Name: inducing post-traumatic epilepsy in a mouse model of repetitive diffuse traumatic brain injury
Uploaded: 2020-02-10T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Inducing Post-Traumatic Epilepsy in a Mouse Model of Repetitive Diffuse Traumatic Brain Injury Video at JoVE.com

تم دعم هذا العمل من قبل R01 NS105807/NS/NINDS NIH HHS/الولايات المتحدة وCURE على أساس منحة CURE وردت من قيادة البحوث الطبية والعتاد في جيش الولايات المتحدة، وزارة الدفاع (وزارة الدفاع)، من خلال برنامج أبحاث الصحة النفسية وإصابات الدماغ الرضية تحت الجائزة رقم. W81XWH-15-2-0069. إيفان زويدهوك يحظى بتقدير كبير لتدقيق المخطوطة.

تم تنفيذ جميع الإجراءات الحيوانية الموصوفة في هذا البروتوكول وفقًا للجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها (IACUC) التابعة لفرجينيا تك ووفقًا لـ "دليل رعاية واستخدام الحيوانات المختبرية" للمعاهد الوطنية للصحة .
1- بروتوكول مناولة الحيوانات
ملاحظة: يهدف هذا ا...

<ol>
	<li>Christensen, J., 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=Long-term+risk+of+epilepsy+after+traumatic+brain+injury+in+children+and+young+adults:+a+population-based+cohort+study.">Long-term risk of epilepsy after traumatic brain injury in children and young adults: a population-based cohort study.</a> Lancet. 373 (9669), 1105-1110 (2009).</li><li>Lowenstein, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epilepsy+after+head+injury:+an+overview.">Epilepsy after head injury: an overview.</a> Epilepsia. 50, 4-9 (2009).</li><li>Ferguson, P. 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=A+population-based+study+of+risk+of+epilepsy+after+hospitalization+for+traumatic+brain+injury.">A population-based study of risk of epilepsy after hospitalization for traumatic brain injury.</a> Epilepsia. 51 (5), 891-898 (2010).</li><li>Abou-Abbass, 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=Epidemiology+and+clinical+characteristics+of+traumatic+brain+injury+in+Lebanon:+A+systematic+review.">Epidemiology and clinical characteristics of traumatic brain injury in Lebanon: A systematic review.</a> Medicine (Baltimore). 95 (47), 5342 (2016).</li><li>Management of Concussion/mTBI Working Group. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VA/DoD+Clinical+Practice+Guideline+for+Management+of+Concussion/Mild+Traumatic+Brain+Injury.">VA/DoD Clinical Practice Guideline for Management of Concussion/Mild Traumatic Brain Injury.</a> The Journal of Rehabilitation Research and Development. 46 (6), 1-68 (2009).</li><li>Piccenna, L., Shears, G., O'Brien, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+post-traumatic+epilepsy:+An+evidence+review+over+the+last+5+years+and+future+directions.">Management of post-traumatic epilepsy: An evidence review over the last 5 years and future directions.</a> Epilepsia Open. 2 (2), 123-144 (2017).</li><li>Loscher, W., Brandt, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevention+or+modification+of+epileptogenesis+after+brain+insults:+experimental+approaches+and+translational+research.">Prevention or modification of epileptogenesis after brain insults: experimental approaches and translational research.</a> Pharmacological Reviews. 62 (4), 668-700 (2010).</li><li>Ostergard, T., Sweet, J., Kusyk, D., Herring, E., Miller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+post-traumatic+epilepsy.">Animal models of post-traumatic epilepsy.</a> Journal of Neuroscience Methods. 272, 50-55 (2016).</li><li>Shandra, O., 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=Repetitive+Diffuse+Mild+Traumatic+Brain+Injury+Causes+an+Atypical+Astrocyte+Response+and+Spontaneous+Recurrent+Seizures.">Repetitive Diffuse Mild Traumatic Brain Injury Causes an Atypical Astrocyte Response and Spontaneous Recurrent Seizures.</a> Journal of Neuroscience. 39 (10), 1944-1963 (2019).</li><li>Foda, M. A., Marmarou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+model+of+diffuse+brain+injury+in+rats.+Part+II:+Morphological+characterization.">A new model of diffuse brain injury in rats. Part II: Morphological characterization.</a> Journal of Neurosurgery. 80 (2), 301-313 (1994).</li><li>Marmarou, 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=A+new+model+of+diffuse+brain+injury+in+rats.+Part+I:+Pathophysiology+and+biomechanics.">A new model of diffuse brain injury in rats. Part I: Pathophysiology and biomechanics.</a> Journal of Neurosurgery. 80 (2), 291-300 (1994).</li><li>Paxinos, G., Keith, B. J., Franklin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2007).</li><li>Shandra, O., Robel, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+and+Manipulating+Astrocyte+Function+In+Vivo+in+the+Context+of+CNS+Injury.">Imaging and Manipulating Astrocyte Function In Vivo in the Context of CNS Injury.</a> Methods in Molecular Biology. 1938, 233-246 (2019).</li><li>Pitkanen, A., Immonen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epilepsy+related+to+traumatic+brain+injury.">Epilepsy related to traumatic brain injury.</a> Neurotherapeutics. 11 (2), 286-296 (2014).</li><li>Kharatishvili, I., Nissinen, J. P., McIntosh, T. K., Pitkanen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+posttraumatic+epilepsy+induced+by+lateral+fluid-percussion+brain+injury+in+rats.">A model of posttraumatic epilepsy induced by lateral fluid-percussion brain injury in rats.</a> Neuroscience. 140 (2), 685-697 (2006).</li><li>Pitkanen, A., Bolkvadze, T., Immonen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-epileptogenesis+in+rodent+post-traumatic+epilepsy+models.">Anti-epileptogenesis in rodent post-traumatic epilepsy models.</a> Neuroscience Letters. 497 (3), 163-171 (2011).</li><li>Gades, N. M., Danneman, P. J., Wixson, S. K., Tolley, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+magnitude+and+duration+of+the+analgesic+effect+of+morphine,+butorphanol,+and+buprenorphine+in+rats+and+mice.">The magnitude and duration of the analgesic effect of morphine, butorphanol, and buprenorphine in rats and mice.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 39 (2), 8-13 (2000).</li></ol>

وعلى النقيض من نماذج CCI وFPI التي تحفز إما البؤري أو الجمع بين الإصابة البؤرية والمنتشرة ، فإن نموذج TBI المنتشر المتكرر الموصوف في هذا البروتوكول يسمح بتحريض الإصابة المنتشرة في غياب إصابة الدماغ البؤرية ولا يتطلب فتحات فروة الرأس أو الجمجمة والالتهاب المرتبط بها. فائدة إضافية من عدم وجود ج...

كل عام يؤثر TBI ما يقدر بنحو 60 مليون شخص في جميع أنحاء العالم. الأفراد المتضررون هم أكثر عرضة للإصابة بالصرع، الذي يمكن أن يظهر بعد سنوات من الإصابة الأولية. على الرغم من أن TBIs شديدة ترتبط مع ارتفاع خطر الإصابة بالصرع، حتىTBI خفيفة يزيد من فرصة الفرد لتطوير الصرع1،2،3،4. ويمكن تصنيف جميع مركبات ثلاثي بوتيل القصدير على أنها بؤرية أو منتشرأو مزيج من الاثنين معاً. إصابة الدماغ المنتشرة، الموجودة في العديد من TBIs إن لم يكن جميعها، هي نتيجة لأنسجة الدماغ ذات الكثافات المختلفة التي تقص ضد بعضها البعض بسبب تباطؤ التسارع وقوى الدوران. بحكم التعريف ، تحدث الإصابة المنتشرة فقط في عزلة في إصابة الدماغ الخفيفة / الارتجاج ية غير المخترقة ، حيث لا تظهر آفات الدماغ على التصوير المقطعي المحوسب5.
هناك حاليا مشكلتين حرجتين في إدارة المرضى الذين لديهم، أو هم في خطر، تطوير الصرع ما بعد الصدمة (PTE). الأول هو أنه بمجرد أن يظهر PTE ، فإن النوبات مقاومة للأدوية المضادة للصرع المتاحة (AEDs)6. ثانياً، لا تكون مضادات التغذية الإيبولية غير فعالة بنفس القدر في منع تكوين الصرع، ولا توجد طرق علاجية بديلة فعالة. من أجل معالجة هذا العجز وإيجاد أهداف علاجية أفضل والمرشحين للعلاج ، سيكون من الضروري استكشاف آليات خلوية وجزيئية جديدة في جذر PTE6.
واحدة من السمات البارزة للصرع ما بعد الصدمة هي الفترة الكامنة بين الحدث الصادم الأولي وبداية النوبات التلقائية غير المبررة والمتكررة. الأحداث التي تحدث داخل هذه النافذة الزمنية هي التركيز الطبيعي للباحثين، لأن هذه النافذة الزمنية قد تسمح العلاج والوقاية من PTE تماما. النماذج الحيوانية هي الأكثر شيوعا ً لهذا البحث لأنها توفر العديد من الفوائد المتميزة ، وليس أقلها هو أن الرصد المستمر للمرضى البشريين سيكون غير عملي ومكلف على مدى فترات طويلة من الزمن. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن استكشاف الآليات الخلوية والجزيئية في جذور الصرع إلا في النماذج الحيوانية.
ويفضل نماذج الحيوانات مع نوبات ما بعد الصدمة العفوية والصرع على النماذج التي يتم فيها الحث على المضبوطات بعد TBI بوسائل أقل ملاءمة من الناحية الفسيولوجية، مثل عن طريق الاضطرابات الكيميائية أو التحفيز الكهربائي بشكل حاد، مزمن، أو عن طريق التّوائي. تختبر نماذج النوبات اللاحقة للصدمة التلقائية كيفية تعديل TBI لشبكة الدماغ الصحية مما يؤدي إلى تكوين الصرع. الدراسات التي تستخدم التحفيز الإضافي بعد TBI تقييم كيفية التعرض لTBI يقلل من عتبة المضبوطات ويؤثر على التعرض للمضبوطات. مزايا النماذج الحيوانية مع المضبوطات الناجمة كيميائيا أو مع التحفيز الكهربائي هي في اختبار آليات محددة من الانكسار لAEDs وفعالية AEDs القائمة والرواية. ومع ذلك، فإن درجة أهمية هذه البيانات وترجمتها إلى البشر قد تكون غامضة7 بسبب ما يلي: 1) قد تختلف آليات الضبط عن تلك التي يسببها الـ TBI وحده؛ (2) قد تكون آليات الضبط ية مختلفة عن تلك التي يسببها الـ TBI وحده؛ (2) قد تكون آليات الضبط ية مختلفة عن تلك التي يسببها الـ TBI وحده؛ (2) قد تكون آليات الضبط ية مختلفة عن تلك التي يسببها الـ TBI وحده؛ (2) قد تكون آليات الضبط ية مختلفة عن تلك التي يسببها الـ TBI وحده؛ (2 2) ليس كل هذه النماذج تؤدي إلى نوبات عفوية7؛ 3) الآفات التي تم إنشاؤها بواسطة العامل المتشنج نفسه ، مع قنية المطلوبة لتسليمها ، أو عن طريق تحفيز وضع القطب في هياكل العمق (على سبيل المثال ، قرن آمون أو أميغدالا) يمكن أن يسبب بالفعل زيادة الحساسية للمضبوطات وحتى إمكانات حقل فرس النهر 7. وعلاوة على ذلك، بعض العوامل المتشنجة (أي حمض الكاينك) تنتج آفات مباشرة فرس النهر والتصلب، وهو أمر غير نموذجي بعد TBI منتشر.
حتى وقت قريب ، لم يكن هناك سوى نموذجين للحيوانات من الصرع ما بعد الصدمة: التأثير القشري الخاضع للرقابة (CCI ، التنسيق) أو إصابة قرع السوائل (FPI ، البؤري والمنتشر)8. كلا النموذجين يؤدي إلى آفات بؤرية كبيرة جنبا إلى جنب مع فقدان الأنسجة، والنزيف، والدبقي في القوارض8. تحاكي هذه النماذج الصرع ما بعد الصدمة الناجم عن الآفات البؤرية الكبيرة. أظهرت دراسة حديثة أن تكرار (3x) TBI منتشر يكفي لتطوير النوبات العفوية والصرع في الفئران حتى في حالة عدم وجود آفات بؤرية9، إضافة نموذج PTE القوارض الثالث مع المضبوطات المتكررة التلقائية المؤكدة. هذا النموذج الجديد يحاكي التغيرات الخلوية والجزيئية الناجمة عن TBI منتشر, أفضل تمثيل السكان مع السكان خفيفة, TBIs الارتجاج. في هذا النموذج، تسمح الفترة الكامنة التي تمتد لثلاثة أسابيع أو أكثر قبل بداية النوبة وظهور نوبات متكررة عفوية متأخرة بالتحقيق في الأسباب الجذرية لنشوء الصرع بعد الصدمة، واختبار فعالية النهج الوقائية والمرشحين العلاجيين الجدد بعد بداية النوبة، ولديها القدرة على تطوير علامات بيولوجية لنشوء الصرع بعد الصدمة لأن ما يقرب من نصف الحيوانات تتطور الصرع بعد الصدمة.
يعتمد اختيار النموذج الحيواني لدراسة الصرع ما بعد الصدمة على السؤال العلمي، ونوع إصابة الدماغ التي يتم التحقيق فيها، وما هي الأدوات التي سيتم استخدامها لتحديد الآليات الخلوية والجزيئية الأساسية. في نهاية المطاف ، يجب أن يظهر أي نموذج للصرع ما بعد الصدمة ظهور نوبات عفوية بعد TBI وفترة زمن وصول أولية في مجموعة فرعية من الحيوانات TBI ، لأنه ليس كل المرضى الذين يتحملون TBI يستمرون في تطوير الصرع. للقيام بذلك، يتم استخدام تخطيط كهربية الدماغ (EEG) مع اكتساب الفيديو في وقت واحد في هذا البروتوكول. إن فهم الجوانب التقنية وراء أجهزة ونهج الحصول على البيانات أمر بالغ الأهمية لتفسير البيانات بدقة. وتشمل الجوانب الهامة للأجهزة نوع نظام التسجيل، ونوع الأقطاب الكهربائية (الرصاص المسمار أو الأسلاك) والمواد التي مصنوعة منها، واكتساب الفيديو المتزامن (كجزء من نظام تخطيط كهربية الدماغ أو طرف ثالث)، وخصائص نظام الكمبيوتر. من الضروري وضع معلمات الاستحواذ المناسبة في أي نوع من النظام اعتمادًا على هدف الدراسة وأحداث تخطيط كهربية الدماغ ذات الأهمية وطريقة التحليل الإضافية واستدامة تخزين البيانات. وأخيراً، يجب النظر في طريقة تكوين القطب (المونتاج) ، لأن لكل منها مزايا وعيوب وستؤثر على تفسير البيانات.
هذا البروتوكول تفاصيل كيفية استخدام تعديل نموذج إسقاط الوزن مارمارو10،11 للحث على إصابة منتشر مما أدى إلى عفوية، غير مبرر، والمضبوطات المتكررة في الفئران، ويصف النهج الجراحية للحصول على واحد ومتعددة القنوات المستمر، والفيديو المتزامن EEG باستخدام monopolar، ثنائي القطب، أو المونتاج المختلط.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.10&#34; screw</td>
			<td>Pinnacle Technology Inc., KS, USA</td>
			<td>8209</td>
			<td>0.10 inch long stainless steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.10&#34; screw</td>
			<td>Pinnacle Technology Inc., KS, USA</td>
			<td>8403</td>
			<td>0.10 inch long with pre-soldered wire lead</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.12&#34; screw</td>
			<td>Pinnacle Technology Inc., KS, USA</td>
			<td>8212</td>
			<td>0.12 inch long stainless steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1EEG headmount</td>
			<td>Invitro1 (subsidiary of Plastics One), VA, USA</td>
			<td>MS333/8-A/SPC</td>
			<td>3 individually Teflon-insulated platinum iridium wire electrodes (twisted or untwisted, 0.005 inch diameter) extending below threaded plastic pedestal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2EEG/1EMG headmount</td>
			<td>Pinnacle Technology Inc., KS, USA</td>
			<td>8201</td>
			<td>2EEG/1EMG channels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3% hydrogen peroxide</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Pharmacy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3EEG headmount</td>
			<td>Pinnacle Technology Inc., KS, USA</td>
			<td>8235-SM-C</td>
			<td>custom 6-Pin Connector for 3EEG channels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Par Pharmaceuticals, Cos. Inc., Spring Valley, NY, USA</td>
			<td>060969</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Par Pharmaceuticals, Cos. Inc., Spring Valley, NY, USA</td>
			<td>060969</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6 mice</td>
			<td>Harlan/Envigo Laboratories Inc</td>
			<td></td>
			<td>male, 12-16 weeks old</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6 mice</td>
			<td>The Jackson Laboratory</td>
			<td></td>
			<td>male, 12-16 weeks old</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Zoetis Services LLC, Parsippany, NJ, USA</td>
			<td>026357</td>
			<td>NOTE: this drug is added during weight drop only if stereotactic electrode implantation will be performed on the same day</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorhexidine antiseptic</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Pharmacy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement and solvent kit</td>
			<td>Stoelting Co., USA</td>
			<td>51459</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill</td>
			<td>Foredom</td>
			<td>HP4-917</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill bit</td>
			<td>Meisinger USA, LLC, USA</td>
			<td>HM1-005-HP</td>
			<td>0.5 mm, Round, 1/4, Steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dry sterilizer</td>
			<td>Cellpoint Scientific, USA</td>
			<td></td>
			<td>Germinator 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG System 1</td>
			<td>Biopac Systems, CA, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG System 2</td>
			<td>Pinnacle Technology Inc., KS, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol &#8805;70%</td>
			<td>VWR, USA</td>
			<td>71001-652</td>
			<td>KOPTEC USP, Biotechnology Grade (140 Proof)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye ointment</td>
			<td>Pro Labs Ltd, USA</td>
			<td></td>
			<td>Puralube Vet Ointment Sterile Ocular Lubricant available in general online stores and pharmacies</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluriso liquid for inhalation anesthesia</td>
			<td>MWI Veterinary Supply Co., USA</td>
			<td>502017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hair removal product</td>
			<td>Church &#38; Dwight Co., Inc., USA</td>
			<td></td>
			<td>Nair cream</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>MWI Veterinary Supply Co., USA</td>
			<td>502017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine surgical solution</td>
			<td>Purdue Products, USA</td>
			<td>004677</td>
			<td>Betadine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rimadyl/Carprofen</td>
			<td>Zoetis Services LLC, Parsippany, NJ, USA</td>
			<td>026357</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Harware store</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering iron</td>
			<td>Weller, USA</td>
			<td>WP35</td>
			<td>ST7 tip, 0.8mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel disc</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile cotton swabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gauze pads</td>
			<td>Fisher Scientific, USA</td>
			<td>22362178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile poly-lined absorbent towels pads</td>
			<td>Cardinal Health, USA</td>
			<td>3520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue adhesive</td>
			<td>3M Animal Care Products, USA</td>
			<td>1469SB</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

inducing post-traumatic epilepsy in a mouse model of repetitive diffuse traumatic brain injury

إصابة الدماغ الرضية (TBI) هي السبب الرئيسي للصرع المكتسب. يمكن أن يؤدي TBI إلى إصابة الدماغ البؤري أو المنتشر. الإصابة البؤرية هي نتيجة للقوى الميكانيكية المباشرة ، التي تخترق أحيانًا من خلال الجمجمة ، مما يخلق آفة مباشرة في أنسجة الدماغ. هذه مرئية أثناء تصوير الدماغ كمناطق مع كدمة, تمزق, ونزيف. الآفات البؤرية تحفز موت الخلايا العصبية وتشكيل ندبة الدبقية وهي موجودة في 20%-25% من جميع الأشخاص الذين يعانون من TBI. ومع ذلك ، في معظم حالات TBI ، تحدث الإصابة بسبب قوى التسارع وتسارع الأنسجة اللاحقة ، مما يؤدي إلى تلف غير بؤري ومنتشر. يستمر مرضى TBI في الإصابة بالصرع اللاحق للصدمة (PTE) بعد فترة الكمون من الأشهر أو السنوات. حاليا، فإنه من المستحيل التنبؤ المرضى الذين سوف تتطور PTE، والنوبات في المرضى PTE تشكل تحديا للسيطرة، مما يتطلب المزيد من البحوث. حتى وقت قريب، كان الحقل يقتصر على نموذجين فقط للحيوانات / القوارض مع نوبات ما بعد الصدمة التلقائية التي تم التحقق من صحتها ، وكلاهما يقدم آفات بؤرية كبيرة مع فقدان الأنسجة الهائل في القشرة وفي بعض الأحيان الهياكل تحت القشرية. وعلى النقيض من هذه النهج، تقرر أن الـ TBI المنتشر الناجم عن استخدام نموذج معدل لإسقاط الوزن يكفي للشروع في تطوير نوبات تشنجية عفوية وغير متشنجة، حتى في حالة عدم وجود آفات بؤرية أو فقدان الأنسجة. على غرار المرضى الذين يعانون من الصرع بعد الصدمة المكتسبة، يقدم هذا النموذج مع فترة الكمون بعد الإصابة قبل بداية النوبة. في هذا البروتوكول ، سيتم تزويد المجتمع بنموذج جديد للصرع ما بعد الصدمة ، وتفاصيل كيفية الحث على TBI غير الآفات المنتشر يليه مراقبة مستمرة طويلة الأجل للحيوانات الفيديوية الكهربية على مدار عدة أشهر. هذا البروتوكول سوف تفاصيل التعامل مع الحيوانات، وإجراءات انخفاض الوزن، ووضع القطب الكهربائي لاثنين من أنظمة الاستحواذ، والتحديات المتكررة التي تواجهها خلال كل من خطوات الجراحة، والرصد بعد الجراحة، والحصول على البيانات.

يصف البروتوكول المبين هنا طريقة تحريض الإصابة المنتشرة في العزل (على سبيل المثال ، في حالة عدم وجود آفة بؤرية) باستخدام نموذج الماوس من TBI المنتشر المتكرر(الشكل 1). يصور الشكل 1A جهاز إسقاط الوزن ومكوناته(الشكل 1A, a1−a5)المستخ?...

Watch this Scientific Journal Video about Inducing Post-Traumatic Epilepsy in a Mouse Model of Repetitive Diffuse Traumatic Brain Injury Video at JoVE.com

Inducing Post-Traumatic Epilepsy in a Mouse Model of Repetitive Diffuse Traumatic Brain Injury Video (Video) | JoVE

يصف هذا البروتوكول المنهجي نموذجًا جديدًا للصرع ما بعد الصدمة بعد إصابات الدماغ الخفيفة المتكررة. الجزء الأول تفاصيل خطوات لتحريض إصابات الدماغ الرضية باستخدام نموذج انخفاض الوزن المعدلة. ويقدم الجزء الثاني تعليمات بشأن النهج الجراحي لنظم الحصول على البيانات الكهروالدماغة أحادية ومتعددة القنوات.

تحريض الصرع ما بعد الصدمة في نموذج الماوس من إصابات الدماغ المتكررة منتشر الصدمة

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of acquired epilepsy. TBI can result in a focal or diffuse brain injury. Focal injury is a result of ...

بروتوكولنا هو أول من يفصّل نموذج فأر للصرع اللاحق للصدمة الناجم عن إصابة خفيفة في الدماغ. استخدام خفيفة منتشرة نموذج إصابات الدماغ الرضية يحاكي جانبا هاما من أمراض إصابات الدماغ البشرية التي دائما تقريبا لديها عنصر منتشر. من أجل تطوير المؤشرات الحيوية والعلاجات ، هناك حاجة إلى إجراء أبحاث باستخدام نماذج تتكاثر بشكل مناسب جوانب من أمراض الإنسان.نموذج إصابات الدماغ الرضية لدينا لديه أيضا القدرة على توفير نظرة ثاقبة في الآليات التي تسبب ضعف وظيفة الدماغ بعد إصابة الدماغ الرضية الخفيفة أو ارتجاج. بعد التأكد من عدم وجود استجابة ل المنع في الألم، ضع الماوس على وسادة رغوة ووضع رأس الماوس تحت أنبوب قطرة الوزن. وضع شقة 1.3 سم قطرها ملليمتر واحد سميكة 880 مليغرام الوزن الفولاذ المقاوم للصدأ القرص في وسط رأس الحيوان بين العينين والأذنين.إزالة دبوس في أنبوب قطرة الوزن للافراج عن قضيب الوزن 100 غرام من ارتفاع 50 سم. للحث على إصابة زائفة في الفئران التحكم، وإزالة قضيب الوزن من الأنبوب لمنع الإفراج عن طريق الخطأ من دبوس أثناء انخفاض الوزن. بعد تحريض انخفاض الوزن، ضع الحيوان على ظهره على وسادة التدفئة مغطاة بمنشفة ممتصة مبطنة بولي مع مراقبة حتى إعادة شغل الوظائف الكاملة.ثم ضع الماوس في قفص نظيف تم تدفئته على وسادة تدفئة مع هلام الانتعاش وعدد قليل من القطع تشاو مبللة لمدة 45 دقيقة. لإعداد الحقل الجراحي لزرع القطب الكهربائي EEG، ضع مستشعر درجة الحرارة على لوحة ووضع الماوس الدماغ المصاب reesthetized على ستائر معقم على أعلى وسادة التدفئة على جهاز stereotac. بعد تثبيت الرأس في مكان مع قضبان الأذن، وتطبيق مرهم التشحيم على عيون الحيوان واستخدام كريم إزالة الشعر لإزالة الشعر من فروة الرأس.تطهير الجلد المكشوف مع ثلاث مسحات بالتناوب 20 ثانية من محلول مطهر باليود povidone الجراحية و 70٪ الإيثانول في حركة دائرية. بعد إزالة فروة الرأس، ضعي الهيموستاتات الصغيرة على حدود الجلد المفتوحة لتوسيع المنطقة المعرضة. بعد ذلك ، استخدم المشرط لإزالة الـ periosteum برفق ومسحة الجمجمة مع بيروكسيد الهيدروجين.عندما يتم مسح الجمجمة من الأنسجة ويظهر مظهر بيضاء، وتجفيف العظام مع الشاش العقيم أو مسحة. لزرع القطب، استخدم حفر عالية السرعة مع جولة 0.5 ملليمتر فولاذي بت في 5، 000 إلى 6، 000 التناوب في الدقيقة الواحدة لخلق ستة ثقوب البور لأقطاب المسمار. عندما تم حفر جميع الثقوب، ضع الأقطاب المسمار ستة في ثقوب البور ومزيج نصف مغرفة من مسحوق الاسمنت الأسنان مع عدة قطرات من المذيبات.استخدام ملعقة لتحريك حتى خليط الاسمنت الأسنان هو مبتذل ولكن مرنة وقاسية بما يكفي لتكون مكثفة بشكل صحيح عندما وضعت على الجمجمة الحيوان. تطبيق الاسمنت على كامل السطح المكشوف من الجمجمة وكل قطب المسمار. بعد دقيقة إلى دقيقتين، قم بتشغيل الحديد لحام ووضع جبل الرأس EEG الثلاثة في ذراع حامل مجسم.ضع جبل الرأس فوق الجمجمة بحيث تطابق مواضع الرصاص الستة الأسلاك موقف الرصاص السلك لكل قطب برغي. خفض الجهاز بحيث جزء من بطني تقع على رأس الاسمنت الأسنان. تحريف السلك من كل الرصاص من كل من الأقطاب المسمار مع الرصاص الأسلاك المقابلة من جبل الرأس، لحام كل زوج الملتوية من الأسلاك لإجراء إشارة السليم واستخدام مقص لتقليم أي الأسلاك الزائدة.ثني كل زوج من الأسلاك لحام يؤدي حول جبل الرأس. عندما تم عازمة جميع أزواج، وتغطي كل من الأسلاك مع الاسمنت الأسنان الطازجة ترك فقط الجزء الأسود من جبل الرأس يتعرض. إطلاق الهيموستات عقد اللوحات الجلدية وتطبيق الكلورهيكسيدين مطهر إلى المنطقة المحيطة زرع لتجنب العدوى.ثم نقل الحيوان من الجهاز إلى توازن لقياس وزن الحيوان كمرجع للرصد في المستقبل قبل وضع الحيوان في قفص نظيف على وسادة تدفئة دافئة مع الرصد ، هلام الانتعاش ، وعدد قليل من قطع الطعام الرطب. في هذا الشكل، يتم عرض نوبة تلقائية في الماوس بعد 97 يوماً من تكرار إصابة الدماغ الرضية في الوزن المسجلة باستخدام ثلاثة جبل رأس EEG تم تكوينه كما هو موضح في بروتوكول الفيديو هذا. هنا ، يظهر نوبة كهربائية غير متشنجة تلقائية مسجلة في الماوس بعد 65 يومًا من تكرار إصابة الدماغ الرضية.في هذا الرقم، تم تسجيل نوبة عفوية في الماوس بعد 23 يوما من تكرار انخفاض الوزن إصابات الدماغ الرضية باستخدام جبل رأس واحد EEG. تشير القوة الطيفية لنوبة نموذجية إلى أعلى كثافة لتكون في نطاق 10 إلى 40 هرتز مع ذروة عند 15 هرتز. ويبين هذا البروتوكول الجداول الزمنية لاستهلاء المضبوطات في الحيوانات بعد تكرار انخفاض الوزن إصابات الدماغ الرضية مما يدل على وقوع المضبوطات تتجمع في بعض الحيوانات، ويؤكد على أهمية الحصول على التسجيلات المستمرة بدلا من متقطعة.وضع السليم من القرص الصلب، وزرع دقيق من الأقطاب المسمار والحام حذر من خيوط الأسلاك كلها حاسمة لنجاح تجربة طويلة الأجل. بعد مراقبة التخطيط الدماغي، يمكن أن تكون طبقات الحيوانات مع إصابة الدماغ التي تطور المضبوطات من تلك التي لا لتحليل لاحق من الاختلافات الخلوية والجزيئية والفسيولوجية. إن تقسيم الحيوانات المصابة بالصرع اللاحق للصدمة من تلك التي تُصاب بإصابة دماغية مؤلمة ولكنها لا تصاب بنوبات هو أمر بالغ الأهمية لتطوير التدخلات والعلامات البيولوجية.

Research

JoVE Journal

Behavior

Inducing Post-Traumatic Epilepsy in a Mouse Model of Repetitive Diffuse Traumatic Brain Injury

Compensatory Limb Use and Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Following Sensorimotor Cortex Injury in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Compensatory Limb Use and Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Following Sensorimotor Cortex Injury in a Mouse Model of Ischemic Stroke Video (Video) | JoVE

تعويضية الاطراف استخدام والتقييم السلوكي للسيارات مهارة التعلم بعد حسي حركي إصابة اللحاء في نموذج الفأر من السكتة الدماغية

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats Video (Video) | JoVE

مجلس هول التعديل - قياس السلوك، الإدراك والتفاعل الاجتماعي في الفئران والجرذان

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

Exploring the Use of Isolated Expressions and Film Clips to Evaluate Emotion Recognition by People with Traumatic Brain Injury

Exploring the Use of Isolated Expressions and Film Clips to Evaluate Emotion Recognition by People with Traumatic Brain Injury Video (Video) | JoVE

استكشاف استخدام أشكال التعبير المعزولة وكليب فيلم لتقييم العاطفة الاعتراف قبل الأشخاص الذين يعانون إصابات الدماغ الرضية

The current study presented 60 people with traumatic brain injury (TBI) and 60 controls with isolated facial emotion expressions, isolated vocal emotion ...

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain Video (Video) | JoVE

بالتكرار عبر الجمجمة التحفيز المغناطيسي إلى جانب واحد نصف الكرة الأرضية من الدماغ الجرذ

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...

Wheel Running and Environmental Complexity as a Therapeutic Intervention in an Animal Model of FASD

Wheel Running and Environmental Complexity as a Therapeutic Intervention in an Animal Model of FASD Video (Video) | JoVE

تشغيل عجلة وتعقيد البيئة باعتبارها تدخل علاجي في نموذج حيواني من FASD

Aerobic exercise (e.g., wheel running (WR) extensively used in animal research) positively impacts many measures of neuroplastic potential in the brain, ...

Assessing Spatial Memory Impairment in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury Using a Radial Water Tread Maze

Assessing Spatial Memory Impairment in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury Using a Radial Water Tread Maze Video (Video) | JoVE

تقييم انخفاض الذاكرة المكانية في نموذج الماوس من إصابات الدماغ الصدمة باستخدام متاهة فقي المياه شعاعي

Despite the recent increase in use of mouse models in scientific research, researchers continue to use cognitive tasks that were originally designed and ...

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury Video (Video) | JoVE

الكشف عن حالات العجز السلوكية في الفئران بعد إصابات الدماغ الرضية

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat

Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat Video (Video) | JoVE

باستخدام الليزر دوبلر التصوير والرصد لتحليل الحبل الشوكي دوران الأوعية الدقيقة في الفئران

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory ...

A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats

A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats Video (Video) | JoVE

طريقة جديدة لحمل مثل الاكتئاب وسلوك في الفئران

Contagious depression is a phenomenon that is yet to be fully recognized and this stems from insufficient material on the subject. At the moment, there is ...

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder Video (Video) | JoVE

الخوف الإجهاد--تعزيز التعلم، نموذج القوارض قوية من اضطراب الإجهاد اللاحق للصدمة النفسية

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders ...