Nöroplastisite uyaran Tedaviler Değerlendirme Sıçanlarda Kortikospinal Yolu Tek Taraflı Pyramidotomy

Sağkalım oranları. Bizim tarafımızdan yapılan bir temsilci çalışmada 16 20 üzerinden dişi Lister kapüşonlu sıçanlarda (200-250 g) hayatta kalma oranı vardı. En sık görülen komplikasyon sadece piramitleri (nükleus solitarii, belirsiz ve parabrachilis) dorsal çünkü beyin sapındaki solunum merkezlerine trakea deplasman veya hasar zorluklar nefes alıyor. Benzer sonuçlar literatürde 16 bildirilmiştir. Davranışsal sonuçlar. Davranış testleri bir dizi kemirgenlerde pyramidotomy sonra Sensorimotor sonucu değerlendirmek için kullanılmıştır: Yatay merdiven testi, testi ulaşan tek pelet, silindir yetiştirme testi ve Montoya merdiven testi en sık kullanılan davranışsal değerlendirmeler bulunmaktadır. Literatürde açıklanan diğer testler testi ulaşan pelet, ip tırmanma testi, yürüme analizi ve yapışkan bant testidir3,17-19. Bunların çoğu yaralanma sonrası fonksiyonel motor açığı 1 hafta göstermektedir. Şu anda, literatürde tarif edilen birçok çalışma, sadece 42 gün 4,11,13,20,21 ya da daha kısa bir süre 3,18,22 için davranışsal testler, gerçekleştirin. Biz uzun bir süre için davranışsal test uygulandı ve Montoya merdiven testi ve yatay merdiven testi dışında, davranış testleri bazı motor fonksiyon 8 hafta sonrası pyramidotomy esas tam iyileşme gördük. Bu çeşitli nedenlerden dolayı muhtemelen. Öncelikle, lezyona yaralı CST rostral omurilikteki motor nöronlar dolaylı röleleri hareket Beyinsapına nöronlar üzerinde sinaps meydana gelebilir. İkincisi, yaralanmamış (karşı) CST filiz verebilir ve formları, motor nöronların röleleri olarak hareket beyinsapı veya spinal kord nöronlar üzerinde sinapsların. Üçüncüsü, örneğin, reticulospinal vestibulospinal veya rubrospinal yolları gibi diğer korunmuş motorlu yolları, bazı fonksiyon üzerinde alabilir. Bu durumda, uzun süreli bir treatment etki pyramidotomy modelinde birçok davranış testleri ile tespit etmek güçtür. Bu modelde bazı davranışsal test ancak erken tedavi ile ilgili olduğu yaralanma, sonra hızlandırılmış iyileşme gösterebilir. Silindir Yetiştirme testi 3,4,23 Silindir yetiştirme testine göre baskın forepaw tekabül CST yaralandı. Sıçanlar, pleksiglas bir silindirin içine yerleştirilir ve yetiştirme davranış 3 dakikalık bir süre için gözlenir. Yaralanma öncesi dikey araştırma (Şekil 3A) boyunca bir Forepaw baskın forepawın, kullanımı için bir miktar tercih oldu. yaralanma baskın tarafı etkiler ve contralesional forepaw kullanımı 1 hafta yaralanma sonrası (Tekrarlanan Tedbirler 28% düşmüştür ANOVA p <0.05; post-hoc analiz hayvanlar Hafta 1, 2 ve 3, p <0.05 anlamlı açıkları var saptandı, Fisher LSD). 4 hafta hayvanlar geri yaralanma sonrasıd rears 45% etkilenen ön ayakları kullanılan ve 6 hafta sonra bu% 57 (standart hata gösterilir ± n = 16, ortalama) oldu. Ve pyramidotomy sonra 42 gün boyunca silindir testi kullanılarak Benzer şekilde, Starkey ve ark. (4) değerlendirdik fareler, tüm test süresi boyunca etkilenen forepaw kullanımında önemli bir azalma bildirmişlerdir. Montoya Merdiven testi 24 Sıçanlar yaralanma önce alışmak için bu test için Antrenman öncesi gerektirir. Test oturumu hayvanlar sırasında motivasyonunu artırmak için gıda önceki gece sıçan başına 15 gr gıda ile sınırlıdır. Gıda yoksun kalan sıçanlar, 15 dakika boyunca Montaya merdiven yerleştirilir. Her tarafta, kuyular ile 7 adımda, her biri 3 pelet bir merdiven vardır. her bir tarafında geri pelet sayısı kaydedilir. contralesional / etkilenen forepaw ile alınan pelet sayısı% 61 yaralanma öncesi önemli ölçüde azaldı3% 3 gün yaralanma sonrası (Şekil 3B). pelet almak için yeteneği hala önemli ölçüde alınan pelet% 20 ile 4 hafta postinjury de bozulmuştu. Sıçanlar post hoc analiz hayvanlar her hafta contralesional tarafında önemli açıkları var ortaya (o zaman noktasında yemiş pelet sadece% 29 ile 8 haftaya kadar kadar Tekrarlanan önlemler ANOVA p <0.05, önemli bir açığı göstermektedir, p <0.05, Fisher LSD). ipsilesional forepaw 1 hafta postinjury kadar etkilenir; Ancak bu ikinci hafta kurtarır (ANOVA p <0.05, post hoc analiz hayvanlar ipsilesional forepaw üzerindeki Gün 3 ve Hafta 1 anlamlı açıkları var ortaya Tekrarlanan Tedbirler, p <0.05, Fisher LSD). ipsilesional forepaw ilk açıkları sonraki filizlenmeye ve kurtarma ile kesilmiş piramit ile çalışan kortikospinal yolu, ipsilateral kısmının hasarının ile açıklanabilir. YatayMerdiven testi 25 Sıçanlar, bu test için çalışma öncesi gerektirir. Sıçanlar düzensiz basamak aralıklı 1 m uzunluğunda merdiven üzerinde üç kez yürümek. Videolar daha sonra yavaş hareket ve ayak fişleri ve her pençe için özlüyor toplam sayısı analiz edilir ölçülür. Şekil 3C grafik özlüyor ve atılan adımların sayısı bir yüzdesi olarak etkilenen ve daha az etkilenen taraf (forepaw + arka pençe) olarak makbuzları toplam sayısını gösterir. Sıçanlar% 10 veya etkilenen tarafta% 11 ve daha az etkilenen taraf ile 1 hafta yaralanma sonrası sırasıyla hataları önemli ölçüde artmıştır numarası var. Bu açığı Ancak, yapılan% 10 hataları ile 8 haftaya kadar contralesional / etkilenen tarafta kalıcı olan 2 hafta ipsilesional / daha az etkilenen tarafta giderir (Tekrarlanan Önlemler ANOVA, post hoc analiz hayvanlar üzerinde tüm hafta önemli açıkları var ortaya ipsilesional üzerinde Hafta 1 ve 3 de contralesional yan ve önemli açıklarıYan p <0.05, Fisher LSD). Elektrofizyolojik testler Bir terminal elektrofizyolojik set-up hayvan üretan ile intraperitoneal anestezi edildi. Süreci boyunca bu 37 ° C ± 1 ° C de muhafaza edildi. Onun ventral boyun bölgesi, ön ayakları ve göğüs bölgesi traş ve iyot fırçalayın ile dezenfekte edildi. Daha önce cilt ve pektoralis major kesisi ventral yaklaşımla üst kol açıklanan ve radial sinir maruz kalmıştır gibi piramitler maruz bırakıldı. Radyal sinirin yakınsal ucu kesildi ve sinir bir mineral yağ banyosu içinde iki gümüş tel kanca elektrotlar üzerinde atılmıştır. Ya piramit 5 300 Hz bakliyat ve artan uyarım genliği ile farklı derinliklerde eş bipolar elektrotlar ile uyarıldı. Kayıtlar her zaman engelli kolu (Şekil 4) radial sinirin yapılmıştır. Yaralanmamış animKarşı piramit (Şekil 4B) uyarıldı zaman als radial sinirin 12 ile 20 milisaniye arasında gecikmeleri güçlü bir tepki vardı. İpsilateral uyarılması, sadece ara sıra aktivasyon (Şekil 4C) ile sonuçlanır. Lezyonlu yolu lezyonu (Şekil 4B), yukarıda uyarıldığında, daha önce kayıt koluna karşı tarafta, pyramidotomies almış hayvanlar, radyal sinir hiçbir karşılık vermez. Ancak, piramitlerin içinde CST liflerinin uyarılması elektrotlar 12 hafta postinjury (Şekil 4C ') de yaralanmamış hayvanlara kıyasla radial sinirin daha güçlü bir aktivasyon sonuçlandı kayıt ipsilateral. Anatomik sonuçlar. Hayvanlar Hayvanların Çizelge 1 (Bilimsel Prosedürler) Yasası 1986, daha önce iki hafta göre 10 hafta cerrahiden ötenazi, yaralanmamış CST biyotinli ile takip edildiEngelli kol motor korteks 26 ipsilateral içine dekstran amin (BDA) enjeksiyonları (Şekil 1). Bu orta hattı geçip contralesional omuriliği (Şekil 5C, D) tedarik yaralanmamış liflerin, ölçümü sağlar. Bu yaralanma yanıt artar ise yaralanmamış hayvanlar sadece, orta hattı geçen bir kaç lifleri vardır. Enine servikal spinal kord bölümleri lezyonlu CST (Şekil 5E) 16 denervasyonun oranını değerlendirmek için, protein kinaz C (PKC), gama ile boyandı. Seçenek olarak ise, bir lezyon tamlığı pyramidotomy yaralanma ipsilesional tarafında motor korteks içine BDA izleyici enjekte edilerek tespit edilebilir. kontralateral dorsomedial CST etiketleme yokluğu ve CST ventromediyal, ipsilateral tam tek taraflı transection kanıt sağlar. <img alt="Şekil 1," fo:conte nt-width = "4in" src = "/ files / ftp_upload / 51.843 / 51843fig1highres.jpg" width = "400" /> Şekil 1: şematik sıçan ve piramitlerin içinde CST tek taraflı Axotomy kortikospinal yolları gösteren Üst resim:. Kortikospinal nöronlar kortikal tabaka 5 piramidal hücrelerinde kaynaklanır. (Yeşil işaret edilen) Biyotinile dekstran amin deneyin sonuna kadar iki hafta önce contralesional korteks içine enjekte edilir. Orta resim: yolları medulla ventral yüzeyinde ve akson çoğunluğu çaprazlama spinomedullary kavşakta piramitleri oluştururlar. Tek taraflı pyramidotomy (kırmızı ile gösterilen) kaudal medulla gerçekleştirilir. Alt resim: omurilik dorsomedial ve dorsolateral bölgelerinde koşmak kortikospinal yolları çoğunluğu. Bir azınlık ipsilateral kalır ve ventromedially çalışır. 1843fig2highres.jpg "width =" 500 "/> Şekil 2: sıçan beyin ventral görünüm. Onlar, paralel konveks (sarı kutu) yükseltilmiş çünkü piramitleri belirgindir. Piramitlerin sınırları baziler arter (C) görüldüğü gibi orta hat üzerinde ve yanal yarım baziler arter ve paraolivary arter (pol) arasındaki bükeylik dibinde (bas) tarafından medial tanımlanır. Kraniyotomi baziler arter üzerinde yapılır ve paraolivary arter (C kırmızı kutu) kadar uzanan yanal. Bir piramit baziler arter dik kesilir (C kırmızı çizgi, kesim A ve B numune üzerinde gösterilir). CST vertebral arter orta hat yola çünkü çaprazlama ve başlar, çünkü vertebral arterlerin (vert) çok yakın kaudal yerleştirilmiş lezyonlar eksik olacaktır. George Paxinos 27 tarafından "Sıçan Sinir Sistemi" dan uyarlanan (C) Görüntü. NOT: Bu Şekil görüntülerin sol tarafında bir lezyon göstermektedir: Bu hayvanın teçhizat olduğunuht piramidal yolu o sırtüstü yatıyor çünkü. Video hayvanın sol piramidal yolu bir lezyon gösterir Ancak unutmayınız. Şekil 3:. Silindir yetiştirme testi için Temsilcisi sonuçları, testi ve Yatay merdiven testi ulaşan Montoya merdiven pelet yaralanma sonrası tüm testleri ile tespit motor açığı bulunmaktadır. Sürekli açıkları Montaya merdiven testi ve yatay merdiven testi en fazla 8 hafta yaralanma sonrası (n = grup ortalama ve standart hata başına 16 vardır ile tespit edilebilir, oysa Bununla birlikte, açık, 4 hafta yaralanma sonrası silindir yetiştirme testi ile tespit edilebilir gösterilir). Asterisk p <yaralanma öncesi bazal (Fisher LSD testi) 0.05 göreceli gösterir. tıklayınızBurada bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için. Şekil 4:. Elektrofizyoloji öncesi ve sonrası pyramidotomy kortikospinal yolu değerlendiren (A) Terminal deney için set-up gösterir. Biz lezyon ve çaprazlama site rostralinde çeşitli derinliklerde 5 bakliyat bir tren ile piramitleri uyarır. Kırmızı yolu lezyonlu yolu olduğunu. Biz contralesional tarafında radial sinirin kayıt. (B) ve (C) ipsilesional stimülasyon ya da contralesional stimülasyon önce veya pyramidotomy sonra 12 haftalık örnek kayıtları göstermektedir. Ipsilesional uyaranlar yaralanma (B) önce radial sinirin birden bileşik aksiyon potansiyelleri (izlemesinde sivri) uyandırmak. Bu yaralanma kaldırılmış ve etkinlik retur değiln içinde 12 hafta (B '). Contralesional stimülasyon nadir tek bileşik aksiyon potansiyelleri yaralanma öncesi (C) çağrıştırıyor. Yaralanma aktivite sonrası 12 hafta oldukça muhtemelen omurilik içinde orta hat ve plastik değişiklikleri arasında çimlenme sağlam aksonlara, (C ') artar. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. Şekil 5:. Pyramidotomy sonra anatomik değerlendirme (A, B, C, D), Biyotinile edilmiş dekstran amin (Şekil 1 'de yeşil bakınız) lezyonsuz CST tekabül eden motor korteks içine enjekte edilerek kortikospinal yolu izlemek için kullanılmıştır. dorsal medial, CS ventral medial bileşenleriT (A, sırt orta B büyütülmüş bir bölümü). (C) ve (D) bir tedaviye yanıt olarak sinirsiz tarafında gri maddeye orta hat boyunca filizlenme liflerin (A) 'dan büyütme olarak açıkça görülebilir. Servikal 4. seviye (12 hafta yaralanma sonrası doku) lezyon enine kesitler yeterliliğini değerlendirmek için kesilmiş ve PKC gama (E) karşı antikorlar ile boyandı. Resmin sol tarafındaki CST bozulmamış ve muhtemelen çünkü yaralı dorsal CST yapısal parçalanma, Denerve tarafına orta hat boyunca şişkin görülebilir.