Name: a novel method to model chronic traumatic encephalopathy in drosophila
Uploaded: 2017-07-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila at JoVE.com

De auteurs hebben niets te onthullen.

1. Montage van het Strike Device ( Figuur 1 ) <ol><li> Verwijder de plunjer uit een 1 ml tuberculinespuit. Knip het vat met 1 ml af. </li><li> Verwijder een aerosolbarrière (3 mm hoogte x 4 mm diameter) van een 200 μL pipettip en gebruik deze als een slagbuis. Plaats de schok in de spuitvat. Tap het vat voorzichtig om de slaginrichting naar het uiteinde te verplaatsen, met de vlakke zijde die de mondstukopening bedekt. </li><li> Bevestig het uiteinde van het vat aan de plastic buis die ...

<ol>
	<li>McKee, A. C., 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=The+first+NINDS/NIBIB+consensus+meeting+to+define+neuropathological+criteria+for+the+diagnosis+of+chronic+traumatic+encephalopathy.">The first NINDS/NIBIB consensus meeting to define neuropathological criteria for the diagnosis of chronic traumatic encephalopathy.</a> Acta Neuropathol. 131, 75-86 (2016).</li><li>Martland, 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=Punch+drunk.">Punch drunk.</a> JAMA. 91 (15), 1103-1107 (1928).</li><li>Millspaugh, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dementia+pugilistica.">Dementia pugilistica.</a> US Naval Med Bull. 35, 297-303 (1937).</li><li>Omalu, B. I., 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=Chronic+traumatic+encephalopathy+in+a+national+football+league+player:+part+II.">Chronic traumatic encephalopathy in a national football league player: part II.</a> Neurosurgery. 59 (5), 1086-1092 (2006).</li><li>Goldstein, L. 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=Chronic+traumatic+encephalopathy+in+blast-exposed+military+veterans+and+a+blast+neurotrauma+mouse+model.">Chronic traumatic encephalopathy in blast-exposed military veterans and a blast neurotrauma mouse model.</a> Sci Transl Med. 4 (134), (2012).</li><li>Mez, J., Stern, R. A., McKee, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+traumatic+encephalopathy:+where+are+we+and+where+are+we+going?.">Chronic traumatic encephalopathy: where are we and where are we going?.</a> Curr Neurol Neurosci Rep. 13 (12), 407 (2013).</li><li>McKee, A. C., 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=The+spectrum+of+disease+in+chronic+traumatic+encephalopathy.">The spectrum of disease in chronic traumatic encephalopathy.</a> Brain. 136 (Pt 1), 43-64 (2013).</li><li>Petraglia, A. L., 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=The+spectrum+of+neurobehavioral+sequelae+after+repetitive+mild+traumatic+brain+injury:+a+novel+mouse+model+of+chronic+traumatic+encephalopathy.">The spectrum of neurobehavioral sequelae after repetitive mild traumatic brain injury: a novel mouse model of chronic traumatic encephalopathy.</a> J Neurotrauma. 31 (13), 1211-1224 (2014).</li><li>Hirth, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+melanogaster+in+the+study+of+human+neurodegeneration.">Drosophila melanogaster in the study of human neurodegeneration.</a> CNS Neurol Disord Drug Targets. 9 (4), 504-523 (2010).</li><li>Littleton, J. T., Ganetzky, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+channels+and+synaptic+organization:+analysis+of+the+Drosophila+genome.">Ion channels and synaptic organization: analysis of the Drosophila genome.</a> Neuron. 26 (1), 35-43 (2000).</li><li>Appel, L. F., 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=The+Drosophila+Stubble-stubbloid+gene+encodes+an+apparent+transmembrane+serine+protease+required+for+epithelial+morphogenesis.">The Drosophila Stubble-stubbloid gene encodes an apparent transmembrane serine protease required for epithelial morphogenesis.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 90 (11), 4937-4941 (1993).</li><li>Piyankarage, S. C., Featherstone, D. E., Shippy, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoliter+hemolymph+sampling+and+analysis+of+individual+adult+Drosophila+melanogaster.">Nanoliter hemolymph sampling and analysis of individual adult Drosophila melanogaster.</a> Anal Chem. 84 (10), 4460-4466 (2012).</li><li>Katzenberger, R. J., 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+Drosophila+model+of+closed+head+traumatic+brain+injury.">A Drosophila model of closed head traumatic brain injury.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 110 (44), E4152-E4159 (2013).</li><li>Barekat, A., 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=Using+Drosophila+as+an+integrated+model+to+study+mild+repetitive+traumatic+brain+injury.">Using Drosophila as an integrated model to study mild repetitive traumatic brain injury.</a> Sci Rep. 6, 25252 (2016).</li><li>Katzenberger, R. J., 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+Method+to+Inflict+Closed+Head+Traumatic+Brain+Injury+in+Drosophila.">A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila.</a> J Vis Exp. (e52905), (2015).</li><li>Branson, K., Robie, A. A., Bender, J., Perona, P., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+ethomics+in+large+groups+of+Drosophila.">High-throughput ethomics in large groups of Drosophila.</a> Nat Methods. 6 (6), 451-457 (2009).</li><li>Straw, A. D., Dickinson, M. H., 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=Motmot,+an+open-source+toolkit+for+realtime+video+acquisition+and+analysis.">Motmot, an open-source toolkit for realtime video acquisition and analysis.</a> Source Code Biol Med. 4 (5), 1-10 (2009).</li><li>Talavage, T. M., 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=Functionally-detected+cognitive+impairment+in+high+school+football+players+without+clinically-diagnosed+concussion.">Functionally-detected cognitive impairment in high school football players without clinically-diagnosed concussion.</a> J Neurotrauma. 31 (4), 327-338 (2014).</li><li>Theadom, A., 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=Frequency+and+impact+of+recurrent+traumatic+brain+injury+in+a+population-based+sample.">Frequency and impact of recurrent traumatic brain injury in a population-based sample.</a> J Neurotrauma. 32 (10), 674-681 (2015).</li><li>Drobysheva, D., 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=An+optimized+method+for+histological+detection+of+dopaminergic+neurons+in+Drosophila+melanogaster.">An optimized method for histological detection of dopaminergic neurons in Drosophila melanogaster.</a> J Histochem Cytochem. 56 (12), 1049-1063 (2008).</li></ol>

Diermodellen die trouw model CTE-eigenschappen, met inbegrip van neurofysiologische veranderingen, neuropathologische kenmerken en neurobehaviorale tekorten, zijn essentieel voor het ontdekken van ziekte-mechanismen en voor het ontwikkelen van diagnostische en therapeutische doelen. Het is begrijpelijk dat geen diermodel van een menselijke ziekte perfect is om alle klinisch relevante eindpunten na te bootsen. Wij geloven echter dat een robuust CTE-model aan de volgende drie eisen moet voldoen: (1) de impact moet direct ...

Chronische Traumatische Encefalopathie (CTE) is onlangs herkend als een duidelijke neurodegeneratieve stoornis, los van andere tauopathieën zoals de ziekte van Alzheimer 1 . In tegenstelling tot de ziekte van Alzheimer en andere algemene tauopathieën - waarvan de belangrijkste risicofactoren de leeftijd en de familiegeschiedenis van dementie bevorderen, betekent CTE, zoals aangegeven door haar naam, een nauwe band met een geschiedenis van hersentrauma, die waarschijnlijk wordt gezien bij contactsporters, Zoals boksers en voetballers, evenals in militaire veteranen 2 , 3 , 4 , 5 . Het wordt vermoedelijk geïnitieerd door herhaaldelijke hersenschudding en subconcussieve klachten aan het hoofd. Patiënten kunnen symptomen en tekenen zoals cognitieve tekorten, stemmings- en gedragsveranderingen en bewegingsstoornissen voordoen, die aanzienlijk overlappen met de ziekte van Alzheimer, frontotemporaleDementie, Lewy body dementie en de ziekte van Parkinson 6 . Daarentegen onthullen post mortemonderzoeken van hersenweefsel een duidelijk patroon van hyperfosforyleerde tau-accumulatie rond kleine bloedvaten bij de diepten van de corticale sulci, een pathognomonale functie die niet in de andere degeneratieve aandoeningen is waargenomen 7 . Maar tot nu toe is zeer weinig bekend over de pathogenese die leidt tot ziekte manifestatie. Dit komt voornamelijk toe door het gebrek aan een getrouw diermodel - pas onlangs zijn knaagdiermodellen gegenereerd 5 , 8 . Deze modelorganismen hebben de nadelen van kostenintensieve zorg en een relatief lange levensduur, die niet goed geschikt zijn voor neurodegeneratieve ziekteonderzoeken. In vergelijking met zoogdieren tegenhangers zijn ongewervelde dieren zoals Drosophila een uitstekend alternatief, met hun kosteneffectieve onderhoud,Uitgebreide hulpmiddelen voor het dissecteren van genetische determinanten, en een relatief korte levensduur 9 . Opmerkelijk delen, vliegen en menselijke hersenen evolutionair geconserveerde moleculaire en cellulaire wegen, evenals anatomische overeenkomsten 10 , 11 , 12 . Twee ingenieuze Drosophila modellen om traumatisch hersenletsel te bestuderen zijn eerder gerapporteerd 13 , 14 . Het eerste &#39;High Impact Trauma&#39; (HIT) -apparaat, ontworpen door Katzenberger en collega&#39;s, bevatte vrij bewegende vliegen in een plastic flesje die vastgebonden was aan het vrije uiteinde van een metalen veer 13 , 15 . Toen de plastic flesje rechtop werd gekanteld en losgelaten, raakte het een polyurethaanpaneel en bracht trauma aan de vliegen toe, terwijl ze naar de flesmuur stoot en teruggingen. In tegenstelling tot hebben Barekat en collega&#39;s ons een andere leveringsmethode ontwikkeldIn het Omni Bead Ruptor-24 homogenisatorplatform 14 . Vliegen waren onbekwaam met CO 2 en geplaatst in een 2 ml schroefdopbuis die aan de homogenisator was bevestigd en onderworpen aan vooraf geprogrammeerde schudtoestanden. Een voordeel van het gebruik van het weefselhomogenisatorsysteem is dat de experimentator de intensiteit van de verwonding, de duur van de blessure en het aantal letselschade kan moduleren. Echter, beide regimes hebben hetzelfde nadeel: primaire verwondingen aan het hoofd worden willekeurig toegebracht in termen van de plaats van impact en kracht. Bovendien leidden beide methoden tot aanzienlijke sterfte, veroorzaakt door onvermijdelijk schade aan andere delen van het lichaam en inwendige organen. Hier beschrijven we een nieuwe methode om mTBI in fruitvliegen te veroorzaken. Ons apparaat bestaat uit een gasdreven ballistische impactor. In vergelijking met de bestaande Drosophila modellen 14 , 15 , heeft onze methode het unieke voordeel van het leveren van measHaalbare impact, die alleen gericht is op het vrij bewegende vliegkop, waardoor de nauwkeurige controle van verschillende factoren, zoals de ernst van de impact, het tijdsinterval tussen de impact en het totale aantal effecten die worden opgelopen, kunnen worden gecontroleerd.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="692">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Aerosol Barrier</td>
			<td style="width:151px;">USA Scientific</td>
			<td style="width:119px;">1120-8810</td>
			<td style="width:207px;">Used as an impactor</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">200 ul Pipette Tip</td>
			<td style="width:151px;">USA Scientific</td>
			<td style="width:119px;">1111-0706</td>
			<td>Used as a fly head holder</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">1000 ul Pipette Tip</td>
			<td style="width:151px;">USA Scientific</td>
			<td style="width:119px;">1122-1830</td>
			<td>Used as a connector</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">1 ml Tuberculin Syringe</td>
			<td style="width:151px;">Becton Dickinson</td>
			<td style="width:119px;">309625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">60 mm Petri Dishes</td>
			<td style="width:151px;">Fisher Scientific</td>
			<td>FB0875713A</td>
			<td>Used as a tracking arenas</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Flow Regulator</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td style="width:119px;">59-122WC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Standard Clamp Holder/stand</td>
			<td style="width:151px;">EISCO Scientific</td>
			<td style="width:119px;">CH0688</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Fine Brush</td>
			<td style="width:151px;">Genesee Scientific</td>
			<td style="width:119px;">59-204</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Flypad</td>
			<td style="width:151px;">Genesee Scientific</td>
			<td style="width:119px;">59-114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Sylgard Silicone Elastomer</td>
			<td style="width:151px;">Dow Corning</td>
			<td>4019862</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CCD Camera</td>
			<td style="width:151px;">Microsoft&#160;</td>
			<td style="width:119px;">HD-5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ctrax Walking Fly Tracker</td>
			<td style="width:151px;">Caltech</td>
			<td style="width:119px;">Ctrax 0.2.11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">MATLAB Image Processing Toolbox</td>
			<td style="width:151px;">MATLAB</td>
			<td style="width:119px;">R2015b</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel method to model chronic traumatic encephalopathy in drosophila

Chronische Traumatische Encefalopathie (CTE) is een gevestigde neurodegeneratieve ziekte die nauw verband houdt met blootstelling aan herhalende milde traumatische hersenletsel (mTBI). De mechanismen die verantwoordelijk zijn voor zijn complexe pathologische veranderingen blijven grotendeels ontwijkend, ondanks een recente consensus om de neuropathologische criteria te definiëren. Hier beschrijven we een nieuwe methode om een ​​model van CTE in Drosophila melanogaster ( Drosophila ) te ontwikkelen in een poging om de belangrijkste genen en pathways te identificeren die leiden tot de kenmerkende hyperfosforyleerde tau-accumulatie en neuronale dood in de hersenen. Verstelbare sterkte-effecten om zacht gesloten letsel te veroorzaken worden direct aan de vliegkop afgeleverd, waarbij het hoofd wordt onderworpen aan snelle versnelling en vertraging. Onze methode elimineert de mogelijke problemen die inherent zijn aan andere Drosophila mTBI-modellen ( bijv. De dierlijke dood kan worden veroorzaakt door schade aanAndere delen van het lichaam of aan inwendige organen). De minder arbeids- en kostenintensieve dierenverzorging, korte levensduur en uitgebreide genetische hulpmiddelen maken de vruchtvlieg ideaal om CTE pathogenese te bestuderen en het mogelijk maken grootschalige genoomwijdte genetische en farmacologische schermen te verrichten. We anticiperen dat de voortgaande karakterisering van het model belangrijke mechanistische inzichten zal genereren over ziektepreventie en therapeutische benaderingen.

Om een ​​CTE-model op te stellen met behulp van volwassen Drosophila , hebben we de effectiviteit van ons apparaat bepaald door een enkele schade aan het hoofd te veroorzaken. Om de variaties die verband houden met genotype, geslacht of leeftijd te elimineren, hebben we 2-daagse Canton-S WT-vrouwelijke vliegen gebruikt in het experiment. We kunnen de sterkte van de impactor gemakkelijk regelen door de stromingssnelheid van CO 2 te reguleren bij een constante gasdr...

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila at JoVE.com

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Hier beschrijven we een nieuwe aanpak om traumatisch hersenletsel in Drosophila melanogaster te veroorzaken . Onze methode heeft het voordeel om herhaalde effecten te leveren met instelbare sterkte aan het hoofd alleen. Verdere verkenning van het ongewervelde systeem zal helpen bij het verlichten van de pathogenese van chronische traumatische encefalopathie.

Een nieuwe methode om chronische traumatische encefalopathie te modelleren in<em&gt; Drosophila</em

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic ...

The overall goal of this novel procedure is to inflict closed traumatic brain injuries in the fruit fly, Drosophila, to establish a new chronic traumatic encephalopathy model. This method can help answer key questions in the chronic traumatic encephalopathy field, such as how the repetitive trauma induces neuron degeneration. The main advantage of this technique is that it delivers the repetitive impacts of adjustable strengths to the fly head directly without causing damage to other parts of the animal body.Real world demonstration of this method is critical as assembly of the device and fly loading steps are difficult to learn, because the Drosophila head is so small and it is important to apply the impact only to the head. To make the apparatus used to concuss or strike the fruit flies, first, make the impactor portion of the apparatus. Remove the plunger from a one milliliter polycarbonate tuberculin syringe and then cut the barrel at the one milliliter mark.For an impactor, use the aerosol barrier found on a 200 microliter pipette tip. This impactor should be three millimeters long and four millimeters in diameter. Then, pack the impactor into the syringe barrel with the flat side towards the nozzle.To provide force, attach the syringe barrel to a carbon dioxide flow regulator. The regulator must have an On Off toggle switch and good control of the gas flow rate. Then, clamp the barrel vertically to an iron stand, such that the impactor will fall to the bottom of the barrel.Next, make the fly holder. Start with a 200 microliter pipette tip. Cut the pipette's tip five millimeters from the small end to make a 8 millimeter diameter opening.A fly head will fit through this hole, but the thorax will not. Lastly, make a for the fly holder and impactor device. First, cut a one milliliter pipette tip 44 millimeters from the small opening.Second, cut a six millimeter length from the needle cover for a one milliliter syringe. Then, push the two together. Anesthetize a single, two-day old adult female fly using carbon dioxide.From the carbon dioxide pad, use a fine brush to gently transfer the fly into the holder. Then, gently tap the holder until the head protrudes from the tip. Of the proboscis is exposed, use a blunted, one milliliter syringe needle to gently tuck it back inside the tip.It is critical to keep the fly body, especially the mouth part, inside the holder. Otherwise, the fly may die from damage to the internal organs or from not being able to ingest food. Next, set the gas pressure to 100 kilopascals and adjust the flow as needed.Once the fly is loaded, tighten the holder to the syringe barrel using the connector, such that the fly head faces downward. Then, using the toggle switch, send a burst of gas that moves the impactor to strike the fly once and only once. Now, detach the fly holder and dump the fly back onto the carbon dioxide pad.Brush the fly into an empty vial until it recovers. Keep one fly per vial. The recovery takes only a few minutes.Repeat the process to test four flies per experimental group. Processing two groups, a test and a sham, should only take 20 to 30 minutes. Treat shams just like test animals, except do not include an aerosol barrier in the impactor tube.To track fly movements in a Petri dish, first, fill a six centimeter dish with transparent silicon elastomer to make the tracking arena. Leave a three millimeter gap between the silicon and the lid so that flies can walk freely in the gap, but not take flight. Beneath the tracking arena, have a white background.Next, anesthetize four flies from the same treatment group and place them in the arena. Let the flies acclimate for an hour to the arena, which should be fully lit and at about 22 degrees Celsius. Not hotter than room temperature.After an hour, use a charge-coupled device camera positioned above the arena to record the fly's activity for five minutes. After the five minute recording, anesthetize the flies in the arena and return them to a new home vial. Then, dispose of the arena.Later, analyze the recordings using the freely available Ctrax software. This software generates tracking data, which can be exported in a programmable language compatible format, such as the MATLAB format. From the data, calculate the distance traveled per frame, the mean walking distance for each fly, and the average distance traveled per fly.For statistical significance, expect to test about 100 flies per treatment group. To establish a chronic traumatic encephalopathy model, the effectiveness of a single, closed-head injury made by the impacting apparatus at different speeds was analyzed using two-day old Canton-S females. The gas pressure was held at 100 kilopascals.Flies exposed to a single strike at the highest tested flow rate, exhibited minimal external defects. Despite no clear evidence for external damage, injuries at a flow rate of 15 liters per minute were acutely lethal, resulting in less than a 10%survival within 24 hours. Survival increased with lower flow rates.One hundred percent survival was achieved at five liter per minute or less, so five liters per minute was selected as the standard for the model. Just after being struck, flies gradually recovered their mobility within four minutes. Recovery for the shams was about a minute quicker.Post-impact, video-assisted movement tracking was used to measure locomotive function. During the two days after the impact, locomotion slowly returned to normal. This evidence for gradual recovery is in line with CTE recovery in humans.To evaluate long term effects, a repetitive traumatic brain injury protocol of five strikes over five days was applied. Twenty days post-treatment, the locomotion of surviving members in each group was compared and the treated group clearly walked less. The lifespan of the treated group was also substantially reduced, with a median at 26 days compared to 37 days for controls.After its development, this technique paves the way for researchers in the field of mild repetitive traumatic brain injury to explore pathogenic mechanisms in the classic animal model Drosophila melanogaster. While attempting this procedure, it is important to remember to shield the proboscis, thorax and abdomen from direct impact by the aerosol barrier.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Novel Apparatus and Method for Drug Reinforcement

Nieuwe inrichting en werkwijze voor Drug Reinforcement

Animal models of reinforcement have proven to be useful for understanding the neurobiological mechanisms underlying drug addiction.  Operant drug ...

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 Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Een Low-cost methode voor het analyseren van de inbeslagneming-achtige activiteit en beweging in<em&gt; Drosophila</em

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While ...

A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish (Danio rerio) and the Quantification of Withdrawal

A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish Danio rerio and the Quantification of Withdrawal

Een nieuwe methode van de Drug aan Multiple zebravis (<em&gt; Danio rerio</em&gt;) En de kwantificering van Terugtrekking

Anxiety testing in zebrafish is often studied in combination with the application of pharmacological substances. In these studies, fish are routinely ...

Quantitative Analysis of Climbing Defects in a Drosophila Model of Neurodegenerative Disorders

Kwantitatieve Analyse van Klimmen Defecten in een Drosophila model van neurodegeneratieve aandoeningen

Locomotive defects resulting from neurodegenerative disorders can be a late onset symptom of disease, following years of subclinical degeneration, and ...

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

Een methode om Closed Head Traumatic Brain Injury Inflict in<em&gt; Drosophila</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

EEG opnemen bij vrij bewegende neonatale ratten met behulp van een nieuwe methode

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

Novel Assay for Cold Nociception in Drosophila Larvae

Nieuwe test voor Cold Nociceptie in<em&gt; Drosophila</em&gt; Larven

How organisms sense and respond to noxious temperatures is still poorly understood. Further, the mechanisms underlying sensitization of the sensory ...

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 ...