במדידות Vivo אלקטרו על עצבים העכבר השת
Summary
מדידות של נכסי הולכה עצביות in vivo מדגימות כלי רב עוצמה כדי לאפיין מודלים של בעלי חיים שונים של מחלות neuromuscular. כאן, אנו מציגים פרוטוקול קל ואמין, שבאמצעותו ניתן לבצע ניתוח אלקטרו על עצבי הירך של עכברים מורדמים.
Abstract
מחקרי אלקטרו יאפשר סיווג רציונלים של מחלות שונות ותוקפת הם של עזרה, יחד עם טכניקות נוירו, בהבנה של הפתופיזיולוגיה הבסיסית 1. כאן אנו מתארים שיטה לביצוע מחקרי אלקטרו על עצבי הנשה עכבר in vivo.
החיות מורדמים עם isoflurane כדי להבטיח שיכוך כאבים לעכברים שנבדקו וללא הפרעת סביבת עבודה במהלך המדידות שתיקחנה בערך 30 דקות / בעלי חיים. טמפרטורת גוף קבועה של 37 ° C מתוחזק על ידי צלחת חימום והיא נמדדת באופן רציף על ידי בדיקה רקטלית תרמו 2. בנוסף, רל (אק"ג) נרשם באופן שיגרתי במהלך המדידות על מנת לפקח על המצב הפיזיולוגי של בעלי החיים נחקרים ברציפות.
קלטות אלקטרו מבוצעות על העצב השת, העצב הגדול ביותר של הדואר מערכת עצבים היקפי (PNS), המספקת את הגפיים האחוריות עכבר עם קטעי סיבים הן מוטוריים וחושיים. בפרוטוקול שלנו, עצבי הנשה יישארו באתר ולכן לא צריכים להיות חילוץ או חשוף, המאפשרים מדידות ללא כל גירויים עצביים שליליים יחד עם הקלטות בפועל. באמצעות אלקטרודות מחט מתאימות 3 לבצע את שני הפרוקסימלית וגירויים עצביים דיסטלי, הרשמה הפוטנציאלים מועברים עם אלקטרודות חישה בשרירי הגסטרוקנמיוס. לאחר עיבוד הנתונים, אמין וערכים עקביים ביותר עבור מהירות ההולכה העצבית (NCV) ופוטנציאל הפעולה מוטורית המורכב (CMap), הפרמטרים המרכזיים לכימות של תפקוד עצבים היקפי ברוטו, יכולים להיות מושגת.
Introduction
מדידות אלקטרו הן כלי הכרחי לחקירה את השלמות הפונקציונלית של עצבים היקפיים בשתי סביבות קליניות ומעבדתיים. בבני אדם, במספר רב של הפרעות ונוירופתיה התוקפת אבחנה מסתמך על מדידות אלקטרו. על ידי מדידת תכונות עצב כמהירות הולכה או אמפליטודות פוטנציאל של האות, ניתן לאפיין את המקור הגס של מחלות עצבים היקפיים.
מהירות ההולכה העצבית תלויה מאוד בהתפשטות אותות מהירה מופעלת על ידי myelination. לכן, תהליכי demyelinating בדרך כלל להראות ירידת מהירויות הולכה 4. פוטנציאל מתחם פעולת מנוע (CMap) – מקשר עם מספר אקסונים פונקציונליים – הוא אינדיקטור לנזק באקסון כאשר צמצמו באופן משמעותי 5.
כך, באמצעות שיטות אלקטרו אטיולוגיה של נזק עצבי היקפייכול להיות מופלה, כמו לנוירופתיה תורשתית 6,7, נוירופתיה סוכרתית 8,9, polyneuropathies הכרוני דלקתי demyelinating (CIDP) 10, או נוירופתיה טבולי 11.
בדרך כלל, ביישום האנושי הקלטות פולשנית על העצב האולנרי sural או עדיפות. בעכברים, זה פשוט לנתח מאפיינים עצביים של עצבים השת, העצב הגדול ביותר של מערכת העצבים ההיקפית (PNS) המכילה את שני גדול – אקסונים קליבר הקטן של המערכת המוטורית וחושית ו.
ההליך כפי שמודגם כאן הוא שיטה מהירה, קלה ואמינה למדוד את כל הערכים סטנדרטיים הרלוונטיים לאלקטרופיזיולוגיה בעצבים היקפיים בעכבר ללא פגע. על ידי לקיחת הקלטות מהאורגניזם שהשתמר, תנאים פיסיולוגיים של סביבת העצב מובטחים.
Protocol
Representative Results
Discussion
הפרוטוקול המתואר מספק שיטה קלה ואמינה כדי לקבוע מאפייני הולכה עצב השת בעכברים מורדמים ללא הצורך לחשוף את העצב של עניין. עם זאת, הליך ניסיוני זה גורם לפגיעה ברקמות על ידי נקב מחט. לכן אפשרות סבירה להקריב בעלי החיים לאחר שסיים את ההקלטות. עם זאת, בהשוואה לפרוצדורות פולש?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי 604 SFB, DFG MO 1421/2-1 וKrebshilfe 107,089 (לHM). AS הוא נמען בפרס חוקר צעיר של מגידול הילדים קרן (ניו יורק, ארה"ב).
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
- Kimura, J. 3rd ed. Electrodiagnosis in Diseases of Nerve and Muscle. , (2001).
- Rutkove, S. B. Effects of temperature on neuromuscular electrophysiology. Muscle Nerve. 24, 867-882 (2001).
- 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).
- 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).
- 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).
- Pareyson, D., Scaioli, V., Laura, M. Clinical and electrophysiological aspects of Charcot-Marie-Tooth disease. Neuromol. Med. 8, 3-22 (2006).
- Schulz, A., et al. Merlin isoform 2 in neurofibromatosis type 2-associated polyneuropathy. Nat. Neurosci. 16, 426-433 (2013).
- Lamontagne, A., Buchthal, F. Electrophysiological studies in diabetic neuropathy. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 33, 442-452 (1970).
- 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).
- 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).
- 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).
- Massey, J. M. Electromyography in disorders of neuromuscular transmission. Sem. Neurol. 10, 6-11 (1990).
- Stalberg, E., Falck, B. The role of electromyography in neurology. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 103, 579-598 (1997).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
