마우스에 Transcranial Photobiomodulation 치료에 대 한 프로토콜
Summary
Photobiomodulation 치료 다양 한 신경학 상과 정신 장애의 처리를 위한 혁신적인 비 침 투 적인 양식 적임 이며 건강 한 두뇌 기능을 향상 시킬 수 있다. 이 프로토콜은 다른 실험실 설치류에 있는 사용을 위해 적응 시킬 수 있다 transcranial 빛 배달 여 쥐에서 뇌 photobiomodulation를 수행 하는 단계별 가이드를 포함 합니다.
Abstract
Transcranial photobiomodulation 뇌 생체, 다양 한 신경학 상과 정신 장애, 뇌 기능 및 나이 관련 된 인지에 관한 약화에 메모리 향상을 향상을 위한 잠재적인 혁신적인 비 침 투 적인 치료 방법입니다. 그리고 신경 퇴행 성 질환입니다. 우리 쥐에서 transcranial photobiomodulation 치료 (PBMT)를 위한 실험실 프로토콜을 설명합니다. 세 BALB/c 마우스 (18 개월)는 660 nm 레이저 transcranially, 일단 2 주 동안 매일 처리 됩니다. 레이저 투과율 데이터는 두 피에 빨간 입사광의 약 1% 관통 등 해 마는 대뇌 피 질의 표면에서 1mm 깊이 도달 보여줍니다. 두 가지 방법으로 치료 결과 평가: 반 즈 미로 한 해 마 의존 공간 학습 및 메모리 작업 평가, 테스트 및 측정 hippocampal ATP 수준 생체 인덱스로 사용 되는. 반 즈 작업에서 결과 레이저 치료 세 쥐 나이 일치 하는 컨트롤에 비해 공간 메모리 향상을 보여 줍니다. 생 화 확 적인 분석 뒤 레이저 치료 hippocampal ATP 레벨 증가. 우리는 메모리 성능 향상은 잠재적으로 빨간 레이저 치료에 의해 유도 된 hippocampal 에너지 대사에 개선 인해 공준. 쥐에서 관찰 때문에이 프로토콜 변환 신경 과학, 토끼, 고양이, 개, 또는 원숭이 등에서 자주 사용 하는 다른 종에 적응 될 수 다른 동물 모델에 연장 될 수 있습니다. Transcranial photobiomodulation 나이 관련 된 인지 장애에 유망한 치료 접근 될 수 있는 안전 하 고 비용 효율적인 양식 적임 이다.
Introduction
PBMT, 또는 저수준 레이저 가벼운 치료 (LLLT), 레이저 또는 발광 다이오드 (Led) 빛 에너지에 의해 생물 학적 조직의 자극에 따라 치료 방법을 참조 하는 일반적인 용어입니다. 거의 모든 PBMT 치료 1100 nm, 1에서 500 까지의 출력 전력 600에서 근처-적외선 (NIR) 빛 파장에서 붉은 색으로 적용 됩니다 mW, 그리고 에서 이르기까지 fluence 20 J/c m2 (정 외.1참조).
Transcranial PBMT 외부 광원 (레이저 또는 Led)2를 사용 하 여 머리의 방사선 조사에 의해 실시 하는 비 침 투 적인 빛 전달 방법입니다. 동물 응용 프로그램에 대 한이 방법은 접촉 또는 비접촉 배치의 동물의 머리에 LED 또는 레이저 프로브를 포함합니다. 치료 관심 영역에 따라 가벼운 프로브 (모든 뇌 영역을 다루는)에 대 한 전체 머리 또는 머리, 전 두 엽, 정면, 또는 정수 리 영역 등의 특정 부분에 배치할 수 있습니다. 두 피, 두개골, 그리고 두 라 메이 터를 통해 레드/NIR 빛의 부분 전송 대뇌 피 질의 표면 수준에 도달 하 고 치료 혜택을 생산 하는 충분 한 광자 에너지의 금액을 제공할 수 있습니다. 그 후, 대뇌 피 질의 수준에서 전달 된 빛 fluence 뇌3의 깊은 구조를 도달할 때까지 회색과 흰색 두뇌 문제에 메시지를 전파 것 이다.
빨강 빨강 영역 (600-680 nm)과 초기 NIR 영역 (800-870 nm)에서 스펙트럼 밴드 빛 시 토 크롬 c 산화 효소, 미토 콘 드리 아 호흡 사슬4의 터미널 효소의 흡수 스펙트럼에 해당합니다. 그것을 PBMT 레드/적외선 스펙트럼에서 photodissociation 산화 질소 (NO)의 시 토 크롬 c 산화 효소에서 결과적으로 미토 콘 드리 아 전자 전송에 증가 원인과, 궁극적으로, ATP 생성5증가 가설입니다. 신경 응용 프로그램 관련의 잠재적인 neurostimulatory 혜택 뇌 방법 다양 한 외상 성 뇌 부상 (TBI)6의 설치류 모델을 포함 한 전 임상 연구에서에서 보고 되었습니다 transcranial 방사선을 사용 하 여 PBMT 급성 뇌졸중7, Alzheimer의 질병 (광고)8, 파 킨 슨 병 (PD)9, 우울증10, 그리고 노화11.
뇌 노화에는 부정적인 영향을 미치는 몇 가지 인지 기능, 학습 및 메모리12등 신경 심리적 조건으로 간주 됩니다. 미토 콘 드리 아 ATP 생산 및 신경 생체에 대 한 책임 기본 세포입니다. 미토 콘 드 리아 기능 장애 관련 마13등 공간 탐색 메모리에 연결 된 뇌 영역에 적자 나이 관련 된 것으로 알려져 있다. 레드/NIR 두개골 치료 행위 주로 미토 콘 드리 아 생체의 변조, 빛 때문에 해 마에 전달된 빛 복용량을 충분 한 공간 메모리 결과14의 개선 될 수 있습니다.
현재 프로토콜의 목표는 쥐, 붉은 빛의 낮은 수준을 사용 하의 transcranial PBMT 절차를 보여 줍니다. 필요한 레이저 광선 전송 측정 세 쥐의 머리 조직을 통해 설명 합니다. 또한, 반 즈 미로, 해 마 의존 공간 학습 및 메모리 작업 및 생체 인덱스로 hippocampal ATP 수준으로 사용 됩니다 동물에서 치료 영향의 평가.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리 쥐에서 transcranial PBMT 절차 수행을 위한 프로토콜을 설명 합니다. 이 프로토콜은 특히 설치류에 초점을 맞춘 photobiomodulation 연구를 수행 하는 신경 과학 연구소를 타겟으로하는. 그러나,이 프로토콜 토끼, 고양이, 개, 또는 원숭이 등 신경 과학 분야에서 자주 사용 되는 다른 실험 동물에 적응 될 수 있다.
현재, 증가 관심 transcranial PBMT 레드/적외선 레이저와 Led를 조사 하 고…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품 S.S. e Tabriz 대학 의료 과학 (no. 61019 부여)에서 교부 금에 의해 지원 되었다 그리고 LiteCure LLC, 뉴어크, 드, 미국 L.D.T.에서에서 게시 부여 저자는 면역학 부 및 그들의 친절에 Tabriz 대학 의료 과학의 교육 개발 센터 (EDC) 감사 하 고 싶습니다.
Materials
| Ketamine | Alfasan | #1608234-01 | |
| Xylazine | Alfasan | #1608238-01 | |
| Agarose | Sigma | #A4679 | |
| Superglue | Quickstar | ||
| Vibratome | Campden Instruments | #MA752-707 | |
| Optical glass | Sail Brand | #7102 | |
| Power meter | Thor labs | #PM100D | |
| Photodiode detector | Thor labs | #S121C | |
| Caliper | Pittsburgh | ||
| GaAlAs laser | Thor Photomedicine | ||
| Etho Vision | Noldus | ||
| Centrifuge | Froilabo | #SW14R | |
| Earmuffs | Blue Eagle | ||
| Digital camera | Visionlite | #VCS2-E742H | |
| Sterio amplifier | Sony | ||
| Ethanol | Hamonteb | #665.128321 | |
| Barnes maze | Costom-made | ||
| ATP assay kit | Sigma | #MAK190 | |
| Elisa reader | Awareness | #Stat Fax 2100 |
References
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