Waiting
登录处理中...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Funktionel isolering af enkeltmotoriske enheder af Rotte Mediale Gastrocnemius Muskel

Published: December 26, 2020 doi: 10.3791/61614
* These authors contributed equally

Summary

Denne metode gør det muligt at registrere kraften af spjæt og taftiske sammentrækninger og handling potentialer i tre typer af motoriske enheder i rotte mediale gastrocnemius muskel. Den funktionelle isolering af en enkelt motorenhed er induceret ved elektrisk stimulering af axon.

Abstract

Dette arbejde skitserer funktionel isolering af motorenheder (MUs), en standard elektrofysiologisk metode til bestemmelse af karakteristika af motorenheder i hindlimb muskler (såsom den mediale gastrocnemius, soleus, eller plantaris muskel) i eksperimentelle rotter. Et afgørende element i metoden er anvendelsen af elektriske stimuli leveret til en motorakson isoleret fra ventrale rod. Stimuli kan leveres med konstante eller variable inter-pulse intervaller. Denne metode er velegnet til dyreforsøg i forskellige moderled (unge, voksne eller gamle). Desuden kan denne protokol anvendes til forsøg, der undersøger variabilitet og plasticitet af motorenheder fremkaldt af et stort spektrum af interventioner. Resultaterne af disse eksperimenter kan både øge grundlæggende viden i muskelfysiologi og omsættes til praktiske anvendelser. Denne procedure fokuserer på det kirurgiske præparat til registrering og stimulering af mennesker, med vægt på de nødvendige skridt til at opnå forberedelsestabilitet og reproducerbarhed af resultater.

Introduction

Motorenheder (MUs) er de mindste funktionelle enheder af skeletmuskulatur. Derfor, forstå deres funktion, plasticitet og kontraktile egenskaber, samt mekanismerne i deres kraft regulering, er afgørende for fremskridt i muskelfysiologi. De grundlæggende kontraktile egenskaber af de amerikanske og deres fysiologiske typer er blevet dokumenteret for mange muskler, overvejende hindlimb muskler i forsøgsdyr. Men både plasticiteten af MU-egenskaberne og mekanismerne i REGULERINGen af MU-kraften er stadig ikke fuldt forstået.

Princippet om den beskrevne metode er omfattende denervation af baglimb muskler undtagen den undersøgte en og laminectomy på lændehvirvlerne med henblik på at forberede tynde ventrale rodk, hver indeholder en enkelt "funktionel" motor axon, stimuleret elektrisk til at registrere kraft og virkning potentiale mu. Ved hjælp af den teknik, der er beskrevet i dette papir, er det muligt at isolere mere end halvdelen af de mus af den mediale gastrocnemius muskel i et vellykket eksperiment. Den rotte mediale gastrocnemius består i gennemsnit 52 MUs (hunner) eller 57 MUs (hanner) af tre fysiologiske typer: S (langsom), FR (hurtigt resistente) og FF (hurtig fatigable)1,2, og har variabel kontraktile egenskaber3. For forsøg, der sammenligner middelværdier for grænseværdier i kontrol- og forsøgsgrupperne, er det nødvendigt at isolere og registrere 10-30 ME for hver af disse grupper. Kritisk, individuelle 8'er kan være tilgængelige for stimulation for tidsperioder over en time. Da denne teknik desuden giver mulighed for at registrere både MU kraft og handling potentialer, denne metode er egnet til at studere fænomener i forbindelse med kraftproduktion, vurdere effekten af træthed, og observere forholdet mellem kraft og virkning potentialer.

Tidligere undersøgelser har bekræftet, at MU kontraktile egenskaber er plast og kan moduleres af talrige interventioner. Eksperimenter ved hjælp af denteknik,der er beskrevet her er blevet udført på rotte mediale gastrocnemius4 eller andre hindlimb muskler af rotten5,6 samt på kat muskler 7 , ved hjælp af enlignendemetode til enkelt MU isolation. En anden række forsøg med stimulitog leveret med variable interpulsintervaller gav observationer vedrørende motorstyringsprocesser, og resultaterne generelt er opmærksomme på stimuleringshistorien, herunder betydelige virkninger af en ændring i tidsskalaen for blot én stimulus, der er afgørende forkraftproduktionen 8,9.

MUs kan også undersøges ved hjælp af alternative metoder. For det første er en metode direkte stimulering af motoneuroner. Burke anvendte intracellulær stimulering af motoneuroner i katte mediale gastrocnemius og soleus med glasmilektroder, der anvendes parallelt til at bestemme de elektrofysiologiske egenskaber af disse neuroner1,10. Andre metoder er blevet foreslået at studere MUs i menneskelige muskler, som kræver betydeligt lavere intervention. For alle disse metoder indsættes de stimulerende og indspilningselektroder ind i musklen eller nerven, og kraft registreres fra fingeren eller fra foden. Den første af disse metoder blev brugt til at studere MUs i den første dorsale interosseous muskel. For denne muskel, ordregivende med en lav kraft, i elektromyogram registreret med nålen elektrode indsat i musklen aktionspotentialerne for kun én aktiv motorenhed blev identificeret. Så fragmenter af en muskel kraft registreres parallelt og efter hver handling potentiale blev gennemsnit (spike-udløst gennemsnit). Denne metode gør det muligt at udyre kraften fra en motorenhed fra muskelkraften11. Den metodologiske svaghed ved denne procedure er imidlertid, at der ikke blev foretaget nogen enkelt spjætkraft, men snarere fragmenter af taftiske sammentrækninger. Humane MUs kan også undersøges ved hjælp af den anden metode til intramuskulær elektrisk mikrostimulation ved hjælp af en elektrode indsat i musklen12, som stimulerer et fragment af et axonaltræ, hvilket fører til aktivering af en enkelt motorenhed. Den tredje metode er mikrostimulation med en elektrode indsat i nerven. Når elektroden kun aktiverer én motorakson i nerven, er der kun én motorenhed, der indgår13. Disse sidste metoder har visse begrænsninger, herunder stabilitet og kvalitet af optagelsen, etiske begrænsninger og adgang til det eksperimentelle materiale. Denne protokol har været flittigt brugt hos katte i 70'erne og 80'erne14.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle procedurer skal godkendes af den lokale etiske komité og overholdes EU's retningslinjer for pasning af dyr samt den nationale lovgivning om dyrebeskyttelse.

BEMÆRK: Hver eksperimentator, der er involveret i denne procedure, skal uddannes i grundlæggende kirurgiske procedurer og skal have en gyldig licens til at udføre dyreforsøg.

1. Anæstesi

  1. Bedøve rotten med en intraperitoneal injektion af natrium pentobarbital (en indledende dosis på 60 mg·kg-1).
  2. Efter ca. 5 min, kontrollere dybden af anæstesi ved at klemme rottens øre eller forelimb med stumpe snævlad. Gå kun til de næste trin i protokollen, når der ikke observeres nogen reflekshandling.
  3. Under operationen, kontrollere dyret for refleks handlinger hver 10-15 minutter og supplere anæstesi, hvis dyret reagerer på en knivspids med bevægelse (normalt, 10 mg·kg-1·h-1 natrium pentobarbital, IP).

2. Kirurgi

  1. Forbered dyret til den kirurgiske procedure ved at barbere pelsen over venstre bagben fra hælen til hoften (det første segment, muskel og nerve isolation), den højre hindlimb fra hælen til hoften (det andet segment, jorden elektrode), og bagsiden fra halen til brystkassen segmenter (det tredje segment, laminectomy). Antiseptisk er ikke nødvendig på grund af forsøgets akutte karakter.
    1. Rotte på maven på en varmepude (37 °C ± 1 °C))
  2. Laminectomy
    1. Brug skarpsløve saks, skære huden langs rygsøjlen fra korsbenet op til brysthvirvler.
    2. Adskæld huden fra de underliggende muskler.
    3. Brug stump spids saks, skåret ud longissimus muskel på begge sider af korsbenet og lumbal spinous processer.
    4. Identificer S1 ryghvirvel som det laveste segment. Brug skarpsløve saks, skære og fjerne spinous processer fra L6 til L2 ryghvirvler. Dernæst ved hjælp af fine rongeurs, fjerne de tværgående processer L6-L2 og udføre en laminectomy over L6 - L2 segmenter (første tværgående processer, derefter lamina, begynde med L6 vertebrale segment) at afsløre lændesegmenter af rygmarven er omfattet af dura mater. Pas på ikke at skære sakrale knogle og L1 spinous proces, som vil blive brugt som en fiksering punkt for dyr immobilisering.
    5. Ved hjælp af skarpe saks, skære rygmarven (dens caudal fragment) og ryg-og ventrale rødder på L2 ryghvirvler segment niveau, på den øvre grænse af laminectomy. Placer små stykker tørret gel skum til at stoppe blødningen. Dernæst placere en tynd, saltvand-gennemblødt vat over de udsatte rygmarv segmenter.
  3. Isolering af mediale gastrocnemius muskel og dens nerve
    1. Brug skarpsløve saks, lave en langsgående snit på den bageste side af venstre bagben, fra akillessenen til hoften.
    2. Tag fat i huden med snævn og adskille huden fra de underliggende muskler på begge sider af snittet.
    3. Find popliteal fossa på bagsiden af knæleddet, som er dækket af biceps femoris muskel. Ved hjælp af en saks, lave et snit mellem den forreste og bageste del af denne muskel.
    4. Bevæger sig opad, skære de to hoveder af biceps femoris hele vejen til hoften for at afsløre iskiasnerven.
    5. Ved hjælp af stumpe spånsk og saks, adskille lateral fra den mediale hovedet af gastrocnemius musklen og skære den distale indsættelse (Achilles senen) af den mediale gastrocnemius muskel. Bevar fragmentet af akillessenen så længe som muligt for at bruge det til at oprette forbindelse til krafttransduceren.
    6. Identificer den mediale gastrocnemius (MG) nerve. Ved hjælp af snævler og saks, skære alle resterende sikkerhedsstillelser i iskiasnerven, herunder sikkerhedsstillelse til posterior biceps og semitendinosus. Lad forsyningen blodkar til den mediale gastrocnemius intakt.
    7. Tråd en ikke-elastisk ligatur gennem akillessenen og lav tre knob.
    8. Placer en saltvand-gennemblødt stykke vat under den eksponerede nerve og muskel.
    9. Ved hjælp af savtakkede snævner skal huden lukkes over det opererede område.
    10. Ved hjælp af skarpsløve saks, lave en 2 cm snit i huden og underliggende bindevæv langs den forreste side af venstre baglemme til immobilisering med en metal klemme (3.1.6.).

3. Forberedelse til optagelse og stimulering

  1. Vertebrale kolonne og ben fiksering og muskel arrangement
    1. Ved hjælp af en stål klemme, fastsætte venstre bagben ved at sætte klemmen på skinnebenet.
    2. Læg rotten i den specialfremstillede justerbare ramme (isoleret kobbertråd, 1 mm), træk hudklapperne op omkring laminectomyen ved hjælp af fire ligaturer og sutur huden til rammen for at danne en pulje til paraffinolie (størrelse ca. 50 mm x 50 mm) over den eksponerede rygmarv.
    3. Ved hjælp af en Dumont #55, løft dura mater i skæringspunktet mellem rygmarven, skær det caudally op til sakrale knogle og trække den tilbage.
    4. Ved hjælp af en stump glasstang, separat venstre og højre dorsale og ventrale rødder på hinanden følgende niveauer, passe på ikke at beskadige dem.
    5. Fyld poolen over rygmarven med varm (37 °C) paraffinolie, der dækker de udsatte ventrale og ryglige rødder.
    6. Læg rotten på den specialfremstillede aluminiumsplade (længde 260 mm, bredde 120 mm, højde 80 mm) med en pool (længde 135 mm, bredde 100 mm, dybde 45 mm) til hans hindlimbs forbundet til lukket kredsløb varmesystem. Pladen er et sted, hvor dyret vil blive immobiliseret, og forsøget vil blive udført.
    7. Fastgør klemmen sat på venstre hindlimb med metalstangen for at immobilisere hindimb.
    8. Fix rygsøjlen ved at sætte stål klemmer på sakrale knogle og L1 ryghvirvel at immobilisere dyret kroppen og fjerne artefakter i kraft optagelser relateret til respiratoriske bevægelser.
    9. Tilslut den venstre mediale gastrocnemiusmuskel med den ikke-elastiske ligatur til krafttransduceren (med overensstemmelse på 50 μm/250 mN, måleområde 0-1000 mN) via akillessenen.
    10. Kammeret for hindlimbs med varm paraffinolie (37 °C) fyldes for at dække den mediale gastrocnemiusmuskel og opretholde olietemperaturen ved 37 °C ± 1 °C ved hjælp af temperatursonden og det automatiske system.
  2. Placering af elektroder til optagelse og stimulering af handlingspotentialer
    1. Indsæt en bipolar sølv-wire elektrode gennem den midterste del af den mediale gastrocnemius muskel, vinkelret på sin lange akse. Hold ca 5 mm afstand mellem de to elektroder placeret langs en lang akse af musklen. Disse elektroder vil blive brugt til at registrere motorenhed handling potentialer (MUOPPs). Tilslut elektroderne til lavstøjforstærkeren.
    2. Stræk den opererede muskel til en passiv spænding på 100 mN, kontrolleret af krafttransduceren. For rotte mediale gastrocnemius på denne strækning MUs af tre typer udvikle den højeste spjæt kraft15.
    3. Brug skarpsløve saks, lave en 2 cm snit i huden af højre baglem og indsætte en sølv-wire elektrode, der skal anvendes som en reference elektrode.
    4. Anbes og fastgør en specialfremstillet isoleret metalplade (størrelse 30 mm x 13 mm) over de eksponerede spinalrødder. Sæt venstre par ventrale og dorsale rødder (L4, L5 og L6) på pladen.
    5. Tilføj saltvand til poolen dannet af huden omkring laminectomy. Saltvandsniveauet skal være under den isolerede plade.
    6. Anbring en sølvtråd stimulerende elektrode (to sølvtråde, 0,5 mm diameter, længde 50 mm) over de udsatte rygrødder, placer en positiv stang 3 mm over pladen i olie, mens den negative stang i saltvandet (tilsættes til poolen under pladen) og forbindes til stimulatoren.

4. Optagelser af motorenheden

  1. Stimulering med elektriske rektangulære impulser (0,1 ms varighed, amplitude op til 0,5 V), vælg de ventrale rødder (L4, L5 og L6); ventral rod stimulation fremkalder sammentrækning af muskler, mens der ikke er en sådan effekt for dorsale rødder. Eliminer dorsale rødder fra pladen. For den mediale gastrocnemius, de fleste axoner er i L5 ventrale rod.
  2. Brug et par Dumont #55-spånglas og forstørrelsesglas, split L5 eller L4 ventrale rødder i meget fine bundter af axoner (tag fat i den afskårne ende af ventrale rod med både scener og skræl roden fra hinanden); anse et af disse bundter på en sølvtrådelektrode og stimulere (0,1 ms rektangulære impulser af amplitude op til 0,5 V) for at opnå aktivitet af en enkelt MU. En solid støtte (metal bar) er meget nyttigt for at manipulere tynde bundter af axoner, som kan bruges som en hånd støtte til brug af hændekraft. Bemærk også, at en ekstra lyskilde er nødvendig.
  3. Ved gradvist at øge intensiteten af stimulus, identificere en enkelt MU på grundlag af den fremkaldte "alt-eller-ingen" karakter af spjæt sammentrækning og handling potentielle stimulus. Test omhyggeligt den fremkaldte aktivitet ved en stimulering omkring tærsklen.
    1. Når mere end én MU er ordregivende i den undersøgte muskel og stigende niveau af kraft samt øge amplitude eller ændre form af aktionen potentiale er synlige, gå tilbage til trin 4.2 og opdele bundt af axoner igen. Bemærk, at de stærkeste MUs i rotte mediale gastrocnemius har omkring 70 gange større spjæt kraft end de svageste, og når meget stærk MU er trækninger den anden, svag MU kan ikke være indlysende. Bemærk også, at nogle MUs har deres muskelfibre placeret ud af optagelse område af elektroden og er ikke synlige i elektromyogram; i så fald kan ændringer i stimulus-amplituden have virkning i kraft, men ikke i aktionpotentiale.
  4. Stimulere en motorenhed med en stimulering protokol er nødvendige for formålet med forsøget. For en grundlæggende stimulation protokol er nødvendige for at beregne alle grundlæggende motorenhed kontraktile og handling potentialer egenskaber, omfatter følgende.
    1. Medtag 5 stimuli ved 1 Hz (5 enkelt trækninger registreres og i gennemsnit; gennemsnit eliminerer støj, hvilket er særligt vigtigt for de svageste MUs).
    2. Medtag en række stimulifrekvenser ved 10, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 100 og 150 Hz-frekvenser med en varighed på 500 ms (disse optagelser gør det muligt at beregne kraftfrekvensforholdet, den maksimale taftiske kraft ved 150 Hz samt sag ved 20-40 Hz stimulation).
    3. Medtag træthedstesten (tetani fremkaldt af tog på 14 stimuli ved 40 Hz frekvens, gentaget hvert sekund i 4 minutter).
    4. Medtag mindst 10 s tidsintervaller mellem alle elementerne i protokollen ovenfor.
    5. Gentag processen med efterfølgende isolerede motorenheder.
  5. Afslutte forsøget og aflive dyret ved hjælp af intraperitoneal administration af en dødelig dosis pentobarbital natrium (180 mg·kg-1).

5. Elektroniske apparater

BEMÆRK: Det skræddersyede computerprogram styrer stimulatoren, hvilket giver mulighed for at skabe variable stimuleringsmønstre, herunder dem, der er angivet i trin 4.4. Programmet samarbejder med analog-til-digital konverter (mindst 10 kHz for MUAP og kraft optagelser).

  1. Tilslut vekselstrømsforstærkeren til computeren med analog-til-digital konverteren og parallelt med oscilloskopet.
  2. Tilslut krafttransduceren til computeren med analog-til-digital konverteren og parallelt med oscilloskopet. Brug krafttransduceren til at styre den passive muskelkraft under forsøget. Bemærk, at under forsøget kan den passive kraft falde; Derfor er det nødvendigt at øge muskellængden for at holde den passive muskelkraft konstant.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Parametre for sammentrækninger af motorenheder og handlingspotentialer kan beregnes på grundlag af optagelser, når der sikres stabile registreringsbetingelser. Figur 1 præsenterer en repræsentativ optagelse af den enkelte ryk af en hurtig MU. Den øverste spor viser motorenhedens handling potentiale. Forsinkelsen mellem stimulus levering og debut af motorenheden handling potentiale skyldes ledningstid fra ventralrod til muskel. Figur 2 viser en repræsentativ registrering af den uopsmeltede stivkrampekraft af en hurtig MU og et tog af motorenhedens handlingpotentialer.

Figure 1
Figur 1: En repræsentativ optagelse af et enkelt ryk af en hurtig MU. Over kraftsporet er der motorenheds handlingspotentiale. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: En repræsentativ registrering af den ukormeltede stivkrampekraft i en hurtig MU (midteroptagelse), et tog af motorenhedens handlingspotentialer (øvre optagelse) og en tidsposition for et tog af anvendt stimuli (nedenfor). Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Hvis det udføres korrekt af erfarne forskere, skal den kirurgiske komponent i den beskrevne protokol være afsluttet inden for cirka to timer. Man bør være særlig opmærksom på at opretholde stabile fysiologiske forhold for dyret under operationen, især kropstemperatur og dybde af anæstesi, som bør systematisk kontrolleres ved at vurdere pinna og tilbagetrækning reflekser. Efter operationen bør det være muligt at opretholde stabile registreringsforhold i mindst seks timer.

Den afgørende eksperimentelle procedure begynder med opdeling af ventrale rod i meget tynde filamenter fører til isolering af en enkelt motor axon til den undersøgte muskel. Faktisk indeholder de tynde filamenter af ventrale rødder grupper af axoner innervating forskellige muskler i baglår; men, fordi alle muskler undtagen den undersøgte man er denervated, når stimuleret bundt af axoner indeholder kun én axon til den undersøgte mediale gastrocnemius er det muligt at fremkalde enkelt MU sammentrækning kun i denne studerede muskel. Efter en vellykket identifikation af den fremkaldte aktivitet som enkelt MU sammentrækning, er det muligt at registrere et sæt kraft optagelser (enkelt ryk, den uopsmeltet stivkrampe, træthed test) afgørende for en klassificering af MU som en af tre fysiologiske typer. Fordelen ved denne teknik er evnen til at optage op til 30 enheder i et eksperiment; Desuden kan de faste for de faste forstændes klassificeres straks som hurtige eller langsomme typer på grundlag af "sag"-tilstedeværelse1,3. Desuden kan MUs klassificeres som hurtigt-fatigable eller hurtigt resistente med meget høj nøjagtighed baseret på en profil af den usammensmeltede tetanic sammentrækning kraftoptagelse 16. Denne sidste metode kan anvendes, når den klassiske udmattelsestest ikke kan udføres. Det er også værd at bemærke, at hurtig / langsom MU klassificering kan også gøres med en 20 Hz indeks17.

Den foreslåede stimuleringsprotokol (trin 4.4) kan tilpasses undersøgelsens behov. Dette særlige sæt stimulering gør det muligt at registrere spjæt (for at beregne grundlæggende spjætparametre, herunder spjætkraften, sammentrækning samt afslapningstid), den maksimale stivkrampe (derfor er det muligt at beregne twitch-to-stivkrampeforholdet), usammensmeltede taftiske sammentrækninger ved et sæt stimuleringsfrekvenser (for at klassificere en MU som langsom eller hurtig base på sag presence eller 20 Hz-indekset samt at beregne kraftfrekvenskurven) og udmattelsestesten (nødvendig for at beregne træthedsindekset). Den træthed indeks beregning er en grundlæggende metode til at klassificere MUs som fatigable eller resistente. Denne metode er åben for at blive ændret til at producere forskellige stimulation mønstre; en mulig begrænsning er dog det edb-program, der genererer tidsfordelingen af stimuli leveret til axonen. Desuden kan nogle yderligere ændringer indføres for at besvare specifikke forskningsspørgsmål, såsom flere stimulerende elektroder til at aktivere flere MUsparallelt 18, en ekstra lasersensor til at optage et mekanomyogram (MMG) fra muskeloverfladen19 eller en optagelse elektrode på en nerve gren til musklen til at beregne nerveledning hastighed20.

Det er imidlertid vigtigt at være opmærksom på begrænsningerne og udfordringerne ved denne procedure. For det første er en betydelig del af den eksperimentelle opsætning skræddersyet (dvs. klemmer til lemmer og ryghvirvler segmenter, en plade til ventrale rødder og elektroder). Den eksperimentelle opsætning omfatter et massivt metalbord med plade (tykkelse 30 mm) til alle bærende metalstænger (nødvendige for dyreinmobilisering og krafttransduceren) for at muliggøre stabile forhold for isometrisk kraftregistrering. Anvendelsen af denne metode kræver også både omfattende uddannelse i kirurgi samt forberedelse af en kompleks eksperimentel opsætning, herunder et elektronisk apparat og et edb-program.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfattere har ingen interessekonflikt at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af det polske nationale forskningscenters legat 2018/31/B/NZ7/01028.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Force transducer custom-made
Forceps Fine Science Tools No. 11255-20 Dumont #55 with extra light and fine shanks
Forceps Fine Science Tools No. 11150-10 Extra Fine Greafe Forceps
Forceps Fine Science Tools No. 11026-15 Special cupped pattern for superior grip
Forceps Fine Science Tools No. 11023-10 Slim 1x2 teeth
Forceps Fine Science Tools No. 11251-20 Dumont #5
Hemostats Fine Science Tools No. 13003-10 Hartman
Isolation Unit Grass Instruments S1U5A
Low Noise Bioamplifer World Precision Instruments Order code 74030
Needle holders Fine Science Tools No. 12503-15 With tungsten carbide jaws
Rongeurs Fine Science Tools No. 16021-14 Friedman-Pearson
Scissors Fine Science Tools No. 14101-14 Straight sharp/blunt with large finger loops
Scissors Fine Science Tools No. 14075-11 Curved blunt/blunt
Scissors Fine Science Tools No. 14084-08 Extra fine bonn
Scissors Fine Science Tools No. 15000-00 Straight, ideal for cutting nerves
Stimulator Grass Instruments S88 Dual Output Square Pulse Stimulator

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Burke, R. E., Levine, D. N., Tsairis, P., Zajac, F. E. Physiological types and histochemical profiles in motor units of the cat gastrocnemius. Journal of Physiology. 234, 723-748 (1973).
  2. Celichowski, J., Drzymała-Celichowska, H. The number of motor units in the medial gastrocnemius muscle of male and female rats. Journal of Physiology and Pharmacology. 58, 821-828 (2007).
  3. Grottel, K., Celichowski, J. Division of motor units in medial gastrocnemius muscle of the rat in light of variability of their principal properties. Acta Neurobiologiae Experimentalis. 50, 571-588 (1990).
  4. Celichowski, J., Krutki, P. Variability and plasticity of motor unit properties in mammalian skeletal muscle. Biocybernetics and Biomedical Engineering. 32 (4), 33-45 (2012).
  5. Gardiner, P. F., Olha, A. E. Contractile and electromyographic characteristics of rat plantaris motor unit types during fatigue in situ. Journal of Physiology. 385, 13-34 (1987).
  6. Drzymała-Celichowska, H., Kaczmarek, P., Krutki, P., Celichowski, J. Summation of slow motor unit forces at constant and variable interpulse intervals in rat soleus muscle. Journal of Electromyography and Kinesiology. 30, 1-8 (2016).
  7. Krutki, P., Celichowski, J., Łochyński, D., Pogrzebna, M., Mrówczyński, W. Interspecies differences of motor units properties in the medial gastrocnemius muscle of cat and rat. Archives Italiennes de Biologie. 144, 11-23 (2006).
  8. Burke, R. E., Rudomin, P., Zajac, F. E. The effect of activation history on tension production by individual muscle units. Brain Research. 109, 515-529 (1976).
  9. Celichowski, J. Mechanisms underlying the regulation of motor unit contraction in the skeletal muscle. Journal of Physiology and Pharmacology. 51, 17-33 (2000).
  10. Burke, R. E., Levine, D. N., Salcman, M., Tsairis, P. Motor units in cat soleus muscle: physiological, histochemical and morphological characteristics. Journal of Physiology. 238, 503-514 (1974).
  11. Milner-Brown, H. S., Stein, R. B., Yemm, R. The contractile properties of human motor units during voluntary isometric contractions. Journal of Physiology. 228, 285-306 (1973).
  12. Taylor, A., Stephens, J. A. Study of human motor unit contractions by controlled intramuscular microstimulation. Brain Research. 117, 331-335 (1976).
  13. Westling, G., Johansson, R. S., Thomas, C. K., Bigland-Ritchie, B. Measurement of contractile and electrical properties of single human thenar motor units in response to intraneural motor-axon stimulation. Journal of Neurophysiology. 64, 1331-1338 (1990).
  14. Burke, R. E. Motor units: anatomy, physiology and functional organization. APS Handbook of Physiology Series, Section 1, The Nervous System. 11, part 1, Motor Control 345-422 (1981).
  15. Celichowski, J., Grottel, K. The dependence of the twitch course of medial gastrocnemius muscle of the rat and its motor units on stretching of the muscle. Archives Italiennes de Biologie. 130, 315-325 (1992).
  16. Celichowski, J., Grottel, K., Bichler, E. Differences in the profile of unfused tetani of fast motor units with respect to their resistance to fatigue in the rat medial gastrocnemius muscle. Journal of Muscle Research and Cell Motility. 20, 681-685 (1999).
  17. Krutki, P., et al. Division of motor units into fast and slow on the basis of profile of 20 Hz unfused tetanus. Journal of Physiology and Pharmacology. 59, 353-363 (2008).
  18. Drzymała-Celichowska, H., Krutki, P., Celichowski, J. Summation of motor unit forces in the rat medial gastrocnemius muscle. Journal of Electromyography and Kinesiology. 20, 599-607 (2010).
  19. Kaczmarek, P., Celichowski, J., Drzymała-Celichowska, H., Kasiński, A. The image of motor unit architecture in the mechanomyographic signal during single motor unit contraction. In vivo and simulation study. Journal of Electromyography and Kinesiology. 19, 553-563 (2009).
  20. Celichowski, J., Krutki, P., Bichler, E. Axonal conduction velocity of motor units of rat's medial gastrocnemius muscle. Journal of Physiology (Paris). 90, 75-78 (1996).

Tags

Neurovidenskab Problem 166 Motorenhed skeletmuskulatur gastrocnemius ventrale rødder elektrofysiologi rotte
Funktionel isolering af enkeltmotoriske enheder af Rotte Mediale Gastrocnemius Muskel
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Drzymała-Celichowska, H.,More

Drzymała-Celichowska, H., Celichowski, J. Functional Isolation of Single Motor Units of Rat Medial Gastrocnemius Muscle. J. Vis. Exp. (166), e61614, doi:10.3791/61614 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter