في فيفو القياس الكهربية للعصب الزندي الفئران مع اختبار استثارة محواري
Summary
توفر تقنيات استثارة محواري أداة قوية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية والتغيرات الفيزيائية الأحيائية التي تسبق الأحداث التنكسية لا رجعة فيه. هذه المخطوطة يوضح استخدام هذه التقنيات في العصب الزندي تخديره من الفئران.
Abstract
تمكن الكهربية التقييم الموضوعي لوظيفة الأعصاب الطرفية في فيفو. تدابير التوصيل العصبية التقليدية، مثل السعة والكمون اكتشاف فقدان إكسون المزمنة وديمييلينيشن، على التوالي. تقنيات استثارة محواري “بالعتبة التي تتبع” توسيع هذه التدابير بتوفير المعلومات المتعلقة بالنشاط قنوات أيون ومضخات والمبادلات التي تتصل بوظيفة الحادة وقد تسبق الأحداث التنكسية. على هذا النحو، قد يوفر استخدام استثارة محواري في نماذج حيوانية للاضطرابات العصبية مقياسا مفيداً في فيفو لتقييم التدخلات العلاجية الرواية. هنا يصف لنا إعداد تجريبية لتدابير متعددة لتقنيات السيارات استثارة محواري في الفئران العصب الزندي.
الحيوانات تخديره مع isoflurane ورصدها بعناية لضمان عمق ثابت وكاف من التخدير. يتم باستمرار رصد درجة حرارة الجسم ومعدل التنفس ومعدل ضربات القلب وتشبع الأكسجين في الدم. دراسات استثارة محواري تتم باستخدام التحفيز عن طريق الجلد على العصب الزندي وتسجيل من عضلات هيبوثينار مخلب فوريليمب. مع التنسيب الكهربائي الصحيح، يتم تسجيل إمكانية عمل العضلات مجمع واضحة أن الزيادات في السعة ومع تزايد كثافة التحفيز. ثم يستخدم برنامج الآلي لتقديم سلسلة من النبضات الكهربائية التي تولد تدابير محددة استثارة 5 في التسلسل التالي: تحفيز استجابة السلوك، اليكتروتونوس عتبة العتبة الحالية، قوة مدة وقت ثابت العلاقة ودورة الانتعاش.
البيانات المقدمة هنا الإشارة إلى أن هذه التدابير هي قابلة للتكرار، وإظهار التشابه بين اليسار واليمين الزندية الأعصاب عند تقييمها في نفس اليوم. حد من هذه التقنيات في هذا الإعداد هو تأثير الجرعة والوقت تحت التخدير. ينبغي الاضطلاع برصد وتسجيل هذه المتغيرات للنظر فيها في الوقت لتحليل دقيق.
Introduction
باستخدام تقنيات الكهربية أداة أساسية للتحقيق في فيفو في وظيفة الأعصاب الطرفية في الاضطرابات العصبية. طرق التوصيل العصبية التقليدية استخدام المحفزات سوبراماكسيمال لتسجيل السيارات إمكانات العمل السعة والكمون. ولذلك هذه التقنيات توفر معلومات مفيدة عن عدد إجراء الألياف وعلى سرعة التوصيل من الألياف أسرع. أداة تكميلية قيمة اختبار استثارة محواري. ويستخدم هذا الأسلوب أنماط التحفيز الكهربية متطورة لتقييم الخصائص الفيزيائية للأعصاب المحيطية، مثل نشاط قنوات أيون مضخات تعتمد على الطاقة وعمليات التبادل الأيوني وغشاء المحتملة غير مباشر 1.
ويستخدم اختبار استثارة محواري عادة في الإعداد السريرية للتحقيق في العمليات الفيزيولوجية المرضية وآثار التدخلات العلاجية على مختلف الاضطرابات العصبية. الأهم من ذلك، تدابير استثارة محواري حساسة للتدخلات العلاجية التي تؤثر على وظيفة الأعصاب الطرفية مثل العلاج الغلوبولين المناعي الوريدي (IVIg)2، العلاج الكيماوي المانع (سي)3 وكالسينيورين 4-على الرغم من أن هذه الدراسات قدمت أفكاراً هامة، الدراسات السريرية غالباً ما يحول دون التحقيق في أوائل المرض السمات والخيارات العلاجية رواية5. ولذلك، استخدام هذه الأساليب في نماذج حيوانية من اضطرابات عصبية قد اكتسبت في الآونة الأخيرة الجر6،7،،من89. والواقع أن هذه الأساليب تتيح فرصة لفهم التغييرات استثارة العصب المحددة المرتبطة بهذه الاضطرابات، وبالتالي النهوض بالبحوث متعدية الجنسيات.
الإجراء الموضح هنا طريقة بسيطة وموثوق بها لتدابير استثارة محواري سجل على الأعصاب الزندية للفئران سليمة.
Protocol
Representative Results
Discussion
يوضح الإجراء وصف بسيطة وموثوق بها، تقنية مينيملي التي يسمح تقييم الخصائص الفيزيائية-الحيوية وإمكانات غشاء إكسون في فترة قصيرة من الزمن. مقارنة مع تقنيات أكثر الغازية الأخرى، التي تتطلب التعرض للعصب، يستحث الأسلوب الحالي لاختبار استثارة محواري تلف الأنسجة الحد الأدنى مما يمكن في فيفو</…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد المشروع مؤسسة Lundbeck، مؤسسة نوفو نورديسك، المجلس الدانمركي للبحوث الطبية، لودفيج ومؤسسة السس سارة، كاي مؤسسة داهلبومس ومؤسسة البحوث في علم الأعصاب وجايتي. R.A معتمد من قبل “أوائل الوظيفي شواغر الزمالة الوطنية للصحة” و “مجلس البحوث الأسترالي الطبية” (#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 |
References
- Krishnan, A. V., Lin, C. S. -. Y., Park, S. B., Kiernan, M. C. Axonal ion channels from bench to bedside: a translational neuroscience perspective. Prog neurobiol. 89 (3), 288-313 (2009).
- Lin, C. S. -. Y., Krishnan, A. V., Park, S. B., Kiernan, M. C. Modulatory effects on axonal function after intravenous immunoglobulin therapy in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy. Arch neurol. 68 (7), 862-869 (2011).
- Park, S. B., Goldstein, D., Lin, C. S. -. Y., Krishnan, A. V., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. Acute abnormalities of sensory nerve function associated with oxaliplatin-induced neurotoxicity. J. Clin. Oncol. 27 (8), 1243-1249 (2009).
- Arnold, R., Pussell, B. A., Pianta, T. J., Lin, C. S. -. Y., Kiernan, M. C., Krishnan, A. V. Association between calcineurin inhibitor treatment and peripheral nerve dysfunction in renal transplant recipients. Am. J. Transplant. 13 (9), 2426-2432 (2013).
- Boërio, D., Greensmith, L., Bostock, H. Excitability properties of motor axons in the maturing mouse. J. Peripher. Nerv. Syst. 14 (1), 45-53 (2009).
- Boërio, D., Kalmar, B., Greensmith, L., Bostock, H. Excitability properties of mouse motor axons in the mutant SOD1(G93A) model of amyotrophic lateral sclerosis. Muscle & Nerve. 41 (6), 774-784 (2010).
- Alvarez, S., Calin, A., Graffmo, K. S., Moldovan, M., Krarup, C. Peripheral motor axons of SOD1(G127X) mutant mice are susceptible to activity-dependent degeneration. Neurosci. 241, 239-249 (2013).
- Fledrich, R., et al. Soluble neuregulin-1 modulates disease pathogenesis in rodent models of Charcot-Marie-Tooth disease 1A. Nat. Med. 20 (9), 1055-1061 (2014).
- Vianello, S., et al. Low doses of arginine butyrate derivatives improve dystrophic phenotype and restore membrane integrity in DMD models. FASEB J. 28 (6), 2603-2619 (2014).
- Osaki, Y., et al. Effects of anesthetic agents on in vivo axonal HCN current in normal mice. Clin Neurophysiol. 126 (10), 2033-2039 (2015).
- Biessels, G. J., et al. Phenotyping animal models of diabetic neuropathy: a consensus statement of the diabetic neuropathy study group of the EASD (Neurodiab). J. Peripher. Nerv. Syst. 19 (2), 77-87 (2014).
- Boërio, D., Greensmith, L., Bostock, H. A model of mouse motor nerve excitability and the effects of polarizing currents. J. Peripher. Nerv. Syst. 16 (4), 322-333 (2011).
- Arnold, R., Moldovan, M., Rosberg, M. R., Krishnan, A. V., Morris, R., Krarup, C. Nerve excitability in the rat forelimb: a technique to improve translational utility. J. Neurosci. Methods. 275, 19-24 (2017).
- Moldovan, M., Alvarez, S., Krarup, C. Motor axon excitability during Wallerian degeneration. Brain. 132 (Pt 2), 511-523 (2009).
- Madison, R. D., Robinson, G. A., Krarup, C., Moldovan, M., Li, Q., Wilson, W. A. In vitro electrophoresis and in vivo electrophysiology of peripheral nerve using DC field stimulation. J. Neurosci. Methods. 225, 90-96 (2014).
- Moldovan, M., Krarup, C. Evaluation of Na+/K+ pump function following repetitive activity in mouse peripheral nerve. J. Neurosci. Methods. 155 (2), 161-171 (2006).
