May 23rd, 2025
Describimos un protocolo para el registro extracelular multicanal espinal junto con el registro de la función cardíaca y el análisis de las neuronas del asta dorsal espinal bloqueadas por el corazón. Este método ofrece un marco sincronizado temporalmente para estudiar los mecanismos de la columna vertebral que subyacen a los cambios funcionales viscerales torácicos inducidos por la acupuntura.
Mi investigación decodifica los efectos de la neuromodulación espinal de la acupuntura de la regulación cardiovascular a través del protocolo MEA ECG estabilizado de la columna torácica, lo que permite milisegundos procesar y analizar una partícula como la dinámica SDHN.
Los desafíos experimentales actuales implican lograr una estabilización confiable de la columna torácica para prevenir amenazas neurológicas. Optimizar los protocolos de inicio para la estabilidad neurológica, así como garantizar la sincronización de ECG MEA a nivel de milisegundos.
[Yun Liu] Nuestro protocolo proporcionó un enfoque general para monitorear simultáneamente la actividad neuronal y las funciones cardíacas, y al combinar los registros de electrocardiogramas y microelectrodos, borrar superando la baja resolución temporal, que las imágenes de calcio.
Nuestros resultados promueven la investigación sobre si las neuronas espinales localizadas cardíacamente impulsan el progreso del infarto de miocardio y si la modulación de la acupuntura específica del punto de acupuntura ofrece beneficios terapéuticos para el infarto de miocardio.
[Narrador] Para comenzar, examine una cánula en forma de Y para confirmar que esté completamente seca. Con unas tijeras de resorte, haga una incisión transversal en la tráquea de una rata anestesiada. Inserte la cánula en la abertura traqueal. Asegure la cánula traqueal con tres suturas no absorbibles cero para evitar fugas de aire y extubación accidental. A continuación, inserte tres electrodos en la piel de la rata. Coloque el electrodo positivo en la extremidad inferior izquierda, el electrodo de tierra en la extremidad inferior derecha y el electrodo negativo en la extremidad superior derecha. Coloque a la rata en posición supina. Después de desinfectar la piel, realice una toracotomía para exponer el timo. Luego use la punta de una aguja de disección de vidrio para hacer una pequeña abertura en el pericardio. Ahora inserte un catéter de silicona con varios orificios pequeños en su extremo distal de uno a dos centímetros en el pericardio a través de la incisión. Asegure el catéter al tejido de la pared torácica con BioGlue. Luego, realice acupuntura manual en el punto de acupuntura PC seis utilizando un parámetro de estimulación de un hercio. Inserte agujas de acupuntura en los seis puntos de acupuntura de PC a una profundidad de aproximadamente tres milímetros. Retire los músculos que se unen a la pinza de la cabeza y la parte recta de los músculos largos del cuello para exponer las apófisis espinosas de la segunda vértebra torácica. Luego desplace los músculos semiespinales y espinales para exponer el arco vertebral de T2 a T6. Usando rongeurs, elimine la apófisis espinosa de las vértebras T3 para exponer la médula espinal T3. Para la fijación de las vértebras torácicas, use una pinza espinal personalizada para asegurar los procesos articulares de T2 y T6. Humedezca los músculos circundantes con solución salina para mantener la hidratación. Ahora conecte la matriz de electrodos al micromanipulador de un instrumento estereotáctico. Insértelo verticalmente en el cuerno dorsal T3 de la médula espinal a través del surco mediano dorsal. Luego inserte el electrodo de referencia en el músculo de la espalda. Para estimulación, cargue una microjeringa conectada a un catéter de silicona que tenga múltiples orificios con solución de bradicinina. Inyecte cuatro microlitros de la solución e induzca la estimulación nociceptiva cardíaca. Observe los cambios en la frecuencia cardíaca y la descarga neuronal en el cuerno dorsal de la médula espinal T3 dentro de los 30 minutos posteriores a la inyección. Inicie el software para importar los datos neuronales registrados en formato .ns6. Arrastre y suelte el archivo .ns6 en el programa. Seleccione el archivo y haga clic en guardar como, luego elija el siguiente formato .nex5 para generar datos estandarizados de tren de picos. Importe los archivos .nex5 convertidos al software de clasificación. Ejecute el código relevante para filtrar y categorizar las señales. Luego, clasifique las formas de onda de pico según las características de la forma de onda y el análisis de componentes principales con parámetros de umbral establecidos en más o menos tres desviaciones estándar del ruido de referencia. Analice las neuronas del asta dorsal espinal bloqueadas cardíacamente mediante el lanzamiento de MATLAB. Defina los parámetros experimentales. Haga clic en ejecutar para ejecutar. Las neuronas grabadas desde el canal 19 mostraron densos trenes de picos rítmicos con un patrón de correlación simétrica y grupos de formas de onda estrechamente agrupados en PCA. Las neuronas del canal 11 se dividen en tres perfiles de disparo distintos, cada uno con características únicas de autocorrelación y grupos de formas de onda PCA. Las neuronas cardíacas bloqueadas en el canal 17 C y 21 A disparadas rítmicamente con ECG son ondas al inicio del estudio, pero la bradicinina interrumpió este patrón e introdujo nuevos grupos de picos entre las ondas P y Q. MAPC6 restauró nuestro disparo bloqueado por ola, aunque esta ritmicidad disminuyó nuevamente después de MAPC6. La bradiquinina aumentó drásticamente la proporción de neuronas excitadas, mientras que MAPC6 redujo esta respuesta. Por el contrario, las proporciones de neuronas inhibidoras disminuyeron con bradicinina, pero se recuperaron después de MAPC6. Chan21a se disparó en sincronía con la onda P del ECG al inicio del estudio, se agrupó entre las ondas P y Q después de la bradicinina y se volvió a unir a la onda P después de MAPC6.
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Este estudio describe un protocolo novedoso para la grabación extracelular multicanal espinal junto con la evaluación de la función cardíaca para analizar las neuronas del asta dorsal espinal bloqueadas por el corazón. Este marco sincronizado es crucial para explorar los mecanismos espinales influenciados por los cambios funcionales viscerales torácicos asociados con la acupuntura.
Simultaneous monitoring of cardiac-locked neuronal responses in the thoracic spinal dorsal horn enables mechanistic de-risking of neuromodulation strategies for cardiovascular indications. This protocol advances predictive confidence in target validation by integrating high-temporal-resolution neural and cardiac data, supporting translational continuity from discovery to preclinical research. The approach is strategically positioned to inform portfolio decisions on neuromodulatory interventions for cardiac dysfunction.
This protocol bridges early discovery and preclinical validation by enabling synchronized analysis of neural and cardiac responses to somatic stimulation in vivo.