An optogenetic mouse model of hindlimb spasticity after spinal cord injury
Notice bibliographique
Résumé
Spasticity is a common comorbidity of spinal cord injury (SCI), disrupting motor function and resulting in significant discomfort. While elements of post-SCI spasticity can be assessed using pre-clinical SCI models, the robust measurement of spasticity severity can be difficult due to its periodic and spontaneous appearance. Electrical stimulation of sensory afferents can elicit spasticity-associated motor responses, such as spasms; however, placing surface electrodes on the hindlimbs of awake animals can induce stress or encumbrance that could influence the expression of behaviour. Therefore, we have generated a mouse model of SCI-related spasticity that utilizes optogenetics to activate a subset of cutaneous VGLUT2+ sensory afferents to produce reliable incidences of spasticity-associated responses in the hindlimb. To examine the efficacy of this optogenetic SCI spasticity model, a T9-T10 complete transection injury was performed in Islet1-Cre+/-;VGLUT2-Flp+/-;CreON-FlpON-CatCh+/- mice, followed by the implantation of EMG electrodes into the left and right gastrocnemius and tibialis anterior muscles. EMG recordings were performed during episodic optogenetic stimulation (1-2 sessions per week until 5 weeks post-injury (wpi); n = 10 females, 5 males). A subset of these mice (n = 3 females, 2 males) was also tested at 10 wpi. During each recording session, an optic fiber coupled to a 470 nm wavelength LED was used to deliver 9 × 100 ms light pulses to the palmar surface of each hind paw. The results of these recordings demonstrated significant increases in the amplitude of EMG responses to the light stimulus from 2 wpi to 10 wpi, suggesting increased excitability of cutaneous sensorimotor pathways. Interestingly, this effect was significantly greater in the female cohort than in the males. Incidences of prolonged involuntary muscle contraction in response to the stimulus (fictive spasms) were also detected through EMG and visual observation during the testing period, supporting the presence of spasticity. As such, the optogenetic mouse model developed for this study appears to elicit spasticity-associated behaviours in SCI mice reliably and may be valuable for studying SCI-related limb spasticity mechanisms and therapeutic.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».