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Abstract
Introduction
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Sciences du comportement

Neurodéveloppemental Test Reflex rats nouveau-nés Pups

Published: April 24, 2017
doi:
10.3791/55261
, ,
1Department of Pediatrics,University of Alberta

Summary

tests de comportement est la norme d'or pour la détermination des résultats suite à une lésion du cerveau, et peut identifier la présence de troubles du développement chez les nourrissons et les enfants. réflexes sont un indicateur du développement neurologique précoce de ces anomalies. Une foule de tests de réflexes de développement facilement accompli chez les rongeurs du nouveau-né ont été mis au point et décrit ici.

Abstract

test réflexe neurodéveloppemental est couramment utilisé dans la pratique clinique pour évaluer la maturation du système nerveux. réflexes neuro-développementaux sont aussi appelés réflexes primitifs. Ils sont sensibles et compatibles avec les résultats ultérieurs. réflexes anormaux sont décrits comme une absence, la persistance, la réapparition ou la latence des réflexes qui sont des indices prédictifs des nourrissons qui sont à risque élevé de troubles du développement neurologique. Les modèles animaux de handicaps du développement neurologique, comme la paralysie cérébrale, présentent souvent des réflexes de développement aberrantes, comme on observerait chez les nourrissons humains. Les techniques décrites évaluer une variété de réflexes neurodéveloppementaux chez les rats nouveau-nés. test de réflexe neurodéveloppemental offre l'enquêteur une méthode d'essai qui ne sont pas autrement disponibles dans ces jeunes animaux. La méthodologie présentée ici vise à aider les enquêteurs à examiner les étapes du développement chez les rats nouveau-nés comme une méthode de détection précoce brain blessures et / ou déterminer l'efficacité des interventions thérapeutiques. La méthodologie présentée ici vise à fournir des lignes directrices générales pour les enquêteurs.

Introduction

réflexes du développement neurologique, ou les étapes du développement, sont l'une des premières évaluations sur les nouveau-nés humains utilisés et les nourrissons. réflexes neurologiques sont des mouvements involontaires et répétitifs qui démontrent le tronc cérébral et des réflexes de la moelle épinière. Maturation des réseaux corticaux caractérisés par l'évolution plus la migration, la myélinisation et synaptogenèse promouvoir le contrôle volontaire et l'inhibition corticale. Les modifications de la progression normale de l'évolution du système nerveux central peuvent perturber le développement du cerveau, ce qui entraîne dans le câblage cortical anormal, le fonctionnement et la myélinisation, ce qui provoque des retards réflexes neurodéveloppementaux ou absences. nourrissons humains à haut risque d'invalidité neurologique présentent souvent des réflexes anormaux précoces. réflexes anormaux peuvent présenter un retard dans l'acquisition, l'absence, la présence prolongée, ou réapparition tard dans la vie, et sont prédictifs des troubles du développement. 1, 2 Par conséquent, Il est important d'imiter les retards réflexes dans des modèles expérimentaux de handicap neurodéveloppementaux.

Les rongeurs sont couramment utilisés comme modèles expérimentaux. Les bébés rats sont nidicoles à la naissance, et donc trop immature pour entreprendre moteur spécifique ou complexe, des tâches comportementales sensorielles et / ou cognitives. À cet égard, leur immaturité concerne à la fois leur développement physique et organes. Les rats sont nés sans poils avec une incapacité à thermorégulation, sont aveugles, et incapable de marcher. En ce qui concerne le développement du cerveau, la maturation corticale importante se produit après la naissance. ratons nouveau-nés (jour de naissance appelés jour après la naissance 1; PD1) ont été proposées pour atteindre un niveau de maturation du cerveau qui est semblable à un cerveau humain prématuré de 23 – 28 semaines de gestation, alors que PD7-10 chiots sont équivalentes à NEAR terme cerveau humain. 3, 4, 5, 6Cette corrélation est basée sur des analyses anatomiques brutes, cependant, d'autres mesures de maturation du cerveau telles que la myélinisation et l'amplitude électroencéphalogrammes intégrée ont également été décrits. 5, 7 Par exemple, pré-oligodendrocytes sont les cellules prédominantes dans le développement du cerveau du fœtus humain de 23 – 32 semaines in utero, et ce stade maturational correspond à un rongeur PD1-3. 5, 8, 9, 10 De plus, la myélinisation commence in utero chez l' homme alors que chez les ratons , il apparaît dans le cerveau antérieur autour PD7-10; le cerveau des rongeurs nouveau-né reste largement un myélinisé. 11, 12 Tucker et al. ont trouvé que le motif d'électroencéphalogramme intégré d'amplitude d'un rat P1 pour être similaire à une gesta 23 semainestion foetus humain, alors qu'un chiot PD7 et DP10 est semblable à un 30-32 semaine et enfant à terme, respectivement. 7 Pour ces raisons, le test réflexe du nouveau – né chez les chiots de rat nouveau – né est l'occasion pour capturer l'ontogenèse et / ou de perturbation du développement du cerveau.

La batterie de réflexes décrits ci – dessous sont adaptés à partir d' études de WM Fox et R. Lubics 13, 14 WM Fox a été l' un des premiers chercheurs par rapport à l'ontogenèse des réflexes chez la souris. 13 Ces réflexes comprennent, mais sans s'y limiter, la saisie des membres et mise en place, l' évitement de la falaise, le redressement, le redressement accéléré, la démarche, auditive tressaillement, la posture et l' ouverture des yeux. Les deux prise de membres antérieurs et postérieurs (dénommé palmaire et plantaire prise chez l'homme, respectivement) sont facilitées par les réflexes spinaux et inhibition cortico des zones de moteur non primaires. 15, 16 placement des membres postérieurs (réflexe plantaire) reflète la maturation du tractus cortico – spinal. 16, 17, 18 évitement Cliff (réponses de protection), de redressement (labyrinthe) et de redressement accéléré implique l' intégration et la communication entre l' entrée sensorielle et la sortie moteur (tels que ceux qui participent à la vibrisses et les systèmes vestibulaires). 19, 20, 21 Gait reflète la locomotion. 14 stimuli auditifs évalue la stimulation acoustique et des connexions synaptiques des neurones géants dans le noyau réticulaire pontis caudalis. 21 Posture comporte des projections corticales-spinal appropriés / spinaux-corticales, la force musculaire, et innervation neuromusculaire. 22, 23 Maturation des récepteurs de l' acide gamma – aminobutyrique peut en corrélation avec l' ouverture de l' oeil. 24 Il est important de garder à l' esprit que les réflexes reflètent un réseau beaucoup plus complexe et fourni ici est une corrélation générale. De plus, ces réflexes fournissent une méthode rapide et facile d'évaluer le développement neurologique très jeunes où les tests de comportement plus complexe est impossible.

L'objectif de ce document est de fournir une ligne directrice générale pour les tests de réflexe neurodéveloppement qui peut être facilement intégré dans les études de rats nouveau-nés expérimentaux. La méthodologie décrite a été réalisée chez les ratons néonatale Long-Evans et la quantification des résultats a été fondée le premier jour d'apparition. Le jour où le test réflexe est initié et l'équipement utilisé peut être modifié pour l'adapter à un modèle expérimental différent (par exemple pour différentes souches et espèces). En établissant la progression physiologique normal de refmaturation dans un modèle lex animal spécifique, les chercheurs peuvent évaluer les effets des facteurs de stress externes, manipulations endogènes et / ou interventions thérapeutiques sur le développement neurologique dans les modèles de rats nouveau-nés. Dans l'ensemble, l'utilisation des réflexes comme la détermination de la maturité du cerveau est avantageuse pour prédire une lésion cérébrale périnatale, et reflète des résultats neurodéveloppementaux plus tard.

Protocol

La protection des animaux et le Comité d'utilisation, sciences de la santé à l'Université de l'Alberta a approuvé toutes les études animales. Remarque: Bien que ce protocole peut être adapté à d'autres espèces et souches, ce protocole est écrit pour les rats Long-Evans. Ces rats ont été démontré que les performances motrices supérieures et l'acuité visuelle par rapport à d'autres souches de rongeurs. 25,</sup…

Representative Results

La chronologie de cette conception expérimentale est présentée à la figure 2. 30 Les méthodes et les résultats ont déjà été publiés. 30 L'objectif de l'étude était d'évaluer si la supplémentation alimentaire avec des germes de brocoli pendant la gestation et la période pré – sevrage protégé la progéniture de retard neurodéveloppemental induite par l'expositi…

Discussion

test réflexe neurodéveloppemental est une mesure prédictive du développement du cortex cérébral anormal et la maturation, qui peuvent être d'importance dans des circonstances où neuropathologie manifeste est pas évident. Au cours des essais neurodéveloppement, il est essentiel de veiller à ce que les chiots sont examinés en même temps tous les jours. Les rats sont nocturnes et, par conséquent, leur rythme circadien peuvent altérer les performances si les tests sont effectués à différents moments de…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Les auteurs tiennent à remercier nos organismes de financement, qui comprennent NeuroDevNet (un des centres nationaux d'excellence), la Fondation ALVA, l'Institut de recherche santé des femmes et des enfants, et l'Université de l'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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References

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Citer Cet 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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