يقع محرك التنفس المركزي في جذع الدماغ. يتم تسجيل الإخراج الحركي التنفسي التلقائي من جذع الدماغ والحبل الشوكي المعزول عن طريق وضع قطب كهربائي على الجذر البطني الرابع. هذا النهج التجريبي ذو قيمة للتحقيقات الدوائية أو تقييم تحديات الجهاز التنفسي والتلاعب الجيني بالسلوك الحركي الإيقاعي.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
الكهربية المعزولة على الاستعدادات الحبل الشوكي-جذع الدماغ من القوارض الوليد يسمح الشبكات العصبية التنفسية تسجيل الإخراج
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
في حين أنه من المعروف أن محرك الجهاز التنفسي المركزي يقع في جذع الدماغ ، إلا أن العديد من جوانب وظيفته الأساسية وتطوره واستجابته للمنبهات لا تزال غير مفهومة تماما. للتغلب على صعوبة الوصول إلى جذع الدماغ في بأكمله ، يتم عزل جذع الدماغ وجزء من الحبل الشوكي. يتم الحفاظ على هذا المستحضر في السائل الدماغي النخاعي الاصطناعي حيث يتم التحكم في الغازات والتركيزات ودرجة الحرارة ومراقبتها. يتم تسجيل إشارة الخرج من شبكة الجهاز التنفسي بواسطة قطب شفط يوضع على الجذر البطني الرابع. بهذه الطريقة ، يمكن تطبيق المحفزات مباشرة على جذع الدماغ ، ويمكن تسجيل التأثير مباشرة. ترتبط الإشارة المسجلة بإشارة الشهيق المرسلة إلى الحجاب الحاجز عبر العصب الحجابي ، ويمكن وصفها بأنها رشقات نارية (حوالي 8 رشقات نارية في الدقيقة). يسمح تحليل هذه الانفجارات (التردد والسعة والطول والمساحة الواقعة تحت المنحنى) بالتوصيف الدقيق لتأثير التحفيز على شبكة الجهاز التنفسي. القيد الرئيسي لهذه الطريقة هو جدوى التحضير بعد مراحل ما بعد الولادة المبكرة. وبالتالي ، تركز هذه الطريقة بشكل كبير على دراسة الشبكة بأكملها بدون المدخلات الطرفية في الفئران حديثي الولادة.
المقدمة
التنفس هو نشاط معقد وحيوي يسيطر عليها الدماغ، مما يسمح dioxygen (O 2) امتصاص وثاني أكسيد الكربون (CO 2) القضاء. يتم إنشاء محرك التنفسي المركزي عن طريق شبكة معقدة تقع في الدماغ في كل من الثدييات 1، 2 البرمائيات والزواحف 3، 4 الطيور والأسماك 5. حتى لو كان يمكن معالجتها دراسة التنفس في الجسم الحي، والتحقيقات الآلية الدقيقة تتطلب الوصول المباشر إلى شبكة التحكم في الجهاز التنفسي. تحقيقا لهذه الغاية، وضعت أدريان وBuytendijk مستحضر ذهبية انخفاض، والتي أقطاب توضع على سجل سطح الدماغ إيقاع لدت المرتبطة الخيشومية التهوية 5. وقد تم تكييف هذا النهج في وقت لاحق من قبل....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
هذا الأسلوب يتطلب استخدام المواد الحيوانية، سمحت من قبل لجنة لافال جامعة الحيوان الأخلاق (بروتوكول # 2012-170).
1. إعداد والتحضير
- حلول
- إعداد الحلول الأسهم ACSF وفقا للصفات التالية 7،17. تتوفر في الأدب وصفات أخرى مع وجود اختلافات التركيز. حلول تخزين المخزون في 4 درجة مئوية لمدة شهر واحد.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
كما ذكر في المقدمة، واحدة من أهم مزايا هذه التقنية هو الوصول مباشرة إلى الدماغ لتطبيق مؤثرات المختلفة. وكمثال على ذلك، تم تطبيق نقص الأكسجة هنا الشكل 1. AB يعرض تسجيل بروتوكول الكامل، مع كل الظروف normoxic ونقص الأوكسجين. الشكل 1.CE يعرض إيقاع سجلت في ظروف normoxic (أي فقاعات ACSF مع 95٪ O 2 و 5٪ CO 2 في 26 ° C). كما هو موضح سابقا في هذا الإعداد الدقيق 11، والتردد هو حوالي 8 رشقات نارية / دقيقة، والسعة حوا.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
تقدير دقيق لنشاط الجهاز التنفسي يمكن أن يكون تحديا. في الواقع، والتنفس هو وظيفة التي يمكن أن تكون تلقائية وطوعية، وأنه هو منظم وفقا للبيئة، واحتياجات الجسم، والحالة العاطفية والسلوك. وميزة هذا الأسلوب هو عزل العناصر العصبية المسؤولة عن إنتاج الأمر التنفسي. وهكذا، والتسجيلات الكهربية من الاستعدادات الحبل الشوكي والدماغ تخطيط التحجم هي تقنيات تكميلية لدراسة الشبكة العصبية في الجهاز التنفسي كلها في المختبر والمجراة على التوالي. تسجيلات التصحيح المشبك في إعداد الحبل الشوكي ال.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين مصالح مالية متنافسة أو تضارب في المصالح للإفصاح عنها.
شكر وتقدير
يشكر المؤلفون بصدق 130258 المعاهد الكندية للبحوث الصحية MOP ومؤسسة Star لأبحاث صحة الأطفال ، جنبا إلى جنب مع مؤسسة مولي تاول ، على توفير مرفق البحث والدعم المالي. كما يشكر المؤلفون بصدق الدكتور كينكيد ريتشارد على التدقيق اللغوي للمخطوطات والنصائح.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| سيلجارد | سيجما ألدريتش | 761036-5EA | استخدم تحت غطاء محرك |
| NaCl | Bioshop | SOD002 | |
| KCl | Bioshop | POC888 | |
| CaCl2< / sub> | Bioshop | CCL444 | |
| MgCl2< / sub> | Bioshop | MAG510 | |
| NaHCO3< / sub> | Bioshop | SOB999 | |
| NaH2PO4 | Bioshop | SPM306 | |
| D-glucose | Bioshop | GLU501 | |
| Carbogen | Linde | 343-02-0006 | |
| جهاز التحكم في درجة الحرارة | Warner Instruments ، Hamden ، CT ، الولايات المتحدة الأمريكية | TC-324B | |
| القطب الكهربائي | AM Systems ، إيفريت ، واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية | موديل 573000 | |
| مضخم التيار المتردد التفاضلي | أنظمة AM ، إيفريت ، واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية | موديل 1700 | |
| المتوسط المتحرك | CWE ، Ardmore ، PA ، الولايات المتحدة الأمريكية | نموذج MA-821 | |
| نظام | الحصول على البياناتDataq Instruments ، أكرون ، أوهايو ، الولايات المتحدة الأمريكية | نموذج DI-720 | |
| LabChart برنامج | ADInstruments ، كولورادو سبرينغز ، كولورادو ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| Prism sofware | Graphpad ، La Jolla ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية | ||
| تشريح | البلاستيك مربع (مثل صندوق بتري) ستفعل | ||
| غرفة التسجيل | محلية الصنع | ||
| قاعدة | Kanetec ، Bensenville ، IL ، الولايات المتحدة الأمريكية | MB | |
| Micromanipulator | World Precision Instrument Inc ، ساراسوتا ، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية | Kite-R | |
| Base | Kanetec ، Bensenville ، IL ، الولايات المتحدة الأمريكية | MB | |
| مضخة التمعجية | جيلسون ، ميدلتون ، ويسكونسن ، الولايات المتحدة الأمريكية | MINIPULS 3 | |
| Faraday Cage | كمبيوتر محلي الصنع | ||
المراجع
- Feldman, J. L., Del Negro,, A, C., Gray, P. A. Understanding the rhythm of breathing: so near, yet so far. Annu Rev Physiol. 75, 423-452 (2013).
- Taylor, A. C., Kollros, J. J. Stages in the normal development of Rana pipiens larvae. Anat Rec (Hoboken). 94, ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
