تم وصف إجراء جديد مفصل للتصوير الوظيفي للفئران المستيقظة ذات الرأس.
التخدير ، الذي يشيع استخدامه في البحث العلمي قبل السريري والأساسي ، له تأثير اكتئابي على وظائف التمثيل الغذائي والخلايا العصبية والأوعية الدموية في الدماغ ويمكن أن يؤثر سلبا على النتائج الفسيولوجية العصبية. يعد استخدام الحيوانات المستيقظة للدراسات البحثية مفيدا ولكنه يشكل تحديا كبيرا يتمثل في الحفاظ على هدوء الحيوانات وثباتها لتقليل القطع الأثرية الحركية خلال الحصول على البيانات. يعد التصوير المستيقظ في القوارض الأصغر حجما (مثل الفئران) شائعا جدا ولكنه يظل ضئيلا في الفئران لأن الفئران أكبر وأقوى ولديها ميل أكبر لمعارضة قيود الحركة وتثبيت الرأس على مدى الفترات الطويلة المطلوبة للتصوير. تم وصف نموذج جديد للتصوير العصبي للفئران المستيقظة المثبتة بالرأس باستخدام حبال مخيطة يدويا مخصصة ، وزرع رأس مطبوع 3D ، وأغطية رأس ، وإطار رأس. تشير النتائج التي تم الحصول عليها بعد تجربة واحدة من التحفيز أحادي الشارب إلى زيادة في شدة الاستجابة الوظيفية المثارة. إن اكتساب الاستجابة الوظيفية المستثارة من الفئران المستيقظة الثابتة الرأس أسرع من تلك الموجودة في الفئران المخدرة ، وهي موثوقة وقابلة للتكرار ويمكن استخدامها للدراسات الطولية المتكررة.
يتم الحصول على معظم تحقيقات التصوير العصبي العلمية الأساسية وقبل السريرية والانتقالية من الحيوانات المخدرة1،2. يسهل التخدير التجريب ولكنه يؤثر باستمرار على عملية التمثيل الغذائي في الدماغ والجسم وضغط الدم ومعدل ضربات القلب3. يضيف نوع المخدر ومدة وطريقة الإعطاء متغيرات مربكة لتفسير البيانات التي يمكن أن تسهم في التكاثر والفشل الانتقالي4. يتمثل عنق الزجاجة الرئيسي لدراسات التصوير العصبي للفئران المستيقظة والمثبتة على الرأس في الحاجة إلى الحفاظ على الفئران ثابتة وهادئة طوال عمليات التحضير والحصول على البيانات. تنتج الحركات الصغيرة عناصر حركة غير مبررة ، والتي يمكن أن تؤثر سلبا على تحليل البيانات وتفسيراتها.
تم ابتكار نموذج جديد للتصوير العصبي من الفئران المستيقظة ذات الرأس الثابت باستخدام حبال مخصصة ، وغرسات رأس ثلاثية الأبعاد (3D) مطبوعة ، وأغطية رأس ، وإطار رأس يوفر العديد من المزايا لسهولة التجريب. غرسة الرأس 3D خفيفة وتغطي جزءا صغيرا من الجمجمة اللازمة للتبديل. تم تصميم غرسات الرأس والأغطية المطبوعة 3D باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD). تم وصف بروتوكولات تحفيز الشارب ، والحصول على البيانات ، وتحليل البيانات ، والنتائج من الفئران المخدرة بالتفصيل في العمل السابق5،6،7.
يوفر استخدام تصوير الفئران المستيقظ والثابت للرأس العديد من المزايا من حيث السهولة والتخصيص. تسمح الرافعات المصممة خصيصا بلف الفئران من خلال مادة شبكية قابلة للتنفس ، مما يلغي الحاجة إلى إحاطة الحيوانات في غرف تقييد بلاستيكية مغلقة لفترات طويلة من الزمن10,11</su…
The authors have nothing to disclose.
نعترف بكلارا جونز وجيمس ستيروالت ولين هوانغ ويونغ جون ها وأميرسهيل زاريه لمساعدتهم أثناء تدريب الفئران وإعداد الرافعات. تم توفير التمويل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (المعاهد الوطنية للصحة ، رقم المنحة: NS119852) ومؤسسة Leducq (رقم المنحة: 15CVD02).
Rats | Charles River | Sprague Dawley | |
Isoflurane | Pivetal | 21295098 | General anesthetic |
Lidocaine HCl 2% injection | Phoenix | L-2000-04 | Local anesthetic |
Atropine sulfate injection | Vedco | 5098907512 | Help in respiration |
Lactated Ringer's injection solution | Vedco | 50989088317 | |
Flunixin injection | Vedco | 6064408670 | Pain management |
Enrosite injection (Enrofloxacin 2.27%) | VetOne | 501084 | Avoid infection |
PromAce injection (Acepromazine maleate) | Beohringer Ingelheim | 136059 | |
Animax ointment | Dechra Veterinary Products | 122-75 | active ingredients of nystatin 1000units per gram, neomycin sulfate 2.5mg per gram, thiostrepton 2500 units per gram, and triamcinolone acetonide 1mg per gram |
Puralube ophthalmic ointment | Dechra Veterinary Products | 211-38 | |
Povidone-iodine PVP prep pads | Medline | MDS093917 | Betadine generic |
Isopropyl alcohol swabs | BD | 326895 | |
Vetbond tissue adhesive | 3M | 1469SB | |
Bur (drill bit), standard operatory carbide | SS White Burs | 14829 | #3 bur |
Screws, 00-90 x 1/8 flat head stainless steel | J.I. Morris | F0090CE125 | Anchor screws |
Stereotaxic system | Kopf Instruments | 1430 | |
Homeothermic heating blanket | Harvard Apparatus | 50-7220-F | |
Pulse oximeter & heart rate monitor | Kent Scientific | MouseStat Jr. | |
Petrolatum | Fisher Scientific | P66-1LB | Vaseline generic |
Wire, bare copper | Fisher Scientific | 15-545-2C | 20 gauge |
Teets Cold Cure powder | Pearson Dental | C73-0054 | active ingredient: Methyl Methacrylate |
Teets Cold Cure liquid | Pearson Dental | C73-0078 | active ingredient: Methyl Methacrylate |
Silicone mold rubber | Smooth-On | Body Double Fast | silicon polymer |
Metricide 28 (Germicide) | Metrex | Oct-05 | |
India ink, black | Pelikan | 301051 | |
Dental drill | NSK Dental | Ultimate XL-F | |
3D printer | Prusa Research | i3 MK3S+ | |
Sew on fasteners | Velcro | 90030 | |
Pet screening utility fabric | Joann | 10173334 | Netting material |
Bur (drill bit), standard operatory carbide | SS White Burs | 14829 | #1 bur |