Name: investigations on alterations of hippocampal circuit function following mild traumatic brain injury
Uploaded: 2012-11-19T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury at JoVE.com

De auteurs danken Bourgeois voor zijn technische bijstand Elliot. Dit werk werd gefinancierd door de National Institutes of Health subsidies R01HD059288 en R01NS069629.

1. Laterale Fluid Percussie Injury <ol><li> Verdoof de muis met een mengsel van ketamine en xylazine intraperitoneaal. Maak vervolgens de muis het hoofd voor incisie met behulp van een jodium scrub. </li><li> Voer een craniectomie over het rechter pariëtale gebied met behulp van 3 mm (buitendiameter) trephine. </li><li> Secure Luer-loc naald hub (binnendiameter 3 mm) over de craniectomie met cyanoarylate en tandheelkundige acryl. </li><li> 24 uur later, verdoven de muis met behulp van isofluraan via inademing. </li><...

<ol>
	<li>Faul, M., Xu, L., Wald, M. M., Coronado, V. G. <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+United+States:+Emergency+Department+Visits+Hospitalizations+and+Deaths+2002-2006.">Traumatic Brain Injury in the United States: Emergency Department Visits Hospitalizations and Deaths 2002-2006.</a> Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control. , (2010).</li><li>McAllister, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuropsychiatric+sequelae+of+head+injuries.">Neuropsychiatric sequelae of head injuries.</a> Psychiatr. Clin. North Am. 15, 395-413 (1992).</li><li>Pierce, J. E., Smith, D. H., Trojanowski, J. Q., 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=Enduring+cognitive,+neurobehavioral+and+histopathological+changes+persist+for+up+to+one+year+following+severe+experimental+brain+injury+in+rats.">Enduring cognitive, neurobehavioral and histopathological changes persist for up to one year following severe experimental brain injury in rats.</a> NSC. 87, 359-369 (1998).</li><li>Dixon, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fluid+percussion+model+of+experimental+brain+injury+in+the+rat.">A fluid percussion model of experimental brain injury in the rat.</a> J. Neurosurg. 67, 110-119 (1987).</li><li>McIntosh, T. K., et al. <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>Carbonell, W. S., 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=Regional+and+temporal+characterization+of+neuronal,+glial,+and+axonal+response+after+traumatic+brain+injury+in+the+mouse.">Regional and temporal characterization of neuronal, glial, and axonal response after traumatic brain injury in the mouse.</a> Acta Neuropathol. 98, 396-406 (1999).</li><li>Toth, Z., Hollrigel, G. S., Gorcs, T., Soltesz, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Instantaneous+perturbation+of+dentate+interneuronal+networks+by+a+pressure+wave-transient+delivered+to+the+neocortex.">Instantaneous perturbation of dentate interneuronal networks by a pressure wave-transient delivered to the neocortex.</a> J. Neurosci. 17, 8106-8117 (1997).</li><li>D'Ambrosio, R., Maris, D. O., Grady, M. S., Winn, H. R., Janigro, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+loss+of+hippocampal+long-term+potentiation,+but+not+depression,+following+fluid+percussion+injury.">Selective loss of hippocampal long-term potentiation, but not depression, following fluid percussion injury.</a> Brain Res. 786, 64-79 (1998).</li><li>Witgen, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+hippocampal+alteration+associated+with+cognitive+deficit+following+experimental+brain+injury:+A+systems,+network+and+cellular+evaluation.">Regional hippocampal alteration associated with cognitive deficit following experimental brain injury: A systems, network and cellular evaluation.</a> Neuroscience. 133, 1-15 (2005).</li><li>Schwarzbach, E., Bonislawski, D. P., Xiong, G., Cohen, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+underlying+the+inability+to+induce+area+CA1+LTP+in+the+mouse+after+traumatic+brain+injury.">Mechanisms underlying the inability to induce area CA1 LTP in the mouse after traumatic brain injury.</a> Hippocampus. 16, 541-550 (2006).</li><li>Cole, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dietary+branched+chain+amino+acids+ameliorate+injury-induced+cognitive+impairment.">Dietary branched chain amino acids ameliorate injury-induced cognitive impairment.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 107, 366-371 (2010).</li></ol>

Elke techniek hierboven geschetste draagt ​​bij aan het beter begrip van de onderliggende mechanisme waardoor de geobserveerde gedrag tekort. Door de unieke informatie uit elke methode kunnen we de biologische mechanismen nauwkeuriger te onderzoeken. Meten fEPSPs is nuttig voor het kwantificeren van de netto synaptische werkzaamheid van grote ruimtelijk gedefinieerde gebieden van neuronen. Het kan ook informatie over de mogelijkheden van een groep cellen aan synaptische plasticiteit onde...

<table border="1"><tbody><tr><td> Benaming van het apparaat </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Opmerkingen (optioneel) </td></tr><tr><td> Axopatch 200B versterker </td><td> Molecular Devices </td><td> AXOPATCH 200B </td><td> Patch-clamp rig </td></tr><tr><td> Digidata 1322A digitizer </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Patch-clamp rig </td></tr><tr><td> MP-225 micromanipulator </td><td> Sutter </td><td> MP-225 </td><td> Patch-clamp rig </td></tr><tr><td> DMLFSA microscoop </td><td> Leica </td><td></td><td> Patch-clamp rig </td></tr><tr><td> Multiclamp 700B versterker </td><td> Molecular Devices </td><td> Multiclamp 700B </td><td> Multifunctioneel (veld)tuig </td></tr><tr><td> Digidata 1440 digitizer </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Multipurpos (veld) rig </td></tr><tr><td> MPC-200 micromanipulator </td><td> Sutter </td><td> MPC-200 </td><td> Multifunctioneel (veld) rig </td></tr><tr><td> BX51WI microscoop </td><td> Olympus </td><td> BX51WI </td><td> Multifunctioneel (veld) rig </td></tr><tr><td> Axoclamp 900A versterker </td><td> Molecular Devices </td><td> AXOCLAMP 900A </td><td> VSD rig </td></tr><tr><td> Digidata 1322 digitizer </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> VSD rig </td></tr><tr><td> Redshirt CCD-camera SMQ </td><td> Redshirt </td><td> NCS01 </td><td> VSD rig </td></tr><tr><td> VT 1200S Vibratome </td><td> Leica </td> &lt;td&gt; 14048142066 </td><td></td></tr><tr><td> P-30 Electrode puller </td><td> Sutter </td><td> P-30 / P </td><td></td></tr><tr><td> Compleet proteaseremmer </td><td> Roche </td><td> 11697498001 </td><td></td></tr></tbody></table>

investigations on alterations of hippocampal circuit function following mild traumatic brain injury

Traumatisch hersenletsel (TBI) treft meer dan 1,7 miljoen mensen in de Verenigde Staten elk jaar en zelfs licht traumatisch hersenletsel kan leiden tot blijvende neurologische stoornissen 1. Twee indringende en invaliderende symptomen ervaren door TBI overlevenden, geheugen tekorten en een vermindering van de convulsiedrempel, worden verondersteld te worden gemedieerd door TBI-geïnduceerde hippocampus disfunctie 2,3. Om aan te tonen hoe veranderde de hippocampus circuit functie negatief gedrag beïnvloedt na TBI bij muizen, maken we gebruik laterale vloeistof percussie letsel, een veel gebruikte diermodel van TBI die veel kenmerken van de menselijke TBI waaronder neuronale cel verlies, gliose, en ionische verstoring 4 herschept - 6. Hier laten we zien een combinatoriële werkwijze voor het onderzoeken TBI-geïnduceerde disfunctie hippocampus. Onze aanpak bevat meerdere ex vivo fysiologische technieken met diergedrag en biochemische analyse, om te analyserenna TBI veranderingen in de hippocampus. We beginnen met de experimentele letsel paradigma samen met gedragsanalyse om cognitieve handicap te beoordelen volgens TBI. Vervolgens hebben we voorzien van drie verschillende ex vivo opnametechnieken: extracellulaire gebied potentiële opname, gevisualiseerd whole-cell patch-klemmen, en de spanning gevoelige kleurstof opname. Tot slot tonen we een methode voor regionaal ontleden subregio&#39;s van de hippocampus die nuttig kunnen zijn voor een gedetailleerde analyse van de neurochemische en metabole veranderingen na traumatisch hersenletsel. Deze methoden zijn gebruikt om de veranderingen in hippocampale circuits onderzocht na TBI en de tegengestelde veranderingen in netwerk circuit functie die optreden in de dentate gyrus en CA1 subgebieden van de hippocampus (zie figuur 1) probe. Het vermogen om de post-TBI veranderingen in elk deelgebied analyseren is essentieel voor het begrijpen van de onderliggende mechanismen die bijdragen aan TBI geïnduceerde gedrags-en cognitieve deficits. De veelzijdige systeem hier beschreven kunnen onderzoekers het verleden karakterisering van de fenomenologie veroorzaakt door een ziekte (in dit geval TBI) te duwen en de mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de waargenomen pathologie geassocieerd met TBI te bepalen.

Watch this Scientific Journal Video about Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury at JoVE.com

Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury

Een veelzijdige benadering van het onderzoek naar functionele veranderingen in de hippocampus circuits wordt uitgelegd. Elektrofysiologische technieken worden beschreven, samen met de schade-protocol, gedrags-testen en regionale dissectie methode. De combinatie van deze technieken kunnen worden toegepast op soortgelijke wijze andere hersengebieden en wetenschappelijke vragen.

Onderzoeken op Wijzigingen van de hippocampus Circuit Functie Na mild traumatisch hersenletsel

Traumatic Brain Injury (TBI) afflicts more than 1.7 million people in the United States each year and even mild TBI can lead to persistent neurological ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Preparation of Oligomeric &beta;-amyloid1-42 and Induction of Synaptic Plasticity Impairment on Hippocampal Slices

Preparation of Oligomeric ÃƒÅ½Ã‚Â²-amyloid1-42 and Induction of Synaptic Plasticity Impairment on Hippocampal Slices

Voorbereiding van oligomere β-amyloïde 1-42 En Inductie van synaptische plasticiteit Waardevermindering op hippocampus Slices

Impairment of synaptic connections is likely to underlie the subtle amnesic changes occurring at the early stages of Alzheimer s Disease (AD). ...

Lateral Fluid Percussion: Model of Traumatic Brain Injury in Mice

Laterale Fluid Percussie: Model van traumatisch hersenletsel bij muizen

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

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

A Novel In Vitro Model of Blast Traumatic Brain Injury

Een roman In Vitro Model van traumatische hersenenverwonding Blast

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

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

Gevolgen van Blast-geïnduceerde Neurotrauma voor hydrofoor knaagdier midden cerebrale bloedvaten

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

Onderzoeken van veranderingen in caecum microbiota na traumatisch hersenletsel bij muizen

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

Advanced Diffusion Imaging in The Hippocampus of Rats with Mild Traumatic Brain Injury

Geavanceerde diffusie beeldvorming in de hippocampus van ratten met mild traumatisch hersenletsel

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous ...

Low-intensity Blast Wave Model for Preclinical Assessment of Closed-head Mild Traumatic Brain Injury in Rodents

Blast Wave-model met lage intensiteit voor preklinische beoordeling van licht traumatisch hersenletsel met gesloten hoofd bij knaagdieren

Traumatic brain injury (TBI) is a large-scale public health problem. Mild TBI is the most prevalent form of neurotrauma and accounts for a large number of ...

A Metric Test for Assessing Spatial Working Memory in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury

Een metrische test voor het beoordelen van ruimtelijk werkgeheugen bij volwassen ratten na traumatisch hersenletsel

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of ...

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

Elektromagnetisch gecontroleerd gesloten-hoofd model van mild traumatisch hersenletsel bij muizen

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

Het beoordelen van veranderingen in synaptische plasticiteit met behulp van een wakker gesloten-hoofdletselmodel van mild traumatisch hersenletsel

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