Summary

Fare Siyatik Sinir Vivo elektrofizyolojik ölçümlerde

Published: April 13, 2014
doi:

Summary

In vivo sinir iletim özelliklerinin ölçümleri nöromüsküler hastalıkların çeşitli hayvan modelleri karakterize etmek için güçlü bir araç örneklemektedir. Burada, biz anestezi farelerin siyatik sinirlerin elektrofizyolojik analizi yapılabilir hangi ile kolay ve güvenilir bir protokol mevcut.

Abstract

Elektrofizyolojik çalışmalar patofizyoloji 1 anlayış, birlikte nöropatolojik teknikleri ile çeşitli nöromüsküler hastalıklar rasyonel bir sınıflandırma izin ve yardım vardır. Burada in vivo fare siyatik sinirlerin elektrofizyolojik çalışmalar gerçekleştirmek için bir yöntem açıklanmaktadır.

Hayvanlar, test edilen fareler için analjezi sağlamak amacıyla izofluran ile anestezi uygulandı ve yaklaşık 30 dakika / hayvan almak ölçümler sırasında çalışma ortamı engellenmez. 37 ° C'lik bir sabit vücut sıcaklığı bir ısıtma plakası ile tutulur ve bir termo rektal sonda 2 ile ölçülür. Buna ek olarak, bir elektrokardiyogram (EKG) rutin olarak sürekli olarak incelenen hayvanların fizyolojik durumunu izlemek amacıyla, ölçümler sırasında kaydedilir.

Elektrofizyolojik kayıtlar siyatik sinir th en büyük sinir yapılmaktadırmotorik ve duyusal hem de elyaf yolları ile fare arka uzuv temin e periferik sinir sistemi (PNS),. Protokolde, siyatik sinirler yerinde kalır ve bu nedenle ekstre veya maruz zorunda değilsiniz, gerçek kayıtları ile birlikte herhangi bir olumsuz sinir tahriş olmadan ölçümler sağlar. Uygun iğne elektrotlar 3 kullanma biz gastrokinemius kaslara algılama elektrotlar ile iletilen potansiyelleri kayıt, yakın ve uzak sinir uyaranları hem de gerçekleştirin. Veri işleme, güvenilir ve sinir iletim hızı (NCV) ve bileşik motor aksiyon potansiyeli (CMAP) için son derece tutarlı değerler, brüt periferik sinir işleyişi ölçümü için anahtar parametreler, elde edilebilir sonra.

Introduction

Elektrofizyolojik ölçümler klinik ve laboratuvar ortamında hem de periferik sinirlerin fonksiyonel bütünlüğünü araştırmak için vazgeçilmez bir araç bulunmaktadır. İnsanlarda, nöromüsküler bozukluklar ve nöropatilerin, çok sayıda teşhis elektrofizyolojik ölçümlere dayanmaktadır. Iletim hızı ya da sinyal amplitüdleri potansiyel olarak sinir özellikleri ölçerek, periferik sinir hastalıkları kaba kökenini karakterize etmek mümkündür.

Sinir iletim hızı miyelinasyonda tarafından etkin, hızlı sinyal yayılması son derece bağlıdır. Bu nedenle, demiyelinizan süreçleri genellikle iletim hızları 4 azalma göstermektedir. Bileşik motor aksiyon potansiyeli (CMAP) – fonksiyonel akson sayısı ile ilişkilendirilmesi – anlamlı 5 azaltılmış aksonal hasar için bir göstergedir.

Bu nedenle, elektrofizyolojik yöntemler vasıtasıyla periferik sinir hasarı etyolojisiörneğin kalıtsal nöropatiler 6,7, diyabetik nöropati 8,9, kronik enflamatuvar demiyelinizan polinöropatiler (CIDP) 10 ya da metabolik nöropatiler 11 için olduğu gibi, ayırt edilebilir.

Normalde, insan uygulamasında sural veya ulnar sinire invaziv kayıtları tercih edilir. Ve motorik ve duyu sisteminin küçük kalibreli aksonlar – Farelerde, siyatik sinirlerin sinir özellikleri, büyük hem de içeren periferal sinir sisteminin (PNS) en büyük sinir analiz basittir.

Burada gösterildiği gibi prosedür sağlam fare periferik sinirler elektrofizyoloji hakkında tüm standart değerlerini ölçmek için hızlı, kolay ve güvenilir bir yöntemdir. Korunmuş bir organizmadan kayıtları alarak, sinir ortamının fizyolojik koşulları garanti edilir.

Protocol

Bu çalışma Almanya Federal Cumhuriyeti (Tierschutzgesetz der Bundesrepublik Deutschland) Hayvanlar Yasası Korunmasına göre yapıldı ve Gıda Güvenliği ve Tüketiciyi Koruma (Thüringer Landesamt für Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz) için Thüringen Eyalet Dairesi tarafından onaylandı. 1.. Ölçümleri Kurma Izofluran / O 2 inhalasyon yoluyla fareler anestezi – anestezi% 3 başlatılması için,% 100 oksijen bakım izofluran% 2 (Şekil 1)…

Representative Results

Her bir cinsiyet 6 hayvan: Bu çalışma için toplam 12 fareden oluşan siyatik sinirler üzerinde in vivo elektrofizyolojik ölçümler bir dizi yapılmıştır. Ölçümler sunulan protokol ile gerçekleştirilmiştir ve aşağıdaki sonuçlar elde edildi: Hem erkek hem dişi farenin yaklaşık 20 m / sn 'lik bir ortalama siyatik sinir iletim hızı (Şekil 5) gösterir. Bu, literatürde diğer ölçümler ile tutarlıdır. Ayrıca, kadınlar ve erkekle…

Discussion

Açıklanan protokol, ilgi konusu siniri ortaya çıkarmak için gerek kalmadan, anestezi uygulanmış farelerde ilgili siyatik sinir iletim özelliklerini belirlemek için kolay ve güvenilir bir yöntem sağlar. Bununla birlikte, bu deneysel prosedür İğne doku hasarına neden olur. Bu nedenle kayıtları bittikten sonra hayvanları kurban etmek makul bir seçenektir. Ancak önceki kayıtları sinirin pozlama gerektiren diğer invaziv işlemler karşılaştırıldığında, doku hasarı 3,14 nispeten kü?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma SFB 604, DFG MO 1421/2-1 ve Krebshilfe 107089 (HM) tarafından desteklenmiştir. Çocuk Tümörü Vakfı (New York, ABD) Genç Araştırmacı Ödülü alıcı AS.

Materials

Concentric Needle Electrodes (Stimulation) Natus Medical Incorporated
San Carlos, CA 94070, USA
9013S0901
Digital Ring Electrodes (Recording) Natus Medical Incorporated
San Carlos, CA 94070, USA
9013S0302
ToM – Tower of Measurement (A/D converter) GJB Datentechnik GmbH, Langewiesen, Germany
AtisaPro, Data acquisition & analysis software GJB Datentechnik GmbH, Langewiesen, Germany
HSE-Stimulator T Hugo Sachs Elektronik, Hugstetten, Germany

References

  1. Kimura, J. 3rd ed. Electrodiagnosis in Diseases of Nerve and Muscle. , (2001).
  2. Rutkove, S. B. Effects of temperature on neuromuscular electrophysiology. Muscle Nerve. 24, 867-882 (2001).
  3. Xia, R. H., Yosef, N., Ubogu, E. E. Dorsal caudal tail and sciatic motor nerve conduction studies in adult mice: technical aspects and normative data. Muscle Nerve. 41, 850-856 (2010).
  4. Zielasek, J., Martini, R., Toyka, K. V. Functional abnormalities in P0-deficient mice resemble human hereditary neuropathies linked to P0 gene mutations. Muscle Nerve. 19, 946-952 (1996).
  5. Raynor, E. M., Ross, M. H., Shefner, J. M., Preston, D. C. Differentiation between axonal and demyelinating neuropathies: identical segments recorded from proximal and distal muscles. Muscle Nerve. 18, 402-408 (1995).
  6. Pareyson, D., Scaioli, V., Laura, M. Clinical and electrophysiological aspects of Charcot-Marie-Tooth disease. Neuromol. Med. 8, 3-22 (2006).
  7. Schulz, A., et al. Merlin isoform 2 in neurofibromatosis type 2-associated polyneuropathy. Nat. Neurosci. 16, 426-433 (2013).
  8. Lamontagne, A., Buchthal, F. Electrophysiological studies in diabetic neuropathy. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 33, 442-452 (1970).
  9. Andersen, H., Nielsen, J. F., Nielsen, V. K. Inability of insulin to maintain normal nerve function during high-frequency stimulation in diabetic rat tail nerves. Muscle Nerve. 17, 80-84 (1994).
  10. Magda, P., et al. Comparison of electrodiagnostic abnormalities and criteria in a cohort of patients with chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy. Arch. Neurol. 60, 1755-1759 (2003).
  11. Lindberg, R. L., et al. Motor neuropathy in porphobilinogen deaminase-deficient mice imitates the peripheral neuropathy of human acute porphyria. J. Clin. Invest. 103, 1127-1134 (1999).
  12. Massey, J. M. Electromyography in disorders of neuromuscular transmission. Sem. Neurol. 10, 6-11 (1990).
  13. Stalberg, E., Falck, B. The role of electromyography in neurology. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 103, 579-598 (1997).
  14. Osuchowski, M. F., Teener, J., Remick, D. Noninvasive model of sciatic nerve conduction in healthy and septic mice: reliability and normative data. Muscle Nerve. 40, 610-616 (2009).
  15. Oh, S. S., Hayes, J. M., Sims-Robinson, C., Sullivan, K. A., Feldman, E. L. The effects of anesthesia on measures of nerve conduction velocity in male C57Bl6/J mice. Neurosci. Lett. 483, 127-131 (2010).
  16. Dilley, A., Lynn, B., Pang, S. J. Pressure and stretch mechanosensitivity of peripheral nerve fibres following local inflammation of the nerve trunk. Pain. 117, 462-472 (2005).
  17. Vleggeert-Lankamp, C. L., et al. Electrophysiology and morphometry of the alpha- and beta-fiber populations in the normal and regenerating rat sciatic nerve. Exp. Neurol. 187, 337-349 (2004).

Play Video

Cite This Article
Schulz, A., Walther, C., Morrison, H., Bauer, R. In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves. J. Vis. Exp. (86), e51181, doi:10.3791/51181 (2014).

View Video