Summary
हम माउस में मोटर इकाई समारोह के vivo निगरानी में की अनुमति है कि परिष्कृत प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। तकनीक sciatic तंत्रिका द्वारा innervated माउस पिछले अंग की मांसपेशियों में यौगिक मांसपेशियों कार्रवाई क्षमता (CMAP) और मोटर इकाई संख्या अनुमान (mune) को मापने के लिए वर्णित हैं।
Introduction
मोटर इकाई संख्या अनुमान (mune) मूल McComas एट अल द्वारा वर्णित किया गया था। तीन दशक से अधिक पहले 1। मूल तकनीक submaximal वेतन वृद्धि प्राप्त करने के लिए उत्तेजना का एक क्रमिक वृद्धि कार्यरत कि यौगिक मांसपेशियों कार्रवाई क्षमता (CMAP) रिकॉर्डिंग तकनीक का एक संशोधन किया गया था। ये वेतन वृद्धि अभिव्यक्त किया है और एक भी मोटर इकाई क्षमता (SMUP) के एक अनुमान के आकार का निर्धारण करने के लिए औसतन थे। इस आकार मोटर इकाइयों की संख्या का अनुमान लगाने के CMAP प्रतिक्रिया में परीक्षण किया जा रहा मांसपेशी innervating विभाजित किया गया था। मूल विवरण के बाद, electrophysiological प्रतिक्रियाओं और वृद्धिशील बल दोनों का उपयोग कर कई रूपों (यांत्रिक) माप मानव अध्ययन और पशु मॉडल 2 दोनों में इस्तेमाल किया गया है। Mune तकनीक Amyotrophic पार्श्व स्केलेरोसिस (ए एल एस) 3, 4 के माउस मॉडल जांच करने के लिए Shefner और उनके सहयोगियों द्वारा संशोधित किया गया था।
वर्तमान वर्णन में, हम विस्तार simplifप्रदर्शन करने के लिए तेजी से कर रहे हैं कि mune तकनीकों का आइईडी संशोधनों। महत्वपूर्ण बात है, CMAP और mune नवजात और वयस्क चूहों 5-8 दोनों में विश्वसनीय उपायों अनुमति देते हैं। अनुभवी व्यक्तियों पशु प्रति 10-20 मिनट में इन उपायों प्रदर्शन कर सकते हैं, और दोहराया उपायों अनुदैर्ध्य डेटा 5 के अधिग्रहण के परमिट जो संभव है। वर्तमान अध्ययन में, हम एक नैदानिक electrodiagnostic प्रणाली को रोजगार। हमारे अनुभव में, नैदानिक electrodiagnostic सिस्टम विवो में electrophysiological डेटा के तेजी से और कुशल को पकड़ने के लिए अनुकूलित कर रहे हैं, फिर भी मानक electrophysiological रिसाव आसानी से इस आवेदन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
Protocol
इस प्रोटोकॉल ने मंजूरी दे दी है और ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी Wexner मेडिकल सेंटर के जानवरों की देखभाल और नैतिकता के दिशा-निर्देशों का पालन करता था।
1. पशु तैयारी और संज्ञाहरण
- चूहों से निपटने जबकि दस्ताने पहनें।
- प्रवण स्थिति में साँस isoflurane और जगह के साथ चूहों anesthetize। 3-5% isoflurane और मिनट हे 2 प्रवाह की दर प्रति एक एल का उपयोग संज्ञाहरण प्रेरित। संज्ञाहरण के अधिष्ठापन के बाद, 2-3% से कम संज्ञाहरण और मिनट हे 2 प्रवाह की दर प्रति एक एल बनाए रखें।
- पशु रोग राज्य, उम्र, और श्वसन दर के हिसाब से पर्याप्त संज्ञाहरण के लिए ओ 2 प्रवाह और isoflurane प्रतिशत समायोजित करें। छोटे या कमजोर जानवरों पर्याप्त संज्ञाहरण (यानी 1.5 2.5 isoflurane%) के लिए कम से isoflurane आवश्यकता हो सकती है।
- इस तरह की वापसी प्रतिक्रिया की कमी प्रदर्शित करने के लिए संदंश के रूप में एक वस्तु के साथ प्रकाश hindlimb लुटेरा दबाव लागू करने से पर्याप्त संज्ञाहरण की पुष्टि करें।;
- CMAP आकार और अवधि को प्रभावित कर सकते तापमान में बदलाव के रूप में एक थर्मास्टाटिक वार्मिंग की थाली के साथ 37 डिग्री सेल्सियस की सतह के तापमान में तापमान बनाए रखें।
- सूखापन को रोकने के लिए आंखों के लिए पशु चिकित्सक पेट्रोलियम आधारित मरहम लागू करें। संज्ञाहरण के अवलोकन के श्वसन दर के स्तर की निगरानी और संदंश के माध्यम से पैर पैड के लिए लागू दबाव के बाद वापसी प्रतिक्रिया के लिए आकलन।
- क़ैंची का उपयोग अध्ययन किया जा hindlimb से बालों को हटा दें। Hindlimb (एस) का अध्ययन किया जाना से बालों को हटाने के बाद, हल्के, घुटने पर hindlimbs विस्तार कूल्हों पर अपहरण और (चित्र 1 में दिखाया गया है) चिपकने वाला टेप का उपयोग कर काम की सतह के लिए प्रत्यय।
- यह स्टर्नल लेटना बनाए रखने के लिए पर्याप्त होश आ गया है जब तक CMAP और mune रिकॉर्डिंग और संज्ञाहरण के विच्छेदन के बाद, नायाब जानवर नहीं छोड़ते। पूरी तरह से ठीक है, जब तक अन्य जानवरों की कंपनी के लिए पशु वापस नहीं है।
2. आरसेटअप और उपकरण ecording
- चित्रा 1 में चित्र के रूप में CMAP और mune रिकॉर्डिंग के लिए इलेक्ट्रोड रखें।
- रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड के लिए दो ठीक अंगूठी इलेक्ट्रोड का प्रयोग करें।
- संयुक्त घुटने में पिछले अंग की gastrocnemius मांसपेशियों के समीपस्थ भाग, overlying त्वचा पर सक्रिय (ई 1) अंगूठी इलेक्ट्रोड, और पैर के मध्य प्रपदिकीय हिस्से पर त्वचा पर संदर्भ (E2) अंगूठी इलेक्ट्रोड रखें।
- प्रतिबाधा कम करने के लिए, कोट जेल के साथ अंगूठी इलेक्ट्रोड अंतर्निहित त्वचा पर्याप्त अवशिष्ट बाल तर और इलेक्ट्रोड त्वचा से संपर्क को अधिकतम करने के लिए। इस इलेक्ट्रोड के बीच एक बिजली के पुल का कारण हो सकता है और सही रिकॉर्डिंग को रोकने सकता है के रूप में इलेक्ट्रोड जेल की अत्यधिक आवेदन करने से बचें।
- समीपस्थ पिछले अंग पर sciatic तंत्रिका की उत्तेजना के लिए, दो कैथोड और एनोड के रूप में 28 जी Monopolar सुइयों अछूता का उपयोग करें। समीपस्थ हिंद अंग के क्षेत्र में कैथोड डालें और Ano डालेंडे अधिक proximally चमड़े के नीचे ऊतक में त्रिकास्थि overlying।
- Sciatic तंत्रिका पीढ़ी बंद या इसे सीधे चोट sciatic तंत्रिका या अन्य संरचना। चित्रा 1 इलेक्ट्रोड नियुक्ति को दिखाता है कि बहुत गहरी उत्तेजक इलेक्ट्रोड डालने से बचें।
- जमीन इलेक्ट्रोड के लिए, contralateral हिंद अंग या पूँछ पर एक डिस्पोजेबल सतह इलेक्ट्रोड जगह है।
3. डाटा अधिग्रहण
- Sciatic CMAP
- वर्ग तरंग 0.1 एमएस अवधि की दालों और एमए 1-10 से लेकर तीव्रता के साथ sciatic तंत्रिका उत्तेजक द्वारा sciatic CMAP प्रतिक्रियाएं प्राप्त करते हैं।
- अब नहीं बढ़ जाती प्रतिक्रिया के आयाम तक उत्तेजना तीव्रता में वृद्धि के साथ CMAP प्रतिक्रियाओं मोल। फिर, supramaximal उत्तेजना सुनिश्चित करने के क्रम में एक अधिक से अधिक प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए उपयोग किया उत्तेजना तीव्रता का ~ 120% करने के लिए उत्तेजना बढ़ाने के लिए और एक अतिरिक्त प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं। कोई नहीं है, तो आगे मैं वृद्धिएन CMAP आकार, अधिक से अधिक CMAP के रूप में इस प्रतिक्रिया का रिकॉर्ड है।
- रिकार्ड आधारभूत से पीक एम वी में और चोटी से पीक CMAP आयाम (चित्रा 2)।
- औसत एकल मोटर यूनिट संभावित (SMUP) का आकार और mune गणना
- एक वृद्धिशील उत्तेजना तकनीक एक साथ औसत एकल मोटर इकाई क्षमता (SMUP) आकार का निर्धारण करते हैं। कम से कम सभी या कोई भी प्रतिक्रियाएं प्राप्त करने के लिए 0.03 मा चरणों में तीव्रता बढ़ती जा रही है, जबकि वृद्धिशील प्रतिक्रियाएं प्राप्त करने के लिए, 1 हर्ट्ज की एक आवृत्ति पर 0.1 एमएस अवधि के submaximal उत्तेजना देने के लिए। 0.21 मा और 0.70 मा के बीच उत्तेजना तीव्रता के साथ प्रारंभिक प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं।
- प्रारंभिक प्रतिक्रिया 0.21 मा और 0.70 मा के बीच उत्तेजना तीव्रता के साथ घटित नहीं होती है, तो क्रमश: कम होती है या आवश्यक प्रोत्साहन तीव्रता में वृद्धि करने के लिए या तो करीब या दूर दूर sciatic तंत्रिका की स्थिति से समीपस्थ जांघ में उत्तेजक कैथोड स्थिति को समायोजित।
- प्रारंभिक मैं तोncremental प्रतिक्रिया 9 अतिरिक्त वेतन वृद्धि की कुल प्राप्त करने के लिए 0.03 मा के चरणों द्वारा समायोजन उत्तेजना तीव्रता में वृद्धि के साथ अतिरिक्त वेतन वृद्धि मा 0.21 मा और 0.70 के बीच एक उत्तेजना तीव्रता के साथ प्राप्त की और पूरा करता है (3.2.2), स्टोर नीचे नोट मानदंड और रिकार्ड है कि स्थापित मानदंडों को पूरा।
- वृद्धिशील प्रतिक्रियाओं की माप के दौरान प्रत्येक वेतन वृद्धि निम्नलिखित मानदंडों को पूरा करती है कि यह सुनिश्चित करें।
- वृद्धिशील प्रतिक्रियाओं की प्रारंभिक नकारात्मक शिखर चित्रा 2 में CMAP चित्रण की छायांकित हिस्से के रूप में दिखाया अधिक से अधिक CMAP प्रतिक्रिया के नकारात्मक चोटी के भीतर अस्थायी गठबंधन किया है कि सुनिश्चित करें।
- प्रत्येक वृद्धिशील प्रतिक्रिया स्थिर और विभाजन के बिना है कि यह सुनिश्चित करने, तीन डुप्लिकेट प्रतिक्रियाओं को देख कर की स्थापना की। (पहले से दर्ज की वेतन वृद्धि पर आरोपित) वास्तविक समय में नेत्रहीन वृद्धिशील प्रतिक्रियाओं भेद।
नोट: प्रत्येक वेतन वृद्धि नेत्रहीन अलग होना चाहिएऔर बड़े पूर्ववर्ती प्रतिक्रिया (चित्रा 3) के साथ तुलना में। वास्तविक समय में विश्लेषण से पहले प्रतिक्रियाओं की तुलना में बड़ा आयाम (वृद्धिशील) प्रतिक्रियाओं की मान्यता की अनुमति देता है, और पृष्ठभूमि शोर के कारण छोटे परिवर्तन की अवहेलना की जा सकती है। 10 वेतन वृद्धि का एक आरोपित को देखने के आगे इस बात को वर्णन करने के लिए चित्रा 4 (बी और डी) में दिखाया गया है। - नेत्रहीन प्रत्येक वेतन वृद्धि की पुष्टि के बाद, मापा आयाम अंतर (पूर्व प्रतिक्रिया की पुष्टि की प्रतिक्रिया आयाम = आयाम अंतर) कम से कम 25 μV है कि यह सुनिश्चित करने।
- वेतन वृद्धि कम से कम 25 μV है, तो त्यागने और प्रतिक्रिया फिर से उपाय। 10 वृद्धिशील प्रतिक्रियाएं दर्ज करने के बाद प्रत्येक व्यक्ति के वृद्धिशील प्रतिक्रिया के आयाम (अंतिम प्रतिक्रिया की कुल आयाम यानी) सभी दस वेतन वृद्धि का योग का 1/3 से बड़ा नहीं है कि यह सुनिश्चित करने के लिए वेतन वृद्धि का आकलन करें। इस शर्त पूरी नहीं की जाती है, वृद्धिशील प्रतिक्रियाओं फिर से उपाय।
- (चित्रा 3) औसत से एक मोटर इकाई क्षमता (SMUP) आयाम के एक अनुमान देने के लिए 10 वृद्धिशील मूल्यों औसत। नोट: चित्रा 3 औसत SMUP गणना के आधार विवरण है, लेकिन औसत SMUP आयाम बस वेतन वृद्धि की कुल संख्या से अंतिम वृद्धिशील प्रतिक्रिया के पूरे आयाम विभाजित करके गणना की जा सकती है (यानी, 10)।
(चित्रा 3 में सचित्र) उदाहरण व्यक्ति SMUP गणना:
वेतन वृद्धि 1 की SMUP 1 = चोटी से शिखर आयाम
SMUP 1 = 0.050 एम वी
SMUP 2 = (वेतन वृद्धि 2 की चोटी से शिखर आयाम) - (वेतन वृद्धि की चोटी से शिखर आयाम 1)
SMUP 2 = 0.150 एमवी 0.050 एम वी = 0.100 एम वी- (10 के कुल तक) प्रत्येक बाद वेतन वृद्धि की गणना, और दस वेतन वृद्धि की औसत बनाते हैं।
- औसत SMUP आयाम द्वारा अधिकतम CMAP आयाम (पीक से पीक) विभाजित करके mune की गणना (पीक से पीक)। (एमयूपूर्वोत्तर = CMAP / औसत SMUP)। CMAP आम तौर पर एम वी में प्रदान की जाती है, जबकि कुछ electrophysiological प्रणालियों में, SMUP वेतन वृद्धि μV में मापा जाता है। जब आवश्यक हो, mune गणना करने से पहले इसी तरह की इकाइयों को CMAP और SMUP परिणाम परिवर्तित।
- एक वृद्धिशील उत्तेजना तकनीक एक साथ औसत एकल मोटर इकाई क्षमता (SMUP) आकार का निर्धारण करते हैं। कम से कम सभी या कोई भी प्रतिक्रियाएं प्राप्त करने के लिए 0.03 मा चरणों में तीव्रता बढ़ती जा रही है, जबकि वृद्धिशील प्रतिक्रियाएं प्राप्त करने के लिए, 1 हर्ट्ज की एक आवृत्ति पर 0.1 एमएस अवधि के submaximal उत्तेजना देने के लिए। 0.21 मा और 0.70 मा के बीच उत्तेजना तीव्रता के साथ प्रारंभिक प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं।
Representative Results
CMAP और mune की तकनीक न्यूनतम इनवेसिव इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट (चित्रा 1) का उपयोग sciatic innervated पिछले अंग की मांसपेशियों के neuromuscular समारोह की रिकॉर्डिंग की अनुमति इस रिपोर्ट में वर्णित है। एक पेशी समूह से कुल उत्पादन का प्रतिनिधित्व करता है जो supramaximal CMAP आकार, आयाम और क्षेत्र (चित्रा 2) के मापदंडों का उपयोग वर्णित किया जा सकता है, हालांकि, मौजूदा तरीकों में, हम CMAP और SMUP आकार यों की आयाम का उपयोग करें। CMAP प्रतिक्रिया उपायों एक पेशी के भीतर मांसपेशी फाइबर की विध्रुवण summated के बाद से, कहीं भी मांसपेशी फाइबर के लिए मोटर न्यूरॉन से विकृति CMAP आकार में कमी हो सकती है। इसलिए, CMAP कुल कार्यात्मक स्थिति का एक उत्कृष्ट उपाय देता है। जैसी कि उम्मीद थी, CMAP आकार विकास 5 के दौरान वृद्धि होगी। कारण निम्नलिखित वितंत्रीभवन (यानी जमानत के अंकुरण) हो सकता है कि प्रतिपूरक परिवर्तन करने के लिए, CMAP आकार मोटर Neur की प्रक्रियाओं के बावजूद बनाए रखा जा सकता हैपर या मोटर axonal नुकसान। इसलिए, mune की तकनीक मांसपेशियों या मांसपेशियों के समूह के लिए मोटर न्यूरॉन या अक्षतंतु इनपुट का परीक्षण किया जा रहा है निर्धारित करने के लिए आवश्यक है। अलग-अलग वेतन वृद्धि की रिकॉर्डिंग (चित्रा 3) मोटर इकाइयों के कार्यात्मक स्थिति के बारे में अधिक विस्तृत जानकारी देने के लिए एक मोटर इकाइयों (SMUP आकार) के औसत उत्पादन के आकलन की अनुमति देता है।
CMAP और mune neuromuscular रोग के विभिन्न माउस मॉडल में neuromuscular समारोह को मापने के लिए उपयोग किया जा सकता है। चित्रा 4 में, एक वयस्क के नियंत्रण माउस और sciatic तंत्रिका को कुचलने के बाद एक वयस्क माउस 11 सप्ताह में निष्कर्ष विषम रहे हैं। Sciatic तंत्रिका को कुचलने के बाद, mune गंभीर रूप से नियंत्रण माउस में 278 कार्यात्मक मोटर इकाइयों के सामान्य निष्कर्षों के साथ तुलना में 50 का अनुमान कार्यात्मक मोटर इकाइयों में कम हो जाता है। इसके विपरीत, कुचल जानवर में CMAP आयाम (39.6 एम वी आधारभूत से पीक, 74.9 चोटी से पीक एम वी) नियंत्रण (49.0 एम वी आधारभूत करने की तुलना में केवल मामूली कमी से पता चलता है-peak, 84.2 एम वी चोटी से पीक) की वजह से जमानत के अंकुरण के लिए।
चित्रा 1. इलेक्ट्रोड नियुक्ति। काला (ई 1) "सक्रिय" इलेक्ट्रोड (ए) और लाल (E2) "संदर्भ" रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड (बी) के घुटने में gastrocnemius के समीपस्थ हिस्से पर gastrocnemius पर रखा जाता है। उत्तेजक कैथोड (काला) (सी) और एनोड (लाल) (डी) के बाहर का प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करने के लिए रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड को subcutaneously समीपस्थ डाला जाता है। एक डिस्पोजेबल डिस्क इलेक्ट्रोड (डी) विरूपण साक्ष्य को कम से कम करने के लिए एक आधार के रूप में हिंद अंग, पूंछ या त्रिकास्थि पर रखा गया है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2. यौगिक स्नायु संभावित कार्रवाई। चित्र एक प्रतिनिधि CMAP प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है। (ए) आधारभूत से पीक आयाम (नकारात्मक वोल्टेज आधारभूत ऊपर दिखाया गया है) प्रारंभिक नकारात्मक पीक करने के लिए समविद्युतविभव आधारभूत से मापा जाता है। ( बी) चोटी से शिखर आयाम सकारात्मक पीक वोल्टेज के लिए नकारात्मक पीक वोल्टेज से मापा जाता है। ग्रे-धूसरित क्षेत्र नकारात्मक चोटी के क्षेत्र को दर्शाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 3. इंक्रीमेंटल के हिमायती हैं। दो प्रतिनिधि वृद्धिशील प्रतिक्रियाओं आरोपित और इसोला में दिखाए जाते हैंtion। प्रत्येक वेतन वृद्धि की mune गणना आयाम के लिए पीक से पीक मापा जाता है। वेतन वृद्धि # 1 सभी या कोई भी प्रतिक्रिया दर्ज की गई प्रारंभिक है और एक भी मोटर इकाई क्षमता (SMUP) का प्रतिनिधित्व करता है। प्रत्येक बाद वेतन वृद्धि (# 2-10) से पहले प्रतिक्रिया पर आरोपित एक quantal वृद्धि का प्रतिनिधित्व करता है। इसलिए वेतन वृद्धि 2-10 के लिए SMUP आयाम प्राप्त करने के लिए, पूर्व प्रतिक्रिया के आयाम प्राप्त वेतन वृद्धि के आयाम से घटाया जाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4. उदाहरण Sciatic CMAP और mune। (ए) एक वयस्क में Sciatic यौगिक मांसपेशियों कार्रवाई क्षमता (CMAP) (उम्र के 6 महीने) आधारभूत से पीक 49.0 एम वी के आयाम और चोटी के लिए- के साथ नियंत्रण माउस84.2 एम वी के शिखर आयाम। स्क्रीन संवेदनशीलता = विभाजन प्रति 10 एम वी और स्क्रीन अवधि 10 एमएस। (बी) (नियंत्रण माउस में) दस इसी वृद्धिशील प्रतिक्रियाओं 3.028 एम वी के कुल आयाम के साथ औसत SMUP आकार (0.3028 एम वी) निर्धारित करने के लिए 10 से विभाजित कर रहे हैं। स्क्रीन संवेदनशीलता = 0.5 एम वी और विभाजन प्रति 1 एमएस की झाड़ू गति। परिकलित mune = 278 (mune = CMAP / औसत SMUP (84.2 एम वी / 0.3028 एम वी)) (सी) Sciatic CMAP mildly कम हो आधारभूत से पीक आयाम दिखा एक वयस्क माउस में sciatic तंत्रिका क्रश (उम्र के 6 महीने) के बाद 11 सप्ताह ( 39.6 एम वी) और शिखर से पीक आयाम (74.9 एम वी)। स्क्रीन संवेदनशीलता = विभाजन और विभाजन प्रति 1 एमएस की झाड़ू गति प्रति 10 एम वी। (डी) दस 10 से विभाजित 14.923 एम वी के कुल चोटी से पीक आयाम के साथ (तंत्रिका को कुचलने के साथ माउस में) वृद्धिशील प्रतिक्रियाओं इसी औसत SMUP प्राप्त करने के लिए 1.4923 एम वी के आकार। स्क्रीन संवेदनशीलता = 2 विभाजन प्रति एम वी और विभाजन प्रति 1 एमएस के एक झाड़ू गति। परिकलित mune = 50 (mune = CMAP/ औसत SMUP (74.9 एम वी / 1.4923 एम वी))। (** Sciatic कुचलने माउस के वृद्धिशील प्रतिक्रिया के लिए अलग संवेदनशीलता नोट)। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
Discussion
Mune और CMAP अक्सर शोध अध्ययन में है और इस तरह ए एल एस और रीढ़ की हड्डी में पेशी शोष (SMA) के 9, 10 के रूप में neuromuscular बीमारियों के साथ रोगियों की निगरानी में उपयोग चिकित्सकीय प्रासंगिक उपाय कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, एसएमए में, CMAP और mune उम्र, गंभीरता और नैदानिक साथ मेल समारोह 10-14 के उपाय। दोनों उपायों कम आक्रामक होते हैं और एक ही व्यक्ति में अनुलंबीय समारोह के मूल्यांकन की अनुमति है। महत्वपूर्ण बात है, इन उपायों cortical मोटर न्यूरॉन्स द्वारा सक्रियण या मोटर इकाई की भर्ती के उपाय नहीं कर सकते, लेकिन वे मोटर न्यूरॉन की अखंडता और अपनी कार्यात्मक समकक्ष, मोटर यूनिट के एक चिकित्सकीय प्रासंगिक मूल्यांकन प्रदान करते हैं।
Neuromuscular रोग के पशु मॉडल मानव रोग के रोगजनक तंत्र को समझने के लिए और संभावित प्रभावी चिकित्सीय एजेंटों के प्रीक्लीनिकल विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं। परिणाम उपाय और हो सकता है कि बायोमार्कर अनुवाद करने की क्षमतासुविधाजनक बनाने और मानव क्लिनिकल परीक्षण करने के लिए होनहार प्रीक्लीनिकल निष्कर्षों के अनुवाद की रफ्तार बढ़ सकता प्रजातियों भर में उपयोग किया। कई समूह पहले से माउस मॉडल 2-4, 15-22 में मोटर इकाई समारोह का अनुमान लगाने के electrophysiological और बल (यांत्रिक) माप दोनों का उपयोग किया है। कारण उपायों के रिश्तेदार जटिलता के कारण, हम चूहों में अधिक व्यापक उपयोग और कार्यान्वयन की अनुमति के लिए एक दृश्य प्रारूप में इन तकनीकों को परिष्कृत किया है। वीडियो प्रदर्शन और शिक्षा का प्रारूप, प्रक्रिया का महत्वपूर्ण कदम प्रकाश डाला जाना और संभावित नुकसान को संबोधित करने की अनुमति देता है। मोटर न्यूरॉन रोगों में संभावित उपचारों के preclinical परीक्षण करने के लिए इन तकनीकों के आवेदन मानव रोग के लिए चूहों से ख्यात चिकित्सा के अनुवाद में सुधार हो सकता है।
CMAP और mune प्रतिक्रियाएं प्राप्त करने की प्रक्रिया में कई महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं। उचित और लगातार रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोड नियुक्ति और हिंद साथ पर्याप्त इलेक्ट्रोड संपर्कअंग प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य माप आयाम की और पृष्ठभूमि शोर को कम करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। इसलिए, पिछले अंग की त्वचा और इलेक्ट्रोड के बीच निकट संपर्क में लगातार पुष्टि की जानी चाहिए। हम सतह इलेक्ट्रोड सुई इलेक्ट्रोड से अधिक सुसंगत CMAP और mune रिकॉर्डिंग का प्रस्ताव है कि मिल गया है। कारण बहुत पतली चमड़े के नीचे के ऊतकों को, सुई रिकॉर्डिंग सतह के छोटे आंदोलनों CMAP आयाम में व्यापक बदलाव हो सकता है। इसके अतिरिक्त, सुई इलेक्ट्रोड के अधिक आक्रामक प्रकृति के कारण संभावित पेशी व्यवधान और चोट करने के लिए नवजात चूहों या अनुदैर्ध्य अध्ययन के लिए इष्टतम नहीं है। एक विशेष पेशी दूसरे के साथ तुलना में कम या ज्यादा शामिल है, और यह एक ए एल एस माउस मॉडल 21 में सूचित किया गया है कि अगर गैर चयनात्मक, सतह इलेक्ट्रोड रिकॉर्डिंग का एक संभावित दोष कम फेनोटाइप संकल्प की संभावना से संबंधित है।
औसत SMUP आकार हासिल CMAP की तुलना में तकनीकी रूप से अधिक चुनौतीपूर्ण है। कारण छोटे respons के लिएपृष्ठभूमि शोर (μV बजाय एम वी की रेंज में) ई आकार और अधिक समस्याग्रस्त हो सकता है। पृष्ठभूमि शोर प्रयोगात्मक स्थापना के पास अन्य बिजली के उपकरण जमीन इलेक्ट्रोड, कैथोड, एनोड समायोजन, और जाँच करके कम किया जा सकता है। आम तौर पर इंट्रासेल्युलर इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी अनुप्रयोगों के लिए इस्तेमाल एक फैराडे पिंजरे, जरूरी नहीं है। व्यक्तिगत SMUP प्रतिक्रियाओं का दृश्य दृढ़ संकल्प के अधिग्रहण के लिए सबसे मुश्किल कौशल है और पर्याप्त repeatability के साथ अनुरूप परिणाम के लिए अभ्यास लेता है। यह दर्ज की जा रही है कि SMUPs अधिक से अधिक CMAP प्रतिक्रिया की अवधि के भीतर आरंभ है कि यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। हम प्रदर्शन करने के लिए और अंतर और अंतर करदाता विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए इस प्रक्रिया को और अधिक सरल बनाने के लिए अलग-अलग वृद्धिशील प्रतिक्रियाओं की स्वीकृति के लिए मापदंड को परिभाषित किया है।
वृद्धिशील mune तकनीक का एक संभावित वापसी की वजह से मोटो के प्रत्यावर्तन के लिए कार्यात्मक मोटर इकाइयों की संख्या overestimating की संभावना भी शामिलआर इकाइयों। हम Shefner एट अल करने के लिए इसी तरह की एक तकनीक का इस्तेमाल किया है। कि प्रत्येक प्रतिक्रिया reproducibly इस घटना के 3 के प्रभाव को कम करने के लिए 3 बार की कुल देखा जाना चाहिए।
हमारे अनुभव में, नैदानिक electrodiagnostic सिस्टम की वजह से नियंत्रण के आराम की इजाजत देने में सुधार परीक्षक-electrodiagnostic सिस्टम इंटरफ़ेस ergonomics के लिए यहाँ बताया की पढ़ाई के लिए अनुकूलित कर रहे हैं। हमारी प्रयोगशाला में इस्तेमाल दो चैनल सिस्टम डिजिटल कनवर्टर करने के लिए 24 बिट अनुरूप के साथ एक एम्पलीफायर और चैनल के अनुसार 48 किलो हर्ट्ज का एक नमूना दर का उपयोग कर दो गैर-स्विच्ड एम्पलीफायर चैनलों के साथ सुसज्जित है। हार्डवेयर लाभ 100 एम वी / विभाजन को 10nV से समायोजित किया जा सकता है। कम आवृत्ति फिल्टर 0.2 हर्ट्ज 5 किलो हर्ट्ज से एक सीमा है, और उच्च आवृत्ति फ़िल्टर सेटिंग्स 30 हर्ट्ज -10 किलोहर्ट्ज़ से लेकर। एक निरंतर वर्तमान उत्तेजक (:;: 0.02-1 एमएस अवधि 0-100 मा तीव्रता) का इस्तेमाल किया जाता है। अधिकांश नैदानिक सिस्टम समान उचित विशेषताएं हैं और पर्याप्त रूप से CMAP और mune प्रतिक्रियाओं को रिकॉर्ड करने के लिए समायोजित किया जा सकता है। एdditionally, मानक electrophysiological रिसाव पर्याप्त रूप से CMAP और mune रिकॉर्ड करने के लिए इकट्ठा किया जा सकता है, लेकिन इंटरफ़ेस उत्तेजना समायोजन और CMAP और SMUP प्रतिक्रियाओं की तेजी से पहचान में आसानी के लिए समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है।
हम पहले CMAP की तकनीक का उपयोग किया है और mune वयस्कता से 5 जल्दी प्रसव के बाद की अवधि के दौरान चूहों में पिछले अंग की sciatic innervated पेशी के तेजी से और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य मूल्यांकन की अनुमति के लिए यहाँ का वर्णन किया। मोटर समारोह के लिए व्यवहार परीक्षण संभव नहीं है या कम विश्वसनीय है जब इन तकनीकों माउस मॉडल में मूल्यांकन की अनुमति। नवजात चूहों के लिए इस तकनीक का आवेदन मोटर इकाई विकास के अध्ययन की सुविधा है और मोटर न्यूरॉन तंत्रिका वितरण और छंटाई के बारे में हमारी समझ का विस्तार करने की क्षमता है। उदाहरण के लिए, हम mune के साथ दर्ज कार्यात्मक मोटर इकाइयों की संख्या पहले दो सप्ताह के दौरान mononeuronal इन्नेर्वतिओन को polyneuronal से छंटाई के दौरान वृद्धि होगी पता चला है किनवजात चूहों 5 में जीवन के एस। इस तकनीक के साथ समय की लंबी अवधि में चूहों का परीक्षण करने की क्षमता परिधीय तंत्रिका चोट, वंशानुगत neuromuscular विकारों और उम्र बढ़ने के लिए मोटर इकाई की प्रतिक्रिया का अध्ययन करने के लिए उधार देता है।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Pro trimmer Pet Grooming Kit | Oster | 078577-010-003 | clippers for hair removal |
| Synergy T2 EMG system | Natus Neurology | Model no longer available | portable electrodiagnostic system |
| monopolar needles 28 G | Teca | 017K121 | cathode and anode stimulating electrodes |
| Alpine Biomed Digital Ring Electrode with twisted wires and 1.5 mm TP connectors. | Alpine Biomed | 9013S0312 | recording electrodes |
| Helping Hands alligator clip with iron base | Radio Shack | 64-079 | Maintaining recording electrode placement |
| Spectra 360 Electrode Gel | Parker Laboratories | 9013G5012 | applied to reduce skin impedance |
| monoject curved tip irrigating syringe | Covidien | 81412012 | utilized for application of electrode gel |
| EMG needle cable | Teca | 902-RLC-TP | to connect monopolar electrodes to electrodiagnostic stimulator |
| Disposable 2" x 2" Electrode or similar trimmed as needed | Carefusion | 019-415000 | ground electrode |
| Small Heating Plate with built-in RTD sensor, 15 x10 cm | World Precision Instruments | 61830 | warming plate used with animal temperature controller to transmit heat to animal |
| Silicone pad for use with ATC2000 | World Precision Instruments | 503573 | conductive removable pad to cover warming plate for easy cleaning |
| Animal temperature controller | World Precision Instruments | ATC2000 | low noise animal heating system for maintaining animal temperature |
| Veterinarian petroleum-based ophthalmic ointment | Puralube | 26870 | applied during anesthesia to avoid corneal injury |
References
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