Die klinische Abklärung der Spastik auf Basis des Hoffmann-Reflexes (H-Reflex) und mittels elektrischer Stimulation peripherer Nerven ist eine etablierte Methode. In dieser Arbeit stellen wir ein Protokoll für eine terminale und direkte Nervenstimulation zur Quantifizierung des H-Reflexes in der Vorderpfote der Maus zur Verfügung.
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Methodenartikel
Terminale H-Reflex-Messungen bei Mäusen
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Der Hoffmann-Reflex (H-Reflex) ermöglicht als elektrisches Analogon zum Dehnungsreflex die elektrophysiologische Validierung der Integrität neuronaler Schaltkreise nach Verletzungen wie Rückenmarksschäden oder Schlaganfall. Eine Zunahme der H-Reflexantwort ist zusammen mit Symptomen wie unwillkürlichen Muskelkontraktionen, pathologisch verstärktem Dehnungsreflex und Hypertonie im entsprechenden Muskel ein Indikator für eine Spastik nach einem Schlaganfall (PSS).
Im Gegensatz zu eher nervenunspezifischen transkutanen Messungen stellen wir hier ein Protokoll zur Quantifizierung des H-Reflexes direkt am Nervus ulnaris und medianus der Vorderpfote vor, das mit geringfügigen Modifikationen auf den Nervus tibialis und ischiadica der Hinterpfote anwendbar ist. Basierend auf der direkten Stimulation und der Anpassung an verschiedene Nerven stellt die Methode ein zuverlässiges und vielseitiges Werkzeug dar, um elektrophysiologische Veränderungen in spastizitätsbedingten Krankheitsmodellen zu validieren.
Einleitung
Der Hoffmann-Reflex (H-Reflex), benannt nach dem Physiologen Paul Hoffmann, kann durch elektrische Stimulation peripherer Nerven hervorgerufen werden, die Axone von sensorischen und motorischen Neuronen tragen, die von denselben Muskeln ausgehen und zu ihnen führen. Es ist das elektrisch induzierte Analogon des monosynaptischen Dehnungsreflexes und teilt sich den gleichen Weg1. Im Gegensatz zur Muskeldehnung resultiert der H-Reflex aus einer elektrischen Stimulation. Wenn periphere Nerven mit niedriger Stromintensität elektrisch stimuliert werden, werden die Ia-afferenten Fasern aufgrund ihres großen Axondurchmessers typischerweise zuerst depol....
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Protokoll
Alle Versuche wurden in Übereinstimmung mit den europäischen und nationalen Tierschutzgesetzen und institutionellen Richtlinien durchgeführt und vom Landesamt für Natur-, Umwelt- und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen genehmigt (Az: 81-02.04.2019.A309). Das Protokoll ist optimiert für adulte Mäuse (ca. 8-16 Wochen alte C57Bl/6J Mäuse) und die Aufnahme der Vordergliedmaßen. Es kann leicht angepasst werden, indem die entsprechenden Nerven der Hintergliedmaße stimuliert und die Hinterpfotenmuskulatur aufgezeichnet wird (Abbildung 1B). Eine Beschreibung der Aufzeichnungs- und Stimulationselektroden ist in der Materialtabelle
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Ergebnisse
Wählen Sie aus den n = 15 Stimulationsversuchen pro Stimulationsfrequenz und Pfote mindestens n = 10 erfolgreiche Aufnahmen für die Analyse aus. Versuche mit Messfehlern (z.B. fehlende M-Welle) sind von der Analyse ausgeschlossen. Analysieren Sie jeden Versuch separat und generieren Sie einen Durchschnitt für spätere Gruppen-/Zeitvergleiche. Die Latenz zwischen Stimulation und Auftreten der M- und H-Welle wird für jeden Versuch aufgezeichnet. Unserer Erfahrung nach tritt die M-Welle ca. 2 ms nach der Stimulation und die .......
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Diskussion
Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen transkutanen H-Reflex-Messungen in der Maus6 bieten wir eine direktere und nervenspezifischere Messung an. Dieser neue Ansatz kann auf die Nerven der Vorder- und Hintergliedmaße (z. B. den Nervus medianus, ulnaris und radialis sowie den Nervus tibialis bzw. den Ischiasnerv) angewendet werden, wodurch diese Methode als diagnostisches Werkzeug an viele Krankheitsmodelle (z. B. Schlaganfall, Multiple Sklerose, Amyotrophe Lateralsklerose, Schädel-Hirn-Trauma und.......
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Offenlegungen
Die Autoren erklären, dass keine konkurrierenden finanziellen Interessen bestehen.
Danksagungen
Die Autoren bedanken sich für die Unterstützung durch T. Akay, Dalhousie University, während eines Besuchs von MG in seinem Labor. Diese Arbeit wurde gefördert durch die Friebe-Stiftung (T0498/28960/16) und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projekt-ID 431549029 - SFB 1451.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Absorbierende Unterlage | VWR | 115-0684 | |
| AD-Wandler | Cambridge Electronic Design, UK | CED 1401micro | |
| Amplifier | Workshop Zoologisches Institut, UzK-Digitaler | ||
| Zwei verdrillte, isolierte Kupferdrähte (50 & Mikro; m Außendurchmesser) wurden auf einen Stecker gelötet und an einen Differenzverstärker angeschlossen. | |||
| Augensalbe | Bayer | Bepanthen | |
| Glaspipette | Workshop Zoologisches Institut, UzK-Präparation | einer zu einem einfachen Glashaken gebogenen Glaspipette in der Flamme eines Bunsenbrenners. | |
| Heizkasten | MediHeat | MediHeat V1200 | |
| Heizkissen | WPI | 61840 Heizkissen | |
| Hakenelektroden | Werkstatt Zoologisches Institut, UzK-Um | die Elektroden herzustellen, werden an einem Ende Miniaturstifte aus Edelstahl zu Haken gebogen und in stumpfe Kanülen eingeführt, um einen direkten mechanischen Kontakt herzustellen. Löten Sie das Ende der Kanüle an Kupferdrähte (Länge ca. 50 cm), die entweder mit dem Stimulations- oder dem Aufzeichnungsgerät verbunden sind. | |
| Ketamin | Pfizer | Ketavet | |
| Rektumsonde | WPI | RET-3 | |
| Stimulator Isolationseinheit | Workshop Zoologisches Institut, UzK | MI 401 | |
| Sterilisator | CellPoint Scientific | Germinator 500 | Die routinemäßige prä- und postoperative Desinfektion der chirurgischen Geräte sollte durch Wärmesterilisation erfolgen. Dekontaminieren Sie die Instrumente für 15 s im beheizten Glasperlenbad (260°; C). |
| Temperaturregler | WPI | ATC200 | |
| Vaseline | Bayer-Xylazin | ||
| Bayer | Rompun |
Referenzen
- Palmieri, R. M., Ingersoll, C. D., Hoffman, M. A. The Hoffmann reflex: methodologic considerations and applications for use in sports medicine and athletic training research. Journal of Athletic Training. 39 (3), 268-277 (2004).
- Henneman, E., Somjen, G., Carpenter, D. O.
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Nachdrucke und Genehmigungen
