המעבדה מתמקדת ביסודות ובמדעי המוח התרגומיים. הוא משלב בסיס חזק בחקר אפילפסיה עם גישות חדשניות בהגנה על תאי העצב, דלקת עצבית והתחדשות עצבית. שילוב של בינה מלאכותית, מכונת E מתקדמת וכלי גנטי עם מודלים חדשניים, כמו מכשירי נוירומודולציה של Planaria טומן בחובו הבטחה לשינוי הנוף כדי לחקור מנגנוני התקפים בסיסיים.
מודלים ניסיוניים של התקפים הם בעלי ערך רב להבנת מנגנוני האפילפסיה ולבדיקת טיפולים פוטנציאליים. עם זאת, מספר אתגרים ממשיכים לרסן את השפעתם התרגומית בגלל ההבנה המוגבלת של הביולוגיה של התקפים, המורכבות של מנגנוני התקפים אנושיים ומינימליים במודלים של חסרי חוליות, המגבלה של פרוטוקולים סטנדרטיים להתנהגות ותגובות נוירופיזיולוגיות ויעילות תרופות במודלים שונים. פער שאנו מטפלים בו הוא הקשר בין התנהגות פלנריה תלוית מינון הנגרמת על ידי פילוקרפין לבין שינויים עוקבים במערכת העצבים שלהם באופן חזותי היסטולוגי באמצעות טכניקות צביעה אימונו-פלואורסצנטיות וגולגי.
פלנרים משמשים כמודלים חסכוניים ונוחים מבחינה אתית לתפיסות ניסיוניות. בניגוד לחסרי חוליות אחרים או דגי זברה, פלנרים מחדשים נוירונים ומציגים פנוטיפים התנהגותיים שונים המשפרים את ערכם לבדיקת תרופות נגד התקפים. הפשטות שלהם, ושימור הנוירו-מנגנונים מגשרים בין מחקר בסיסי למחקרי אפילפסיה תרגומית.
פלנרים משמשים כמודלים להתקפים בגלל הסימטריה הדו-צדדית שלהם, משמרים מערכות נוירוטרנסמיטורים ורגישות לחומרים נוירו-טוקסיים ופרו-פרכוסים. מודל רב-תכליתי זה מחבר בין חסרי חוליות למודלים של אפילפסיה של יונקים, ומקדם מחקר תרגומי ומאמצי גילוי תרופות נגד התקפים. הממצאים מעוררים שאלות החוקרות מנגנוני התחדשות עצביים הנגרמים על ידי התקפים, שינויים בקישוריות עצבית, מחקר נוירוטוקסיות רחב יותר, שימור גנטי ותרופות לאחר התקפים, ומישור ההתנהגות החברתית לחקר תחלואה נלווית של אפילפסיה.
כדי להתחיל, הכינו שתי תמיסות של פילוקרפין בריכוזים של מילימול אחד ושני מילימול מומסים במי מעיין. פיפטה שלושה מיליליטר מכל תמיסה לשורות נפרדות של צלחת באר 4X3. חותכים קצה פיפטה כדי להפוך את הפתח לגדול מספיק כדי להתאים למישור מבלי לגרום נזק.
בעזרת פיפטת העברה עם הקצה החתוך, הניחו דוגסיה דורוטוצפלה אחת שגודלה במעבדה בת שבועיים בכל אחת מ-12 הבארות. מקם מצלמה מעל הצלחת בתנאי תאורה פנימיים רגילים ותעד את התנהגות המישור למשך שעה. לצורך צביעת גולגי, הניחו פלנריה מורדמת בכוס או בצלחת פטרי מלאה בתערובת אחד לאחד של תמיסות A ו-B מערכת הכתמים של גולגי.
למחרת, העבירו את הפלנריה לכוס חדשה מלאה בתערובת טרייה של תמיסות A ו-B.הוציאו את הפלנריה מהתמיסה והניחו אותן בתמיסה C בכוס אחרת. לאחר החלפת תמיסה C למחרת, הניחו לפלנריה לשבת לפחות 72 שעות ועד שבוע בתמיסה C.בעזרת פיפטת העברה, הוציאו את הפלנריה מתמיסה C והטמיעו בכמות קטנה של תרכובת OCT על צ'אק. הקיפו אותם בזהירות בתרכובת ה-OCT, וחתכו לרוחב את המישור המוטבע למקטעים של חמישה מיקרומטר באמצעות מכונת קריוסטט המוגדרת למינוס 24 מעלות צלזיוס.
בעזרת פיפטת העברה, הרכיבו את חלקי הפלנריה על שקופיות מצופות ג'לטין עם תמיסה C.תנו למגלשות להתייבש בחושך בטמפרטורת החדר עד שלושה ימים. כדי להכתים את השקופיות, טבלו אותן ברצף בתמיסות מכתים וכביסה. כסה את השקופיות באמצעות אמצעי ההרכבה ההיסטולוגי ותלוש כיסוי לפני התבוננות בו תחת מיקרוסקופ שדה בהיר.
השג Dugesia dorotocephala שטופל ב-1 עד 6 מילי-מולרי פילוקרפין. לאחר המתת החסד של הפלנריה, הכניסו אותם ל-4% פרפורמלדהיד למשך 24 שעות לפחות. לאחר מכן, העבירו את הפלנריה ל -20% סוכרוז והשאירו אותם בתמיסה למשך יום אחד.
שטפו אותם שלוש עד ארבע פעמים ב-PBS למשך חמש דקות כל אחד. לאחר הכביסה, העבירו אותם לסוכרוז טרי של 20% לאחסון עד שהם מוכנים להכתים. כעת, מקם את הפלנריה ברצף בפתרונות מתאימים לזמן מסוים.
לאחר מכן, חסמו את הפלנריה למשך שעה עם אבקת חלב ודגרו את הצינור למשך הלילה בארבע מעלות צלזיוס בתמיסת הנוגדנים העיקרית. למחרת יש לשטוף את הפלנריה ב- PBS למשך 10 דקות. לדלל את הנוגדן המשני IgG נגד עכבר העז למיקרוגרם אחד למיליליטר ב-PBS ולדגור את צינור הפלנריה עם תמיסת הנוגדן למשך הלילה בטמפרטורת החדר.
לאחר הכביסה, הרכיבו את כל הפלנריה על המגלשה. מכסים את התולעים בגלישת כיסוי. אטום אותם באמצעי הרכבה מימיים והתבונן בשקופית תחת מיקרוסקופ פלורסנט.
כדי להתחיל, קבל תמונות של פלנריה לאחר גולגי וצביעה חיסונית. הפעל את יישום התוכנה לניתוח תמונות בקוד פתוח והתקן את התוסף color deconvolution2 jar ביישום. בחר את התמונה לניתוח וגרור אותה ליישום התוכנה לניתוח תמונות בקוד פתוח.
עבור ללשונית התמונה, לחץ על צבע ובחר ביטול קונבולוציה של צבעים2 גרסה 2.1. באפשרות הווקטורים, לחץ על H DAB ובאפשרות הפלט, לחץ על העברת 8 סיביות. ודא שהדמיית טבלאות LUT מוצלבות עבור צבע 3, הצגת מטריצות והסתרת מקרא נבחרו כולן, ולאחר מכן לחץ על אישור.
בחר את התמונה בשחור-לבן כדי לאשר שיישום התוכנה לניתוח תמונות בקוד פתוח יכול לנתח אותה ביעילות. כעת, עבור ללשונית התמונה. לחץ על התאם ובחר סף.
כוונן את הסף כך שצביעת ה-DAB או החזית ייקראו עם רקע לבן. לחץ/י על ״נתח״ ולאחר מכן הגדר/י מדידות. בחר ערכי אפור, מינימלי ומקסימלי, הגבל לסף, הצג תווית, חציון וערך אפור ממוצע ולחץ על אישור.
לאחר מכן לחץ על נתח ואחריו מדד כדי לקבל את התוצאות. לבסוף, לחץ על תמונת התוצאות ולאחר מכן לחץ על קובץ ובחר שמור בשם כדי לשמור את התוצאות. התנודות והתנודות הוגדלו בפלנריה של שש מילי-מולר שטופלה בפילוקרפין בהשוואה לביקורת.
פלנריה שנחשפה לפילוקרפין של שלושה מילי-מולרים בילו זמן רב יותר במרכז הבארות בהשוואה לקבוצת הביקורת. פלנריה שטופלה בפילוקרפין של שישה מילי-מולריות, שהתה זמן רב יותר בהיקף מאשר קבוצת הביקורת וקבוצת ה-3 מילי-מולריות. טיפול בפילוקרפין של שישה מילי-מולרים הפחית משמעותית את מספר המבנים העצביים בהשוואה לביקורת.
