هدف الاختبارات السلوكية المقدمة هنا الكشف عن عجز وظيفي في الفئران بعد إصابات الدماغ الرضية. وتعرض أربعة اختبارات محددة التي تكشف عن عجز في السلوكيات تعكس الضرر الذي لحق بمناطق محددة من الدماغ يمتد أحياناً إلى سنة واحدة بعد الإصابة.
مع تزايد حالات إصابات الدماغ الرضية (تبي) في السكان المدنيين والعسكريين على حد سواء، تبي يعتبر الآن من أمراض مزمنة؛ ومع ذلك، حققت بضعة دراسات الآثار الطويلة الأجل للإصابات في نماذج القوارض من تبي. المعروضة هنا هي التدابير السلوكية التي راسخة في البحوث تبي مرات مبكرا بعد الإصابة، مثل أسبوعين، حتى شهرين. بعض هذه الطرق سابقا قد استخدمت في وقت لاحق بعد الإصابة، تصل إلى سنة واحدة، ولكن بعدد قليل جداً من المختبرات. الأساليب أثبتت هنا يتم إجراء تقييم عصبية قصيرة لاختبار ردود الفعل، شعاع توازن لاختبار التوازن، على شعاع-سيرا على الأقدام اختبار التوازن والتنسيق الحركي، وإصدار ذاكرة العاملة من المتاهة موريس المياه التي يمكن أن تكون حساسة للعجز في الإشارة إلى الذاكرة. ذكور الفئران تم التعامل معها وتدريبهم مسبقاً للعصبية، التوازن، والتنسيق الحركي اختبارات قبل استلام باراساجيتال قرع السوائل الإصابة (الاستثمار في الحوافظ المالية) أو الإصابة الصورية. يمكن اختبار الفئران على تقييم عصبية قصيرة (نيوروسكوري)، الشعاع-التوازن، والشعاع-سيرا على الأقدام عدة مرات، بينما تقوم باختبار في متاهة المياه يمكن أن يتم إلا مرة واحدة. ويرجع هذا الفرق الفئران يمكن أن نتذكر هذه المهمة، وبالتالي الخلط النتائج إذا كان تكرار الاختبار هو محاولة في الحيوان نفسه. عند اختبار من واحد إلى ثلاثة أيام بعد الإصابة، تم الكشف عن اختلافات كبيرة في المهام غير المعرفية الثلاثة. ومع ذلك، لم تكن الاختلافات في المهمة شعاع-سيرا على الأقدام يمكن كشفها في نقاط زمنية لاحقة (بعد 3 أشهر). تم الكشف عن العجز في 3 أشهر في الشعاع-التوازن وفي 6 أشهر في نيوروسكوري. تم الكشف عن حالات العجز في الذاكرة العاملة بها لمدة 12 شهرا بعد الإصابة، وعجزا في ذاكرة مرجع ظهرت للمرة الأولى في غضون 12 شهرا. وهكذا، يمكن أن تكون اختبارات السلوكية القياسية تدابير مفيدة لاستمرار العجز السلوكية بعد الاستثمار في الحوافظ المالية.
الأساليب المقدمة هنا مصممة للكشف عن عجز وظيفي في مناطق محددة من الدماغ الناجم عن نموذج تجريبي من تبي في الفئران. وسيجري وصف أربعة اختبارات سلوك مختلف. أولاً، يمكن إجراء تقييم عصبية قصيرة، يشار إلى نيوروسكوري، دون الحاجة إلى أي معدات متخصصة ولكن تتطلب الممارسة؛ هذا الاختبار بالكشف عن حالات العجز في ردود الفعل. ثانيا، اختبار التوازن شعاع يكشف العجز في القدرة على تحقيق التوازن بين. هذه المهمة تتطلب معالج إلى نقاط الفئران استناداً إلى مقياس ترتيبي ويتطلب بعض التدريب للمعالج. اختبار التوازن شعاع يتطلب شعاع ضيق وحساس للعجز في النظام الدهليزية. ويقيم الاختبار الثالث التنسيق فيستيبولوموتور. هذا الاختبار يعرف باسم المهمة شعاع-سيرا على الأقدام، وعلى الرغم من أن بعض التدريب المسبق للفئران مطلوب، هذا الإجراء أكثر موضوعية من السابقتين كما زمن الوصول لاجتياز الشعاع تدبير موضوعية لا تعتمد على التهديف ذاتية. هذا الاختلاف أن يتم قياس الوقت لاجتياز شعاع ضيقة للوصول إلى خزنه. يتطلب الاختبار سيرا على الأقدام شعاع شعاع أطول من الشعاع-التوازن، فضلا عن وجود مربع هروب. هذا الاختبار يقيس العجز في التنسيق الحركي والتوازن وبالتالي هو حساسية للأضرار التي لحقت المخيخ ومناطق الدماغ المتصلة السيارات. إصدار الذاكرة العامل المتاهة المائية موريس (MWM-وات) أساسا اختبارات وظيفة هيبوكامبال والتكامل مع قشرة prefrontal أو الوظيفة التنفيذية. يمكن أيضا استخدام إصدار المتاهة المائية موريس سيظهر للكشف عن حالات العجز في مرجع الذاكرة1.
تم اختيار هذه الأساليب بناء على سجل المسار الراسخة في الأدب. كل واحدة كانت فعالة في أيدي العديد من مختبرات مختلفة مع سلالات متعددة من الفئران على مدى سنوات عديدة من البحث. ومع ذلك، في الماضي، تدابير الإصابة بعد تصل إلى أسبوعين بعد الإصابة كانت تعتبر النقاط الزمنية “مزمنة”. وهكذا فعل هذه الأساليب المعروفة بحاجة إلى تقييم لحساسية للكشف عن تبي إنشاء التقنيات السلوكية لدراسة التأثيرات المزمنة من تبي في القوارض، العجز في نقاط زمنية أطول بعد الإصابة. بينما هناك الآن عدة نماذج القوارض من تبي، نموذج الاستثمار في الحوافظ المالية هي واحدة من الأكثر استخداماً، ويطبق في هذه الدراسة. نشر هذا النموذج لأول مرة في عام 19502، ومنذ ذلك الحين، استخدمت أوراق 1,000 أكثر من الاستثمار في الحوافظ المالية في الفئران3. أمراض الأعصاب لهذا النوع من الإصابات قد وصفت جيدا من قبلنا4 وآخرون5،،من67. بإيجاز، لقد ثبت إصابة الخلايا العصبية في قرن آمون أن تكون الجرعة تعتمد على استخدام مخفضات اليشم التلوين في وقت قصير بعد الإصابة، أي، ح 24-48؛ بينما ضمور الإجمالي والتجويف ذكرت بما في ذلك رقيق الكبسولة الداخلية والقشرة في غضون سنة واحدة بعد الإصابة6،7.
ويتم تقييم التمثيل الأكثر وضوحاً من وظيفة المخ باستخدام مقاييس النتائج السلوكية بعد إصابة الدماغ تجريبية. ولكن الغالبية العظمى من تجارب الاستثمار في الحوافظ المالية التي تستخدم النتائج السلوكية جعل التدابير في وقت مبكر نسبيا، عادة من 1 إلى 14 يوما بعد الإصابة. استخدام الأساليب أثبتت هنا، يمكن الكشف عن بعض حالات العجز السلوكية بها لمدة 12 شهرا بعد الإصابة1. وظيفة الجهاز العصبي والدالة فيستيبولوموتور الإجمالي والتنسيق الحركي غرامة قيمت على الإصابة بعد أيام (PIDs) 1-3، و 3، 6، و 12 شهرا بعد الجراحة، باستخدام إجراء تقييم عصبية قصيرة (نيوروسكوري؛ تعديل من شاليرت8)، فإن المهمة شعاع-التوازن، وسيرا على الأقدام شعاع المهمة9،10،11. تم تقييم مرجع والذاكرة العاملة باستخدام إصدار ذاكرة عامل موريس المياه المتاهة1،،من1213.
عند إجراء أي نوع من اختبار سلوكية، من المهم أن تكون متسقة. ويشمل هذا التفصيل العديد من الاعتبارات التي تبدو تافهة ولكن لها أثر كبير على الاستجابة للحيوان. خطوة هامة يمكن تجاهله هو التأقلم للحيوانات إلى حالة المنزل-قفص/الإسكان قبل أي تجربة. هذا الإعداد يقلل من آثار الإجهاد الفسيولوجية استجابة الحيوانات، والذي يمكن أن يغير النتائج السلوكية18. وبالمثل، من الضروري تماما أن يتم بذل كل جهد للتعامل مع جميع الحيوانات بنفس الطريقة. وتتضمن هذا الاتساق، كالتأقلم المذكورة آنفا، للإسكان، وكذلك التأقلم للمناولة والنقل بين الغرف قبل التدريب أو الاختبار. لا يمكن المبالغة في هذا المفهوم. التعامل مع الحيوانات قذرة كارثة لأي اختبار سلوكية19. وبالمثل، كل جهد يحتاج إلى إجراء اختبار الحيوانات في نفس الوقت من اليوم، سواء أثناء دورتهن داكن أو فاتح. للاختبارات التي تمت مناقشتها هنا، اختبار أثناء مرحلة الضوء أو الظلام مقبولة، طالما أنه يتم إجراء الاختبارات الدوام. اختبار فعلت في أوقات مختلفة خلال دورة الإيقاعية قد ثبت أن يغير النتائج السلوكية18،20. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون المعالج، فضلا عن الحيوان في دولة حرة، والهدوء إجهاد بغية تحقيق أقصى قدر من دقة النتائج.
وفي حالة نيوروسكوري، لا سيما شائعة كاذبة إيجابيات وسلبيات. عادة ما تحدث المغلوطة عند حيوان هو عدم اعتادوا تماما لمعالجة واختبار. يجب أن يكون الحيوان استرخاء تماما حتى رد الملاحظ انعكاسي وليس بسبب العضلات تشديد من رد فعل على التوتر أو الخوف. معالج متوترة يمكن أن تؤثر على النتائج التي تحيل الإجهاد للحيوان. ولذلك، عقد الفئران ضيقة جداً أو فضفاضة جداً على حد سواء يمكن إشكالية. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان المعالج الجهاز العصبي، وهذا الخلط بين رد فعل على الفئران. وهناك أيضا خطر أن مراقب عديمي خبرة سوف يسيء تفسير استجابة للفئران. التدريب الجيد والكثير من الممارسة ضرورية لنجاح واتساق نيوروسكوري.
وبصفة عامة، اهتمام كبير بهذه التجارب هو عدم وجود فرق كبير، وفي بعض الأحيان لا فرق بين مجموعات العلاج. منذ الحيوانات يمكن أن تتفاعل بشكل مختلف إلى معالجات مختلفة، والضوضاء، وأوقات اليوم، ويحتمل أن تكون، الفصول21، يجب بذل كل جهد ممكن للحد من جميع عوامل الخلط المحتملة.
تدل نتائج المهام التوازن شعاع وشعاع-سيرا على الأقدام المعروضة هنا أن هذه الاختبارات مفيدة مبكرا بعد الإصابة للكشف عن حالات العجز في الدالة فيستيبولوموتور. عادة حل هذه العجوزات عبر الوقت1،14. في هذا النموذج، قبل 6 أشهر بعد الإصابة، وقد حل العجز الناجم عن الإصابة. وتشير نتائج هذه النقطة الزمنية 6 أشهر إلى أنه لا توجد اختلافات بين ساذج، أو الشام، أو الفئران المصابين؛ ومع ذلك، جميع الفئران قد الاسترخاء في اقفاصها المنزل لمدة 6 أشهر، الشيخوخة، وزيادة الوزن. وهكذا، الوقت إعادة اختبارها في 6 أشهر بعد الجراحة (أو ما يعادله في حالة السذاجة)، أساسا تصبح قديمة والدهون، وذلك جميع المجموعات التي لا تؤدي، فضلا عن أنها مقارنة بخط الأساس اليوم 0 النتائج.
ثمة اعتبار هام آخر هو أن اختبار السلوك استخدام الاختبار الصحيح. على سبيل المثال، يعتقد أن الاختبارات المستخدمة هنا لتمثل الوظيفة لمناطق محددة من الدماغ. مثال واحد هو نظام الدهليزية، هو أمر هام لتحقيق التوازن. مناطق الدماغ تشارك في الدالة حسي حركي، مثل القشرة بما في ذلك قشرة حسي حركي، المهاد، والخلايا العصبية كورتيكوسبينال، ganglia القاعدية، نيجرو-المخطط، على سبيل المثال، جميع المعنيين بالتنسيق فيستيبولوموتور. وهكذا، تشير العجز في ميزان شعاع أو شعاع-سيرا على الأقدام إلى العجز المحتمل في هذه المجالات. وعلاوة على ذلك، تشارك في قرن آمون وقشرة بريفرونتال في التعلم والذاكرة وظائف اختبار المتاهة المائية الذاكرة العاملة. حتى عندما يتم اختيار الاختبار الصحيح، أن القيود المفروضة على الاختبارات التي تستخدم يجب أن يوضع في الاعتبار. على سبيل المثال، أي من الاختبارات المقدمة هنا حساسة للعجز في المزاج، مثل الاكتئاب، والقلق، أو التفاعلات الاجتماعية مثل العدوان، وصنع القرار، أو الاندفاع. أن أؤكد من جديد، من الضروري اختيار الاختبار المناسب لمنطقة الدماغ والسلوك ليتم تقييمه.
تفسير وتحليل البيانات السلوكية يجب تناولها بحذر. ينصح لتشمل تحليلات الطاقة لكل نوع من اختبار كل على حدة، لأنه، باستخدام إحدى نتائج سلوكية كتدبير العجز العصبية، بطبيعته، تدبير خام من تأثير خفية. وعلاوة على ذلك، تتطلب الاختبارات مختلف أنواع مختلفة من التحليلات الإحصائية. على سبيل المثال، الاختبارات نيوروسكوري وشعاع-التوازن المذكورة تعتمد على تفسير أحد المراقبين المدربين نقاط السلوك باستخدام مقياس ترتيبي. هذه الأنواع من البيانات ليست مستمرة ولا توزع عادة، حتى nonparametric ينبغي استخدام الإحصاءات، مثل اختبار كروسكال-واليس، كما هو موضح في المقاطع 6.1 و 6.2. وبدلاً من ذلك، الحزمة–سيرا على الأقدام واختبارات المتاهة المائية الذاكرة العامل إنتاج البيانات التي مستمرة والإحصاءات الموزعة عادة، حدودي حتى يمكن استخدامها، مثل ANOVA أحادي الاتجاه أو التدابير المتكررة ANOVA ثنائي الاتجاه، كما هو موضح في المقاطع 6.3 و 6.4.
المهام السلوكية المقدمة هنا قد صمدت أمام اختبار الزمن وإعطاء النتائج استنساخه، لا سيما عندما يقترن نموذج الاستثمار في الحوافظ المالية في الفئران، بالرغم من وجود الكثير من الطرق الأخرى لاختبار سلوكية لإصابة في الدماغ. نيوروسكوري تقييم قصيرة يؤديها مع الحد ني معدات. اختبارات أخرى لردود الفعل وقوة متاحة ويمكن أن تدمج في إجراء تقييم عصبية، مثل المهمة بولسيون الأفقي، اختبار أكينيسيا، اختبار الطائرة تميل، وقوة قبضة (انظر فوجيموتو et al. 22 والذهب et al. 23)-هي المهام شعاع-التوازن وشعاع-سيرا على الأقدام ووصف التدابير من العجز فيستيبولوموتور بعد الإصابة. ويمكن اعتبار التنسيق فيستيبولوموتور مقياس واحد للسلوك الحركي الإجمالي، بينما روتارود، القطب التناوب، وتشمل تدابير أخرى من إجمالي العجز الحركي وفتح النشاط الميداني. القدرة على السباحة، تقاس سرعة السباحة خلال المتاهة المائية، أيضا مؤشرا على التنسيق الحركي إجمالي22،23. مهمة المتاهة المائية الذاكرة العامل يكمل هذه المجموعة من الاختبارات بالكشف عن كل مرجع عجز الذاكرة (المشار إليها بواسطة 1 المحاكمة) والعامل عجز الذاكرة (يشار إليها بمحاكمة 2 أو الفرق بين المحاكمة 1 و 2 المحاكمة). وتشمل التدابير الأخرى من الوظائف المعرفية المتاهة شعاعي الذراع ثمانية والمتاهة بارنز، كائن رواية الاعتراف بالتجارب والأشكال المختلفة من المتاهة المائية. وتشمل هذه الاختلافات المتاهة المائية موريس الأصل والمتاهة الثالث ﻻشلي (مرة أخرى انظر فوجيموتو et al. 22 والذهب et al. 23). هذه البطارية من الاختبارات قد ثبت أنها مفيدة مبكرا بعد الإصابة، وبدرجات متفاوتة، خارجاً لمدة 12 شهرا بعد الإصابة1.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام المهام التي أظهرت هنا مع سلالات مختلفة، والجنس، والذين تتراوح أعمارهم من الفئران؛ ومع ذلك، قد تحتاج الإقامة لأحجام مختلفة وفي حالات ضعف أكبر. على سبيل المثال، الفئران الأكبر سنا، وأثقل بحاجة إلى شعاع أوسع للمهمة شعاع-التوازن والجرذان المسنين والضعفاء، قد تحتاج إلى مدة أقصر من أوقات السباحة في الماء المتاهة. وهكذا، هناك مجالاً للمرونة في هذه الاختبارات وإمكانات لتطوير اختبارات جديدة لاستيعاب مختلف الحالات والفرضيات.
The authors have nothing to disclose.
ونحن نشكر إيان بولدينج للمساعدة في إعداد العمليات الجراحية للمواضيع وإليزابيث سومنر لتحرير الدقيق لها. وأنجزت هذه الدراسات كجزء من فريق يمولها “المشروع مودي” “أبحاث إصابة الدماغ الصدمة متعدية الجنسيات”.
Sprague-Dawley rats | Charles Rivers Laboratories 251 Ballardvale St Wilmington, MA 01887-1096 Phone: 800-522-7287 |
CD-IGS rats, strain code 001 | male, albino, 300-350g at arrival |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Beam-Balance | |||
Beam | home built | wood, 25" l x 1" h x 3/4" w sealed with polyurethane varnish | |
C-clamp | Home Depot | 1422-C | 2 1/2" |
barrier | Home Depot | styrofoam, 18" x 17 1/2" | |
table (for both BB & BW) | generic office supply | 37" h x 30" w x 60" l | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Beam-Walk | |||
Beam | home built | wood 38-1/2" l x 1-3/4" h x 1" w sealed with polyurethane varnish (~ 37" off floor) | |
escape box | home built | woodpainted black 12 1/2 " l x 9" h x 7-1/4" w | |
nails (pegs) | 2" | ||
hinges | |||
clamps | |||
white noise machine | San Diego Instruments 9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121 Phone: (858)530-2600 |
http://www.sandiegoinstruments.com/libraries/misc/datasheets/whitenoise.pdf | |
light | Home Depot | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Morris Water Maze | |||
fiberglass pool | manufacturer unknown | ||
(similar to one made by SDI) | San Diego Instruments | 7000-0723 | 72" diameter x 30" deep (~ 500 gal) |
plexiglass platform | hand-made by Maggie Parsley | 10 cm diameter, 26" tall with silicone applied to the surface of the platform to provide a gripping surface | |
(similar to one made by SDI) | SDI | 7500-0272 | |
plexiglass animal boxes w/ lids | UTMB Machine Shop | 2 boxes, 10" w x 16" L x 9" h | |
spot lights/ heat lamps | Home Depot | 3 around pool, 2 over boxes to dry animals | |
AnyMaze | San Diego Instruments 9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121 Phone: (858)530-2600 |
/9001 | http://www.sandiegoinstruments.com/any-maze-video-tracking/ |