ウェイトドロップ法により改変され磁気共鳴画像法により証明された合併症のない軽度外傷性脳損傷モデルの開発

ここでは、急性期および長期脳萎縮の保存された脳構造を持つ合併症のない軽度の外傷性脳損傷の神経像結果を再現する閉鎖性頭部外傷動物モデルを確立するためのプロトコルを提示します。縦断的磁気共鳴画像法は、証拠に使用される主要な方法です。

脳震盪として知られる軽度の外傷性脳損傷(mTBI)は、世界の脳損傷の85%以上を占めています。具体的には、急性期の日常的な臨床画像で陰性の所見を示す合併症のないmTBIは、これらの患者の早期かつ適切な治療を妨げます。さまざまな影響パラメーターが、mTBI に続くその後の神経心理学的症状の進行に影響を与え、さらには加速する可能性があることが認識されています。しかし、脳震盪中の影響パラメータと結果との関連は、広くは検討されていません。現在の研究では、体重減少傷害パラダイムから修正された閉鎖性頭部外傷(CHI)の動物モデルが説明され、詳細に実証されました。成体の雄Sprague-Dawleyラット(n = 20)は、異なる影響パラメータ(グループあたりn = 4)を持つCHIグループにランダムに割り当てられました。T2強調イメージングや拡散テンソルイメージングなどの縦断的MRイメージング研究と、修正神経重症度スコア(mNSS)やビームウォークテストなどの逐次行動評価を50日間の研究期間にわたって実施しました。アストログリオーシスの免疫組織化学的染色は、損傷後50日目に実施されました。反復CHI後の動物では、単一の損傷および偽のグループと比較して、行動パフォーマンスの低下が観察されました。縦断的磁気共鳴画像法(MRI)を使用することにより、損傷後24時間で重大な脳挫傷は観察されませんでした。それにもかかわらず、皮質萎縮と皮質分画異方性 (FA) の変化が損傷後 50 日目に示され、臨床的に合併症のない mTBI の再現が成功したことを示唆しています。最も重要なことは、mTBI後に観察された神経行動学的転帰と画像の特徴の変化は、動物における衝撃数、損傷間間隔、および選択された衝撃部位に依存していたことである。この in vivo mTBIモデルと前臨床MRIを組み合わせることで、全脳スケールで脳損傷を探求する手段が得られます。また、さまざまな影響パラメータや重症度レベルでmTBIに敏感なイメージングバイオマーカーの調査も可能になります。

軽度の外傷性脳損傷(mTBI)は、主にコンタクトスポーツに従事するアスリート、退役軍人、および交通事故に巻き込まれた個人に観察されます¹。これは、報告されたすべての頭部外傷の85%以上を占めています²。mTBIの広範な病因とその世界的な発生率の増加は、遅発性神経変性疾患³の暫定的な環境リスク因子としてmTBIが含まれていることを強調しています。合併症のない軽度のTBIは、グラスゴー昏睡スコア(GCS)が13〜15であることを特徴とし、コンピューター断層撮影(CT)または磁気共鳴画像法(MRI)スキャンで構造的異常は観察されません。合併症のないmTBIの患者が経験する一般的な症状には、頭痛、めまい、吐き気または嘔吐、倦怠感などがあります。ただし、合併症のない mTBI 後の転帰の縦断的評価は、患者の脱落率が高いため、かなりの課題を提示します⁴。

特にナショナル・フットボール・リーグ(NFL)のプロアスリート・コミュニティ内で、反復的なmTBIの懸念が高まっており、その結果、非プロ・アスリートの意識が高まっている⁵。脳の脆弱性は、最初のmTBI後に増加すると推定され、その後の侮辱は怪我の結果を悪化させる可能性があります。フットボール選手の最大の脳提供コホートからの最近の発見は、慢性外傷性脳症(CTE)の重症度に以前のフットボール参加が関与しているだけでなく、さまざまなフットボール関連要因と^CTE6のリスクおよび重症度との間の相関関係も示唆しています。したがって、脳震盪の数と反復的な体制が怪我の結果に与える影響についての懸念が高まっています。前臨床研究では、さまざまな閉鎖性頭部外傷 (CHI) モデル7,8,9,10,11,12,13,14を使用して、反復性mTBI後の神経病理学的変化、神経炎症カスケード、および神経心理学的障害が調査されています.しかし、スポーツ関連の反復的な脳震盪性頭部衝撃を密接に模倣する可能性のある、複雑でないmTBIモデルへの影響パラメータの調査は、急性期の機能障害と慢性期の脳萎縮をもたらすため、十分に検討されていません。

水分子の拡散を評価する技術である拡散テンソルイメージング(DTI)は、mTBIの影響を調査する研究で一般的に利用されています。DTIから導き出される主要な指標である分数異方性(FA)は、水拡散コヒーレンスの程度を定量化し、軸索と神経線維束の構造構成に関する情報を提供します。白質(WM)のFA値の摂動は、さまざまなモデル^{8、10、11、15、16、17}でmTBIに続いて提案されています。さらに、軸索およびミエリンの完全性を示す軸方向拡散率(AD)および半径方向拡散率(RD)は、前臨床試験10,15,16,18,19,20においてmTBI後に変化した。ただし、以前の研究間でのDTI所見の不一致は、mTBIの重症度の変動、影響パラメータの違い、多様なmTBIモデル、および損傷後の追跡時間の一貫性の欠如が原因である可能性があります⁹。

したがって、現在のプロトコル論文は、単一および反復的なmTBIの累積効果を評価するために設計されたmTBIの動物モデルを確立することを目的としています。動物の健康状態、行動結果、DTIパラメータ、皮質容積の評価を含む包括的かつ縦断的な評価を組み込んで、損傷後のダイナミックな変化を捉え、さまざまな影響パラメータの影響を調査しました。このモデルは、急性の機能障害と長期的な微細構造の変化の両方を実証することにより、以前の動物実験では十分に対処されていなかった合併症のないmTBIの主要な特徴を効果的に再現します。ここでは、修正クローズドヘッドウェイトドロップ法^8,11を使用して複雑でないmTBIモデルを開発し、mTBIに続く縦断的評価を実施するための詳細なプロトコルを提供しました。

本試験は、米国国立衛生研究所(NIH)の「動物研究ガイドライン」(Guide for the Care and Use of Laboratory Animals)および「Animal Research: Reporting In Vivo Experiments」ガイドラインの推奨に従って実施されました。すべての動物実験は、国立陽明交通大学の動物実験委員会(IACUC)によって承認されました。20匹の動物を5つのグループ(n = 4グループ)にランダムに割り当てました:(i)感覚運動皮質での1回衝撃(SMCx/シングル)、(ii)1時間間隔でのSMCxでのダブルインパクト(SMCx/2ヒット/1時間)、(iii)10分間隔でのSMCxでのダブルインパクト(SMCx/2ヒット/10分)、(iv)1時間間隔での脳中枢でのダブルインパクト(Central/2ヒット/1時間)、 (v)縦断的転帰評価のために、手術のみを行い、頭部に直接影響を与えない偽群(図1)。注目すべきは、この研究のために選択された損傷間インターバル(1時間対10分インターバル)は、コンタクトスポーツ^22,23に従事するアスリートが経験する、1シーズン内に最大1000回も発生する可能性のある反復的なサブコンカッシブインパクト^{8,10,11,13,21}を模倣するように設計されていた。

1. 閉鎖性頭部外傷(CHI)の誘発

注:10〜12週齢で体重が250gを超える成体の雄Sprague-Dawleyラットは、12/12時間の明暗サイクルの下で飼育されており、食物と水に自由にアクセスできます。

1. ラットを小さな誘導チャンバーに入れ、イソフルラン(5%)と医療用空気(2.5-3 L / min)の混合物で麻酔します。ラットが足や尻尾のつまみに反応しなくなるまで、ラットをチャンバーから取り出します。
2. ネズミを加熱パッドの上に置きます。
   注:ラットの体温を維持するために、手術中は加熱パッドをオンにしてください。
3. ラットを定位固定装置フレームに持ってきて、歯のバーで固定します。手術中のメンテナンスのために、接続されたノーズコーンと医療用空気を1.5〜2 L / minの流量で使用して、イソフルランを2%で投与します。.
4. イヤーバーを配置します。ラットが定位固定装置フレームの中央にあり、対称的であることを確認してください。
   注:すべての外科的処置は無菌条件下で行う必要があります。手術前にスチームオートクレーブを使用して器具を滅菌し、手術中に先端をビーズ滅菌器でさらに滅菌しました。汚染を防ぐために、動物の上に外科用ドレープが置かれました。外科医は、髪を覆うための帽子、顔を覆うためのマスクを着用し、手術中、白衣と手術用手袋を装備していた²⁴。
5. パルスオキシメータのセンサーを動物の後足に装着して、動物の呼吸数、心拍数、血中酸素レベル、体温を監視します。
6. 1 mL / kg体重のリドカイン(20 mg / mL)を鎮痛剤としてラットの首に皮下注射します。.
7. 動物の頭に脱毛クリームを塗り、3分間待ちます。70%イソプロピルアルコール綿棒でクリームを拭き取ります。
8. ヨウ素に浸した滅菌綿棒を使用して、剃った部分を数回清掃します。70%エタノールに浸した綿棒を使用してヨウ素残留物を取り除きます。
9. 剃った皮膚に長さ約2〜2.5cmの正中線切開を無菌の外科用ブレードを使用して作成し、頭蓋骨の表面にアクセスします。
10. 綿パッドを使用して骨のティッシュを取り除き、頭蓋骨を露出させます。0.9%生理食塩水に浸した綿棒を使用して頭蓋骨の表面を清掃し、次に乾いた綿パッドで清掃します。
    注:頭蓋骨の縫合糸とブレグマとラムダの両方を簡単に識別できるようになりました。
11. ブレグマを基準点として特定し、座標に基づいて影響領域をさらに求めます。
    注: このプロトコルでは、CHI 誘導には 2 セットの座標が使用されます: (-2.5、-2.0) (2.5 mm 横方向 2.0 mm ブレグマ後方) 感覚運動皮質 (SMCx) の上部、および (0,-3.0) 中枢脳 (中央) の上。
12. 頭蓋骨の表面で選択した座標を特定し、歯科用セメントを使用して指定された領域に円形のステンレス鋼ヘルメット(直径10 mm、厚さ1 mm)をセメントで固めます。加熱パッドとパルスオキシメータを取り外します。
13. 昇降台(長さ14cm、幅8cm、奥行き6.15cm)上の定位装置とラットをCHIインパクターの下に移動します。
14. 発泡スポンジ(長さ19 cm、幅10 cm、深さ4 cm、密度18 kg / m³)を使用してラットの体を持ち上げます。
15. 定位固定装置フレームのイヤーバーからラットを取り外します。ラットをノーズコーンに接続された歯のバーに静止させ、2%イソフルランを送達します。頭と体が吻側-尾側方向に水平に整列していることを確認します。
16. CHIインパクターとヘルメットの間に隙間がないようにリフトテーブルを調整します。衝撃の直前にイソフルラン5秒をオフにしてください。
    注:脳損傷による立ち直り反射を特定するために、イソフルランの一時的な中止が行われました²⁵。
17. 1 mの高さから600 gの真鍮をステンレス鋼管(ステンレス製の真鍮の重りの柱をクリアするための高さ1 m、内径20 mm)を、金属製のヘルメットを狙った丸い先端で固定されたインパクターに落とします。
    注:偽のグループの動物は、真鍮の滴がラットの頭のヘルメットに接触せずに放出されたため、衝撃を受けませんでした。
18. リフトテーブルを下げます。ラットを脳定位固定装置フレームから取り外し、ラットを加熱パッドの仰臥位に置きます。.
19. 動物が仰臥位から腹臥位に変化しようとする時間である直立反射の時間を記録します^26,27。
    注:反復CHIを受けた動物は、2^回目の 衝撃の3分前に再度麻酔をかけられました。SMCx/double/10 min群の動物で、時間内に腹臥位に戻らなかった動物については、対応する直立反射の時間は420秒と記録された。
20. 矯正反射の記録後、ステップ1.1を使用してラットをイソフルランで再度麻酔します。
21. ステップ1.2を使用して、ラットを定位固定装置フレームで固定します。
    注意: スタル上部のヘルメットの安定性を確認した後、手順1.13〜1.17を再度繰り返して、2^回目の 衝撃を実行します。
22. ヘルメットを取り外します。頭蓋骨の上にある結合組織とセメントをすべて取り除きます。
23. 頭蓋骨を歯科用セメントで覆い、乾かします。ピンセットバックを使用して、歯科用セメントが硬くて硬いことを確認します。
    注:歯科用セメントは、手術後の頭蓋骨と頭皮の間の頭蓋骨-空気または頭蓋骨-血液界面によって引き起こされる感受性アーチファクトを排除するために、頭蓋骨の上に塗布されました。
24. 4-0ナイロン外科用縫合糸と4-5の独立した結び目を使用して切開部を閉じます。
    注:傷の長さは約2〜2.5cmです。外科用縫合糸が毛細管現象を持たず、シルクまたはナイロン素材でできていることを確認してください。動物の引っ掻き傷による傷口の開きを防ぐために、1つの結び目を使用して切開部を縫合しないでください。
25. 手術部位に抗生物質(ダーマネストクリーム)を塗布して感染を防ぎます。
26. 術後の鎮痛薬として、1 mL/kg 体重のカルプロフェン (50 mg/mL) を首に皮下注射します。
27. ネズミが意識を取り戻すまで、加熱パッドの上の清潔なケージに入れます。ラットが直立したら、ホームケージに戻します。
28. 手術後3日間連続して鎮痛剤として、200mLの水に混合したアセトアミノフェン5mL(24mg / mL)を動物に毎日経口投与します。.

2. 磁気共鳴画像法(MRI)

注:T2強調画像と拡散テンソルイメージングは、CHI前、および損傷後1日および50日後に、シーケンシャルPET/MR 7Tシステムを使用して実行されます(図1)。ベースラインMRIは、CHI手順の1週間前に実施されました。CHI後1日と50日後の評価では、行動評価を午前中に実施し、同日午後にMRIスキャンを行った。

1. イソフルラン(5%)と医療用空気(2.5-3 L / min)の混合物で満たされた小さな誘導チャンバーでラットを麻酔します。
2. ラットが足や尻尾のつまみに反応しなくなったら、頭を最初に腹臥位にして動物のクレードルに移すときは、麻酔を一時的に中断します。
3. ノーズコーンに接続されたヘッドホルダーにラットを配置し、画像取得中のメンテナンスのために、1.5-2 L / minの流量で医療用空気と2%イソフルランを送達します。
4. スキャン中の動きを避けるために、小さなテープで頭を固定します。
   注:頭皮の除去による磁化性アーチファクトを防ぐために、CHI後の初日にラットの頭に歯磨き粉を塗ります^28,29。
5. ラットの胸部の下に圧力パッドを置き、呼吸を監視します。酸素濃度計クリップを後肢にテープで固定して、心拍数を監視します。
6. 直腸プローブを挿入して直腸温を測定します。実験中は、体温を維持するために、循環する温水とティッシュラップでラットを加熱毛布で覆います。
   注:実験全体を通して、心拍数、呼吸数、直腸温などの生理学的状態を監視します。スキャンする前に、ラットのすべての生理学的信号をチェックして、バイタルサインモニターの品質を確認してください。
7. PET/MRスキャナーのレーザーポジショニングシステムを使用して、ヘッドの中心をマークし、正確な位置合わせを行います。
8. 頭部の中心がスキャナーのアイソセンターと揃うまで、電動動物輸送システムを使用して動物を自動的にMRIボアに移動します。
   注:PET/MRシステムに統合された電動動物輸送システムは、正確な動物の位置決めを保証し、イメージングモダリティ間の移行時のワークフローを合理化します。
9. MRIシーケンスを取得します。
   1. 初期ローカリゼーションと全体的な調整を実行します。
   2. 中央の矢状スライスを使用し、前方からの8^番目の スライスを前交連の咬合に合わせます。
      注:冠状スライスは、前交連と小脳の基部を結ぶ線によって定義される水平面に対して垂直に配置され、脳梁の長軸に対して約15°の角度に対応します。中央矢状スライスのT2-RAREスキャンの主なパラメータは、繰り返し時間(TR)= 2500 ms、エコー時間(TE)= 44 ms、視野(FOV)= 3.5 cm、マトリックスサイズ= 256 256、スライス厚さ= 1 mm、スライス数= 1、RARE係数= 8、帯域幅= 75 kHz、平均数= 1、取得時間= 1分20秒です。
   3. 脂肪抑制と脳の下の飽和バンドを備えたリラクゼーション強化による迅速取得(RARE)を使用して、解剖学的参照用のT2強調画像を取得します(図2)。
      注:T2-RAREスキャンの主なパラメータは、繰り返し時間(TR)= 3600 ms、エコー時間(TE)= 40 ms、視野(FOV)= 2 cm、マトリックスサイズ= 256 256、スライス厚さ= 1 mm、スライス数= 16、RARE係数= 8、帯域幅= 75 kHz、平均数= 8、取得時間= 7分40秒です。
   4. 4ショットスピンエコーEPIを使用して、拡散テンソル画像を取得します(図2)。
      注:DTIスキャンの主なパラメータは次のとおりです:TR = 3000 ms、TE = 28 ms、視野(FOV)= 2 cm、マトリックスサイズ= 96 96、厚さ= 1 mm、スライス数= 16、パルスの持続時間(δ)= 5 ms、2つのパルス間の時間(Δ)= 15 ms、B0の数= 5、方向の数= 30、 b値=1000 s/mm³、帯域幅=150 kHz、平均数=4、取込み時間=14分
   5. スキャンプロトコルを終了します。動物のゆりかごを磁石からスライドさせて引き出します。動物をゆりかごから取り出します。
   6. ラットを体温を維持するために、下に加熱パッドがある清潔なケージに移します。ネズミが意識を取り戻したら、ネズミを家のケージに戻します。
10. 画像の前処理
    注:MRtrix3、Statistical Parametric Mapping(SPM)ソフトウェア、およびカスタムMATLABスクリプトを使用して、データ処理と分析を行います。
    1. MRtrix3 コマンド (dwidenoise)³⁰ を使用して DTI イメージのノイズを除去します。
    2. MRtrix コマンド (mrdegibbs)³⁰ を使用して、DTI イメージから Gibb のリンギング アーティファクトを削除します。
    3. SPM関数(spm_coreg.mおよびspm_powell.m)を使用して、縦方向のスキャンでDTI画像を単一の被写体のT2強調画像にコレジストレーションします。
    4. T2 で重み付けされた画像に対して頭蓋骨ストリッピングを実行するには、脳領域をスライスごとに手動で輪郭を描き、その後、Otsu の方法³¹ (カスタム MATLAB スクリプト thr_otsu2.m) で決定された計算しきい値を下回る強度のピクセルを削除します。
    5. SPM関数(spm_coreg.mおよびspm_powell.m)を使用して、同じ実験群の動物間で被験者間の同時登録を行います。対応するDTI画像にブレインマスクを適用します。
       注意: 頭蓋骨のストリッピングは、コンピューターの処理時間を短縮するために実行されます。
    6. DTI (カスタム MATLAB スクリプト tensormap.m) に基づいてテンソル マップを計算します。
    7. FA マップの計算 (カスタム MATLAB スクリプト、calFA.m)
       注: すべてのカスタム MATLAB スクリプトは、次のデータベース (https://doi-org.remotexs.ntu.edu.sg/10.57770/9ZESXD) から入手できます。
11. 画像解析-FA
    1. CHI の座標の下にある 3 つの連続する画像スライスの皮質と脳梁 (CC) に関心領域 (ROI) を描画します。
       注:すべてのROIは手動で描画され、実験グループを知らされていない2人の経験豊富な研究者によって重大なエラーがないか目視検査されました。
    2. ROIからFA値を抽出して平均化します。
       注:皮質の下の脳梁については、FA<0.35の値を持つピクセルを選択したROIから除外して、部分的なボリュームの影響を排除しました。皮質については、ROIでFA<0.35の値を持つすべてのピクセルが分析のために募集されました。
12. 画像解析-ボリューム
    1. Bregma -7 から +3 mm で 11 の連続した画像スライスの皮質領域をカバーする ROI を手動で描画します。
       注:すべてのROIは、実験グループを知らされていない2人の経験豊富な研究者によって手動で描かれました。
    2. スライス全体のROIの合計ピクセルを合計し、スライスの厚さ(1 mm)を掛けてボリュームに変換します。
    3. CHI後の皮質容積を、各動物のCHI前の対応する容積で正規化します。
       注:データを正規化して、プレゼンテーションの前に動物間の脳の体積の個人差を排除します。

3. 行動評価

注:行動実験は、CHI前、およびCHI後1日と50日後にビームウォークバランステストとmNSSを使用して行われます(図1)。すべての評価は、収集されたデータの正確性、一貫性、客観性を確保するために、少なくとも 2 人のオブザーバーによって行われました。

1. ビームウォークバランステスト
   1. ビデオカメラの電源を入れ、タイマーを開始します。
   2. 平均台(奥行き3cm、幅3cm、長さ80cm、床から60cm)にネズミを置きます。
   3. ネズミが1往復を完了するか、転倒するか、3分以上フリーズしたら、タイマーを停止します。
      1. 実験中は、mNSS ^11,32,33,34を使用して評価のために動物の状態を観察します。評価については、次の基準に従ってください。
      2. ラットがビームの上で安定した姿勢でバランスを保っている場合は、スコア0を割り当てます。
      3. ネズミが梁の側面をつかんだ場合は、スコア1を割り当てます。
      4. ネズミが片方の手足を梁から離して落下した場合は、スコア2を割り当てます。
      5. ラットが2本の手足をオフにして落下するか、ビームで回転する場合(>60秒)、スコア3を割り当てます。
      6. ラットがビームでバランスを取ろうとしたが、落ちてしまった場合 (>40 秒)、スコア 4 を割り当てます。
      7. ラットがビームでバランスを取ろうとしたが、落ちてしまった場合(>20秒)、スコア5を割り当てます。
      8. ラットがバランスを取ろうとしない、またはビームにぶら下がろうとせず、20秒以内に落ちた場合は、スコア6を割り当てます。
      9. ラットがタスクを完了できなかった場合は、最大3分を要したと考え、スコア6を割り当てます。
   4. 特定の時点でテスト日をスケジュールします。
      注: CHI の前の 2 回の試行でビーム歩行の往復を完了しなかったラットを、その後の手術とフォローアップの行動評価から除外します。
2. 修正神経学的重症度スコア (mNSS)
   注:mNSS評価には、運動テスト、感覚テスト、反射の欠如、異常な動き、ビームバランス、および床での歩行^32,33が含まれ、これらは日常的に迅速に行われました。
   1. モーターテストを実行します。
      1. ラットを尾の付け根で持ち上げ、手足の反射神経を約15秒間観察して、適切な屈曲と伸展を評価します。
      2. 前肢に正常な屈曲が観察された場合は、スコア0を割り当てます。屈曲が観察されない場合は、スコア 1 を割り当てます。
      3. 後肢に正常な屈曲が観察された場合は、スコア0を割り当てます。屈曲が観察されない場合は、スコア 1 を割り当てます。
      4. ラットを尻尾で持ち上げてから30秒以内に頭が垂直軸に>10°移動した場合は、スコア0を割り当てます。そうでない場合は、スコア 1 を割り当てます。
         注:このテストセッションでは、最大3つのスコアが割り当てられます。
   2. 手足の配置テストを実行します。
      注:配置テストは、感覚(視覚、触覚、および固有受容感覚)と運動機能との間の調整を評価するために実行されます。
      1. ラットをテーブルの表面に向かってゆっくりと下げます。ネズミの足が届いて表面に向かって伸びたかどうかを観察します。
      2. ラットが両手足を伸ばして前方に伸ばして水面に到達した場合は、スコア0を割り当てます。遅延がある場合、または応答がない場合は、スコア 1 を割り当てます。
      3. ネズミを表面に置き、足をテーブルの端に引っ張ります。その足がテーブルの表面の正常な位置に戻るかどうかを観察します。
      4. 即時配置および通常の配置応答が観察された場合は、スコア0を割り当てます。遅延配置応答が観察された場合は、スコア 1 を割り当てます。応答がない場合は、スコア 2 を割り当てます。
         注:このテストセッションでは、最大3つのスコアが割り当てられます。
   3. 観察は不在や異常な動きを反映しています。
      1. 綿棒の綿の端で耳道に触れたときの耳介反射を評価するために、頭の揺れを観察します。
      2. 正常な反射が観察された場合は、スコア0を割り当てます。反射が観察されない場合は、スコア1を割り当てます。
      3. 綿棒の綿の端で角膜に触れることにより、角膜反射の存在を評価します。
      4. 正常な応答が引き出された場合は、スコア 0 を割り当てます。まばたき反応が誘発されない場合は、スコア 1 を割り当てます。
      5. 短くて強い手を叩きます。驚愕反射の存在を観察します。
      6. 反射が観察された場合は、スコア0を割り当てます。反射が観察されない場合は、スコア1を割り当てます。
      7. ラットが発作、ミオクローヌス、または筋オジストニーを持っているかどうかを観察します。
      8. それらのいずれかが発生した場合は、スコア 1 を割り当てます。
         注:このテストセッションでは、最大4つのスコアが割り当てられます。
   4. 前述のように、ビームバランステストを実行します(ステップ3.1)。
      注:このテストセッションでは、最大6つのスコアが割り当てられます。
   5. 床歩行テストを行います。
      1. オープンフィールドアリーナ(長さ75cm、幅50cm、奥行き40cm)を準備します。清潔で、以前の臭いの手がかりがないことを確認してください。
      2. オープンフィールドアリーナの中央にネズミを配置し、ネズミがアリーナをどのように歩くかを観察します。
      3. ラットが定期的に散歩をする場合は、スコア0を割り当てます。
      4. ラットがまっすぐ歩くことができない場合は、スコア1を割り当てます。
      5. ネズミを床に置いた後、ネズミが麻痺側に落ちた場合は、スコア3を割り当てます。
         注:このテストセッションでは、最大3つのスコアが割り当てられます。
   6. すべてのスコアを合計します。可能な最大スコアは18です。
      注: スコアが高いほど、結果が悪いことを示します。

4. 免疫組織学

1. 経心臓灌流を行う³⁵.
   注:経心臓灌流は、CHIの50日後にMRIスキャン後に行われます(図1)。
   1. ラットを小さな誘導チャンバーに入れ、足や尾のつまみに反応しなくなるまでイソフルラン(5%)で麻酔します。.
   2. 50 mg / kg体重のゾレチル(50 mg / mL)と10 mg / kg体重のキシラジン(Roumpun、23.32 mg / mL)を腹腔内注射で深く麻酔します。.
   3. ラットを仰臥位に置きます。
   4. 胸部の下にハサミで約4〜5cmの長さの横切開を行います。
   5. 横隔膜の位置を特定し、心臓を露出させるために切断します。
   6. 止血鉗子を使用して肺動脈をクランプし、次に右心房に長さ約0.5〜1cmの切開を行います。
   7. 輸液ポンプに取り付けられたパイプラインに針を接続します。
   8. 針を左心室に挿入します。
   9. 経心臓灌流(40 mL /分)で、血液が澄むまで500 mLの0.9%生理食塩水で動物をすすぎます。.
   10. 500 mL の 4% パラホルムアルデヒド (PFA) を 500 mL で経心臓灌流 (40 mL/分) して動物を灌流し、固定します。
   11. ラットの頭を取り除き、頭蓋骨から脳組織を慎重に剥がします。
   12. 脳をボトル内の約20mLの4%PFAに48時間保存して、固定後とします。
2. 組織プロセシングおよびIHC染色^{を行う 36,37}.
   注:免疫ペルオキシダーゼ二次検出システムキットを使用して、ホルマリン固定パラフィン包埋組織切片の免疫組織化学染色を行います。
   1. ホルマリン固定組織切片およびパラフィン包埋組織切片を使用してください。
   2. 脱パラフィンを行い、スライドを3%_H2O2で処理して、内因性ペルオキシダーゼ活性をブロックします。クエン酸バッファーを用いて90°Cで抗原賦活化を行います。
   3. 免疫ペルオキシダーゼ二次検出システムキットを使用して免疫組織化学染色を行います。
      注:染色手順は、メーカーの推奨に従って実施されます。
   4. ヘマトキシリンを使用して試料を対比染色します。
   5. 褪色防止剤で試料をマウントします。
   6. 免疫組織化学染色には、抗グリア線維性酸性タンパク質(GFAP)抗体を使用してください。
   7. 光学顕微鏡スライドスキャナーを使用してROIの画像を取得します(図6)。

5. 行動とイメージアウトカムの統計解析

注:現在の研究では、統計分析はSPSSで行われました。ただし、統計解析は他の統計ツールボックスで実行できます。

1. ワイド形式のデータを SPSS *.sav ファイルに読み込みます。
2. 反復測定分散分析 (ANOVA) を実施して、行動 (正規化された体重、mNSS、ビーム歩行時間) と画像の結果 (皮質と CC の FA 値) をグループ間で経時的に比較します。
   1. [一般 線形モデルの解析] > [反復測定>解析] をクリックします。
   2. 「 Within-Subject Factor Name 」ボックスに名前(例:time)を割り当て、「 Number of Levels 」ボックスに「3」を入力します(追跡時間が異なる3つのレベル)。「 Measure Name 」ボックスに名前 (例: mNSS) を割り当て、「 Repeated Measures Define Factor(s)」 ダイアログボックスで名前を割り当てます。
   3. テストが必要な 被験者内変数 (CHI 前、D1、および D50 で取得したデータ) を読み込み、[ 反復測定 ] ダイアログ ボックスで被験者間因子 (影響パラメーターが異なる動物グループなど) を指定します。
   4. 「観測平均の事後多重比較」ダイアログボックスで、「因子 (例: 動物グループ)」のポストホック検定として「ボンフェローニ」を選択します。
      注: 多重比較を補正するために、タイプ I の誤差は、経時的な比較に対して Bonferroni 補正 (0.05/3) を使用して調整されました。統計的有意性は 、p < 0.05(SPSS調整済み)と定義した。
3. 一元配置分散分析を実施して、グループ間の直進反射と皮質容積の変化を比較します。
   1. 「 分析」をクリックして>平均の比較>一元配置ANOVAをクリックします。
   2. 変数(直立反射と皮質体積の変化)を従属リストに読み込み、グループを一元配置分散分析ダイアログボックスの係数として読み込みます。
   3. 「一元配置分散分析: 多重比較」ダイアログボックスで、ボンフェローニを事後検定として選択します。
      注:多重比較を補正するために、グループ間の比較について、タイプIの誤差をボンフェローニ補正(0.05/5)を用いて調整しました。統計的有意性は 、p < 0.05(SPSS調整済み)と定義した。

図2は、SMCxで偽CHIおよび反復CHIを投与した代表動物からの縦断的MRIを示しています。CHI後1日目と50日目のT2強調画像では、頭蓋骨骨折や脳挫傷は認められませんでした。WMの有意な浮腫または変形は、CHI後1日および50日のFAマップでは見つかりませんでした。この研究でCHIを投与されたすべての動物は、50日間の実験期間全体にわたって生存し、CHIモデルの死亡率が低い(0-5%)⁷ を示しました。

脳損傷直後の意識障害の程度は、動物の直立反射(自己位置を自己修正する内在的な傾向)の喪失によって評価されました。SMCxの偽CHIおよび単一CHIと比較して、CHIの反復後に動物では直進反射を取り戻す時間が増加しました(図3A)。CHI後の動物の一般的な健康状態は、正規化体重とmNSSの変化に反映されていました。CHI後、グループ間で有意な体重減少は観察されませんでした(図3B)。1回のCHI後の50日目にはより高いmNSSスコアが見られたが、反復CHI後の1日目にはmNSSスコアの有意な増加が観察され、重症度や影響部位に関係なく50日目まで高い状態が維持された(図3C)。中枢脳での反復CHIによって誘発されるmNSSの上昇は、50日目に減少し、SMCxでの対応するCHIよりも有意に低かった。CHI後のラットのバランスと協調運動機能は、ビームウォーク試験によって評価されました。ビームウォーク持続時間の有意な増加は、反復CHIの1日目に観察され、重症度と衝撃部位に関係なく、50日目まで高い状態を維持しました(図3D)。中枢脳での反復CHIによって誘導される細長いビームウォーク時間は、50日目に減少し、SMCxでの対応するCHIよりも大幅に短縮されました。

CHI後50日で皮質容積の有意な減少が観察されました(図4A)。50日目の皮質容積は、99.63%±2.15%、95.98%±1.65%、92.26%±2.22%、および90.28%±1.17%でした。50日目の皮質容積は、中心脳での1時間間隔での反復CHI後のベースライン容積から91.54±1.98%でした。1 回の CHI グループと比較して、反復 CHI 後に有意な皮質損失が観察されました。皮質容積の大幅な減少が観察されました。1 時間間隔と 10 分間隔で CHI を繰り返した後、Bregma -4 から +0 および Bregma -5 から +1 のスライスで皮質体積の大幅な減少が観察されました。 それぞれ(図4C)。異なる衝突部位を持つCHI動物間と比較して、有意に小さい皮質容積は、中央脳のCHI後のBregma0のスライスでのみ見られました。過去¹¹ 件および現在の研究で重大な皮質萎縮が報告されていますが、正確な体積解析には、理想的には 3D で取得される、高い空間分解能を持つ T2 強調画像が推奨されています。さらに、アトラスベースの微分同型レジストレーションアプローチを適用する将来の研究³⁸ は、軽度の脳損傷に関連する局所的な脳の変化により適切に対処できる可能性があります。

縦方向のMRIスキャン中の皮質FA値は、CHI後の暫定的な微細構造の変化を示すために計算されました。SMCxでの1回のCHIの後、衝突部位の下で有意なFA変化は観察されませんでした。SMCxでの反復CHIの後、ベースラインと比較して50日目の皮質で同性病変皮質FAの有意な増加が観察され、1時間間隔で反復CHIの1日後に観察されました(図5A)。さらに、同種病変皮質のFAの有意な減少は、10分間隔でCHIを1日後に繰り返し行った後に示され、これは1時間間隔で1回および反復CHIを行った後よりも有意に低くなっています。SMCxのCHIは、中枢脳の皮質のFAに有意な変化を誘発しなかった(図5B)。中枢脳でCHIを反復した後、ベースラインおよび1日目と比較して、50日目に皮質で中枢脳の下の皮質FAの有意な増加が観察されました(図5B)。

SMCxでの単一のCHIの後、同系病変SMCxの下のCCにFAの有意な変化は観察されませんでした(図5A)。SMCx での反復 CHI の後、ベースラインと比較して 50 日目の皮質では、CC の同性病変 FA の有意な減少が観察され、1 時間間隔で反復 CHI の 1 日後に観察されました (図 5A)。1日目の同種病変CCのFAの減少とその後の50日目の回復は、10分間隔でCHIの反復後に観察されました。同上病変CCでは、10分間隔でCHIを繰り返した後、1時間間隔でCHIを繰り返した場合と比較して、1日目のFA値が有意に低いことが示されました。50日目のFA値は、1時間間隔で偽CHI単回CHIおよび反復CHIと比較して有意に高かった。中枢脳でCHIを繰り返した後、同上病変SMCxの下のCCにおけるFAの有意な増加が、SMCxのCHIと比較して1日目に観察され、偽群と比較して50日目に観察されました(図5A)。

CHI 後の神経炎症は、損傷後 50 日目の GFAP の発現によって評価されました。免疫染色の結果、アストロサイトは、重症度や影響部位に関係なく、CHI後にイプシレジシオナルSMCxに蓄積することが示されました(図6)。

図1:実験計画の概略図。 閉鎖性頭部外傷の誘発や各評価の対応するタイムラインなど、主要なステップを示す概略図。手術前7日以内にCHIスキャンとCHI前の行動評価を実施しました。直立反射を取り戻すまでの時間は、意識障害の程度として評価されました。縦断的MRIおよび行動データは、CHIの1日後と50日後に収集され、ラットはすべての実験の完了時に犠牲にされ、続いて免疫組織学が行われた。略語:SMCx / single =感覚運動皮質での単一の衝撃。SMCx/2 ヒット/1 h = 1 時間間隔で SMCx に 2 倍の衝撃。SMCx/2 ヒット/10 分 = 10 分間隔で SMCx に 2 倍の衝撃。中枢/2 ヒット/1 h = 1 時間間隔で中枢脳に 2 回衝突します。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:CHI後の代表的なMR画像 1日目と1日目と50日目の代表動物のT2強調画像(上段)とFAマップ(下段)は、10分間隔でSMCxで偽CHIとダブルCHIを行った後。実験的なCHI後のT2強調画像に焦点挫傷はありません。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:異なる衝撃パラメータによるCHI後の行動障害(A)最後の衝撃後に直進反射を取り戻すまでの時間。(B) CHI後の正規化体重(CHI前のベースラインに正規化)には、グループ間で有意差はなかった。(C)mNSSと(D)ビーム歩行時間の増加は、反復CHI後に観察されました。mNSSとビーム歩行持続時間は、SMCxでのCHI後も高いままでしたが、CHI後、中枢脳では50日目に回復しました。矯正反射の時間のためのBonferroniポストホックテストによる一元配置ANOVA。正規化された重み、mNSS、およびビームウェイク時間に対するBonferroniポストホック検定によるANOVAの繰り返し:*、p、<.017時間点間。+、p < .05 vs. シャム;#、p < .05 対 SMCx/シングル;§, p < .05 vs. SMCx/2 hits/1 h. この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。

図4:異なる衝撃パラメータを持つCHI後50日目の皮質萎縮 。 (A)中央矢状画像のスライスアライメント。青い線は、前交連と小脳の基部を結ぶ水平面を示しています。破線の線は、脳梁の長軸を示しています。(B)皮質体積の測定のための代表的な画像スライスのT2強調画像に重ね合わせた例示的な皮質ROI(赤)。(C)CHI後の皮質容積の変化は、Bregma -7〜 + 3 mmの異なるスライス間のベースライン容積の割合として表されました。CHI後50日で皮質容積の減少が示され、影響パラメータに依存しました。データは std ±平均で表されます。Bonferroni ポストホック 検定による一元配置 ANOVA: +、 p < 0.05 vs. sham;#、 p < .05 対 SMCx/シングル;§, p < .05 vs. SMCx/2 hits/1 h. この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。

図5:異なる影響パラメータによるCHI後のFAの縦方向の変化。 自動的にセグメント化されたROIは、(A)SMCxおよび(B)中枢脳の衝撃部位の深部にある皮質(緑)と脳梁(CC)(赤)です。挿入図は、衝撃部位の下にスライスがある3D脳画像を示しています。CHIの1日後と50日後に取得されたFA値の縦断的追跡調査は、標準±の平均として示されました。CHIを繰り返した後のFAの変化は顕著であり、影響パラメータに依存していました。Bonferroni 事後検定による反復 ANOVA: *、 p < .05 時点間;+、 p < .05 vs. シャム;#、 p < .05 対 SMCx/シングル;§, p < .05 vs. SMCx/2 hits/1 h. この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。

図6:損傷後50日目のCHI誘発性神経炎症、衝突部位の下の皮質。 GFAP染色による衝撃部位の下の大脳皮質の代表的な画像。皮質における星状細胞(矢印)の蓄積は、CHI後に観察された。スケールバー=40μm。 この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。

この研究は、合併症のない軽度の外傷性脳損傷 (mTBI) の動物モデルを確立して、単一および反復性の損傷の累積的な影響、およびさまざまな脳領域への影響の結果を評価することを目的としています。クローズドヘッドケガ(CHI)モデルは、クローズドヘッドウェイトドロップ傷害のパラダイムから適応され、ヘルメット保護を着用したアスリートや個人が一般的に経験する脳震盪を模倣するように設計されています。このモデルは、脳の局所的な損傷を最小限に抑えながら、衝撃の数、損傷間の間隔、衝撃領域などの主要な衝撃パラメータを正確に操作することができます。ここでの調査結果は、これらのパラメーターが行動結果と分数異方性(FA)値の進行に有意に影響を与えることを示しました。特に、慢性外傷性脳症(CTE)の特徴である実質皮質萎縮は、衝撃荷重や場所に関係なく、慢性期に観察されました。この実験モデルは、複雑でないmTBI後の機能的および微細構造の変化の縦断的研究のための堅牢なフレームワークを提供し、以前の動物モデルのギャップに対処します。

コンタクトスポーツやオートバイ事故などの臨床シナリオで観察されるmTBIを再現するために、さまざまな動物モデル⁷に多様なげっ歯類のヘルメットデザインが実装されています。閉じた頭蓋骨または頭部への衝撃は、一般に、露出した脳表面を標的とするものと比較して、より軽度でよりびまん性の脳損傷をもたらす^15,39。それにもかかわらず、主に衝突地点の位置の不一致により、取り付けられたヘルメットを利用すると、動物間で結果に大きなばらつきが観察されたことが認められている⁴⁰。この研究のCHIモデルは、マルマロウの重量降下モデルから修正され、金属製の円盤が頭蓋骨⁴¹の上に置かれた。私たちは、より薄いディスク(1mm)を採用し、頭蓋骨骨折のリスクを軽減するために固定インパクターチップを統合することにより、元の方法論をさらに洗練させました。私たちの以前のマイクロコンピューター断層撮影(CT)の結果は、CHI¹¹の後に識別可能な微小骨折がないことを裏付けました。固定された衝撃チップをセメントディスクに向けるもう一つの利点は、衝撃部位の正確な制御を容易にし、衝撃部位が実験結果に及ぼす影響を体系的に調査できることです。注目すべきは、現在のモデルでの頭皮の切開と麻酔は、特に急性期に、追加の免疫反応と炎症反応を誘発する可能性があることです。覚醒状態の動物と頭皮が無傷の動物を使用すると、これらの影響を軽減し、脳震盪下脳損傷の臨床例への翻訳可能性を高めることができます¹⁰。

行動および画像の結果に対するCHIの累積的な影響は、rCHI後の動物において、偽または単一の損傷群と比較して、mNSSスコアが有意に高いこと、ビーム歩行タスクを完了するまでの時間が長いこと(図3)、皮質容積が小さいこと(図4B)、およびFA値の変化(図5A)によって実証されました。さらに、損傷後1日目の皮質およびCCのFA値が大幅に低下し(図5A)、50日目の皮質容積の減少(図4B)は、10分間隔で反復CHIを受けた動物で、1時間間隔の動物と比較して示され、損傷間間隔が短いほど転帰が悪いことが示唆されました。反復傷害を1時間間隔で実施した場合、SMCxを介して影響を受けた動物は、中枢脳を介した影響と比較して、より高いmNSSスコア(図3C)とより長いビームウォーク時間(図3D)を示し、CHIの結果が影響部位に依存することを示しています。FAの変更に加えて、WM 10,11,19のADの減少とGM10,16,18のRDの増加がCHI後に提案されています。DTIパラメータの全スペクトルの包括的な分析を組み込んだ将来の研究は、さまざまな影響パラメータがCHIの進行と結果にどのように影響するかについてより深い洞察を提供する可能性があります。ただし、ドロップの高さと重量、ヘルメットの寸法など、さらなる調整を行うには、事前に調査と検証が必要です。

直立反射は、自発的に方向を変えて立ち上がる能力を特徴とする動物の生来の行動であり、人間の意識喪失(LOC)を評価するための代理指標として機能します⁴²。CHI 後に矯正反射を取り戻すのにかかった時間を記録するには、CHI 導入時に注射可能な麻酔薬の代わりに吸入麻酔薬を使用する必要があります。さらに、CHIの直前にイソフルランを一時的に中止することが必要である²⁵。TBI後の体重の変化を監視することは、全体的な障害を示すために推奨されます⁴³。CHI後の正規化体重に有意な変化はなく、ここで説明したモデルでは脳損傷の軽度を示しています。修正されたNSSとビームウォークの持続時間は、脳損傷後の一般的な健康状態と前庭運動機能を評価するために広く使用されています⁴⁴。行動評価とMRI実験がCHI後と同じ日に行われたことを考えると、測定された行動結果に対する麻酔の干渉を防ぐために、すべてのフォローアップ評価のためにMRIスキャンの前に行動テストが実施されました(図1)。さらに、運動協調性が不十分で、mNSSスコアも増加する可能性のある動物は、CHI前のテストに基づいて除外する必要があります。私たちの結果は、以前の研究と一致して、CHI¹¹の反復後に有意に高いmNSSスコアとビームウォーク持続時間が延長されたことを示しました。さらに、mNSSスコアとビームウォーク持続時間は、特に損傷後50日目に、CHIの衝撃部位に依存することを示しました。

縦断的MRIは、マクロおよびメソスケールの脳構造の経時的な評価を容易にし、ここで示したCHIモデルの忠実度を、複雑でないmTBIの特性を再現するための重要なツールである。画像取得中、特にCHI後の1日目には、動物の体温、呼吸数、心拍数などの生理学的パラメータを十分に監視する必要があります。したがって、イソフルランの濃度は、生理学的安定性を維持するために時間内に慎重に調整する必要があります。.今回の研究では、DTI画像取得に4ショットEPIが採用されましたが、スキャン時間が比較的短いため、シングルショットEPIを使用してモーションアーティファクトを減らすこともできます。前臨床MRIの画像処理と分析は、ほとんどの研究が依然として個々の研究チームによって開発されたカスタムメイドの分析パイプラインに依存しているため、非常に重要です⁴⁵。現在の研究のMatlabのようにカスタマイズされたアルゴリズムにアクセスできない場合、T2強調画像とFAマップに基づく科学画像に対して、オープンソースソフトウェアであるImageJを使用して、体積測定と信号強度抽出をそれぞれ実現できます。複数の時点で取得されたMRI画像を正確に分析するには、最初に内部被験者の共登録を実行する必要があります。出生後の同じ年齢でも被験者間で脳の体積が異なることを考えると、CHI⁴⁶によって誘発される皮質萎縮を描写するには、各被験者の損傷後の脳の体積をベースライン体積に正常化することが不可欠です。FA解析では、隣接する灰白質(GM)とWMを分離する閾値を実行して、部分的な体積の影響を排除する必要があります。FA値は、磁場強度⁴⁷ および^DTI48で採用される拡散勾配の数によって影響を受けることに注意することが重要である。したがって、現在の研究におけるFA閾値の設定は、異なるプロトコルまたはMRスキャナーを使用して取得されたDTI画像には一般的に適用できない可能性があります。

mTBI、特に合併症のないmTBIは、急性期の従来の神経画像では見えないことが多いため、研究努力は、その後の損傷後症状に関する予後情報を捕捉して提供するための効果的で高度な画像マーカーを特定することに焦点を当ててきた^49,50。臨床mTBI症例の不均一性は、データにさらなる複雑さと不整合をもたらします。この単純なmTBIモデルでは、測定可能な行動障害とともに、イメージングの有意なミクロおよびマクロ構造の変化が観察され、損傷後の潜在的な神経イメージングバイオマーカーを縦断的に追跡するためのプラットフォームを提供しました。特に、CHIモデルにおけるイメージングと機能的転帰の両方における影響パラメータ依存性の変化は、損傷の重症度と影響パラメータに敏感な神経イメージングバイオマーカーを特定する可能性を示唆しています。特定のDTI指標と星状膠症8との相関関係を示す以前の知見と一致し^{て、さまざまな}画像特性、顕微鏡的変化、および機能的転帰との関係を調べる将来の研究は、mTBI後の根本的な細胞変化と症状の予後に対する有望な非侵襲的バイオマーカーを確立する可能性があります。

この研究では、いくつかの制限を考慮する必要がありました。まず、各衝撃パラメータグループのサンプルサイズは比較的小さく(グループあたりn = 4)、テストされる衝撃パラメータの範囲は限られています。サンプルサイズが小さいにもかかわらず、CHIグループ間で行動測定、FA値、および皮質容積に有意差が観察されました。異なる衝撃パラメータ^8,11を使用した以前の研究と合わせて、我々の結果は、テストするパラメータの範囲が広い大規模なサンプルでのさらなる研究をサポートする。第二に、ほとんどのTBI動物研究^7,9と同様に、現在の実験では雄ラットのみが使用された。最近の研究では、マウスの反復CHI後のWMにおけるDTIメトリックの変化の性差が報告されており、脳損傷後の性特異的な反応が強調されています¹⁰。オスとメスの両方の動物を対象とした将来の研究では、雌雄間のCHI影響パラメータに対する応答の相違を調査します。最後に、FAの変化はCHI後および異なるCHIグループ間で観察されましたが、拡散シグナルの前処理をさらに洗練することができました。渦電流補正、磁場バイアス補正などのより高度な技術をマルチシェル拡散画像¹⁷とともに組み込むことで、mTBIによって誘発される微細構造損傷を検出するためのDTI信号の感度をさらに向上させることができる。

現在のプロトコルでは、CHI後の急性期における顕著な行動障害とともに、保存された脳構造を実証しました。その後の分析では、慢性期における顕著な皮質脳の体積減少とFA値の変化が明らかになりました。さらに重要なことに、行動および神経イメージの結果は、影響数、損傷間間隔、および影響部位を含む、CHIを誘発するために使用される影響パラメータに依存していました。主に脳内の行動転帰または神経炎症に焦点を当てた発表されたmTBIモデルと比較して、この研究はCHI後の全身および全脳の評価を包含する包括的なアプローチを採用しました。縦断的MRIを使用した検査により、CHIモデルは急性期には構造的完全性が維持されましたが、慢性期には顕著な皮質萎縮を示し、合併症のないmTBIの再現が成功したことを示唆しています。この研究の意義は、さまざまな影響パラメーターがmTBI後の脳をどのように変化させるかを調査し、この臨床的に無症状の損傷の暫定的な画像バイオマーカーを開発できるということです。

著者には、開示すべき潜在的な利益相反はありません。

この研究は、台湾の国家科学技術評議会(NSTC)(NSTC 113-2314-B-A49-047)からの研究助成金によって支援されました。