September 11th, 2018
Methoden zur Messung der sympathischer und Herz-Kreislauf-Antworten auf zentrale Nervensystem (ZNS) Manipulationen sind wichtig für die Förderung der Neurowissenschaften. Dieses Protokoll wurde entwickelt, um Wissenschaftler mit Messung und Quantifizierung der akute Veränderungen im renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) bei anästhesierten Ratten (Überleben) zu unterstützen.
Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen über das autonome Nervensystem zu beantworten, insbesondere über die Mechanismen des Zentralnervensystems, die den sympathischen Abfluss zur Niere regulieren. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie die Messung der Auswirkungen ermöglicht, die Manipulationen des Zentralnervensystems auf den sympathischen Abfluss der Niere zur Niere haben. Untersuchen Sie vor der arteriellen Kanülierung den Druckmesskatheter unter starker Vergrößerung, um sicherzustellen, dass der Katheter frei von Blasen und Ablagerungen ist und einen intakten Meniskus zwischen den mit Flüssigkeit und Gel gefüllten Komponenten aufweist.
Füllen Sie vor jeder Implantation das Gel an der distalen Spitze des Katheters nach und schalten Sie den Transmitter mit einem Magneten ein. Legen Sie einen lockeren Überhand-Halbknoten in die proximale Naht, um die Oberschenkelarterie kurz zu verschließen. Halten Sie den Kathetereinführer in der nicht dominanten Hand und greifen Sie mit einer Gefäßkanülenzange die Spitze der Kanüle der Telemetrieeinheit, um ein Verschieben des Gels von der Spitze zu vermeiden.
Stechen Sie mit einer gebogenen 22-Gauge-Nadelspitze ein Loch in die Arterie und führen Sie die Kanüle so weit wie möglich in die Arterie ein. Sichern Sie dann den Druckkatheter mit den proximalen und distalen Nahtbindern. Und stecken Sie den Körper des Telemetrieimplantats in die Flanke neben dem Schnitt.
Für den Zugang zum Gehirn bewegen Sie die Ratte vorsichtig in die Bauchlage in einem stereotaktischen Operationsrahmen, wobei der Kopf zwischen den Ohrstangen liegt, und stellen Sie den Schneidezahn so ein, dass die Höhe von Lambda und Bregma ausgeglichen wird. Machen Sie dann einen zwei Zentimeter langen rostralen kaudalen Schnitt durch die Mittellinie der Kopfhaut und verwenden Sie Applikatoren mit Baumwollspitze, um jegliches Bindegewebe fest von der Schädeloberfläche zu entfernen. Tragen Sie Wasserstoffperoxid auf den freiliegenden Schädel auf, um die Visualisierung der Bregma-, Lambda- und Mittelliniennähte zu unterstützen.
Bohren Sie mit einem Atlas des Rattengehirns eine Bohrlochosteotomie, die für den Elektrodenzugang durch den Schädel ausgelegt ist. Um die sympathischen Nerven der Niere zu isolieren, schließen Sie eine Drahtelektrode für die Aktivität des renalen sympathischen Nerven oder RSNA an einen 10X-Vorverstärker und einen Mikroelektrodenverstärker an und machen Sie einen Skalpellschnitt, der sich von vier bis fünf Zentimetern unterhalb der Rippen in kaudaler Richtung leicht lateral der Wirbelsäule erstreckt. Stumpfe Präparation, um die paraspinalen Muskeln sichtbar zu machen, und machen Sie einen sehr oberflächlichen ein bis zwei Zentimeter großen rostralen kaudalen Schnitt, wo das Fett auf den Muskel trifft.
Verteilen Sie das Fett mit Applikatoren mit Wattespitze vom Muskel weg, um die Niere sichtbar zu machen, ohne in den Peritonealraum einzudringen. Und verwenden Sie Retraktoren, um die Niere sanft von den paraspinalen Muskeln zu trennen und die Nierenarterie und die Bauchschlagader sichtbar zu machen. Und verwenden Sie eine hohe Vergrößerung, um die Nierennerven in der Inzisionstasche zu identifizieren.
Die Nervenbündel sind am besten im rechten Winkel sichtbar, der von der Aorta und der Nierenarterie gebildet wird, dicht gefolgt von der Nierenarterie von der Aorta bis zu den Nieren. Verwenden Sie dann eine Mikrodisparierpinzette, um ein Segment des Nervenbündels, das auf der Aufzeichnungselektrode platziert werden soll, vorsichtig aus dem umgebenden Gewebe zu präparieren. Befestigen Sie die RSNA-Drahtelektrode in einer Halterung und senken Sie die Elektrode auf Höhe des Nervensegments ab.
Heben Sie mit einem Nervenhaken ein Segment des Nierennervs sanft auf die Elektrode an, ohne den Nerv zu dehnen. Und füllen Sie den Einschnitt mit Mineralöl, um den freiliegenden sympathischen Nerv der Niere mit Feuchtigkeit zu versorgen. Befestigen Sie eine Erdungsklemme am Tier und das andere Ende am Faradayschen Käfig und verwenden Sie Hoch- und Tiefpassfilter, um das Signal an die Verstärker zu leiten.
Stellen Sie dann die Verstärkung auf bis zu 10 Kilohertz ein, einschließlich eines Audiomonitors, um das Berstmuster des RSNA zu beurteilen. Um die Qualität der RSNA-Aufzeichnung zu beurteilen, evozieren Sie den Baroreflex mit einer intravenösen Injektion von 100 Mikrogramm Bolus von 10 Mikrogramm pro Milliliter Phenylephrin, um den Blutdruck zu erhöhen und die Aktivität des sympathischen Nervus der Niere zu hemmen, indem Sie die Position der Elektroden anpassen, um das Signal bei Bedarf zu verbessern. Sobald ein klares Signal erhalten wurde, saugen Sie das Mineralöl an und befestigen Sie die Elektrode mit Kieselgel.
In diesem repräsentativen Experiment wurde die intravenöse Injektion von Phenylephrin verwendet, um eine Erhöhung des mittleren arteriellen Drucks zu induzieren und den Baroreflex und die transiente Sympathoinhibition hervorzurufen. Um die RSNA zu quantifizieren, wurde die Roh-RSNA entzerrt und für nicht überlappende 10-Sekunden-Segmente gemittelt, und die Rauschschätzung wurde von jedem Segment subtrahiert. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, sicherzustellen, dass die Ratte ausreichend betäubt ist, dass sie richtig im stereotaktischen Rahmen positioniert ist und dass das System ausreichend geerdet ist, um elektrisches Rauschen zu reduzieren.
Nach diesem Verfahren und der Entnahme von Hirngewebe können histologische Methoden angewendet werden, um die Arten von Kernen des zentralen Systems zu charakterisieren, die eine sympathoexzitatorische Reaktion steuern. Diese Technik ermöglicht es Neurowissenschaftlern, autonome Regulationsmechanismen bei anästhesierten Ratten zu erforschen, was zukünftige Studien an Tieren zum Verständnis der Kontrolle des Blutdrucks und der Nierenfunktion beeinflusst. Vergessen Sie nicht, dass es wichtig ist, die Anästhesieebene mindestens alle 15 Minuten zu beurteilen.
Und um bei Bedarf eine zusätzliche Anästhesie bereitzustellen.
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Diese Studie präsentiert eine Methode zur Messung der renalen sympathischen Nervenaktivität (RSNA) bei anästhesierten Ratten, um das autonome Nervensystem zu untersuchen. Durch die Untersuchung von Veränderungen im sympathischen Ausstrom im Zusammenhang mit Manipulationen des zentralen Nervensystems bietet das Protokoll Einblicke in die Mechanismen, die autonome Reaktionen beeinflussen, die die Nierenfunktion betreffen.
Quantitative measurement of renal sympathetic nerve activity (RSNA) in response to central nervous system (CNS) manipulations provides critical mechanistic insight for early-stage cardiovascular and autonomic drug discovery. This protocol enables precise, short-term assessment of CNS-driven autonomic outputs, supporting predictive confidence in target validation and pathway interrogation. The approach informs risk-adjusted decisions at key inflection points in preclinical portfolio advancement.
This method integrates into the discovery continuum from early mechanistic studies through preclinical target validation, enabling robust hypothesis testing and pathway de-risking.