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

Författarna vill tacka Elliot Bourgeois för hans tekniskt bistånd. Detta arbete har finansierats av National Institutes of Health bidrag R01HD059288 och R01NS069629.

1. Lateral Fluid Percussion Injury <ol><li> Bedöva musen med användning av en blandning av ketamin och xylazin intraperitonealt. Sedan förbereda musens huvud för snitt med en jod scrub. </li><li> Utför en kraniektomi över höger parietala området med hjälp 3 mm (ytterdiameter) trefin. </li><li> Säker Luer-loc nålnav (innerdiameter 3 mm) över kraniektomi med cyanoarylate och tandvård akryl. </li><li> 24 timmar senare bedöva musen med isofluran via inandning. </li><li> När normal andning återupptas, men i...

<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>

Varje teknik beskrivs ovan bidrar till större förståelse av den underliggande mekanismen som orsakar den observerade beteendemässiga underskottet. Genom att kombinera den unika information som erhålls från varje metod kan vi undersöka de biologiska mekanismer med mer precision. Mätning fEPSPs är användbart för att kvantifiera netto synaptiska effekten av stora, geografiskt definierade områden av nervceller. Det kan också ge information om potentialen hos en grupp av celler att g...

<table border="1"><tbody><tr><td> Produktnamn </td><td> Företag </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer (tillval) </td></tr><tr><td> Axopatch 200B förstärkare </td><td> Molecular Devices </td><td> Axopatch 200B </td><td> Patch-clamp-rigg </td></tr><tr><td> Digidata 1322A digitaliserare </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Patch-clamp-rigg </td></tr><tr><td> MP-225 mikromanipulator </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 förstärkare </td><td> Molecular Devices </td><td> MULTICLAMP 700B </td><td> Multipurpose (fält)rigg </td></tr><tr><td> Digidata 1440 digitizer </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> Multipurpos (fält) rigg </td></tr><tr><td> MPC-200 mikromanipulator </td><td> Sutter </td><td> MPC-200 </td><td> Multipurpose (fält) rigg </td></tr><tr><td> BX51WI mikroskop </td><td> Olympus </td><td> BX51WI </td><td> Multipurpose (fält) rigg </td></tr><tr><td> Axoclamp 900A förstärkare </td><td> Molecular Devices </td><td> AXOCLAMP 900A </td><td> VSD rigg </td></tr><tr><td> Digidata 1322 digitizer </td><td> Molecular Devices </td><td></td><td> VSD rigg </td></tr><tr><td> Redshirt CCD-SMQ kamera </td><td> Redshirt </td><td> NCS01 </td><td> VSD rigg </td></tr><tr><td> VT 1200S vibratome </td><td> Leica </td> &lt;td&gt; 14048142066 </td><td></td></tr><tr><td> P-30 Elektrod avdragare </td><td> Sutter </td><td> P-30 / P </td><td></td></tr><tr><td> KOMPLETTA proteashämmare </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 hjärnskada (TBI) drabbar mer än 1,7 miljoner människor i USA varje år och även lindrig TBI kan leda till ihållande neurologiska nedskrivningar 1. Två genomgripande och handikappande symtom som upplevs av TBI överlevande, underskott minne och en minskning av kramptröskeln, tros vara medierad av TBI-inducerad hippocampus dysfunktion 2,3. För att visa hur förändrad hippocampus krets fungerar negativt påverkar beteende efter TBI hos möss, använder vi i sidled skada vätska slagverk, en ofta använd djurmodell för TBI som återskapar många funktioner i människans TBI inklusive neuronal cell förlust, glios, och joniska störning 4 - 6. Här visar vi ett kombinatoriskt sätt för att undersöka TBI-inducerad hippocampus dysfunktion. Vårt tillvägagångssätt innehåller flera ex vivo fysiologiska tekniker tillsammans med djurens beteende och biokemiska analyser, för att analyseraefter TBI förändringar i hippocampus. Vi börjar med den experimentella skador paradigm tillsammans med beteendeanalys för att bedöma kognitiva funktionshinder efter TBI. Därefter har vi tre olika ex tekniker vivo inspelning: extracellulär fältpotential inspelning, visualiseras helcells-patch-klämma och spänning känsligt färgämne inspelning. Slutligen visar vi en metod för regionalt dissekera subregioner av hippocampus som kan vara användbar för detaljerad analys av neurokemiska och metabola förändringar efter TBI. Dessa metoder har använts för att undersöka förändringar i hippocampus kretsar efter TBI och att sondera de motstående förändringar i nätverk kretsfunktion som inträffar i gyrus dentatus och CA1 subregioner av hippocampus (se figur 1). Förmågan att analysera efter TBI förändringar i varje underområde är viktigt att förstå de bakomliggande mekanismerna som bidrar till TBI-inducerad beteende och kognitiv deficits. Den mångfasetterade system som beskrivs här ger utredarna att driva förbi karakterisering av fenomenologi inducerad av ett sjukdomstillstånd (i detta fall TBI) och fastställa de mekanismer som är ansvariga för den observerade patologin associerad med TBI.

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 mångsidig strategi för att undersöka funktionella förändringar hippocampus kretsar förklaras. Elektrofysiologiska tekniker beskrivs tillsammans med skadan protokollet beteendetestning och regional dissekeringsmetod. Kombinationen av dessa tekniker kan tillämpas på liknande sätt för andra hjärnregioner och vetenskapliga frågor.

Undersökningar om ändringar av hippocampus Kretsens funktion Efter Mild traumatisk hjärnskada

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

Beredning av Oligomer β-amyloid 1-42 Och induktion av synaptisk plasticitet Nedskrivning av 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

Lateral Fluid slagverk: Modell av traumatisk hjärnskada hos möss

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

En roman In Vitro modell av Blast traumatisk hjärnskada

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-inducerad Neurotrauma på trycksatt gnagare mellersta cerebrala artärer

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

Undersöka förändringar i Caecum Microbiota efter traumatisk hjärnskada hos möss

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

Avancerad diffusions avbildning i hippocampus hos råttor med mild traumatisk hjärnskada

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

Lågintensiv sprängvågsmodell för preklinisk bedömning av mild traumatisk hjärnskada hos gnagare med slutet huvud

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

Ett metriskt test för bedömning av rumsligt arbetsminne hos vuxna råttor efter traumatisk hjärnskada

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 styrd sluten huvudmodell av mild traumatisk hjärnskada hos möss

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

Bedömning av förändringar i synaptisk plasticitet med hjälp av en vaken sluten huvudskademodell av mild traumatisk hjärnskada

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