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

Это исследование было поддержано в части обзора заслуги #B1495-R (Capadona) и премии президента ранней карьеры для ученых и инженеров (PECASE, Capadona) от Соединенных Штатов Америки (США) Отдел ветеранов вопросам реабилитации исследований и Служба развития. Кроме того эта работа частично поддерживалась Управлением из помощника министра обороны по вопросам здравоохранения через Peer обзор медицинских исследований программы под № премии W81XWH-15-1-0608. Содержимое не представляют взгляды Департамента США по делам ветеранов или правительства Соединенных Штатов. Авторы хотели бы поблагодарить Доктор Хироюки Arakawa в ядре поведение грызунов КЕЙЗА за его руководство в разработке и грызунов поведенческих протоколы испытаний. Авторы также хотели бы поблагодарить Джеймса Дрейк и Кевин Talbot от КЕЙЗА Департамент механической и аэрокосмической инженерии за их помощь в проектировании и производстве теста грызунов лестница.

Все процедуры и практики ухода за животными были одобрены и выполнены в соответствии с Луи Стокса Кливленд Департамента из ветеранов дел медицинский центр институциональных Уход за животными и использования комитетов.
Примечание: Воспитывать исследователей на решение...

Протокол, изложенные здесь был использован для герметизации и эффективно измерить мелкой и крупной моторного дефицита в модели грызунов черепно-мозговой травмы. Кроме того она позволяет для корреляции тонкой моторного поведения гистологические результаты после имплантации микроэле...

Intracortical микроэлектродов первоначально были использованы для сопоставления схемы мозга и превратились в ценный инструмент для обнаружения мотор намерений, которые могут быть использованы для производства функциональных мероприятий1. Обнаруженные функциональных мероприятий может предложить лиц, страдающих от травм спинного мозга, ДЦП, боковой амиотрофический склероз (ALS) или других условий, ограничивающих движение контроль компьютер курсор2,3 или роботизированной рука4,5,6, или восстановить их собственных инвалидов конечности7функция. Таким образом intracortical микроэлектродные технология стала перспективное и быстро растущей области8.
Из-за успехи в области проводятся клинические исследования совершенствовать и лучше понять возможности BMI технологии5,9,10. Реализуя потенциал связи с нейронов в головном мозге, реабилитации приложений воспринимаются как безграничные8. Хотя есть большой оптимизм в отношении будущего intracortical микроэлектродные технологии, это также хорошо известно, что микроэлектродов в конечном итоге не11, возможно из-за острого neuroinflammatory ответ, после имплантации. Имплантация иностранных материалов в мозге приводит к немедленному повреждения окружающих тканей и приводит к дальнейшего ущерба, причиненного в ответ neuroinflammatory, который варьируется в зависимости от свойств имплантат12. Кроме того, имплантант в мозг может вызвать эффект microlesion: снижение метаболизма глюкозы, как считается, быть вызваны острый отек и кровотечение из-за вставки устройства13. Кроме того качество сигнала и продолжительность времени, которое полезно сигналы могут быть записаны несовместимы, независимо от модели на животных11,14,,1516. Несколько исследований показали связь между neuroinflammation и микроэлектродные производительности17,18,19. Таким образом консенсус сообщества является, что воспалительной реакции нервной ткани, которая окружает микроэлектродов, по крайней мере частично, подрывает надежность электрода.
Многие исследования изучены местные воспаления11,20,,2122 или изучить методы для уменьшения повреждения головного мозга, вызванные вставки11,23, 24,25, с целью повышения эффективности записи за время14,26. Кроме того мы недавно показали, что ятрогенной травмы, вызванные микроэлектродные вставки в моторной коры крыс вызывает немедленное и прочное тонкой моторные дефицит27. Таким образом, протоколов, представленные здесь призвана дать исследователям количественный метод для оценки возможного моторного дефицита в результате травмы головного мозга после имплантации и постоянное присутствие intracortical устройств (микроэлектродов в в случае этой рукописи). Поведение тесты, описанные здесь были разработаны дразнить из обоих нарушениями общей и мелкой моторики и может использоваться во многих моделях черепно-мозговой травмы. Эти методы являются простым, воспроизводимые и может быть легко реализован в модели грызунов. Кроме того представленные здесь методы позволяют корреляции моторного поведения гистологические результаты, выгоды, которые до недавнего времени не видели авторы опубликованных в поле BMI. Наконец, как эти методы были разработаны для проверки тонкой моторики28, грубые двигательные функции29и стресса и тревоги поведение29,30, представленные здесь методы могут также осуществляться в разнообразие моделей травмы головы, где исследователи хотят правило (или) любой дефицит двигательной функции.

<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

Медицинские приборы, имплантированных в мозг провести огромный потенциал. В рамках системы мозга машина интерфейс (BMI) intracortical микроэлектродов продемонстрировать способность записать потенциалы действия отдельных лиц или небольших групп нейронов. Такие записанные сигналы были использованы успешно разрешить пациентам интерфейс с или управлять компьютерами, Роботизированная конечностей и их собственных конечностей. Однако предыдущие исследования на животных показали, что микроэлектродные имплантации в мозге не только повреждений окружающих тканей, но также может привести к функциональным дефицита. Здесь мы обсуждаем ряд поведенческих тестов для количественной оценки потенциальных моторных дефектов после имплантации intracortical микроэлектродов на моторной коры крысы. Методы для открытого поля сетки, лестница пересечения и сцепление прочность тестирования предоставляют ценную информацию о возможных осложнений в результате имплантации микроэлектродные. Результаты поведенческих тестирования соотносятся с конечной гистологии, предоставляющих дополнительную информацию о патологических результатов и воздействия этой процедуры на соседние ткани.

С использованием представленные здесь методы, микроэлектродные хирургия имплантации в моторной коры – завершенных следующих установленных процедур39,40,41,42, следуют открытые поля сетки тестировани...

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

Мы показали, что микроэлектродные имплантации в моторной коры крыс вызывает немедленное и прочное моторного дефицита. Наброски здесь предложены методы, хирургия имплантации микроэлектродные и три грызунов поведенческих задач для выяснения возможных изменений в штраф или грубой моторной функции имплантации вызвало повреждение моторной коры.

Грызун поведенческое тестирование оценить функциональные дефициты, вызванные микроэлектродные имплантации в моторной коры крыса

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

Органотипической коллагена I Анализ: ковкий платформы для оценки сотовый Поведение в 3-мерной Контекст

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

Улучшенная Механические испытания Метод для оценки костного имплантата Анкоридж

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

Количественная оценка глобальной диастолической функции по кинематическая Моделирование на основе анализа трансмитрального кровотока через Заполнение формализма Параметризованный диастолической

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.

Изготовление и Имплантация Миниатюрные Dual-элементных тензорезисторы для измерения<em&gt; В Vivo</em&gt; Желудочно Схватки в Грызунов.

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

Применения<em&gt; В Vivo</em&gt; Функциональное тестирование Крысы передней большеберцовой для оценки Tissue Engineered скелетной мускулатуре Ремонт

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

Эффективное и воспроизводимые протокол для отвлечения остеогенез в мышиной модели, ведущие к функциональной регенерированный бедренной кости

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

Обнаружения эндотоксинов в нано составов с помощью анализов Lysate (Лал) Amoebocyte Limulus

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

Применение передовых в Vitro культивирования технологии для изучения человеческого кишка микробиоты

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

Количественная оценка инъекционной пригодности путем механического тестирования

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

Остаточно-специфический обмен пролина на аналоги пролина в флуоресцентных белках: как «молекулярная хирургия» позвоночника влияет на складчатость и стабильность

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