Die Einzelfaser-Elektromyographie (SFEMG) wurde ursprünglich in den 1960er Jahren von Stålberg und Ekstedt entwickelt, um Aktionspotentiale von einzelnen Muskelfasern zu identifizieren und zu analysieren, vor allem zur Untersuchung der Muskelermüdung1. SFEMG ist die sensitivste klinische Technik zur Beurteilung der Übertragung der neuromuskulären Verbindung (NMJ)2. Die SFEMG wird durch selektive Aufzeichnung von Einzelfaser-Aktionspotentialen (SFAPs) durchgeführt3. Die NMJ-Übertragung kann aufgrund von Faktoren wie dem Altern 4,5 und verschiedenen neuromuskulären Erkrankungen wie Myasthenia gravis und amyotropher Lateralsklerose beeinträchtigt sein6. Darüber hinaus können Erkrankungen wie Ischämie, Temperaturschwankungen und die Verwendung von neuromuskulären Blockern zu Mängeln in der NMJ-Übertragung führen, die sich in einer erhöhten NMJ-Übertragungsvariabilität und dem Auftreten von NMJ-Versagen äußern2.
Für die Erfassung von SFEMG gibt es zwei Ansätze: stimulierte und freiwillige SFEMG. Bei der freiwilligen SFEMG werden SFAPs von zwei NMJs aufgezeichnet, die vom selben motorischen Axon versorgt werden, wobei eine konzentrische Nadelelektrode verwendet wird, die in den zu testenden Muskel während der freiwilligen Aktivierung eingeführt wird7. Dementsprechend erfordert die freiwillige SFEMG die Mitarbeit des Probanden und kann nur niedrigschwellige motorische Einheiten (die während schwacher Kontraktionen aktiviert werden) beurteilen3. Stimulierte SFEMG verwendet ein Paar stimulierender Elektroden, um motorische Axone zu stimulieren, während SFAPs mit einer SFEMG-Nadelelektrode aufgezeichnet werden, die in den zu testenden Muskel eingeführt wird7.
Sowohl bei der freiwilligen als auch bei der stimulierten SFEMG sind Jitter und Blocking die beiden Parameter, die zur Beurteilung und Quantifizierung der NMJ-Übertragung herangezogen werden8. Jitter beschreibt die Variabilität im Timing (Latenz) zwischen aufeinanderfolgenden SFAPs. Während des freiwilligen SFEMG wird der Jitter quantifiziert, indem die Latenzunterschiede zwischen einem Paar von SFAPs (die vom selben motorischen Axon geliefert werden) während 50 bis 100 aufeinanderfolgender Entladungen bewertet werden. Während der stimulierten SFEMG wird der Jitter quantifiziert, indem die Latenzunterschiede zwischen dem Stimulationszeitpunkt und dem Beginn des SFAP während 50 bis 100 aufeinanderfolgender Entladungen bewertet werden. Die Blockierung zeigt an, dass die NMJ-Übertragung nicht in der Lage ist, eine SFAP-Reaktion auszulösen, und kann als das Vorhandensein oder Fehlen jedes SFAP-Paares während der freiwilligen SFEMG oder für jedes NMJ während der stimulierten SFEMGquantifiziert werden 2,7.
Obwohl SFEMG im klinischen Umfeld ein etablierter und sensitiver Test ist, wurde er in der präklinischen Forschung nur selten angewendet 4,5,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 . In diesem Bericht skizzieren wir den Ansatz zur Durchführung und Analyse von SFEMG-Aufzeichnungen in präklinischen Nagetiermodellen. Darüber hinaus präsentieren wir repräsentative Daten, die repräsentative Befunde zu SFEMG hervorheben, die auf eine Beeinträchtigung der NMJ-Übertragung nach Verabreichung eines nicht-depolarisierenden neuromuskulären Blockers, Rocuronium, hinweisen.