心停止後機能メモリの成果を評価するために変更されたにおけるを活用
Summary
このプロトコルでは、仮死の心停止による脳虚血における学習・記憶機能を評価する変更におけるの使用について説明します。
Abstract
背景: 軽度脳虚血 (すなわち心不全) モデルの認知機能障害中等度から評価手術後悪い歩行困難できます。たとえば、手術を受けるとモリス水迷路にさらされるラットできないことがあります、泳ぐこと従って実験を排尿します。
新しい方法: 変更された行動の自発交替におけるテストを設けています。変更におけるプロトコルの主な利点は、虚血後の学習・記憶機能を評価するために十分に強力なその比較的シンプルなデザインです。また、データの分析は、シンプルでわかりやすいです。ラットの学習/記憶障害は軽度から中程度 (6 分) 仮死心不全 (ACA) の有無の両方を決定する、におけるを使いました。ラット探査のための自然な傾向を持っているし、海馬を破壊したラット海馬関連を明らかに減少の自発的交替率の側の好みを採用する傾向にあるに対し、における代替の腕を探索ACA の有無での学習・記憶機能。
結果: ACA グループ側優先率が高くなり、対照と比べて低い交替があります。
既存のメソッドとの比較: のモリス水とバーンズ迷路学習・記憶機能を評価するためより顕著であります。しかし、モリス水迷路は他の迷路よりもストレスです。バーンズ迷路が ACA 誘起 neurocognitive 欠損より密接に関連しています作業 (短期) メモリへ参照 (長期) メモリを測定するために使用されています。
結論: 我々 の全脳虚血モデル (ACA) のワーキング、における経由 (短期) メモリを記述する、シンプルで効果的な戦略を開発しました。
Introduction
アメリカ心臓協会 (2017 年)、心不全 (CA) によると-引き起こされた死亡率 4 分ごとに発生し、米国1年ごとの以上 400,000 人に影響します。CA が不十分な血液灌流2,3,4の結果として神経の脳損傷を引き起こす可能性が定評です。海馬5,6、7学習とメモリ8,9、重要な神経細胞に影響を与えるの虚血に敏感な ca1 で CA による脳損傷が発生します。 10、11,12。また、海馬 (すなわち CA1 ニューロン) の虚血条件下での樹状突起スパイン密度の損失は、空間記憶障害13,14,15で重要な役割を果たしています。CA 後これらの病理学的変化による行動障害など: 不安、うつ病、心的外傷後ストレス障害、記憶喪失がより普及しています。(低体温症) を除く神経保護治療のほとんどが CA16 後機能的転帰の改善に失敗する改良された CA 生存率と相関する医療技術 (すなわち効率的な外来サービス) の進歩をされているが、 ,17。CA の生存者は通常貧しい生活質を持っており、16を支出増分の医療負担。
行動テストで脳梗塞の認知状況の評価は、両方の薬剤の有効性を判断し、最終的に成功した臨床試験を開発することが重要。1940 年代に、エドワード ・ トールマンは、空間記憶の海馬ベース18を勉強する最初の動作試験を設計されています。その後、さまざまな迷路 (モリス水迷路、放射状迷路、T または Y-迷路とバーンズ迷路) は海馬空間学習とラット19,20,21,22 でメモリを評価するため開発されました。 ,23。広く使われている行動テストの 1 つが空間学習を調べ、モリス水迷路とラットのメモリ モデル24。ただし、モリス水迷路では、泳ぐし、完全運動機能とコントロールを発揮するラットが必要です。仮死心不全 (ACA、CA のモデルラット) モデルなど虚血実験、大腿動脈/静脈の穿刺がバイタル血圧、血液ガス、様々 な薬物の導入を取得する必要があります。大腿動脈/静脈穿刺は、ラットの正しく泳ぐ能力をレンダリング脚移動を抑制することが、以来、モリス水迷路は ACA の下で認知障害をテストする最も適切なかもしれない。
バーンズ迷路は、他の広く使用されている行動のテスト齧歯動物モデルにおける記憶・学習能を検査するためです。バーンズ迷路は完全運動機能のコントロール、運動を必要としない、こうしてモリス水迷路よりもストレスの少ない。過去には、我々 はバーンズ迷路を使用して間機能学習・記憶違いが発生するかどうかを確認する実験を行ったコントロールまたは ACA 誘発ラット対偽。データ一方バーンズ迷路に参照 (長期) メモリ25,26を測定に広く用いられてバーンズ迷路という事実のために、軽度中程度の ACA から次認知障害をテストするのには解決していないために,ACA 誘発神経認知赤字より密接に関連作業 (短期) メモリ27,28,29,30バーンズ迷路が私たち ACA の記憶機能を評価するためより少なく実行可能であることを示唆するにはモデル。
従って変更における自発交替テストを使用した ACA の後の作業 (短期) メモリの評価を行った。変更後における自発交替テストの主な利点は簡易性および他の行動のテストと比較してラットに最小限のストレスも重い計算として、事前の動物訓練を必要としない修正におけるという事実のために分析やモリス水迷路とバーンズ迷路に必要なサブルーチン (すなわち、ラットのビデオ イメージ投射)。ここで変更における自発交替テストが十分な解像度を正確に検出し、短期メモリ損失を引き起こす疾患における海馬機能の評価を提供することができます単純なまだ非常に効率的な行動試験パラダイムであることを示す(すなわち ACA)。
Protocol
Representative Results
Discussion
執事とローリンズのプロトコル31と比較して本研究では、変更が行われました。3 D プリンターは、におけるを作成に使用されました。3 D 印刷は、製品化における手頃な価格でコスト効果の高い選択肢を提供します。ラットの不安を減らすためには、テスト中に、におけるは最低被写体照度が暗い部屋で行われました。ラットが目標の腕の 1 つを入力した後我々 は優しく相?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作業によって、国家機関の健康/国立研究所の神経疾患をサポートされていたし、ストロークを与える 1R01NS096225 01A1、アメリカの心臓協会許可 AHA 13SDG1395001413、AHA 17GRNT33660336、AHA-17POST33660174、ルイジアナ州立大学助成援助研究評議会、マルコム ・ ファイスト心血管研究フェローシップ、およびエベリン F. マクナイト脳研究所で。
Materials
| 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 |
References
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