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

Bu çalışmada kısmen başarı İnceleme Ödülü #B1495-R (Capadona) ve Cumhurbaşkanlığı erken kariyer Ödülü tarafından bilim adamı ve mühendisleri (PECASE, Capadona) gelen Amerika Birleşik Devletleri (ABD) Bakanlığı gazileri işleri rehabilitasyon araştırma için desteklenen ve Geliştirme hizmeti. Ayrıca, bu eser kısmen, yardımcısı Savunma Bakanı Peer gözden tıbbi araştırma programı aracılığıyla Ödülü No altında Sağlık işleri için Office tarafından desteklenen W81XWH-15-1-0608. İçeriği US Department of Veterans Affairs veya Amerika Birleşik Devletleri hükümetinin görüşlerini temsil etmemektedir. Yazarlar Dr Hiroyuki Arakawa CWRU kemirgen davranış çekirdek tasarımı ve kemirgen davranış protokollerini test onun rehberlik için teşekkür etmek istiyorum. Yazarlar ayrıca James Drake ve Kevin Talbot CWRU bölümü mekanik ve Havacılık ve uzay mühendisliği tasarımı ve kemirgen merdiven test imalat onların yardım için teşekkür etmek istiyorum.

Tüm yordamları ve hayvan bakımı uygulamaları tarafından onaylanmış ve Louis Stokes Cleveland bölümü gazileri işleri Tıp Merkezi kurumsal hayvan bakım ve kullanım komiteler uygun olarak yapılır.
Not: araştırmacılar kullanımı hakkında bir denetim olarak kararı ile bir bıçak yaralanma modeli eğitmek için Potter ve ark. tarafından yapılan çalışmaları gözden geçirmek için önerilir 21.
1. elektrot implan...

Burada özetlenen Protokolü etkin ve tekrarlanarak ince ve brüt motor açığı kemirgen beyin hasarı, bir modeli ölçmek için kullanılmaktadır. Ayrıca, histolojik sonuçlara motor korteks bir elektrot implantasyon takip iyi motor davranış korelasyon için sağlar. Yöntemleri takip edilmesi kolay, ucuz kurmak ve bir araştırmacı bireysel ihtiyaçlarına uygun şekilde değiştirilebilir. Ayrıca, davranış testleri büyük stres veya ağrı hayvanlara neden olmaz; daha doğrusu, araştırmacılar hayvanlar ...

İntracortical microelectrodes ilk olarak beyin devreleri harita ve fonksiyonel çıkışlarını1üretmek için kullanılan motor niyetleri algılamasını etkinleştirmek için değerli bir araç geliştirdik kullanılmıştır. Tespit edilen fonksiyonel çıkışlarını omurilik yaralanmaları, serebral palsi, amyotrofik lateral skleroz (ALS) veya diğer hareketi sınırlayan koşullar bir bilgisayarın imleç2,3 ya da robot kontrol acı bireyler sunabilir 4,5,6kol veya geri yükleme işlevi kendi Engelli uzuv7' ye. Bu nedenle, intracortical elektrot teknoloji bir umut verici ve hızla büyüyen alan8ortaya çıkmıştır.
Alanında görülen başarıları nedeniyle, klinik çalışmalar geliştirmek ve daha iyi olanaklar BMI teknoloji5,9,10anlamak için devam etmektedir. Beyindeki sinir hücreleri ile iletişim tam potansiyelini gerçekleştirerek, rehabilitasyon uygulamaları sınırsız8olarak algılanan. İntracortical elektrot teknoloji gelecek için büyük bir iyimserlik olsa da, iyi bilinen microelectrodes sonunda11, muhtemelen bir akut neuroinflammatory tepki implantasyon takip nedeniyle başarısız da. Beyin bir yabancı malzemenin implantasyonu hemen zarar çevreleyen doku olur ve daha fazla zarar implant12özellikleri bağlı olarak değişir neuroinflammatory yanıt neden yol açar. Buna ek olarak, beyinde bir implant microlesion etkisi neden olabilir: glukoz metabolizma bir azalma düşündüm akut ödem ve kanama nedeniyle aygıt ekleme13neden olduğu. Ayrıca, sinyal kalitesi ve yararlı sinyalleri kaydedilen süreyi ne olursa olsun hayvan modeli11,14,15,16, tutarsız. Çeşitli çalışmalarda performans17,18,19neuroinflammation ve elektrot arasında bağlantı göstermiştir. Bu nedenle, toplumun uzlaşma microelectrodes çevreleyen sinir dokusu inflamatuar yanıt en azından kısmen, elektrot güvenilirliği ödün vermez.
Birçok çalışma yoksa yerel iltihap11,20,21,22 muayene yöntemleri ekleme11,23tarafından, neden beyin zarar azaltmak için keşfedilmeyi 24,25, kayıt saat14,26artırma amacı ile. Ayrıca, son zamanlarda elektrot ekleme tarafından fareler motor korteks neden bir iyatrojenik yaralanma bir acil ve kalıcı iyi motor açığı27neden olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, burada sunulan iletişim kurallarının amacı araştırmacılar mümkün motor açıkları implantasyon ve intracortical cihazlar, kalıcı olup olmadığını aşağıdaki beyin travması sonucu olarak değerlendirmek için nicel bir yöntem vermektir (microelectrodes içinde Eğer bu el yazması). Burada açıklanan davranış testleri her iki brüt ve ince motor fonksiyon bozuklukları alay için tasarlanmıştır ve beyin hasarı birçok modellerinde kullanılabilir. Bu yöntem basit, tekrarlanabilir ve kemirgen bir modelinde kolayca uygulanabilir. Ayrıca, burada sunulan yöntemleri izin bir korelasyon histolojik sonuçlara, motor davranışının kadar son zamanlarda, yazarlar-si olmak değil seen bir fayda BMI alanında yayınlandı. Bu yöntemler iyi motor işlevleri28, brüt motor işlevleri29ve stres ve anksiyete davranış29,30, test etmek için tasarlanmış gibi son olarak, burada sunulan yöntemleri de içine uygulanabilir bir kafa travması modelleriyle araştırmacılar istediğiniz yere dışarı (ya da) ekarte etmek için herhangi bir motor işlevleri açıklar.

<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

Beyninde implante tıbbi cihazlar çok büyük potansiyele sahip. Bir beyin makine arabirimi (BMI) sisteminin bir parçası olarak, intracortical microelectrodes Aksiyon potansiyelleri bireysel veya küçük gruplar nöronların kaydetmek için yetenek göstermek. Böyle kaydedilen sinyalleri başarıyla hastalar arabirim oluşturmak için izin vermek veya bilgisayarlar, robotik bacaklarda ve kendi ekstremitelerde kontrol için kullanılmaktadır. Ancak, önceki hayvan çalışmaları beyin bir elektrot implantasyon sadece çevreleyen doku zarar ama aynı zamanda işlevsel açıkları neden olabilir olduğunu göstermiştir. Burada, bir dizi motor korteks sıçan intracortical microelectrodes implantasyonu takip potansiyel motor bozuklukları ölçmek için davranışsal test tartışmak. Açık alan kılavuz, merdiven kapısı ve kavrama gücü test yöntemleri bir elektrot implantasyon kaynaklanan olası komplikasyonlar ile ilgili değerli bilgiler sağlar. Davranışsal test sonuçlarını bitiş noktası histoloji, patolojik sonuçları ve bu yordamı bitişik doku üzerinde etkileri hakkında ek bilgi sağlarsınız ile ilişkili.

Burada sunulan yöntemleri kullanarak, bir elektrot implantasyon motor korteks kılavuz açık alan test ederek takip tamamlanan aşağıdaki kurulan yordamlar39,40,41,42, ameliyatta Brüt motor işlevleri ve merdiven ve kavrama değerlendirmek için27gücü iyi motor değerlendirmek için test çalışması. Motor fonksiyon test yapıld?...

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

Fareler bir elektrot implantasyonu motor korteks acil ve kalıcı motor açıkları neden olduğunu göstermiştir. Yöntemleri burada bir elektrot implantasyonu ameliyatı ve motor korteks implantasyon neden olduğu hasar nedeniyle iyi veya brüt motor işlevinde olası değişiklikler aydınlatmak için üç kemirgen davranış görev anahat önerdi.

Kemirgen fonksiyonel açıkları sıçan Motor korteks elektrot implantasyon nedeniyle değerlendirmek için sınama davranış

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

Organotipik Kollajen Ben Assay: 3-Boyutlu Bağlamında Hücre Davranışı değerlendirin A Dövülebilir Platformu

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

Kemik-implant Anchorage değerlendirmek için bir Geliştirilmiş Mekanik Test Metodu

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

Parametrized Diyastolik Dolum Biçimcilik yoluyla Transmitral Akışının Modellenmesi Kinematik tabanlı Analizi ile Küresel Diyastolik Fonksiyonu Kantitasyonu

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.

Ölçüm Minyatür Çift elemanlı deformasyon ölçüm aletlerinin imalat ve implantasyon<em&gt; In Vivo</em&gt; Kemirgenler Gastrointestinal Kasılmalar.

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

Uygulamaları<em&gt; İn Vivo</em&gt; Doku değerlendirilmesi için Rat Tibialis Anterior Fonksiyonel Test İskelet Kası Onarım Engineered

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

Oyalama Osteogenesis fonksiyonel rejenere uyluk için önde gelen bir fare modeli için verimli ve tekrarlanabilir bir protokol

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

Nano-formülasyonları endotoksin tespiti Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) deneyleri kullanarak

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

Uygulama gelişmiş teknoloji insan Gut Microbiota Eğitim Kültür Vitro

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

Mekanik Test ile Enjektabllığın Ölçülmesi

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

Floresan Proteinlerde Prolin Analogları ile Prolinin Kalıntıya Özgü Değişimi: Omurganın "Moleküler Cerrahisi" Katlanma ve Stabiliteyi Nasıl Etkiler?

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