Name: intracranial pharmacotherapy and pain assays in rodents
Uploaded: 2019-04-09T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intracranial Pharmacotherapy and Pain Assays in Rodents at JoVE.com

هذا العمل كان يدعمها المعهد العامة الطبية العلوم الوطنية (GM102691، GM115384)، والمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (NS100065)، (بيثيسدا، ماريلاند، الولايات المتحدة الأمريكية) و "التخدير الصندوق من نيويورك جامعة إدارة البحوث" من التخدير (نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية).

كافة الإجراءات في هذه الدراسة بموافقة "نيويورك جامعة كلية للطب المؤسسية الحيوان الرعاية" واستخدام اللجنة (IACUC) متسقا مع "المعهد الوطني للصحة" (NIH) الدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية.
1-غرس القنية ستيريوتاكسيك
<ol><li>استخدم الأسبوع 10-12 القديمة ذكور الفئران سبراغ داولي.</...

<ol>
	<li>Lee, 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=Activation+of+corticostriatal+circuitry+relieves+chronic+neuropathic+pain.">Activation of corticostriatal circuitry relieves chronic neuropathic pain.</a> The Journal of Neuroscience. 35 (13), 5247-5259 (2015).</li><li>Martinez, E., Lin, H. H., Zhou, H., Dale, J., Liu, K., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticostriatal+Regulation+of+Acute+Pain.">Corticostriatal Regulation of Acute Pain.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 11, 146 (2017).</li><li>Goffer, Y., 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=Calcium-permeable+AMPA+receptors+in+the+nucleus+accumbens+regulate+depression-like+behaviors+in+the+chronic+neuropathic+pain+state.">Calcium-permeable AMPA receptors in the nucleus accumbens regulate depression-like behaviors in the chronic neuropathic pain state.</a> The Journal of Neuroscience. 33 (48), 19034-19044 (2013).</li><li>Carr, K. 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=AMPA+receptor+subunit+GluR1+downstream+of+D-1+dopamine+receptor+stimulation+in+nucleus+accumbens+shell+mediates+increased+drug+reward+magnitude+in+food-restricted+rats.">AMPA receptor subunit GluR1 downstream of D-1 dopamine receptor stimulation in nucleus accumbens shell mediates increased drug reward magnitude in food-restricted rats.</a> Neuroscience. 165, 1074-1086 (2010).</li><li>Su, 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=AMPAkines+target+the+nucleus+accumbens+to+relieve+postoperative+pain.">AMPAkines target the nucleus accumbens to relieve postoperative pain.</a> Anesthesiology. 125 (5), 1030-1043 (2016).</li><li>Le, A. M., Lee, M., Su, C., Zou, A., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMPAkines+have+novel+analgesic+properties+in+rat+models+of+persistent+neuropathic+and+inflammatory+pain.">AMPAkines have novel analgesic properties in rat models of persistent neuropathic and inflammatory pain.</a> Anesthesiology. 121 (5), 1080-1090 (2014).</li><li>Cooper, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaesthetisation+of+prefrontal+cortex+and+response+to+noxious+stimulation.">Anaesthetisation of prefrontal cortex and response to noxious stimulation.</a> Nature. 254 (5499), 439-440 (1975).</li><li>Blevins, J. E., Stanley, B. G., Reidelberger, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DMSO+as+a+vehicle+for+central+injections:+tests+with+feeding+elicited+by+norepinephrine+injected+into+the+paraventricular+nucleus.">DMSO as a vehicle for central injections: tests with feeding elicited by norepinephrine injected into the paraventricular nucleus.</a> Pharmacology Biochemistry and Behavior. 71, 277-282 (2002).</li><li>Schmeichel, B. E., Herman, M. A., Roberto, M., Koob, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypocretin+Neurotransmission+Within+the+Central+Amygdala+Mediates+Escalated+Cocaine+Self-administration+and+Stress-Induced+Reinstatement+in+Rats.">Hypocretin Neurotransmission Within the Central Amygdala Mediates Escalated Cocaine Self-administration and Stress-Induced Reinstatement in Rats.</a> Biological Psychiatry. 81, 606-615 (2017).</li><li>Sun, Y., Liu, K., Martinez, E., Dale, J., Huang, D., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMPAkines+and+morphine+provide+complementary+analgesia.">AMPAkines and morphine provide complementary analgesia.</a> Behavioural Brain Research. 334 (2017), 1-5 (2017).</li></ol>

في هذه الدراسة، وقد أثبتنا أن الصيدلة داخل الجمجمة هو أداة قوية لدراسة آليات الألم وإمكانات كنظام توصيل علاجية. في البروتوكول، ولدينا نحن تسليم أمباكينيس مباشرة إلى اللجنة المالية الدائمة، ووجدت أن بتعزيز غلوتامات إشارات في اللجنة المالية الدائمة، أمباكينيس المقدمة لتخفيف الآلام. كنا ق...

الجهاز العصبي المركزي المعروف بدور رئيسي في تنظيم الألم. على سبيل المثال، قد غلوتامات الإشارات في الدماغ بدور تنظيمي في سياق الألم1،2. ومن ثم، هناك حاجة لدراسة مسارات الإشارات الخلوية والجزيئية في الدماغ فيما يتعلق بالألم. وبالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى فهم إذا كان يمكن تعديل أهداف جزيئية في مناطق محددة من الدماغ لعلاج الألم. الدراسات الحالية للألم في الدماغ يعتمدون في المختبر الدراسات الكهربية في تركيبة مع الجهازية تسليم وكلاء الدوائية (داخل). في المختبر الدراسات لديها عجز واضح في الكشف عن آليات الألم في فيفو . وفي الوقت نفسه، إيصال الأدوية الجهازية لا تحدد الأهداف الخلوية الدقيقة. في فيفو الحقن داخل الجمجمة من العوامل الكيميائية والبيولوجية أصبحت أداة قوية لدراسة مسارات عصبية والجزيئية في الدماغ. وفي السنوات الأخيرة، استخدمت الحقول الأخرى في فيفو الحقن داخل الجمجمة بنجاح دراسة سلوكيات الإدمان والمكافأة ومسارات الدائرة في القوارض3،4. ومع ذلك، في سياق الألم، ينقصنا الاستخدام في فيفو الصيدلة داخل الجمجمة.
الحقن داخل الجمجمة تسمح لدقيقة حقن المخدرات في منطقة معينة من الدماغ. وعلاوة على ذلك، مسارات محددة والمستقبلات يمكن استهداف استخدام المخدرات انتقائية للغاية. المزيج من نظام التسليم داخل الجمجمة مع المخدرات الدقة يسمح لنا باستهداف الأهداف الجزيئية والخلوية للألم. بعد تسليم هذه الأدوية داخل الجمجمة، يمكن للباحثين يلاحظ الآثار المباشرة في سلوك القوارض. من تجارب أجريت أيضا، ويمكن ربط السلوكيات القوارض مع علم الصيدلة.
في هذا البروتوكول، استخدمنا المثال ضخ أمباكيني في قشرة prefrontal (PFC) تثبت إليه غلوتامات القشرية إشارات في التنظيم الأم. أمباكينيس هي المركبات الاصطناعية التي تعرف المغيرون اللوستيريك. أنها أظهرت القدرة على تخفيف حدة ونماذج الألم المزمن في الحيوان5،6. الدراسات السابقة تشير إلى أن المواقع المحتملة لعمل أمباكينيس في5،الدماغ6. الهيدروكربون المشبع بالفلور وهي منطقة في الدماغ الذي يسلك من أعلى إلى أسفل عنصر التحكم إلى المناطق سوبكورتيكال لتنظيم المزاج والسلوك. بعض من هذه الإسقاطات الإخراج أظهرت أن يكون المفتاح في الألم اللائحة1،،من27. وبشكل أكثر تحديداً، قد تبين غلوتامات إشارات في اللجنة المالية الدائمة لتنظيم الألم. وهكذا، اختير الهيدروكربون المشبع بالفلور كمنطقة مستهدفة الدماغ لدراسة أمباكينيس في الدول الأم.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sterotaxic Cannula</td>
			<td>PlasticsOne</td>
			<td>8I26GA8MMKIT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Syringe</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>8440</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AMPAkine</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>C-271</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D4540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hargreaves Apparatus</td>
			<td>Ugo Basile</td>
			<td>37370</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male Sprague-Dawley rats</td>
			<td>Taconic Farms</td>
			<td>NTac:SD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Surgical gloves</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td>6535</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intracranial pharmacotherapy and pain assays in rodents

الألم تجربة حسية بارزة مع الأبعاد العاطفية والمعرفية. ومع ذلك، تظل الآليات المركزية للألم غير مفهومة، التي تعوق تطوير علاجات فعالة. الصيدلة داخل الجمجمة يمثل أداة هامة لفهم الآليات الجزيئية والخلوية من الألم في الدماغ، وكذلك لعلاجات جديدة. نقدم هنا بروتوكول يدمج الصيدلة داخل الجمجمة مع اختبار السلوك الألم. على وجه التحديد، نعرض كيفية ضخ المخدرات مسكن في منطقة الدماغ select، التي قد تكون مسؤولة عن التحوير الألم. وعلاوة على ذلك، لتحديد مدى تأثير المخدرات مرشح في النظام العصبي المركزي، يتم إجراء فحوصات الألم بعد العلاج داخل الجمجمة. وتبين النتائج التي توصلنا إليها أن الإدارة داخل الجمجمة المخدرات مسكن في منطقة مستهدفة يمكن أن توفر إغاثة ألم في القوارض. وهكذا، لدينا بروتوكول يوضح بنجاح أن الصيدلة داخل الجمجمة، جنبا إلى جنب مع الألم اختبار السلوك، يمكن أن تكون أداة قوية لدراسة آليات الألم في الدماغ.

على سبيل مثال، نحن أكسب أمباكيني إلى PFC عبر cannulas (الشكل 1). ونحن أيضا غرست المورفين النظامية لتقييم آثار مسكن تعاوني بين أمباكينيس والمورفين. وتظهر هذه النتائج أن أمباكينيس والمورفين لها تأثير مسكن مضافة. ويظهر أيضا أن الحقن داخل الجمجمة لديها القدرة على ا?...

Watch this Scientific Journal Video about Intracranial Pharmacotherapy and Pain Assays in Rodents at JoVE.com

Intracranial Pharmacotherapy and Pain Assays in Rodents

العلاج الصيدلاني داخل الجمجمة وفحوصات الألم في القوارض

نقدم هنا بروتوكولا لإجراء التجارب الدوائية داخل الجمجمة متبوعاً بألم السلوك فحوصات في القوارض. ويسمح هذا البروتوكول الباحثين إنجاز الأهداف الجزيئية والخلوية في الدماغ، لعوامل دوائية في علاج الألم.

Pain is a salient sensory experience with affective and cognitive dimensions. However, central mechanisms for pain remain poorly understood, hindering the ...

الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكن استخدامها لمزيد من استكشاف آليات الألم وإجراءات المخدرات في الدماغ. لدراسة تأثير الحقن داخل الجمجمة على سلوك الألم الحاد في الفئران ، بعد أسبوع واحد من الجراحة ، ضع الجرذ على اللوحة الزجاجية لجهاز Hargreaves ، واستخدم الجهاز لتركيز شعاع الأشعة تحت الحمراء من خلال الطائرة الزجاجية تحت منطقة plantar لأحد أقدام الجرذ. لدراسة الآثار الدوائية التآزر بين اثنين من الأدوية دراسة مختلفة، واستخدام قطعة من أنابيب PE-50 تعلق على حقنة هاملتون 10 ميكرولتر مجهزة قنينة 33 قياس التي تمتد ملليمتر واحد وراء الأدلة المزروعة.حقن 0.5 ميكرولترات أو أقل من المخدرات الدراسة في قنية واحدة داخل الجمجمة على مدى فترة 100 ثانية. الحفاظ على قنينة في مكان لمدة 60 ثانية إضافية بعد الحقن لتسهيل انتشار بطيء من الحل. ثم، حقن داخل الصفاق العقار الثاني من الفائدة.20 إلى 30 دقيقة بعد الحقن، وإجراء اختبار منعكس plantar خمس مرات أكثر كما هو موضح. في هذه التجربة التمثيلية ، أظهرت التسليم داخل الجمجمة لـ AMPAkine تأثيرًا مسكنًا إضافيًا عندما يتم إدارته بالاشتراك مع المورفين الذي يتم تسليمه داخل الصفاق ، مما يشير إلى أن الحقن داخل الجمجمة لديها القوة ، على الأقل جزئيًا ، للكشف عن آلية لتنشيط الدواء في سياق الألم. أثناء محاولة هذا الإجراء، من المهم أن تتذكر أن تتابع عن كثب توقيت الإجراء.بعد هذا الإجراء، يمكن استخدام الغرسات داخل الجمجمة بالاقتران مع مقايسات الألم للإجابة على أسئلة إضافية حول منطقة الدماغ المسؤولة عن نمط ظاهري معين من الألم، أو المواقع المحتملة للعمل من المخدرات، أو آليات محتملة لأدوية الألم.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Intracranial Injection of Adeno-associated Viral Vectors

داخل القحف حقن الغدة المرتبطة ناقلات فيروسية

Intracranial injection of viral vectors engineered to express a fluorescent protein is a versatile labeling technique for visualization of specific ...

Intracranial Orthotopic Allografting of Medulloblastoma Cells in Immunocompromised Mice

مثلي Allografting داخل الجمجمة من خلايا المناعة لدى الفئران نخاعي

Medulloblastoma is the most common pediatric tumor of the nervous system. A large body of animal studies has focused on cerebellar granule neuron ...

Preparing Undercut Model of Posttraumatic Epileptogenesis in Rodents

إعداد نموذج لتقويض Epileptogenesis بعد الاصابة في القوارض

Partially isolated cortex ("undercut") is an animal model of posttraumatic epileptogenesis. The surgical procedure involves cutting through the ...

Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents

والتعود Prepulse تثبيط باغت الصوتية في القوارض

The acoustic startle response is a protective response, elicited by a sudden and intense acoustic stimulus. Facial and skeletal muscles are activated ...

Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents

تسجيل وتحليل إيقاعات الساعة البيولوجية في تشغيل عجلة النشاط في القوارض

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

تحفيز الدماغ العميق مع الرنين المغناطيسي الوظيفي في وقت واحد في القوارض

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

طريقة بسيطة وغير مكلفة لتحديد الباردة الحساسية والتكيف في الفئران

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Acrylic Resin Molding Based Head Fixation Technique in Rodents

رئيس القائمة على الاكريليك الراتنج صب التثبيت تقنية في القوارض

Head fixation is a technique of immobilizing animal's head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires ...

The Power of Interstimulus Interval for the Assessment of Temporal Processing in Rodents

قوة إينتيرستيمولوس الفاصل الزمني للتقييم لتجهيز الزمانية في القوارض

Temporal processing deficits have been implicated as a potential elemental dimension of higher-level cognitive processes, commonly observed in ...

Burn Injury-Induced Pain and Depression-Like Behavior in Mice

حرق الألم الناجم عن الإصابة والسلوك الشبيه بالاكتئاب في الفئران

Scalding water is the most common cause of burn injury in both elderly and young populations. It is one of the major clinical challenges because of the ...