概要

In Vivo Misurazione elettrofisiologica del nervo ulnare del ratto con test di eccitabilità assonale

Published: February 06, 2018
doi:

概要

Tecniche di eccitabilità assonale forniscono un potente strumento per esaminare la patofisiologia e cambiamenti biofisici che precedono gli eventi degenerativi irreversibili. Questo manoscritto viene illustrato l’utilizzo di queste tecniche sul nervo ulnare di ratti anestetizzati.

Abstract

Elettrofisiologia consente la valutazione obiettiva della funzione di nervo periferico in vivo. La conduzione del nervo tradizionali misure come ampiezza e latenza rilevare perdita cronica dell’assone e demielinizzazione, rispettivamente. Tecniche di eccitabilità assonale “dalla soglia di rilevamento” espandere su queste misure fornendo informazioni riguardanti l’attività di canali ionici, pompe e scambiatori che si riferiscono alla funzione acuta e possono precedere gli eventi degenerativi. Come tale, l’uso di eccitabilità assonale in modelli animali di malattie neurologiche può fornire una misura utile in vivo per valutare nuovi interventi terapeutici. Qui descriviamo un setup sperimentale per misure multiple di tecniche motore eccitabilità assonale nel nervo ulnare del ratto.

Gli animali sono anestetizzati con isoflurano e accuratamente monitorati per garantire la costante e adeguata profondità dell’anestesia. Temperatura corporea, frequenza respiratoria, frequenza cardiaca e saturazione di ossigeno nel sangue sono continuamente monitorate. Studi eccitabilità assonale vengono eseguiti mediante stimolazione percutanea del nervo ulnare e registrazione da muscoli hypothenar della zampa zampa anteriore. Con posizionamento corretto degli elettrodi, viene registrato un potenziale di azione muscolare composto chiaro che aumenta in ampiezza con l’aumento dell’intensità dello stimolo. Un programma automatizzato è quindi utilizzato per fornire una serie di impulsi elettrici che generano 5 misure di eccitabilità specifico nella seguente sequenza: comportamento di stimolo risposta, costante di tempo di resistenza durata, electrotonus soglia, soglia di corrente rapporto e il ciclo di recupero.

I dati presentati qui indicano che queste misure sono ripetibili e mostrano somiglianza tra sinistra e destra ulnare nervi quando valutate nello stesso giorno. Una limitazione di queste tecniche in questa impostazione è l’effetto della dose e tempo sotto anestesia. Attento monitoraggio e registrazione di queste variabili dovrebbero essere intrapresi per considerazione al momento dell’analisi.

Introduction

L’uso di tecniche elettrofisiologiche è uno strumento essenziale per lo Studio in vivo della funzione di nervo periferico nei disturbi neurologici. Metodi di conduzione del nervo convenzionali utilizzano stimoli supramaximal per registrare la latenza e l’ampiezza del potenziale di azione del motore. Queste tecniche forniscono pertanto informazioni utili sul numero di fibre di conduzione e la velocità di conduzione delle fibre più veloce. Un prezioso strumento complementare è quello di eccitabilità assonale test. Questa tecnica utilizza stimolazioni elettrofisiologiche a sofisticati modelli per valutare indirettamente le proprietà biofisiche dei nervi periferici, come ad esempio l’attività di canali ionici, energia-dipendente pompe, processi di scambio ionico e potenziale di membrana 1.

Test di eccitabilità assonale è comunemente utilizzata in ambito clinico per studiare processi patofisiologici e gli effetti degli interventi terapeutici in vari disturbi neurologici. D’importanza, misure di eccitabilità assonale sono sensibili agli interventi terapeutici che influiscono sulla funzione di nervo periferica quali l’immunoglobulina endovenosa (IVIg) terapia2, trattamento di chemioterapia3 e calcineurina inibitore (CNI) 4. anche se questi studi hanno fornito le comprensioni importanti, studi clinici spesso precludono inchiesta dei primi tratti di malattia e di nuove opzioni terapeutiche5. Pertanto, l’uso di questi metodi in modelli animali di malattie neurologiche recentemente ha guadagnato trazione6,7,8,9. Infatti, questi metodi forniscono un’opportunità per comprendere i cambiamenti di eccitabilità del nervo specifico associati a questi disturbi, avanzando ricerca traslazionale.

La procedura qui descritta è un metodo semplice e affidabile per record eccitabilità assonale misure sui nervi ulnari del ratto intatto.

Protocol

Tutte le procedure sperimentali descritte qui rispettato con la cura degli animali e il comitato etico di UNSW Sydney e sono state eseguite in conformità con il National Health and Medical Research Consiglio (NHMRC) dei regolamenti di Australia per la sperimentazione animale. 1. sperimentale istituito Nota: 12 settimane di età, femminile ratti lungo Evans sono stati utilizzati in questa procedura. Anestetizzare il ratto in una camera di induzione con 4% …

Representative Results

Misure elettrofisiologiche del nervo ulnare del ratto sono stati ottenuti con il presente protocollo. Nella figura 3 viene illustrato un rappresentante registrazione dal nervo ulnare sinistro di un ratto di Evans lungo femminile week-old 12. Potenziale di azione muscolare composto correlato al numero di fibre che vengono attivati contemporaneamente di condurre. La risposta di punta sopramassimale (mV) (Figura 3A) dimostra la risp…

Discussion

La procedura descritta di seguito viene illustrato un semplice e affidabile, tecnica mini-invasiva che permette la valutazione delle proprietà biofisiche e potenziale di membrana dell’assone in un breve periodo di tempo. Rispetto ad altre tecniche più invasive, che richiedono l’esposizione del nervo, l’attuale metodo di eccitabilità assonale test induce danno di tessuto minimo consentendo in tal modo in vivo valutazione che preserva le condizioni fisiologiche della nervo di interesse e consente misurazioni ri…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Il progetto è stato sostenuto da Lundbeck Foundation, la Fondazione di Novo Nordisk, il Danish Medical Research Council, il Ludvig e Sara Elsass Foundation, Fondazione per la ricerca in neurologia e Jytte e Kaj Dahlboms Foundation. R. a è supportato da una precoce carriera induttrici Fellowship del National Health and Medical Research Council of Australia (#1091006)

Materials

QTracS Program Digitimer Ltd. Axonal excitability program
AM-Systems 2200, Analog Stimulus Isolator, 2200V/50Hz SDR Scientific 850005 Stimulator
High Performance AC Amplifier Model LP511 Grass Technologies Amplifier
Humbug 50/60Hz Noise eliminator Quest Scientific Instruments 726310 Noise eliminator
Low Impedance Platinum Monopolar Subdermal Needle Electrodes Grass Technologies F-E2-24 Recording electrodes, 10 mm length, 30 gauge
Low Impedance Platinum Electroencephalography Needle Electrodes Cephalon 9013L0702 Stimulating electrodes, 10 mm length, 30 gauge
Multifunction I/O Device Model USB-6341 National Instruments Multifunction input/output device
Iron Base Plate IP Narishige Scientific Instrument Laboratory Used for holding stimulating needle electrode in place
Rotating X-block X-4 Narishige Scientific Instrument Laboratory Used for holding stimulating needle electrode in place
Magnetic Stand GJ-8 Narishige Scientific Instrument Laboratory Used for holding stimulating needle electrode in place
Micromanipulator M-3333 Narishige Scientific Instrument Laboratory Used for holding stimulating needle electrode in place

参考文献

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記事を引用
Wild, B. M., Morris, R., Moldovan, M., Krarup, C., Krishnan, A. V., Arnold, R. In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing. J. Vis. Exp. (132), e56102, doi:10.3791/56102 (2018).

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