Agradecemos Ian Bolding assistência com preparação cirúrgica de temas e Elizabeth Sumner para sua edição meticulosa. Estes estudos foram concluídos como parte de uma equipe financiada pela The Moody projeto para pesquisa de lesão cerebral traumática translacional.

<ol>
	<li>Sell, S. L., Johnson, K., DeWitt, D. S., Prough, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+Behavioral+Deficits+in+Rats+after+Fluid+Percussion+Injury.">Persistent Behavioral Deficits in Rats after Fluid Percussion Injury.</a> J Neurotrauma. 34 (5), 1086-1096 (2017).</li><li>Gurdjian, E. S., Lissner, H. R., Webster, J. E., Latimer, F. R., Haddad, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+experimental+concussion:+relation+of+physiologic+effect+to+time+duration+of+intracranial+pressure+increase+at+impact.">Studies on experimental concussion: relation of physiologic effect to time duration of intracranial pressure increase at impact.</a> Neurology. 4, 674-681 (1954).</li><li>Hellmich, H. L., Capra, B., Eidson, K., Garcia, J., Kennedy, D., Uchida, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dose-dependent+neuronal+injury+after+traumatic+brain+injury.">Dose-dependent neuronal injury after traumatic brain injury.</a> Brain Research. 1044, 144-154 (2005).</li><li>Bramlett, H. M., Detrich, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-Term+consequences+of+Traumatic+Brain+Injury:+Current+Status+of+Potential+Mechanisms+of+Injury+and+Neurological+Outcomes.">Long-Term consequences of Traumatic Brain Injury: Current Status of Potential Mechanisms of Injury and Neurological Outcomes.</a> J. Neurotrauma. 32, 1-15 (2015).</li><li>Pierce, J. E. S., Smith, D. H., Trojanowski, J. Q., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enduring+cognitive+neurobehavioral+and+histopathological+changes+persist+for+up+to+one+year+following+severe+experimental+brain+injury+in+rats.">Enduring cognitive neurobehavioral and histopathological changes persist for up to one year following severe experimental brain injury in rats.</a> Neuroscience. 87 (2), 359-369 (1998).</li><li>Smith, D. H., Chen, X. H., Pierce, J. E. S., Wolf, J. A., Trojanowski, J. Q., Graham, D. I., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+atrophy+and+neuron+death+for+one+year+following+brain+trauma+in+the+rat.">Progressive atrophy and neuron death for one year following brain trauma in the rat.</a> J Neurotrauma. 14 (10), 715-727 (1997).</li><li>Schallert, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+tests+for+preclinical+intervention+assessment.">Behavioral tests for preclinical intervention assessment.</a> NeuroRx. 3 (4), 497-504 (2006).</li><li>Sell, S. L., Avila, M. A., Yu, G., Vergara, L., Prough, D. S., Grady, J. J., DeWitt, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypertonic+resuscitation+improves+neuronal+and+behavioral+outcomes+after+traumatic+brain+injury+plus+hemorrhage.">Hypertonic resuscitation improves neuronal and behavioral outcomes after traumatic brain injury plus hemorrhage.</a> Anesthesiology. 108 (5), 873-881 (2008).</li><li>Hamm, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobehavioral+assessment+of+outcome+following+traumatic+brain+injury+in+rats:+an+evaluation+of+selected+measures.">Neurobehavioral assessment of outcome following traumatic brain injury in rats: an evaluation of selected measures.</a> J Neurotrauma. 18 (11), 1207-1216 (2001).</li><li>Feeney, D. M., Gonzalez, A., Law, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine,+haloperidol,+and+experience+interact+to+affect+rate+of+recovery+after+motor+cortex+injury.">Amphetamine, haloperidol, and experience interact to affect rate of recovery after motor cortex injury.</a> Science. 217, 855-857 (1982).</li><li>Hamm, R. J., Temple, M. D., Pike, B. R., O'Dell, D. M., Buck, D. L., Lyeth, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Working+memory+deficits+following+traumatic+brain+injury+in+the+rat.">Working memory deficits following traumatic brain injury in the rat.</a> J Neurotrauma. 13, 317-323 (1996).</li><li>Morris, R. G., Hagan, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allocentric+spatial+learning+by+hippocampectomised+rats:+A+further+test+of+the+"Spatial+Mapping"+and+"Working+Memory"+Theories+of+hippocampal+function.">Allocentric spatial learning by hippocampectomised rats: A further test of the "Spatial Mapping" and "Working Memory" Theories of hippocampal function.</a> The Quart J of Exp Psych. 38 (4), 365-395 (1986).</li><li>Dixon, C. E., Lyeth, B. G., Povlishock, J. T., Findling, R. L., Hamm, R. J., Marmarou, A., Young, H. F., Hayes, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fluid-percussion+model+of+experimental+brain+injury+in+the+rat.">A fluid-percussion model of experimental brain injury in the rat.</a> J. Neurosurg. 67, 110-119 (1987).</li><li>DeWitt, D. S., Smith, T. G., Deyo, D. J., Miller, K. R., Uchida, T., Prough, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=L-arginine+and+superoxide+dismutase+prevent+or+reverse+cerebral+hypoperfusion+after+fluid-percussion+traumatic+brain+injury.">L-arginine and superoxide dismutase prevent or reverse cerebral hypoperfusion after fluid-percussion traumatic brain injury.</a> J. Neurotrauma. 14, 223-233 (1997).</li><li>R Core Team. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> R: A Language and Environment for Statistical Computing. , (2017).</li><li>Pohlert, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Pairwise Multiple comparison of Mean Ranks Package (PMCMR) R package. , (2014).</li><li>Verma, P., Hellemans, K. G., Choi, F. Y., Yu, W., Weinberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+phase+and+sex+effects+on+depressive/anxiety-like+behaviors+and+HPA+axis+responses+to+acute+stress.">Circadian phase and sex effects on depressive/anxiety-like behaviors and HPA axis responses to acute stress.</a> Physiol Behav. 99, 276-285 (2010).</li><li>Schallert, T., Woodlee, M. T., Fleming, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Focal+Ischemic+Injury:+Behavior-Brain+Interactions+and+Issues+of+Animal+Handling+and+Housing.">Experimental Focal Ischemic Injury: Behavior-Brain Interactions and Issues of Animal Handling and Housing.</a> ILAR J. 44 (2), 130-143 (2003).</li><li>Ruis, J. F., Rietveld, W. J., Buys, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+parametric+photic+entrainment+of+circadian+rhythms+in+the+rat.">Properties of parametric photic entrainment of circadian rhythms in the rat.</a> Physiol Behav. 50, 1233-1239 (1991).</li><li>Ferguson, S. A., Maier, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+seasonal/circannual+effects+of+laboratory+rodent+behavior.">A review of seasonal/circannual effects of laboratory rodent behavior.</a> Physiol Behav. 119, 130-136 (2003).</li><li>Fujimoto, S. T., Longhi, L., Saatman, K. E., McIntosh, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+and+cognitive+function+evaluation+following+experimental+traumatic+brain+injury.">Motor and cognitive function evaluation following experimental traumatic brain injury.</a> Neurosci &amp; Biobehav Reviews. , (2004).</li><li>Gold, E. M., Su, D., Lopez-Velazquez, L., Haus, D. L., Perez, H., Lacuesta, G. A., Anderson, A. J., Cummings, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+assessment+of+long-term+deficits+in+rodent+models+of+traumatic+brain+injury.">Functional assessment of long-term deficits in rodent models of traumatic brain injury.</a> Regen. Med. 8 (4), 483-516 (2013).</li></ol>

Os autores não têm nada para divulgar.

Quando realizar qualquer tipo de teste comportamental, é fundamental para ser consistente. Este detalhe inclui muitas considerações que parecem insignificantes, mas tem um grande impacto sobre a resposta do animal. Um passo importante que não pode ser esquecido é a aclimatação de animais para casa-gaiola/moradia antes de qualquer experiência. Esta preparação reduz os efeitos da resposta ao estresse fisiológico dos animais, que podem alterar os resultados comportamentais18. Da mesma forma, é absolutamente essencial que todo esforço é feito para lidar com todos os animais da mesma maneira. Essa consistência inclui, como mencionada anteriormente, aclimatação à moradia e também aclimatação à manipulação e transporte entre quartos antes do treinamento ou teste. Este conceito não pode ser exagerado. Manipulação de animais desleixada é desastrosa para qualquer teste comportamental19. Da mesma forma, todo o esforço precisa ser feita para testar os animais ao mesmo tempo do dia, se durante o seu ciclo escuro ou claro. Para os testes aqui discutidos, testes na fase clara ou escura são aceitável, desde que os testes são realizados de forma consistente. Testes feitos em momentos diferentes durante o ciclo circadiano foi mostrado para alterar os resultados comportamentais18,20. Além disso, o manipulador, bem como o animal deve ser em um estado de calma, livre de stress para aumentar a precisão dos resultados.
Particularmente no caso do Neuroscore, negativos e falsos positivos são comuns. Falsos positivos normalmente ocorrem quando um animal não é totalmente habituado ao manuseio e teste. O animal deve ser completamente relaxado, então a resposta observada é reflexivo e não devido ao aperto da reacção fora de estresse ou medo de músculos. Um manipulador tenso pode influenciar os resultados através da transmissão de estresse para o animal. Portanto, segurando o rato muito solto ou muito apertado podem tanto ser problemáticos. Além disso, se o manipulador estiver nervoso, isso pode confundir a reação dos ratos. Há também o risco de que um observador inexperiente irá interpretar mal a resposta do rato. Bom treinamento e muita prática são essenciais para o sucesso e a consistência da Neuroscore.
Em geral, a principal preocupação com estes testes é a falta de uma grande diferença e às vezes não há diferença, entre os grupos de tratamento. Desde que os animais podem reagir diferentemente a diferentes manipuladores, ruídos, tempos de dia e potencialmente, temporadas21, todo esforço deve ser feito para reduzir todos os possíveis fatores de confusão.
Os resultados das tarefas de feixe-equilíbrio e feixe-pé mostrados aqui demonstram que estes testes são úteis no início após lesão para detectar os déficits na função vestibulomotor. Normalmente estes défices resolução tempo1,14. Neste modelo, por 6 meses após a lesão, resolveram os défices induzida por lesão. Os resultados do ponto de tempo 6 meses indicam que não existem diferenças entre NAIVE, SHAM ou ratos feridos; no entanto, todos os ratos foram relaxantes nas jaulas em casa por 6 meses, envelhecendo e ganhando peso. Assim, quando que eles são re-testados em 6 meses depois da cirurgia (ou equivalentes no caso de INGÊNUO), eles são essencialmente tornar-se velho e gordo, e portanto todos os grupos não executam bem como eles em comparação com sua linha de base dia 0 resultados.
Outra consideração importante é que o teste de comportamento utilizado é o teste correto. Por exemplo, os testes utilizados aqui são pensados para representar a função de áreas específicas do cérebro. Um exemplo é o sistema vestibular, que é importante para o equilíbrio. Áreas do cérebro envolvidas na função sensório-motor, tais como o córtex incluindo córtex sensório-motor, o tálamo, os neurônios corticoespinhal, gânglios basais, nigro-estriado, para citar alguns, são todos os envolvidos na coordenação de vestibulomotor. Assim, déficits no balanço de feixe ou feixe-pé indicam possíveis défices nestas áreas. Além disso, o hipocampo e córtex pré-frontal estão envolvidos na aprendizagem e memória funções testaram pelo labirinto de água de memória de trabalho. Mesmo quando o teste correto é escolhido, as limitações dos testes que são empregados devem ser mantidas em mente. Por exemplo, nenhum dos testes aqui apresentados são sensíveis a défices de humor, como depressão, ansiedade ou interações sociais, tais como agressão, impulsividade ou tomada de decisão. Para reiterar, é imperativo para escolher o teste apropriado para a área de comportamento e cérebro a ser avaliada.
Interpretação e análise de dados comportamentais devem ser abordados com cautela. É altamente recomendável incluir análises de poder de cada tipo de ensaio, separadamente, porque, usando um resultado comportamental como uma medida de um déficit neural, é, por natureza, uma medida bruta de um efeito sutil. Além disso, testes diferentes requerem diferentes tipos de análises estatísticas. Por exemplo, os testes de Neuroscore e feixe-equilíbrio descritos são dependentes a interpretação de um observador treinado para marcar o comportamento usando uma escala ordinal. Esses tipos de dados não são contínuos e estatísticas não é normalmente distribuídas, então não paramétricas devem ser usadas, tais como o teste de Kruskal-Wallis, como demonstrado nas seções 6.1 e 6.2. Alternativamente, o feixe-pé e testes de labirinto de água de memória de trabalho produzem dados que são contínuos e normalmente distribuídas, então paramétricas estatísticas podem ser usadas, como ANOVA One-Way ou medidas repetidas ANOVA de duas vias, conforme demonstrado em seções 6.3 e 6.4.
As tarefas comportamentais apresentadas aqui têm resistido ao teste do tempo e dar resultados reprodutíveis, particularmente quando emparelhado com o modelo FPI em ratos, embora existam muitos outros métodos de ensaio comportamental da lesão cerebral. O neuroscore é uma curta avaliação realizada com um mínimo de equipamento. Outros testes de reflexos e de força estão disponíveis e podem ser incorporados uma avaliação neurológica, tais como a tarefa de pulsão lateral, o teste de acinesia, o teste do plano inclinado e força de preensão (ver Fujimoto et al 22 e ouro et al 23). o feixe-equilíbrio e feixe-pé tarefas descritas são medidas dos défices vestibulomotor após lesão. Coordenação de Vestibulomotor pode ser considerada uma medida do comportamento locomotor bruto, enquanto outras medidas dos défices locomotoras brutos incluem o Rotarod, polo rotativo e abrir a atividade de campo. A capacidade de nadar, medida como velocidade de mergulho durante o labirinto de água, é também uma indicação da coordenação motora bruta22,23. A tarefa de labirinto de água de memória de trabalho conclui este conjunto de testes de detecção de ambos os défices de memória (indicados pelo julgamento 1) de referência e trabalhando os défices de memória (indicados pelo julgamento 2 ou a diferença entre julgamento 1 e 2 de julgamento). Outras medidas da função cognitiva incluem o labirinto radial do oito braço, o labirinto de Barnes, o teste de reconhecimento de objeto romance e diferentes variações do labirinto de água. Estas variações incluem o labirinto de água original Morris e o labirinto de Lashley III (novamente ver Fujimoto et al . 22 e ouro et al 23). esta bateria de testes tem provado para ser útil cedo depois da lesão e, em graus variados, fora a 12 meses após a lesão1.
Além disso, as tarefas demonstradas aqui podem ser usadas com diferentes cepas, sexo e idade dos ratos; no entanto, acomodações podem precisar de ser feitas para diferentes tamanhos e em casos de maior fragilidade. Por exemplo, ratos mais velhos, mais pesados precisam de um raio mais amplo para a tarefa de feixe-equilíbrio e ratos envelhecidos, frágil, pode precisar de menor duração dos tempos de nadar na água de labirinto. Assim, há espaço para a flexibilidade nestes testes e potencial para desenvolvimento de novos testes para acomodar as hipóteses e situações diferentes.

Os métodos apresentados aqui são projetados para detectar déficits funcionais em áreas específicas do cérebro induzidas por um modelo experimental em ratos de TCE. Serão descritos quatro testes de comportamento diferente. Em primeiro lugar, a avaliação neurológica curta, conhecida como o neuroscore, pode ser realizada sem a necessidade de qualquer equipamento, mas requer prática; Este teste detecta déficits em reflexos. Em segundo lugar, o teste do feixe-equilíbrio detecta déficits na habilidade de equilibrar. Esta tarefa exige o manipulador marcar o rato baseado em uma escala ordinal e requer algum treinamento do manipulador. O teste do feixe do equilíbrio requer um feixe estreito e é sensível aos défices no sistema vestibular. O terceiro teste avalia a coordenação de vestibulomotor. Este teste é conhecido como a tarefa de feixe-pé, e embora alguns pre-treinamento do rato é necessário, este procedimento é mais objetivo do que os dois anteriores, como a latência para desviar o feixe é uma medida objetiva não dependente de Pontuação subjetiva. Essa diferença é porque o tempo para atravessar um feixe estreito para alcançar um cofre é medido. O teste de caminhada de feixe requer um feixe mais tempo do que o feixe do equilíbrio, bem como uma caixa de fuga. Este teste mede a déficits na coordenação motora e equilíbrio e, portanto, é sensível a danos para o cerebelo e áreas do cérebro relacionadas motor. A versão de memória de trabalho do labirinto de água Morris (MWM-WM) principalmente testes função hippocampal e integração com o córtex pré-frontal ou função executiva. A versão do labirinto de água Morris mostrado também pode ser usada para detectar os déficits na memória de referência1.
Esses métodos foram escolhidos com base no seu histórico bem estabelecido na literatura. Cada um tem sido eficaz em muitas mãos de laboratórios diferentes com várias cepas de ratos ao longo de vários anos de pesquisa. No entanto, no passado, pós-lesão mede até duas semanas após a lesão foram considerados pontos de tempo "crônica". Assim, para estabelecer técnicas comportamentais para o estudo dos efeitos crônicos de TCE em roedores, estes métodos conhecidos preciso ser avaliada para a sensibilidade detectar TBI induziram déficits em pontos de tempo mais longos após a lesão. Enquanto existem agora vários modelos de roedores de TCE, o modelo FPI é um dos mais amplamente utilizados e é aplicado neste estudo. Este modelo foi publicado pela primeira vez na década de 19502, e desde então, mais de 1.000 papéis têm empregado FPI em ratos3. A neuropatologia deste tipo de lesão tem sido bem descrita por nós4 e outros5,6,7. Brevemente, lesão neuronal no hipocampo tem demonstrado ser dose-dependente usando Fluoro-Jade coloração pouco tempo após a lesão, ou seja, 24-48 h; enquanto bruta atrofia e cavitação incluindo desbaste da cápsula interna e córtex tem sido relatado em um ano após a lesão de6,7.
A representação mais significativa da função cerebral é avaliada por meio de medidas comportamentais resultado após uma lesão cerebral experimental. No entanto, a grande maioria dos experimentos FPI que usam os resultados comportamentais fazer medidas relativamente cedo, normalmente de 1 a 14 dias após a lesão. Usar os métodos demonstrado aqui, que alguns défices comportamentais podem ser detectados por até 12 meses após a lesão1. Função neurológica, função vestibulomotor bruto e coordenação motora fina foram avaliados nos dias pós-lesão (PIDs) 1-3 e a-3, 6 e 12 meses após a cirurgia, usando uma breve avaliação neurológica (Neuroscore; modificado de Schallert8), o Tarefa de viga de equilíbrio e o feixe-pé tarefa9,10,11. Referência e memória de trabalho foram avaliados usando uma versão de memória de trabalho do Morris água labirinto1,12,13.

<table><tbody><tr><td>Sprague-Dawley rats</td><td>Charles Rivers Laboratories&lt;br/&gt; 251 Ballardvale St&lt;br/&gt; Wilmington, MA 01887-1096&lt;br/&gt; Phone: 800-522-7287</td><td>CD-IGS rats, strain code 001</td><td>male, albino, 300-350g at arrival</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Beam-Balance&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beam</td><td>home built</td><td></td><td>wood, 25&quot; l x 1&quot; h x 3/4&quot; w sealed with polyurethane varnish</td></tr><tr><td>C-clamp</td><td>Home Depot</td><td>1422-C</td><td>2 1/2&quot;</td></tr><tr><td>barrier</td><td>Home Depot</td><td></td><td>styrofoam, 18&quot; x 17 1/2&quot;</td></tr><tr><td>table (for both BB &amp;amp; BW)</td><td>generic office supply</td><td></td><td>37&quot; h x 30&quot; w x 60&quot; l</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Beam-Walk&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beam</td><td>home built</td><td></td><td>wood 38-1/2&quot; l x 1-3/4&quot; h x 1&quot; w sealed with polyurethane varnish (~ 37&quot; off floor)</td></tr><tr><td>escape box</td><td>home built</td><td></td><td>woodpainted black 12 1/2 &quot; l x 9&quot; h x 7-1/4&quot; w</td></tr><tr><td>nails (pegs)</td><td></td><td></td><td>2&quot;</td></tr><tr><td>hinges</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>clamps</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>white noise machine</td><td>San Diego Instruments&lt;br/&gt; 9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121&lt;br/&gt; Phone: (858)530-2600</td><td></td><td>http://www.sandiegoinstruments.com/libraries/misc/datasheets/whitenoise.pdf</td></tr><tr><td>light</td><td>Home Depot</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Morris Water Maze&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>fiberglass pool</td><td>manufacturer unknown</td><td></td><td></td></tr><tr><td>(similar to one made by SDI)</td><td>San Diego Instruments</td><td>7000-0723</td><td>72&quot; diameter x 30&quot; deep (~ 500 gal)</td></tr><tr><td>plexiglass platform</td><td>hand-made by Maggie Parsley</td><td></td><td>10 cm diameter, 26&quot; tall with silicone applied to the surface of the platform to provide a gripping surface</td></tr><tr><td>(similar to one made by SDI)</td><td>SDI</td><td>7500-0272</td><td></td></tr><tr><td>plexiglass animal boxes w/ lids</td><td>UTMB Machine Shop</td><td></td><td>2 boxes, 10&quot; w x 16&quot; L x 9&quot; h</td></tr><tr><td>spot lights/ heat lamps</td><td>Home Depot</td><td></td><td>3 around pool, 2 over boxes to dry animals</td></tr><tr><td>AnyMaze</td><td>San Diego Instruments&lt;br/&gt; 9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121&lt;br/&gt; Phone: (858)530-2600</td><td>/9001</td><td>http://www.sandiegoinstruments.com/any-maze-video-tracking/</td></tr></tbody></table>

detecting behavioral deficits in rats after traumatic brain injury

Com a crescente incidência de traumatismo crânio-encefálico (TCE) em populações civis e militares, TBI é considerada uma doença crônica; no entanto, alguns estudos têm investigado os efeitos a longo prazo da lesão em modelos de roedores de TCE. Aqui são mostrados medidas comportamentais que estão bem estabelecidas na pesquisa TBI por vezes cedo depois da lesão, tais como duas semanas, até dois meses. Alguns desses métodos anteriormente foram usados às vezes mais tarde, após a lesão, até a um ano, mas por muito poucos laboratórios. Os métodos demonstrados aqui são reflexos de uma avaliação neurológica curta para testar, um feixe-equilíbrio para testar o equilíbrio, a viga-pé para testar o equilíbrio e coordenação motora e uma versão de memória de trabalho do labirinto de Morris água que pode ser sensível a déficits em memória de referência. Ratos machos foram tratados e treinadas para neurológica, equilíbrio e coordenação motora testa antes de receber a lesão de percussão fluido parassagital (FPI) ou lesão de Souza. Ratos podem ser testados na avaliação neurológica curta (neuroscore), o feixe do equilíbrio, e o feixe-pé várias vezes, durante o teste sobre o labirinto de água só pode ser feito uma vez. Essa diferença é porque ratos podem lembrar a tarefa, confundindo assim os resultados de se repetir o teste é tentada no mesmo animal. Quando o teste de um a três dias após a lesão, diferenças significativas são detectadas em todas as três tarefas não-cognitivo. No entanto, diferenças na tarefa feixe-pé não foram detectáveis em pontos de tempo mais tarde (após 3 meses). Os défices foram detectados em 3 meses no feixe-equilíbrio e em 6 meses no neuroscore. Déficits na memória de trabalho foram detectados por até 12 meses após a lesão, e um défice na memória referência apareceu pela primeira vez em 12 meses. Assim, testes padrão comportamental podem ser medidas úteis de persistentes défices comportamentais depois FPI.

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Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

O objetivo dos testes comportamentais apresentados aqui é detectar déficits funcionais em ratos após lesão cerebral traumática. Quatro testes específicos são apresentados que detectar déficits em comportamentos para refletir o dano a áreas específicas do cérebro, estendendo-se às vezes até um ano após a lesão.

Detecção de défices comportamentais em ratos após lesão cerebral traumática

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

detecting-behavioral-deficits-in-rats-after-traumatic-brain-injury

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

17.8K visualizações.  University of Texas Medical Branch. O objetivo dos testes comportamentais apresentados aqui é detectar déficits funcionais em ratos após lesão cerebral traumática. Quatro testes específicos são apresentados que detectar déficits em comportamentos para refletir o dano a áreas específicas do cérebro, estendendo-se às vezes até um ano após a lesão.

Vídeo: Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury

Traumatic Brain Injury (TBI) afflicts more than 1.7 million people in the United States each year and even mild TBI can lead to persistent neurological impairments 1. Two pervasive and disabling symptoms experienced by TBI survivors, memory deficits and a reduction in seizure threshold, are thought to be mediated by TBI-induced hippocampal dysfunction 2,3. In order to demonstrate how altered hippocampal circuit function adversely affects behavior after TBI in mice, we employ lateral fluid percussion injury, a commonly used animal model of TBI that recreates many features of human TBI including neuronal cell loss, gliosis, and ionic perturbation 4-6.
	Here we demonstrate a combinatorial method for investigating TBI-induced hippocampal dysfunction. Our approach incorporates multiple ex vivo physiological techniques together with animal behavior and biochemical analysis, in order to analyze post-TBI changes in the hippocampus. We begin with the experimental injury paradigm along with behavioral analysis to assess cognitive disability following TBI. Next, we feature three distinct ex vivo recording techniques: extracellular field potential recording, visualized whole-cell patch-clamping, and voltage sensitive dye recording. Finally, we demonstrate a method for regionally dissecting subregions of the hippocampus that can be useful for detailed analysis of neurochemical and metabolic alterations post-TBI.
	These methods have been used to examine the alterations in hippocampal circuitry following TBI and to probe the opposing changes in network circuit function that occur in the dentate gyrus and CA1 subregions of the hippocampus (see Figure 1). The ability to analyze the post-TBI changes in each subregion is essential to understanding the underlying mechanisms contributing to TBI-induced behavioral and cognitive deficits. 
	The multi-faceted system outlined here allows investigators to push past characterization of phenomenology induced by a disease state (in this case TBI) and determine the mechanisms responsible for the observed pathology associated with TBI.

A multi-faceted approach to investigating functional changes to hippocampal circuitry is explained. Electrophysiological techniques are described along with the injury protocol, behavioral testing and regional dissection method. The combination of these techniques can be applied in similar fashion for other brain regions and scientific questions.

Investigações sobre alterações da função Circuito Hippocampal Após lesão cerebral traumática leve

Traumatic Brain Injury (TBI) afflicts more than 1.7 million people in the United States each year and even mild TBI can lead to persistent neurological ...

Neurociência

A Novel Model of Mild Traumatic Brain Injury for Juvenile Rats

Despite growing evidence that childhood represents a major risk period for mild traumatic brain injury (mTBI) from sports-related concussions, motor vehicle accidents, and falls, a reliable animal model of mTBI had previously not been developed for this important aspect of development. The modified weight-drop technique employs a glancing impact to the head of a freely moving rodent transmitting acceleration, deceleration, and rotational forces upon the brain. When applied to juvenile rats, this modified weight-drop technique induced clinically relevant behavioural outcomes that were representative of post-concussion symptomology. The technique is a rapidly applied procedure with an extremely low mortality rate, rendering it ideal for high-throughput studies of therapeutics. In addition, because the procedure involves a mild injury to a closed head, it can easily be used for studies of repetitive brain injury. Owing to the simplistic nature of this technique, and the clinically relevant biomechanics of the injury pathophysiology, the modified weight-drop technique provides researchers with a reliable model of mTBI that can be used in a wide variety of behavioural, molecular, and genetic studies.

The modified weight-drop technique is an easy, cost-effective procedure used for the induction of mild traumatic brain injury in juvenile rats. This novel technique produces clinically relevant symptomology that will advance the study of mild traumatic brain injury (mTBI) and concussion.

Um novo modelo de Mild Traumatic Brain Injury para ratos jovens

Despite growing evidence that childhood represents a major risk period for mild traumatic brain injury (mTBI) from sports-related concussions, motor ...

Medicina

Assessing Dominant-Submissive Behavior in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury

Competition over resources such as food, territory, and mates significantly influences relationships within animal species and is mediated through social hierarchies that are often based on dominant-submissive relationships. The dominant-submissive relationship is a normal behavioral pattern among the individuals of a species. Traumatic brain injury is a frequent cause of social interaction impairment and the reorganization of dominant-submissive relationships in animal pairs. This protocol describes submissive behavior in adult male Sprague-Dawley rats after the induction of traumatic brain injury using a fluid-percussion model compared to naive rats through a series of dominant-submissive tests performed between 29 days and 33 days after induction. The dominant-submissive behavior test shows how brain injury can induce submissive behavior in animals competing for food. After traumatic brain injury, the rodents were more submissive, as indicated by them spending less time at the feeder and being less likely to arrive first at the trough compared to the control animals. According to this protocol, submissive behavior develops after traumatic brain injury in adult male rats.

The present protocol describes a rat model of fluid percussion-induced traumatic brain injury followed by a series of behavioral tests to understand the development of dominant and submissive behavior. Using this model of traumatic brain injury in conjunction with specific behavioral tests enables the study of social impairments following brain injury.

Avaliação do Comportamento Dominante-Submisso em Ratos Adultos Após Traumatismo Cranioencefálico

Competition over resources such as food, territory, and mates significantly influences relationships within animal species and is mediated through social ...

Comportamento

Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits

Behavioral testing in rat models is frequently utilized for diverse purposes, including psychological, biomedical, and behavioral research. Many traditional approaches involve individual, one-on-one testing sessions between a single researcher and each animal in an experiment. This setup can be very time consuming for the researcher, and their presence may impact the behavioral data in unwanted ways. Additionally, traditional caging for rat research imposes a lack of enrichment, exercise, and socialization that would normally be typical for the species, and this context may also skew the results of behavioral data. Overcoming these limitations may be worthwhile for several research applications, including the study of acquired brain injury. Here, an example method is presented for automatically training and testing individual rat behavior in a colony cage without the presence of humans. Radio frequency identification can be utilized to tailor sessions to the individual rat. The validation of this system occurred in the example context of measuring skilled forelimb motor performance before and after stroke. Traditional characteristics of post-stroke behavioral impairments and novel measures enabled by the system are measured, including success rate, various aspects of pull force, bout analysis, initiation rate and patterns, session duration, and circadian patterns. These variables can be collected automatically with few limitations; though the apparatus removes experimental control of exposure, timing and practice, the validation produced reasonable consistency in these variables from animal to animal.

A system for acquiring data from self-initiated individual behavior sessions within a social colony cage setting is presented. The efficacy of this system is demonstrated using an automated skilled reach assessment, enabling the characterization of post-stroke motor impairments, potential behavioral alterations related to motivation, circadian variations, and other innovative dependent variables.

Coleta de dados comportamentais de ratos autoiniciados para caracterizar déficits pós-AVC

Behavioral testing in rat models is frequently utilized for diverse purposes, including psychological, biomedical, and behavioral research. Many ...

Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex

Medical devices implanted in the brain hold tremendous potential. As part of a Brain Machine Interface (BMI) system, intracortical microelectrodes demonstrate the ability to record action potentials from individual or small groups of neurons. Such recorded signals have successfully been used to allow patients to interface with or control&#160;computers, robotic limbs, and their own limbs. However, previous animal studies have shown that a microelectrode implantation in the brain not only damages the surrounding tissue but can also result in functional deficits. Here, we discuss a series of behavioral tests to quantify potential motor impairments following the implantation of intracortical microelectrodes into the motor cortex of a rat. The methods for open field grid, ladder crossing, and grip strength testing provide valuable information regarding the potential complications resulting from a microelectrode implantation. The results of the behavioral testing are correlated with endpoint histology, providing additional information on the pathological outcomes and impacts of this procedure on the adjacent tissue.

We have shown that a microelectrode implantation in the motor cortex of rats causes immediate and lasting motor deficits. The methods proposed herein outline a microelectrode implantation surgery and three rodent behavioral tasks to elucidate potential changes in the fine or gross motor function due to implantation-caused damage to the motor cortex.

Comportamentais de testes para avaliar déficits funcionais causados pela implantação de microeletrodos no córtex Motor rato roedor

Medical devices implanted in the brain hold tremendous potential. As part of a Brain Machine Interface (BMI) system, intracortical microelectrodes ...

Bioengenharia

Advanced Diffusion Imaging in The Hippocampus of Rats with Mild Traumatic Brain Injury

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous variability and heterogeneity (age, gender, type of trauma, other possible pathologies, etc.), animal models play a key role in unraveling factors that are limitations in clinical research. They provide a standardized and controlled setting to investigate the biological mechanisms of injury and repair following TBI. However, not all animal models mimic the diffuse and subtle nature of mTBI effectively. For example, the commonly used controlled cortical impact (CCI) and lateral fluid percussion injury (LFPI) models make use of a craniotomy to expose the brain and induce widespread focal trauma, which are not commonly seen in mTBI. Therefore, these experimental models are not valid to mimic mTBI. Thus, an appropriate model should be used to investigate mTBI. The Marmarou weight drop model for rats induces similar microstructural alterations and cognitive impairments as seen in patients who sustain mild trauma; therefore, this model was selected for this protocol. Conventional computed tomography and magnetic resonance imaging (MRI) scans commonly show no damage following a mild injury, because mTBI induces often only subtle and diffuse injuries. With diffusion weighted MRI, it is possible to investigate microstructural properties of brain tissue, which can provide more insight into the microscopic alterations following mild trauma. Therefore, the goal of this study is to obtain quantitative information of a selected region-of-interest (i.e., hippocampus) to follow up disease progression after obtaining a mild and diffuse brain injury.

The overall goal of this procedure is to obtain quantitative microstructural information of the hippocampus in a rat with mild traumatic brain injury. This is done using an advanced diffusion-weighted magnetic resonance imaging protocol and region-of-interest based analysis of parametric diffusion maps.

Imagem latente avançada da difusão no Hippocampus dos ratos com ferimento de cérebro traumático suave

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous ...

A Preclinical Model to Assess Brain Recovery After Acute Stroke in Rats

The purpose of this study was to establish and validate an animal brain ischemia model in the recovery and sequela stages. A middle cerebral artery occlusion/reperfusion (MCAO/R) model in male Sprague-Dawley rats was chosen. By changing the rat&#39;s weight (260&#8722;330 g), the thread bolt type (2636/2838/3040/3043) and the brain infarct time (2-3 h), a higher Longa&#39;s score, a larger infarct volume and a greater model success ratio were screened using the Longa&#39;s score and TTC staining. The optimum model condition (300 g, 3040 thread bolt, 3 h brain infarct time) was acquired and used in a 1-90 day observation period after reperfusion via assessment of sensorimotor functions and infarct volume. At these conditions, the bilateral asymmetry test had a significant difference from 1 to 90 days, and the grid-walking test had a significant difference from 1 to 60 days; both differences could be a suitable sensorimotor functional test. Thus, the most appropriate condition of a novel rat model in the recovery and sequela stages of brain ischemia was found: 300 g rats that underwent MCAO with a 3040 thread bolt for a 3 h brain infarct and then reperfused. The appropriate sensorimotor functional tests were a bilateral asymmetry test and a grid-walking test.

The&#160;purpose of this study is to establish and validate an animal model for research in the recovery and sequela stages of brain ischemia by testing brain infarction and sensorimotor function after middle cerebral artery occlusion/reperfusion (MCAO/R) after 1-90 days in rats.

Um modelo pré-clínico para avaliar a recuperação do cérebro após acidente vascular cerebral agudo em ratos

The purpose of this study was to establish and validate an animal brain ischemia model in the recovery and sequela stages. A middle cerebral artery ...

A Metric Test for Assessing Spatial Working Memory in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of human studies, animal models provide suitable alternatives to test treatment methods, and to study the mechanisms and related complications of the condition. Experimental rodent models have historically been the most widely used due to their accessibility, low cost, reproducibility, and validated approaches. A metric test, which tests the ability to recall the placement of two objects at various distances and angles from one another, is a technique to study impairment in spatial working memory (SWM) after TBI. The significant advantages of metric tasks include the possibility of dynamic observation, low cost, reproducibility, relative ease of implementation, and low stress environment. Here, we present a metric test protocol to measure impairment of SWM in adult rats after TBI. This test provides a feasible way to evaluate physiology and pathophysiology of brain function more effectively.

Traumatic brain injury (TBI) is commonly associated with memory impairment. Here, we present a protocol to assess spatial working memory after TBI via a metric task. A metric test is a useful tool to study spatial working memory impairment after TBI.

Um teste métrico para avaliar a memória espacial de trabalho em ratos adultos após lesão cerebral traumática

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of ...

Assessing Changes in Synaptic Plasticity Using an Awake Closed-Head Injury Model of Mild Traumatic Brain Injury

Mild traumatic brain injuries (mTBIs) are a prevalent health issue in North America. There is increasing pressure to utilize ecologically valid models of closed-head mTBI in the preclinical setting to increase translatability to the clinical population. The awake closed-headed injury (ACHI) model uses a modified controlled cortical impactor to deliver closed-headed injury, inducing clinically relevant behavioral deficits without the need for a craniotomy or the use of an anesthetic.
This technique does not normally induce fatalities, skull fractures, or brain bleeds, and is more consistent with being a mild injury. Indeed, the mild nature of the ACHI procedure makes it ideal for studies investigating repetitive mTBI (r-mTBI). Growing evidence indicates that r-mTBI can result in a cumulative injury that produces behavioral symptoms, neuropathological changes, and neurodegeneration. r-mTBI is common in youths playing sports, and these injuries occur during a period of robust synaptic reorganization and myelination, making the younger population particularly vulnerable to the long-term influences of r-mTBI.
Further, r-mTBI occurs in cases of intimate partner violence, a condition for which there are few objective screening measures. In these experiments, synaptic function was assessed in the hippocampus in juvenile rats that had experienced r-mTBI using the ACHI model. Following the injuries, a tissue slicer was utilized to make hippocampal slices to evaluate bidirectional synaptic plasticity in the hippocampus at either 1 or 7 days following the r-mTBI. Overall, the ACHI model provides researchers with an ecologically valid model to study changes in synaptic plasticity following mTBI and r-mTBI.

Here, it is demonstrated how an awake closed-head injury model can be used for examining the effects of repeated mild traumatic brain injury (r-mTBI) on synaptic plasticity in the hippocampus. The model replicates important features of r-mTBI in patients and is used in conjunction with in vitro electrophysiology.

Avaliação das Alterações na Plasticidade Sináptica Utilizando um Modelo de Traumatismo Cranioencefálico Leve

Mild traumatic brain injuries (mTBIs) are a prevalent health issue in North America. There is increasing pressure to utilize ecologically valid models of ...

Validando a resposta a lesões e avaliações comportamentais em um modelo de rato mTBI

Rat Model of Closed-Head Mild Traumatic Injury and its Validation

Animal models are crucial for advancing our understanding of mild traumatic brain injury (mTBI) and guiding clinical research. To achieve meaningful insights, developing a stable and reproducible animal model is essential. In this study, we report a detailed description of a closed-head mTBI model and a representative validation method using Sprague-Dawley rats to verify the modeling effect. The model involves dropping a 550 g mass weight from a height of 100 cm directly onto the head of a rat on a destructible surface, followed by a 180-degree turn. To assess the injury, rats underwent a series of neurobehavioral assessments 10 min post-injury, including time of loss of consciousness, first seeking-behavior time, escape ability, and beam balance ability test. During the acute and subacute stages following the injury, behavioral tests were conducted to assess motor coordination ability (Beam task), anxiety (Open Field test), and learning and memory abilities (Morris Water Maze test). The closed-head mTBI model produced a consistent injury response with minimal mortality and replicated real-life situations. The validation method effectively verified the model development and ensured the stability and consistency of the model.

Autor em destaque: Avançando na pesquisa de lesões cerebrais traumáticas - um modelo de cabeça fechada para replicação precisa e avaliação rápida 

Here, we present a closed-head mild traumatic brain injury (mTBI) rat model and its validation exhibiting remarkable similarity to human mTBI concerning behavioral manifestations during the acute and subacute stages.

Modelo de Lesão Traumática Leve de Cabeça Fechada em Rato e sua Validação

Animal models are crucial for advancing our understanding of mild traumatic brain injury (mTBI) and guiding clinical research. To achieve meaningful ...