This work has been supported by grants from the South-Eastern Norway Regional Health Authority (JLB, 2014119; JCG, project numbers 2015045 and 2012065), by the Norwegian Research Council (JCG, project number 23 00 00) and the University of Oslo.

פרוטוקול הניסוי אמור אושר על ידי הרשות הלאומית חית המחקר בנורבגיה (Forsøksdyrutvalget, מספר אישור ניסיוני המקומי 12.4591) בהתאם לתקנות טיפול בבעלי חי איחוד האירופי (אגודה למדעי בעלי חי פדרציה אירופאית מעבדה). נעשו מאמצים לצמצם את מספר בעלי החיים המשמשים והסבל שלהם. במאמר זה הליך המשמש על לאחר הלידה (P) יום 1 wild-type ICR (אזור בקרה החתמה) עכברים (ג&#39;קסון, ארה&quot;ב) מתואר אך באותה גישה יכולה לשמש גם בשלבים מאוחרים יותר. 1. בניית מערכת גז הרדמה עבור עכברים עובריים (איור 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות-מסיכת אף מהקצה של מזרק. חבר זה אל שסתום 3 כיווני עם צינורות פלסטיק (איור 1 - צינורות אדומים איור 2A1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקדוח חור קטן בצד של מסכת האף לקשר זאת צינורות פלסטיק להסיר את בגלישה של גז מןמסכה. בסופו של הצינורות או על משאבת ואקום שנקבעה לחץ שלילי קל, או במנדף (איור 1 - צינורות ירוקים בהירים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תן תא הרדמה מצלחת פטרי פלסטיק 150 מ&quot;מ x 25 מ&quot;מ (איור 2A2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצד אחד, לעשות חור גדול מספיק כדי להכיל את הראש של העכבר ואת מסכת האף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצד השני, לעשות שני חורים קטנים שדרכם צינורות הפלסטיק ומן את מסכת האף יכולים להיות מוכנסים (איור 1 - צינורות ירוקים אדום בהיר, בהתאמה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עושה חור שלישי על החלק העליון של המכסה ומתחבר זה צינור פלסטיק שלישי המסתיים ב משאבת הוואקום (איור 1 - צינורות ירוקים כהים). מטרת הצינור שלישי זה היא להבטיח שכל גז עודף שלא נתפס על ידי לשקע מן מסכת האף מוסר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות תא שינה על ידי יצירת חור בתחתית של כל סוג של צלחת מעבדה כי הוא גדול מספיק כדי גontain העכבר ויש לו יתרון חלק ואפילו (הפתח של המנה חייב לשקר סומק עם השולחן כדי למנוע דליפה של גז). חבר את החור בתא עד שסתום 3 הכיוונים עם צינורות פלסטיק (איור 1 - צינורות חומים). מניח את חדר השינה מתחת למכסת מנוע קטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר שסתום 3 דרך הצינור לשקע מן מאדה (איור 1 - צינורות צהובים האיור 2A3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את הכניסה של מאדה את אספקת החמצן (איור 1 - צינורות כחולים). </li></ol> שינוי 2. קליפ מיני-Yasargil זמניים מפרצת ליצור את כלי דחיסה (איור 2 ולוח 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד את קליפ היטב עמדה עם מהדק. באמצעות זכוכית מגדלת המשקפת עבור שליטה ויזואלית, לשייף את המשטח החיצוני של הקצה של כל להב קליפ בעובי סופי של כ -150 מיקרומטר באמצעות אבן השחזה רכוב על מקדחה (התרשים 2B ו- C). </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך פקק עבור קליפ על ידי חיתוך קטע קצר של צינורות נימי פוליאתילן (טבלה 1) תחת סטראו באמצעות מיקרו-סכין (טבלה 1), ומניחים הזה על אחד הלהבים (איור 2A4 ומספרים 2B ו- C). הדבר מונע סגירה מלאה של קליפ ויוצר ממדי דחיסה סטנדרטיים. כאשר הקליפ סגר את המרחק interblade הוא כ 230 מיקרומטר. הפוך פקק חדש עבור כל ניסוי כחומר פוליאתילן עשויים לדחוס במהלך שימוש, אשר ישנה את חלל interblade. הערה: המתח באביב קליפ פוחת לאורך זמן כך שלאחר כ -80 לחיצות קליפ כבר לא סוגר באופן מלא את המגופה צריך להיות מוחלף. </li></ol> 3. הכנה לפני הניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר בתא שינה (איור 1) וליזום הרדמה עם isoflurane 4% (איור 2A5 </strong&gt;) מתאדה חמצן טהור, באמצעות אידוי (איור 2A3 ולוח 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את רפלקס הנסיגה של העכבר על ידי צובט את האינטרנט של עור בעדינות בין האצבעות עם מלקחי פלסטיק דקים. לעשות את זה בזהירות כמו עכברים שזה עתה נולד נפצעים בקלות. צביטת תוצאות קשות מדי שטפי דם מיידיים. ביצוע בדיקה זו בתחילת תרופות ההרגעה מעורר את רפלקס ומספק אינדיקציה טובה של כמות הכוח הדרוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר רפלקס הוא בוטל, להסיר את העכבר מאולם השינה ולמקם אותו אפרקדן על שולחן הניתוחים עם החוטם מוכנס לתוך מסכת האף המספק אספקה ​​רציפה של 4% isoflurane מעורבים חמצן טהור (איור 1). ודא כי כרית החימום מופעלת ומוגדרת 37-38 מעלות צלזיוס כפי היפותרמיה במהלך הניתוח יכול להיות קטלני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להשיג שיכוך כאבים מלאים, להזריק תת עורי 50 μl של ההרדמה המקומית Bupivacain (2.5 מ&quot;ג / מיליליטר, <strong&gt; איור 2A6) באתר הניתוח (בניסויים דיווחו כאן, זה ברמה החזי (T) 9-T11). השתמש מזרק אינסולין (300 μl, 30 G, איור 2A7 ולוח 1) לבצע את הזריקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנמיך את ריכוז isoflurane נמסר מסכת האף 1-2%. </li></ol> 4. הגבי Laminectomy <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע ניתוח תחת בקרה מיקרוסקופית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר ניקוי השטח ניתוח עם גלוקונאט כלורהקסידין (טבלה 1 # 19) לפחות 30 שניות, לעשות חתך בעור רוחבי 1-2 מ&quot;מ T9-T11 באמצעות microknife (איור 2A8). הערה: העכברים בילוד ICR החלק המקורי של הבטן, גלוי כאשר הוא מכיל חלב, עומד בפני הרמות בחוליות T12-T13 (איור 3). ציון דרך נוסף הוא החלק המקורי של מצרף רקמת השומן התת עורית החזי שמסתיים בסביבות T8-9. אתר זה גלוי רק לאחר חתך בעור. </li><li&gt; מלקחיים השתמש (איור 2A9 ו A10) כדי להרחיב את הפתח העור בכיוון רוחבי כדי 8-9 מ&quot;מ על ידי משיכת העור בעדינות rostrally ו caudally (העור דמעות בקלות, יצירת פצע חלקה וישרה). זה מספק גישה לרוחב מספיק אל עמוד השדרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחזור בו שולי החתך בעור ממבנים בסיסיים על ידי הוספת חתיכות סטרילי של ספוג הג&#39;לטין עוצר דמום (איור 2A11 ולוח 1) תת עורי מקורי ואת זנב אל החתך. זה מגדיל את הפתיחה ומונע על העור מפני חוזרת בה ולטשטש את האזור במהלך הניתוח. ספוג ג&#39;לטין עוצר דמום לא צריך להיות טבול מלוח לפני השימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לחשוף את עמוד השדרה, לנתח את השרירים ליד חוליות עמוד השדרה באמצעות מספריים דקים (איור 2A12, ולוח 1). חותכים את הקבצים המצורפים של השרירים אל עמוד השדרה ולחשוף את lamina (איור 4 א). לֹאדואר גם כי בשלב זה בתהליך השדרה אינו מפותח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את קו האמצע וחותך רוחבי בין שני הרבדים (אשר בשלב זה הוא סחוסים) במספריים דקים (איור 4B). בזהירות במקום להב אחד מלקחיים דקים בין lamina ואת הדורה (האיור 4C), לתפוס את lamina עם המלקחיים להרים אותו בזהירות עד פיסה שובר משם, משאירה את הדורה ללא פגע (איור 4D). חזור על 2-3 פעמים כדי לקבל laminectomy ארוך תחום 1-2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מלקחיים רזה כמו rongeurs, להסיר חלקים של המפרקים פן בילטרלי כדי לקבל מספיק מקום כדי למקם את הקליפ בתוך תעלת השדרה. נקה את אזור הניתוח ולשלוט דימום עם חתיכות קטנות של ספוג הג&#39;לטין עוצר דמום. </li></ol> 5. פגיעה בחוט השדרה דחיסה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את מפרצת מיני-קליפ שונה במחזיק קליפ (איור 2A13 ואיור 2B) ואת המקום הלהבי דואר משני צדי חוט השדרה בחללים בין הפן מצטרף ואת החוט. ודא כי להבי מוכנסים מספיק עמוק כדי להשפיע על חלק הגחון של חוט השדרה. אם הדבר אינו אפשרי, להסיר יותר של המפרקים פן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחרר את-קליפ מיני במהירות, מחזיק אותו במקום עם בעל קליפ למנוע ממנה לזוז. שמירה על הדחיסה במשך 15 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את-קליפ מיני במהירות ולהסיר אותו. כדי להשיג דחיסה סימטרית, להפוך את הכיוון של קליפ מיני, ושימוש הסימן בולט לעין שבצע בצקת והדימום מן הדחיסה הראשונה כמדריך, למקם את הקליפ בכיוון ההפוך עבור דחיסה של 15 שניות שנייה (לפני ניסוי הראה כי זה מייצר גירעונות היסטולוגית ופיסיולוגיים סימטריים, ואילו לחיצות בודדות לא 1). דורה לא צריך להיפגע על ידי דחיסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקו את האזור ולשמור המוסטאסיס עם חתיכות של ספוג הג&#39;לטין עוצר דמום.</li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוציאים את חתיכות של ספוג הג&#39;לטין עוצר דמום שהונחו תחת שולי החתך בעור בתחילת הניתוח ולסגור את החתך בעור עם 6.0 תפר סטרילי בעל מחט (איור 2A14 ו -15). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק מתחת לעור 0.75 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף עצירות (איור 2A16) מדולל PBS סטרילי באמצעות מזרק אינסולין (300 μl, 30 G). </li></ol> 6. טיפול לאחר הניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את עכבר מסכת האף ולמקם אותו סט קאמרי בקרת טמפרטורה ב 30 מעלות צלזיוס עד ההרדמה פגה והעכבר הופך התראה (השעה 1-3 היא בדרך כלל מספיק). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק דיאזפם (איור 2B17) intraperitoneally לתוך אמא (8 גרם / ק&quot;ג משקל גוף). זה יוצר וטשטוש מפחית את הסיכון של קניבליזם במהלך הלילה הראשון, כאשר סיכון זה הוא גבוה ביותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזר את העכבר פעל לכלוך רב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם ההמלטה היא אניarge (&gt; 12 גורים), להסיר חלק גורי unoperated, חיות הגדולות מועדפת אם הם נבדלים זה מזה בגודל, כדי להפחית את התחרות עבור החלב. טיפול אימהי של הגורים המופעלים עדיף בקו ICR אם גודל ההמלטה הוא כ -9 גורים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לניהול כאב, לנהל עצירות (0.75 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף) תת עורית פעם ביום בימים שלאחר הניתוח הראשון, באמצעות מזרק אינסולין (300 μl, 30 G). נפח מתאים להזרקה תת עורית הוא 30-50 μl. ב ניקוד תסיסת עכברים בילוד מהווה אינדיקציה טובה של כאב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע בדיקה יומית של העכברים הפצועים באמצעות גיליון ציון להעריך תזונה, משקל גוף, התייבשות, כאבים, ריפוי פצעים, אצירת שתן ומצב זיהום. על פי התוצאה המתקבלת, לספק טיפול מיוחד, כגון זריקות של פתרון תזונת ילדים סטריליים (טבלת 1 # 18) במקרה של תזונה לא נורמלית. על דף התוצאות גם0; מגדיר קריטריונים קצה אנושי. אמא כי אינו שולל את הגורים נפצע הוא המטפל הטוב ביותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקרה היוצא הדופן של חוסר תפקוד שלפוחית ​​שתן, לבצע עיסוי שלפוחית ​​שתן פעמים ביום עד הפונקציה משוחזרת. הדבר נעשה על ידי הצבת העכבר במצב שכיבה ביד אחת מעסה את הבטן התחתונה בעדינות בכיוון rostro- הזנב באמצעות האצבע. </li></ol>

The authors have nothing to disclose.

במאמר זה הליכי פציעה SCC שנוצר קליפ בעכברים P1 מתוארים. הנהלים אותו יכול גם להתבצע בשלבים מאוחרים יותר. פציעות דחיסה בוצעו בהצלחה P5, P7, P9 ו P12 (Züchner, et al., כתב היד בהכנה). בכלל שלבי הלידה, הרדמה כללית מתקבלת עם isoflurane מתאדה חמצן טהור, אבל תוצאת ההרדמה מאוד תלויה בגיל. בשנת הניסיונות הראשונים ב P1-P4, לפני ההרדמה מקומית הוכנסה לפרוטוקול, אז זה היה קשה להשיג הרגעה עמוקה וממושכת עקב חלון במינון ותוצאה צר שבין הרגעת יתר מספיק. בנוסף, חששות הקשורים השפעת neurotoxic של isoflurane בחי יילוד הועלו 27-30. שילוב של isoflurane ותוצאות Bupivacaine המקומיות הרדמת הרדמה עמוקה יותר ויציבה יותר תוך התרת הפחתה במינון isoflurane בפקטור של 2-3. סוגים שונים של anestheSIA תואר מכרסם בילוד, כולל cryoanesthesia 31,32, אבל אי נוחות פוטנציאל אחד cryoanesthesia הוא אפקט נוירו שלה (נבדק על ידי 33,34), אשר יכול לסבך את הדור של פציעה יעילה לשחזור. הרדמה מבוססי ברביטורטים נחשב כבעל יעילות נמוכה בעכברים בילוד בשל רמות נמוכות של אלבומין בסרום ואת השומן בגוף מאשר במבוגרים 35,36. למרות די פולשנית וטראומטית, פעם ההליך הוא הקים את שיעור התמותה במהלך הניתוח הוא נמוך. עם זאת, ישנם צעדים קריטיים במהלך ההליך הדורשים תשומת לב מיוחדת כדי לשפר את ההתאוששות ואת ההישרדות של העכברים פעלו. סוגיה חשובה אחת היא לבחור גורים כי תהיה את הסיכוי הטוב ביותר לשרוד את הניתוח. כאשר ההמלטה היא גדולה מצבו התזונתי של גורי הפרט משתנה. בנוסף דימום בלתי נמנעת המתרחשת במהלך הניתוח, גורים המופעלים לבלות שעהזה מן האם, ולעתים קרובות הם לא שותים חלב לפני למחרת בבוקר. זהו אפוא יתרון לבחור גורים שכבר כמות מסוימת של חלב בבטן. זה גלוי בקלות דרך עור הבטן בין P0 ל- P7. במהלך הלילה הראשון את הגור המופעל נמצא בסיכון גדול להיות שפורק על ידי האם. במהלך פיתוח ראשוני של מודל זה יותר ממחצית העכברים פעלו נעדרו למחרת בבוקר, עם סימנים ברורים של דם בכלוב. Necrophagy, קניבליזם תינוקות במכרסמים נחקרו במשך עשרות שנים 37-40. במחקר זה, קניבליזם היה עדים רק פעם אחת, אבל נחשב הסבר הסביר יותר necrophagy כי הגורים שהוחזרו לכלוב היו בדרך כלל במצב טוב כך מות מסיבות טבעיות במהלך הלילה נראה רחוק מסביר. דבר זה הוביל את הרעיון של שימוש תרופתי הפיך כגון דיאזפם להפחתת חרדה ותוקפנות in האם (ביקורת ב -41). הזרקת Intraperitoneal של דיאזפם שיפר מאוד את המצב, שומטת התמותה במהלך הלילה הראשון מתוך יותר מ -60% לפחות מ -20%. צמצום גודל המלטה ע&quot;י דילול ומפר את ההמלטה כמה שפחות לאחר שב לאחר ניתוח הם אלמנטים נוספים שיכול להועיל חיות פעלו. עם זאת, משאיר גורים פעלו רק עם האמא הוא לא מועיל. את האיזון הטוב ביותר של גורים שמופעלים / unoperated עשוי להשתנות בהתאם לענף, אבל עבור עכברי ICR ו SCID-ICR עוזבים 4-5 גורים מופעלים (פציעה או אחיזת עיניים) יחד עם 3-4 גורי unoperated נתן את התוצאות הטובות ביותר. במובן כללי, המגבלה העיקרית של מודל בילוד SCI זה היא כי חוט השדרה בילוד שונה במובנים רבים מן חוט השדרה מבוגר, ולכן לא יכול לספק תוצאות הניסוי כי הם דומים לאלה שהושגו ממודלים SCI מבוגר. הבדלים כאלה כוללים שגודל כולל של שרירים<html> נפח של חוט השדרה, מספר תאים, תת-ייצוג של סוגי תאים מסוימים כגון oligodendrocytes, תגובות חיסוניות בשלה ומעגלים עצביים בשלה. מסקנות מניסויים במודל זה חייבים אפוא לשקול בזהירות. מצד השני, המודל רלוונטי עבור התרחיש יחסית פחות הנחקר של SCI ילדים. יתר על כן, החולשה לכאורה ביחס למודלים מבוגרים SCI הוא גם כוח פוטנציאלי זה עלול להביא להבהרת מנגנונים פלסטיים כי, למרות מינימאלי המצוי חוט השדרה המבוגר, יכול לייצג מצע טיפולי אם כינה. זה מתקבל על הדעת כי השבה של בתנאים בילוד או אפילו עובריים יכול להיות מיושם באמצעות השתלת פחות מפותחות תאים או רקמות או על ידי טיפול עם ריאגנטים כי לעורר את הרקמה הבוגרת עם מאפיינים התפתחותיים מוקדם. באמצעות אנזימים לחסל רשתות perineuronal הוא דוגמה של הגישה השנייה 42,43. &quot;Jove_content&quot;&gt; נושא מרכזי בעת ההקמה במודל חיה עבור SCI הוא להשיג פגיעה סטנדרטית. זהו היבט חשוב כי טופל במודלים מרובים SCI, למשל, חיתוך הרוחב, hemisection, אימפקטורים, דחיסת בלון, למעוך מלקחיים, דחיסת משקל סטטי, וכו &#39;עם כל כבוד להשפיע התקנים, מאמצים בכיוון הזה גרמו דגמי SCI ב מכרסמים מבוגרים שבו מספר רב של פרמטרים של ההשפעה כגון מהירות, כוח ומשך ניתן להשפיע (הנסקרת ב -44). גישה אחרת, מעורב ציוד פחות, מעסיקה שינוי של קליפ מפרצת Kerr-Lougheed 45,46. גישות אלה 2 משלימות כמו impactor מחק פציעת חבלה ואילו מחק קליפ פציעת דחיסה עם מידה מסוימת של איסכמיה במקביל. בגלל האילוצים בהיקפים המשמעותיים הפגיע גדול יותר של עכברים בילוד, קשרה את התמותה הגבוהה עם ניתוחים כבר כמו גם את העלויות של developing ציוד בקנה מידה קטן יותר, הוא נבחר לפתח דחיסה שנוצר קליפ ולא בגישה contusion impactor שנוצר. הדבר זה הושג על ידי התאמה-קליפ מיני מפרצה זמינה מסחרי כדי להתאים את הגודל של עמוד השדרה של עכברים בילוד 1. הוספת פקק מבטיחה רוחב דחיסה סטנדרטי, וכל עוד את המתח של קליפ דוחס עד קצה גבול היכולת של הפקק, הכח של הדחיסה במהלך שלב סטטי ברוחב מינימאלי צריך להשתנות מעט. מה שלא טופל הוא המהירות של הדחיסה במהלך השלב הדינמי שלה, מאז זה ישתנה כמו שינויי המתח קליפ במהלך חייו. כשלב סטטי של הדחיסה נמשך זמן רב יותר בשלב הדינמי, ויש מעט להציע כי רקמת חוט השדרה מפעילה הרבה של נגדי כנגד להבי המיני-קליפ, סביר להניח כי חומרת הפציעה הכי תלויה בשלב סטטי. זה, לעומת זאת, נשאר להיבדק. פציעהחומרת עשויה להיות תלויה בגורמים רבים, כולל כוח דחיסה סטטי ומשך, מהירות דחיסה ופריסה, עמדת-קליפ מיני, ומספר לחיצות מתבצעת באותו אתר. לפיכך, וריאציה קומבינטורית בפרמטרים אלה עלולות לגרום הדור של ספקטרום של חומרות פגיעה כתוצאה חלשה עד חמור. למרות הסיכון הקיים השתנות, במחקרנו שפורסמו בעבר 1 השגנו תוצאות עקביות ב היסטולוגית, רמות פיזיולוגיות והתנהגותיות, כך שיש מעט להציע כי סטנדרטיזציה מקובלת קשה להשיג. נציין כי במחקר זה השתמשנו בשיטות מרובות של אימות בכל רמה, כולל בדיקות התנהגותיות כגון דריכת אוויר כפי שמוצג באיור 5. במודל SCI בילוד זו הפגיעה חוסכת שיעור מסוים של אקסונים ובכך מספקת מצב נוח לעורר פלסטיות אדפטיבית דרך מחדש modelinגרם של קשרים חסך לבין היווצרות של מעגלים חדשים. יתר על כן, מאז העכבר בילוד מתאים גם לחקירה על ידי שיטות ניסיוניות רבות, ניתן להשתמש במודל זה כדי ללמוד התאוששות תפקודית פלסטיות אדפטיבית עם גישה אינטגרטיבית, כולל בדיקות התנהגותיות, מדרדר ו האנטרוגרד מעקב axonal, אימונוהיסטוכימיה, אלקטרופיזיולוגיה וגבוה הקלטת 1 אופטית -throughput. כדוגמא, ונצלנו גישת אינטגרטיבית זו להפגין מחדש מודלי רשת ברמת תשומות יורדות ספציפיות באמצעות הדמית סידן תפוקה גבוהה ב vivo לשעבר הכנות wholemount של גזע המוח 1 חוט שדרה נפגע. זה יכול להיות דחף נוסף באמצעות נוירו-optogenetic ופרמקולוגיה optogenetic כלים להעריך את השיפוץ של קשרים סינפטיים בין תת-אוכלוסיות ספציפיות של נוירונים שדרה.

During the last decade, increasing evidence obtained from different spinal cord injury (SCI) models has shown that spinal networks can reorganize spontaneously to contribute to functional recovery1-9. Adaptive plasticity has as a consequence become an important topic in SCI research. It has been shown that plasticity encompasses regrowth of spared axons, sprouting of new axon collaterals and the formation of novel synaptic connections. Much of this knowledge has been obtained from behavioral or anatomical studies in adult animals. An important limitation of adult spinal cord studies is the difficulty of performing high-throughput physiological assessment, which is easier in neonatal preparations1. One major difference is that wholemount ex vivo preparations of the adult brainstem and spinal cord have low viability. Another is that adult spinal tissue is more opaque to light because it is thicker and myelinated. Although recent advances in in vivo imaging (see for example, 10-12) may partially overcome these problems, the possibility of performing high throughput imaging at any desired dorsoventral depth at multiple sites along a given brainstem-spinal cord preparation is currently only feasible in neonates. The immature state of axon myelination in the neonatal spinal cord facilitates high-throughput ex vivo optical recording, thus permitting a dynamic assessment of functional synaptic connections13-17. Combined with genetically encoded calcium reporters and optogenetic stimulation and pharmacology tools, optical approaches can contribute to a deeper understanding of the mechanisms underlying adaptive plasticity.
It is estimated that between 1-10% of all spinal cord injuries affect infants and children18-22. In contrast to adult SCI the pathogenesis and potential for spontaneous recovery in pediatric SCI is less studied. Using a neonatal SCI model can therefore provide more insight into pediatric SCI and contribute to a better understanding of the pathogenetic and recovery mechanisms involved. Moreover, post-SCI plasticity supporting functional recovery in the adult spinal cord is believed to involve at least in part the same mechanisms that govern the development of the central nervous system such as axon growth, branching and formation of new synapses23-26. Thus, using a neonatal SCI model could provide important insights into mechanisms that are also operative in the adult spinal cord, or that could potentially be reinstated in the adult spinal cord (for example by implantation of fetal cells or tissue or of tissue constructed de novo from pluripotent stem cells) to facilitate recovery.
The neonatal mouse thus provides a platform for an integrative, multi-methodological approach to investigating adaptive plasticity following spinal cord injury, in which a combination of behavioral, physiological, anatomical, molecular and genetic methods can be readily employed. Establishing standardized neonatal injury models is an important step in implementing such studies.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="452">
	<tbody>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Plastic seringe (30 or 50 mL)</td>
			<td style="width:83px;"></td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Plastic petri dish (150x25mm)</td>
			<td style="width:83px;"></td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:148px;">Fortec isoflurane vaporizer</td>
			<td style="width:83px;">Cyprane</td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;">We use and old device out of production, check the link for newer device</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Yasargil temporary aneurysm mini-clip</td>
			<td style="width:83px;">&#198;sculap</td>
			<td style="width:76px;">FE681K</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:148px;">Fine -Bore Polyethylene tubing ID 0.58mm, OD 0.96mm</td>
			<td style="width:83px;">Smiths Medical</td>
			<td style="width:76px;">800/100/200</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:148px;">Isoflurane (Forene)</td>
			<td style="width:83px;">Abbott GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:148px;">Marcain (Bupivacain)</td>
			<td style="width:83px;">AstraZeneca</td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Insuline seringe 0.3ml 30Gx8mm</td>
			<td style="width:83px;">VWR</td>
			<td style="width:76px;">80086-442</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Ultra Fine Micro Knife 5mm cutting edge</td>
			<td style="width:83px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:76px;">10315-12</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:148px;">Extra Fine Graefe Forceps &#8211; 0.5mm Tip</td>
			<td style="width:83px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:76px;">1153-10</td>
			<td style="width:145px;">Not really necessary, often the teeth are too large</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Forceps SuperGrip Straight</td>
			<td style="width:83px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:76px;">00632-11</td>
			<td style="width:145px;">Two forceps are necessary</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Spongostan Special 70 x 50 x 1 mm</td>
			<td style="width:83px;">Ferrosan</td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:148px;">Vannas Spring Scissors &#8211; 2mm Blades Straight</td>
			<td style="width:83px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:76px;">15000-03</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Vario Clip Applying Forceps</td>
			<td style="width:83px;">Aesculap</td>
			<td style="width:76px;">FE502T</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Vicryl 6&#8211;0 (Ethicon)</td>
			<td style="width:83px;">Johnson and Johnson</td>
			<td style="width:76px;">J105G</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Diethrich micro needle holder</td>
			<td style="width:83px;"></td>
			<td style="width:76px;">11-510-20</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Temgesic (buprenorphine)</td>
			<td style="width:83px;">Schering-Plough</td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:148px;">Stesolid (diazepam)</td>
			<td style="width:83px;">Actavis</td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;">Also known as Valium</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;width:148px;">Pedamix</td>
			<td style="width:83px;">Fresenius Kabi</td>
			<td style="width:76px;"></td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:148px;">Klorhexidinsprit (chlorhexidine gluconate)</td>
			<td style="width:83px;">Fresenius Kabi</td>
			<td style="width:76px;">D08A C02</td>
			<td style="width:145px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a neonatal mouse spinal cord compression injury model

פגיעה בחוט השדרה (SCI) בדרך כלל גורמת גירעונות נוירולוגיות הרסניות, במיוחד בגלל נזק סיבי יורד מהמוח אל חוט השדרה. אזור נוכחי עיקרי של מחקר מתמקד מנגנוני פלסטיות אדפטיבית העומדים בבסיס התאוששות תפקודית ספונטנית או מושרה הבא SCI. התאוששות תפקודית ספונטנית מדווחת להיות יותר מוקדם בחיים, העלאת שאלות מעניינות על אופן שבו שינויים פלסטיים אדפטיבית כמו חוט השדרה מפתח. כדי להקל על החקירה של הדינמיקה הזאת, פיתחנו מודל SCI בתוך העכבר הילוד. המודל רלוונטי עבור ילדי SCI, אשר מעט מדי למד. בגלל פלסטיות עצבית המבוגר כרוכה בקצת המנגנונים כמו פלסטיות עצבית חייו מוקדמי 1, מודל זה עשוי להיות פוטנציאל כמה רלוונטי גם למבוגר SCI. כאן אנו מתארים את ההליך כולו להפקת דחיסה בעמוד השדרה לשחזור (SCC) פציעה עכבר בילודמוקדם ככל לאחר לידה (P) יום 1. SCC מושגת על ידי ביצוע laminectomy ברמת שדרה נתונה (המתואר כאן ברמות החזי 9-11) ולאחר מכן באמצעות מפרצה שונה Yasargil מיני-קליפ לדחוס במהירות לשחרר לחץ על חוט השדרה . כפי שתואר קודם לכן, העכברים בילוד נפצעו יכולים להיבדק על גירעונות התנהגותיות או הקריבו עבור vivo לשעבר ניתוח פיסיולוגי של קישוריות הסינפטי באמצעות טכניקות הקלטה אופטית אלקטרו תפוקה גבוהה 1. מוקדם יותר ומחקר מלווה באמצעות ערכה התנהגותית ופיזיולוגית הוכיח בפגיעה דרמטית, חריפה של תנועתיות hindlimb ואחריו התאוששות תפקודית מלאה בתוך 2 שבועות, ואת ההוכחה הראשונה של שינויי מעגלים פונקציונליים ברמה זיהה יורד 1 קשרים סינפטיים.

פציעה ואובדן דחיסה בעמוד השדרה של פונקציה כפי שתואר קודם לכן, על ידי אופטימיזציה של טרום ניתוחי, ניתוחים לאחר הניתוח, מודל SCI דחיסה לשחזור של עכבר בילוד ניתן להשיג 1. פקק פוליאתילן דגש על להב אחד קליפ (תרשים 2B ו- C) מונע סגירה מלאה של הקליפ שומר על מרחק שבשבת היתר בעקביות בסביבות 230 מיקרומטר. היפוך הכיוון של קליפ בין שתי תוצאות הלחיצות ב פציעה סימטרית, כמו להישפט על ידי סיבוכים היסטולוגית (איור 5 א ו -1). מייד לאחר הסרת המיני-קליפ, רקמת חוט השדרה הדחוסה הופכת כהה בשל חבלה המורגי ובצקת. תצפית של קטעי סדרה של חוט השדרה נפגע מוכתמים עבור Eosin ו Hematoxylin כבר ביום אחדחרה פציעה מגלה הידרדרות הדרגתית של הרקמות כאשר מתקרב מוקד הנגע (איור 5 א). הנוכחות של חללים או דם Intraspinal ב הנגע אינה יוצאת דופן. הערכה התנהגותית, למשל על ידי מעקב אחר מסלולי hindlimb בתנאים נושאות משקל הלא כמה שעות לאחר הניתוח, מראה בפגיעה דרמטית תנועתיות hindlimb בעכברים SCC נפצעו לעומת עכברים שליטה דמה שבו רק laminectomy מתבצע (איור 5 ב ו 1) . בדיקה זו ניתן לחזור עד שהעכבר הוא מסוגל לבצע בדיקות התנהגותיות אחרות שדורשות נושאת משקל משלה 1. תמותה והתאוששות לאחר ניתוח התמותה Intraoperative נובע בעיקר דום נשימה ו דום לב נגרם על ידי ריכוז גבוה של isoflurane הדרושה להשגת anesthesi מספיקא. היכרות עם Bupivacaine ההרדמה המקומי לפרוטוקול כירורגית מתירה הפחתה של ריכוז isoflurane ובכך מפחית את שיעור התמותה באופן משמעותי. בסדרת הניסויי אחרונה כוללים יותר מ -20 חיות, התמותה במהלך הניתוח הייתה אפסית. לעומת זאת, שלאחר ניתוח הישרדות מושפעת בעיקר קבלת העכברים המופעלים על ידי אמם. שיפור משמעותי חל כאשר החרדה ואת האגרסיביות הופחת על ידי מתן זריקה אחת של דיאזפם (IP 8 גרם / ק&quot;ג משקל גוף) לאם לפני שחזר העכברים פעלו המלטה 1. קבלה והתאוששות לאחר ניתוח של העכברים פעלו יכולים להיות במעקב על ידי הנוכחות של חלב בבטן. הקיבה של עכבר P1-P7 כי יש חלב שיכור הוא לבן ברור ונראה לעין דרך עור הבטן (איור 3). השוואת ההאכלה פעלה, בקרת אחיזת עיניים ועכברי unoperated שימושית להערכת המצב התזונתי של לפציעהעכברים ד. הערכת הצמיחה של מופעלות לעומת עכברי unoperated מראה כי על אף ירידה במשקל מעט במשך היום שלאחר הניתוח הראשון, עקומת הצמיחה של עכברים פעלו מנרמלת במהירות ואילך (איור 6). תמותה הקשורים בתפקוד שלפוחית ​​השתן או זיהום לא נצפתה גם בעכברים למד עוד 7 שבועות. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> מספר באיור. 2 </td><td> שֵׁם </td><td> יצרן / ספק </td><td> התייחסות # </td><td colspan="3"> קישור </td><td> הֶעָרָה </td></tr><tr><td> 1 </td><td> מזרק פלסטיק (30 או 50 מ&quot;ל) </td><td></td><td></td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 2 </td><td> צלחת פטרי מפלסטיק (150 x 25 מ&quot;מ) </td><td></td><td></td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 3 </td><td> מאדה Fortec isoflurane </td><td> Cyprane </td><td></td><td colspan="3"> http://www.mssmedical.co.uk/products/new-vaporisers/ </td><td> אנו משתמשים ו מכשיר ישן שאינו מיוצר יותר, בדקו את הקישור עבור מכשיר חדש </td></tr><tr><td> 4a </td><td> זמני מפרצת Yasargil מיני-קליפ </td><td> Aesculap </td><td> FE681K </td><td colspan="3"> http://www.aesculapusa.com/assets/base/doc/DOC697_Rev_C-Yasargil_Aneurysm_Clip.pdf </td><td></td></tr><tr><td> 4b </td><td> מזהה 0.58 מ&quot;מ צינור נימי פיין נשא פוליאתילן, OD 0.96 מ&quot;מ </td><td> רפואי Smiths </td><td> 800/100/200 </td><td colspan="3"> http://www.smiths-medical.com/industrialproducts/8/39/ </td><td></td></tr><tr><td> 5 </td><td> Isoflurane (Forene) </td><td> אבוט GmbH &amp; Co. KG </td><td></td><td colspan="3"> http://www.life-sciences-europe.com/product/forene-abbott-gmbh-wiesbaden-group-narcotic-germany-west-2001-1858.html </td><td></td></tr><tr><td> 6 </td><td> Marcain (Bupivacain) </td><td> אסטרה-זנקה </td><td></td><td colspan="3"> http://www.astrazeneca.co.uk/medicines01/neuroscience/Product/marcaine </td><td></td></tr><tr><td> 7 </td><td> מזרק Insuline 0.3 מ&quot;ל 30 G 8mm x </td><td> VWR </td><td> 80086-442 </td><td colspan="3"> https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=4646138 </td><td></td></tr><tr><td> 8 </td><td> חוד החנית פיין מיקרו סכין 5 מ&quot;מ Ultra </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 10,315-12 </td><td colspan="3"> http://www.finescience.de/katalog_ansicht.asp?Suchtyp= קאט &amp; suchkatalog = 0019900000 &amp; reloadmenu = 1 </td><td></td></tr><tr><td> 9 </td><td> מלקחיים בסדר גרף חוץ - טיפ 0.5 מ&quot;מ </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 1153-1110 </td><td colspan="3"> http://www.finescience.de/katalog_ansicht.asp?Suchtyp= קאט &amp; suchkatalog = 0055700000 &amp; reloadmenu = 1 </td><td> לא באמת הכרחי, לעתים קרובות השיניים הן גדולות מדי </td></tr><tr> &lt;td&gt; 10 </td><td> מלקחיים SuperGrip ישר </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 00,632-11 </td><td colspan="3"> http://www.finescience.de/katalog_ansicht.asp?Suchtyp= קאט &amp; suchkatalog = 0053500000 &amp; reloadmenu = 1 </td><td> שני מלקחיים נחוצים </td></tr><tr><td> 11 </td><td> Spongostan מיוחד 70 x 50 x 1 מ&quot;מ </td><td> Ferrosan </td><td></td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 12 </td><td> מספרי האביב Vannas - 2 להבי מ&quot;מ ישר </td><td> כלי מדע פיין </td><td> 15,000-03 </td><td colspan="3"> http://www.finescience.de/katalog_ansicht.asp?Suchtyp= קאט &amp; suchkatalog = 0012800000 &amp; reloadmenu = 1 </td><td></td></tr><tr><td> 13 </td><td> מלקחי קליפ Vario החלת </td><td> Aesculap </td><td> FE502T </td><td colspan="3"> http://www.aesculapusa.com/assets/base/doc/DOC697_Rev_C-Yasargil_Aneurysm_Clip.pdf </td><td></td></tr><tr><td> 14 </td><td> Vicryl 6-; 0 (Ethicon) </td><td> ג&#39;ונסון וג&#39;ונסון </td><td> J105G </td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 15 </td><td> בעל מחט מיקרו Diethrich </td><td></td><td> 11-510-20 </td><td colspan="3"> http://trimed-ltd.com/Products/Suture-Instruments/Micro-Needle-Holders-With-Tungsten-Carbide-Inserts/Ref-11-29.html </td><td></td></tr><tr><td> 16 </td><td> Temgesic (עצירות) </td><td> Schering-Plough </td><td></td><td colspan="3"></td><td></td></tr><tr><td> 17 </td><td> Stesolid (diazepam) </td><td> Actavis </td><td></td><td colspan="3"></td><td> ידוע גם בשם הווליום </td></tr><tr><td> 18 </td><td> Pedamix </td><td> Kabi Fresenius </td><td></td><td colspan="3"> http://www.helsebiblioteket.no/retningslinjer/pediatri/mage-tarm-lever-ern%C3%A6ring/parenteral-ern%C3%A6ring </td><td></td></tr><tr><td> 19 </td><td> Klorhexidinsprit (gluconate chlorhexidine) </td><td> FresenKabi ius </td><td> D08A C02 </td><td colspan="3"> http://www.felleskatalogen.no/medisin/klorhexidinsprit-fresenius-kabi-klorhexidinsprit-farget-fresenius-kabi-fresenius-kabi-560639 </td><td></td></tr></tbody></table> רשימת טבלת 1. כלים וציוד להפקת פציעת דחיסה בעמוד שדרה מונחה קליפ עכבר בילוד. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53498/53498fig1.jpg" /> איור 1. סכמטי של התקנת הרדמה. סכמטית זה מציג את התקנת ההרדמה מיועדת העכבר בילוד, עם תא שינה עבור הרדמה ראשונית מכשיר מסיכת אף הרדמת המשך במהלך ניתוח. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53498/53498fig2.jpg" /> איור 2. כלים עיקריים קליפ דחיסה. (א) כלים המשמשים במהלך ההליך. המספרים תואמים את הביאור המשמש בטבלה 1. (B ו- C) ממפרצת זמני Yasargil מיני-קליפ עם הקצה של כל להב גזוז ידני עד כ 150 מיקרומטר עובי. פקק עשוי פרוסת צינורות פוליאתילן (טבלה 1) מושם על אחד הלהבים כדי למנוע סגירה מלאה של קליפ. סרגל קנה מידה: 2 מ&quot;מ. App: מוליך קליפ (12 # ב א); St:. פקק <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53498/53498fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53498/53498fig3.jpg" /> איור 3. לנדמרק להערכה לפני הניתוח של רמת השדרה עכבר בילוד ICR. (א) להציג לרוחב של עכבר ICR P1 עם חלב לבן בשנות ה<html> tomach. החלק המקורי של הקיבה מתאימה לרמת שדרת T12-T13. (ב) העכבר P1 ICR בהרדמה ב אפרקדן. אמנם יותר קשה לדמיין מאשר (א), הקיבה מלאת חלב ניתן לזיהוי. החלק המקורי של הקיבה עולה רמת T12-T13 שדרה. ברי סולם: 0.5 סנטימטר. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53498/53498fig4.jpg" /> איור 4. הגבי laminectomy. (א) Dissection של השרירים ליד חוליות עמוד השדרה. שים לב בגיל זה תהליך השדרה אינו מפותח. (ב) חתך האלכסוני של lamina במספריים דקים. (ג) מבוא של להב אחד מלקחיים דקים בין lamina ואת הדורה. נקודת הכניסה מוצגת על ידי ראש החץ. (ד) הסרת lamina. סרגל קנה מידה: 2 מ&quot;מ. קבצים / ftp_upload / 53,498 / 53498fig5.jpg &quot;/&gt; איור 5. היסטולוגית ותוצאות התנהגותיות לאחר פציעת דחיסה בעמוד השדרה ב P1. (א) Eosin ו Hematoxylin מכתים בסעיפי חוט שדרה של עכבר פצוע (1 יום לאחר פציעה) במרחק שונה מן מוקד פציעה. (ב) עקבות נציג של מסלולי forelimb ו hindlimb נצפו 6 שעות לאחר פציעה או לאחר laminectomy מלא דמה. עקבות על גבי מייצגי מסלולים צופים נוף רוחבי של החיה. עקבות בתחתית מייצגי מסלולים מנקודת היבט הגחון של החיה. ראו גם 1. סרגל קנה מידה: 250 מיקרומטר. ד&quot;ה: בקרן הגבית; L, עזב; R: ימין; SCC: דחיסה בעמוד השדרה; VH:. צופר הגחון <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53498/53498fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <ialt מ&quot;ג = &quot;איור 6&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 53,498 / 53498fig6.jpg&quot; /&gt; איור 6. עקומות גדילה השוואתיות. היסטוגרמה המציגה את העלייה במשקל של עכברי unoperated ו SCC נפצעו מיום לידת 1 עד היום לאחר לידת 9.

Watch this Scientific Journal Video about A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model at JoVE.com

A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery.

חוט השדרה עכבר בילוד דגם פגיעה דחיסה

Spinal cord injury (SCI) typically causes devastating neurological deficits, particularly through damage to fibers descending from the brain to the spinal ...

a-neonatal-mouse-spinal-cord-compression-injury-model

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

12.4K Views.  Oslo University Hospital. This article describes a method for generating a reproducible spinal cord compression injury (SCI) in the neonatal mouse. The model provides an advantageous platform for studying mechanisms of adaptive plasticity that underlie spontaneous functional recovery. 

Video: A Neonatal Mouse Spinal Cord Compression Injury Model

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

אקוטי וכרוני בדיקה חושי טקטילי לאחר פגיעה בחוט השדרה של חולדות

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

A Contusive Model of Unilateral Cervical Spinal Cord Injury Using the Infinite Horizon Impactor

While the majority of human spinal cord injuries occur in the cervical spinal cord, the vast majority of laboratory research employs animal models of spinal cord injury (SCI) in which the thoracic spinal cord is injured. Additionally, because most human cord injuries occur as the result of blunt, non-penetrating trauma (e.g. motor vehicle accident, sporting injury) where the spinal cord is violently struck by displaced bone or soft tissues, the majority of SCI researchers are of the opinion that the most clinically relevant injury models are those in which the spinal cord is rapidly contused.1 Therefore, an important step in the preclinical evaluation of novel treatments on their way to human translation is an assessment of their efficacy in a model of contusion SCI within the cervical spinal cord. Here, we describe the technical aspects and resultant anatomical and behavioral outcomes of an unilateral contusive model of cervical SCI that employs the Infinite Horizon spinal cord injury impactor.
Sprague Dawley rats underwent a left-sided unilateral laminectomy at C5. To optimize the reproducibility of the biomechanical, functional, and histological outcomes of the injury model, we contused the spinal cords using an impact force of 150 kdyn, an impact trajectory of 22.5&deg; (animals rotated at 22.5&deg;), and an impact location off of midline of 1.4 mm. Functional recovery was assessed using the cylinder rearing test, horizontal ladder test, grooming test and modified Montoya's staircase test for up to 6 weeks, after which the spinal cords were evaluated histologically for white and grey matter sparing.
The injury model presented here imparts consistent and reproducible biomechanical forces to the spinal cord, an important feature of any experimental SCI model. This results in discrete histological damage to the lateral half of the spinal cord which is largely contained to the ipsilateral side of injury. The injury is well tolerated by the animals, but does result in functional deficits of the forelimb that are significant and sustained in the weeks following injury. The cervical unilateral injury model presented here may be a resource to researchers who wish to evaluate potentially promising therapies prior to human translation.

A reliable and repeatable way to produce a cervical unilateral spinal cord injury using the Infinite Horizon impactor is described. The method takes advantage of a custom designed frame and clamp to stabilize the spine. The standardized procedure and biomechanical injury parameters result in sufficient and sustained injuries.

דגם Contusive של פגיעה בחוט השדרה באמצעות צוואר הרחם חד צדדית Impactor אופק אינסופי

While the majority of human spinal cord injuries occur in the cervical spinal cord, the vast majority of laboratory research employs animal models of ...

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is described to obtain a consistent model of severe SCI. Use of a stereotactic frame and computer controlled impactor allows for creation of reproducible injury. Hypothermia and urinary tract infection pose significant challenges in the post-operative period. Careful monitoring of animals with daily weight recording and bladder expression allows for early detection of post-operative complications. The functional results of this contusion model are equivalent to transection models. The contusion model can be utilized to evaluate the efficacy of both neuroprotective and neuroregenerative approaches.

A contusion model of severe spinal cord injury is described. Detailed pre-operative, operative and post-operative steps are described to obtain a consistent model.

דגם חבורה של פגיעה בחוט השדרה חמורה בחולדות

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is ...

A Novel Vertebral Stabilization Method for Producing  Contusive Spinal Cord Injury

Clinically-relevant animal cervical spinal cord injury (SCI) models are essential for developing and testing potential therapies; however, producing reliable cervical SCI is difficult due to lack of satisfactory methods of vertebral stabilization. The conventional method to stabilize the spine is to suspend the rostral and caudal cervical spine via clamps attached to cervical spinous processes. &#160;However, this method of stabilization fails to prevent tissue yielding during the contusion as the cervical spinal processes are too short to be effectively secured by the clamps (Figure 1). &#160;Here we introduce a new method to completely stabilize the cervical vertebra at the same level of the impact injury. &#160;This method effectively minimizes movement of the spinal column at the site of impact, which greatly improves the production of consistent SCIs. &#160;We provide visual description of the equipment (Figure 2-4), methods, and a step-by-step protocol for the stabilization of the cervical 5 vertebra (C5) of adult rats, to perform laminectomy (Figure 5) and produce a contusive SCI thereafter. &#160;Although we only demonstrate a cervical hemi-contusion using the NYU/MASCIS impactor device, this vertebral stabilization technique can be applied to other regions of the spinal cord, or be adapted to other SCI devices. &#160;Improving spinal cord exposure and fixation through vertebral stabilization may be valuable for producing consistent and reliable injuries to the spinal cord. &#160;This vertebral stabilization method can also be used for stereotactic injections of cells and tracers, and for imaging using two-photon microscopy in various neurobiological studies.

Vertebral stabilization is necessary for minimizing variability, and for producing consistent experimental spinal cord injuries.&#160; Using a customized stabilizing apparatus in conjunction with the NYU/MASCIS impactor device, we have demonstrated here the proper equipment and procedure for generating reproducible hemi-contusive cervical (C5) spinal cord injuries in adult rats.

ייצוב שיטה חדש להפקת חוליות פגיעה בחוט השדרה Contusive

Clinically-relevant animal cervical spinal cord injury (SCI) models are essential for developing and testing potential therapies; however, producing ...

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination is disrupted by spinal cord injury (SCI), control of respiratory muscles innervated below the injury level is compromised1,2 leading to respiratory muscle dysfunction and pulmonary complications. These conditions are among the leading causes of death in patients with SCI3. Standard pulmonary function tests that assess respiratory motor function include spirometrical and maximum airway pressure outcomes: Forced Vital Capacity (FVC), Forced Expiratory Volume in one second (FEV1), Maximal Inspiratory Pressure (PImax) and Maximal Expiratory Pressure (PEmax)4,5. These values provide indirect measurements of respiratory muscle performance6. In clinical practice and research, a surface electromyography (sEMG) recorded from respiratory muscles can be used to assess respiratory motor function and help to diagnose neuromuscular pathology. However, variability in the sEMG amplitude inhibits efforts to develop objective and direct measures of respiratory motor function6. Based on a multi-muscle sEMG approach to characterize motor control of limb muscles7, known as the voluntary response index (VRI)8, we developed an analytical tool to characterize respiratory motor control directly from sEMG data recorded from multiple respiratory muscles during the voluntary respiratory tasks. We have termed this the Respiratory Motor Control Assessment (RMCA)9. This vector analysis method quantifies the amount and distribution of activity across muscles and presents it in the form of an index that relates the degree to which sEMG output within a test-subject resembles that from a group of healthy (non-injured) controls. The resulting index value has been shown to have high face validity, sensitivity and specificity9-11. We showed previously9 that the RMCA outcomes significantly correlate with levels of SCI and pulmonary function measures. We are presenting here the method to quantitatively compare post-spinal cord injury respiratory multi-muscle activation patterns to those of healthy individuals.

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment RMCA in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

The purpose of this publication is to present our original work on a multi-muscle surface electromyographic approach to quantitatively characterize respiratory muscle activation patterns in individuals with chronic spinal cord injury using vector-based analysis.

הערכה של הפעלת שרירים נשימה בעזרת נשימה בקרת מנוע הערכה (RMCA) אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה כרונית

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination ...

A Murine Model of Cervical Spinal Cord Injury to Study Post-lesional Respiratory Neuroplasticity

A cervical spinal cord injury induces permanent paralysis, and often leads to respiratory distress. To date, no efficient therapeutics have been developed to improve/ameliorate the respiratory failure following high cervical spinal cord injury (SCI). Here we propose a murine pre-clinical model of high SCI at the cervical 2 (C2) metameric level to study diverse post-lesional respiratory neuroplasticity. The technique consists of a surgical partial injury at the C2 level, which will induce a hemiparalysis of the diaphragm due to a deafferentation of the phrenic motoneurons from the respiratory centers located in the brainstem. The contralateral side of the injury remains intact and allows the animal recovery. Unlike other SCIs which affect the locomotor function (at the thoracic and lumbar level), the respiratory function does not require animal motivation and the quantification of the deficit/recovery can be easily performed (diaphragm and phrenic nerve recordings, whole body ventilation). This pre-clinical C2 SCI model is a powerful, useful, and reliable pre-clinical model to study various respiratory and non-respiratory neuroplasticity events at different levels (molecular to physiology) and to test diverse putative therapeutic strategies which might improve the respiration in SCI patients.

Respiratory failure is the leading cause of death following a cervical spinal cord injury. Having a reproducible, quantifiable, and reliable pre-clinical animal model of respiratory failure induced by a partial cervical injury will help to understand the subsequent respiratory and non-respiratory neuroplasticity and allow testing putative repair strategies.

מודל Murine של חוט השדרה הצווארי פגיעה לחקר פוסט lesional הנשימה Neuroplasticity

A cervical spinal cord injury induces permanent paralysis, and often leads to respiratory distress. To date, no efficient therapeutics have been developed ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.

Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.

השפעת דגם קליפת המוח מבוקר לפגיעה מוחית טראומטית

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter connected to a radio transmitter into the femoral artery of rats that underwent a T4 spinal cord transection with or without grafting of embryonic brainstem-derived neural stem cells expressing green fluorescent protein. Compared to other methods such as cannula insertion or tail-cuff, telemetry is advantageous to continuously monitor blood pressure and heart rate in freely moving animals. It is also capable of long term multiple data acquisitions. In spinal cord injured rats, basal cardiovascular data under unrestrained condition and autonomic dysreflexia in response to colorectal distension were successfully recorded. In addition, cardiovascular parameters before and after SCI can be compared in the same rat if a transmitter is implanted before a spinal cord transection. One limitation of the described telemetry procedure is that implantation in the femoral artery may influence the blood supply to the ipsilateral hindlimb.

We present a protocol for using a radio-telemetric system to record cardiovascular parameters in T4 spinal cord transected rats eight weeks after embryonic brainstem neural stem cell grafting into the lesion site. Telemetry is an advanced technique to accurately evaluate cardiovascular function in conscious freely moving spinal cord injured rats.

מערכת רדיו-telemetric לפקח פונקצית לב וכלי דם אצל חולדות עם חוט השדרה חיתוך רוחב ועוברי גזע עצבי שתלי סלולארי

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

Neural Stem Cell Transplantation in Experimental Contusive Model of Spinal Cord Injury

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can be used both to investigate the biological responses to injury and to test potential therapies. Contusion or compression injury delivered to the surgically exposed spinal cord are the most widely used models of the pathology. In this report the experimental contusion is performed by using the Infinite Horizon (IH) Impactor device, which allows the creation of a reproducible injury animal model through definition of specific injury parameters. Stem cell transplantation is commonly considered a potentially useful strategy for curing this debilitating condition. Numerous studies have evaluated the effects of transplanting a variety of stem cells. Here we demonstrate an adapted method for spinal cord injury followed by tail vein injection of cells in CD1 mice. In short, we provide procedures for: i) cell labeling with a vital tracer, ii) pre-operative care of mice, iii) execution of a contusive spinal cord injury, and iv) intravenous administration of post mortem neural precursors. This contusion model can be utilized to evaluate the efficacy and safety of stem cell transplantation in a regenerative medicine approach.

Spinal cord injury is a traumatic condition that causes severe morbidity and high mortality. In this work we describe in detail a contusion model of spinal cord injury in mice followed by a transplantation of neural stem cells.

השתלת תאי גזע עצבית בדגם ניסיוני של Contusive פגיעה בחוט השדרה

Spinal cord injury is a devastating clinical condition, characterized by a complex of neurological dysfunctions. Animal models of spinal cord injury can ...

Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The calibrated forceps model of compression injury is a convenient, low cost, and very reproducible animal model for SCI. We used a pair of modified forceps in accordance with the method published by Plemel et al. (2008) to laterally compress the spinal cord to a distance of 0.35 mm. In this video, we will demonstrate a dorsal laminectomy to expose the spinal cord, followed by compression of the spinal cord with the modified forceps. In the video, we will also address issues related to the care of paraplegic laboratory animals. This injury model produces mice that exhibit impairment in sensation, as well as impaired hindlimb locomotor function. Furthermore, this method of injury produces consistent aberrations in the pathology of the SCI, as determined by immunohistochemical methods. After watching this video, viewers should be able to determine the necessary supplies and methods for producing SCI of various severities in the mouse for studies on SCI and/or treatments designed to mitigate impairment after injury.

Spinal cord injury models should be highly reproducible. We demonstrate that the calibrated forceps compression model of spinal cord injury is an easy to use surgical method for generating reproducible injuries to the murine spinal cord.

מכויל דגם מלקחיים של חוט השדרה דחיסת פגיעה

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The ...