JoVE Logo

Sign In

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Concussion presents the most common type of traumatic brain injury. Therefore, a repetitive concussive animal model, which replicates the important features of an injury in patients, may provide a means to study concussion in a rigorous, controlled, and efficient manner.

Abstract

Despite the concussion/ mild traumatic brain injury (mTBI) being the most frequent occurrence of traumatic brain injury, there is still a lack of knowledge on the injury and its effects. To develop a better understanding of concussions, animals are often used because they provide a controlled, rigorous, and efficient model. Studies have adapted traditional animal models to perform mTBI to stimulate mild injury severity by changing the injury parameters. These models have been used because they can produce morphologically similar brain injuries to the clinical condition and provide a spectrum of injury severities. However, they are limited in their ability to present the identical features of injuries in patients. Using a traditional impact system, a repetitive concussive injury (rCHI) model can induce mild to moderate human-like concussion. The injury degree can be determined by measuring the period of loss of consciousness (LOC) with a sign of a transient termination of breathing. The rCHI model is beneficial to use for its accuracy and simplicity in determining mTBI effects and potential treatments.

Introduction

ارتجاج في المخ، وتسمى أيضا خفيفة إصابات في الدماغ (الارتجاج)، هو وقوع الأكثر شيوعا من إصابات في الدماغ (TBI) ويؤثر على الملايين من الناس في الولايات المتحدة الأمريكية. يمكن هزات تكون صعبة لتشخيص ولا يوجد علاج محدد لارتجاج في المخ. هناك اعتراف متزايد وبعض الأدلة على أن الصدمات الميكانيكية الخفيفة الناتجة عن الإصابات الرياضية، والمعارك العسكرية، وغيرها من الملاحقات جذابة جسديا قد يكون لها عواقب عصبية المتراكمة والمزمنة 1،2. ومع ذلك، لا يزال هناك نقص في المعرفة فيما يتعلق الارتجاج وآثارها. المنهجية الحالية تقيد دراسات في علم الأمراض والعلاج في البشر منذ وتقييم عصبي فقط وتقييم التصوير المتاحة للتشخيص السريري. توفر النماذج الحيوانية وسيلة لدراسة هزات بطريقة فعالة، صارمة، وتسيطر على أمل مزيد من التشخيص والعلاج من الارتجاج.

وقد تكيفت دراسات المصرف التجاري العراقي التقليدينماذج مثل تأثير القشرية للرقابة (CCI)، تأثير السائل قرع (FPI)، انخفاض الوزن إصابة، وإصابة الانفجار لأداء الارتجاج وتحفيز بالقسوة إصابة منخفضة عن طريق تغيير معالم الإصابة. هذه النماذج هي مفيدة للاستخدام بسبب قدرتها على تكرار الصدمة الدماغ مشابهة شكليا إلى الحالة السريرية. ومع ذلك، لديهم أيضا القيود الخاصة بها. شدة الإصابة الناجمة عن إصابة التسارع (انخفاض الوزن) في كثير من الأحيان اختلافا كبيرا. نتائج اثنين من غرفة تجارة وصناعة خفيفة - نزيف تحت العنكبوتية وكدمة التنسيق - لا يمكن مقارنتها مع هزات الإنسان نموذجية. غرفة تجارة وصناعة وFPI تتطلب حج القحف، وهي ليست ذات الصلة سريريا، في حين أن إصابة الانفجار هو نموذج أكثر إثارة للجدل في ما يخص القياسات موقف التعرض وذروة الضغط المختلفة وكذلك الإصابات الثانوية المتغيرة خلال التعرض 3-6. نموذج حيواني الارتجاج تحديثها التي يمكن أن تترجم بحوث ما قبل السريرية في SETTI السريرينانوغرام من الضروري في مجال البحوث.

القضية الرئيسية في نمذجة معتدل TBI هي تحديد شدة الإصابة التجريبية، الذي يعيد الأكثر تطابقا إصابة في عملية إعداد سريرية. في الآونة الأخيرة، وضعت مجموعات بحثية مختلفة لإصابة في الرأس المغلقة أو الارتجاج إصابة في الرأس (CHI) نموذج 7-10. CHI هو تعديل CCI دون حج القحف، ولكنه لا يزال يستخدم نظام التأثير المغناطيسي الإلكترونية التقليدية لتوليد تأثير الرأس. وCHI يمكن أن تحدث ارتجاج تتراوح ما بين خفيفة الى معتدلة عن طريق ضبط المعلمات تأثير. فقدان الوعي (LOC) يمكن ملاحظتها مباشرة بعد الأثر عن طريق الكشف عن انخفاض في معدل التنفس أو إنهاء عابرة في التنفس. يستخدم الفترة من الكونغرس لتحديد شدة الإصابة. هذه الورقة تتضمن نسخة محسنة قليلا وتحديثها لنموذج متكرر CHI (rCHI) في الفئران، جنبا إلى جنب مع بروتوكول مفصلة خطوة بخطوة ونتائج ممثل. وrCHI استراتيجيات البحث نموذج لإعادة مفيد في تحديد الآثار الارتجاج والعلاجات المحتملة، وخاصة منذ وجود نموذج حيواني الفردية قادرة على تقليد كل من التغيرات المرضية التي يسببها ارتجاج.

Protocol

تم تنفيذ جميع الإجراءات في إطار البروتوكولات # 201207692 افقت عليها لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي من جامعة ولاية فلوريدا وفقا لالمعاهد الوطنية للصحة الدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية.

1. رعاية الحيوان

  1. استخدام عمرها 3-4 أشهر الذكور C57BL / 6J الفئران. توفير الفراش، ومواد التعشيش، والغذاء، والمياه libitum الإعلانية. الحفاظ على الفئران في درجات الحرارة المحيطة تسيطر على 20-22 درجة مئوية مع 12 ساعة ضوء / 12 ساعة دورات مظلمة ثابتة.

2. قبل الانحشار التحضير

  1. إرفاق سيليكون المغلفة بالمطاط تلميح معدنية مصنوعة خصيصا لجهاز تأثير التجسيمي الكهرومغناطيسي. تأكد من القاع المسطح من طرف موازية للسطح تلميح التحقيق (الشكل 1A).
  2. تخدير الفأر مع 4٪ الأيزوفلورين تليها التخدير الصيانة من 2.5٪ الأيزوفلورين. تحقق التخدير عن طريق تدفق متر. رصد ومراقبةص مستوى التخدير حتى الحيوان يصل إلى مستوى الجراحية التخدير عن طريق إظهار فقدان المنعكس انسحاب دواسة.
  3. ضع الماوس في وضعية الرقود على وسادة التدفئة. استخدام مخروط الأنف على شكل قمع للحفاظ على الماوس تحت التخدير. تماما حلق الرأس باستخدام الانتهازي. استخدام الفازلين مرهم للعين في عيون الماوس، لمنع جفاف بينما تحت التخدير.

3. إعداد المعلمات تأثير

ملاحظة: يتضمن نظام تأثير مربع التحكم لتعيين المعلمات تأثير، وهو المحرك لأداء الانحشار، وإطار المجسم الرقمي مع محاور 3-الحركة.

  1. قبل تعيين سرعة الجهاز الأثر إلى 4 متر / ثانية ومدة بقاء إلى 240 مللي ثانية على السيطرة على المربع.

4. تحديد المواقع مركز الأثر

  1. وضع وسادة التدفئة الناعمة تحت جسم الحيوان للحفاظ على درجة حرارة الجسم قرب 39 درجة مئوية. جبل الماوس في إطار المجسم في ضميرموقف ه مع قضبان الأذن كليلة نهاية.
  2. خفض الحافة تأثير قريب من رأس الفأر عن طريق تحريك سائق Z. ضبط غيض تأثير شقة (9 مم) عن طريق تحريك X- وY السائقين في منتصف الطريق إلى الهدف ينسق فوق الدرز السهمي.
  3. تأكد من حافة واحدة من طرف تأثير موازية عموديا إلى خط أفقي وهمي بين اثنين من آذان (الشكل 1C). مركز تأثير يتوافق مع منتصف الدرز السهمي مركزي بين الغرز بين نصفي العظم الجبهي واللامي (interaural 9 ملم الى interaural 0 مم، الأفقي 4.5 ملم).

5. إعداد عمق الأثر

  1. لضبط عمق تأثير بشكل صحيح، استخدم تلميح التحقيق إضافية لاستبدال السيليكون معزول المغلفة بالمطاط تأثير الحافة.
  2. للتأكد من وجود أي تحول من مركز التأثير بعد التحول نصائح، تعيين X و Y قناة على لوحة التحكم الرقمي التجسيمي إلى الصفر قبل أن ينتقل النصائح.
  3. نقل مشكلهالبريد طرف إلى وسط منطقة التأثير عن طريق تحريك X-Y ومحركات يدويا.
  4. كليب الاتصال استشعار لذيل الفأر.
  5. نقل المسبار (Z محرك الأقراص) لأسفل حتى يلامس طرف المسبار على سطح الموقع تأثير.
  6. تعيين القناة Z على لوحة التحكم التجسيمي إلى الصفر.
  7. نقل معلومات سرية تأثير العودة إلى منطقة التأثير عن طريق تعديل X- وY السائقين (لا أزرار صفر على لوحة التحكم الرقمي التجسيمي) يدويا حتى X- وY السائقين صفر (حيث تم غيض تأثير ضعه سابقا).
  8. التراجع عن المحرك عن طريق تحريك مفتاح تتراجع على السيطرة على المربع. يدويا نقل المسبار أسفل (Z سائق) بنسبة 4 مم.

6. تأثير

  1. تحريك تأثير بالضغط على مفتاح التأثير على السيطرة على المربع وتحقيق عمق تشوه 4 مم.

7. بعد الانحشار

  1. قياس الوقت من تأثير حتى أول نفس الماوس، باستخدام جهاز توقيت.
  2. إزالة الحيوان من الجهاز ووضعها على وسادة دافئة للحفاظ على درجة حرارة الجسم. لا تترك الحيوان غير المراقب حتى استعاد وعيه كافية للحفاظ على الاستلقاء القصية.
  3. السماح للتعافي قبل أن تعود الحيوان مرة أخرى في قفص نظيفة. لا عودة للحيوان أن الشركة من الحيوانات الأخرى حتى تعافى تماما.
  4. مراقبة ووزن الفئران يوميا. إذا أظهرت الفئران علامات الألم، حقن داخل الصفاق لهم ميلوكسيكام في 1-2 ملغ / كغ كل 12-24 ساعة.

8. الانحشار المتكرر

  1. إعطاء الفئران إصابات إضافية في أيام 4 و 7 و 10 بعد الإصابة الأولية (فترة 72 ساعة بين الآثار).

9. المناعية (IHC)

  1. نضح Transcardial
    1. تخدير الفئران عن طريق الحقن داخل الصفاق مع 200 م / بنتوباربيتال كغم.
    2. تقييم وضمان التخدير الجراحي الطائرة قرصة أخمص قدميه. ثانيةلدى عودتهم الماوس في موقف ضعيف عن طريق تسجيل بلطف الأرجل الأمامية والكفوف الخلفيتين على سطح العمل الستايروفوم داخل غطاء الدخان الكيميائية.
    3. إجراء شق خلال الجلد على طول خط الوسط الصدري من مجرد تحت عملية الخنجري إلى الترقوة. جعل اثنين من شقوق الجلد إضافية في عملية الخنجري والمضي قدما على طول قاعدة القفص الصدري البطني أفقيا.
    4. فتح التجويف الصدري وكشف القلب من خلال قطع عضلات الصدر والقفص الصدري.
    5. تأمين القلب النابض مع ملقط كليلة وتقديم 1 - ملم شق 2 في البطين الأيسر.
    6. إدراج فورا إبرة فراشة في الأذين الأيمن. بدء ضخ المياه المالحة 20ML عن طريق دفع الحقنة ببطء.
    7. التحول من المياه المالحة إلى 4٪ امتصاص العرق. تواصل نضح مع 20ML من امتصاص العرق.
    8. قطع رأس الماوس وإزالة الجلد مع مقص. عزل الدماغ من الجمجمة باستخدام قطع العظام.
  2. Cryostat باجتزاء
    1. أنسجة المخ تضمينها في درجة الحرارة المثلى القطع (أكتوبر) صياغة وتجميد في -80 درجة مئوية. وضع الدماغ في ناظم البرد في اتجاه السهمي. أقسام الدماغ قطع 5 ميكرون سميكة.
  3. تلطيخ
    1. تجفيف الأجزاء المجمدة في درجة حرارة الغرفة لمدة 1 ساعة.
    2. احتضان الشرائح مع 100 ميكرولتر من 2٪ مصل الماعز و 0.1٪ تريتون X-100 في الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) لمدة 1 ساعة على RT.
    3. تغسل شرائح 3 مرات مع 300 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني. ثم احتضان الشرائح مع مكافحة GFAP (1: 200) أو الأجسام المضادة لمكافحة فيريتين (1: 200) بشكل منفصل خلال الليل في 4 درجات مئوية.
    4. تغسل شرائح 3 مرات مع 300 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني. ثم احتضان الشرائح لمدة 2 ساعة في درجة حرارة الغرفة مع الأجسام المضادة الثانوية البيوتين مترافق.
    5. تغسل شرائح 3 مرات مع 300 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني. ثم احتضان الشرائح مع مجمع (ABC) حل أفيدين البيوتين (01:50) في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة.
    6. تغسل شرائح 3 مرات مع 300 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني. ثم احتضان في 3،3'-diaminobenzidine حل (DAB) الركيزة (50 مل برنامج تلفزيوني، 10 ميكرولتر H 2 O 10 ملغ DAB حبوب منع الحمل، والتصفية قبل استخدام) عن 5-8 دقائق. مراقبة الشرائح تحت المجهر حتى تظهر الخلايا إيجابية.
    7. شطف الشرائح في بطء ماء الحنفية لمدة 5 دقائق. شرائح نظيفة مع مختبر مسح. ثم تحميل المقاطع مع تصاعد المتوسطة وساترة.

النتائج

في هذا النموذج (الشكل 1 AC)، كانت هناك فترات وجيزة من يلهث والتنفس الضحلة. يتم تعريف فقدان الوعي (اللاوعي)، وانخفاض في معدل التنفس أو إنهاء عابرة في التنفس قبل استئناف التنفس الطبيعي. تسبب لها تأثير على مركز رئيس اللاوعي على المدى القصير (7.5 ± 4.7، 7.8 ± 5.5، 10.2 ± 8.8، 9.5 ± 8.0 ثانية في كل أثر على حدة، 1D الشكل). وأظهرت أدمغة فئران التشكل الطبيعي التي كتبها H & E تلطيخ النسيجية، التي أشارت إلى عدم الآفات الهيكلية أو تلف الأنسجة واضح نتيجة لتأثير (الشكل 2A). وردا على المصرف التجاري العراقي، ومن المعروف أن الخلايا النجمية لتغيرات معينة بما في ذلك تفعيل وانتشار، أو دباق رد الفعل 11،12. زيادة ييفي الدبقية الحمضية بروتين (GFAP) خلايا إيجابية مع أجسام الخلايا الكبيرة ونقاط الاشتباك العصبي سميكة هي الخلايا النجمية تفعيلها. وcorpuوأظهرت الصورة الثفني من أدمغة فئران rCHI علامات واضحة على تنشيط الخلايا النجمية في 7 أيام بعد الأثر الماضي (الشكل 2B).

Microbleeds في الأنسجة شائعة في الارتجاج ويمكن أن تؤدي إلى الإفراج عن الحديد من الهيموجلوبين 13. الحديد الزائد في الدم ويمكن الكشف عن طريق اختبارات الفيرتين في المرافق الصحية 13. تم العثور على الخلايا immunopositive الفيرتين في القشرة الماوس بعد يوم واحد من تأثير الماضي واستمرت سبعة أيام على الأقل، مما يوحي بأن الانحشار متعددة قد يؤدي إلى microbleeds القشرية (الشكل 2C).

figure-results-1648
الشكل 1. نموذج الفأر من المتكرر الارتجاج إصابات الرأس. (A) من صنع مخصص 1 مم سيليكون سميكة طرف المغلفة بالمطاط قياس 9 ملم في القطر مع تلميح التحقيق. (ب) والماوس مounted في إطار المجسم في وضعية الرقود مع وسادة التدفئة الناعمة تحت الجسم. (C) ومركز التأثير لتحديد المواقع. حافة الحافة تأثير موازية عموديا إلى خط أفقي وهمي بين آذان اثنين. يقابل مركز التأثير على منتصف الطريق بين الغرز بين نصفي العظم الجبهي واللامي (interaural 9 ملم الى interaural 0 مم، الأفقي 4.5 ملم). ويعرف (D) توقف التنفس أثناء كما فترات وجيزة من انتهاء عابرة في التنفس. يعني وتظهر SD في اللوحة السفلى. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2628
الشكل 2. الأنسجة لالمتكرر الارتجاج إصابات الرأس. (A، يسار) تمت إزالة دماغ الفأر بعد نضح مع 4٪ لامتصاص العرق. لم يتم العثور على تلف الأنسجة. (A، يمين) H & E تلطيخ على الماوس ليوم واحد بعد الإصابة الأخيرة. شريط مقياس = 1.5 مم. (ب) زيادة من علامة البيوكيميائية لدباق (GFAP) في الجسم الثفني بعد 7 أيام من الإصابة الأخيرة. شريط مقياس = 200 ميكرون. (C) حسب المناعية، تم العثور على الفيريتين-H-سلسلة ليتم التعبير عنها في قشرة الدماغ بعد الإصابة. الصور إدراج تمثل تضخيم الخلايا إيجابية. مقياس شريط = 200 ميكرون. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Discussion

لتقليد إصابات الدماغ مشابهة شكليا إلى الحالة السريرية، ومن المتوقع أعراض ما بعد الارتجاج. وتشمل أعراض ما بعد الارتجاج عادة الصداع، والدوخة، والدوار، والتعب، والذاكرة والنوم المشاكل، صعوبة في التركيز، وكذلك القلق والمزاج المكتئب. منذ أعراض جسدية قد لا تكون قابلة للقياس بعد في النماذج الحيوانية، وتستخدم التغييرات المحرك وظيفة الادراك والسلوك العاطفي كمعايير لتقييم عقلاني ارتجاج في النماذج الحيوانية. في دراسة نشرت السابقة، فقد تبين أن نموذج الفأر rCHI يدفع العجز في التعلم المكاني، والذاكرة، والقلق 8. الأهم من ذلك، فإن النموذج rCHI المستخدمة في هذا البروتوكول يمثل إعداد سريرية دون وقوع إصابات الدماغ الغازية أو كسر بنية الدماغ، وكلاهما قد يؤدي إلى النزيف، نزيف، وذمة، أو فقدان الخلية الموت / الأنسجة الحادة.

وفيما يلي نصائح أساسية لنمذجة concussio يتفق بنجاحن / الارتجاج باستخدام نظام تأثير المغناطيس الإلكتروني:

تجنب إصابات الدماغ الثانية مباشرة بعد اصابة الدماغ الأولى التي يمكن أن تسببها الحركة خلال التأثير. أن يقترح رئيس الماوس لأسفل قليلا خلال التأثير. لتجنب كدمة الدماغ الناجم عن حركة سريعة ضد أرض صلبة أو رئيس وتمتد، ويجب وضع وسادة التدفئة الناعمة تحت جسم الفأر. يجب أيضا أن تبقى على الرأس والجسم الأفقي. وبالإضافة إلى ذلك، استخدام القضبان الأذن حادة نهاية لإصلاح رأس فأر في إطار المجسم، وعدم إدراجها داخل قناة الأذن. هذا يحمي الماوس من الضرر الناجم عن نهايات حادة أثناء الحركة.

وضع بشكل صحيح مركز الأثر وتحديد الصفر. وخلافا لإصابة في الرأس مفتوحة، وتحديد المواقع تأثير غيض من الصعب نسبيا. حجم غيض تأثير ومركز تأثير تؤثر على شدة الإصابة والآفات. وبناء على الماوس تشريح الدماغ، تم تصميم مركز تأثير لتتوافق مع منتصف الطريقبين خيوط بين نصفي العظم الجبهي واللامي (interaural 9 ملم الى interaural 0 مم، الأفقي 4.5 ملم). وبالتالي، مطلوب الأمثل غيض 9 ملم. ويجب تعديلها لهدف طرف تأثير ينسق فوق منتصف الدرز السهمي، وحافة واحدة من طرف التأثير يجب أن تكون موازية عموديا إلى خط أفقي وهمي بين اثنين من آذان (الشكل 1C). غيض تأثير معزول مع مطاط السيليكون كتل طلاء استشعار الاتصال ويمنع الإعداد عمق التأثير. وهناك حاجة إلى معلومات سرية التحقيق ويجب أن يكون موازيا لسطح زر على الطرف التأثير. يتم ضبط مركز للتأثير على الموقع لمس التحقيق غيض من خلال تشغيل أداة التجسيمي. تنقية الرأس بمحلول ملحي يزيد من الحساسية الكهربائية. وبالإضافة إلى ذلك، وهذا التحقيق هو قابل للإزالة أو تصميم لا تؤذي الدماغ خلال التأثير. طريقة بديلة هي لبناء اثنين من نصائح مع نفس الطول؛ سوف طرف واحد المغلفة بالمطاط سيليكون والطرف الآخر يكون المعدنية، والتي سوف تكوناستخدام معلومات سرية التحقيق. يجب أن تنتقل النصائح اثنين من بين المواقع، وتؤثر.

مراقبة الأعراض فاقدا للوعي وجيزة الماوس على الفور بعد أثر. وكما ذكر أعلاه، فإن معظم أعراض ما بعد الارتجاج من الصعب أن نلاحظ على الفور في نموذج حيواني مختبر الفار. المرضى الارتجاج قد تواجه انقطاع وجيز للوعي بعد الاصابة. لإنشاء المعلمات إصابات ظاهرة، وكانت خسارة وجيزة من وعيه من أعراض المستخدمة لتقييم صحة هذا النموذج المصرف التجاري العراقي الارتجاج. يستخدم فقدان الوعي (LOC) عادة كمعايير لتصنيف شدة الإصابة في المرضى المصرف التجاري العراقي. في معظم هزات الرياضية ذات الصلة، ومدة الكونغرس هي أقل من دقيقة واحدة (14). عن طريق تحسين الظروف التجريبية، مثل سرعة تأثير ويسكن الوقت، والكونغرس هو أقل من 10 ثانية بعد أثر. في حالة تأثير الأمثل هو تأثير عمق 4 مم، 240 ميللي ثانية تسكن الوقت، و 4 م / ث سرعة التأثير. زيادة سرعة التأثير ويسكنالوقت قد يسبب الحاد زيادة الضغط داخل الجمجمة على كمية كبيرة من الوقت، مما قد يؤدي إلى وقوع إصابات الدماغ الحادة أو الموت فورا من الاكتئاب في الجهاز التنفسي. سوف الفئران تفقد وزن الجسم بعد كل تأثير، ولكن سوف تستعيد الوزن بعد 72 ساعة من الانتعاش. ويتم اختيار فترات متكررة 72 ساعة لتقليد فترة نقاهة للرياضيين المصابين قبل ان يعود الى الرياضة.

بجانب فقدان الوعي بالقضايا والجهاز التنفسي، ويمكن للأعراض عيادة ارتجاج تشمل التشنجات والصداع، والدوخة، والغثيان والقيء. في النموذج، قد يكون الألم في الدماغ ومعظم أعراض غير مريحة للحيوانات. الجسم درجة حالة والألم وصف الفئة يجب أن تستخدم نقاط النهاية إنسانية. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي النظر الأخرى النهاية عصبية معينة مثل الاستيلاء غير المنضبط، والسلوك تدور من تلقاء أنفسهم، وفقدان التوازن وعدم القدرة على المشي أو الوقوف صفا والنهاية إنسانية rCHI محددة. لأن هذا هو نموذج إصابة خفيفة، وعادة لا جوهريولوحظت علامات ficant من الألم بعد كل تأثير. المسكنات ليست ضرورية عادة في هذا المستوى من إصابات الدماغ. يوفر هذا البروتوكول خطوات رئيسية مفصلة لنمذجة TBI معتدل الارتجاج المتكرر. ويمكن تعديل سرعة وعمق كل أثر اعتمادا على شدة المطلوب من الاصابة. يستخدم هذا النموذج نظام تأثير المغناطيس الإلكترونية لتقديم الآثار. أنها مستقرة مع سرعة تسيطر على وجه التحديد، زمن السكون، وعمق التشوه. ومع ذلك، لأنها لإصابة في الرأس المغلقة دون حج القحف، فإنه من المستحيل بالضبط موقف أثر مخ الفأر باستخدام الإحداثيات التجسيمي. أيضا تبديل نصائح تأثير / التحقيق قد يؤدي إلى تحول موقع التأثير، وهو السبب الرئيسي للإصابات غير متناسقة. وبالنظر إلى إصابة منتشر وارتجاج اتضح كما هو متوقع، لا يزال هذا النموذج الدقيق والسهل السيطرة عليها.

هذا النموذج هو مفيد لاستخدامها لدقتها والبساطة في تحديد الآثار المترتبة على الأثرإصابة خفيفة في الدماغ ذات الصلة ب، لا سيما ارتجاج الرياضية ذات الصلة. وهو بمثابة منصة للالدراسات قبل السريرية مثل استكشاف المؤشرات الحيوية التشخيصية والتنبؤية وكذلك اختبار الأجهزة الطبية والأدوية والعلاج الجيني الحل. ويمكن أيضا أن هذا النموذج أن تستخدم للدراسات اعتلال الدماغ الصدمة المزمن (كوت)، والذي هو حاليا تشخيصها إلا من خلال امتحان عصبية مرضية بعد الوفاة.

Disclosures

The authors have no financial interest to disclose.

Acknowledgements

This works was supported by funding from a Florida Health grant (Brain and spinal cord injury research fund) (KKW).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
anesthesia machineEagle Eye Anesthesia, IncModel 150 anesthesia
Electromagnetic ImpactorLeicaBiosystemsImpact One Stereotaxic Impactorperform impaction
Digital Stereotaxic instrumentLeicaBiosystems39462501mount mouse and positioning tips
Sicilone rubber-coated metal tipPrecision Tool & Engineering, Gainesvill FLcustom-madeimpact tip
Lithium Ion All-in-One TrimmerWAHL Home Products9854-600shave mouse hair
paper clipscustom-madeprobe tip
Cotton tipped applicatorsMEDLINEMDS202055scrub head with saline
Tissue Tek O.C.T.ASKURA FINETEK USA INC4583tissue embedding
anti-GFAPDakoCA93013antibody for IHC
anti FerritinSigmaF6136antibody for IHC
VECTASTAIN Elite ABC  kitVector laboratoriesPK-6100IHC detection system
Permount Mounting MediumFisher ScientificSP15-100
Aperio XT ScanScope scannerLeica Microsystems Inc,slides scanning
Leica AutoStainer XLLeica the pathology CompanyST2010H&E staining
DAB sigmaD3939IHC detection system

References

  1. Baugh, C. M., et al. Chronic traumatic encephalopathy: neurodegeneration following repetitive concussive and subconcussive brain trauma. Brain Imaging Behav. 6 (2), 244-254 (2012).
  2. McKee, A. C., et al. Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury. J. Neuropathol Exp Neurol. 68 (7), 709-735 (2009).
  3. Petraglia, A. L., Dashnaw, M. L., Turner, R. C., Bailes, J. E. Models of mild traumatic brain injury: translation of physiological and anatomic injury. Neurosurgery. 75 Suppl (4), S34-S49 (2014).
  4. Goldstein, L. E., McKee, A. C., Stanton, P. K. Considerations for animal models of blast-related traumatic brain injury and chronic traumatic encephalopathy. Alzheimers Res Ther. 6 (5), 64(2014).
  5. Gold, E. M., et al. Functional assessment of long-term deficits in rodent models of traumatic brain injury. RegenMed. 8 (4), 483-516 (2013).
  6. Xiong, Y., Mahmood, A., Chopp, M. Animal models of traumatic brain injury. Nat Rev Neurosci. 14 (2), 128-142 (2013).
  7. Luo, J., et al. Long-term cognitive impairments and pathological alterations in a mouse model of repetitive mild traumatic brain injury. Front Neurol. , 5-12 (2014).
  8. Yang, Z., et al. Temporal MRI characterization, neurobiochemical and neurobehavioral changes in a mouse repetitive concussive head injury model. Sci Rep. 10 (5), 11178(2015).
  9. Zhang, J., et al. Inhibition of monoacylglycerol lipase prevents chronic traumatic encephalopathy-like neuropathology in a mouse model of repetitive mild closed head injury. J Cereb Blood Flow Metab. 35 (3), 443-453 (2015).
  10. Petraglia, A. L., et al. The spectrum of neurobehavioral sequelae after repetitive mild traumatic brain injury: a novel mouse model of chronic traumatic encephalopathy. J Neurotrauma. 31 (13), 1211-1224 (2014).
  11. Lumpkins, K. M., Bochicchio, G. V., Keledjian, K., Simard, J. M., McCunn, M., Scalea, T. Glial fibrillary acidic protein is highly correlated with brain injury. J Trauma. 65 (4), 778-782 (2008).
  12. Yang, Z., Wang, K. K. Glial fibrillary acidic protein: from intermediate filament assembly and gliosis to neurobiomarker. Trends Neurosci. 38 (6), 364-374 (2015).
  13. Liu, H., et al. Increased expression of ferritin in cerebral cortex after human traumatic brain injury. Neurol Sci. 34 (7), 1173-1180 (2013).
  14. Jordan, B. D., et al. The clinical spectrum of sport-related traumatic brain injury. Nat Rev Neurol. 9 (4), 222-230 (2013).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

116

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved