في هذه الدراسة ، نقدم طريقة في الجسم الحي لتقدير عدد وحجم الوحدة الحركية لتحديد اتصال الوحدة الحركية للغشاء الفئران. يتم وصف نهج خطوة بخطوة لهذه التقنيات.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
في هذه الدراسة ، نقدم طريقة في الجسم الحي لتقدير عدد وحجم الوحدة الحركية لتحديد اتصال الوحدة الحركية للغشاء الفئران. يتم وصف نهج خطوة بخطوة لهذه التقنيات.
فقدان وظيفة العضلات التنفسية هو نتيجة لإصابة الخلايا العصبية الحركية والتنكس العصبي (على سبيل المثال ، إصابة الحبل الشوكي العنقي والتصلب الجانبي الضموري ، على التوالي). الخلايا العصبية الحركية الحجابي هي الرابط الأخير بين الجهاز العصبي المركزي والعضلات ، وتمثل الوحدات الحركية الخاصة بكل منها (مجموعات من الألياف العضلية المعصبة بواسطة خلية عصبية حركية واحدة) أصغر وحدة وظيفية في الجهاز التنفسي العصبي العضلي. جهد عمل العضلات المركبة (CMAP) ، جهد الوحدة الحركية المفردة (SMUP) ، وتقدير عدد الوحدات الحركية (MUNE) هي مناهج فيزيولوجية كهربية تم إنشاؤها لتمكين التقييم الطولي لسلامة الوحدة الحركية في النماذج الحيوانية بمرور الوقت ولكن تم تطبيقها في الغالب على عضلات الأطراف. لذلك ، فإن أهداف هذه الدراسة هي وصف نهج في دراسات القوارض قبل السريرية التي يمكن استخدامها طوليا لتحديد كمية MUNE الحجابي ، وحجم الوحدة الحركية (الممثلة باسم SMUP) ، و CMAP ، ثم لإثبات فائدة هذه الأساليب في نموذج فقدان الخلايا العصبية الحركية. يمكن للمؤشرات الحيوية الحساسة والموضوعية وذات الصلة بالترجمة لإصابة الخلايا العصبية والتنكس والتجديد في إصابة الخلايا العصبية الحركية وأمراضها أن تساعد بشكل كبير وتسريع اكتشافات الأبحاث التجريبية للاختبارات السريرية.
تشكل الخلايا العصبية الحركية الحجابي (MNs) ، التي تمتد من مستويات بضع العضل C3 إلى C6 ، الرابط النهائي من الجهاز العصبي المركزي (CNS) إلى عضلة الحجاب الحاجز1. تتكون الوحدات الحركية الحجيبية (MUs) من MN واحد في العمود الفقري وألياف عضلات الحجاب الحاجز المعصبة التي تشكل أصغر وحدة وظيفية في الجهاز العصبي العضلي التنفسي. تتطلب وظيفة التهوية تقلصا كافيا لعضلة الحجاب الحاجز يتحقق من خلال التنشيط المنسق لتجمع MU الحجابي 2,3. تؤدي العديد من الأمراض العصبية ، بما في ذلك التصلب الجانبي الضموري (ALS) ، إلى ضعف شديد في التهوية ، مما يساهم في النهاية في سبب الوفاة4.
يمكن استخدام العديد من الأساليب الفيزيولوجية الكهربية لتقييم ومراقبة سلامة تجمع الوحدة الحركية (MU) في الجسم الحي. تعكس إمكانات عمل العضلات المركبة (CMAP) إزالة الاستقطاب المجمعة لجميع ألياف العضلات في عضلة معينة أو مجموعة عضلية بعد تحفيز الأعصاب الطرفية وهي حساسة لمجموعة من الحالات العصبية العضلية ، بما في ذلك ALS 5,6 وضمور العضلات الشوكي (SMA)7,8,9. يتمثل أحد قيود تقييم CMAP في أن تنبت الضمانات يمكن أن يؤدي إلى الحفاظ على سعة CMAP ومساحتها حتى في وجود خسارة MU10. للتغلب على هذا القيد ، تم إجراء تعديلات على تقنية CMAP لتقييم كل من رقم الوحدة الحركية والحجم11. بالإضافة إلى ذلك ، اقترحت دراسة في الجسم الحي تبحث في التقييم الوظيفي للحجاب الحاجز CMAP بواسطة نظام فيزيولوجي كهربية أنه قد يكون من الممكن أيضا استخدام تقنية تسجيل CMAP للحجاب الحاجز الموصوفة لتقدير رقم الوحدة الحركية12.
تم تقديم تقنية تقدير عدد الوحدات الحركية الإضافية (MUNE) في البداية في أوائل سبعينيات القرن العشرين من قبل McComas et al. لعضلة الباسطة digitorum brevis في البشر13. كان نهج MUNE التدريجي عبارة عن تعديل لتقنية تسجيل CMAP التقليدية التي تم خلالها تقديم تحفيز متزايد تدريجيا لتسجيل الزيادات الكمية ، كل شيء أو لا شيء دون الحد الأقصى كمؤشرات لاستجابات الوحدة الحركية الواحدة. تم استخدام الزيادات المجمعة والمتوسطة لحساب تقدير لحجم جهد وحدة محرك واحدة (SMUP). ثم تم تقسيم هذا الحجم المحسوب إلى سعة CMAP لتقدير عدد MUs التي تعصب العضلات قيد الفحص11. يظهر MUNE حساسية عالية في اكتشاف ومراقبة فقدان الوحدة الحركية ، مما يسمح بتحديد خلل الوحدة الحركية قبل التغييرات الملحوظة في التدابير مثل سعة CMAP أو المنطقة14,15. في مرضى ALS ، أثبت MUNE أنه حساس بشكل استثنائي ، حيث يعمل كعلامة حيوية بارزة لبداية المرض وتطوره وتشخيصه16،17.
تم تطوير العديد من التعديلات على MUNE واستخدامها على نطاق واسع لتقييم وظيفة MU في حالات مثل التنكس العصبي والإصابة العصبية وعملية الشيخوخة الطبيعية18،19،20،21. منذ الوصف الأولي ، تم استخدام العديد من التكيفات باستخدام كل من الاستجابات الكهربية وقياسات القوة الإضافية (الميكانيكية) في كل من الدراسات البشرية والنماذج الحيوانية22. يوفر MUNE تقييما وظيفيا غير جراحي لاتصال الخلايا العصبية الحركية بالعضلات. يتيح تطبيق MUNE طوليا فهم المرض أو تطور النمط الظاهري المستحث وتقييم التأثيرات الوقائية أو التجديدية للتدخلات العلاجية ، سواء في البيئات السريرية أو قبل السريرية. بغض النظر عن فعالية مقاييس MUNE للتكاثر والأهمية السريرية لتقنية حمامات MU في معظم أنحاء جسم الإنسان ، فقد ركزت الجهود إلى حد كبير على عضلات الأطراف في عضلات القوارض10،23،24،25.
لذلك ، كانت أهداف هذه الدراسة هي وصف نهج للحصول على إمكانات عمل العضلات المركبة (CMAP) ، SMUP ، ورقم الوحدة الحركية الحجيبية (MUNE) كما هو الحال في تقييمات الجسم الحي التي يمكن استخدامها طوليا في دراسات القوارض قبل السريرية لتحديد حجم MUNE وحجم الوحدة الحركية (ممثلة باسم SMUP) و CMAP. علاوة على ذلك ، نقدم بيانات تمثيلية تسلط الضوء على فقدان رقم MU الحجاب الحاجز بعد إعطاء عامل تنكسي MN محموم داخل الجنبة ، شظية سم الكوليرا B مترافقة مع سابورين (CTB-SAP).
تمت الموافقة على جميع الإجراءات وتنفيذها وفقا للمبادئ التوجيهية التي وضعتها اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام في جامعة ميسوري. أجريت التجارب على ذكور الفئران البالغة Sprague-Dawley ، الذين تتراوح أعمارهم بين 11 و 15 أسبوعا. تم إيواء هذه الفئران في أزواج وتم الاحتفاظ بها تحت دورة 12:12 من الضوء والظلام ، مع إمكانية الوصول إلى الأغذية التجارية القياسية والمياه المعالجة بحمض الهيدروكلوريك المتاحة في جميع الأوقات.
1. إعداد وتسليم التخدير
2. وضع القطب والإعداد
3. الحصول على البيانات

تتيح تقنيات CMAP و SMUP و MUNE الموضحة في هذا التقرير تسجيل الوظيفة العصبية العضلية في عضلة الحجاب الحاجز باستخدام وضع قطب كهربائي طفيف التوغل (الشكل 1). يمكن استخدام معلمات السعة والمساحة لتوصيف حجم CMAP فوق الأقصى ، مما يوفر مقياسا شاملا لإخراج مجموعة العضلات (الشكل 2). ومع ذلك ، في أساليبنا الحالية ، نعتمد على السعة لتحديد أحجام كل من CMAP و SMUP. يمكن استخدام CMAP و SMUP و MUNE لقياس الوظيفة العصبية العضلية في نماذج الفئران المختلفة للأمراض العصبية العضلية. لإثبات فقدان MU في سياق تنكس MN ، خضعت الفئران للحقن الثنائي داخل الجنبة باستخدام CTB-SAP (25 ميكروغرام) لاستهداف MNs الحجابي و CTB الإضافي (25 ميكروغرام) ، وتلقت الفئران الضابطة CTB غير المقترن (25 ميكروغرام) و SAP (25 ميكروغرام) 1،27.
في الشكل 3 ، تمت مقارنة النتائج في فأر مراقبة بالغ وفأر بالغ (12 أسبوعا) بعد سبعة أيام من حقن CTB-SAP داخل الجنبة. بعد الحقن داخل الجنبة ل CTB-SAP ، يتم تقليل MUNE عند 60 وحدة حركية وظيفية مقدرة مقارنة بالنتائج الطبيعية ل 74 وحدة حركية وظيفية في الفئران الضابطة. ومع ذلك ، فإن سعة CMAP في فأر CTB-SAP (14.25 مللي فولت من الذروة إلى الذروة) أظهرت تغييرات طفيفة مقارنة بالتحكم (14. 5 مللي فولت من الذروة إلى الذروة) على الأرجح بسبب النبتة الجانبية. في الشكل 4 ، تم الحصول على الحجاب الحاجز CMAP و SMUP و MUNE بشكل ثنائي ومتوسطه عند خط الأساس / الحقن المسبق (ن = 14) ، وكذلك 7 (ن = 14) ، 14 (ن = 14) ، 21 (ن = 6) ، و 28 (ن = 14) يوما بعد الحقن. في الشكل 4 ، لم يتم العثور على اختلافات خط الأساس بين المجموعات. أظهر MUNE تغيرا كبيرا للوقت (p < 0.05) ، CTB-SAP (p < 0.001) ، ووقت التفاعل x CTB-SAP (p < 0.01) مع ~ 40٪ انخفاض في MUNE في فئران CTB-SAP. أظهر متوسط SMUP لفئران CTB-SAP تغيرا كبيرا مع مرور الوقت (p < 0.05) و CTB-SAP (p < 0.01) ، ولكن لا يوجد تفاعل كبير مع ~ 50-60٪ زيادة في سعة SMUP. لم يظهر CMAP أي تغيير كبير.

الشكل 1: وضع القطب. يتم إدخال (A) المهبط المحفز و (B) الأنود تحت الجلد في الرقبة الجانبية بين عضلات الميزان الأمامي والمتوسط بمسافة 1 سم تقريبا. يتم وضع القطب (C) "النشط" (E1) و (D) قطب التسجيل "المرجعي" (E2) فوق خط منتصف الترقوة السفلي من الحد الأخير للضلع ، باتباع الزاوية بين عملية الخنجري والغضروف الضلعي الأخير. بالإضافة إلى ذلك ، (ه) يوجد قطب قرص يمكن التخلص منه على الذيل كأرضية لتقليل القطع الأثرية. تم إنشاؤها باستخدام BioRender.com. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: جهد الفعالية العضلية المركبة. رسم توضيحي لاستجابة CMAP التمثيلية المسجلة من عضلة الحجاب الحاجز الأيسر. يتم تحديد سعة CMAP من الذروة إلى الذروة من جهد الذروة السلبي إلى جهد الذروة الموجب. اختصار: CMAP = جهد عمل العضلات المركبة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: تسجيلان تمثيليان ل CMAP و MUNE من فأر تحكم ، وفأر بالغ بعد سبعة أيام من الحقن داخل الجنبة CTB-SAP. (أ) جهد عمل العضلات المركبة الحجابي الأيسر (CMAP) في فأر بالغ ضابط (عمره 12 أسبوعا) بسعة من الذروة إلى الذروة تبلغ 14.5 مللي فولت. حساسية الشاشة = 1 مللي فولت / قسم ومدة الشاشة 1 مللي ثانية / قسم. (ب) عشر استجابات تزايدية لاحقة بسعة إجمالية قدرها 1.940 mV مقسومة على 10 لتحديد متوسط حجم SMUP (0.194 mV). حساسية الشاشة = 0.2 مللي فولت / قسم وسرعة مسح 1 مللي ثانية / قسم. MUNE المحسوب = 74 (MUNE = CMAP / متوسط SMUP (14.5 مللي فولت / 0.194 مللي فولت)) (C) CMAP المحموم بعد سبعة أيام من حقن CTB-SAP لا يظهر أي تغيير تقريبا في سعة CMAP من الذروة إلى الذروة 14.25 مللي فولت. حساسية الشاشة = 1 مللي فولت / قسم وسرعة مسح 1 مللي ثانية / قسم. (د) عشر استجابات تزايدية لاحقة بسعة إجمالية من الذروة إلى الذروة تبلغ 2.360 mV مقسومة على 10 للحصول على متوسط حجم SMUP يبلغ 0.236 mV. حساسية الشاشة = 0.2 مللي فولت / قسم وسرعة مسح تبلغ 1 مللي ثانية / قسم. وبالتالي ، كان MUNE المحسوب 60. الاختصارات: CMAP = جهد عمل العضلات المركب. MUNE = تقدير رقم الوحدة الحركية ؛ CTB-SAP = شظية سم الكوليرا B مترافقة مع السابورين ؛ SMUP = جهد وحدة محرك واحد. * يوضح القطع الأثرية الناجمة عن التحفيز الكهربائي. من المهم ملاحظة أنه نظرا للتباين بين سعة المثير الكهربائي و CMAP ، بالإضافة إلى الاستجابات الإضافية ، فقد رسمنا جزءا فقط من التحفيز. تم استخدام الألوان الصديقة للألوان العمياء لتعزيز تصور الاستجابات الإضافية لتحسين إمكانية الوصول. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: التقييم الفيزيولوجي الكهربية ل CMAP و SMUP و MUNE بعد CTB-SAP. لم يتم العثور على فروق أساسية بين المجموعات (سبعة فئران ذكور عمرها 11 أسبوعا في كل من CTB-SAP والمجموعات الضابطة). (أ) لم يظهر CMAP أي تغيير كبير. (ب) أظهر متوسط SMUP لفئران CTB-SAP تغيرا كبيرا بمرور الوقت (p < 0.05) ومع CTB-SAP (p < 0.01) ، مع عدم وجود تفاعل كبير ، مما يشير إلى زيادة بنسبة 50-60٪ في سعة SMUP. (ج) بعد سبعة أيام من حقن CTB-SAP ، انخفض متوسط MUNE بشكل ملحوظ بنسبة 27.07٪ ، من 102.58 ± 20.54 إلى 72.43 ± 15.59 وحدة حركية وظيفية تقديرية (متوسط ± SD). استمر هذا الانخفاض ، مع انخفاض إضافي بنسبة 11.75٪ في 28 يوما (MUNE: 60.64 ± 11.33 ، p < 0.01). تم الحصول على جميع القياسات عند خط الأساس ، 7 و 14 و 28 يوما بعد الحقن من 14 فأرا ، مع n = 7 فئران تم حقنها باستخدام CTB-SAP المترافق و n = 7 فئران تتلقى CTB و SAP غير المقترنين كمجموعة تحكم. تم استخدام ستة فئران في اليوم 21. يتم تقديم بيانات CMAP و SMUP و MUNE كمتوسط ، وتم إجراء مقارنات باستخدام ANOVA. تشير العلامات النجمية إلى الاختلافات في نقاط زمنية مختلفة: * p < 0.05 و ** p < 0.01. الاختصارات: CMAP = جهد عمل العضلات المركب. MUNE = تقدير رقم الوحدة الحركية ؛ CTB-SAP = شظية سم الكوليرا B مترافقة مع السابورين ؛ SMUP = جهد وحدة محرك واحد. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
في الأمراض التنكسية MN ، مثل ALS ، من الأهمية بمكان تقييم MUs المشاركة في التهوية28. على الرغم من حدوث تنكس MN التنفسي في مرضى ALS ، إلا أن البداية المحددة وتطور وفاة MN لا تزال غير مفهومة بشكل كامل29،30،31. وإدراكا لأهمية هذا الجانب، تم استخدام نماذج مختلفة، سواء كانت قائمة على الجينات (على سبيل المثال، SOD12،32) وغير وراثية (على سبيل المثال، الحقن داخل الجنبة CTB-SAP3،27،33)، لمحاكاة ضعف الجهاز التنفسي في النماذج الحيوانية للأمراض التنكسية العصبية. وفقا لذلك ، فإن تحديد علامة حيوية لتشخيص ومراقبة وتقييم آثار العلاج المحتملة مفيد لهذه النماذج. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمؤشرات الحيوية تسهيل الترجمة السريرية لنتائج البحوث قبل السريرية.
لتحديد عدد MNs المعصبة في النماذج التنكسية للقوارض ، تم استخدام تقنيات مختلفة لوضع العلامات ، بما في ذلك المتتبعات الرجعية والفيروسات الغدية ،25،34،35،36. في السابق ، تم استخدام الكيمياء الهيستولوجية المناعية لتسمية الخلايا العصبية الحركية الحجيبة في القرن الأمامي للحبل الشوكي العنقي2،3،33. وعلى الرغم من أن تقنيات وضع العلامات ذات قيمة بالنسبة لتقييمات الشبكات المتعددة الجنسيات، إلا أنها تنطوي على قيود في تقييم وظائف وحدات الرصد المتعددة الجنسيات وليست مناسبة للتقييمات الطولية37. تعد التقييمات الكهربية الموضوعية ضرورية للترجمة الناجحة عبر الأنواع ، لا سيما بالنظر إلى الاختلافات الهيكلية الواضحة في السمات الوظيفية والتشريحية للأنظمة الحركية بين البشر والقوارض 38,39. يمثل دمج الاختلافات البيولوجية العصبية تحديا في ترجمة النتائج من نماذج القوارض إلى المرضى. يتغلب MUNE على هذه العقبات من خلال العمل كمقياس فسيولوجي كهربي موضوعي لوظيفة MN ، مما يسمح بتقييم اتصال MU الوظيفي كعلامة حيوية في تجارب النموذج التنكسية MN 3,40.
يتم استخدام CMAP و SMUP و MUNE بشكل شائع في الدراسات البحثية ولتقييم المرضى الذين يعانون من اضطرابات عصبية عضلية9،10،11. هذه المؤشرات الحيوية المحتملة طفيفة التوغل ، مما يتيح التقييم الطولي للوظيفة داخل نفس الفرد بمرور الوقت. الأهم من ذلك ، في حين أنها لا تقيس بشكل مباشر تنشيط أو تجنيد MU بواسطة MNs القشرية ، إلا أنها توفر تقديرا ذا صلة سريريا لسلامة MN ونظيرتها الوظيفية ، MU. تعد نماذج القوارض للأمراض التنكسية MN ضرورية لفهم الآليات الفسيولوجية المرضية الكامنة وراء الأمراض البشرية وللتقدم قبل السريري للعلاجات الفعالة. يمكن أن يؤدي تطوير مقاييس النتائج والمؤشرات الحيوية التي يمكن ترجمتها عبر الأنواع إلى تبسيط وتسريع ترجمة النتائج قبل السريرية الواعدة إلى التجارب السريرية11. نظرا للتعقيد النسبي للتدابير ، قمنا بتكييف وصقل هذه التقنيات من أطراف الفئران إلى عضلة الحجاب الحاجز. تم تقديم هذه الترجمة في شكل مرئي لتسهيل الاستخدام والتنفيذ على نطاق أوسع في دراسات الفئران.
من تجربتنا ، فإن أنظمة التشخيص الكهربائي السريرية مناسبة تماما للدراسات الموضحة في هذا السياق. تنبع هذه الملاءمة من بيئة العمل المحسنة في الواجهة بين الفاحص ونظام التشخيص الكهربائي ، مما يسهل التحكم المريح. في مجموعة مختبراتنا ، نستخدم نظاما ثنائي القناة يتميز بقناتين لمكبر الصوت بدون تبديل. تم تجهيز هذه القنوات بمحول تناظري إلى رقمي 24 بت وتعمل بمعدل أخذ عينات يبلغ 48 كيلو هرتز لكل قناة. كسب الأجهزة قابل للتعديل في نطاق من 10nV إلى 100 mV لكل قسم. استخدمنا مرشحا منخفض التردد بنطاق يمتد من 0.2 هرتز إلى 5 كيلو هرتز ، وغطت إعدادات المرشح عالي التردد نطاقا من 30 هرتز إلى 10 كيلو هرتز. بالإضافة إلى ذلك ، استخدمنا محفز تيار ثابت بكثافة قابلة للتعديل تتراوح من 0 إلى 100 مللي أمبير ومدة من 0.02 إلى 1 مللي ثانية. تقدم غالبية الأنظمة السريرية ميزات قابلة للمقارنة مناسبة لتسجيل استجابات CMAP و SMUP و MUNE. يمكن تعديل هذه الأنظمة وفقا لذلك لضمان التسجيل الدقيق للبيانات المطلوبة. على سبيل المثال ، يمكن تقييم سعة CMAP من القاعدة إلى الذروة ومن الذروة إلى الذروة. غالبا ما يتم تقصير أنظمة التشخيص الكهربائي السريري لتقييم القاعدة إلى الذروة التي يتم حسابها من خط الأساس متساوي الكهربية إلى الذروة السلبية الأولية.
تتضمن عملية الحصول على استجابات CMAP و SMUP و MUNE من الحجاب الحاجز عدة خطوات حاسمة. يعد وضع القطب المتسق والدقيق ، جنبا إلى جنب مع عمق القطب الكافي ، أمرا ضروريا لقياس السعة بشكل موثوق وتقليل ضوضاء الخلفية أثناء التسجيل. يمكن أن يؤدي الوضع غير الصحيح للأقطاب الكهربائية المحفزة إلى عواقب غير مقصودة. يمكن أن يؤدي وضع أقطاب كهربائية محفزة بشكل خلفي للغاية إلى تقلصات عضلات الأطراف الأمامية المبالغ فيها لإثارة الضفيرة العضدية ، في حين أن وضع مستوى أعلى من C4 يمكن أن يجعل تحفيز العصب الحجابي أكثر صعوبة. ينطوي الوضع الأعمق على خطر إصابة الشريان السباتي أو استحضار العصب المبهم ، مما قد يتسبب في مشاكل في التوصيل القلبي. عند وضع أقطاب تسجيل أعلى أو أقل من الضلع الأخير ، قد تحدث قياسات من التحفيز الوربي أو المستقيم البطني ، على التوالي. لتجنب التسجيل من العضلات الأخرى ، لاحظ أن ذروة الحجاب الحاجز السلبية لكمون CMAP عادة ما تكون 1.5-3.5 مللي ثانية ، ويظهر شكلها المميز في الشكل 2. أشارت ملاحظاتنا إلى أن أقطاب الإبرة تنتج تسجيلات CMAP و SMUP و MUNE أكثر اتساقا مقارنة بالأقطاب الكهربائية على شكل قرص لعضلة الحجاب الحاجز. ويعزى هذا الاتساق المعزز إلى شكل قبة عضلة الحجاب الحاجز ووجود عضلات أخرى على مقربة ، مثل عضلات البطن الوربية والمستقيمة. بالإضافة إلى ذلك ، يعد الوضع المرن لأقطاب الإبرة عاملا مفيدا آخر. فيما يتعلق بكثافة التحفيز الكهربائي ، استخدمنا نطاقا من 60 إلى 100 مللي أمبير لتحفيز العصب الحجابي ، والذي يتجاوز النطاقات المبلغ عنها للأنظمة الحركية الأخرى. ينشأ هذا الاختلاف من الموقع الأعمق للعصب الحجابي في الرقبة مقارنة بالمواقع الأكثر سطحية للعصب الوركي والضفيرة العضدية في الطرف الخلفي والطرف الأمامي ، على التوالي.
يشكل الحصول على متوسط SMUP تحديات فنية أكبر مقارنة ب CMAP. حجم الاستجابة الأصغر ، في نطاق الميكروفولت بدلا من المللي فولت ، يجعل تأثير ضوضاء الخلفية أكثر وضوحا. للتخفيف من ضوضاء الخلفية ، ضع في اعتبارك تحسين موضع القطب عن طريق ضبط القطب الأرضي والكاثود والأنود. بالإضافة إلى ذلك ، تأكد من وجود حد أدنى من التداخل من الأجهزة الكهربائية القريبة في الإعداد التجريبي. قفص فاراداي ، الذي يشيع استخدامه في تطبيقات الفيزيولوجيا الكهربية داخل الخلايا ، ليس ضروريا لهذا الإعداد. يعد التحديد البصري لاستجابات SMUP الفردية مهارة صعبة تتطلب ممارسة للحصول على نتائج متسقة وقابلة للتكرار. نظرا لأن الحجاب الحاجز عبارة عن عضلة ديناميكية ، يمكن أن يتغير خط الأساس مع كل دورة تهوية. إن الانتباه إلى زيادات SMUP لضمان التوافق مع SMUP السابق هو عامل حاسم في التغلب على هذا التحدي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التأكد من أن SMUPs تبدأ ضمن الإطار الزمني لزمن الوصول ل CMAP الأقصى أمر مهم للتسجيلات الدقيقة.
التحدي الآخر لتسجيل الحجاب الحاجز هو الطبيعة غير المتماثلة لهذه العضلة ، التي تتميز بسماكات متفاوتة من اليسار إلى اليمين وتتأثر بالضغط الذي يمارسه الكبد على الجانب الأيمن41. لمعالجة هذا الأمر ، أجرينا قياسات فسيولوجية كهربية بشكل منفصل على الحجاب الحاجز الأيمن والأيسر. بعد ذلك ، قمنا بحساب متوسطات استجابات CMAP و SMUP و MUNE بشكل منفصل.
نظرا لأن استجابة CMAP تعكس الاستقطاب الجماعي لألياف العضلات في عضلة معينة ، فإن أي أمراض تؤثر على MN الحجابي إلى الألياف العضلية الحجاب الحاجز يمكن أن تؤدي إلى انخفاض حجم CMAP. وبالتالي ، فإن حساب متوسط CMAP من الحجاب الحاجز الثنائي يقدم تقييما ممتازا للحالة الوظيفية العامة للجهاز العصبي العضلي التنفسي. يمكن أن تؤدي التغييرات التعويضية ، مثل الإنبات الجانبي ، إلى الحفاظ على حجم CMAP حتى في وجود MN أو فقدان المحور العصبي الحركي11. يسمح تسجيل الزيادات الفردية بتقدير متوسط إنتاج وحدات MUs الفردية (حجم SMUP) ، مما يقدم رؤى أكثر تفصيلا حول الحالة الوظيفية لوحدات MUs في الجهاز التنفسي. ومن ثم ، تصبح تقنية MUNE ضرورية لتقييم مدخلات MNs أو محاور عصبية في الحجاب الحاجز. إن تطبيق هذه المؤشرات الحيوية في التجارب قبل السريرية للعلاجات لدراسة أمراض MN يحمل القدرة على تحسين الترجمة إلى التجارب السريرية.
تلقت WDA تمويلا بحثيا من NMD Pharma و Avidity Biosciences ورسوم استشارية من NMD Pharma و Avidity Biosciences و Dyne Therapeutics و Novartis و Design Therapeutics و Catalyst Pharmaceuticals و Novartis.
تم تمويل هذا العمل من خلال منحة برنامج أبحاث إصابات / أمراض الحبل الشوكي من برنامج أبحاث إصابات / أمراض الحبل الشوكي في ميسوري (NLN و WDA).
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 2 مل حقنة زجاجية | كينت ساينتفيك كوربوريشن | SOMNO-2ML | |
| 50 مل ، موديل 705 RN حقنة | هاميلتون Company | 7637-01 | تستخدم لإجراء الحقن داخل الجنبة |
| 5008 - Formulab Diet | LabDiet | 0001325 | |
| إبر قابلة للتعقيم 26 جم (26S RN 9.52 مم 40 درجة ؛) | شركة هاميلتون | 7804-04 | تستخدم لإجراء الحقن داخل الجنبة |
| الوحدة الفرعية B لتوكسين الكوليرا (CTB) | MilliporeSigma | C9903 | تستخدم للحقن داخل الجنبة لتسمية الخلايا العصبية الحركية الباقية |
| سم الكوليرا الوحدة الفرعية B المترافقة مع السابورين (CTB-SAP) | أنظمة الاستهداف المتقدمة | IT-14 | المستخدمة في الحقن داخل الجنبة لإحداث موت الخلايا العصبية الحركية |
| كابل قابل للفصل | Technomed | 202845-0000 | لتوصيل قطب المسجل بآلة التشخيص الكهربائي |
| قطب قرصي يمكن التخلص منه مقاس 2 × 2 بوصة مع خيوط | Cadwell | 302290-000 | قطب أرضي |
| أحادي القطب يمكن التخلص منه 28 G | Technomed | 202270-000 | أقطاب كهربائية محفزة للكاثود والأنود - أقطاب تسجيل |
| إبرة EMG (صندوق تبديل أمبير / ستيم) | كادويل | 190266-200 | لتوصيل الأقطاب الكهربائية أحادية القطب بمحفز التشخيص الكهربائي |
| مساعدة الأيدي مشبك التمساح مع قاعدة حديدية | راديو شاك | 64-079 | الحفاظ على وضع القطب الكهربائي للتسجيل |
| Isoflurane (زجاجة 250 مل) | Piramal Healthcare | ||
| حقنة ري أحادية الطرف منحنية | تستخدم Covidien | 81412012 | لتطبيق نظام المراقبة الفسيولوجية للهلام الكهربائي |
| مع RightTemp Homethermmic | Kent Scientific Corporation | PS-RT | يتضمن وسادة تسخين الأشعة تحت الحمراء ، ومسبار المستقيم ، ومسبار درجة حرارة الوسادة |
| Pro Trimmer Pet مجموعة الحلاقة | Oster | 078577-010-003 | مقص الشعر |
| Saporin (SAP) | أنظمة الاستهداف المتقدمة | PR-01 | المستخدمة للحقن داخل الجنبة (عامل التحكم عند حقنه من تلقاء نفسه) |
| نظام سييرا ساميت EMG | Cadwell Industries، Inc. ، Kennewick ، WA | نظام التشخيص الكهربائي المحمول | |
| SomnoSuite نظام التخدير الرقمي منخفض التدفق | Kent Scientific تتضمن شركة | SOMNO | محول علوي مضاد للانسكاب ومضاد للبخار. أنابيب محول Y. مرشح كسح الفحم |
| Sprague-Dawley الفئران | Envigo مستعمرة 208a ، إنديانابوليس ، IN | ||
| مرهم العيون البيطري القائم على البترول ؛ | يطبق Puralube | 26870 | أثناء التخدير لتجنب إصابة القرنية |