Transspinale Gleichstromstimulation des spinalen Motoneurons einer Ratte

Beginnen Sie damit, einen mit Kochsalzlösung getränkten Schwamm auf den Brustwirbel 12 einer Ratte zu legen, der für den Eingriff vorbereitet ist.

Positionieren Sie eine Elektrode darauf für die transspinale Gleichstromstimulation (tsDCS), bei der ein Gleichstrom über das Rückenmark angelegt wird.

Um die intrazelluläre Aufzeichnung eines Zielmotoneurons während der tsDCS zu messen, führen Sie eine Mikroelektrode an der Stelle ihres Ursprungs in das Rückenmark ein.

Beurteilen Sie das Ausgangsmembranpotenzial des Motoneurons und die Frequenz elektrischer Impulse, um sicherzustellen, dass die Mikroelektrode für genaue Messungen während der tsDCS sicher platziert ist.

Wenden Sie anodale tsDCS an, bei der positiv geladene Ionen in das Neuron eindringen, während der Strom von der Anode durch das Gewebe zur Kathode fließt.

Wenden Sie kathodale tsDCS an, bei der negativ geladene Ionen in das Neuron eindringen, während der Strom in umgekehrter Richtung fließt.

Zeichnen Sie die Veränderungen der elektrischen Eigenschaften des Motoneurons während der anodalen und kathodalen tsDCS auf.

Um die transspinalen Gleichstrom-Stimulationselektroden zu platzieren, legen Sie einen mit Kochsalzlösung getränkten Schwamm auf die dorsale Seite des TH-12-Wirbels und drücken Sie den Schwamm mit einer aktiven transspinalen Gleichstrom-Stimulationselektrode durch feine Manipulation. Montieren Sie dann eine speziell gezogene Mikroelektrode auf dem Mikromanipulator, die eine Schrittbewegung von 1 bis 2 Mikrometern und eine stereotaktische Kalibrierung ermöglicht, und treiben Sie eine Mikropipettenspitze in einem medial-lateralen Winkel von 15 bis 20 Grad in ein ausgewähltes Pflaster im PR.

Um die Membran und die Feuereigenschaften des Motoneurons aufzuzeichnen, stimulieren Sie im Brückenmodus des intrazellulären Verstärkers die jeweiligen Nervenäste, um das Motoneuron auf der Grundlage des Alles-oder-Nichts-Auftretens des antidromischen Aktionspotentials zu identifizieren.

Im diskontinuierlichen Stromklemmmodus des intrazellulären Verstärkers mit einer Stromschaltrate von 4 bis 8 Kilohertz wird ein intrazellulärer depolarisierender Stromimpuls von 0,5 Millisekunden verwendet, um ein orthodromisches Aktionspotential in einem Motoneuron hervorzurufen.

Um den Eingangswiderstand der Zelle zu berechnen, stimulieren Sie ein Motoneuron mit 40 kurzen 100-Millisekunden-Impulsen mit hyperpolarisierendem 1-Nanoampere-Strom. Um den Rheobasenwert als minimale Amplitude des depolarisierenden Stroms zu bestimmen, der erforderlich ist, um einen einzelnen Spike hervorzurufen, stimulieren Sie ein Motoneuron mit 50-Millisekunden-Rechteckimpulsen bei zunehmenden Amplituden.

Injizieren Sie dann 500-Millisekunden-Rechteckwellenimpulse mit depolarisierendem Strom mit zunehmender Amplitude in Schritten von 0,122 Nanoampere, um rhythmische Entladungen von Motoneuronen hervorzurufen. Für die transspinale Gleichstromstimulation beginnen Sie die Polarisationsvorgänge durch transspinale Anwendung von Gleichstrom, während Sie eine stabile Penetration des Motoneurons aufrechterhalten.