Name: rodent behavioral testing to assess functional deficits caused by microelectrode implantation in the rat motor cortex
Uploaded: 2018-08-18T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex at JoVE.com

هذه الدراسة وأيده في الجزء "استعراض جائزة الجدارة" #B1495-R (كابادونا) وجائزة الوظيفي المبكر الرئاسية للعلماء والمهندسين (بيكاس، كابادونا) من "الولايات المتحدة" (الولايات المتحدة) إدارة "المحاربين القدماء شؤون التأهيل البحوث" و خدمة التنمية. بالإضافة إلى ذلك، هذا العمل كان في الجزء التي يدعمها المكتب من مساعد وزير الدفاع "الشؤون الصحية" عن طريق "الأقران استعرض الطبية برنامج البحوث" تحت "رقم الجائزة" W81XWH-15-1-0608. المحتويات لا تمثل وجهات نظر حكومة الولايات المتحدة أو إدارة شؤون قدامى المحاربين في الولايات المتحدة. المؤلف يود أن يشكر الدكتور هيرويوكي Arakawa في "صميم سلوك القوارض كورو" لقيادته في تصميم واختبار بروتوكولات السلوكية القوارض. الكتاب أيضا يود أن يشكر جيمس دريك وكيفن تالبوت من كورو الإدارة الميكانيكية وهندسة الطيران للمساعدة في تصميم وتصنيع اختبار سلم القوارض.

جميع إجراءات وممارسات رعاية الحيوان كانت وافقت عليها وتنفيذها وفقا للويس ستوكس كليفلاند الإدارة من قدامى المحاربين في الشؤون الطبية مركز الحيوان الرعاية المؤسسية واستخدام لجان.
ملاحظة: لتوعية الباحثين بشأن القرار حول الاستخدام نموذج إصابة طعنه كعنصر تحكم، ينصح باستعراض ...

البروتوكول الواردة هنا قد استخدمت لقياس فعالية وتكاثر العجز الحركي كل خير وإجمالي في نموذج لإصابة في الدماغ القوارض. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يسمح للترابط بين السلوك الحركي غرامة النسيجي النتائج التالية غرس ميكرويليكترودي في القشرة الحركية. الطرق سهلة لمتابعة، وغير مكلفة لإعداد، ويمكن تع...

واستخدمت ميكروليكتروديس إينتراكورتيكال أصلاً لخريطة دوائر الدماغ، وتحولت إلى أداة قيمة لتمكين الكشف عن نوايا السيارات التي يمكن استخدامها لإنتاج النواتج الفنية1. يمكن أن تقدم النواتج الفنية الكشف عن الأفراد الذين يعانون من إصابات النخاع الشوكي، والشلل الدماغي، والتصلب العضلي الجانبي (المرض)، أو غيرها من الشروط التي تحد من حركة عنصر التحكم من الكمبيوتر المؤشر2،3 أو إليه (روبوت) ذراع4،،من56، أو استعادة وظيفة إلى بهم ذوي أطرافهم7. ولذلك، برزت التكنولوجيا ميكروليكترودي إينتراكورتيكال كمبشرة بالخير، وتنمو بسرعة الميدان8.
بسبب النجاحات التي ينظر إليها في هذا المجال، تجري الدراسات السريرية لتحسين وفهم أفضل لإمكانيات مؤشر كتلة الجسم التكنولوجيا5،،من910. بتحقيق الإمكانات الكاملة للاتصالات مع الخلايا العصبية في المخ، تعتبر طلبات التأهيل بلا حدود8. على الرغم من وجود قدر كبير من التفاؤل لمستقبل التكنولوجيا ميكروليكترودي إينتراكورتيكال، كما أنها معروفة جيدا أن ميكروليكتروديس تفشل في نهاية المطاف11، ربما بسبب استجابة نيوروينفلاماتوري حاد بعد زرع. غرس مادة أجنبية في الدماغ ينتج الضرر الفوري للأنسجة المحيطة، ويؤدي إلى مزيد من الأضرار الناجمة عن الاستجابة نيوروينفلاماتوري التي تختلف تبعاً لخصائص من زرع12. وباﻹضافة إلى ذلك، زرع في الدماغ يمكن أن تسبب أثرا ميكروليسيون: انخفاض الجلوكوز الأيض يعتقد أن يكون سبب بذمة الحادة ونزيف بسبب الإدراج الجهاز13. وعلاوة على ذلك، جودة الإشارة وطول الفترة الزمنية التي يمكن أن تسجل إشارات مفيدة غير متناسقة، بغض النظر عن نموذج الحيوان11،14،،من1516. أظهرت العديد من الدراسات العلاقة بين نيوروينفلاميشن وميكروليكترودي الأداء17،،من1819. ولذلك، هو توافق آراء المجتمع أن الاستجابة الالتهابية من الأنسجة العصبية التي تحيط ميكروليكتروديس، جزئيا على الأقل، يمس موثوقية القطب.
العديد من الدراسات قد فحصت التهاب المحلية11،20،،من2122 أو استكشاف أساليب للحد من الأضرار في الدماغ الناجم عن الإدراج11،23، 24،25، بهدف تحسين أداء تسجيل على مر الوقت14،26. بالإضافة إلى ذلك، نحن قد أظهرت مؤخرا أن أسباب علاجية المنشأ ضرر ناجم إدراج ميكرويليكترودي في القشرة الحركية للفئران عجز الحركي غرامة فورية ودائمة27. ولذلك غرض البروتوكولات المقدمة هنا إعطاء الباحثين أسلوب كمي لتقييم العجز الحركي ممكن نتيجة صدمات الدماغ بعد زرع والتواجد المستمر لأجهزة إينتراكورتيكال (ميكروليكتروديس في حالة هذه المخطوطة). اختبارات السلوك الموصوف هنا صممت لندف من كل العاهات الدالة الحركية الجسيمة وغرامة، ويمكن أن تستخدم في نماذج عديدة لإصابة في الدماغ. هذه الأساليب هي واضحة، واستنساخه، ويمكن تنفيذها بسهولة في نموذج القوارض. علاوة على ذلك، تسمح الأساليب المقدمة هنا لارتباط السلوك الحركي لنتائج النسيجي، استحقاقا أنه حتى مؤخرا، لم نر الكتاب المنشورة في مجال مؤشر كتلة الجسم. وأخيراً، كما تم تصميم هذه الأساليب لاختبار وظيفة الحركية الدقيقة28، الدالة السيارات الإجمالي29، والإجهاد والقلق السلوك29،30، الأساليب المعروضة هنا يمكن أيضا تنفيذها في مجموعة متنوعة من نماذج إصابة في الرأس حيث تريد الباحثون أن القاعدة بها (أو في) أي عجز وظيفة الحركة.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:843px;" width="842">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Sprague Dawley rats, male, 201-225g</td>
			<td style="width:197px;">Charles River</td>
			<td style="width:163px;">CD</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Compac5 anesthesia system</td>
			<td style="width:197px;">Vetequip</td>
			<td style="width:163px;">901812</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Electric trimmers</td>
			<td style="width:197px;">Wahl</td>
			<td style="width:163px;">9918-6171</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Stereotaxic frame</td>
			<td style="width:197px;">David Kopf Instruments</td>
			<td style="width:163px;">1760</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Gaymar heated water pad and pump</td>
			<td style="width:197px;">Braintree Scientific Inc</td>
			<td style="width:163px;">&#160;TP-700</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Vetbond tissue adhesive</td>
			<td style="width:197px;">3M</td>
			<td style="width:163px;">07-805-5031</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Dental drill</td>
			<td style="width:197px;">Pearson Dental</td>
			<td style="width:163px;">O60-0045</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Dura pick</td>
			<td style="width:197px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:163px;">10064-14</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Silicon shank microelectrode</td>
			<td style="width:197px;">Made in-house at Cleveland VA Medical Center</td>
			<td style="width:163px;">N/A</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">KwikCast silicone elastomer</td>
			<td style="width:197px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:163px;">KWIK-CAST</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Teets dental cement&#160;</td>
			<td style="width:197px;">A-M Systems</td>
			<td style="width:163px;">525000</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Webcam HD Pro c920</td>
			<td style="width:197px;">Logitec</td>
			<td style="width:163px;">960-000764</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Grip strength meter</td>
			<td style="width:197px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:163px;">565084</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Minitab 17 statistical software</td>
			<td style="width:197px;">Minitab Inc</td>
			<td style="width:163px;"></td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Open field grid test</td>
			<td style="width:197px;">Made in-house at Case Western Reserve University</td>
			<td style="width:163px;">N/A</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Ladder test</td>
			<td style="width:197px;">Made in-house at Case Western Reserve University</td>
			<td style="width:163px;">N/A</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rabbit anti rat IgG antibody</td>
			<td style="width:197px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:163px;">618501</td>
			<td style="width:267px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

rodent behavioral testing to assess functional deficits caused by microelectrode implantation in the rat motor cortex

الأجهزة الطبية مزروع في المخ من إمكانات هائلة. كجزء من نظام واجهة الجهاز الدماغ (BMI)، ميكرويليكتروديس إينتراكورتيكال إثبات القدرة على تسجيل إمكانات العمل من الفئات الفردية أو الصغيرة من الخلايا العصبية. قد استخدمت بنجاح مثل هذه الإشارات المسجلة السماح للمرضى إلى الواجهة مع أو التحكم في أجهزة الكمبيوتر وأطرافه الروبوتية وأطرافه الخاصة بهم. ومع ذلك، أظهرت الدراسات السابقة على الحيوانات أن زرع ميكروليكترودي في الدماغ لا يضر الأنسجة المحيطة فحسب بل يمكن أن يؤدي أيضا إلى عجز وظيفي. وهنا، نحن نناقش سلسلة من الاختبارات السلوكية التحديد الكمي للعاهات الحركية المحتملة بعد غرس ميكروليكتروديس إينتراكورتيكال في القشرة الحركية للفئران. الأساليب للشبكة فتح الحقل وسلم عبور، واختبار قوة قبضة توفر معلومات قيمة فيما يتعلق بالمضاعفات المحتملة الناجمة عن زرع ميكرويليكترودي. نتائج اختبار سلوكية ترتبط بعلم الأنسجة نقطة النهاية، تقديم معلومات إضافية عن النتائج المرضية والآثار المترتبة على هذا الإجراء في النسيج المجاور.

باستخدام الأساليب المعروضة هنا، جراحة زرع ميكروليكترودي في القشرة الحركية هو المكتمل التالية الإجراءات المعمول بها39،40،41،42، متبوعاً بالاختبار الميداني فتح الشبكة تقييم الدالة الحركية الجسيمة وسلم ...

Watch this Scientific Journal Video about Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex at JoVE.com

Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex

وقد أظهرنا أن غرس ميكروليكترودي في القشرة الحركية الفئران يسبب العجز الحركي فورية ودائمة. الأساليب المقترحة هنا الخطوط العريضة جراحة زرع ميكروليكترودي وثلاث مهام السلوكية القوارض توضيح التغييرات المحتملة في الدالة موتور غرامة أو الإجمالي بسبب الأضرار التي تسببت في زرع للقشرة الحركية.

مكافحة القوارض السلوكية اختبار لتقييم العجز الوظيفي الناجم عن زرع ميكروليكترودي في القشرة الحركية الفئران

Medical devices implanted in the brain hold tremendous potential. As part of a Brain Machine Interface (BMI) system, intracortical microelectrodes ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Organotypic Collagen I Assay: A Malleable Platform to Assess Cell Behaviour in a 3-Dimensional Context

عضوي النمط I الكولاجين الفحص: A منهاج طيع لتقييم سلوك الخلية في سياق الأبعاد 3-

Cell migration is fundamental to many aspects of biology, including development, wound healing, the cellular responses of the immune system, and ...

An Improved Mechanical Testing Method to Assess Bone-implant Anchorage

لتحسين طرق الاختبارات الميكانيكية لتقييم العظم زرع مرسى

Recent advances in material science have led to a substantial increase in the topographical complexity of implant surfaces, both on a micro- and a ...

Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

الكمي لالعالمي الانبساطي وظيفة عن طريق تحليل يستند النمذجة-الحركية من Transmitral التدفق عبر الشكلية ملء Parametrized الانبساطي

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

Fabrication and Implantation of Miniature Dual-element Strain Gages for Measuring In Vivo Gastrointestinal Contractions in Rodents.

تصنيع وزرع مصغرة ثنائي العنصر العربونات سلالة لقياس<em&gt; في فيفو</em&gt; الجهاز الهضمي تعهدات في القوارض.

Gastrointestinal dysfunction remains a major cause of morbidity and mortality. Indeed, gastrointestinal (GI) motility in health and disease remains an ...

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

تطبيقات<em&gt; في فيفو</em&gt; التجارب الفنية من الفئران قصبة الساق الأمامية لتقييم الأنسجة المهندسة وإصلاح العضلات والهيكل العظمي

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur

وضع بروتوكول فعال وقابل لإعادة الإنتاج لالهاء تكون العظم في نموذج الفئران مما أدى إلى عظم الفخذ المجددة الوظيفية

This protocol describes the use of a newly developed external fixator for distraction osteogenesis in a rat femoral model. Distraction osteogenesis (DO) ...

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) Assays

Detection of Endotoxin in Nano-formulations Using Limulus Amoebocyte Lysate LAL Assays

كشف الذيفان في تركيبات النانو باستخدام فحوصات ليستي (ال) أموبوسيتي ليمولوس

When present in pharmaceutical products, a Gram-negative bacterial cell wall component endotoxin (often also called lipopolysaccharide) can cause ...

Applying Advanced In Vitro Culturing Technology to Study the Human Gut Microbiota

تطبيق متقدم في المختبر استزراع التكنولوجيا لدراسة الحجمية القناة الهضمية البشرية

The human gut microbiota plays a vital role in both human health and disease. Studying the gut microbiota using an in vivo model, is difficult due to its ...

The Quantification of Injectability by Mechanical Testing

القياس الكمي للحقن بواسطة الاختبار الميكانيكي

Injectable biomaterials are becoming increasingly popular for the minimally invasive delivery of drugs and cells. These materials are typically more ...

Residue-Specific Exchange of Proline by Proline Analogs in Fluorescent Proteins: How "Molecular Surgery" of the Backbone Affects Folding and Stability

التبادل الخاص بالبقايا للبرولين بواسطة نظائر البرولين في البروتينات الفلورية: كيف تؤثر "الجراحة الجزيئية" للعمود الفقري على الطي والاستقرار

Replacement of proline (Pro) residues in proteins by the traditional site-directed mutagenesis by any of the remaining 19 canonical amino acids is often ...