Sensorisk signalering og smerteopfattelse er en kompleks proces, der resulterer fra en indviklet samspil mellem afferente nerver, spinal neuroner, op- og nedstigende facilitatory og hæmmende veje og flere forskellige hjerneområder. Som sådan kan ændringer ved en eller flere af disse niveauer resultere i ændret sensorisk signalering og visceral smerte i sygdomstilstande. For at undersøge alle disse forskellige aspekter af sensorisk signalsystemer flere teknikker er blevet udviklet lige fra encellede eksperimenter (f.eks calcium imaging på neuroner) til hele dyremodeller (f.eks adfærdsmæssige reaktioner såsom visceromotor respons). Den i dette dokument teknik tillader forskerne at foretage en specifik vurdering afferent nerve aktivitet in vitro fra et isoleret segment af tyndtarmen eller tyktarmen hos gnavere. Kort sagt er en isoleret gastrointestinal segment (sædvanligvis jejunum eller colon) monteret i et specialbygget optagelse kammer perfunderet med en fysiologisk KRebs opløsning. Den splanknisk nerve dissekeres fri og forbundet til en elektrode tillader registrering af afferent neuronal aktivitet i splanknisk eller bækken afferente nerver. Nerveaktivitet kan optages basalt eller som reaktion på stigende intraluminale tryk og / eller farmakologiske forbindelser, der kan anvendes enten direkte ind i optagelsen kammeret (serosally), eller via intraluminale perfusat (mucosalt) for at vurdere deres virkning på afferent udledning ^1-6 . Af note, splanknisk nerver indeholder også efferente fibre og viscerofugal afferenter foruden de sensoriske afferenter. En af de store fordele ved ex vivo splanknisk nerve optagelse er, at forskerne kan kvantificere nerveaktivitet uden graduering eller input fra centralnervesystemet, tillader en at studere den direkte virkning af lokalt anvendte forbindelser på nerveaktivitet. Endvidere monitorering af vitale parametre, som det er nødvendigt under anvendelse af in vivo fremgangsmåde (se nedenfor), er no længere relevant. In vitro splanknisk optagelse er endelig langt mindre tidskrævende end in vivo modstykke.

Afferent neuronal aktivitet som respons på andre stimuli, såsom mucosal strøg, sondering hjælp von Frey-hår eller strækning af segmentet, kan studeres i en modificeret forsøgsopstilling, hvor det intestinale væv holdt nede og åbnet på langs (som er i modsætning til vores setup ved hjælp af en intakt segment), som blev beskrevet i en tidligere emne ^7,8. Hertil kommer, først for nylig, blev en teknik beskrevet at studere colon afferent nerve aktivering i selve colon væg via calcium imaging, igen ved hjælp af et fastgjort ned, på langs åbnet segment ^9.

En alternativ version af denne in vivo teknik består af måling neuronal aktivering nær afferente indtræden i rygmarven. Kort sagt er den sederet dyr anbringes i bugleje, exposing lumbosacral rygmarven, som afferent nerve steder projekter ved hjælp af laminektomi, opføre et paraffin-fyldt brønd under anvendelse af huden af snittet og drapering den dorsale rootlet over en platin bipolær elektrode ^10,11. Denne teknik gør det endvidere muligt for forskerne at karakterisere fibre baseret på deres ledningshastighed, og skelne umyelinerede C-fibre fra tyndt myelinerede Aδ-fibre. Endvidere dorsale rodspirer udelukkende indeholder sensoriske afferente fibre, i modsætning til de blandede afferente og efferente splanknisk nerver nævnt tidligere.

Optagelse afferente nerve udledning in vitro fra isolerede gut segmenter kan også gøres ved hjælp af humane prøver, som to forskergrupper uafhængigt offentliggjort første-i-mand manuskripter optagelse colon afferent nerveaktivitet i human resektion prøver ^12,13. Gennemførelsen af ​​denne teknik kan resultere i en lettere translatipå af murine data til human tilstand, og kan gøre det muligt for forskerne at nemt at identificere lægemidler rettet mod den sensibiliserede sensoriske nerve. Den kliniske betydning af karakterisere afferent nerveaktivitet, samt opdagelsen af nye terapeutiske reagenser, der er målrettet ublu afferent nerveaktivitet, er blevet kunstfærdigt diskuteret af mange eksperter på området ^14-19.

Den førnævnte in vitro teknik supplerer mere almindeligt kendt in vivo måling af afferent nerveaktivitet. Under in vivo neuronal aktivitet måling, kan nerveaktivitet måles direkte i sederet dyr, i hvilken segmentet af interesse identificeres og efterfølgende intuberet, og en flydende paraffin fyldt godt konstrueres ved anvendelse bugvæggen og huden af gnaver ^20. Den afferent nerve af interesse identificeres derefter, snittet og placeres på en bipolær platinelektrode, tillader neuronal aktivitet measurement. Denne teknik gør det muligt for forskeren at modulere afferent nerveaktivitet i levende omend bedøvede dyr; som sådan, kan man studere neuronal aktivitet at reagere på interferens såsom luminal udspiling eller intravenøs administration af en forbindelse.

Translationel forskning fokuserer i dag primært på anvendelse af human-afledte supernatanter (f.eks. Fra biopsier fra colon, dyrkede perifere mononukleære blodceller, etc.) på jejunale og / eller colon mus afferenter ^21,22. Forskere kan direkte anvende supernatanter enten ind i organet bad eller i den intraluminale løsning, der gennemløber vævet tarmen segmentet, således at forskellige virkninger af serosa versus slimhinde ansøgning kan studeres på afferent nerve udledning. Som sådan blev det vist, at colon mucosa-biopsi supernatanter fra patienter med irritabel tyktarm kan forårsage overfølsomhed i muse colon afferenter, marsvin submukøse neuroner og muse dorsale rodganglieneuroner ^21,23,24.

Endelig optagelse neuronal aktivitet er ikke begrænset til den mesenteriale og / eller bækken neuroner innerverer mavetarmkanalen. Andre har vist, at nerve optagelser kan udføres i afferente levere knæleddet ^25, mens andre har karakteriseret blære afferent nerveaktivitet samt ^26-28, og viste, at bækken afferenter fra blæren samt mavetarmkanalen konvergere, hvilket kan resultere i neuronal crosstalk ^29.