Name: Stimulierte Einzelfaser-Elektromyographie (SFEMG) zur Beurteilung der Übertragung neuromuskulärer Verbindungen in Nagetiermodellen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-03-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 30 s
Description: Erfahren Sie die stimulierte Einzelfaser-Elektromyographie (SFEMG) zur Bewertung neuromuskulärer Übertragung in Rattenmodellen. Diese Methode quantifiziert Jitter und Blocking für präklinische und klinische Studien.

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Alle Protokolle wurden genehmigt und in Übereinstimmung mit den Vorschriften des Institutional Animal Care and Use Committee an der University of Missouri durchgeführt.
1. Vorbereitung der Tiere und Verabreichung der Anästhesie
<ol><li>Ziehen Sie geeignete persönliche Schutzausrüstung an.</li>
	<li>Messen Sie vor dem Eingriff das Gewicht der Ratte, um die geeignete Dosis für gewichtsbasierte Medikamente und Beatmungsgeräteeinstellungen zu bestimmen.</li>
	<li>Induzieren Sie eine Anästhesie mit 3%-5% inhaliertem Isofluran. Sobald ein angemessenes Anästhesieniveau erreicht ist, positionieren Sie die Ratte in Bauchlage und halten Sie die Narkose mit 1 % bis 3 % inhaliertem Isofluran aufrecht.</li>
	<li>Überprüfen Sie die Angemessenheit der Anästhesietiefe, indem Sie vorsichtig mit einer Zange auf das Fußpolster der Hintergliedmaßen drücken, um das Fehlen einer Entzugsreaktion zu beobachten.</li>
	<li>Halten Sie die Körpertemperatur bei 37 °C.</li>
	<li>Tragen Sie eine vom Tierarzt zugelassene Salbe auf Erdölbasis auf die Augen auf, um Trockenheit zu verhindern. Überwachen Sie die Narkosetiefe, indem Sie die Atemfrequenz beobachten und die Entzugsreaktionen beurteilen, wenn mit einer Pinzette Druck auf das Fußpolster ausgeübt wird.</li>
	<li>Rasieren Sie die zu beurteilende Hintergliedmaße mit einer Haarschneidemaschine. Positionieren Sie die zu untersuchende Extremität nach adäquater Haarentfernung mit Klebeband mit dem Knöchel in einem Winkel von etwa 90° Dorsalflexion, dem Knie in Streckung und der Hüfte in Abduktion.</li>
	<li>Überwachen Sie kontinuierlich die Atmung und die Herzfrequenz der Ratte während des gesamten Experiments. HINWEIS: Ein Anstieg der Herzfrequenz wird häufig als Indikator für eine unzureichende Anästhesietiefe verwendet.</li>
	<li>Verabreichen Sie Isofluran, um die Ratte einzuschläfern, mit einer Dosis von 5% oder mehr, bis die Atmung für mindestens 3 Minuten aufgehört hat. Bestätige die Euthanasie durch Enthauptung.</li>
</ol>2. Platzierung und Einrichtung der Elektrode
HINWEIS: Die NMJ-Übertragung des Ischiasnervs und des Musculus gastrocnemius wird mit Hilfe des Elektromyographie-Systems (EMG) beurteilt. Weitere Informationen finden Sie in der Materialtabelle.
<ol><li>Führen Sie ein Paar isolierte monopolare Nadeln 28 G zur Stimulation des Ischiasnervs mit der Kathode in den Bereich der proximalen Hintergliedmaße ein, während sich die Anode proximal innerhalb des Unterhautgewebes befindet, das das Kreuzbein überlagert.</li>
	<li>Stellen Sie sicher, dass die Stimulationselektroden nicht in unmittelbarer Nähe des Ischiasnervs oder zu tief platziert werden, um eine direkte Schädigung des Ischiasnervs oder anderer benachbarter Strukturen zu vermeiden.</li>
	<li>Platzieren Sie eine Einweg-Erdungselektrode an der kontralateralen Hintergliedmaße oder am Schwanz.</li>
	<li>Platzieren Sie eine 25-mm-Nadelelektrode mit 27 Gauge, die speziell für das Einzelfaser-EMG entwickelt wurde und über eine Aufzeichnungsoberfläche aus Platin-Iridium-Material verfügt, vorsichtig in den rechten Gastrocnemius-Muskel. Stellen Sie sicher, dass die SFEMG-Elektroden vor jedem Gebrauch autoklaviert werden, um die Sterilität zu erhalten.</li>
	<li>Führen Sie die SFEMG-Nadelelektrode parallel zu den Gastrocnemius-Muskelfasern ein, um Einzelfaser-Aktionspotentiale (SFAPs) zu erfassen.</li>
	<li>Vermeiden Sie Muskelschäden beim Einführen und Manövrieren der SFEMG-Nadel im Muskel.</li>
</ol>3. Verfahren der stimulierten Einzelfaser-Elektromyographie (SFEMG)
<ol><li>Wenden Sie eine Konstantstromstimulation auf den rechten Ischiasnerv bei einer Frequenz von 10 Hz mit einem Intensitätsbereich von 0,3-10 mA und einer Impulsdauer von 0,1 ms an.</li>
	<li>Konfigurieren Sie die Filtereinstellungen innerhalb eines Niederfrequenzfilters von 1 kHz und eines Hochfrequenzfilters von 10 kHz. Passen Sie die Verstärkung von 200 μV bis 1000 μV pro Teilung an, um die Visualisierung von Potentialen zu erleichtern. Stellen Sie die Sweep-Geschwindigkeit auf 500 μs pro Teilung ein.</li>
	<li>Passen Sie die Stimulusintensität an, um SFAPs auszulösen und für die Aufzeichnung und anschließende Analyse zu isolieren.<ol><li>Um eine Antwort als SFAP zu identifizieren und zu analysieren, stellen Sie sicher, dass die unten genannten spezifischen Kriterien erfüllt sind: Stellen Sie sicher, dass die Anstiegszeit von der Baseline-Spitze bis zur negativen Phase weniger als 500 μs beträgt, die minimale Amplitude (Baseline-Peak zu negativ) mindestens 200 μV beträgt und die Reaktion konsistent ein Alles-oder-Nichts-Verhalten aufweist (stabile Größe und Form zwischen den Antworten). HINWEIS: Es ist wichtig, dass die wiederkehrenden Antworten konsistente Aufwärtsphasen ohne Kerben oder Wendepunkte aufweisen. Beachten Sie, dass das letzte Kriterium entscheidend ist, um ein Qualitätssignal von der Summierung mehrerer Signale zu unterscheiden.</li>
	</ol></li>
	<li>Berechnen Sie den Jitter oder die Variabilität der SFAP-Latenz (Zeit zwischen der Stimulation und der steigenden Phase des negativen SFAP-Spitzenwerts) zwischen aufeinanderfolgenden Entladungen nach mindestens 50 Stimulationen (50-100 Stimulationen) und beurteilen und quantifizieren Sie die Blockierung. HINWEIS: Die Blockierung kann als das Vorhandensein oder Fehlen an jeder Synapse oder als Prozentsatz der Stimulationen beurteilt werden, die die Erzeugung eines Aktionspotentials für einzelne Fasern nicht auslösen. Der Jitter wird anhand der folgenden Gleichung7 berechnet (Jitter wird in der Regel automatisch von Elektromyographiesystemen in Kliniken berechnet): <img alt="Diagramm der MCD-Jitter-Formel; Methode zur Berechnung des Jitters in Mikrosekunden unter Verwendung von Interpulsintervallen." src="/files/ftp_upload/66452/66452eq01.jpg" style="margin: auto;" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Equation 1"> MCD = Mittelwert der konsekutiven Differenz IPI = Interpotential-Intervall</li>
	<li>Wiederholen Sie den Vorgang für weitere SFAP-Antworten. Bewerten Sie im Durchschnitt 10 Synapsen von jedem Tier, um den Jitter zu berechnen und anschließend die Durchschnittswerte pro Tier zu bestimmen.</li>
	<li>SFAPs mit einem Jitter von weniger als 4 μs sind aus den Analysen auszuschließen, um die Einbeziehung von Potenzialen zu verhindern, die durch direkte Muskelstimulation hervorgerufen worden sein könnten11.</li>
	<li>Wenn Sie Potentiale aufzeichnen, die eine intermittierende Blockierung aufweisen, erhöhen Sie die Stimulusintensität, um sicherzustellen, dass das SFAP-Versagen nicht auf eine submaximale Stimulation zurückzuführen ist.</li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body>SFEMG bei Nagetieren: Bewertung der NMJ-Funktion bei Gesundheit und Krankheit

<ol><li>Stalberg, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Propagation+velocity+in+human+muscle+fibers+in+situ%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Physiol+Scand+Suppl%22%5BJournal%5D)">Propagation velocity in human muscle fibers in situ.</a> Acta Physiol Scand Suppl. 287, 1-112 (1966).</li>
<li>Stålberg, E., Trontelj, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+study+of+normal+and+abnormal+neuromuscular+transmission+with+single+fibre+electromyography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">The study of normal and abnormal neuromuscular transmission with single fibre electromyography.</a> J Neurosci Methods. 74 (2), 145-154 (1997).</li>
<li>Sanders, D. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+single+fiber+EMG%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Guidelines for single fiber EMG.</a> Clin Neurophysiol. 130 (8), 1417-1439 (2019).</li>
<li>Chugh, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromuscular+junction+transmission+failure+is+a+late+phenotype+in+aging+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Neuromuscular junction transmission failure is a late phenotype in aging mice.</a> Neurobiol Aging. 86, 182-190 (2020).</li>
<li>Padilla, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Profiling+age-related+muscle+weakness+and+wasting%3A+Neuromuscular+junction+transmission+as+a+driver+of+age-related+physical+decline%5BTitle%5D)+AND+%22GeroScience%22%5BJournal%5D)">Profiling age-related muscle weakness and wasting: Neuromuscular junction transmission as a driver of age-related physical decline.</a> GeroScience. 43 (3), 1265-1281 (2021).</li>
<li>Selvan, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-fiber+EMG%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Indian+Acad+Neurol%22%5BJournal%5D)">Single-fiber EMG: A review.</a> Ann Indian Acad Neurol. 14 (1), 64-67 (2011).</li>
<li>Sanders, D. B., Kouyoumdjian, J. A., Stålberg, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+fiber+electromyography+and+measuring+jitter+with+concentric+needle+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Single fiber electromyography and measuring jitter with concentric needle electrodes.</a> Muscle Nerve. 66 (2), 118-130 (2022).</li>
<li>Juel, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+fiber+electromyography%5BTitle%5D)+AND+%22Handb+Clin+Neurol%22%5BJournal%5D)">Single fiber electromyography.</a> Handb Clin Neurol. 160, 303-310 (2019).</li>
<li>Chung, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+dying-back+axonal+degeneration+in+age-associated+skeletal+muscle+decline%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Evidence for dying-back axonal degeneration in age-associated skeletal muscle decline.</a> Muscle Nerve. 55 (6), 894-901 (2017).</li>
<li>Iyer, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Follistatin-induced+muscle+hypertrophy+in+aged+mice+improves+neuromuscular+junction+innervation+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Follistatin-induced muscle hypertrophy in aged mice improves neuromuscular junction innervation and function.</a> Neurobiol Aging. 104, 32-41 (2021).</li>
<li>Meekins, G. D., Carter, G. T., Emery, M. J., Weiss, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axonal+degeneration+in+the+trembler-j+mouse+demonstrated+by+stimulated+single-fiber+electromyography%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Axonal degeneration in the trembler-j mouse demonstrated by stimulated single-fiber electromyography.</a> Muscle Nerve. 36 (1), 81-86 (2007).</li>
<li>Gooch, C. L., Mosier, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulated+single+fiber+electromyography+in+the+mouse%3A+Techniques+and+normative+data%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Stimulated single fiber electromyography in the mouse: Techniques and normative data.</a> Muscle Nerve. 24 (7), 941-945 (2001).</li>
<li>Chung, T., Tian, Y., Walston, J., Hoke, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+single-fiber+jitter+level+is+associated+with+reduction+in+motor+function+with+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Increased single-fiber jitter level is associated with reduction in motor function with aging.</a> Am J Phys Med Rehabil. 97 (8), 551-556 (2018).</li>
<li>Sokolow, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+neuromuscular+transmission+and+skeletal+muscle+fiber+necrosis+in+mice+lacking+na%2Fca+exchanger+3%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Investig%22%5BJournal%5D)">Impaired neuromuscular transmission and skeletal muscle fiber necrosis in mice lacking na/ca exchanger 3.</a> J Clin Investig. 113 (2), 265-273 (2004).</li>
<li>Añor, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+jitter+by+stimulated+single-fiber+electromyography+in+normal+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vet+Intern+Med%22%5BJournal%5D)">Evaluation of jitter by stimulated single-fiber electromyography in normal dogs.</a> J Vet Intern Med. 17 (4), 545-550 (2003).</li>
<li>Mizrachi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NMO-IgG+and+AQP4+peptide+can+induce+aggravation+of+eamg+and+immune-mediated+muscle+weakness%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunol+Res%22%5BJournal%5D)">NMO-IgG and AQP4 peptide can induce aggravation of eamg and immune-mediated muscle weakness.</a> J Immunol Res. 2018, 5389282(2018).</li>
<li>Lin, T. S., Cheng, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulated+single-fiber+electromyography+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Stimulated single-fiber electromyography in the rat.</a> Muscle Nerve. 21 (4), 482-489 (1998).</li>
<li>Finley, D. B., Wang, X., Graff, J. E., Herr, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+fiber+electromyographic+jitter+and+detection+of+acute+changes+in+neuromuscular+function+in+young+and+adult+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharmacol+Toxicol+Methods%22%5BJournal%5D)">Single fiber electromyographic jitter and detection of acute changes in neuromuscular function in young and adult rats.</a> J Pharmacol Toxicol Methods. 59 (2), 108-119 (2009).</li>
<li>Khan, Z. H., Hajipour, A., Zebardast, J., Alomairi, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+relaxants+in+anesthesia+practice%3A+A+narrative+review%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Anesthesiol+Crit+Care%22%5BJournal%5D)">Muscle relaxants in anesthesia practice: A narrative review.</a> Arch Anesthesiol Crit Care. 4 (4), 547-552 (2018).</li>
<li>Padua, L., Caliandro, P., Stålberg, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+approach+to+the+measurement+of+motor+conduction+velocity+using+a+single+fibre+emg+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">A novel approach to the measurement of motor conduction velocity using a single fibre emg electrode.</a> Clin Neurophysiol. 118 (9), 1985-1990 (2007).</li>
<li>Khoo, A., Hay Mar, H., Borghi, M. V., Catania, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiologic+evaluation+of+myasthenia+gravis+and+its+mimics%3A+Real-world+experience+with+single-fiber+electromyography%5BTitle%5D)+AND+%22Hosp+Pract%22%5BJournal%5D)">Electrophysiologic evaluation of myasthenia gravis and its mimics: Real-world experience with single-fiber electromyography.</a> Hosp Pract. 50 (5), 373-378 (2022).</li>
<li>Nannan, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+role+of+lamin+a%2Fc+in+preventing+neuromuscular+junction+decline+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">A role of lamin a/c in preventing neuromuscular junction decline in mice.</a> J Neurosci. 40 (38), 7203(2020).</li>
<li>Alley, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grip+strength+cutpoints+for+the+identification+of+clinically+relevant+weakness%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gerontol+A+Biol+Sci+Med+Sci%22%5BJournal%5D)">Grip strength cutpoints for the identification of clinically relevant weakness.</a> J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 69 (5), 559-566 (2014).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>&nbsp; 27 g wiederverwendbare Einzelfaser-Nadelelektrode</td><td>Technomed</td><td>202860-000</td><td>Einzelfaser-Aufzeichnungselektrode</td></tr><tr><td>2 mL Glasspritze</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>SOMNO-2ML</td><td></td></tr><tr><td>abnehmbares Kabel</td><td>Technomed</td><td>202845-0000</td><td>zum Verbinden der Rekorderelektrode mit dem Elektrodiagnosegerät</td></tr><tr><td>Einweg-Scheibenelektrode 2" x 2" mit Leitungen</td><td>Cadwell</td><td>302290-000</td><td>Erdungselektrode</td></tr><tr><td>monopolare Einwegnadeln 28 G</td><td>Technomed</td><td>202270-000</td><td>Kathoden- und Anodenstimulationselektroden</td></tr><tr><td>EMG-Nadelkabel (Amp/Stim-Schaltkasten)</td><td>Cadwell</td><td>190266-200</td><td>zum Anschluss monopolarer Elektroden an den elektrodiagnostischen Stimulator</td></tr><tr><td>Helping Hands Krokodilklemme mit Eisensockel</td><td>Radio Shack</td><td>64-079</td><td>Beibehaltung der Platzierung der Aufnahmeelektrode</td></tr><tr><td>Isofluran (250 mL Flasche)</td><td>Piramal Healthcare</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>monojekte Spülspritze mit gebogener Spitze</td><td>Covidien</td><td>81412012</td><td>für die Anwendung von Elektrodengel verwendet</td></tr><tr><td>PhysioSuite Physiologisches Überwachungssystem mit RightTemp Homöotherme Erwärmung</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>PS-RT</td><td>Inklusive Infrarot-Wärmekissen, Rektalsonde und Pad-Temperatursonde</td></tr><tr><td>Pro Trimmer Haustier Pflegeset</td><td>Oster</td><td>078577-010-003</td><td>Haarschneidemaschine zur Haarentfernung</td></tr><tr><td>Ratten-Endotrachealtuben (16 g)</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rocoronium Bromide</td><td>Sigma</td><td>PHR2397-500MG</td><td>neuromuskulärer Blocker</td></tr><tr><td>Agent Sierra Summit EMG-System</td><td>Cadwell Industries, Inc., Kennewick, WA</td><td>NA</td><td>tragbares Elektrodiagnostiksystem</td></tr><tr><td>SomnoSuite Low-Flow Digitales Anästhesiesystem</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>SOMNO</td><td>Enthält einen Anti-Verschüttungs- und Anti-Dampf-Flaschenaufsatzadapter; Y-Adapter-Schlauch; Aktivkohle-Säuberungsfilter</td></tr><tr><td>Tierarzt Augensalbe auf Erdölbasis</td><td>Puralube</td><td>26870</td><td>wird während der Anästhesie angewendet, um Hornhautverletzungen zu vermeiden</td></tr></tbody></table>

stimulierte einzelfaser-elektromyographie (sfemg) zur beurteilung der Übertragung neuromuskulärer verbindungen in nagetiermodellen

Stimulated Single Fiber Electromyography (SFEMG) for Assessing Neuromuscular Junction Transmission in Rodent Models

Um einen erhöhten Jitter und eine erhöhte Blockierung im Zusammenhang mit einem NMJ-Übertragungsversagen zu demonstrieren, wurde eine stimulierte SFEMG mit und ohne intravenöse Verabreichung von Rocuronium durchgeführt. Rocuronium ist ein intermediär wirkendes, nicht depolarisierendes neuromuskuläres Blockierungsmittel, das in klinischen Umgebungen häufig verwendet wird, um Muskellähmungen bei Operationen oder medizinischen Eingriffen zu induzieren. Es wirkt, indem es kompetitiv an nikotinische Acetylcholinrezeptoren am NMJbindet 19. Vor der Verabreichung von Rocuronium wurde die adulte Wildtyp-Ratte (Sprague Dawley) wie in Abschnitt 1 beschrieben vorbereitet und anästhesiert. Aufgrund der durch Rocuronium induzierten Lähmung wurde eine invasive Beatmungsunterstützung verwendet, um repräsentative Daten zu erhalten (im Gegensatz zu der oben in Abschnitt 1 beschriebenen typischen Vorgehensweise bei der Anästhesie bei SFEMG-Aufnahmen). Ein Endotrachealtubus wurde gelegt, und die Beatmung wurde bei 60 Atemzügen/min unter Verwendung eines druckgesteuerten Modus mit einem Druck von 17 mmHg und einem positiven endexspiratorischen Druck von 3 cm H2O aufrechterhalten, während 2 % bis 3 % Isofluran abgegeben wurden. Nachdem die Beatmungsunterstützung und die Anästhesie erreicht waren, wurden Einzelfaser-Aktionspotentiale mit und ohne Behandlung mit Rocuronium (Bolus von 0,05 mg/kg Rocuroniumbromid intravenös) aufgezeichnet. Abbildung 1 zeigt drei repräsentative Einzelfaser-Wirkungspotential-Aufzeichnungen desselben NMJ bei einer erwachsenen Ratte. Abbildung 1A zeigt die typische Morphologie eines Aktionspotentials einer einzelnen Faser (nach einer einzigen Stimulation) mit einer Anstiegszeit von weniger als 500 μs von der Basislinie bis zum negativen Peak und einer minimalen Amplitude (Peak zu Peak) von mindestens 200 μV. Abbildung 1B zeigt Merkmale eines erhöhten Jitters und einer intermittierenden Blockierung nach Injektion von Rocuronium. Abbildung 1C zeigt die Normalisierung von Jitter und Blockierung von derselben Synapse nach der Auflösung des NMJ-Blocks. Zur Vereinfachung der Betrachtung zeigt Abbildung 1B,C nur Reaktionen nach 9 aufeinanderfolgenden Stimulationen. Darüber hinaus zeigt Abbildung 2 zum besseren Verständnis ein weiteres Beispiel für drei übereinander liegende Einzelfaser-Aktionspotentiale, die nach 10 aufeinanderfolgenden Stimulationen beobachtet wurden und einen erhöhten Jitter und Blockierung zeigen.
Um den Einfluss von Rocuronium auf die NMJ-Übertragung mit stimuliertem SFEMG zu quantifizieren, wurden Aufzeichnungen von 5 NMJs ohne Behandlung und von 5 NMJ nach Abgabe von Rocuronium gemacht und auf Jitter und Blockierung analysiert (Abbildung 3). Nach Rocuronium waren Jitter (Abbildung 3A) und Blockierung (Abbildung 3B) signifikant erhöht.
<img alt="Einzelfaser-Aktionspotentialdiagramme, die Latenz- und Amplitudentrends anzeigen; Ergebnisse der Jitter-Analyse." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66452/66452fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> Abbildung 1: Drei repräsentative Einzelfaser-Elektromyographie-Aufzeichnungen desselben neuromuskulären Übergangs (NMJ). (A) Beispiel für ein einzelnes Faser-Aktionspotential nach einer Einzelnervenstimulation mit Kriterien für die Amplitude (Baseline bis negative Peak-Amplitude von mindestens 200 μV) und Anstiegszeit (Baseline bis negative Peak-Amplitude weniger als 500 μs) Kriterien für die Akzeptanz als Einzelfaser-Potential. (B) Beispiel für überlagerte Einzelfaser-Aktionspotentiale nach 9 aufeinanderfolgenden Stimulationen, die einen erhöhten Jitter und eine Blockade zeigten, was auf eine beeinträchtigte NMJ-Übertragung nach Verabreichung von Rocuronium hinweist (Jitter: 68,35 μs). (C) Beispiel für überlagerte Einzelfaser-Aktionspotentiale nach 9 aufeinanderfolgenden Stimulationen, die einen reduzierten Jitter und keine Blockierung zeigten, was auf eine Normalisierung der NMJ-Transmission nach Abklingen der Rocuroniumbehandlung hinweist (Jitter: 21,7 μs). Repräsentative SFEMG-Spuren zeigen Aktionspotentiale einzelner Muskelfasern, die von einer gesunden Synapse ohne Blockierung und normalem Jitter in überlagerter Ansicht aufgezeichnet wurden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66452/66452fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Amplitudendiagramm des Aktionspotentials einer einzelnen Faser; Latenz vs. Amplitude; Blockiertes Stimulationsereignis." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66452/66452fig02.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> Abbildung 2: Drei überlagerte Einzelfaser-Aktionspotentiale (SFAPs), die nach aufeinanderfolgenden Stimulationen während der Rocuronium-Verabreichung aufgezeichnet wurden. Drei überlagerte Einzelfaser-Aktionspotentiale (SFAPs) wurden nach 10 aufeinanderfolgenden Stimulationen während der Verabreichung von Rocuronium aufgezeichnet, was auf einen erhöhten Jitter und eine erhöhte Blockierung hinweist. Die Jitter-Werte für A, B und C betrugen 24,3 μs, 46,9 μs bzw. 88,7 μs. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66452/66452fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="NMJ-Jitter- und Transmissionsblockierungsbalkendiagramme; mittlere Verzögerung, Stimulationsprozentsatz; Meßergebnis." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66452/66452fig03.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> Abbildung 3: Einzelfaser-Elektromyographie-Beurteilung der neuromuskulären Junction-Transmission (NMJ) nach Behandlung mit einem nicht-depolarisierenden NMJ-Blocker. (A) Während der Verabreichung von Rocuronium (0,05 mg/kg) zeigte SFEMG eine erhöhte Variabilität der Transmission (Jitter) im Vergleich zu gesunden Zuständen (unbehandelt: 12,9 μs, 95 % CI [7,2-16,9 μs] versus Rocuronium: 40,70 μs, 95 % CI [34,7-70,7 μs]) (Mann-Whitney-Test: p = 0,0079). (B) Der Prozentsatz der Stimulationen mit NMJ-Blockierung von jeder Synapse auf SFEMG war im Vergleich zu gesunden Erkrankungen erhöht (unbehandelt: 0%, 95% CI [0-0%] versus Rocuronium: 31%, 95% CI [14,0-59,0%]) (Mann-Whitney-Test: p = 0,0079). Alle Messungen (Jitter und prozentualer Anteil der Stimulationen mit NMJ-Blockierung) wurden von einer einzigen Ratte erhalten, n = 5 Synapsen unbehandelt und n = 5 Synapsen nach Rocuronium-Behandlung. Die Daten werden als Median ± 95 %-Konfidenzintervall angezeigt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66452/66452fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

Stimulierte Einzelfaser-Elektromyographie (SFEMG) zur Beurteilung der Übertragung neuromuskulärer Verbindungen in Nagetiermodellen

As the final connection between the nervous system and muscle, transmission at the neuromuscular junction (NMJ) is crucial for normal motor function. ...

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Stimulierte Einzelfaser-Elektromyographie (SFEMG) zur Beurteilung der Übertragung neuromuskulärer Verbindungen in Nagetiermodellen

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