رسم الخرائط الزمانية المكانية في القدرة على الحركة في<em> السابقين فيفو</em> الاستعدادات للأمعاء
Summary
Recently available video recording and spatiotemporal mapping (STmap) techniques make it possible to visualize and quantify both propagating and mixing patterns of intestinal motility. The goal of this protocol is to explain the generation and analysis of STmaps using the GastroIntestinal Motility Monitoring (GIMM) system.
Abstract
وقد استخدمت مناهج متعددة لتسجيل وتقييم حركية الجهاز الهضمي بما في ذلك: تسجيل التغييرات في توتر العضلات، والضغط داخل اللمعة، وغشاء المحتملة. كل من هذه الطرق تعتمد على قياس النشاط في واحد أو عدة مواقع على طول القناة الهضمية في وقت واحد والتي يتم تفسيرها على أنها توفر شعورا من أنماط الحركة الشاملة. في الآونة الأخيرة، جعلت من التنمية من تسجيل الفيديو ورسم الخرائط الزمانية المكانية (stmap نوع) التقنيات من الممكن لمراقبة وتحليل الأنماط المعقدة في الجسم الحي السابقين قطاعات كاملة من القولون والأمعاء. مرة واحدة سجلت ورقمية، يمكن تحويل سجلات الفيديو إلى STmaps التي يتم تحويلها قطر اللمعية إلى تدرج الرمادي أو اللون [دعا الخرائط قطر (Dmaps)]. يمكن STmaps توفير بيانات عن اتجاه الحركة (أي ثابتة، تحوي، مضاد التمعج)، والسرعة، والمدة، والتردد وقوة مقلص أنماط حركية. مزايا هذا النهج ما يلي: تحليل سياسيالصورة للتفاعل أو التطوير المتزامن من أنماط حركية مختلفة في مناطق مختلفة من نفس الجزء، تصور نمط الحركة يتغير مع مرور الوقت، وتحليل مدى النشاط في النشاط التأثيرات منطقة واحدة في منطقة أخرى. يمكن أن يكون ردها تسجيلات الفيديو مع فترات زمنية مختلفة والمعلمات التحليل بحيث STmaps منفصلة وأنماط حركية يمكن تحليلها في مزيد من التفاصيل. هذا البروتوكول تفاصيل تحديدا آثار انتفاخ السوائل وداخل اللمعة المحفزات داخل اللمعة التي تؤثر على الجيل الحركة. استخدام منبهات مستقبلات اللمعية والخصوم يوفر المعلومات الآلية على كيفية معينة أنماط وبدأت وكيف يمكن تحويل نمط واحد في نمط آخر. هي تقنية محدودة القدرة على قياس الحركة أن يسبب تغيرات في قطر اللمعية، دون تقديم بيانات عن تغيرات الضغط داخل اللمعة أو توتر العضلات، وجيل من التحف استنادا إلى الإعداد التجريبية فقط؛ على الرغم من تحليل سياسييمكن أن أساليب الصورة تمثل هذه القضايا. بالمقارنة مع التقنيات السابقة وتسجيل الفيديو ويوفر نهج stmap نوع فهم أكثر شمولا من حركية الجهاز الهضمي.
Introduction
وقد تم تطوير العديد من الطرق لتسجيل وتحليل حركية الأمعاء على مدى 150 سنة الماضية 1. وتراوحت هذه من الأولي في الجسم الحي ملاحظات وأوصاف ويليام بومونت والتر المدفع إلى أساليب أكثر حداثة من قياس وتفسير تسجيل متعددة المواقع من توتر العضلات، والضغط داخل اللمعة، و / أو غشاء المحتملة (أي إمكانات صلي) 2 – 6. توفر هذه النهج الأخيرة لقطة من أنماط الحركة الشاملة، لكنها محدودة من قبل عدد من المواقع لتسجيل وصحة الاستيفاء من البيانات إلى المناطق الواقعة بين المواقع تسجيل.
جعلت التطورات الأخيرة في تسجيل الفيديو ورسم الخرائط الزمانية المكانية (stmap نوع) التقنيات من الممكن لمراقبة وتحليل أنماط الحركة المعقدة في الجسم الحي السابقين قطاعات كاملة من القولون والأمعاء. النهج الأولية، وصفت لأول مرة لINTESشرائح tinal في أواخر 1990s 7،8، تعتمد على البرمجيات المصممة محقق لتحليل تسجيل الفيديو. عدة مجموعات خلقت الآن أو تعديل البرامج لهذا الغرض 2،8 – 12. بينما العديد من المجموعات ولدت عبواتها البرمجيات الخاصة أو الإضافات، وأنهم جميعا تحليل أقطار شريحة الأنسجة وتحويل تلك أقطار مختلفة لتمثيل الرمادي. دعا تسجيل وتحليل النظام المتوفرة تجاريا نظام رصد المعويه على الحركة (GIMM) يقدم نهجا تسليم المفتاح الذي يسمح لتحليل كل من الحركة الدافعة عبر البراز تقرير بيليه السرعة في خنزير غينيا القولون البعيدة 13 وكذلك تحليل أنماط الحركة الدافعة والاختلاط مع حافز السوائل في قطاعات الأمعاء سليمة 4،5،14 – 19. هذا النهج الأخير يعتمد على توليد وتحليل STmaps ويوصف في هذه الورقة. والهدف من هذه الطريقة هو زيادة رانه القدرة على نوعيا وكميا تحليل مختلف أنماط الحركة الموجودة في الأمعاء. بينما مجموعات أخرى استخدمت stmap نوع لتحليل حركية من خلال برامج خاصة بهم، وهذا هو أول وصف لكيفية استخدام GIMM لتحليل أنماط حركية من قبل جيل من STmaps. في هذه الورقة، ونحن نقدم خطوة بخطوة تعليمات مفصلة حول: إعداد أنسجة الأمعاء لتسجيل الفيديو، الإعداد السليم من المعلمات تسجيل الفيديو لتعظيم القدرة على اكتشاف التغيرات في قطر الأنسجة، وإنشاء STmaps، وكذلك تفسير وتحليل STmaps باستخدام نظام GIMM والبرمجيات يماغيج.
الطريقة الموضحة هنا غير محددة لتحليل نضح اللمعية من السوائل أو المواد الصلبة شبه المحتوية على المركبات التي تؤثر على أنماط حركية الأمعاء. ووصف طريقة لتحليل البراز بيليه الدفع في ورقة كتبها ماوي وزملاؤه 13. طريقة عامة الموصوفة هنا يمكن أن يكونينطبق على غيرها من الأجهزة العضلات أنبوبي أملس مثل: الأمعاء الدقيقة والأوعية الدموية ومجرى البول والحالب، الخ رغم أن هذا الأسلوب من تلقاء نفسه لا يوفر بيانات عن تغيرات في ضغط أو توتر العضلات، ويمكن أن يقترن ذلك مع استخدام الضغط محولات، محولات القوة أو القياسات الكهربية لتوفير أظهرت صورة أكثر اكتمالا من أنماط الحركة وبعض الجماعات الأخرى 2،15،20،21.
Protocol
Representative Results
Discussion
تم الاطلاع حركية الأمعاء ووصف عدد من وجهات النظر على أساس طبيعة المعايير التي يجري تسجيلها. وقد أثبتت تسجيل الفيديو ورسم الخرائط الزمانية المكانية أداة قيمة تسمح تحليل الحركة الشاملة و / أو الدفع على قطاعات طويلة من الأمعاء وكذلك تحليل النشاط في نقاط معينة على طول هذا الجزء. النهج المتبع لتسجيل الفيديو ورسم الخرائط الزمانية المكانية يمكن أن تكون ذات شقين ويعكس في المنطقة دراستها وطبيعة محتويات اللمعية. في قطاعات المعوية حيث محتويات اللمعية هي أكثر مرونة والداني في القولون حيث محتويات أكثر شبه الصلبة، والتي يسببها النشاط داخل اللمعة مقدمة من السوائل عن طريق بلعة أو التسريب. تم تصميم الخرائط الزمانية المكانية المصنوعة من هذه السجلات فيديو لتمثيل حركة شريحة كاملة كما هو موضح أعلاه. في المقابل، في منتصف إلى القولون البعيدة حيث محتويات هي أكثر صلابة، يبدأ النشاط من خلال ادراج بيلي البرازتم تصميم تي (الايبوكسي المغلفة بيليه الطبيعي أو الاصطناعي بيليه) وخرائط الزمانية المكانية لتعكس حركة بيليه من خلال القولون كما هو موضح في المادة JOVE من هوفمان وآخرون. 13. وبالتالي فإن الإعداد للتجربة والتحليل حاسمة وسيعتمد على نوع من التحفيز والمنطقة التي تجري دراستها. ولذلك، فإن الخطوات الحاسمة لتوليد وتحليل الخرائط الزمانية المكانية التي يسببها السائل حركية الأمعاء هي: 1) إزالة السليمة للمساريق من تشريح الأنسجة. 2) معايرة الصورة الصحيحة قبل التسجيل؛ 3) إزالة المناسبة من القطع الأثرية خلال جيل stmap نوع وتحليلها؛ 4) الإعداد السليم للنظام التحليل؛ و5) كسب البراعة اليدوية ليقثطر وخياطة الأجزاء دون تعرضها للتلف.
في حين أن استخدام STmaps من قطر اللمعية تحسنت القدرة على تصور وتحليل أنماط الحركة الكاملة على منطقة الأمعاء، يتم استخدام أفضل تقنية عندما يقترنالقياسات الوظيفية للضغط أو تقلص العضلات 2،15،20. على سبيل المثال، في حين أن بعض تقلصات العضلات قد تتغير قطر اللمعية قليلا وأن تكون مرئية على بعض STmaps (أي تموجات عضلي) أنها قد لا تسبب فعلا أي دفع أو خلط محتويات الأمعاء 25. لا يمكن أن يعرف ذلك دون اقتران هذه التقنية لقياسات الفنية الأخرى. أيضا، طبيعة العديد من الأعمال التحضيرية الأنسجة في هذا النوع من النظام (أي نظام اللمعية مغلقة أو نضح اللمعية مستمر من قبل نظام مضخة) يؤدي إلى القطع الأثرية داخل STmaps. وبالتالي، يجب أن يكون المستخدم على علم كيف إعدادها جهاز معين وتجربة يمكن أن يؤدي إلى القطع الأثرية في البيانات وطرق لتجنب أو استبعاد هذه الأعمال الفنية في مجال تحليل البيانات (على سبيل المثال، خطوط عمودية الناجم عن مساريق أو البيكسيلاشن الظلام بسبب عدم قدرة الأنسجة ل طرد السوائل من النظام في إعداد اللمعية مغلقة). هناك طرق متعددة لنضح اللمعية لفيبراعة الجزء الأمعاء إلى جانب نظام مغلق. أسلوب واحد هو بدلا من استخدام نظام مفتوح أن يحافظ على ثابت داخل اللمعة / الضغط الخلفي من خلال استخدام أنبوب رفع و / أو صمام باتجاه واحد على نهاية الشرج إعداد 8-10،30. وهذا يسمح للسائل للخروج من إعداد أثناء الانقباضات الدافعة.
كما أن النظام هو الإعداد أساسا للكشف عن تغيرات في قطر اللمعية، تلك الانقباضات أو أنماط الحركة التي لا تؤثر بشكل كبير قطرها اللمعية وغالبا ما يصعب تصور هذا البروتوكول. منذ تستند التغييرات في التظليل بكسل داخل stmap نوع على التغيرات في قطر اللمعية، لن تصور أنماط الحركة التي لا تسبب تغيرات كبيرة في قطر بشكل جيد في هذا الأسلوب إذا انقباضات قوية موجودة أيضا داخل نفس تسجيل. كما هو موضح في التصور والتحليل من نوع تموج الانكماش (الشكل 3)، ووضع خطوط التحليل في تسجيل الفيديو أقرب رس الجدار الأنسجة قد يؤدي إلى تفادي هذه المسألة. هذا الأسلوب يقلل من قطر القصوى عرض داخل stmap نوع، لذلك تقلصات أن تغيير الحد الأدنى فقط قطرها الأنسجة يمكن تصور. وثمة خيار آخر لحل هذه المسألة هو تغيير مدة مقطع الفيديو تحليلها، على أن تستبعد الانقباضات التي تؤثر بشكل كبير قطرها اللمعية، بحيث يتم تصور تقلصات أصغر حجما وأكثر سهولة. وهذا يؤدي إلى مشكلة محتملة في القدرة على الحركة أن يغير الحد الأدنى قطر اللمعية أبحث مشابهة لstmap نوع منفصلة حيث تقلصات تغيرت كثيرا قطر اللمعية. هذا هو لأنه يعتمد على تصميم بكسل بيضاء على الخريطة على أصغر قطر في شريط فيديو معين. إذا لم يكن هناك الكثير من التباين في قطر ضمن الفيديو (قليلا أو لا تقلص العضلات الدائرية) الانقباضات الصغيرة جدا التي لا تتغير في قطر استعدادا كبيرا يمكن أن تبدو مشابهة لتقلصات تحوي من فيديو آخر. وبالتالي، فمن المهم النظر في الشكلأسطورة في الزاوية اليمنى العليا من الخريطة. إذا كان الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى من أقطار صغيرة من المهم المقارنة بين stmap نوع على الفيديو انه تم إنشاؤها من لتحديد صلاحية تغيير الظل بكسل ممثلة في stmap نوع. وهكذا، والفحص من شريط نطاق وبالتزامن مع تسجيل الفعلي أمر بالغ الأهمية لتصحيح تفسير الخريطة.
طبقت تسجيل الفيديو ورسم الخرائط الزمانية المكانية للقطاعات الأمعاء والقولون لمجموعة متنوعة من الأنواع بما في ذلك الزرد 26، والماوس 25،27 – 30، الفئران 7،9،30 – 33، خنزير غينيا 5،6،8،13 – 19، 24،30،32،34،35، brushtail تمارض 12،36، أرنب 2،30،37،38، الدجاج 39، 40،41 الخنزير والإنسان 42. تلك الانواع على نطاق واسع هو خنزير غينيا. وهذا ليس مستغربا لأن خنزير غينيا المعوية الجهاز العصبي حكما تميزت معظم تماما وتاريخيا فقد كان الحيوان الأكثر دراسة في المختبر فيما يتعلق الحركة الدافعة للأمعاء 43. تم تعيين الزمانية المكانية تطبق في الغالب إلى شرائح أنبوبي من الأمعاء من الحيوانات الصغيرة. ومع ذلك، دراسات في استخدام أنظمة تعديل الأرنب والخنزير وتظهر تطبيق هذه المنهجية على الحيوانات الكبيرة. في حالة الأرنب، فإن هذا النهج هو متطابقة إلى أن من الحيوانات الصغيرة إلا أن قطاعات كبيرة وحمامات الجهاز استخدمت 30. كان النهج المتبع في الخنزير لاستخدام حلقة exteriorized من الأمعاء من خنزير تخدير بدلا من غمر شريحة تشريح الأنسجة في حمام الجهاز. أيضا، تم إنشاؤها بواسطة STmaps عبر الارتباط بدلا من الطريقة تضوء المستخدمة في معظم الدراسات 40. كما تم تطبيق معزولة، perfused vascularly إعداد حلقة لتسجيل الفيديو ورسم الخرائط الزمانية المكانية لأصغر الأنواع مثل الفئران <sup> 33. دراسة حديثة أجرتها Kuizenga وآخرون. يتم تسجيل أول استخدام للSTmaps الفيديو أنماط الحركة في الجسم الحي السابقين شرائح أمعاء الإنسان 42؛ على الرغم من أن النهج STmapping تم تطبيقها في تحليل تضاغطية (الضغط) التسجيلات في البشر في الجسم الحي 3،44. أنماط الحركة المسجلة في الأنسجة البشرية هي مماثلة لتلك التي سجلت بالفعل في النماذج الحيوانية باستخدام تقنيات مشابهة والتحقق من صحة تمديد هذا النهج إلى الأنسجة البشرية. ومن الجدير بالذكر أن STmaps الجمع بين هذه الدراسة مستمدة من تسجيلات الفيديو مع قياس تقلص العضلات التي سجلتها محولات القوة. تم تحويل قياس الضغط داخل اللمعة عن طريق القسطرة تضاغطية الألياف البصرية إدراجها في الجزء فيفو السابقين أيضا إلى stmap نوع، والتي تبين براعة stmap نوع لتصور أكثر من تغيرات في قطر اللمعية. هذا النهج توتر العضلات ربط جنبا إلى جنب، ويسمح للضغط داخل اللمعة وحركة الجدارلإجراء تحليل أكثر تعمقا الوظيفي للSTmaps المتولدة من تسجيل الفيديو.
وقد سمحت دراسات STmaps المتولدة من حركات الجدار والتغييرات في قطر اللمعية (وتسمى أيضا Dmaps) وصفا مفصلا لأنماط حركية مثل موجات تحوي الدافعة وتقلصات قطعي المترجمة. في حين تم تحديد هذه الأنماط من خلال الطرق التجريبية السابقة، فإن النهج الحالي يسمح للتعريف أكثر دقة من حركات مقلص محلية مثل التموجات وتقلصات لمكافحة تحوي رواية 9،24،25،30،31،42. وقد طبقت بناء STmaps وتحليل التغيرات في نمط الحركة على الأسئلة الرئيسية في حركية الجهاز الهضمي من الأمعاء والقولون. وتشمل هذه: التفريق بين التقلصات العصبية وعضلي وتحديد دور الخلايا من خلالي كاجال 6،9،11،12،16،24،26،27،29 – 31،33،37 – 40،42، فهم المجمعالتفاعلات بين طبقات العضلات الدائرية والطولية 2،7،8،11،12،32،39،40، ودراسة آثار المواد المغذية داخل اللمعة 10،18،19، سلالات ميكروبية 34، واللزوجة 12،36 في مختلف أنماط الحركة، وفهم دور مختلف العوامل الهرمونية العصبية الذاتية وكلاء الدوائية خارجي 2،4 – 7،9،10،13 – 17،28،35،40 في توليد وتعديل الحركة. مستقبل هذا الأسلوب الذي ينطوي اقتران ذلك مع القياسات الأخرى بما في ذلك الضغط، والتوتر الكهربية / انقباض. وغالبا ما تدرج الدراسات التي أجريت مؤخرا واحدة أو أكثر من هذه القياسات بالتزامن مع تسجيل الفيديو ورسم الخرائط الزمانية المكانية لتقديم تفاصيل إضافية المتلازم 2،42. وعلاوة على ذلك، يمكن للنظام أن يستخدم لقياس الحركة في الأجهزة الأخرى الأنبوبية وغير الأنبوبية. على سبيل المثال، بذلت محاولات قياس حركية المعدة باستخداممثل هذا النظام ولكن هذه التقنية والبرمجيات تحتاج الصقل لتحديد أفضل الحركة في مثل هذا الجهاز غير أنبوبي 45. ليس هناك شك في أن استخدام تقنيات رسم الخرائط الزمانية المكانية حده، وبالاشتراك مع أكثر الأساليب التقليدية لتحليل سيؤدي إلى أكثر متعمقة وفهم شامل لحركية الجهاز الهضمي في المستقبل.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد DMK من منحة IRACDA من NIGMS (K12GM093857) لجامعة فرجينيا كومنولث. وأيد هذا العمل عن طريق منح DK34153 NIDDKD لجون R. Grider.
Materials
| Sodium Chloride (NaCl) | Fisher | BP358 | For Krebs buffer. |
| Potassium Chloride (KCl) | Fisher | BP366 | For Krebs buffer. |
| Potassium Phosphate (KH2PO4) | Fisher | P285 | For Krebs buffer. |
| Magnesium Sulfate (MgSO4) | Sigma | M2643 | For Krebs buffer. |
| Calcium Chloride (CaCl2) | Sigma | C7902 | For Krebs buffer. |
| Sodium Bicarbonate (NaHCO3) | Fisher | BP328 | For Krebs buffer. |
| Glucose | Sigma | G7021 | For Krebs buffer. |
| Carboxygen (95%O2/5%CO2) | |||
| Dissecting pins | |||
| Dissecting trays/dishes | |||
| Dunkin Hartley Guinea Pigs | Charles River | Strain 051 | |
| ImageJ | http://imagej.nih.gov/ij/ | Freely available online. | |
| GastroIntestinal Motility Monitor (GIMM) | Catamount Inc., St. Albans, Vermont | Includes parts listed below. | |
| Peristaltic Pumps | Included with GIMM. | ||
| Bath Cameras | Included with GIMM. | ||
| Bath TransIllumination Backlights | Included with GIMM. | ||
| Organ Baths | Included with GIMM. | ||
| Backlight Intensity Controls | Included with GIMM. | ||
| GIMM Processor ImageJ Plugin | Included with GIMM. | ||
| Polyethylene Tubing | Included with GIMM. | ||
| Tubing Connectors | Included with GIMM. | ||
| Masterflex tubing for Peristaltic Pumps | Included with GIMM. | ||
| Heating Bath/Water Circulator | Included with GIMM. |
References
- Szurszewski, J. H. A 100-year perspective on gastrointestinal motility. Am. J. Physiol. 274 (3 Pt 1), G447-G453 (1998).
- Dinning, P. G., Arkwright, J. W., et al. Temporal relationships between wall motion, intraluminal pressure, and flow in the isolated rabbit small intestine. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 300 (4), G577-G585 (2011).
- Dinning, P. G., Zarate, N., et al. Pancolonic spatiotemporal mapping reveals regional deficiencies in, and disorganization of colonic propagating pressure waves in severe constipation. Neurogastroenterol. Motil. 22 (12), e340-e349 (2010).
- Hoffman, J. M., McKnight, N. D., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. The relationship between inflammation-induced neuronal excitability and disrupted motor activity in the guinea pig distal colon. Neurogastroenterol. Motil. 23 (7), 673-e279 (2011).
- Wood, M. J., Hyman, N. H., Mawe, G. M. The effects of daikenchuto (DKT) on propulsive motility in the colon. J. Surg. Res. 164 (1), 84-90 (2010).
- Smith, T. K., Oliver, G. R., et al. A smooth muscle tone-dependent stretch-activated migrating motor pattern in isolated guinea-pig distal colon. J. Physiol. 551 (Pt 3), 955-969 (2003).
- Benard, T., Bouchoucha, M., Dupres, M., Cugnenc, P. H. In vitro analysis of rat intestinal wall movements at rest and during propagated contraction: a new method. Am. J. Physiol. 273 (4 Pt 1), G776-G784 (1997).
- Hennig, G. W., Costa, M., Chen, B. N., Brookes, S. J. Quantitative analysis of peristalsis in the guinea-pig small intestine using spatio-temporal maps. J. Physiol. 517 (Pt 2), 575-590 (1999).
- Chen, J. H. H., Zhang, Q., et al. Neurogenic and myogenic properties of pan-colonic motor patterns and their spatiotemporal organization in rats. PLoS One. 8 (4), e60474 (2013).
- Gwynne, R. M., Thomas, E. A., Goh, S. M., Sjövall, H., Bornstein, J. C. Segmentation induced by intraluminal fatty acid in isolated guinea-pig duodenum and jejunum. J. Physiol. 556 (Pt 2), 557-569 (2004).
- Lammers, W., Cheng, L. Simulation and analysis of spatio-temporal maps of gastrointestinal motility. Biomed. Eng. Online. 7 (2), (2008).
- Lentle, R. G., Janssen, P. W., Asvarujanon, P., Chambers, P., Stafford, K. J., Hemar, Y. High definition mapping of circular and longitudinal motility in the terminal ileum of the brushtail possum Trichosurus vulpecula with watery and viscous perfusates. J. Comp. Physiol. B. 177 (5), 543-556 (2007).
- Hoffman, J. M., Brooks, E. M., Mawe, G. M. Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM). J. Vis. Exp. (46), (2010).
- Krauter, E. M., Strong, D. S., Brooks, E. M., Linden, D. R., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. Changes in colonic motility and the electrophysiological properties of myenteric neurons persist following recovery from trinitrobenzene sulfonic acid colitis in the guinea pig. Neurogastroenterol. Motil. 19 (12), 990-1000 (2007).
- Spencer, N. J., Nicholas, S. J., et al. Mechanisms underlying distension-evoked peristalsis in guinea pig distal colon: is there a role for enterochromaffin cells?. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 301 (3), G519-G527 (2011).
- Sia, T. C., Brookes, S. J., Dinning, P. G., Wattchow, D. A., Spencer, N. J. Peristalsis and propulsion of colonic content can occur after blockade of major neuroneuronal and neuromuscular transmitters in isolated guinea pig colon. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 305 (12), G933-G939 (2013).
- Nicholas, S., Spencer, N. J. Peristalsis and fecal pellet propulsion do not require nicotinic, purinergic, 5-HT3, or NK3 receptors in isolated guinea pig distal colon. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 298 (6), G952-G961 (2010).
- Hurst, N. R., Kendig, D. M., Murthy, K. S., Grider, J. R. The short chain fatty acids, butyrate and propionate, have differential effects on the motility of the guinea pig colon. Neurogastroenterol. Motil. 26 (11), 1586-1596 (2014).
- Kendig, D. M., Hurst, N. R., et al. Activation of the umami taste receptor (T1R1/T1R3) initiates the peristaltic reflex and pellet propulsion in the distal colon. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 307 (11), G1100-G1107 (2014).
- Gwynne, R., Bornstein, J. Mechanisms underlying nutrient-induced segmentation in isolated guinea pig small intestine. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 292 (4), G1162-G1172 (2007).
- Lammers, W. J. Spatial and temporal coupling between slow waves and pendular contractions. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 289 (5), G898-G903 (2005).
- Grider, J. R. Neurotransmitters mediating the intestinal peristaltic reflex in the mouse. J. Pharmacol. Exp. Ther. 307 (2), 460-467 (2003).
- Foxx-Orenstein, A. E., Grider, J. R. Regulation of colonic propulsion by enteric excitatory and inhibitory neurotransmitters. Am. J. Physiol. 271 (3 Pt 1), G433-G437 (1996).
- D’Antona, G., Hennig, G. W., Costa, M., Humphreys, C. M., Brookes, S. J. Analysis of motor patterns in the isolated guinea-pig large intestine by spatio-temporal maps. Neurogastroenterol. Motil. 13 (5), 483-492 (2001).
- Roberts, R. R., Murphy, J. F., Young, H. M., Bornstein, J. C. Development of colonic motility in the neonatal mouse-studies using spatiotemporal maps. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 292 (3), G930-G938 (2007).
- Holmberg, A., Olsson, C., Hennig, G. W. TTX-sensitive and TTX-insensitive control of spontaneous gut motility in the developing zebrafish (Danio rerio) larvae. The J. Exp. Biol. 210 (Pt 6), 1084-1091 (2007).
- Singh, R. D., Gibbons, S. J., et al. Ano1, a Ca2+-activated Cl- channel, coordinates contractility in mouse intestine by Ca2+ transient coordination between interstitial cells of Cajal. J. Physiol. 592 (Pt 18), 4051-4068 (2014).
- Neal, K. B., Parry, L. J., Bornstein, J. C. Strain-specific genetics, anatomy and function of enteric neural serotonergic pathways in inbred mice. J. Physiol. 587 (Pt 3), 567-586 (2009).
- Roberts, R. R., Bornstein, J. C., Bergner, A. J., Young, H. M. Disturbances of colonic motility in mouse models of Hirschsprung’s disease. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 294 (4), G996-G1008 (2008).
- Costa, M., Dodds, K. N., Wiklendt, L., Spencer, N. J., Brookes, S. J., Dinning, P. G. Neurogenic and myogenic motor activity in the colon of the guinea pig, mouse, rabbit, and rat. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 305 (10), G749-G759 (2013).
- Huizinga, J. D., Martz, S., Gil, V., Wang, X. Y. Y., Jimenez, M., Parsons, S. Two independent networks of interstitial cells of cajal work cooperatively with the enteric nervous system to create colonic motor patterns. Front. Neurosci. 5 (93), (2011).
- Lentle, R. G., De Loubens, C., Hulls, C., Janssen, P. W., Golding, M. D., Chambers, J. P. A comparison of the organization of longitudinal and circular contractions during pendular and segmental activity in the duodenum of the rat and guinea pig. Neurogastroenterol. Motil. 24 (7), 686-695 (2012).
- Bercìk, P., Bouley, L., Dutoit, P., Blum, A. L., Kucera, P. Quantitative analysis of intestinal motor patterns: spatiotemporal organization of nonneural pacemaker sites in the rat ileum. Gastroenterol. 119 (2), 386-394 (2000).
- Wu, R. Y., Pasyk, M., et al. Spatiotemporal maps reveal regional differences in the effects on gut motility for Lactobacillus reuteri and rhamnosus strains. Neurogastroenterol. Motil. 25 (3), e205-e214 (2013).
- Ellis, M., Chambers, J. D., Gwynne, R. M., Bornstein, J. C. Serotonin and cholecystokinin mediate nutrient-induced segmentation in guinea pig small intestine. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 304 (8), G749-G761 (2013).
- Janssen, P. W., Lentle, R. G., Asvarujanon, P., Chambers, P., Stafford, K. J., Hemar, Y. Characterization of flow and mixing regimes within the ileum of the brushtail possum using residence time distribution analysis with simultaneous spatio-temporal mapping. J. Physiol. 582 (Pt 3), 1239-1248 (2007).
- Costa, M., Wiklendt, L., et al. An experimental method to identify neurogenic and myogenic active mechanical states of intestinal motility. Front. Syst. Neurosci. 7, 7 (2013).
- Dinning, P. G., Wiklendt, L., et al. Neural mechanisms of peristalsis in the isolated rabbit distal colon: a neuromechanical loop hypothesis. Front. Neurosci. 8, 75 (2014).
- Janssen, P. W., Lentle, R. G., Hulls, C., Ravindran, V., Amerah, A. M. Spatiotemporal mapping of the motility of the isolated chicken caecum. J. Comp. Physiol. B. 179 (5), 593-604 (2009).
- Janssen, P. W., Lentle, R. G., Chambers, P., Reynolds, G. W., De Loubens, C., Hulls, C. M. Spatiotemporal organization of standing postprandial contractions in the distal ileum of the anesthetized pig. Neurogastroenterol. Motil. 26 (11), 1651-1662 (2014).
- Angeli, T. R., Du, P., et al. The bioelectrical basis and validity of gastrointestinal extracellular slow wave recordings. J. Physiol. 591 (Pt 18), 4567-4579 (2013).
- Kuizenga, M. H., Sia, T. C., et al. Neurally mediated propagating discrete clustered contractions superimposed on myogenic ripples in ex vivo segments of human ileum. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 308 (1), G1-G11 (2015).
- Kunze, W. A., Furness, J. B. The enteric nervous system and regulation of intestinal motility. Annu. Rev. Physiol. 61, 117-142 (1999).
- Dinning, P. G., Szczesniak, M. M., Cook, I. J. Twenty-four hour spatiotemporal mapping of colonic propagating sequences provides pathophysiological insight into constipation. Neurogastroenterol. Motil. 20 (9), 1017-1021 (2008).
- Berthoud, H. R., Hennig, G., Campbell, M., Volaufova, J., Costa, M. Video-based spatio-temporal maps for analysis of gastric motility in vitro: effects of vagal stimulation in guinea-pigs. Neurogastroenterol. Motil. 14 (6), 677-688 (2002).
