluşturmak için basınç darbe yoğunluğu artırılabilir. Şekil 1&#39;de gösterildiği gibi, LFP cihazın konfigürasyonu nispeten basit ve yaralanma derecesine tekrarlanabilirlik osiloskop atmosfer basınç izlenmesi tarafından yapılmaktadır. Osiloskop iz eğrinin düzgün şekil LFP yaralanma indüksiyon etkileyebilir sıvı içinde herhangi bir hava kabarcığı olduğunu gösterir. Bir test darbe yaralanma inducing önce teslim edilmesi ve osiloskop izleme pürüzsüz bir eğri sergi değilse, hava kabarcıkları çıkarılmalıdır. Darbe süresi çarpışma testi simülasyonları ölçülen indüksiyon süresi temsil eden yaklaşık 20 msn. Kısa bakliyat Yaralanmaları daha odak yaralanmalar üretmek için muhtemeldir. TBI Bu nedenle, darbe modelleri bu süre insan. LFP aşağıdaki morfolojik ve hücresel değişiklikler, doku gibi, Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi astrositler ve makrofajların artan sayıda fiziksel hasar. Astrositler hiperplazi ve glial skar oluşumu, yaralanma damgasını belirtileri biri olduğunu kanıtlamıştır. Glial skar, yararlı ve zararlı etkileri 24 olduğu gösterilmiştir . Benzer şekilde, makrofajlar iyileşme süreci 25 başladığında faz aşağıdaki yaralanma sırasında çeşitli dokularda birikmesine bilinmektedir . Böylece sahte kontrollere göre LFP örnekleri GFAP ve MAC1 pozitif hücrelerin sayısının artmasına yaralanma indüksiyon göstergesidir. Sahte kontrollerde bu hücre spesifik belirteçler ifade eksikliği, tek başına cerrahi manipülasyonlar beyin dokusu sağlığı üzerinde olumsuz sonuçları ve protein ekspresyonu değişiklikleri yaralanma paradigmasına özgü olmadığını gösterir. Şekil 3&#39;te gösterildiği hafif LFP davranışsal sonuçları, bilişsel ve motor açıkları içerir. MWM bulgular LFP fareler sonunda sahte farelere göre daha yavaş bir hızda ancak görev öğrenmek ve eğitimden sonra iyi bir gün olarak görev hatırlamıyorum göstermektedir. Böylece, hatta hafif yaralandı fareler sonraki test sırasında alınmalıdır mekansal bilgi, süreci güçlendirmek ve saklamak için harici ipuçlarını kullanarak sahte farelere göre daha az verimlidir. Klimalı korku tepkisi olarak hipokampal bağımlı bilişsel görevler LFP 26 maruz kalan farelerde engelli olduğu gösterilmiştir . Son olarak, kısa bir gecikme hafif yaralanmasını takiben 3 hafta kadar rotarod paradigma sahte farelere göre LFP fareler tarafından düşmeye entegre vestibulomotor ve sensorimotor fonksiyonu açıklarının bir göstergesi. Daha ılımlı bir yaralanma, diğer gruplar 27-30 tarafından kanıtlanmıştır gibi bilişsel ve motor fonksiyon daha çarpıcı değişiklikler ortaya. Beklenen kriterlerin çoğunu karşılar çünkü Özetle, LFP, insan TBI için geçerli bir model. LFP yapı geçerliliğini sağlar insanlarda TBI neden etiyolojik süreçleri yeniden oluşturur. Özellikle, kuvvet ve ölüm oranlarının büyüklüğü, yaralanma öncesi cerrahi müdahaleler hayvan modeli için benzersiz olduğunu ihtar ile hafif ve orta derecede spor ve araba ile ilgili yaralanmalar meydana geldiği benzer. LFP yüz geçerliliği de birçok insan TBI gözlenen anatomik, biyokimyasal, nöropatolojik ve davranışsal etkileri olduğu LFP özetlediği sergiler. Fokal ve diffüz LFP sonra tespit edilen değişiklikler ve etkisi lateralizasyonu bir tarafta, karşı tarafta bu yaralanma ipsilateral morfolojik hasar karşılaştırmanıza olanak sağlar vardır. Bir yetersizlik, bilişsel ve motor etkileri sadece tek yarımkürede yaralandı bir sonucu olarak daha ince olabilir. Son olarak, LFP prediktif geçerliliğini sergiler ve LFP tekniğin güvenilirliği yaralanma 20 indüksiyon öncesinde veya sonrasında çeşitli farmakolojik ve genetik manipülasyon değerlendirilmesini sağlar. Kan basıncı, kan pH ve kan gibi fizyolojik değişkenlergazlar, tedavi edici bir ajan etki mekanizması belirlemek için bir test ilacın varlığı ve yokluğu olarak ölçülen gerekecektir. Ancak, TBI birincil ve ikincil sonuçları karmaşık doğası nedeniyle, tüm belirtileri azaltabilir tek bir müdahale tespit etmek zor bir iştir. LFP tekniği Bir ​​gelecekteki göz sıvısı 15 sarkaç tarafından teslim kuvvet kalibrasyon gereksinimini ortadan kaldırmak için ve hava kabarcıkları gibi operasyonel değişkenler önlemek için bir mikroişlemci kontrollü, pnömatik tahrikli araç istihdam, mikro-sıvı perküsyon kullanımı olabilir . Ancak, standart LFP yaklaşımı daha iyi müdahaleler ve tedavi için yol açacaktır TBI aşağıdaki hasar ve kurtarma altında yatan moleküler mekanizmaları keşfetmek için basit ve güvenilir bir teknik olduğu birçok araştırmacı tarafından kanıtlanmıştır.

<ul><li> Fareler için stereotaksik hizalama aracı (Kopf Aletleri) </li><li> Fare gaz anestezi kafa tutucu (Kopf Aletleri) </li><li> O 2 floş (Parkland Bilimsel) Anestezi makinesi </li><li> Anestezi makinesi ile O2 flush (Parkland Bilimsel) </li><li> Buprenorphrine (Webster Hayvan Kaynağı) </li><li> Yenile Lacri Lube göz merhemi (Balıkçı) </li><li> Bupivakain / Marcaine (Webster Hayvan Kaynağı) </li><li> Povidon-iyot çözeltisi (Balıkçı) </li><li> 20 g 1 ½ &quot;iğneler (Becton Dickinson) </li><li> Neşter bıçağı (# 15) ve tutucu (Becton Dickinson) </li><li> Bulldog kelepçeler (Güzel Bilim Araçları) </li><li> Diş aracı veya kemik kazıyıcı (Güzel Bilim Araçları) </li><li> Yan # 6 (Güzel Bilim Araçları forseps Dumont açgözlü) </li><li> 3mm dış çapı trefin (Araştırma Enstrümantasyon Dükkanı, Pennsylvania Üniversitesi) </li><li> Katı naylon kord (1.7 mm çapında, örneğin ot düzeltici çizgi) </li><li> Süper yapıştırıcı jel </li><li> Loctite siyanoakrilat yapıştırıcı (Loctite 444 Tak Pak) (Türk Henkel A.Ş.) </li><li> Jet Akrilik Sıvı (Butler Schein) </li><li> Perm Reline / Onarım Reçine (Butler Schein) </li><li> Depolama Osiloskop TDS 1001B, 40 MHz, 500 ms / s (Tektronix) </li><li> Travma indükleyicisi Basınç Transducer Amplifikatör (Özel Tasarım ve Üretim, Virginia Commonwealth University) </li><li> LFP cihaz (Özel Tasarım ve Üretim, Virginia Commonwealth Üniversitesi) </li><li> Yüksek basınçlı tüp, uzunluğu 41cm, hacim 2ml (Baxter) </li><li> 3M Vetbond Doku Yapıştırıcı (Balıkçı) </li></ul>

lateral fluid percussion: model of traumatic brain injury in mice

Travmatik beyin hasarı (TBI), kafa yaralanmaları artan bir farkındalık nedeniyle araştırma elde yenilenen momentum, morbidite ve mortalite ile sonuçlanabilir. Doğa, rejeneratif süreçleri 1,2 takip TBI, karmaşık ve heterojen ikincil sonuçları Sonuç olarak, aşağıdaki birincil yaralanma dayanarak . İlköğretim yaralanma, kafatası kırığı veya beyin kesme ve hareketi 3,4 nedeniyle beyin doku neden deplasman uzanan doğrudan kontüzyon ile indüklenen olabilir . Sonucu hematom ve laserasyon vasküler yanıt 3,5 neden olur ve diffüz aksonal yaralanma 6-8 beyaz madde, morfolojik ve fonksiyonel hasara yol açar. Ek ikincil değişiklikler beyinde yaygın görülen ödem ve artmış intrakranial basınç 9. TBH ardından, sonuçta uzun vadeli nörolojik engelli 13,14 sonucu eksitotoksik nörotransmitterlerin, bağışıklık arabulucular ve oksijen radikalleri 10-12, serbest bırakılmasını içeren biyokimyasal ve fizyolojik yollar mikroskopik değişiklikler vardır . Böylece, uygun insan ve kemirgen TBI bulunan benzer hücresel ve moleküler olayları, yaralanma ve onarım altında yatan mekanizmaları eğitimi için önemli olduğunu TBI hayvan modellerinde seçerek. Sıvı perküsyon, kortikal etkisi ve ağırlığı damla / etki ivme 1: TBI çeşitli deneysel modeller aralarında üç özel modeller yaygın kemirgenler için uyarlanmış, insanlarda görülen TBI yönlerini yeniden geliştirilmiştir. Sıvı perküsyon cihazı sağlam dura kısa bir sıvı basıncı darbe uygulayarak bir kraniektomi ile bir yaralanma oluşturur. Darbe, sıvı bir rezervuar piston çarpıcı bir sarkaç tarafından oluşturulur. Perküsyon kısa bir deplasman ve sinir doku 1,15 deformasyonu üretir. Tersine, kortikal etki yaralanması, pnömatik basınç 16,17 altında sert bir çarpma ile sağlam dura mekanik enerji sağlar . Ağırlık açılan / etki modeli kapalı kafatası 18 belirli bir kitle ile bir çubuk düşüş ile karakterizedir. TBI modelleri arasında, karışık fokal ve diffüz beyin hasarının 19 LFP değerlendirmek için en köklü ve yaygın olarak kullanılan bir model . Bu tekrarlanabilir ve yaralanma parametreleri manipülasyon için izin standardize edilmiştir. LFP özetlediği yaralanmalar insanlarda gözlenen bu klinik ilgili render ve 20 klinik çeviri roman terapötikler keşfi sağlar. Biz farelerde LFP yordamı gerçekleştirmek için ayrıntılı protokol açıklar. Işkence ve yaralanma gibi korteks, hipokampus ve korpus kallosum en savunmasız olma gibi beyin bölgeleri ile hafif ve orta şiddette. Hipokampal ve motor öğrenme görevleri LFP aşağıdaki incelenmiştir.

Watch this Scientific Journal Video about Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice at JoVE.com

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Yanal sıvı perküsyon (LFP), farelerde travmatik beyin hasarı oluşturulmuş bir model olduğunu göstermiştir. LFP hayvan modellerinde üç ana kriterleri yerine getirir: geçerliliği, güvenilirliği ve klinik önemi. Cerrahi kraniotomi oluşan prosedür, hub tespit, fokal ve diffüz yaralanma ile sonuçlanan yaralanma indüksiyonu ile takip açıklanmıştır.

Yanal Akışkan Perküsyon: Travmatik Beyin Hasarı Farelerde Modeli

Traumatic brain injury (TBI) research has attained renewed momentum due to the increasing awareness of head injuries, which result in morbidity and ...

lateral-fluid-percussion-model-of-traumatic-brain-injury-in-mice

Research

JoVE Journal

Neuroscience

40.3K Görüntüleme.  University of Medicine and Dentistry of New Jersey-Robert Wood Johnson Medical School. Yanal sıvı perküsyon (LFP), farelerde travmatik beyin hasarı oluşturulmuş bir model olduğunu göstermiştir. LFP hayvan modellerinde üç ana kriterleri yerine getirir: geçerliliği, güvenilirliği ve klinik önemi. Cerrahi kraniotomi oluşan prosedür, hub tespit, fokal ve diffüz yaralanma ile sonuçlanan yaralanma indüksiyonu ile takip açıklanmıştır.

Video: Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

Traumatic brain injury is a leading cause of death and disability in military and civilian populations. Blast traumatic brain injury results from the detonation of explosive devices, however, the mechanisms that underlie the brain damage resulting from blast overpressure exposure are not entirely understood and are believed to be unique to this type of brain injury. Preclinical models are crucial tools that contribute to better understand blast-induced brain injury. A novel in vitro blast TBI model was developed using an open-ended shock tube to simulate real-life open-field blast waves modelled by the Friedlander waveform. C57BL/6N mouse organotypic hippocampal slice cultures were exposed to single shock waves and the development of injury was characterized up to 72 h using propidium iodide, a well-established fluorescent marker of cell damage that only penetrates cells with compromised cellular membranes. Propidium iodide fluorescence was significantly higher in the slices exposed to a blast wave when compared with sham slices throughout the duration of the protocol. The brain tissue injury is very reproducible and proportional to the peak overpressure of the shock wave applied.

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

This paper describes a novel model of primary blast traumatic brain injury. A compressed-air driven shock tube is used to expose in vitro mouse hippocampal slice cultures to a single shock wave. This is a simple and rapid protocol generating a reproducible brain tissue injury with a high throughput.

Patlama travmatik beyin hasarı roman Vitro modeli

Traumatic brain injury is a leading cause of death and disability in military and civilian populations. Blast traumatic brain injury results from the ...

Nörobilim

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral vascular effects. Impact (i.e., non-blast) traumatic brain injury (TBI) is known to decrease pressure autoregulation in the cerebral vasculature in both humans and experimental animals. The hypothesis that blast-induced traumatic brain injury (bTBI), like impact TBI, results in impaired cerebral vascular reactivity was tested by measuring myogenic dilatory responses to reduced intravascular pressure in rodent middle cerebral arterial (MCA) segments from rats subjected to mild bTBI using an Advanced Blast Simulator (ABS) shock tube. Adult, male Sprague-Dawley rats were anesthetized, intubated, ventilated and prepared for Sham bTBI (identical manipulation and anesthesia except for blast injury) or mild bTBI. Rats were randomly assigned to receive Sham bTBI or mild bTBI followed by sacrifice 30 or 60 min post-injury. Immediately after bTBI, righting reflex (RR) suppression times were assessed, euthanasia at the time points post-injury was completed, the brain was harvested and the individual MCA segments were collected, mounted and pressurized. As the intraluminal pressure perfused through the arterial segments was reduced in 20 mmHg increments from 100 to 20 mmHg, MCA diameters were measured and recorded. With decreasing intraluminal pressure, MCA diameters steadily increased significantly above baseline in the Sham bTBI groups while MCA dilator responses were significantly reduced (p &#60; 0.05) in both bTBI groups as evidenced by the impaired, smaller MCA diameters recorded for the bTBI groups. In addition, RR suppression in the bTBI groups was significantly (p &#60; 0.05) higher than in the Sham bTBI groups. MCA&#39;s collected from the Sham bTBI groups exhibited typical vasodilatory properties to decreases in intraluminal pressure while MCA&#39;s collected following bTBI exhibited significantly impaired myogenic vasodilatory responses to reduced pressure that persisted for at least 60 min after bTBI.

Here, we present a protocol to describe methods for ex vivo vascular reactivity determination following a primary blast traumatic brain injury (bTBI) using isolated, pressurized, rodent middle cerebral arterial (MCA) segments. bTBI induction is accomplished using a shock tube, also known as an Advanced Blast Simulator (ABS) device.

Serebral arterler patlama kaynaklı Neurotrauma etkilerini basınçlı kemirgen orta

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

Investigating Alterations in Caecum Microbiota After Traumatic Brain Injury in Mice

Increasing evidence shows that the microbiota-gut-brain axis plays an important role in the pathogenesis of brain diseases. Several studies also demonstrate that traumatic brain injuries cause changes to the gut microbiota. However, mechanisms underlying the bidirectional regulation of the brain-gut axis remain unknown. Currently, few models exist for studying the changes in gut microbiota after traumatic brain injury. Therefore, the presented study combines protocols for inducing traumatic brain injury using a lateral fluid percussion device and analysis of caecum samples following injury for investigating alterations in the gut microbiome. Alterations of the gut microbiota composition after traumatic brain injury are determined using 16S-rDNA sequencing. This protocol provides an effective method for studying the relationships between enteric microorganisms and traumatic brain injury.

Presented here is a protocol to induce diffuse traumatic brain injury using a lateral fluid percussion device followed by the collection of the caecum content for gut microbiome analysis.

Farelerde Travmatik Beyin Hasarı Sonrası Caecum Mikrobiyotasında Ki Değişikliklerin Araştırılması

Increasing evidence shows that the microbiota-gut-brain axis plays an important role in the pathogenesis of brain diseases. Several studies also ...

Murine Model of Controlled Cortical Impact for the Induction of Traumatic Brain Injury

The Centers for Disease Control and Injury Prevention estimate that almost 2 million people sustain a traumatic brain injury (TBI) every year in the United States. In fact, TBI is a contributing factor to over a third of all injury-related mortality. Nonetheless, the cellular and molecular mechanisms underlying the pathophysiology of TBI are poorly understood. Thus, preclinical models of TBI capable of replicating the injury mechanisms pertinent to TBI in human patients are a critical research need. The controlled cortical impact (CCI) model of TBI utilizes a mechanical device to directly impact the exposed cortex. While no model can full recapitulate the disparate injury patterns and heterogeneous nature of TBI in human patients, CCI is capable of inducing a wide range of clinically applicable TBI. Furthermore, CCI is easily standardized allowing investigators to compare results across experiments as well as across investigative groups. The following protocol is a detailed description of applying a severe CCI with a commercially available impacting device in a murine model of TBI.

Here we describe a protocol for the induction of murine traumatic brain injury via an open-head controlled cortical impact.

Travmatik Beyin Hasarı İndüksiyonu için Kontrollü Kortikal Etki Murine Modeli

The Centers for Disease Control and Injury Prevention estimate that almost 2 million people sustain a traumatic brain injury (TBI) every year in the ...

Electromagnetic Controlled Closed-Head Model of Mild Traumatic Brain Injury in Mice

Highly reproducible animal models of traumatic brain injury (TBI), with well-defined pathologies, are needed for testing therapeutic interventions and understanding the mechanisms of how a TBI alters brain function. The availability of multiple animal models of TBI is necessary to model the different aspects and severities of TBI seen in people. This manuscript describes the use of a midline closed head injury (CHI) to develop a mouse model of mild TBI. The model is considered mild because it does not produce structural brain lesions based on neuroimaging or gross neuronal loss. However, a single impact creates enough pathology that cognitive impairment is measurable at least 1 month after injury. A step-by-step protocol to induce a CHI in mice using a stereotaxically guided electromagnetic impactor is defined in the paper. The benefits of the mild midline CHI model include the reproducibility of the injury-induced changes with low mortality. The model has been temporally characterized up to 1 year after the injury for neuroimaging, neurochemical, neuropathological, and behavioral changes. The model is complementary to open skull models of controlled cortical impact using the same impactor device. Thus, labs can model both mild diffuse TBI and focal moderate-to-severe TBI with the same impactor.

The protocol describes mild traumatic brain injury in a mouse model. In particular, a step-by-step protocol to induce a mild midline closed head injury and the characterization of the animal model is fully explained.

Farelerde Hafif Travmatik Beyin Hasarının Elektromanyetik Kontrollü Kapalı Kafa Modeli

Highly reproducible animal models of traumatic brain injury (TBI), with well-defined pathologies, are needed for testing therapeutic interventions and ...

Assessing Changes in Synaptic Plasticity Using an Awake Closed-Head Injury Model of Mild Traumatic Brain Injury

Mild traumatic brain injuries (mTBIs) are a prevalent health issue in North America. There is increasing pressure to utilize ecologically valid models of closed-head mTBI in the preclinical setting to increase translatability to the clinical population. The awake closed-headed injury (ACHI) model uses a modified controlled cortical impactor to deliver closed-headed injury, inducing clinically relevant behavioral deficits without the need for a craniotomy or the use of an anesthetic.
This technique does not normally induce fatalities, skull fractures, or brain bleeds, and is more consistent with being a mild injury. Indeed, the mild nature of the ACHI procedure makes it ideal for studies investigating repetitive mTBI (r-mTBI). Growing evidence indicates that r-mTBI can result in a cumulative injury that produces behavioral symptoms, neuropathological changes, and neurodegeneration. r-mTBI is common in youths playing sports, and these injuries occur during a period of robust synaptic reorganization and myelination, making the younger population particularly vulnerable to the long-term influences of r-mTBI.
Further, r-mTBI occurs in cases of intimate partner violence, a condition for which there are few objective screening measures. In these experiments, synaptic function was assessed in the hippocampus in juvenile rats that had experienced r-mTBI using the ACHI model. Following the injuries, a tissue slicer was utilized to make hippocampal slices to evaluate bidirectional synaptic plasticity in the hippocampus at either 1 or 7 days following the r-mTBI. Overall, the ACHI model provides researchers with an ecologically valid model to study changes in synaptic plasticity following mTBI and r-mTBI.

Here, it is demonstrated how an awake closed-head injury model can be used for examining the effects of repeated mild traumatic brain injury (r-mTBI) on synaptic plasticity in the hippocampus. The model replicates important features of r-mTBI in patients and is used in conjunction with in vitro electrophysiology.

Hafif Travmatik Beyin Hasarının Uyanık Kapalı Kafa Travması Modelini Kullanarak Sinaptik Plastisitedeki Değişikliklerin Değerlendirilmesi

Mild traumatic brain injuries (mTBIs) are a prevalent health issue in North America. There is increasing pressure to utilize ecologically valid models of ...

Maintenance of a Lateral Fluid Percussion Injury Device

Traumatic brain injury (TBI) accounts for roughly 2.5 million emergency room visits and hospitalizations annually and is a leading cause of death and disability in children and young adults. TBI is caused by a sudden force applied to the head and, to better understand human TBI and its underlying mechanisms, experimental injury models are necessary. Lateral fluid percussion injury (LFPI) is a commonly used injury model due to similarities in the pathological changes found in human TBI compared to LFPI, including hemorrhages, vascular disruption, neurological deficits, and neuron loss. LFPI employs a pendulum and a fluid-filled cylinder, the latter having a moveable piston at one end, and a Luer lock connection to stiff, fluid-filled tubing at the other end. Preparation of the animal involves performing a craniectomy and attaching a Luer hub over the site. The next day, the tubing from the injury device is connected to the Luer hub on the animal's skull and the pendulum is raised to a specified height and released. The impact of the pendulum with the piston generates a pressure pulse which is transmitted to the intact dura mater of the animal via the tubing and produces the experimental TBI. Proper care and maintenance are essential for the LFPI device to function reliably, as the character and severity of the injury can vary greatly depending on the condition of the device. Here, we demonstrate how to properly clean, fill, and assemble the LFPI device, and ensure that it is adequately maintained for optimal results.

Proper care and maintenance are essential for a lateral fluid percussion injury (LFPI) device to function reliably. Here, we demonstrate how to properly clean, fill, and assemble an LFPI device, and ensure that it is adequately maintained for optimal results.

Yanal Sıvı Perküsyon Yaralanma Cihazının Bakımı

Traumatic brain injury (TBI) accounts for roughly 2.5 million emergency room visits and hospitalizations annually and is a leading cause of death and ...

Bir mTBI Sıçan Modelinde Yaralanma Tepkisinin ve Davranışsal Değerlendirmelerin Doğrulanması

Rat Model of Closed-Head Mild Traumatic Injury and its Validation

Animal models are crucial for advancing our understanding of mild traumatic brain injury (mTBI) and guiding clinical research. To achieve meaningful insights, developing a stable and reproducible animal model is essential. In this study, we report a detailed description of a closed-head mTBI model and a representative validation method using Sprague-Dawley rats to verify the modeling effect. The model involves dropping a 550 g mass weight from a height of 100 cm directly onto the head of a rat on a destructible surface, followed by a 180-degree turn. To assess the injury, rats underwent a series of neurobehavioral assessments 10 min post-injury, including time of loss of consciousness, first seeking-behavior time, escape ability, and beam balance ability test. During the acute and subacute stages following the injury, behavioral tests were conducted to assess motor coordination ability (Beam task), anxiety (Open Field test), and learning and memory abilities (Morris Water Maze test). The closed-head mTBI model produced a consistent injury response with minimal mortality and replicated real-life situations. The validation method effectively verified the model development and ensured the stability and consistency of the model.

Yazar Spotlight: Travmatik Beyin Hasarı Araştırmalarını İlerletmek - Doğru Çoğaltma ve Hızlı Değerlendirme için Kapalı Kafa Modeli 

Here, we present a closed-head mild traumatic brain injury (mTBI) rat model and its validation exhibiting remarkable similarity to human mTBI concerning behavioral manifestations during the acute and subacute stages.

Kapalı Kafa Hafif Travmatik Yaralanmanın Sıçan Modeli ve Validasyonu

Animal models are crucial for advancing our understanding of mild traumatic brain injury (mTBI) and guiding clinical research. To achieve meaningful ...