Name: a mouse model of single and repetitive mild traumatic brain injury
Uploaded: 2017-06-20T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury at JoVE.com

Dette arbeidet ble støttet av R01 NS067417 fra National Institute for Neurological Disorders and Stroke (MPB).

Disse studiene ble utført i henhold til anbefalingene i veiledningen for pleie og bruk av laboratoriedyr i National Institutes Health. Protokollen ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee ved Georgetown University. Mus ble plassert i et temperaturkontrollert dyranlegg og ble holdt på en 12 h lys / 12 h mørk syklus. Mat og vann var tilgjengelige ad libitum . 1. Fremstilling av mTBI-apparatet MERK: MTBI-apparatet inkluderer en datainnsa...

<ol>
	<li>McMahon, P., 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=Symptomatology+and+functional+outcome+in+mild+traumatic+brain+injury:+results+from+the+prospective+TRACK-TBI+study.">Symptomatology and functional outcome in mild traumatic brain injury: results from the prospective TRACK-TBI study.</a> J Neurotrauma. 31 (1), 26-33 (2014).</li><li>Barkhoudarian, G., Hovda, D. A., Giza, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+molecular+pathophysiology+of+concussive+brain+injury.">The molecular pathophysiology of concussive brain injury.</a> Clin Sports Med. 30 (1), 33-48 (2011).</li><li>Blennow, K., Hardy, J., Zetterberg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neuropathology+and+neurobiology+of+traumatic+brain+injury.">The neuropathology and neurobiology of traumatic brain injury.</a> Neuron. 76 (5), 886-899 (2012).</li><li>Levin, H. S., Diaz-Arrastia, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis,+prognosis,+and+clinical+management+of+mild+traumatic+brain+injury.">Diagnosis, prognosis, and clinical management of mild traumatic brain injury.</a> Lancet Neurol. 14 (5), 506-517 (2015).</li><li>McCrory, P., 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=Consensus+statement+on+concussion+in+sport:+the+4th+International+Conference+on+Concussion+in+Sport,+Zurich,+November+2012.">Consensus statement on concussion in sport: the 4th International Conference on Concussion in Sport, Zurich, November 2012.</a> J Athl Train. 48 (4), 554-575 (2012).</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>Angoa-Perez, 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=Animal+models+of+sports-related+head+injury:+bridging+the+gap+between+pre-clinical+research+and+clinical+reality.">Animal models of sports-related head injury: bridging the gap between pre-clinical research and clinical reality.</a> J Neurochem. 129 (6), 916-931 (2014).</li><li>Creed, J. 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=Concussive+brain+trauma+in+the+mouse+results+in+acute+cognitive+deficits+and+sustained+impairment+of+axonal+function.">Concussive brain trauma in the mouse results in acute cognitive deficits and sustained impairment of axonal function.</a> J Neurotrauma. 28 (4), 547-563 (2011).</li><li>Hamberger, 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=Concussion+in+professional+football:+morphology+of+brain+injuries+in+the+NFL+concussion+model--part+16.">Concussion in professional football: morphology of brain injuries in the NFL concussion model--part 16.</a> Neurosurgery. 64 (6), 1174-1182 (2009).</li><li>Kane, M. 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+mouse+model+of+human+repetitive+mild+traumatic+brain+injury.">A mouse model of human repetitive mild traumatic brain injury.</a> J Neurosci Methods. 203 (1), 41-49 (2012).</li><li>Prins, M. 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=Repeat+traumatic+brain+injury+in+the+juvenile+rat+is+associated+with+increased+axonal+injury+and+cognitive+impairments.">Repeat traumatic brain injury in the juvenile rat is associated with increased axonal injury and cognitive impairments.</a> Dev Neurosci. 32 (5-6), 510-518 (2010).</li><li>Tang, Y. P., 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+concussive-like+brain+injury+model+in+mice+(II):+selective+neuronal+loss+in+the+cortex+and+hippocampus.">A concussive-like brain injury model in mice (II): selective neuronal loss in the cortex and hippocampus.</a> J Neurotrauma. 14 (11), 863-873 (1997).</li><li>Winston, C. N., 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=Dendritic+Spine+Loss+and+Chronic+White+Matter+Inflammation+in+a+Mouse+Model+of+Highly+Repetitive+Head+Trauma.">Dendritic Spine Loss and Chronic White Matter Inflammation in a Mouse Model of Highly Repetitive Head Trauma.</a> Am J Pathol. 186 (3), 552-567 (2016).</li><li>Johnson, V. 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=Inflammation+and+white+matter+degeneration+persist+for+years+after+a+single+traumatic+brain+injury.">Inflammation and white matter degeneration persist for years after a single traumatic brain injury.</a> Brain. 136, 28-42 (2013).</li><li>Barrio, J. R., 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=In+vivo+characterization+of+chronic+traumatic+encephalopathy+using+[F-18]FDDNP+PET+brain+imaging.">In vivo characterization of chronic traumatic encephalopathy using [F-18]FDDNP PET brain imaging.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (16), 2039-2047 (2015).</li></ol>

I mennesker er mTBI preget av funksjonsnedsettelse i fravær av strukturelle skader. Dette kan oppstå med eller uten et bevissthet 1 . Eksponering for gjentatte hjernerystelser er for tiden tenkt å ligge til grunn for utviklingen og / eller utviklingen av nevrodegenerative sykdommer som CTE 4 . Det er godt dokumentert at CTE vanligvis finnes i bokser og fotballspillere, og selv om eksponering for gjentatte hjernerystelse (inkludert de som ikke fører til bevissthetstap) ...

Traumatisk hjerneskade (TBI) er definert som en hodeskader opprettholdt av en ekstern fysisk kraft, noe som resulterer i forstyrrelse av normal hjernefunksjon. Det representerer en betydelig sosioøkonomisk og folkehelsen byrde, med Senter for sykdomskontroll og forebygging 2015 rapport til kongressen anslår at 2,5 millioner amerikanere opprettholder en TBI hvert år. Dette påvirker ikke bare pasientens livskvalitet, men legger også en ekstremt høy økonomisk kostnad på samfunnet, for tiden estimert til 76,5 milliarder dollar årlig. Mengden av faktisk hjerneskader overført og akuttfase symptomologiene er det som definerer mild, moderat og alvorlig TBI. Mild traumatisk hjerneskade (mTBI), også referert til som hjernerystelse, rapporterer over 70% av TBIs rapportert hvert år 1 . Det er mest vanlig blant idrettsutøvere som deltar i høyrisiko kontaktsporter, inkludert boksing og fotball 2 . I motsetning til moderatEller alvorlige former for TBI, er øyeblikkelig skade og symptomer forbundet med mTBI noen ganger ikke så uttalt 3 . I motsetning kan de langsiktige effektene av mTBI være like ødeleggende som de som er sett i moderate og alvorlige former. De som lider av repeterende mTBI har vist seg å utvikle kronisk traumatisk encefalopati (CTE), samt andre kognitive og degenerative sykdommer 4 . Derfor er det viktig å få en større forståelse av mekanismene som bidrar til de kortsiktige symptomene og den generelle langsiktige skaden som oppstår etter mTBI. Hos mennesket fastslår definisjonen av hjernerystelse som definert av den fjerde internasjonale konferansen om hjernerystelse i sport (Zürich 2012) 5 at nivået av skade for idrettshjernsomhet er mildt, ikke forårsaker grove patologiske forandringer, men forårsaker kortsiktige nevrologiske underskudd Som er spontant løst. Faktisk en receNt studie undersøkte effekten av mTBI på kognitiv funksjonsnedsettelse hos videregående fotballspillere, ved hjelp av telemetrisystemer med hodeffekt. Denne studien viste hvor mange ganger spillerne opprettholdt hjelmpåvirkninger&gt; 20 g i en sesong varierte fra en lav på 226 (gjennomsnittlig 4,7 per økning) til en høyde på 1855 (gjennomsnittlig 38,6 per økt) 6 . De fleste av disse effektene resulterte ikke i den kliniske diagnosen av hjernerystelse; Men tegn på funksjonelle forandringer i hjernefunksjonen kunne observeres ved bruk av fMRI 6 . Hjernen endrer seg fordi disse funksjonelle endringene er ukjente, og derfor er det et presserende behov for å ha en pålitelig og reproduserbar modell for å lette undersøkelsen av effektene av hjernerystelse og subkoncussive mTBI. Til tross for tidligere forsøk på å modellere mTBI hos mus og rotter 7 , rapporterer mange bivirkninger. Spesielt er de fleste gnagermodeller begrenset i sin repeterende natur ved å bruke færre thEn fem mTBIs påvirkning, samt ha uønskede patologiske hendelser inkludert intracerebral blødning, kraniet frakturer, alvorlig aksonal skade, nevroncelle død og økt dødelighet 8 , 9 , 10 , 11 , 12 . Her beskriver vi en musemodell av mTBI som er nærmere den sanne definisjonen av hjernerystelse hos mennesker. Denne modellen rekapitulerer mange av symptomene som observeres i menneskelig mTBI, som den mekaniske kraften som resulterer i det forbigående tap av bevissthet uten åpen brutto hjernepatologi. Videre er det fordelaktig i det faktum at det kan benyttes både for enkeltvirkende og repeterende virkningsparadigmer over lange tidsperioder som tidligere rapportert 13 .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="811">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Powerlab 8SP data acquisition (DAQ) control box&#160;</td>
			<td style="width:203px;">(AD instruments)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">VIP 3000 calibrated vaporizer</td>
			<td style="width:203px;">Matrx</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:203px;">Henry Schein Animal Health</td>
			<td style="width:119px;">29405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Oxygen</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Compressed Air</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Masking Tape</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Commercially available</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stop Watch</td>
			<td style="width:203px;">Fisher Scientific</td>
			<td>02-261-840</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">C57 Bl/6 Mice</td>
			<td style="width:203px;">Jackson Laboratories</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">Digital Scale and weigh container</td>
			<td style="width:203px;">Fisher Scientific</td>
			<td>20031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">anti-Iba1 antibody</td>
			<td style="width:203px;">Wako</td>
			<td style="width:119px;">019-19741</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:323px;">HRP labelled secondary&#160;</td>
			<td style="width:203px;">Jackson Immunoresearch</td>
			<td style="width:119px;">111-035-003</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse model of single and repetitive mild traumatic brain injury

Mild traumatisk hjerneskade (mTBI) kan resultere i akutt tap av hjernefunksjon, inkludert en periode med forvirring, et bevissthetstap (LOC), fokale nevrologiske underskudd og til og med amnesi. Idrettsutøvere som deltar i kontaktsporter har stor risiko for eksponering for store antall mTBIs. Med hensyn til nivået av skade hos en idrettsutøver, er en mTBI definert som en mild skade som ikke forårsaker grove patologiske forandringer, men forårsaker kortsiktige nevrologiske underskudd som spontant løses. Til tross for tidligere forsøk på å modellere mTBI hos mus og rotter, har mange rapportert brutto bivirkninger, inkludert kranietbrudd, intracerebral blødning, aksonal skade og nevonal celledød. Her beskriver vi vår svært reproducerbare dyremodell for mTBI som gjengir klinisk relevante symptomer. Denne modellen bruker en skreddersydd pneumatisk støtfanger for å levere trau med lukkede hoder. Denne innvirkning er gjort under presise hastighets- og deformasjonsparametere,Skape en pålitelig og reproduserbar modell for å undersøke mekanismene som bidrar til effekter av enkelt eller repeterende hjernerystelse mTBI.

Bruken av denne nye mTBI-enheten muliggjør enkelt og repeterende milde hodeskader uten risiko for kranbrudd eller strukturelle hjerneskade. Modellen bruker en skreddersydd pneumatisk Teflon-støtningsenhet for å levere mekanisk energi-støt på lukket hode. Effekten er gjort under presise hastighets- og deformasjonsparametere, og skaper en pålitelig og reproducerbar modell for å undersøke mekanismene som bidrar til effekten av enkelt eller repetitiv hjernerystelse mTBI ( <strong cla...

Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury at JoVE.com

A Mouse Model of Single and Repetitive Mild Traumatic Brain Injury

Idrettsutøvere absorberer flere hundre milde traumatiske hjerneskade (mTBI) / hjernerystelse hvert år; Imidlertid er konsekvensen av disse på hjernen dårlig forstått. Derfor, en dyremodell av enkelt og repeterende mTBI som konsekvent replikerer klinisk relevante symptomer, gir midler for å fremme studiet av mTBI og hjernerystelse.

En musemodell av enkelt og gjentatt mildt traumatisk hjerneskade

Mild Traumatic Brain Injury (mTBI) can result in the acute loss of brain function, including a period of confusion, a loss of consciousness (LOC), focal ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Biomarkers in an Animal Model for Revealing Neural, Hematologic, and Behavioral Correlates of PTSD

Biomarkører i en dyremodell for Avslører Neural, Hematologic, og Behavioral korrelerer av PTSD

Identification of biomarkers representing the evolution of the pathophysiology of Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is vitally important, not only for ...

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells (cEND) as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Stretch in Brain Microvascular Endothelial Cells cEND as an In Vitro Traumatic Brain Injury Model of the Blood Brain Barrier

Strekk i Brain mikrovaskulær endotelceller (cend) som en<em&gt; In Vitro</em&gt; Traumatic Brain Injury Modell av blod-hjerne barrieren

Due to the high mortality incident brought about by traumatic brain injury (TBI), methods that would enable one to better understand the underlying ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Kontrollert Cortical Impact Modell for traumatisk hjerneskade

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

Renal Ischaemia Reperfusion Injury: A Mouse Model of Injury and Regeneration

Nedsatt Ischemi reperfusjonssykdommer: A Mouse Model of Injury and Regeneration

Renal ischaemia reperfusion injury (IRI) is a common cause of acute kidney injury (AKI) in patients and occlusion of renal blood flow is unavoidable ...

A Novel Model of Mild Traumatic Brain Injury for Juvenile Rats

A Novel Modell av Mild traumatisk hjerneskade for unge rotter

Despite growing evidence that childhood represents a major risk period for mild traumatic brain injury (mTBI) from sports-related concussions, motor ...

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

En Neonatal Mouse ryggmargskompresjon Injury Model

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

En musemodell av retinal iskemi-reperfusjonsskade Gjennom Heving av intraokulært trykk

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

A Repetitive Concussive Head Injury Model in Mice

En Gjentatte concussive hodeskade Model i Mus

Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of ...

A Tissue Displacement-based Contusive Spinal Cord Injury Model in Mice

En Tissue Displacement-basert Contusive Spinal Cord Injury Model i mus

Producing a consistent and reproducible contusive spinal cord injury (SCI) is critical to minimizing behavioral and histological variabilities between ...