Sensorisk signalering och smärtupplevelse är en komplex process som resulterar från ett intrikat samspel mellan afferenta nerver, spinal nervceller, stigande och fallande facilitatory och hämmande vägar och flera olika områden i hjärnan. Som sådana kan förändringar vid en eller flera av dessa nivåer resulterar i förändrad sensorisk signalering och visceral smärta vid sjukdomstillstånd. För att studera alla dessa olika aspekter av sensorisk signalering flera tekniker har utvecklats som sträcker sig från enstaka cellförsök (t.ex. kalcium avbildning på neuroner) till hela djurmodeller (t.ex. beteendemässiga reaktioner såsom visceromotor svar). Den teknik som beskrivs i detta dokument tillåter forskare att särskilt bedöma afferent nervaktivitet in vitro från en isolerad del av tunntarmen eller kolon hos gnagare. Kort sagt, en isolerad gastrointestinal segment (vanligen jejunum eller kolon) monterad i en specialbyggd inspelning kammare perfusion med en fysiologisk KRebs lösning. Den splanchnicus nerv dissekeras och kopplas till en elektrod möjliggör registrering av afferent neuronal aktivitet i splanchnicus eller bäcken afferenta nerver. Nervaktiviteten kan registreras basalt eller som svar på ökande intraluminala tryck och / eller farmakologiska föreningar som kan användas antingen direkt till inspelningen kammaren (serosally), eller via det intraluminala perfusat (mukosalt) för att bedöma deras effekt på afferenta urladdning ^1-6 . Att notera, splanchnicus nerver innehåller också efferenta fibrer och viscerofugal afferenter utöver de sensoriska afferenter. En av de stora fördelarna med ex vivo splanchnicus nerv inspelning är det faktum att forskarna kan kvantifiera nervaktivitet utan modulering eller input från det centrala nervsystemet, tillåter en att studera den direkta effekten av lokalt tillämpade föreningar på nervaktivitet. Dessutom övervakning av vitala parametrar, som är nödvändigt med hjälp av in vivo tillvägagångssätt (se nedan), är no längre relevant. In vitro splanchnicus inspelning slutligen mycket mindre tidskrävande än dess in vivo motsvarighet.

Afferent neuronal aktivitet som svar på andra stimuli, såsom mukosal strök, sondering med användning av von Frey-hår eller stretching av segmentet, kan studeras i en modifierad experimentuppställning i vilken tarmvävnaden är nålas ner och öppnas i längdriktningen (som är i motsats till vår inställning med en intakt segment), som beskrevs i en tidigare utgåva ^7,8. Dessutom, helt nyligen, var en teknik som beskrivs för att studera kolon afferenta nerv aktivering i kolon väggen själv via kalcium avbildning, återigen med hjälp av en nålas ner, längs öppnade segment ^9.

En alternativ version av detta in vivo teknik består av att mäta neuronal aktivering nära afferenta inträde i ryggmärgen. Kort sagt är den sedated djuret placerades i framstupa läge, exposing lumbosacral ryggmärgen som afferenta nervränte projekt genom laminektomi, konstruera en paraffin fylld brunn med huden på snittet och draperingar rygg RÖTTER över en platina bipolär elektrod ^10,11. Denna teknik medger dessutom forskare att karakterisera fibrer baserat på deras ledningshastighet, och särskilja omyeliniserade C-fibrer från tunt myeliniserade Aδ-fibrer. Vidare dorsala rottrådar uteslutande innehåller sensoriska afferenta fibrer, i motsats till de blandade afferenta och efferenta splanchnicus nerver som nämnts tidigare.

Inspelning afferenta nerv ansvarsfrihet vitro från isolerade tarmsegment kan också göras med hjälp av prover från människa, som två forskargrupper oberoende publicerade första-in-man manuskript inspelning kolonafferent nervaktivitet i human resektion exemplar ^12,13. Genomförandet av denna teknik kan resultera i en mera lätt translatipå av murina data till humana tillstånd, och kan göra det möjligt för forskare att enkelt identifiera droger som riktar sig till sensibiliserade sensoriska nerver. Den kliniska betydelsen av karakterisera afferenta nervaktivitet, liksom upptäckten av nya terapeutiska reagens som riktar orimliga afferent nervaktivitet, har omsorgsfullt diskuterats av många experter på området ^14-19.

Den tidigare nämnda in vitro teknik kompletterar mer känd in vivo mätning av afferent nervaktivitet. Under in vivo-nervaktivitet mätning kan nervaktiviteten mätas direkt i sedated djuret under vilken segmentet av intresse identifieras och därefter intuberades, och en flytande paraffin fylld väl konstrueras med användning av den abdominala väggen och huden på gnagare ^20. Afferenta nerv av intresse identifieras sedan, snittades och placerades på en bipolär platinaelektrod, vilket gör att nervaktivitet measurement. Denna teknik gör det möjligt för forskare att modulera afferent nervaktivitet i levande än sederade djur; som sådan, kan man studera nervaktivitet svara på störningar såsom luminala buk eller intravenös administrering av en förening.

Translationell forskning fokuserar numera huvudsakligen på tillämpningen av supernatanter humant ursprung (eg., Från kolonbiopsier, odlade perifera mononukleära blodceller, etc.) på jejunala och / eller kolon mus afferenter ^21,22. Forskare kan direkt tillämpa supernatanterna antingen till organbadet eller i intraluminal lösning som perfuses tarmen segmentet, så att differentiella effekter av serosala mot mucosal ansökan kan studeras på afferenta nerv urladdning. Som sådan, visade det sig att kolon slemhinnor biopsi supernatans från patienter med IBS kan orsaka överkänslighet i mus kolon afferenter, marsvin submukös nervceller och mus dorsalaganglieneuroner ^21,23,24.

Slutligen spelar in neuronal aktivitet inte är begränsad till den mesenteriala och / eller bäcken neuroner som innerverar det gastrointestinala området. Andra har visat att nerv inspelningar kan utföras i afferenter levererar knäleden ^25, medan andra har präglat blåsafferent nervaktivitet samt ^26-28, och visade att bäcken afferenter från blåsan samt mag-tarmkanalen konvergerar, vilket kan leda till neuronal överhörning ^29.