Этот протокол описывает использование модифицированных t-лабиринту для оценки функциональных обучения и памяти в асфиксии сердца индуцированной ишемии головного мозга.
Фон: Оценки легкой до умеренных когнитивных нарушений в модели глобальной церебральной ишемии (т.е. инфаркт миокарда) может быть затруднено из-за плохого передвижения после операции. Например крыс, которые проходят хирургических процедур и подвергаются лабиринт Морриса воды может не быть в состоянии плавать, таким образом мочеиспускания эксперимент.
Новый метод: Мы создали изменение поведенческих спонтанное чередование t-лабиринту испытания. Основным преимуществом измененного Протокола t-лабиринту является его относительно простой дизайн, что является достаточно мощным, чтобы оценить функциональное обучение и память после ишемии. Кроме того анализ данных прост и понятен. Мы использовали t-лабиринту для определения дефицита обучения и памяти крыс как в присутствии или отсутствии легкой до умеренной (6 мин), asphyxial инфаркт миокарда (ACA). Крысы имеют естественную склонность для разведки и будет изучать альтернативные оружия в t-лабиринту, тогда как гиппокампа пораженного крыс, как правило, принимают сторону предпочтение, в результате чего снижение спонтанной чередование соотношениях, раскрывая гиппокампа связаны функциональные обучения и памяти в наличие или отсутствие ACA.
Результаты: Академика группы имеют более высокие коэффициенты стороне предпочтения и Нижняя изменения по сравнению с контролем.
Сравнение с существующими метод(ы): Моррис воды и Барнс лабиринт более заметным для оценки функции обучения и памяти. Однако лабиринт Морриса воды более стрессовым, чем другие лабиринтов. Барнс лабиринт широко используется для измерения памяти ссылку (долгосрочные), в то время как ACA-индуцированной нейрокогнитивный дефицит более тесно связаны с рабочей памяти (краткосрочные).
Выводы: Мы разработали простую, но эффективную стратегию разграничить рабочие (краткосрочные) памятью через t-лабиринту в нашей модели глобальной церебральной ишемии (ACA).
По данным Американской ассоциации сердца (2017), сердца (CA)-индуцированного смертности происходит каждые четыре минуты и влияет на более чем 400 000 человек в год в Соединенных Штатах1. Это хорошо документированы, что CA может вызвать повреждения нейронов мозга вследствие недостаточно крови перфузии2,3,4. CA-индуцированной мозговой травмы происходит в регионе ишемии чувствительных СА1 гиппокампа5,6,7, затрагивающих нейронов, которые имеют решающее значение для обучения и памяти8,9, 10,,1112. Кроме того Потеря плотности дендритных позвоночника, при ишемическом условиях в гиппокампе (т.е. CA1 нейронов), играет важную роль в пространственной памяти обесценения13,14,15. Из-за этих патологических изменений после CA, поведенческие расстройства, такие как: тревога, депрессия, посттравматического стрессового расстройства и потеря памяти более распространены. Несмотря на достижения в области медицинских технологий (т.е. эффективный амбулаторного обслуживания), которые коррелируют с улучшение выживаемости CA, большая часть нейропротекторной лечения (за исключением гипотермия) не в состоянии улучшить функциональных результатов после CA16 ,17. CA выживших обычно имеют плохое качество жизни и обременены дополнительных медицинских расходов16.
Когнитивной оценки для церебральной ишемии через поведенческие тесты важно определить эффективность обоих наркотиков и в конечном итоге разработать успешные клинические испытания. В 1940 году Эдвард Толман разработан первый судебный процесс поведение для изучения на основе гиппокампа пространственной памяти18. Впоследствии различных лабиринтов (т.е. Моррис воды лабиринт, радиальные лабиринте, T или Y-лабиринт и Барнс лабиринт) были разработаны для оценки гиппокампа пространственного обучения и памяти в крыс19,20,21,22 ,23. Одним из более широко используемых поведенческих теста является Моррис воды лабиринт, который исследует пространственные обучения и памяти в крыса модели24. Однако лабиринт Морриса воды требует крыса плавать и приложить полный двигательной функции и управления. Для экспериментов ишемии как модель asphyxial инфаркт миокарда (ACA, крысы модель CA) для получения жизненно кровяного давления, газов крови и внедрение различных наркотиков необходимы катетеризации бедренной артерии/вен. Так как катетеризации бедренной артерии/вен может ингибировать ноги мобильности рендеринга крыс способность правильно плавать, лабиринт Морриса воды не может быть наиболее подходящим для тестирования когнитивные расстройства под ACA.
Лабиринт Барнс является широко используемым поведенческих тест для изучения пространственного обучения и памяти в грызунов моделей. Барнс лабиринт не требует напряжения полной двигательные функции и контроля и таким образом менее напряженный, чем лабиринт Моррис воды. В прошлом мы проводили эксперименты с использованием Барнс лабиринт для определения, если различия функционального обучения и памяти происходят между управления или обманом против ACA-индуцированной крыс. Данные получены для Барнс лабиринт не имеют резолюции для тестирования когнитивные расстройства, после легкой до умеренной ACA, с тем, что Барнс лабиринт широко используется для измерения ссылку (долгосрочные) памяти25,26, в то время как ACA-индуцированной нейрокогнитивный дефицит более тесно связана с работы (краткосрочные) памяти27,28,,2930 о том, что Барнс лабиринт менее жизнеспособным для оценки функции памяти в нашем ACA модели.
Таким образом, мы разработали изменение t-лабиринту с помощью спонтанное чередование теста для оценки работы (краткосрочные) памяти после ACA. Изменение t-лабиринту спонтанное чередование тест основным преимуществом является его простоте и минимальным стрессом на крысах по сравнению с другими поведенческие тесты с тем, что изменение t-лабиринту не требует предварительного обучения животных, как хорошо как тяжелых вычислительных анализ или суб подпрограмм (то есть, видео изображений крысы), требуемые Моррис воды лабиринт и Барнс лабиринт. Здесь мы покажем, что измененное испытание спонтанное чередование t-лабиринту является простой и еще высокоэффективных поведенческих пробную парадигмы, которая может предложить достаточно резолюции точно определять и оценивать гиппокампа функция заболеваний, которые вызывают краткосрочные потери памяти (т.е. ACA).
В настоящем исследовании по сравнению с диаконом и Роулинз протокол31были внесены изменения. 3D-принтер использовался для построения t-лабиринту. 3D-печать обеспечивает доступным и экономически эффективные альтернативы коммерциализированной t-лабиринту. Чтобы уменьшить бе?…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана на национальных институтов из здравоохранения/Национальный институт от неврологических расстройств и инсульта Грант 1R01NS096225-01A1, Американская ассоциация сердца предоставляет AHA-13SDG1395001413, Ана 17GRNT33660336, Ана 17POST33660174, Луизиана Государственный университет Грант в помощи исследовательский совет, Малкольм Feist сердечно-сосудистых исследований братство и Институт мозга Макнайта Эвелин ф.
3D Printer | MakerBot | Replicator | Fifth generation |
3D Printer Filament | Hatchbox | PLA, 1.75 mm filament diameter | |
200 Proof Pure Ethanol | Koptec | V1005SG | |
Sani-Chips | PJ Murphy-Forest Products | Size: 8 to 20 mesh; 2.2 cubic foot/package; autoclavable bags | |
Rat | Charles River Laboratories | Sprague-Dawley | |
Vecuronium bromide | Sun Pharmaceutical | 47335-931-40 | 10 mg |
Epinephrine | Par Pharmaceutical | 42023-103-01 | Adrenalin Chloride Solution 1 mg/mL, 1:1000 |
Buprenorphine Hydrochloride Injection | Pfizer | 00409-2012-32 | 0.3mg/mL |
SketchUp | Trimble Inc. | 3D modeling software | |
VentElite Small Animal Ventilator | Harvard Apparatus | 55-7040 | Animals raging in size from mouse to guinea pig (10g to 1kg) |
PowerLab 8/35 | Adinstruments | PL3508 | 8 analog input channels – 4 of which can be used in differential mode. |
Bio Amps | Adinstruments | FE132 | The Bio Amp is a galvanically isolated, high-performance differential bio amplifier optimized for the measurement of a wide variety of biological signals such as ECG, EMG and EEG recordings. |
Quad Bridge Amp | Adinstruments | FE224 | A four-channel, non-isolated bridge amplifier designed to allow the PowerLab to connect to most DC bridge transducers. |
LabChart 8 | Adinstruments | ||
ABL80 FLEX CO-OX blood gas analyzer | Radiometer | pH / p CO2 / p O2 | |
SURFLO Teflon I.V. Catheter | Terumo | sc-361556 | Only use the flexible thin wall catheter (49-mm long) |
Pipet/Infusion Needle | Hamilton | 7748-03 | 17-gauge; 93-mm long; 10-degree angle |
Classic T3 Vaporizer | SurgiVet | VCT302 | Classic T3 Isoflurane Funnel Fill |
ENVIRO-PURE Charcoal Canister | SurgiVet | 32373B10 | Designed to absorb waste anesthetic gas |
O2 single flowmeter | SurgiVet | 32375B1 | 0-1000 mL |
N2O Flowmeter | VetEquip | 401721 | 0-4LPM |
Clay Adams Intramedic Luer-Stub Adapter (Sterile) | Becton Dickinson | 427565 | 23 gauge |
Micro Forceps | Black and Black surgical | B3FRC-18 RM-8 | 7 1/4" (18 cm), 8mm RH, counterweight w/ guide pin 2mm, platform 6 x .3 mm, curved. |
Halstead Mosquito Forceps | Roboz | RS-7111 | Curved; 5" Length, 1.3 mm tip diameter, 2.1 mm jaw width |
Mixter Forceps | Roboz | RS-7291 | 5.25" Curved Extra Delicate, 1.1 mm tips |
Castroviejo Micro Dissecting Spring Scissors | Roboz | RS-5650 | Straight, Sharp Points; 9 mm Cutting Edge; 0.15 mm Tip Width; 3 1/2" Overall Length |
Mayo-Stille Scissors | Roboz | RS-6891 | 5.5" Round Curved |
Dumont #5 Forceps | Roboz | RS-5058 | 45 Deg Dumoxel Tip Size .10 x .06 mm |
Olsen-Hegar Combination Scissor And Needle Holder | Roboz | RS-7884 | Cross Serration Tip; 5.5" Length |
Moloney Forceps | Roboz | RS-8254 | Serrated; Slight Curve; 4.5" Length |