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

עבודה זו נתמכה על ידי לאומי כללי לרפואה למדעי (GM102691, GM115384), המכון הלאומי של הפרעות נוירולוגיות (NS100065), שבץ מוחי (Bethesda, MD, ארצות הברית) ומחלקת הרדמה מחקר קרן של ניו יורק האוניברסיטה של להרדמה (ניו יורק, NY, ארצות הברית).

כל ההליכים במחקר זה אושר על ידי ניו יורק אוניברסיטת בית הספר של רפואה מוסדיים חיה טיפול ועל שימוש הוועדה (IACUC) כפי בקנה אחד עם המדריך המכון הלאומי לבריאות (NIH) על טיפול ועל שימוש של חיות מעבדה.
1. בצינורית stereotaxic-השרשה
<ol><li>השתמש בשבוע 10-12 בן זכר ספראג-Dawley חולדות.</li>
	<li>כפי שתואר ?...

<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>

מחקר זה הראו כי פרמקולוגיה תוך-גולגולתי הוא כלי רב עוצמה כדי לחקור מנגנוני הכאב ויש פוטנציאל מערכת טיפולית. הפרוטוקול שלנו אנחנו העבירה AMPAkines ישירות טוראי ראשון, מצאתי את זה על ידי שיפור גלוטמט איתות ב PFC, AMPAkines בתנאי הקלה בכאב. היינו יכולים להדגים זאת באמצעות זריקות תוך-גולגולתית בשילוב עם ...

מערכת העצבים המרכזית ידוע לשחק תפקיד מרכזי בוויסות כאב. לדוגמה, גלוטמט איתות במוח יש תפקיד רגולטורי בהקשר של כאב1,2. לפיכך, יש צורך ללמוד תאית ומולקולרית איתות המסלולים במוח בנוגע לכאב. בנוסף, יש צורך להבין אם מטרות מולקולריות באזורים מסוימים במוח יכול להיות שונה לטיפול בכאב. מחקרים נוכחיים של כאב במוח להסתמך על במבחנה מחקרים של אלקטרופיזיולוגיה בשילוב עם מסירת סוכנים תרופתי מערכתית (בקרום הבטן). מחקרים במבחנה שיש חסרונות ברורים חושפים ויוו מנגנוני הכאב. בינתיים, משלוח סמים מערכתית לא ניסחו את מטרות תאיות מדויק. In vivo זריקות תוך-גולגולתי של סוכנים כימי, ביולוגי הפכו להיות כלי רב עוצמה כדי ללמוד מסלולים מולקולרית, נוירולוגי במוח. בשנים האחרונות, שדות אחרים השתמשו ויוו זריקות תוך-גולגולתי ללמוד בהצלחה התמכרות ותגמול התנהגויות מסלולים מעגל מכרסמים3,4. עם זאת, בהקשר של כאב, חסר השימוש ויוו פרמקולוגיה תוך-גולגולתי.
זריקות תוך-גולגולתי מאפשרים הזרקה מדויקת של תרופה לתוך אזור ספציפי במוח. יתר על כן, משעולים ספציפיים, קולטנים ניתן לפלח משתמש בסמים סלקטיבי מאוד. השילוב של מערכת משלוח תוך-גולגולתי עם דיוק סמים מאפשר לנו למקד מטרות מולקולריות וסלולריות לכאב. לאחר הלידה תוך-גולגולתי של תרופות אלו, חוקרים ניתן להבחין ההשפעות בהתנהגות של מכרסמים. מן הניסויים מתנהל טוב, ההתנהגויות של מכרסמים יכולים להיות מקושרים עם פרמקולוגיה.
ב פרוטוקול זה, השתמשנו הדוגמה של AMPAkine אינפוזיה של קליפת המוח הקדם חזיתית (PFC) כדי להדגים את המנגנון של גלוטמט קורטיקלית איתות בתקנה כאב. AMPAkines הם תרכובות סינתטי, הידועות מאפננים allosteric. הם הראו את היכולת להקל אקוטית, כאב כרוני של בעל חיים מודלים5,6. מחקרים קודמים מצביעים כי האתרים סביר הפעולה של AMPAkines הם המוח5,6. טוראי ראשון הוא אזור במוח תערוכות מלמעלה למטה בקרה לאזורים subcortical להסדיר מצב רוח והתנהגות. חלק תחזיות פלט אלה הוכחו להיות מפתח הכאב בתקנה1,2,7. ליתר דיוק, גלוטמט איתות ב PFC הוכח כדי לווסת את הכאב. לפיכך, טוראי ראשון נבחר אזור מוחי ממוקד לחקר AMPAkines במצבי כאב.

<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

הכאב הוא חוויה חושית הבולטות עם ממדים רגשית, קוגניטיבית. עם זאת, מרכזי מנגנוני הכאב נשארים ממעטים להבין, הפרעה להתפתחות הרפוי יעיל. פרמקולוגיה תוך-גולגולתי מציג כלי חשוב להבנת המנגנונים המולקולריים הסלולר של כאב במוח, כמו גם עבור טיפולים חדשניים. כאן אנו מציגים פרוטוקול המשלבת פרמקולוגיה תוך-גולגולתי עם בדיקת התנהגות הכאב. באופן ספציפי, אנו מראים כיצד להחדיר ובתרופה לתוך אזור בחירה במוח, אשר עשוי להיות אחראי על כאב אפנון. יתר על כן, כדי לקבוע את ההשפעה של הסם המועמד במערכת העצבים המרכזית, לכאב מבחני מבוצעות לאחר טיפול תוך גולגולתי. התוצאות שלנו להפגין כי תוך-גולגולתי מינהל ובתרופה באזור ממוקד יכול לספק הקלה של כאב אצל מכרסמים. כך, הפרוטוקול שלנו בהצלחה מדגים כי פרמקולוגיה תוך גולגולתי, בשילוב עם כאב התנהגות בדיקות, יכול להיות כלי רב עוצמה עבור חקר מנגנוני הכאב במוח.

כדוגמה, אנחנו שאנרגית של AMPAkine טוראי באמצעות קנולות (איור 1). אנחנו גם חדורים מורפיום מערכתית כדי להעריך את ההשפעות כאבים סינרגטי בין AMPAkines לבין מורפיום. תוצאות אלו מראות כי AMPAkines מורפיום יש אפקט כאבים מוספים. הוא גם מראה כי זריקות תוך-גולגולתי יש את הכוח כדי ...

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

Intracranial Pharmacotherapy and Pain Assays in Rodents

Pharmacotherapy תוך-גולגולתי, מבחני כאב בחולדות

כאן אנו מציגים פרוטוקול ביצוע ניסויים תרופתי תוך-גולגולתי ואחריו כאב מבחני התנהגות בחולדות. פרוטוקול זה מאפשר לחוקרים לספק מטרות מולקולרית, תאית במוח, עבור סוכנים תרופתי לטיפול בכאב.

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

היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להשתמש בה כדי לחקור עוד יותר מנגנוני כאב ופעולות סמים במוח. כדי לחקור את ההשפעה של זריקות תוך גולגולתיות על התנהגות כאב חריפה בחולדות, שבוע לאחר הניתוח, מניחים את החולדה על צלחת הזכוכית של מנגנון Hargreaves, ולהשתמש במנגנונים כדי למקד קרן אינפרא אדום דרך מישור הזכוכית מתחת לאזור plantar של אחת מרגליו של החולדה. כדי לחקור את ההשפעות הפרמקולוגיות הסינרגטיות בין שתי תרופות מחקר שונות, השתמש בפיסת צינור PE-50 המחוברת למזרק המילטון 10 מיקרוליטר המצויד ב cannula מזרק 33-מד המשתרע מילימטר אחד מעבר למדריכים המושתלים.להזריק 0.5 microliters או פחות של התרופה המחקר לתוך אחד cannula תוך גולגולתי על פני תקופה של 100 שניות. שמור את קנולה מזרק במקום במשך 60 שניות נוספות לאחר הזריקה כדי להקל על דיפוזיה איטית של הפתרון. לאחר מכן, תוך-אפית להזריק את התרופה השנייה של עניין.20 עד 30 דקות לאחר ההזרקה, לבצע את בדיקת רפלקס plantar חמש פעמים נוספות כפי שהוכח. בניסוי מייצג זה, המסירה תוך גולגולתית של AMPAkine הדגימה אפקט משכך כאבים תוסף כאשר מנוהל במשותף עם מורפיום המועבר תוך-לידתי, מה שמרמז כי זריקות תוך גולגולתיות יש את הכוח, לפחות בחלקו, לחשוף מנגנון להפעלת סמים בהקשר של כאב. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לעקוב מקרוב אחר עיתוי ההליך.בעקבות הליך זה, שתלים תוך גולגולתיים יכולים לשמש בשילוב עם בדיקות כאב כדי לענות על שאלות נוספות על אזור המוח האחראי על פנוטיפ כאב נתון, אתרים אפשריים של פעולת סמים, או מנגנוני משככי כאבים אפשריים.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Intracranial Injection of Adeno-associated Viral Vectors

הזרקה תוך גולגולתי של Adeno הקשורים וקטורים ויראליים

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

Allografting orthotopic תוך גולגולתי של תאים מדולובלסטומה ב עכברים immunocompromised

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

הכנת דגם לערער של Epileptogenesis פוסט במכרסמים

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

הרגלה ו Prepulse עיכוב של רתיעה אקוסטית במכרסמים

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

הקלטה וניתוח של מקצבי יממה בריצת גלגל פעילות במכרסמים

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

גירוי מוחי עמוק עם fMRI סימולטני במכרסמים

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

שיטה פשוטה וזולה לקביעה קרה רגישות והסתגלות בעכברים

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

טכניקת קיבוע אקריליק שרף דפוס מבוסס ראש במכרסמים

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

הכוח של מרווח Interstimulus להערכה של זמני עיבוד בחולדות

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

כאב כתוצאה מפציעת כוויות והתנהגות דמוית דיכאון בעכברים

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 ...