Summary

Neurologico Reflex Test in neonatali Rat Pups

Published: April 24, 2017
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Summary

test comportamentale è il gold standard per determinare i risultati in seguito a lesione cerebrale, e in grado di identificare la presenza di disabilità dello sviluppo nei neonati e nei bambini. i riflessi dello sviluppo neurologico sono un indicatore precoce di queste anomalie. Una serie di prove riflessi sviluppo facilmente realizzabile in roditori neonatale sono stati sviluppati e descritti qui.

Abstract

test riflesso neurologico è comunemente utilizzato nella pratica clinica per valutare la maturazione del sistema nervoso. riflessi dello sviluppo neurologico sono anche denominati riflessi, come primitivi. Sono sensibili e coerenti con i risultati successivi. riflessi anomali sono descritti come un'assenza, persistenza, ricomparsa, o latenza dei riflessi, che sono indici predittivi di neonati che sono ad alto rischio di disturbi dello sviluppo neurologico. Modelli animali di disabilità dello sviluppo neurologico, come la paralisi cerebrale, spesso mostrano riflessi sviluppo aberranti, come sarebbe essere osservato nei neonati umani. Le tecniche descritte valutare una varietà di riflessi dello sviluppo neurologico nei ratti neonati. test del riflesso neurologico offre l'investigatore un metodo di prova che non è altrimenti disponibili in tali animali giovani. La metodologia qui presentata si propone di aiutare gli investigatori in esame tappe dello sviluppo nei ratti neonati come un metodo per rilevare br ad esordio precocelesioni ain e / o determinare l'efficacia degli interventi terapeutici. La metodologia qui presentata si propone di fornire un orientamento generale per gli investigatori.

Introduction

riflessi dello sviluppo neurologico, o tappe dello sviluppo, sono una delle prime valutazioni utilizzate sui neonati umani e neonati. riflessi neurologici sono movimenti involontari e ripetitivi che dimostrano tronco cerebrale e riflessi del midollo spinale. Maturazione delle maggiori reti corticali caratterizzate evolvendo migrazione, mielinizzazione, e sinaptogenesi promuovere controllo volontario e l'inibizione corticale. Alterazioni nel normale progressione dell'evoluzione del sistema nervoso centrale possono interrompere lo sviluppo cerebrale, con conseguente anomala cablaggio corticale, funzionamento, e mielinizzazione, causando ritardi riflessi neurologico o assenze. neonati umani ad alto rischio per la disabilità sviluppo neurologico spesso mostrano anomale primi riflessi. riflessi anormali possono presentare come un ritardo nell'acquisizione, assenza, presenza prolungata o ricomparsa tardi nella vita, e sono predittivi di disabilità dello sviluppo. 1, 2 Perciò, È importante simulare ritardi riflessi in modelli sperimentali di disabilità dello sviluppo neurologico.

I roditori sono comunemente impiegati come modelli sperimentali. cuccioli di ratto sono altricial quando nasce, e quindi troppo immatura per intraprendere motore specifico o complessa, compiti comportamentali sensoriali e / o cognitive. A questo proposito, la loro immaturità sviluppo riguarda sia il loro sviluppo fisico e organo. I ratti sono nati senza pelo con l'incapacità di termoregolazione, sono ciechi, e in grado di camminare. Con riferimento allo sviluppo del cervello, notevole maturazione corticale si verifica dopo la nascita. cuccioli di ratto appena nati (giorno della nascita indicati come postnatale giorno 1; PD1) sono stati suggeriti per raggiungere un livello di maturazione del cervello che è simile a un cervello umano pretermine di 23 – 28 settimane di gestazione, mentre PD7-10 cuccioli sono equivalenti a vicino- cervello umano termine. 3, 4, 5, 6Questa correlazione si basa su analisi anatomiche lordi, tuttavia, sono anche state descritte altre misure di maturazione cerebrale come mielinizzazione e ampiezza integrato elettroencefalogramma. 5, 7 Ad esempio, pre-oligodendrociti sono le cellule predominanti nella sviluppo del cervello fetale umano da 23 – 32 settimane in utero, e questa fase di maturazione corrisponde ad un roditore PD1-3. 5, 8, 9, 10 Inoltre, myelination inizia in utero nell'uomo che nei ratti neonati appare nel proencefalo intorno PD7-10; il roditore cervello neonato rimane in gran parte non-mieliniche. 11, 12 Tucker et al. trovato che l'ampiezza integrato modello elettroencefalogramma di un ratto P1 per essere simile ad un 23 settimane gestazione feto umano, mentre un cucciolo PD7 e PD10 è simile a un 30-32 settimana e periodo infantile, rispettivamente. 7 Per queste ragioni, neonato test del riflesso in cuccioli di ratto neonatale offre l'opportunità per catturare l'ontogenesi e / o interruzione dello sviluppo del cervello.

La batteria di riflessi descritte qui sotto sono adattati da studi di WM Fox e A. Lubics 13, 14 WM Fox è stato uno dei primi investigatori rispetto alla ontogenesi dei riflessi nel topo. 13 Questi riflessi includono, ma non sono limitati a, arto presa e posizionamento, evitamento scogliera, raddrizzamento, accelerato raddrizzamento, andatura, trasalimento uditivo, la postura e l'apertura degli occhi. Sia forelimb e arti posteriori presa (denominato palmo-plantare afferrare nell'uomo, rispettivamente) sono facilitati da riflessi spinali e inibizione corticospinale dalle aree motorie non primarie. 15, 16 arti posteriori immissione (riflessologia plantare) riflette la maturazione del tratto corticospinale. 16, 17, 18 Cliff evitamento (risposte protettive), raddrizzamento (labirinto), e accelerato raddrizzamento comporta l'integrazione e la comunicazione tra ingresso e uscita del motore sensoriali (come quelli coinvolti nella vibrisse e sistemi vestibolari). 19, 20, 21 Gait riflette locomozione. 14 trasalimento uditivo valuta stimolazione acustica e connessioni sinaptiche dei neuroni giganti nel nucleo reticularis pontis caudalis. 21 postura coinvolge appropriate / proiezioni corticali-spinale spinali-corticale, la forza muscolare e innervazione neuromuscolare. 22, 23 mAturation gamma dei recettori dell'acido a-amminobutirrico può correlare con apertura degli occhi. 24 È importante tenere presente che i riflessi riflettono una rete molto più complicato e fornito qui è una correlazione generale. Inoltre, questi riflessi forniscono un metodo rapido e semplice di valutazione dello sviluppo neurologico in età molto giovane in cui test comportamentali più complessi non è fattibile.

L'obiettivo di questo documento è di fornire una guida generale per il test riflesso neurologico che può essere facilmente incorporato in studi sperimentali neonatali di ratto. La metodologia descritta è stata svolta a Long-Evans cuccioli di ratto neonatale e la quantificazione dei risultati è basata su primo giorno di apparizione. Il giorno in cui reflex test è avviato e l'attrezzatura utilizzata può essere modificata per adattarsi meglio un modello sperimentale diverso (ad esempio per diversi ceppi e specie). Stabilendo la normale progressione fisiologica di refmaturazione lex in un modello animale specifico, i ricercatori possono valutare gli effetti dei fattori di stress esterni, manipolazioni endogeni e / o interventi terapeutici su neurodevelopment in modelli di ratto neonatale. Nel complesso, l'uso di riflessi, come una determinazione di maturità cerebrale è vantaggioso nel predire danno cerebrale perinatale, ed è riflettente dei risultati dello sviluppo neurologico successivi.

Protocol

L'Animal Care and Use Committee, Scienze della Salute presso l'Università di Alberta ha approvato tutti gli studi su animali. Nota: Anche se questo protocollo può essere adattato ad altre specie e ceppi, questo protocollo è stato scritto per i ratti a lungo Evans. Questi ratti hanno dimostrato di avere prestazioni del motore superiori e acuità visiva rispetto ad altri ceppi di roditori. 25, 26 Il protocollo p…

Representative Results

La sequenza temporale di questo disegno sperimentale è presentato in figura 2. 30 I metodi e risultati sono stati pubblicati in precedenza. 30 L'obiettivo dello studio era di valutare se la supplementazione dietetica con germogli di broccoli durante la gestazione e nel periodo preweaning protetto la prole da ritardo dello sviluppo neurologico indotta da esposizione in utero a LPS. rat…

Discussion

test riflesso neurologico è una misura predittiva di anormale sviluppo corticale e maturazione, che può essere di importanza in circostanze in cui neuropatologia palese non è evidente. Durante il test neurologico, è fondamentale garantire che i cuccioli vengono esaminate contemporaneamente quotidiano. I ratti sono animali notturni e, quindi, il loro ritmo circadiano possono alterare le prestazioni se il test viene eseguito in tempi diversi durante il giorno. 34 Il test dovrebbe essere complet…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori desiderano ringraziare i nostri agenzie di finanziamento, che comprendono NeuroDevNet (a centri nazionali di eccellenza), la Fondazione ALVA, delle donne e Research Institute Salute dei bambini, e l'Università di Alberta.

Materials

Breeding
Transfer pipettes Fisherbrand 12-711-9AM Used for vaginal flushes.
Sterile Saline Hospira 7983254 The solution used to collect cells during vaginal flushes.
400 µl Microcentrifuge tubes Fisherbrand 05-408-120 Used to hold the saline solution.
Light microscope Leica Leica ATC 2000 For observation of the saline solution. Can be any light microscope used in the lab.
Slides Fisherbrand 12-552-5 The saline solution is placed on the slide. Can be any slides used in the lab.
Coverslips Fisherbrand 12-545-F To coverslip the slides. Can use any coverslips used in the lab.
Dietary  Supplementation
Broccoli Sprouts seeds Mumm's Sprouting Seeds Broccoli sprouts seeds are ordered and grown in the lab.
Countertop Seed Sprouter Box Mumm's Sprouting Seeds A box is used to germinate and grow the seeds prior to harvest.
250 mL beaker The beaker is used to soak the seed. Any size beaker that would fit can be used.
Maternal Inflammation
Lipoplysaccharide (LPS) Sigma L3129 The endotoxin used to mimic maternal inflammation.
1 mL Syringe BD Syringe 309659 Used to inject the pregnant rat.
Gauge (30G X 1/2) BD PrecisionGlide Needle 305106 Use the smallest needle to avoid pain and discomfort.
Sterile Saline (0.9% Sodium Chloride, USP) Hospira Saline is used to dissolve LPS.
Weights
Scale Denver Instrument For recording the weights. Can be any scale with 2 decimal places used in the lab.
Neurodevelopmental Reflexes
Thin blunt rod Can be a paperclip or toothpick. This is for forelimb and hindlimb grasping.
Round filter paper Whatman 1001 150 15 cm diameter paper used for gait analysis.
Timer Fisher Scientific 06-662-51 For timing the time allocated to righting and gait.
Blunt surface Can be an edge of a table. This is for hindlimb placing and cliff avoidance.
Foam landing For when the pups perform accelerated righting.
Video recorder Sony VCT-D580RM To record all reflexes tested. Must be able to record at 1/1000 fps
Bell For auditory startle. 
Heat lamp or pad To maintain the body temperature of the pups underoing examination.

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Cite This Article
Nguyen, A. T., Armstrong, E. A., Yager, J. Y. Neurodevelopmental Reflex Testing in Neonatal Rat Pups. J. Vis. Exp. (122), e55261, doi:10.3791/55261 (2017).

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