Número de unidad de motor electrofisiológico Estimación (MUNE) Medición de Potencial Compuesto muscular Acción (CMAP) en los músculos del ratón las patas traseras

El objetivo general del siguiente experimento es estimar el número de unidades motoras funcionales que inervan los músculos tríceps Siri en el ratón in vivo. Esto se logra midiendo primero la amplitud máxima del cmap de los músculos tríceps Siri. Como segundo paso, se obtienen 10 respuestas incrementales submáximas, que luego se promedian para dar la amplitud potencial de acción promedio de una sola unidad motora.

A continuación, la amplitud del cmap se divide por la amplitud media del SUP. Con el fin de calcular el muni, los resultados proporcionan una estimación in vivo del número de unidades motoras funcionales que inervan los músculos de las extremidades de hin de tríceps. La técnica de estimación del número de unidades motoras electrofisiológicas o muni se puede utilizar para investigar terapias preclínicas para trastornos o lesiones del sistema nervioso periférico.

La primera vez que tuvimos la idea de este método fue al examinar el modelo de ratón Delta seven de atrofia muscular espinal. En este modelo, se presenta con un fenotipo severo, por lo que tuvimos que examinar al ratón neonatal. Como tal, esta técnica se puede utilizar tanto en ratones neonatos como en ratones adultos.

La demostración visual de este método es fundamental para obtener respuestas incrementales reproducibles que permitan una estimación precisa del número de unidades motoras funcionales. La principal ventaja de esta técnica frente a otros métodos de medición de muni y ratones, como los que se basan en mediciones de fuerza incrementales, es que esta técnica es mínimamente invasiva y se puede repetir en el tiempo. La capacidad de realizar evaluaciones clínicamente relevantes, fiables y repetidas de la integridad de la unidad motora en modelos de enfermedad de la neurona motora y lesión de los nervios periféricos aumenta el potencial traslacional de estos modelos y aumenta nuestra comprensión de los determinantes del mantenimiento y la salud de la unidad motora.

Para realizar registros de cmap y muni, coloque el electrodo de anillo activo en la piel, superponiendo la porción proximal de la extremidad posterior, músculo gastrointestinal de un ratón anestesiado. A continuación, coloque el electrodo de anillo de referencia en la piel sobre la porción metatarsiana media del pie para reducir la impedancia, cubra la piel y el vello residual subyacente a los electrodos anulares con gel para maximizar el contacto con la piel del electrodo. Evite la aplicación excesiva de gel de electrodos, ya que esto puede causar un puente eléctrico entre los electrodos e impedir un registro preciso de la estimulación del nervio ciático.

Inserte una aguja monopolar aislada de calibre 28 como cátodo en la extremidad posterior proximal. Evite insertar los electrodos estimulantes demasiado cerca del nervio ciático o a dos profundidades, ya que podría lesionar el nervio ciático u otra estructura. Inserte otra aguja monopolar aislada de calibre 28 como ánodo, más proximalmente en el tejido subcutáneo que recubre el sacro Después de eso, coloque un electrodo de superficie desechable como electrodo de tierra en la extremidad posterior contralateral o la cola.

En este procedimiento, obtenga las respuestas del cmap ciático estimulando el nervio ciático con pulsos de onda cuadrada de 0,1 milisegundos. Duración. Adquiera respuestas cmap con intensidad de estímulo creciente de uno a 10 miliamperios hasta que la amplitud de la respuesta ya no aumente. Con el fin de asegurar la estimulación súper máxima, aumente la estimulación a aproximadamente el 120% de la intensidad del estímulo utilizada para obtener una respuesta máxima y una respuesta adicional.

Si no hay más aumentos en el tamaño del cmap, registre esta respuesta como el cmap máximo. A continuación, registre las amplitudes de cmap de línea base a pico y de pico a pico en milivoltios. Para determinar el tamaño medio del SUP, utilice la técnica de estimulación incremental administrando la estimulación submáxima mientras aumenta la intensidad en incrementos de 0,03 miliamperios para obtener las respuestas mínimas de todo o nada.

Si la respuesta inicial no se produce con la intensidad del estímulo entre 0,21 miliamperios y 0,70 miliamperios, ajuste la posición del cátodo estimulante más cerca o más lejos de la posición del nervio ciático en el muslo proximal. Obtenga la respuesta incremental inicial que se muestra aquí. Asegúrese de que la latencia del pico negativo de la respuesta incremental esté aproximadamente alineada con el pico negativo de la respuesta cmap máxima obtenida anteriormente.

Asegúrese de que la respuesta sea estable y sin fraccionamiento mediante la observación de tres respuestas incrementales consistentes en tiempo real y asegúrese de que la amplitud sea de al menos 25 microvoltios. A continuación, obtenga el segundo incremental, asegurándose de que el incremento sea estable y sin fraccionamiento superponiendo tres respuestas incrementales en tiempo real. El segundo incremento debe ser visualmente distinto y al menos 25 microvoltios más grande que la respuesta anterior.

A continuación, obtenga la tercera respuesta incremental asegurándose de que el incremento sea estable y sin fraccionamiento. Similar a la segunda respuesta incremental mostrada anteriormente, el tercer incremento debe ser visualmente distinto y tener al menos 25 microvoltios de amplitud mayor que la segunda respuesta. Continúe adquiriendo respuestas incrementales de esta manera hasta que se hayan registrado un total de 10 respuestas incrementales.

Evalúe los incrementos para asegurarse de que la amplitud de cada respuesta incremental individual sea menor que un tercio de la suma de los 10 incrementos. A continuación, utilice los 10 valores incrementales para obtener la amplitud media del SUP. Se muestran los valores calculados para las 10 respuestas incrementales.

El tamaño promedio del SUP se determina promediando los 10 incrementos o simplemente dividiendo el incremento final por 10. A continuación, calcule el muni dividiendo la amplitud máxima de cresta a cresta cmap por la amplitud media de SM. Para ilustrar una aplicación de estas técnicas, hemos investigado el efecto del aplastamiento del nervio ciático sobre la función de la unidad motora.

En esta figura, se comparan las respuestas en un ratón control adulto y un ratón adulto 11 semanas después del aplastamiento del nervio ciático, sin diferencias en la sensibilidad entre los registros. Después del aplastamiento del nervio ciático, el muni se reduce drásticamente a 50 unidades motoras funcionales estimadas en comparación con un hallazgo normal de 278 unidades motoras funcionales en el ratón de control. En contraste, la amplitud de cmap en el animal triturado muestra solo una leve reducción en comparación con el control debido a la brotación colateral.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo realizar la estimación del número de unidades motoras en la extremidad trasera, los músculos y vivo del ratón. Una vez dominada, esta técnica generalmente se puede realizar en menos de 20 minutos si se realiza correctamente. Tenemos la esperanza de que esta demostración visual del protocolo conduzca a la adopción generalizada de esta importante técnica, que creemos que conducirá a una mayor confiabilidad entre laboratorios y a la traducción efectiva de los descubrimientos en el laboratorio a terapias efectivas en la clínica.