Name: a protocol for transcranial photobiomodulation therapy in mice
Uploaded: 2018-11-18T15:00:00
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Este trabajo fue financiado por una subvención de la Tabriz Universidad de ciencias médicas (concesión Nº 61019) a S.S.-E. y una donación de la publicación de LiteCure LLC, Newark, DE, USA a L.D.T. Los autores desean agradecer al Departamento de Inmunología y educación Development Center (EDC) de Tabriz Universidad de ciencias médicas por su amable asistencia.

Todos los procedimientos se llevaron a cabo conforme a la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio de los institutos nacionales de salud (NIH; Publicación no. 85-23, revisada en 1985) y aprobado por el Comité de ética regional de Tabriz Universidad de ciencias médicas.
PRECAUCIÓN: Este protocolo incluye la aplicación de instrumentos de láser de clase 3B y requerirá una formación adecuada y la adherencia a pautas de seguridad. Láseres de clase 3B pueden dañar gravemente...

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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. 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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. 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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>

Se describe un protocolo para la realización de un procedimiento PBMT transcraneal en ratones. Este protocolo está dirigido específicamente a los laboratorios de neurociencia que realizan investigación fotobiomodulación en roedores. Sin embargo, este protocolo puede ser adaptado a otros animales de laboratorio que se utilizan con frecuencia en el campo de la neurociencia, como mono, conejo, perro o gato.
En la actualidad hay creciente interés en la investigación de transcranial PBMT con...

PBMT, o terapia de luz láser de bajo nivel (LLLT), es un término general que se refiere a los métodos terapéuticos basados en la estimulación de tejidos biológicos de energía de la luz de los láseres o diodos emisores de luz (LEDs). Casi todos los tratamientos PBMT se aplican con rojo a la luz de infrarrojo cercano (NIR) en longitudes de onda de 600 a 1100 nm, una potencia de salida desde 1 hasta 500 mW y un fluence de < 1 a > 20 J/cm2 (ver Chung et al.1).
Transcranial PBMT es un método de suministro de luz no invasiva que se lleva a cabo por la irradiación de la cabeza utilizando una fuente de luz externa (láser o LED)2. Para aplicaciones de animal, este método incluye contacto o sin contacto de la sonda láser o LED en la cabeza del animal. Dependiendo de la región terapéutica de interés, puede colocarse una sonda suave sobre toda la cabeza (para cubrir todas las áreas del cerebro) o sobre una parte específica de la cabeza, como la región prefrontal, frontal o parietal. La transmisión parcial de luz roja/NIR por el cuero cabelludo, el cráneo y la duramadre puede alcanzar el nivel de la superficie cortical y proporcionar una cantidad de energía fotónica suficiente para producir beneficios terapéuticos. Posteriormente, el fluence luz entregado a nivel cortical se propaga en la materia gris y blanca del cerebro hasta alcanzar las estructuras profundas del cerebro3.
Luz en las bandas espectrales en el rojo a far-red región (600-680 nm) y la región NIR temprano (800-870 nm) se corresponde con el espectro de absorción del citocromo c oxidasa, la enzima terminal de la cadena respiratoria mitocondrial4. Se presume que PBMT en el espectro rojo/NIR provoca photodissociation de óxido nítrico (NO) de la citocromo c oxidasa, dando por resultado aumentos en el transporte de electrones mitocondrial y, en última instancia, aumento de la generación de ATP5. Con respecto a aplicaciones neuronales, los beneficios potenciales de la neurostimulatory de cerebro PBMT usando irradiación de transcranial métodos se han divulgado en una variedad de estudios preclínicos, incluyendo roedores modelos de Lesion traumatica cerebral6 accidente cerebrovascular agudo7,8de la enfermedad de Alzheimer (EA), enfermedad de Parkinson (EP)9, depresión10y envejecimiento11.
Envejecimiento del cerebro se considera una condición neurofisiológica que negativamente afecta algunas funciones cognitivas como el aprendizaje y la memoria12. Las mitocondrias son los orgánulos primarios responsables de la producción de ATP y bioenergética neuronal. La disfunción mitocondrial se sabe para ser asociada a déficits relacionados con la edad en áreas del cerebro que están vinculadas a la memoria de la navegación espacial, tales como el hipocampo13. Porque el tratamiento craneal con rojo/NIR luz principalmente los actos por la modulación de la bioenergética mitocondrial, suficiente dosis de luz entregada al hipocampo pueden resultar en la mejora de la memoria espacial de los resultados14.
El protocolo actual pretende demostrar el procedimiento PBMT transcraneal en ratones, con bajos niveles de luz roja. Describen las mediciones de transmisión de la luz láser requiere a través de los tejidos de la cabeza de ratones envejecidos. Además, laberinto de Barnes, como un aprendizaje espacial dependiente del hipocampo y tarea de la memoria e hipocampales niveles de ATP, como un índice de bioenergética, se utilizan para la evaluación de los efectos del tratamiento en animales.

<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

Fotobiomodulación transcraneal es un enfoque terapéutico no invasivo innovador potencial para mejorar la bioenergética cerebral, función del cerebro en una amplia gama de trastornos neurológicos y psiquiátricos y mejorar la memoria en deterioro cognitivo relacionados con la edad y enfermedades neurodegenerativas. Se describe un protocolo de laboratorio para transcraneal photobiomodulation terapia (PBMT) en ratones. De ratones BALB/c (18 meses) se tratan con un 660 nm láser transcranially, una vez al día durante 2 semanas. Datos de transmitancia láser muestran que aproximadamente el 1% de la luz incidente de rojo en el cuero cabelludo alcanza una profundidad de 1 mm de la superficie cortical, penetrando el hipocampo dorsal. Los resultados del tratamiento se evaluaron mediante dos métodos: un Barnes laberinto de prueba, que es un dependiente de hipocampo espacial memoria y el aprendizaje tarea evaluación, y medición hipocampales niveles de ATP, que se utiliza como un índice de bioenergética. Los resultados de la tarea de Barnes muestran una mejora de la memoria espacial en ratones tratados con láser envejecidos en comparación con controles pareados por edad. Análisis bioquímico después de tratamiento con láser puede indicar aumento de los niveles de ATP hippocampal. Postulamos que la mejora de rendimiento de memoria es potencialmente debido a una mejora en el metabolismo de energía hipocampo inducida por el tratamiento de láser rojo. Las observaciones en los ratones podrían extenderse a otros modelos animales ya que este protocolo potencialmente podría ser adaptado a otras especies usadas con frecuencia en Neurociencia traslacional, como mono, conejo, perro o gato. Photobiomodulation transcraneal es una modalidad segura y rentable que puede ser un enfoque terapéutico prometedor en deterioro cognitivo relacionados con la edad.

Análisis estadísticos
El análisis estadístico de datos obtenidos de las sesiones de entrenamiento de Barnes se analizó mediante ANOVA de dos vías; la otras pruebas conductuales y análisis de niveles de ATP hipocampales entre los grupos se llevaron a cabo por ANOVA unidireccional, seguido de la prueba post-hoc de Tukey. Todos los datos se expresan como medios ± el error estándar de la media (SEM), except...

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A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice

Photobiomodulation terapia es una innovadora modalidad no invasiva para el tratamiento de una amplia gama de trastornos neurológicos y psiquiátricos y también puede mejorar la función cerebral saludable. Este protocolo incluye a una guía paso a paso a realizar photobiomodulation de cerebro en ratones por entrega luz transcranial, que puede ser adaptada para su uso en otros roedores de laboratorio.

Un protocolo de Transcranial Photobiomodulation terapia en ratones

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

El objetivo general del siguiente protocolo experimental, es realizar una terapia de fotobiomodulación transcraneal utilizando bajos niveles de láser rojo en ratones. Esto se logra mediante el contacto directo de la sonda láser en la cabeza del ratón. Como primer paso, con el fin de evaluar la transmisión de la luz láser, disecciona cuidadosamente el tejido cerebral fuera del cráneo.Y luego medir el poder de la luz transmitida a través del cráneo más el cuero cabelludo y una rebanada milimétrica del tejido cerebral. En la sección de terapia, póngase en contacto con la punta de la sonda láser directamente en el cuero cabelludo en el bregma. Esta tarea de laberinto de Barnes evalúa esta función de aprendizaje espacial y memoria.Posteriormente, los niveles de ATP hipocampal se determinan mediante el método espectrofotométrico. Los datos de transmisión láser muestran que aproximadamente el 1% de la luz antecedente en la superficie del cuero cabelludo alcanzó un milímetro de profundidad desde la superficie cortical. Los resultados de la tarea de laberinto de Barnes muestran una mejora de la memoria espacial en los ratones envejecidos después de dos semanas del tratamiento con láser rojo transcraneal.Además, los resultados sugieren un aumento de los niveles de ATP hipocampal en los ratones envejecidos tratados con láser. La fotobiomodulación transcraneal es un enfoque terapéutico no invasivo para el tratamiento de una amplia gama de trastornos neurológicos y psiquiátricos y para mejorar la función cerebral saludable. De hecho, se cree que la terapia de fotobiomodulación causa fotodisociación del óxido nítrico del citocromo c oxidasa en las mitocondrias.Estos a su vez aumentan el transporte de electrones mitrocondriales, lo que en última instancia conduce a un aumento en la producción de ATP. Este método es un enfoque de suministro de luz seguro y rentable que se realiza mediante la radiación de la cabeza utilizando fuentes de luz externas, incluidos láseres y diodos emisores de luz. Casi todos los procedimientos de fotobiomodulación transcraneal se aplican con luz roja a casi infrarroja a una longitud de onda de 600 a 1100 nanómetros, una potencia que oscila entre uno y 500 milivatios, y la fluencia que va de uno a 20 julios por centímetro cuadrado.En un ratón profundamente anestesiado, disecciona cuidadosamente el tejido cerebral fuera del cráneo. En primer lugar, fijar el tejido cerebral intacto en un gel de agarosa y preparar todos los materiales necesarios, incluyendo cloruro de sodio y pegamento. A continuación, extienda una fina capa de pegamento en la superficie del bloque de montaje del vibratomo.Fije cuidadosamente el bloque de agarosa y ajuste su posición. Haga coincidir ligeramente la hoja vibratomo con la superficie superior del bloque y registre el valor del contador. Llene el tanque de vibratomo con solución salina normal helada.Ajuste la velocidad y la frecuencia de vibración del vibratomo y cambie el contador al valor adecuado para obtener un grosor de rebanada de un milímetro. Encienda el vibratome y presione el botón de inicio y corte el cerebro transversalmente en una rebanada con un grosor de un milímetro. En primer lugar, agregue una gota de agua en la superficie de vidrio óptico.Luego, pon la rebanada de cerebro en el vaso. Agregue la gota de agua y coloque cuidadosamente el segundo vidrio óptico. Tenga en cuenta que se debe añadir una gota de agua a los límites de la muestra y el vidrio con el fin de evitar el secado de tejido y también la dispersión de la luz de las superficies rugosas.Transfiera muestras al laboratorio óptico. Configure los dispositivos ópticos y encienda el medidor de potencia. Use gafas de protección ocular antes de empezar a operar con el dispositivo láser.Encienda el láser y haga que el haz se centre en el espejo para guiar el haz hacia el área activa del fotodiodo. En primer lugar, coloque dos gafas ópticas en blanco en la superficie del medidor de potencia y lea la potencia de luz transmitida desde la pantalla. Retire los anteojos en blanco y coloque suavemente la muestra del cerebro en la superficie del medidor de potencia, y enfoque el haz en el área respectiva del tejido, y lea la potencia transmitida.Esta vez, coloque un vidrio óptico en blanco en la superficie del medidor de potencia y lea la potencia de luz transmitida. Luego, retire el vidrio en blanco y coloque ligeramente un vidrio óptico con cráneo fresco y tejido de cuero cabelludo en la superficie del medidor de potencia. Enfoque el haz en el bregma y lea la potencia transmitida.Por último, apague el dispositivo láser y el medidor de potencia. La sección de terapia del protocolo actual incluye la aplicación de los instrumentos láser de clase 3B y esto requiere pautas de entrenamiento y seguridad adecuadas. Con el fin de adaptar los animales al nuevo entorno, llevar ratones de sus jaulas de origen a la sala de terapia aproximadamente 20 minutos antes de comenzar el tratamiento.En primer lugar, inserte el enchufe del dispositivo láser en un protector eléctrico. Cubra la punta de la sonda láser con una película de nylon transparente para evitar cualquier rasguño en la superficie de la sonda. Conecte cuidadosamente la sonda láser al canal del dispositivo.Use gafas de protección ocular antes de empezar a operar con el dispositivo láser. Encienda el dispositivo láser y espere unos segundos para su calentamiento. Después de observar el letrero Laser Ready en el panel del dispositivo, ajuste los parámetros de tratamiento, incluido el tiempo de irradiación y el modo de funcionamiento.Antes de iniciar el tratamiento, determine la potencia media del láser poniéndose en contacto con la punta de la sonda con el área activa del medidor de potencia en el dispositivo. En el protocolo actual, la sonda láser se coloca en la zona del bregma, que es aproximadamente tres milímetros rostral a una línea dibujada entre la base anterior de las orejas. Con el fin de evitar la radiación directa a los ojos del animal, en primer lugar, coloque la punta de la sonda láser en la cabeza, luego, encienda el láser y sostenga la sonda de forma estable hasta la finalización de la irradiación.A continuación, apague el dispositivo láser y desconecte la sonda del dispositivo. Al final del procedimiento, limpie la sonda láser con un limpiador óptico adecuado. La tarea de aprendizaje espacial y memoria se realiza en un laberinto de Barnes.En primer lugar, coloque el signo no introducir en el exterior de la puerta de la sala de tareas. Adjunte señales espaciales visuales a los muros perimetrales. Coloque una cámara de vídeo sobre la plataforma del laberinto.Limpie la superficie de la plataforma del laberinto con 70%etanol para eliminar las señales olfativas no deseadas. Agregue una pequeña cantidad de ropa de cama de la jaula de la casa del animal en la caja de escape para servir como una señal olfativa. Antes de comenzar la tarea, coloque cada ratón en la nueva jaula y transfiera la jaula a la sala de laberinto de Barnes.Para habituar, deje que el animal permanezca en la habitación durante 30 minutos antes de la tarea. Luego, retire el ratón de su jaula y coloque suavemente el animal en la caja de escape, y deje que permanezca allí durante un minuto. Después de un minuto, retire suavemente el ratón de la caja de escape, coloque el animal en el centro de la arena y coloque la cámara de arranque en él.Después de un período de diez segundos, levante la cámara de salida y permita que el animal explore la arena durante tres minutos. Muévete tranquilamente al área de la computadora, usa orejeras y activa un estímulo auditivo negativo que consiste en un ruido blanco fuerte. A continuación, comience a grabar en vídeo y observe el comportamiento del animal en el monitor de la computadora.Tenga en cuenta que se debe utilizar un laberinto negro para probar ratones blancos. Además, se debe colocar una estera negra debajo del laberinto en el software del sistema de seguimiento de casos debe ser utilizado. Configure el programa de software de seguimiento de vídeo y extraiga los parámetros de interés de los vídeos grabados.Para una evaluación bioquímica, diseccionar los tejidos del hipocampo, homogeneizarlos en un tampón de muestra, centrifugarlos y luego evaluar sus niveles de ATP utilizando el método espectrofotométrico. La transmisión de luz láser de 660 nanómetros a través del cráneo más el cuero cabelludo de los ratones envejecidos fue de aproximadamente 16%También, el valor de alrededor del 10% se midió como una transmisión láser a través de una rebanada de un milímetro de tejido cerebral envejecido. No hubo diferencias estadísticamente significativas en el registro de la actividad motora en la prueba de campo abierto entre todos los grupos experimentales.Los datos de la tarea del laberinto de Barnes mostraron que los tiempos de latencia de los animales de control envejecidos son obviamente más largos que los del grupo de control joven en el tercer y cuarto día de la sesión de entrenamiento. Sin embargo, el tratamiento con láser rojo redujo significativamente el tiempo de latencia en el cuarto día. En la sesión de prueba de apoyo, los animales de control envejecidos pasan tiempos significativamente más cortos en el cuadrante objetivo en comparación con los animales de control jóvenes.Sin embargo, los ratones envejecidos tratados con láser pasaron tiempos significativamente más largos en los cuadrantes objetivo en comparación con los ratones de control envejecidos. Los datos de bioenergética del hipocampo revelan una disminución en los niveles de ATP en los animales de control envejecidos. Por otro lado, el tratamiento con láser rojo aumenta significativamente el contenido medio de ATP en el hipocampo de los ratones envejecidos.Describimos el protocolo para la realización de laboratorios de un procedimiento de terapia de fotobiomudulación transcraneal en ratones. Nuestro protocolo se puede adaptar a cualquier otro animal de laboratorio que se utiliza con frecuencia en el campo de la neurociencia traslacional, como conejo, perro, mono, etc. Según nuestra investigación, los bajos niveles de luz roja pueden recuperar la disfunción del hipocampo en el cerebro envejecido al aumentar la producción de ATP, que se refleja en una función de memoria espacial mejorada.En este método, en función de qué regiones cerebrales se realizan por patología, se requieren varios parámetros físicos y de tratamiento, incluyendo el tiempo de irradiación, el intervalo de tratamiento, la luminosidad aplicada y la fluidez, para ajustarse de manera óptima para lograr mejores resultados. La terapia de fotobiomodulación transcraneal se propone como un enfoque prometedor para mejorar el metabolismo cerebral y la mejora cognitiva que podría ser una estrategia potencial para el deterioro cognitivo relacionado con la edad y enfermedades neurodegenerativas.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

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

Evaluación de la lateralización cerebral en niños con ultrasonido Doppler transcraneal funcional (FTCD)

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

Investigación

Neurociencias

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

La combinación de Estimulación Magnética Transcraneal y fMRI para examinar la red en modo por defecto

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

Un método simple y barato para la Determinación de la sensibilidad al frío y Adaptación en ratones

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

Limbal Inyección-Enfoque Subretinal de vectores virales para terapia génica en ratones epitelio pigmentario de la retina

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

Protocolo de estimulación magnética transcraneal en línea para la medición de fisiología Cortical asociada con la inhibición de respuesta

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

El uso combinado de terapia robótica y estimulación de corriente directa de Transcranial para el miembro superior

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

Estimulación por corriente directa transcraneal (tDCS) en ratones

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

Navegado de evaluación bilateral de las vías corticoespinales de los músculos del tobillo mediante estimulación magnética transcraneal

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

Análisis Del Vasospasmo Cerebral En Un Modelo Murino De Hemorragia Subaracnoidea Con Ultrasonido Dúplex Transcraneal De Alta Frecuencia

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

Activación 3D de todo el cerebro y mapeo de conectividad funcional en ratones utilizando imágenes de ultrasonido funcional transcraneal

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