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

Forfatterne ønsker å takke Elliot Bourgeois for hans teknisk assistanse. Dette arbeidet ble finansiert av National Institutes of Health tilskudd R01HD059288 og R01NS069629.

1. Lateral Fluid Perkusjon Injury <ol><li> Anaesthetize musen med en blanding av ketamin og xylazin gitt intraperitonealt. Deretter forberede musen hode for innsnitt ved hjelp av en jod kratt. </li><li> Utfør en craniectomy over høyre parietal området ved hjelp av 3 mm (utvendig diameter) trephine. </li><li> Sikker Luer-loc nål hub (innvendig diameter 3 mm) over craniectomy hjelp cyanoarylate og dental akryl. </li><li> 24 timer senere, anaesthetize musen med isofluran via inhalasjon. </li><li> Gang normal pusting ...

<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>

Hver teknikk som er skissert ovenfor bidrar til større forståelse av den underliggende mekanisme forårsaker observerte atferdsmessige underskudd. Ved å kombinere den unike informasjonen han fikk fra hver metode kan vi undersøke de biologiske mekanismene med mer presisjon. Måle fEPSPs er nyttig for kvantifisering av netto synaptiske effekt av store, romlig definerte regioner av nerveceller. Det kan også gi informasjon om potensialet for en gruppe av celler til å gjennomgå synaptisk p...

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på utstyret </td><td> Selskapet </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (valgfritt) </td></tr><tr><td> Axopatch 200B forsterker </td><td> Molecular Devices </td><td> AXOPATCH 200B </td><td> Patch-clamp rigg </td></tr><tr><td> Digidata 1322A digitizer </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Patch-clamp rigg </td></tr><tr><td> MP-225 micromanipulator </td><td> Sutter </td><td> MP-225 </td><td> Patch-clamp rigg </td></tr><tr><td> DMLFSA mikroskop </td><td> Leica </td><td></td><td> Patch-clamp rigg </td></tr><tr><td> Multiclamp 700B forsterker </td><td> Molecular Devices </td><td> MULTICLAMP 700B </td><td> Multipurpose (felt)rigg </td></tr><tr><td> Digidata 1440 digitaliserer </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Multipurpos (felt) rigg </td></tr><tr><td> MPC-200 micromanipulator </td><td> Sutter </td><td> MPC-200 </td><td> Multipurpose (felt) rigg </td></tr><tr><td> BX51WI mikroskop </td><td> Olympus </td><td> BX51WI </td><td> Multipurpose (felt) rigg </td></tr><tr><td> Axoclamp 900A forsterker </td><td> Molecular Devices </td><td> AXOCLAMP 900A </td><td> VSD riggen </td></tr><tr><td> Digidata 1322 digitaliserer </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> VSD riggen </td></tr><tr><td> Redshirt CCD-SMQ kamera </td><td> Redshirt </td><td> NCS01 </td><td> VSD riggen </td></tr><tr><td> VT 1200S Vibratome </td><td> Leica </td> &lt;td&gt; 14048142066 </td><td></td></tr><tr><td> P-30 Elektrode avtrekker </td><td> Sutter </td><td> P-30 / P </td><td></td></tr><tr><td> Komplett proteasehemmeren </td><td> Roche </td><td> 11697498001 </td><td></td></tr></tbody></table>

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

Traumatisk hjerneskade (TBI) rammer mer enn 1,7 millioner mennesker i USA hvert år, og selv mild TBI kan føre til vedvarende nevrologiske svekkelser en. To gjennomgripende og invalidiserende symptomer oppleves av TBI overlevende, minne underskudd og en reduksjon i krampeterskelen, antas å være mediert av TBI-indusert hippocampus dysfunksjon 2,3. For å demonstrere hvordan endret hippocampus krets funksjon negativt påvirker atferd etter TBI i mus, ansetter vi lateral væske perkusjon skade, et vanlig dyr modell av TBI som gjenskaper mange funksjoner i menneskets TBI inkludert neuronal celle tap, gliosis, og ionisk perturbasjon 4 - 6. Her viser vi en kombinatorisk metode for å undersøke TBI-indusert hippocampus dysfunksjon. Vår tilnærming omfatter flere ex vivo fysiologiske teknikker sammen med dyrs adferd og biokjemisk analyse, for å analyserepost-TBI endringer i hippocampus. Vi begynner med den eksperimentelle skade paradigmet sammen med atferdsanalyse å vurdere kognitiv funksjonshemming etter hodeskader. Deretter har vi tre forskjellige ex vivo opptak teknikker: ekstracellulære felt potensielle opptak, visualisert hel-celle patch-klemming og spenning sensitive dye opptak. Endelig viser vi en metode for regionalt dissekere underregioner av hippocampus som kan være nyttig for detaljert analyse av nevrokjemiske og metabolske endringer etter TBI. Disse metodene har blitt brukt til å undersøke endringer i hippocampus kretser etter TBI og å sondere motstanderens endringer i nettverket krets funksjon som oppstår i dentate gyrus og CA1 underregioner av hippocampus (se figur 1). Evnen til å analysere post-TBI endringer i hver underregion er nødvendig for å forstå de underliggende mekanismene som bidrar til TBI-indusert atferdsmessige og kognitive deficits. Den mangesidig system beskrevet her tillater undersøkere å skyve fortiden karakterisering av fenomenologi indusert av en sykdomstilstand (i dette tilfellet TBI) og bestemme mekanismene som er ansvarlige for den observerte patologi assosiert med hodeskader.

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

En mangesidig tilnærming til å undersøke funksjonelle endringer i hippocampus kretsene er forklart. Elektrofysiologiske teknikker er beskrevet sammen med skaden protokollen, atferdsmessige testing og regional disseksjon metoden. Kombinasjonen av disse teknikker kan anvendes på lignende måte for andre områder av hjernen og vitenskapelige spørsmål.

Undersøkelser på Endringer i Hippocampus Circuit Funksjon Etter mild traumatisk hjerneskade

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

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

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

Romanen In Vitro modell for Blast traumatisk hjerneskade

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

Effekter av Blast-indusert Biografiske filmer på trykksatt gnager midt Cerebral arterier

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

Gransker endringer i blindtarmen bakterieflora etter traumatisk hjerneskade i mus

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

Avansert Diffusion Imaging i hippocampus hos rotter med mild traumatisk hjerneskade

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

Lavintensitets blastbølgemodell for preklinisk vurdering av lukket hode mild traumatisk hjerneskade hos gnagere

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

En metrisk test for å vurdere romlig arbeidsminne hos voksne rotter etter traumatisk hjerneskade

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

Elektromagnetisk kontrollert lukket hodemodell av mild traumatisk hjerneskade hos mus

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

Vurdere endringer i synaptisk plastisitet ved hjelp av en våken lukket hodeskademodell av mild traumatisk hjerneskade

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