Summary

Hafif Travmatik Beyin Hasarı takiben Hipokampal Devre İşlev değişimler üzerine araştırmalar

Published: November 19, 2012
doi:

Summary

Hipokampal devresinde fonksiyonel değişikliklerin araştırıldığı A çok yönlü bir yaklaşım açıklanmıştır. Elektrofizyolojik teknikler hasar protokol, davranışsal testleri ve bölgesel diseksiyon yöntem ile birlikte tarif edilmiştir. Bu tekniklerin kombinasyonu diğer beyin bölgeleri ve bilimsel sorular için benzer bir şekilde uygulanabilir.

Abstract

Travmatik Beyin Hasarı (TBI) her yıl Amerika Birleşik Devletleri fazla 1,7 milyon kişi afflicts ve hatta hafif TBH kalıcı nörolojik bozuklukları 1 yol açabilir. TBI kurtulanlar, bellek kusuru ve nöbet eşiğinin bir azalma yaşadığı iki yaygın ve devre dışı bırakma belirtileri, TBI bağlı hipokampal disfonksiyon 2,3 aracılık düşünülmektedir. Hipokampal devresi fonksiyonu olumsuz farelerde TBH sonrası davranışını nasıl etkilediğini değişmiş göstermek için, biz yanal sıvı perküsyon yaralanma, nöronal hücre kaybı, gliozis ve iyonik pertürbasyon 4 dahil olmak üzere insan TBI birçok özelliği yeniden TBI yaygın olarak kullanılan bir hayvan modeli istihdam – 6.

Burada TBI bağlı hipokampal disfonksiyonunun araştırılmasında bir Kombinatoryal yöntem gösterilmektedir. Bizim yaklaşımımız analiz etmek amacıyla, hayvan davranışları ve biyokimyasal analiz ile birlikte birden ex vivo fizyolojik teknikleri içermektedirhipokampusta sonrası TBI değişir. Biz TBH sonrası zihinsel özürlü değerlendirmek için davranışsal analiz ile birlikte deneysel yaralanma paradigma ile başlar. Tam hücreli patch-klemp görselleştirilmiş ekstraselüler alanda potansiyel kayıt, ve voltaj duyarlı boya Kaydı: Sonra, biz üç farklı ex vivo kayıt teknikleri bulunmaktadır. Son olarak, bölgesel olarak nörokimyasal ve metabolik değişimler sonrası TBI ayrıntılı analiz için yararlı olabilir hipokampusun alt-bölgeler kesme için bir yöntem göstermektedir.

Bu yöntemler TBI sonrası hipokampal devresinde değişiklikleri incelemek ve dentat girus ve hipokampus CA1 alt bölgelerini (bkz. Şekil 1) meydana şebeke devresi fonksiyon karşıt değişiklikleri araştırmak için kullanılmıştır. Her subregion sonrası TBI değişiklikleri analiz yeteneği TBI bağlı davranışsal ve bilişsel d katkıda yatan mekanizmaları anlamak için esastıreficits.

Burada özetlenen çok yönlü sistem araştırmacılar bir hastalık durumu (TBI bu durumda) tarafından uyarılan fenomenoloji geçmiş karakterizasyonu itin ve TBH ile ilişkili gözlenen patoloji sorumlu mekanizmaları belirlemenize olanak sağlar.

Protocol

1. Yanal Akışkan Perküsyon Sakatlık Ketamin ve ksilazin verilen intraperitoneal bir karışımını kullanarak fare Anesteziyoloji. Sonra bir iyot fırçalayın kullanarak kesi için farenin kafasını hazırlamak. 3 mm (dış çap) trepan kullanarak sağ parietal alan üzerinde kraniektomi gerçekleştirin. Cyanoarylate ve diş akrilik kullanarak kranyektomi üzerinden Güvenli Luer-loc iğne hub (çapı 3 mm içinde). 24 saat sonra, inhalasyon yolu ile izofluran kullanılar…

Discussion

Yukarıda özetlenen her tekniği gözlenen davranışsal açığı neden altta yatan mekanizmanın daha iyi anlaşılması için katkıda bulunur. Her yöntemin elde benzersiz bilgiler birleştirerek daha hassas biyolojik mekanizmaları incelemek edebiliyoruz.

Ölçüm fEPSPs nöronların büyük açısal olarak tanımlanmış bölgeleri arasında net sinaptik etkinliğinin ölçülmesi için yararlıdır. Aynı zamanda sinaptik plastisite geçmesi bir grup hücre potansiyeli hakkında bilg…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar kendi teknik yardım için Burjuva Elliot teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma Sağlık hibe R01HD059288 ve R01NS069629 Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edildi.

Materials

Name of the equipment Company Catalogue number Comments (optional)
Axopatch 200B amplifier Molecular Devices AXOPATCH 200B Patch-clamp rig
Digidata 1322A digitizer Molecular Devices Patch-clamp rig
MP-225 micromanipulator Sutter MP-225 Patch-clamp rig
DMLFSA microscope Leica Patch-clamp rig
Multiclamp 700B amplifier Molecular Devices MULTICLAMP 700B Multipurpose (field) rig
Digidata 1440 digitizer Molecular Devices Multipurpos (field) rig
MPC-200 micromanipulator Sutter MPC-200 Multipurpose (field) rig
BX51WI microscope Olympus BX51WI Multipurpose (field) rig
Axoclamp 900A amplifier Molecular Devices AXOCLAMP 900A VSD rig
Digidata 1322 digitizer Molecular Devices VSD rig
Redshirt CCD-SMQ camera Redshirt NCS01 VSD rig
VT 1200S Vibratome Leica 14048142066
P-30 Electrode puller Sutter P-30/P
cOmplete protease inhibitor Roche 11697498001

Referências

  1. Faul, M., Xu, L., Wald, M. M., Coronado, V. G. Traumatic Brain Injury in the United States: Emergency Department Visits Hospitalizations and Deaths 2002-2006. Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Injury Prevention and Control. , (2010).
  2. McAllister, T. W. Neuropsychiatric sequelae of head injuries. Psychiatr. Clin. North Am. 15, 395-413 (1992).
  3. Pierce, J. E., Smith, D. H., Trojanowski, J. Q., McIntosh, T. K. Enduring cognitive, neurobehavioral and histopathological changes persist for up to one year following severe experimental brain injury in rats. NSC. 87, 359-369 (1998).
  4. Dixon, C. E., et al. A fluid percussion model of experimental brain injury in the rat. J. Neurosurg. 67, 110-119 (1987).
  5. McIntosh, T. K., et al. Traumatic brain injury in the rat: characterization of a lateral fluid-percussion model. Neurociência. 28, 233-244 (1989).
  6. Carbonell, W. S., Grady, M. S. Regional and temporal characterization of neuronal, glial, and axonal response after traumatic brain injury in the mouse. Acta Neuropathol. 98, 396-406 (1999).
  7. Toth, Z., Hollrigel, G. S., Gorcs, T., Soltesz, I. Instantaneous perturbation of dentate interneuronal networks by a pressure wave-transient delivered to the neocortex. J. Neurosci. 17, 8106-8117 (1997).
  8. D’Ambrosio, R., Maris, D. O., Grady, M. S., Winn, H. R., Janigro, D. Selective loss of hippocampal long-term potentiation, but not depression, following fluid percussion injury. Brain Res. 786, 64-79 (1998).
  9. Witgen, B. M. Regional hippocampal alteration associated with cognitive deficit following experimental brain injury: A systems, network and cellular evaluation. Neurociência. 133, 1-15 (2005).
  10. Schwarzbach, E., Bonislawski, D. P., Xiong, G., Cohen, A. S. Mechanisms underlying the inability to induce area CA1 LTP in the mouse after traumatic brain injury. Hippocampus. 16, 541-550 (2006).
  11. Cole, J. T. Dietary branched chain amino acids ameliorate injury-induced cognitive impairment. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107, 366-371 (2010).

Play Video

Citar este artigo
Smith, C. J., Johnson, B. N., Elkind, J. A., See, J. M., Xiong, G., Cohen, A. S. Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (69), e4411, doi:10.3791/4411 (2012).

View Video