Name: a protocol for transcranial photobiomodulation therapy in mice
Uploaded: 2018-11-18T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice at JoVE.com

Este trabalho foi financiado por um subsídio de Ciências da Universidade de Tabriz Medical (conceder n º 61019) para S.S.-E. e uma concessão de publicação da LiteCure LLC, Newark, DE, EUA, para L.D.T. Os autores gostaria de agradecer o departamento de Imunologia e educação Development Center (EDC), da Universidade de Tabriz Medical Sciences por sua gentil ajuda.

Todos os procedimentos foram realizados em conformidade com o guia para o cuidado e o uso de animais de laboratório do National Institutes of Health (NIH; Publicação n º 85-23, revista em 1985) e aprovado pelo Comitê de ética regionais de Ciências da Universidade de Tabriz Medical.
Atenção: Este protocolo inclui a aplicação de instrumentos de laser classe 3B e exigirá uma formação adequada e aderência às diretrizes de segurança. Lasers de classe 3B podem danificar gravemente o...

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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. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shining+light+on+the+head:+photobiomodulation+for+brain+disorders.">Shining light on the head: photobiomodulation for brain disorders.</a> BBA Clinical. 6, 113-124 (2016).</li><li>Karu, T. I., Pyatibrat, L. V., Kolyakov, S. F., Afanasyeva, N. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absorption+measurements+of+a+cell+monolayer+relevant+to+phototherapy:+reduction+of+cytochrome+c+oxidase+under+near+IR+radiation.">Absorption measurements of a cell monolayer relevant to phototherapy: reduction of cytochrome c oxidase under near IR radiation.</a> Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 81 (2), 98-106 (2005).</li><li>de Freitas, L. F., Hamblin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proposed+mechanisms+of+photobiomodulation+or+low-level+light+therapy.">Proposed mechanisms of photobiomodulation or low-level light therapy.</a> IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 22 (3), 348-364 (2016).</li><li>Xuan, W., Vatansever, F., Huang, L., Hamblin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+low-level+laser+therapy+enhances+learning,+memory,+and+neuroprogenitor+cells+after+traumatic+brain+injury+in+mice.">Transcranial low-level laser therapy enhances learning, memory, and neuroprogenitor cells after traumatic brain injury in mice.</a> Journal of Biomedical Optics. 19 (10), 108003 (2014).</li><li>DeTaboada, L., 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=Transcranial+application+of+low-energy+laser+irradiation+improves+neurological+deficits+in+rats+following+acute+stroke.">Transcranial application of low-energy laser irradiation improves neurological deficits in rats following acute stroke.</a> Lasers in Surgery and Medicine: The Official Journal of the American Society for Laser Medicine and Surgery. 38 (1), 70-73 (2006).</li><li>De Taboada, L., 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=Transcranial+laser+therapy+attenuates+amyloid-&#946;+peptide+neuropathology+in+amyloid-&#946;+protein+precursor+transgenic+mice.">Transcranial laser therapy attenuates amyloid-&#946; peptide neuropathology in amyloid-&#946; protein precursor transgenic mice.</a> Journal of Alzheimer&#8217;s Disease. 23 (3), 521-535 (2011).</li><li>Oueslati, A., 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=Photobiomodulation+suppresses+alpha-synuclein-induced+toxicity+in+an+AAV-based+rat+genetic+model+of+Parkinson&#8217;s+disease.">Photobiomodulation suppresses alpha-synuclein-induced toxicity in an AAV-based rat genetic model of Parkinson&#8217;s disease.</a> PloS One. 10 (10), e0140880 (2015).</li><li>Xu, Z., 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=Low-level+laser+irradiation+improves+depression-like+behaviors+in+mice.">Low-level laser irradiation improves depression-like behaviors in mice.</a> Molecular Neurobiology. 54 (6), 4551-4559 (2017).</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=Transcranial+low-level+laser+therapy+improves+brain+mitochondrial+function+and+cognitive+impairment+in+D-galactose&#8211;induced+aging+mice.">Transcranial low-level laser therapy improves brain mitochondrial function and cognitive impairment in D-galactose&#8211;induced aging mice.</a> Neurobiology of Aging. 58, 140-150 (2017).</li><li>Grady, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cognitive+neuroscience+of+ageing.">The cognitive neuroscience of ageing.</a> Nature Reviews Neuroscience. 13 (7), 491 (2012).</li><li>Beal, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondria+take+center+stage+in+aging+and+neurodegeneration.">Mitochondria take center stage in aging and neurodegeneration.</a> Annals of Neurology. Official Journal of the American Neurological Association and the Child Neurology Society. 58 (4), 495-505 (2005).</li><li>Lu, 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=Low-level+laser+therapy+for+beta+amyloid+toxicity+in+rat+hippocampus.">Low-level laser therapy for beta amyloid toxicity in rat hippocampus.</a> Neurobiology of Aging. 49, 165-182 (2017).</li><li>Seibenhener, M. L., Wooten, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+the+open+field+maze+to+measure+locomotor+and+anxiety-like+behavior+in+mice.">Use of the open field maze to measure locomotor and anxiety-like behavior in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (96), e52434 (2015).</li><li>Rosenfeld, C. S., Ferguson, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Barnes+maze+testing+strategies+with+small+and+large+rodent+models.">Barnes maze testing strategies with small and large rodent models.</a> Journal of Visualized Experiments. (84), e51194 (2014).</li><li>Huang, Y. Y., Chen, A. C. H., Carroll, J. D., Hamblin, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biphasic+dose+response+in+low+level+light+therapy.">Biphasic dose response in low level light therapy.</a> Dose Response. 7 (4), 358-383 (2009).</li><li>Mohammed, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcranial+low-level+infrared+laser+irradiation+ameliorates+depression+induced+by+reserpine+in+rats.">Transcranial low-level infrared laser irradiation ameliorates depression induced by reserpine in rats.</a> Lasers in Medical Science. 31 (8), 1651-1656 (2016).</li><li>Zhang, Y., Zhang, C., Zhong, X., Zhu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+evaluation+of+SOCS-induced+optical+clearing+efficiency+of+skull.">Quantitative evaluation of SOCS-induced optical clearing efficiency of skull.</a> Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. 5 (1), 136 (2015).</li><li>Shaw, V. E., 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=Neuroprotection+of+midbrain+dopaminergic+cells+in+MPTP-treated+mice+after+near-infrared+light+treatment.">Neuroprotection of midbrain dopaminergic cells in MPTP-treated mice after near-infrared light treatment.</a> Journal of Comparative Neurology. 518 (1), 25-40 (2010).</li><li>Moro, 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=Photobiomodulation+inside+the+brain:+a+novel+method+of+applying+near-infrared+light+intracranially+and+its+impact+on+dopaminergic+cell+survival+in+MPTP-treated+mice.">Photobiomodulation inside the brain: a novel method of applying near-infrared light intracranially and its impact on dopaminergic cell survival in MPTP-treated mice.</a> Journal of Neurosurgery. 120 (3), 670-683 (2014).</li><li>Reinhart, 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=The+behavioural+and+neuroprotective+outcomes+when+670+nm+and+810+nm+near+infrared+light+are+applied+together+in+MPTP-treated+mice.">The behavioural and neuroprotective outcomes when 670 nm and 810 nm near infrared light are applied together in MPTP-treated mice.</a> Neuroscience Research. 117, 42-47 (2017).</li><li>Sadowski, 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=Amyloid-&#946;+deposition+is+associated+with+decreased+hippocampal+glucose+metabolism+and+spatial+memory+impairment+in+APP/PS1+mice.">Amyloid-&#946; deposition is associated with decreased hippocampal glucose metabolism and spatial memory impairment in APP/PS1 mice.</a> Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 63 (5), 418-428 (2004).</li></ol>

Descreveremos um protocolo para a realização de um procedimento PBMT transcraniana em camundongos. Este protocolo destina-se especificamente aos laboratórios de neurociência que realizam pesquisas de décadas focadas em roedores. No entanto, este protocolo pode ser adaptado para outros animais de laboratório que são frequentemente usados no campo da neurociência, tais como o coelho, gato, cachorro ou macaco.
Atualmente, há um interesse crescente na investigação transcraniana PBMT com...

PBMT, ou terapia de luz laser de baixo nível (LLLT), é um termo geral que refere-se a métodos terapêuticos baseados a estimulação de tecidos biológicos pela energia luminosa do laser ou diodos emissores de luz (LEDs). Quase todos os tratamentos de PBMT são aplicados com vermelho a luz infravermelha (NIR) em comprimentos de onda de 600 a 1100 nm, uma potência variando de 1 a 500 mW e uma fluência que variam de < 1 a > 20 J/cm2 (veja Chung et al.1).
Transcranial PBMT é um método de entrega de luz não-invasiva que é conduzido por irradiação da cabeça usando um externo fonte de luz (laser ou LEDs)2. Para aplicações de animais, este método inclui contacto ou sem contacto colocação da sonda LED ou laser na cabeça do animal. Dependendo da região de interesse terapêutica, uma sonda de luz pode ser colocada sobre a cabeça inteira (para cobrir todas as áreas do cérebro) ou sobre uma parte específica da cabeça, como a região pré-frontal, frontal ou parietal. A transmissão parcial de luz vermelha/NIR através do couro cabeludo, crânio e dura-máter pode alcançar o nível da superfície cortical e fornecem uma quantidade de energia do photon suficiente para produzir benefícios terapêuticos. Posteriormente, a fluência de luz entregue a nível cortical iria ser propagada em matéria cinza e branca do cérebro até atingir as estruturas mais profundas do cérebro3.
Luz das bandas espectrais em vermelho para far-red (600-680 nm) e região NIR precoce (800-870 nm) corresponde o espectro de absorção da citocromo c oxidase, a enzima terminal da cadeia respiratória mitocondrial4. Supor que PBMT no espectro vermelho/NIR provoca photodissociation do óxido nítrico (NO) da citocromo c oxidase, resultando em aumento do transporte de elétrons mitocondrial e, em última análise, aumentou a geração de ATP5. Em relação aos aplicativos neuronais, os potenciais benefícios de neurostimulatory do cérebro PBMT usando transcraniana irradiação métodos têm sido relatados em uma variedade de estudos pré-clínicos, incluindo modelos de roedores de cerebral traumática lesão (TBI)6, AVC agudo7, a doença de Alzheimer (AD)8, a doença de Parkinson (PD)9, depressão10e envelhecimento11.
Envelhecimento cerebral é considerado uma condição neuropsicológica que afeta negativamente a algumas funções cognitivas, como memória e aprendizagem12. As mitocôndrias são as organelas primárias responsáveis pela produção de ATP e bioenergética neuronal. Disfunção mitocondrial é conhecida para ser associado com déficits relacionados com a idade, em áreas do cérebro que estão ligadas à memória de navegação espacial, tais como o hipocampo,13. Porque o tratamento craniano com vermelho/NIR luz principalmente atos pela modulação de bioenergética mitocondrial, doses suficientes de luz entregues para o hipocampo podem resultar na melhoria da memória espacial resultados14.
O objectivo do protocolo atual é demonstrar o procedimento PBMT transcraniana em ratos, utilizando baixos níveis de luz vermelha. As medições de transmissão de luz de laser necessária através dos tecidos cabeça de ratos envelhecidos são descritas. Além disso, labirinto de Barnes, como uma aprendizagem espacial do hipocampo-dependente e memória tarefa e hippocampal níveis de ATP, como um índice de bioenergética, são utilizados para uma avaliação sobre o impacto do tratamento nos animais.

<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

Transcraniana décadas é uma abordagem terapêutica não invasiva inovadora potencial para melhorar bioenergética do cérebro, a atividade cerebral em uma ampla variedade de desordens neurológicas e psiquiátricas e realce da memória em declínio cognitivo relacionados com a idade e doenças neurodegenerativas. Descreveremos um protocolo do laboratório para a terapia de décadas transcraniana (PBMT) em ratos. Envelhecido camundongos BALB/c (18 meses de idade) são tratados com um 660 nm laser transcranially, uma vez ao dia por 2 semanas. Dados de transmitância do laser mostram que aproximadamente 1% da luz incidente sobre o couro cabeludo vermelho atinge uma profundidade de 1 mm da superfície cortical, penetrando o hipocampo dorsal. Os resultados do tratamento são avaliados por dois métodos: um Barnes labirinto teste, que é um hipocampo-dependente espacial aprendizagem e memória tarefa avaliação, e medição de níveis de ATP hipocampo, que é usado como um índice de Bioenergética. Os resultados da tarefa de Barnes mostram um aumento da memória espacial em ratos envelhecidos do laser-tratado quando comparado com a idade-controles. Análise bioquímica após tratamento com laser indica aumento dos níveis de ATP hippocampal. Podemos postular que a melhoria do desempenho da memória é potencialmente devido a uma melhoria no metabolismo de energia hippocampal induzida pelo tratamento a laser vermelho. As observações em camundongos poderiam ser estendidas a outros modelos animais, desde que este protocolo potencialmente poderia ser adaptado para outras espécies frequentemente usados em neurociência translacional, tais como o coelho, gato, cachorro ou macaco. Transcraniana décadas é uma modalidade segura e econômica, que pode ser uma promissora abordagem terapêutica no comprometimento cognitivo relacionados com a idade.

Análises estatísticas
A análise estatística dos dados obtidos a partir das sessões de treinamento de Barnes foi analisada pela ANOVA de duas vias; os outros testes comportamentais e análise dos níveis de ATP hippocampal entre os grupos foram realizados por One-Way ANOVA, seguido pelo teste post hoc de Tukey. Todos os dados são expressos como média ± o erro padrão da média (SEM), com exceção dos dad...

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A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice

Décadas de terapia é uma inovadora modalidade não-invasiva para o tratamento de uma ampla variedade de desordens neurológicas e psiquiátricas e também pode melhorar a função cerebral saudável. Este protocolo inclui um guia passo a passo para executar décadas de cérebro em ratos pela entrega de luz transcraniana, que pode ser adaptada para uso em outros roedores de laboratório.

Um protocolo para a terapia de décadas transcraniana em ratos

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

O objetivo geral do seguinte protocolo experimental é realizar uma terapia fotobiomodulação transcranária usando baixos níveis de laser vermelho em camundongos. Isso é feito pelo contato direto da sonda laser na cabeça do mouse. Como primeiro passo, a fim de avaliar a transmissão de luz laser, dissecar cuidadosamente o tecido cerebral do crânio.E então meça a energia de luz transmitida através do crânio mais o couro cabeludo e uma fatia milimétrica do tecido cerebral. Na seção de terapia, entre em contato com a ponta da sonda laser diretamente no couro cabeludo no bregma. Esta aprendizagem espacial e funções de memória são avaliadas pela tarefa do labirinto de Barnes.Posteriormente, os níveis atp de hipocampo são determinados pelo método espectrofotométrico. Dados de transmissão a laser mostram que aproximadamente 1% da luz antecedente na superfície do couro cabeludo atingiu uma profundidade milimétrica da superfície cortical. Os resultados da tarefa do labirinto barnes mostram uma melhoria da memória espacial nos camundongos idosos após duas semanas do tratamento a laser vermelho transcranário.Além disso, os resultados sugerem um aumento dos níveis de ATP hipocampal nos camundongos idosos tratados a laser. A fotobiomodulação transcranária é uma abordagem terapêutica não invasiva para o tratamento de uma ampla gama de distúrbios neurológicos e psiquiátricos e para melhorar a função cerebral saudável. De fato, acredita-se que a terapia de fotobiomodulação causa fotodissociação do óxido nítrico do citocromático c oxidase nas mitocôndrias.Estes, por sua vez, aumentam o transporte de elétrons mitrocondriais, o que acaba levando a um aumento na produção de ATP. Este método é uma abordagem de entrega de luz segura e econômica que é realizada pela radiação da cabeça usando fontes de luz externas, incluindo lasers e diodos emissores de luz. Quase todos os procedimentos de fotobiomodulação transcranária são aplicados com luz vermelha a quase infravermelha no comprimento de onda de 600 a 1100 nanômetros, uma potência que varia de um a 500 miliwatts, e a fluência variando de um a 20 joule por centímetro quadrado.Em um rato profundamente anestesiado, disseca cuidadosamente o tecido cerebral do crânio. Primeiro, conserte o tecido cerebral intacto em um gel de agarose e prepare todos os materiais necessários, incluindo cloreto de sódio e cola. Em seguida, espalhe uma fina camada de cola na superfície do bloco de montagem do vibratome.Conecte cuidadosamente o bloco de agarose e ajuste sua posição. Combine ligeiramente a lâmina vibratome com a superfície superior do bloco e regissão o valor do contador. Encha o tanque de vibratome com solução salina normal gelada.Ajuste a velocidade e a frequência de vibração do vibratome e altere o contador para o valor apropriado para obter uma espessura de fatia de um milímetro. Ligue o vibratome e o botão de partida e corte o cérebro transversalmente em uma fatia com uma espessura de um milímetro. Primeiro, adicione uma gota de água na superfície óptica do vidro.Então, coloque a fatia cerebral no vidro. Adicione a gota d'água sobre ele, e coloque cuidadosamente o segundo vidro óptico. Observe que uma gota de água deve ser adicionada aos limites de amostra e vidro, a fim de evitar a secagem de tecidos e também a dispersão de luz de superfícies ásperas.Transfira amostras para o laboratório óptico. Configure os dispositivos ópticos e ligue o medidor de energia. Use óculos de proteção ocular antes de começar a operar com o dispositivo laser.Ligue o laser e tenha o feixe focado no espelho para guiar o feixe até a área ativa do fotodiodo. Primeiro, coloque dois óculos ópticos em branco na superfície do medidor de energia e leia a energia de luz transmitida da tela de exibição. Remova os óculos em branco e coloque suavemente a amostra cerebral na superfície do medidor de energia, e concentre o feixe na respectiva área do tecido, e leia a energia transmitida.Desta vez, coloque um vidro óptico em branco na superfície do medidor de energia e leia a energia da luz transmitida. Em seguida, remova o vidro em branco e coloque ligeiramente um vidro óptico com crânio fresco e tecido escalpelado na superfície do medidor de energia. Concentre o feixe no bregma e leia a energia transmitida.Finalmente, desligue o dispositivo laser e o medidor de energia. A seção de terapia do protocolo atual inclui a aplicação dos instrumentos laser classe 3B e isso requer orientações adequadas de treinamento e segurança. Para adaptar os animais ao novo ambiente, leve os ratos de suas gaiolas para a sala de terapia aproximadamente 20 minutos antes de iniciar o tratamento.Primeiro, insira o dispositivo laser plug em um protetor elétrico. Cubra a ponta da sonda laser com uma filme de nylon transparente, a fim de evitar qualquer arranhão na superfície da sonda. Conecte cuidadosamente a sonda laser ao canal do dispositivo.Use óculos de proteção ocular antes de começar a operar com o dispositivo laser. Ligue o dispositivo laser e espere alguns segundos para o aquecimento. Depois de observar o sinal de pronto a laser no painel do dispositivo, ajuste os parâmetros de tratamento, incluindo tempo de irradiação e modo de operação.Antes de iniciar o tratamento, determine a potência média do laser entrando em contato com a ponta da sonda para a área ativa do medidor de energia no dispositivo. No protocolo atual, a sonda laser é colocada na zona de bregma, que é aproximadamente três milímetros rostral para uma linha desenhada entre a base anterior das orelhas. Para evitar radiação direta aos olhos do animal, primeiro, coloque a ponta da sonda laser na cabeça, depois ligue o laser e segure a sonda até a conclusão da irradiação.Em seguida, desligue o dispositivo laser e desconecte a sonda do dispositivo. No final do procedimento, limpe a sonda laser com um limpador óptico adequado. A tarefa de aprendizagem espacial e memória é realizada em um labirinto de Barnes.Primeiro, coloque o sinal de não digitar na porta externa da sala de tarefas. Anexar pistas espaciais visuais às paredes do perímetro. Posicione uma câmera de vídeo acima da plataforma do labirinto.Limpe a superfície da plataforma do labirinto com 70% de etanol, a fim de remover pistas olfativas indesejadas. Adicione uma pequena quantidade de roupa de cama da gaiola do animal na caixa de fuga para servir como uma sugestão olfativa. Antes de começar a tarefa, coloque cada rato na nova gaiola, e transfira a gaiola para a sala do labirinto barnes.Para habituar, deixe o animal permanecer na sala por 30 minutos antes da tarefa. Em seguida, retire o rato de sua gaiola e coloque suavemente o animal na caixa de fuga, e deixe que ele permaneça lá por um minuto. Depois de um minuto, retire suavemente o rato da caixa de escape, coloque o animal no centro da arena e coloque a câmara de partida sobre ele.Após um período de dez segundos, levante a câmara de largada e deixe o animal explorar a arena por três minutos. Mova-se silenciosamente para a área do computador, use earmuffs e desencadeie um estímulo auditivo negativo que consiste em um ruído branco alto. Em seguida, comece a filmar e observe o comportamento do animal no monitor do computador.Note que um labirinto preto deve ser usado para testar ratos brancos. Além disso, um tapete preto deve ser colocado sob o labirinto no software do sistema de rastreamento de casos deve ser usado. Configure o programa de software de rastreamento de vídeo e extraia os parâmetros de interesse dos vídeos gravados.Para uma avaliação bioquímica, disseque os tecidos do hipocampo, homogeneize-os em um tampão amostral, centrífuga-o e, em seguida, avalie seus níveis de ATP usando o método espectrofotométrico. A transmissão de luz laser de 660 nanômetros através do crânio mais couro cabeludo dos camundongos idosos foi de aproximadamente 16%Além disso, o valor de cerca de 10% foi medido como uma transmissão a laser através de uma fatia de um milímetro de tecido cerebral envelhecido. Não houve diferenças estatisticamente significativas no registro da atividade motora no teste de campo aberto entre todos os grupos experimentais.Dados da tarefa do labirinto de Barnes mostraram que os tempos de latência dos animais de controle idosos são obviamente mais longos do que os do grupo de controle jovem no terceiro e quarto dias da sessão de treinamento. No entanto, o tratamento a laser vermelho reduziu significativamente o tempo de latência no quarto dia. Na sessão de ensaio prop, os animais de controle envelhecidos passam tempos significativamente mais curtos no quadrante alvo em comparação com os animais de controle jovens.No entanto, os camundongos idosos tratados a laser passaram tempos significativamente mais longos nos quadrantes-alvo em comparação com os ratos de controle envelhecidos. Os dados de bioenergésticos hipocampais revelam uma diminuição nos níveis de ATP nos animais de controle envelhecidos. Por outro lado, o tratamento a laser vermelho aumenta significativamente o teor médio de ATP no hipocampo dos camundongos idosos.Descrevemos o protocolo para a realização laboratorial de um procedimento de terapia fotobiomudulação transcranária em camundongos. Nosso protocolo pode ser adaptado a qualquer outro animal de laboratório que seja frequentemente usado no campo da neurociência translacional, como coelho, cão, macaco, etc. Com base em nossa investigação, baixos níveis de luz vermelha podem recuperar a disfunção hipocampal no cérebro envelhecido, aumentando a produção de ATP, o que se reflete em uma função de memória espacial aprimorada.Neste método, baseado em quais regiões cerebrais são efetuadas pela patologia, vários parâmetros físicos e de tratamento, incluindo tempo de irradiação, intervalo de tratamento, brilho aplicado e fluência, são necessários para serem ajustados de forma ideal para alcançar melhores resultados. A terapia de fotobiomodulação transcranária é proposta como uma abordagem promissora para melhorar o metabolismo cerebral e o aprimoramento cognitivo que poderia ser uma estratégia potencial para o declínio cognitivo relacionado à idade e doenças neurodegenerativas.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound (fTCD)

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Avaliação da lateralização cerebral em crianças usando Funcional ultra-som Doppler transcraniano (fTCD)

There are many unanswered questions about cerebral lateralization.  In particular, it remains unclear which aspects of language and nonverbal ability are ...

Neurociência

Combining Transcranial Magnetic Stimulation and fMRI to Examine the Default Mode Network

Combinando Estimulação Magnética Transcraniana e fMRI para o Exame da rede de modo padrão

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 ...

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Limbo Abordagem-Subretinal injeção de vetores virais para terapia genética em ratos Retinal Pigment Epithelium

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Protocolo de estimulação magnética transcraniana on-line para medir Cortical fisiologia associada com inibição de resposta

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