Name: a protocol for transcranial photobiomodulation therapy in mice
Uploaded: 2018-11-18T15:00:00
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この仕事に支えられ助成金 (号 61019 付与) タブリーズ大学医療科学から s. s. e.LiteCure LLC は、ニューアーク、DE、アメリカ L.D.T. からの出版助成金著者らは、免疫学専攻教育開発センター (EDC) タブリーズ医科大学のための科学のような支援に感謝したいと思います。

すべてのプロシージャはケアと健康の国民の協会 (NIH; の実験動物の使用のためにガイドに従い実施されました。85-23 号の文書改訂 1985) タブリーズ医科大学学地域倫理委員会の承認と。
注意: このプロトコル クラス 3B レーザー機器のアプリケーションを含む、適切な訓練と安全のガイドラインの遵守が必要になります。クラス 3B レーザーは真剣に目を損傷することがで?...

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	<li>Chung, H., 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=The+nuts+and+bolts+of+low-level+laser+(light)+therapy.">The nuts and bolts of low-level laser (light) therapy.</a> Annals of Biomedical Engineering. 40 (2), 516-533 (2012).</li><li>Salehpour, F., 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=Brain+Photobiomodulation+Therapy:+a+Narrative+Review.">Brain Photobiomodulation Therapy: a Narrative Review.</a> Molecular Neurobiology. , 1-36 (2018).</li><li>Hamblin, M. 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マウスにおける経頭蓋 PBMT プロシージャを行なうためのプロトコルについて述べる。このプロトコルは、特に齧歯動物に焦点を当てた photobiomodulation 研究所にターゲットします。しかし、このプロトコルは、ウサギ、猫、犬、猿など、神経科学の分野で頻繁に使用される他の実験動物に適応できます。
現在、経頭蓋 PBMT 赤/近赤外レーザーと Led の調査に関心が高まってい...

PBMT、または低レベルのレーザー光治療 (LLLT) は、レーザーまたは発光ダイオード (Led) の光エネルギーによって生体組織への刺激に基づく治療法を意味する一般的な用語です。〜 1100 nm、1 から 500 までの出力電力 600 から近赤外線 (NIR) ライト波長への赤と PBMT のほぼすべての治療が適用されます、mW と < 1 > から及ぶフルエンス 20 J/cm2 (鄭ら1参照)。
経頭蓋 PBMT は、外部光源 (Led またはレーザー)2を用いたヘッドの照射によって行われている非侵襲的光配信方法です。動物用には、このメソッドには、連絡先または動物の頭の上の LED またはレーザー プローブの接触の配置が含まれます。興味の治療の地域によって光プローブは (脳のすべての領域をカバー) の全体の頭の上や頭、前頭前野、前頭葉、または頭頂領域などの特定部分の上に配置できます。頭皮、頭蓋骨、硬膜赤色/近赤外光の部分の透過は皮質表面レベルに到達し、光子エネルギー治療効果を生成するための十分な量を提供できます。その後、皮質レベルで配信光フルエンスもグレーと白の脳実質へ伝播される脳3のより深い構造に達するまで。
遠領域 (600-680 nm) と初期の近赤外領域 (800-870 nm) に赤のスペクトル バンドの光は、シトクロム c 酸化酵素は、ミトコンドリアの呼吸鎖4のターミナルの酵素の吸収スペクトルに対応します。それは、PBMT 赤/近赤外スペクトルでミトコンドリアの電子伝達の増加の結果からチトクロム酸化酵素、一酸化窒素 (NO) の光解離を引き起こすし、最終的には、5世代の ATP を増加に仮定されます。神経のアプリケーションに対する潜在的な neurostimulatory の利点脳メソッドは、さまざまな外傷性の脳損傷 (TBI)6、齧歯動物モデルを含む、臨床研究で報告されている頭蓋照射を用いた PBMT急性期脳卒中7アルツハイマー病 (AD)8パーキンソン病 (PD)9うつ病の10、および高齢化11。
脳の老化は、学習と記憶12などのいくつかの認知機能に影響を与える否定的神経心理学的条件と見なされます。ミトコンドリアは、ATP の生産および神経細胞の生体エネルギーを担当主な器官です。海馬13などの空間的ナビゲーション メモリにリンクされている脳領域の加齢に伴う赤字に関連するミトコンドリア機能障害が知られています。頭蓋治療赤色/近赤外光行為主にミトコンドリアのエネルギー代謝の変調、ので、海馬に十分な用量で配信された光は空間記憶の結果14の改善につながります。
現在のプロトコルの目的は、赤い光の低レベルを用いたマウス頭蓋 PBMT 手順をデモンストレーションすることです。老齢マウスの頭の組織を通じて必要なレーザー光透過率測定値の説明します。また、バーンズ迷路、海馬依存性の空間学習とメモリ タスク、および生体エネルギー インデックスとしての海馬の ATP レベルとして使用されます動物の治療への影響を評価するため。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Alfasan</td>
			<td>#1608234-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Alfasan</td>
			<td>#1608238-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>#A4679</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superglue</td>
			<td>Quickstar</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibratome</td>
			<td>Campden Instruments</td>
			<td>#MA752-707</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical glass</td>
			<td>Sail Brand</td>
			<td>#7102</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power meter</td>
			<td>Thor labs</td>
			<td>#PM100D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photodiode detector</td>
			<td>Thor labs</td>
			<td>#S121C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Caliper</td>
			<td>Pittsburgh</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GaAlAs laser</td>
			<td>Thor Photomedicine</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Etho Vision</td>
			<td>Noldus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Froilabo</td>
			<td>#SW14R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Earmuffs</td>
			<td>Blue Eagle</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital camera</td>
			<td>Visionlite</td>
			<td>#VCS2-E742H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterio amplifier</td>
			<td>Sony</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Hamonteb</td>
			<td>#665.128321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barnes maze</td>
			<td>Costom-made</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ATP assay kit</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>#MAK190</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elisa reader</td>
			<td>Awareness</td>
			<td>#Stat Fax 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a protocol for transcranial photobiomodulation therapy in mice

Photobiomodulation 経頭蓋は脳生体エネルギー、神経疾患、精神疾患の広い範囲での脳機能や認知機能の低下の年齢関連のメモリ拡張を改善するため潜在的な革新的な非侵襲的治療アプローチ神経変性疾患。マウスにおける経頭蓋 photobiomodulation 療法 (PBMT) の実験プロトコルについて述べる。高齢者の BALB/c マウス (18 ヶ月) は、660 nm レーザー transcranially、一度 2 週間毎日と扱われます。レーザー透過率データは、背側の海馬を貫通、皮質表面から深さ 1 mm を頭皮にインシデントの赤色光の約 1% に達するを示しています。2 つの方法によって治療成績が評価されて: Barnes 迷路海馬依存空間学習・記憶タスク評価は、テストと測定海馬 ATP のレベル、生体エネルギー インデックスとして使用されています。バーンズ タスクから結果は高齢マウスのレーザー光を用いて年齢をマッチさせたコントロールと比較した場合の空間の記憶の強化を表示します。レーザー治療の後の生化学的分析は、海馬の ATP レベルを増加しました。我々 はメモリ性能の向上は赤色レーザー治療による海馬のエネルギー代謝の改善可能性があることを仮定します。マウスの観察は、このプロトコルをウサギ、猫、犬、猿などの並進運動神経科学で頻繁に使用される他の種に合わせることができる可能性があるので他の動物モデルに拡張できます。経頭蓋 photobiomodulation は、加齢に伴う認知機能障害で有望な治療アプローチがあります安全でコスト効果の高い療法です。

統計解析
二元; バーンズ トレーニング セッションから取得したデータの統計的分析を行った他の行動テストやグループ間での海馬の ATP レベルの解析がテューキー事後テストが続く一方向の分散分析によってを行った。すべてのデータは ± 標準偏差 (SD) の手段として示されているレーザ伝送データを除く (SEM...

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A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice

Photobiomodulation 療法は幅広い神経疾患、精神疾患の治療のための革新的な非侵襲的様相を健康な脳機能を向上させることも。このプロトコルには、マウスが他のげっ歯類での使用に合わせることができる配光経頭蓋脳 photobiomodulation を実行するステップ バイ ステップ ガイドが含まれています。

マウスにおける経頭蓋 Photobiomodulation 療法のプロトコル

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide ...

以下の実験プロトコルの全体的な目標は、マウスにおける低レベルの赤色レーザーを用いた経頭蓋光バイオ調節療法を行うことである。これは、マウスヘッド上のレーザープローブの直接接触によって達成される。第1のステップとして、レーザー光透過の評価を行うために、頭蓋から脳組織を慎重に解剖する。そして、頭蓋骨と脳組織の頭皮と1ミリメートルのスライスを介して送信された光の電力を測定します。治療セクションでは、ブレグマの頭皮に直接レーザープローブの先端を連絡してください。この空間学習と記憶機能は、Barnes迷路タスクによって評価されます。続いて、海馬ATPレベルは分光光度法によって決定される。レーザー伝送データは、頭皮表面の被写体光の約1%が皮質表面から1ミリメートルの深さに達したことを示しています。バーンズ迷路タスクの結果は、経頭蓋赤レーザー治療の2週間後に老化したマウスの空間記憶の改善を示す。また、この結果は、レーザー処理された老化したマウスにおける海馬ATPレベルの増加を示唆している。経頭蓋光バイオモジュレーションは、神経疾患および精神疾患の広い範囲の治療と健康な脳機能の改善のための非侵襲的な治療アプローチです。実際、光生物調節療法は、ミトコンドリアのシトクロムcオキシダーゼからの一酸化窒素の光化を引き起こすと考えられている。これらは、ひいては、結果的にATP生産の増加につながるミトクロコンドリア電子輸送を増加させる。この方法は、レーザーや発光ダイオードなどの外部光源を用いてヘッドの放射線によって行われる安全で費用対効果の高い光送りアプローチです。ほぼすべての経頭蓋光バイオ調節手順は、600〜1100ナノメートルの波長で赤から近赤外光、1〜500ミリワットの範囲の電力、および1〜20ジュール/センチメートル平方の範囲の蛍光で適用されます。深く麻酔を受けたマウスでは、頭蓋骨から脳組織を慎重に解剖する。まず、アガロースゲルに無傷の脳組織を固定し、塩化ナトリウムおよび接着剤を含むすべての必要な材料を準備します。次に、ビブラートメ取り付けブロックの表面に接着剤の薄層を広げる。慎重にアガロースブロックを取り付け、その位置を調整します。ブロックの上面にビブラートメブレードをわずかに一致させ、カウンタ値を記録します。バイブトメタンクに氷冷の通常の生理食酒水を充填します。ビブラートの速度と振動周波数を調整し、1ミリメートルのスライス厚さを得るためにカウンターを適切な値に変更します。ビブラートメをオンにし、スタートボタンを押し、脳を1ミリメートルの厚さのスライスに切ります。まず、光学ガラス表面に水滴を加えます。次に、ガラスの上に脳スライスを置きます。水滴を加え、2つ目の光学ガラスを慎重に設置します。なお、組織の乾燥や粗い表面からの光の散乱を防ぐために、サンプルとガラスの境界に水の滴を加える必要があります。光学実験室にサンプルを移す。光デバイスをセットアップし、電源メーターをオンにします。レーザー装置で操作を開始する前に、目の保護ゴーグルを着用してください。レーザーをオンにし、光線をミラーに焦点を当て、光線をフォトダイオードのアクティブエリアに導きます。まず、電源計の表面に空の光学メガネを2枚置き、表示画面から透過光の電力を読み取る。空の眼鏡を取り外し、脳サンプルをパワーメーターの表面にそっと置き、ビームを組織のそれぞれの領域に集中させ、送信された電力を読み取ります。今回は、パワーメータの表面に空の光学ガラスを置き、透過光パワーを読み取ります。次に、空のガラスを取り外し、パワーメーターの表面に新鮮な頭蓋骨と頭皮組織を持つ光学ガラスをわずかに置きます。ビームをブレグマに焦点を当て、送信された電力を読み取ります。最後に、レーザーデバイスとパワーメーターの電源を切ります。現在のプロトコルの療法セクションはクラス3Bレーザーの器械の適用を含んでいる、これは適切な訓練および安全の指針を要求する。動物を新しい環境に適応させるために、マウスを自宅のケージから治療室に持ち込み、治療を開始する約20分前に行ってください。まず、レーザーデバイスのプラグを電気プロテクターに差し込みます。レーザープローブの先端を透明なナイロンフィルムで覆い、プローブ表面に引っ掻き込むのを防ぎます。レーザープローブをデバイスのチャネルに慎重に接続します。レーザー装置で操作を開始する前に、目の保護ゴーグルを着用してください。レーザーデバイスの電源を入れ、ウォームアップを数秒待ちます。デバイスパネルのレーザー作動サインを観察した後、照射時間と動作モードを含む処理パラメータを調整します。処理を開始する前に、プローブの先端をデバイス上のパワーメーターのアクティブ領域に接触させることにより、レーザー平均電力を測定します。現在のプロトコルでは、レーザープローブはブレグマゾーンに配置され、これは耳の前部の間に引かれた線に約3ミリメートルのロストラルです。動物の目への直接放射を避けるために、まず、レーザープローブの先端を頭部に置き、次にレーザーをオンにし、照射が完了するまでプローブを安定して保持する。次に、レーザーデバイスの電源を切り、プローブをデバイスから取り外します。手順の最後に、適切な光学クリーナーでレーザープローブをクリーニングします。空間学習と記憶タスクは、バーンズの迷路で実行されます。まず、タスクルームのドアの外側にサインを入力しないでください。周囲の壁に視覚的な空間的なキューをアタッチします。迷路プラットフォームの上にビデオカメラを配置します。不要な嗅覚の手がかりを除去するために、70%エタノールで迷路プラットフォームの表面をきれいにします。動物の自宅のケージから少量の寝具をエスケープボックスに追加して、嗅覚の手がかりとして機能します。タスクを開始する前に、新しいケージに各マウスを入れて、バーンズ迷路の部屋にケージを転送します。習慣化するには、動物がタスクの前に30分間部屋に残ることを許可します。その後、ケージからマウスを取り出し、動物を脱出ボックスにそっと置き、1分間そこに残します。1分後、脱出ボックスからマウスをそっと取り出し、動物をアリーナの中央に置き、その上にスタートチャンバーを置きます。10秒の期間の後、スタートチャンバーを持ち上げ、動物が3分間アリーナを探索できるようにします。静かにコンピュータエリアに移動し、イヤーマフを着用し、大きなホワイトノイズからなる負の聴覚刺激を引き起こします。次に、ビデオ撮影を開始し、コンピュータモニタで動物の行動を観察します。白いマウスのテストには黒い迷路を使用する必要があります。また、ブラックマットは、ケース追跡システムソフトウェアが使用される場合の迷路の下に配置する必要があります。ビデオトラッキングソフトウェアプログラムを設定し、録画したビデオから目的のパラメータを抽出します。生化学的評価のために、海馬組織を解剖し、サンプルバッファーで均質化し、遠心分離し、分光光法を用いてATPレベルを評価する。660ナノメートルのレーザー光透過は、加齢マウスの頭蓋骨と頭皮を透過し、また、約10%の値を、老化した脳組織の1ミリメートルスライスを通してレーザー透過率として測定した。全ての実験群の間で、オープンフィールド試験における運動活動の対数に統計的に有意な差はなかった。Barnes迷路タスクからのデータは、老化したコントロール動物の待ち時間がトレーニングセッションの3日目と4日目の若い対照群の待ち時間よりも明らかに長いことを示しました。しかし、赤レーザー治療は4日目の待ち時間を大幅に短縮しました。プロップトライアルセッションでは、老朽化したコントロール動物は、若い対照動物と比較して、標的象限で有意に短い時間を過ごす。しかし、レーザー処理された老化したマウスは、老化した対照マウスと比較して、標的象限で有意に長い時間を費やした。海馬のバイオエネルギーデータは、老齢制御動物のATPレベルの低下を明らかにする。一方、赤レーザー治療は、老化したマウスの海馬における平均ATP内容物を有意に増加させる。我々は、マウスにおける経頭蓋光ビオムテーション療法手順を実施する実験室のためのプロトコルを説明した。当社のプロトコルは、ウサギ、犬、サル、エトセトラなどの翻訳神経科学分野で頻繁に使用される他の実験動物に適応することができます。我々の調査に基づいて、低レベルの赤い光は、強化された空間記憶機能に反映されるATP産生を高めることによって、老化した脳の海馬機能不全を回復することができる。この方法では、どの脳領域が病理によって影響を受けるかに基づいて、照射時間、治療間隔、照射輝度、およびフルエンスを含むいくつかの物理的および治療パラメータは、より良い結果を達成するために最適に調整されることが必要である。経頭蓋光調節療法は、加齢に伴う認知機能低下や神経変性疾患の潜在的な戦略となり得る脳代謝と認知機能の向上を改善するための有望なアプローチとして提案されている。

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The default mode network is a group of brain regions that are active when an individual is not focused on the outside world and the brain is at "wakeful ...

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

マウスにおける低温感受性と適応を決定するためのシンプルで安価な方法

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

Limbal Approach-Subretinal Injection of Viral Vectors for Gene Therapy in Mice Retinal Pigment Epithelium

マウス網膜色素上皮における遺伝子治療用ウイルスベクターの縁アプローチ、網膜下注射

The eye is a small and enclosed organ which makes it an ideal target for gene therapy. Recently various strategies have been applied to gene therapy in ...

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

反応抑制に関連する皮質の生理学を測定するためのオンラインの経頭蓋磁気刺激プロトコル

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

The Combined Use of Transcranial Direct Current Stimulation and Robotic Therapy for the Upper Limb

上肢の経頭蓋直通電流刺激とロボット療法の併用

Neurologic disorders such as stroke and cerebral palsy are leading causes of long-term disability and can lead to severe incapacity and restriction of ...

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Mice

Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Mice

マウスにおける経頭蓋直流電流刺激 (tDCS)

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive neuromodulation technique proposed as an alternative or complementary treatment for ...

Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation

経頭蓋磁気刺激の移動による足首の筋の皮質脊髄路の経路の二国間の評価

Distal leg muscles receive neural input from motor cortical areas via the corticospinal tract, which is one of the main motor descending pathway in humans ...

Analysis of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage with High Frequency Transcranial Duplex Ultrasound

高周波経頭蓋二重超音波を用いたくも膜下出血のマウスモデルにおける脳血管れん縮の解析

Cerebral vasospasm that occurs in the weeks after subarachnoid hemorrhage, a type of hemorrhagic stroke, contributes to delayed cerebral ischemia. A ...

Whole-Brain 3D Activation and Functional Connectivity Mapping in Mice using Transcranial Functional Ultrasound Imaging

経頭蓋機能超音波画像を用いたマウスにおける脳全体3D活性化と機能結合性マッピング

Functional ultrasound (fUS) imaging is a novel brain imaging modality that relies on the high-sensitivity measure of the cerebral blood volume achieved by ...