Yenidoğan sıçan yavrularının sinir gelişimi Refleks Testleri
Summary
Davranışsal test beyin hasarı aşağıdaki sonuçlarını belirlemek için altın standarttır ve bebeklerde ve çocuklarda gelişimsel engelli varlığı tespit edilebilir. Nörogelişimsel refleksler bu anomalilerin erken göstergesidir. yenidoğan kemirgen kolayca gerçekleştirilebilir gelişimsel refleks testlerin bir konak geliştirilmiş ve burada tarif edildi.
Abstract
Nörogelişimsel refleks testi genel olarak sinir sisteminin olgunlaşma değerlendirmek için klinik uygulamada kullanılır. Nörogelişimsel refleksleri de ilkel refleksleri adlandırılır. Bunlar duyarlı ve sonraki sonuçlarla tutarlıdır. Anormal refleksleri nöro hastalıklar için yüksek risk altında olan bebeklerin prediktif bir indeksi olan refleksleri yokluğu, kalıcılığı, yeniden ortaya çıkma ya da gecikme olarak tanımlanır. İnsan bebeklerde görülebilir gibi beyin felci gibi nörogelişimsel engelli, hayvan modelleri, çoğu zaman, anormal gelişim refleksleri gösterir. tarif edilen teknikler yenidoğan sıçanlarda nöro refleksleri çeşitli değerlendirmek. Nörogelişimsel refleks testi Araştırmacı böyle genç hayvanlarda aksi bulunmayan bir test yöntemi sunmaktadır. Burada sunulan metodoloji tespit erken başlangıçlı br yöntemi olarak yenidoğan sıçanlarda gelişimsel kilometre taşları incelerken araştırmacılar yardımcı hedefliyorain yaralanması ve / veya terapötik müdahalelerin etkisini belirlemek. Burada sunulan metodoloji araştırmacıları için genel bir rehber sunmayı amaçlamaktadır.
Introduction
Nörogelişimsel refleksler ya gelişimsel kilometre taşları, insan Yenidoğan ve süt kullanılan en erken değerlendirmelerin biridir. Nörolojik refleksler beyin sapı ve omurilik refleksleri göstermek istemsiz ve tekrarlayan hareketler vardır. Göç, miyelinasyonu ve sinaptogenez gelişen karakterize yüksek kortikal ağların Olgunlaşma istemli kontrolün ve kortikal inhibisyonunu teşvik eder. merkezi sinir sistemi evrim normal ilerleme değişiklikler nöro refleks gecikme ve devamsızlığı neden anormal kortikal kablo, işleyişi ve miyelinasyon sonuçlanan beyin gelişimi bozabilir. nörogelişimsel sakatlık açısından yüksek risk İnsan bebekler genellikle anormal erken refleksleri gösterir. Anormal refleksler sonraki yaşamında bir edinim, yokluğunda gecikme, uzun süreli varlığı veya yeniden ortaya çıkma olarak sunmak, gelişim bozuklukları önemlibelirleyicilerindendir edebilirsiniz. 1, 2 DolayısıylaNörogelişimsel engelli deneysel modellerinde refleks gecikmeleri taklit etmek önemlidir.
Kemirgenler yaygın deneysel model olarak kullanılmaktadır. Sıçan yavrular nedenle spesifik veya karmaşık motoru, duyu ve / veya bilişsel davranışsal görevleri üstlenmek için çok olgunlaşmamış doğan zaman altricial, ve. Bu bağlamda, onların gelişimsel gelişmemişlik hem fiziksel ve organ gelişimine ilgilidir. Sıçanlar, thermoregulate bir yetersizlik ile tüysüz dünyaya kör ve yürüyemez edilir. beyin gelişimine ilişkin olarak, önemli kortikal olgunlaşma doğum sonrasında ortaya çıkar. PD7-10 yavrular yakın-eşdeğer ise, 28 haftalık gebelik – 23 arasında bir erken insan beyninin benzer olduğu bir beyin olgunlaşma seviyesine ulaşmak için önerilmiştir, Yenidoğan sıçan yavrularının (PD1 doğum günü doğum sonrası gün 1 olarak da adlandırılır) terimi insan beyni. 3, 4, 5, 6Bu korelasyon brüt anatomik analizlere dayanmaktadır, ancak, böyle miyelinasyon ve genlik entegre elektroensefalogramlar olarak beyin olgunlaşması diğer tedbirler de tarif edilmiştir. Örneğin, 5, 7, ön oligodendrosit 23 gelişen insan fetal beyninde baskın hücrelerdir – rahimde 32 hafta ve bu olgunlaşma aşaması bir PD1-3 kemirgen karşılık gelir. Sıçan yavrularının o PD7-10 çevresinde ön beyin görünür ise 5, 8, 9, 10 Ayrıca, miyelinasyon insanlarda in utero başlar; Yenidoğan kemirgen beyin büyük ölçüde un-miyelinli kalır. 11, 12 Tucker ve ark. P1 sıçan genliği entegre elektroansefalogram deseni 23 haftalık GESTA benzer olduğu bulunmuşturtion insan fetus bir PD7 ve PD10 yavru 30 benzer ise – sırasıyla 32 hafta süreli bebek. 7 Bu nedenlerle, yenidoğan sıçan yavrularında yenidoğan refleks testi ontogeny ve / veya beyin gelişiminin bozulması yakalamak için bir fırsat sunar.
Aşağıda tarif edilen refleksleri pil WM Fox farede refleksleri ontogeny göre ilk araştırmacılar biri WM Fox ve A. Lubics 13, 14 tarafından yapılan çalışmalardan elde uyarlanmıştır. 13 Bu refleksler içerir, ancak, yürüme, işitsel irkilme, duruş ve göz açıklığı, doğrultma, bacak kavranmasına ve yerleştirme, yamaç kaçınma, bunlarla sınırlı değildir doğrulma hızlandırılmış. Hem ön ayak ve arka ayak kavramak (sırasıyla, insanlarda palmar ve plantar kavramak olarak da adlandırılır), spinal refleks olmayan primer motor alanlarından kortikospinal inhibisyonu ile kolaylaştırılmaktadır. 15, 16 Arka ayağın verilmesi (plantar refleks) kortikospinal sistem olgunlaşmasını yansıtır. 16, 17, 18 Cliff kaçınma (koruyucu tepkiler), (labirent) doğrulma ve (örneğin, burun kılı ve vestibüler sistemleri ile ilgili olanlar gibi) duyusal giriş ve adaleleri harekete geçirici çıkış arasında entegrasyon ve arasında iletişim doğrulma hızlandırılmış. 19, 20, 21 Yürüme lokomosyonunu yansıtır. 14 İşitsel irkilme çekirdeği Pontis caudalis reticularis akustik uyarımı ve dev nöronların sinaptik bağlantıları değerlendirir. 21 Duruş uygun kortikal spinal / spinal kortikal projeksiyonlar, kas gücünü ve kas inervasyonu içerir. 22, 23 Magama-aminobütirik asit reseptörlerinin turation göz açıklığı ile ilişkili olabilir. 24 refleksler çok daha karmaşık bir ağ yansıtır ve burada verilen genel bir korelasyon olduğunu akılda tutmak önemlidir. Ayrıca, bu refleksler daha karmaşık davranışsal testler mümkün değildir çok genç yaşlarda nörolojik gelişimini değerlendirmek hızlı ve kolay bir yöntem sağlar.
Bu çalışmanın amacı, kolaylıkla deneysel yenidoğan sıçan çalışmalarında dahil edilebilir nöro refleks testi için genel bir rehber sağlamaktır. tarif edilen metodoloji Long-Evans yenidoğan sıçan yavrularının içinde gerçekleştirilmiştir ve sonuçlar ölçümü görünümünü ilk günü dayanıyordu. test refleks gün sonra başlatılır ve kullanılan ekipman daha iyi (örneğin, farklı cins, gibi), farklı deneysel model göre modifiye edilebilir. ref normal fizyolojik ilerlemesini kurarakBelirli bir hayvan modelinde Lex olgunlaşma, araştırmacılar dış koşullara endojen manipülasyonu ve / veya neonatal sıçan modellerinde nöro üzerindeki terapötik müdahalelerin etkisini değerlendirmek. Genel olarak, beyin olgunluk tayini olarak reflekslerin kullanımı perinatal beyin hasarı tahmin etmede avantajlıdır, daha sonra nörogelişimsel sonuçların yansımasıdır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nörogelişimsel refleks testi açık nöropatoloji belirgin değildir koşullar altında anlamlı olabilir anormal kortikal gelişme ve olgunlaşma öngörücü ölçüsüdür. nörogelişimsel Test sırasında, yavruların günlük aynı anda incelenir sağlamak için kritik öneme sahiptir. Sıçanlar gece ve test gün boyunca farklı zamanlarda gerçekleştirilir, bu nedenle, kendi sirkadyen ritim performansını değiştirebilir. Yüksek ses yavrulara stres ekleyebilir olarak 34 Test sessiz …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar NeuroDevNet (Mükemmellik Ulusal Merkezleri) dahil eden fon ajansları, teşekkür etmek istiyorum, ALVA Vakfı, Kadın ve Çocuk Sağlığı Araştırma Enstitüsü ve Alberta Üniversitesi.
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. |
References
- Farber, J. M., Shapiro, B. K., Palmer, F. B., Capute, A. J. The diagnostic value of the neurodevelopmental examination. Clin Pediatr (Phila. 24 (7), 367-372 (1985).
- Zafeiriou, D. I. Primitive reflexes and postural reactions in the neurodevelopmental examination). Pediatr. Neurol. 31 (1), 1-8 (2004).
- Clancy, B., Finlay, B. L., Darlington, R. B., Anand, K. J. S. Extrapolating brain development from experimental species to humans. Neurotoxicology. 28 (5), 931-937 (2007).
- Dobbing, J., Sands, J. Comparative aspects of the brain growth spurt. Early Hum. Dev. 3 (1), 79-83 (1979).
- Semple, B. D., Blomgren, K., Gimlin, K., Ferriero, D. M., Noble-Haeusslein, L. J. Brain development in rodents and humans: Identifying benchmarks of maturation and vulnerability to injury across species. Prog. Neurobiol. , (2013).
- Dobbing, J., Sands, J. Quantitative growth and development of human brain. Arch. Dis. Child. 48 (10), 757-767 (1973).
- Tucker, A. M., Aquilina, K., Chakkarapani, E., Hobbs, C. E., Thoresen, M. Development of amplitude-integrated electroencephalography and interburst interval in the rat. Pediatr. Res. 65 (1), 62-66 (2009).
- Dean, J. M., et al. Strain-specific differences in perinatal rodent oligodendrocyte lineage progression and its correlation with. Dev. Neurosci. 33 (3-4), 251-260 (2011).
- Back, S. A., Riddle, A., McClure, M. M. Maturation-dependent vulnerability of perinatal white matter in premature birth. Stroke. 38, 724-730 (2007).
- Back, S. A., et al. Late oligodendrocyte progenitors coincide with the developmental window of vulnerability for human perinatal white matter injury. J. Neurosci. 21 (4), 1302-1312 (2001).
- Downes, N., Mullins, P. The development of myelin in the brain of the juvenile rat. Toxicol. Pathol. 42 (5), 913-922 (2014).
- Jakovcevski, I., Filipovic, R., Mo, Z., Rakic, S., Zecevic, N. Oligodendrocyte development and the onset of myelination in the human fetal brain. Front. Neuroanat. 3 (5), (2009).
- Fox, W. M. Reflex-ontogeny and behavioural development of the mouse. Anim. Behav. 13 (2), 234-241 (1965).
- Lubics, A., et al. Neurological reflexes and early motor behavior in rats subjected to neonatal hypoxic-ischemic injury. Behav. Brain Res. 157 (1), 157-165 (2005).
- Futagi, Y., Toribe, Y., Suzuki, Y. The grasp reflex and moro reflex in infants: hierarchy of primitive reflex responses. Int. J. Pediatr. , 191562 (2012).
- Hashimoto, R., Tanaka, Y. Contribution of the supplementary motor area and anterior cingulate gyrus to pathological grasping phenomena. Eur. Neurol. 40 (3), 151-158 (1998).
- Isaza Jaramillo, S. P., et al. Accuracy of the Babinski sign in the identification of pyramidal tract dysfunction. J. Neurol. Sci. 343 (1-2), 66-68 (2014).
- Donatelle, J. M. Growth of the corticospinal tract and the development of placing reactions in the postnatal rat. J. Comp. Neurol. 175 (2), 207-231 (1977).
- Palanza, P., Parmigiani, S., vom Saal, F. S. Effects of Prenatal Exposure to Low Doses of Diethylstilbestrol, o,p’DDT and Methoxychlor on Postnatal Growth and Neurobehavioral Development in Male and Female Mice. Horm. Behav. 40 (2), 252-265 (2001).
- Pantaleoni, G. C., et al. Effects of maternal exposure to polychlorobiphenyls (PCBs) on F1 generation behavior in the rat. Fundam. Appl. Toxicol. 11 (3), 440-449 (1988).
- Yeomans, J. S., Frankland, P. W. The acoustic startle reflex: neurons and connections. Brain Res. Rev. 21 (3), 301-314 (1995).
- Vinay, L., Brocard, F., Clarac, F. Differential maturation of motoneurons innervating ankle flexor and extensor muscles in the neonatal rat. Eur. J. Neurosci. 12 (12), 4562-4566 (2000).
- Geisler, H. C., Westerga, J., Gramsbergen, A. Development of posture in the rat. Acta Neurobiol. Exp.(Wars. 53 (4), 517-523 (1993).
- Heinen, K., et al. Gabaa receptor maturation in relation to eye opening in the rat visual cortex). Neuroscience. 124 (1), 161-171 (2004).
- Whishaw, I. Q., Gorny, B., Foroud, A., Kleim, J. A. Long-Evans and Sprague-Dawley rats have similar skilled reaching success and limb representations in motor cortex but different movements: some cautionary insights into the selection of rat strains for neurobiological motor research. Behav. Brain Res. 145 (1-2), 221-232 (2003).
- Prusky, G. T., Harker, K. T., Douglas, R. M., Whishaw, I. Q. Variation in visual acuity within pigmented, and between pigmented and albino rat strains. Behav. Brain Res. 136 (2), 339-348 (2002).
- Wu, L., et al. Dietary approach to attenuate oxidative stress, hypertension, and inflammation in the cardiovascular system. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (18), 7094-7099 (2004).
- Machholz, E., Mulder, G., Ruiz, C., Corning, B. F., Pritchett-Corning, K. R. Manual restraint and common compound administration routes in mice and. J. Vis. Exp. (67), (2012).
- Rousset, C. I., et al. Maternal exposure to lipopolysaccharide leads to transient motor dysfunction in neonatal rats. Dev. Neurosci. 35 (2-3), 172-181 (2013).
- Nguyen, A. T., Bahry, A. M. A., Shen, K. Q., Armstrong, E. A., Yager, J. Y. Consumption of broccoli sprouts during late gestation and lactation confers protection against developmental delay induced by maternal inflammation. Behav. Brain Res. 307, 239-249 (2016).
- Black, A. M., Armstrong, E. A., Scott, O., Juurlink, B. J., Yager, J. Y. Broccoli sprout supplementation during pregnancy prevents brain injury in the newborn rat following placental insufficiency. Behav. Brain Res. 291, 289-298 (2015).
- Wainwright, P. E. Issues of design and analysis relating to the use of multiparous species in developmental nutritional studies. J. Nutr. 128 (3), 661-663 (1998).
- Lazic, S. E., Essioux, L. Improving basic and translational science by accounting for litter-to-litter variation in animal models. BMC Neurosci. 14, 14-37 (2013).
- Sergio, D. P., Sanchez, S., Ruben, V. R., Ana, B. R., Barriga, C. Changes in behaviour and in the circadian rhythms of melatonin and corticosterone in rats subjected to a forced-swimming test. J Appl Biomed. 1 (47), (2005).
- Castelhano-Carlos, M., Baumans, V. The impact of light, noise, cage cleaning and in-house transport on welfare and stress of laboratory rats. Lab. Anim. 43 (4), 311-327 (2009).
- Zimmerberg, B., Ballard, G. A., Riley, E. P. The development of thermoregulation after prenatal exposure to alcohol in rats. Psychopharmacology (Berl. 91 (4), 479-484 (1987).
- Fan, L. W., et al. Hypoxia-ischemia induced neurological dysfunction and brain injury in the neonatal rat). Behav. Brain Res. 165 (1), 80-90 (2005).
- Smart, J. L., Dobbing, J. Vulnerability of developing brain. VI. Relative effects of foetal and early postnatal undernutrition on reflex ontogeny and development of behaviour in the rat. Brain Res. 33 (2), 303-314 (1971).
- Fox, M. W. Neuro-Behavioral ontogeny: A synthesis of ethological and neurophysiological concepts. Brain Res. 2 (1), 3-20 (1966).
- Piper, M. C., Mazer, B., Silver, K. M., Ramsay, M. Resolution of neurological symptoms in high-risk infants during the first two years of life. Dev. Med. Child Neurol. 30 (1), 26-35 (1988).
- Shiotsuki, H., et al. A rotarod test for evaluation of motor skill learning. J. Neurosci. Methods. 189 (2), 180-185 (2010).
- Vorhees, C. V., Williams, M. T. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory. Nat. Protoc. 1 (2), 848-858 (2006).
- Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nat. Protoc. 2 (2), 322-328 (2007).
