23 mai 2025
Nous décrivons un protocole d’enregistrement extracellulaire multicanal de la colonne vertébrale parallèlement à l’enregistrement de la fonction cardiaque et à l’analyse des neurones de la corne dorsale de la colonne vertébrale verrouillés cardiaquement. Cette méthode offre un cadre temporel synchronisé pour l’étude des mécanismes spinaux sous-jacents aux changements fonctionnels viscéraux thoraciques induits par l’acupuncture.
Ma recherche décode les effets de la neuromodulation spinale de l’acupuncture sur la régulation cardiovasculaire via le protocole ECG MEA stabilisé de la colonne vertébrale thoracique, permettant en quelques millisecondes de traiter et d’analyser une particule comme la dynamique SDHN.
Les défis expérimentaux actuels consistent à obtenir une stabilisation fiable de la colonne thoracique pour prévenir les menaces neurologiques. Optimiser les protocoles d’initiation pour la stabilité neurologique et assurer la synchronisation de l’ECG MEA au milliseconde.
[Yun Liu] Notre protocole a fourni une approche générale pour surveiller simultanément l’activité neuronale et les fonctions cardiaques, et en combinant les enregistrements d’électrocardiogrammes et de micro-électrodes, effacer en surmontant la faible résolution temporelle, que l’imagerie calcique.
Nos résultats permettent de déterminer si les neurones spinaux situés dans le cœur sont à l’origine de la progression de l’infarctus du myocarde et si la modulation de l’acupuncture spécifique à l’acupoint offre des avantages thérapeutiques pour l’infarctus du myocarde.
[Narrateur] Pour commencer, examinez une canule en forme de Y pour confirmer qu’elle est complètement sèche. À l’aide de ciseaux à ressort, faites une incision transversale dans la trachée d’un rat anesthésié. Insérez la canule dans l’ouverture trachéale. Fixez la canule trachéale avec trois sutures non résorbables zéro pour éviter les fuites d’air et l’extubation accidentelle. Ensuite, insérez trois électrodes dans la peau du rat. Placez l’électrode positive dans le membre inférieur gauche, l’électrode de masse dans le membre inférieur droit et l’électrode négative dans le membre supérieur droit. Placez le rat en position couchée. Après avoir désinfecté la peau, effectuez une thoracotomie pour exposer le thymus. Ensuite, utilisez la pointe d’une aiguille de dissection en verre pour faire une petite ouverture dans le péricarde. Insérez maintenant un cathéter en silicone avec plusieurs petits trous à son extrémité distale, un à deux centimètres dans le péricarde à travers l’incision. Fixez le cathéter au tissu de la paroi thoracique avec de la BioGlue. Ensuite, effectuez une acupuncture manuelle au point d’acupuncture PC six en utilisant un paramètre de stimulation d’un hertz. Insérez les aiguilles d’acupuncture dans le PC à six points d’acupuncture à une profondeur d’environ trois millimètres. Retirez les muscles qui s’attachent à la pince de tête et la partie droite des muscles du cou long pour exposer les apophyses épineuses de la deuxième vertèbre thoracique. Déplacez ensuite les muscles semi-spinalis et spinalis pour exposer l’arc vertébral de T2 à T6. À l’aide de rongeurs, retirez l’apophyse épineuse des vertèbres T3 pour exposer la moelle épinière T3. Pour la fixation des vertèbres thoraciques, utilisez une pince vertébrale personnalisée pour sécuriser les apophyses articulaires de T2 et T6. Humidifiez les muscles environnants avec une solution saline pour maintenir l’hydratation. Fixez maintenant le réseau d’électrodes au micromanipulateur d’un instrument stéréotaxique. Insérez-le verticalement dans la corne dorsale T3 de la moelle épinière à travers le sillon médian dorsal. Insérez ensuite l’électrode de référence dans le muscle du dos. Pour la stimulation, chargez une micro-seringue reliée à un cathéter en silicone ayant plusieurs trous avec une solution de bradykinine. Injectez quatre microlitres de la solution et induisez une stimulation nociceptive cardiaque. Observez les changements de fréquence cardiaque et de décharge neuronale dans la corne dorsale de la moelle épinière T3 dans les 30 minutes suivant l’injection. Lancez le logiciel pour importer les données neuronales enregistrées au format .ns6. Faites glisser et déposez le fichier .ns6 dans le programme. Sélectionnez fichier et cliquez sur Enregistrer sous, puis choisissez le format .nex5 suivant pour générer des données de train de pointes standardisées. Importez les fichiers .nex5 convertis dans le logiciel de classification. Exécutez le code approprié pour filtrer et catégoriser les signaux. Triez ensuite les formes d’onde de pointe en fonction des caractéristiques de la forme d’onde et de l’analyse des composantes principales avec des paramètres de seuil définis à plus ou moins trois écarts-types par rapport au bruit de base. Analysez les neurones de la corne dorsale de la colonne vertébrale bloqués en lançant MATLAB. Définir les paramètres expérimentaux. Cliquez sur Exécuter pour exécuter. Les neurones enregistrés à partir du canal 19 ont montré des trains de pointes rythmiques denses avec un modèle de corrélation symétrique et des groupes de formes d’onde étroitement regroupés sur PCA. Les neurones du canal 11 se divisent en trois profils de décharge distincts, chacun avec des caractéristiques uniques d’autocorrélation et des grappes de formes d’onde PCA. Les neurones cardiaques verrouillés sur les canaux 17 C et 21 A déclenchés rythmiquement avec l’ECG sont des ondes au départ, mais la bradykinine a perturbé ce schéma et a introduit de nouveaux groupes de pointes entre les ondes P et Q. MAPC6 a rétabli notre déclenchement à verrouillage d’onde, bien que cette rythmicité ait de nouveau diminué après MAPC6. La bradykinine a fortement augmenté la proportion de neurones excités tandis que MAPC6 a réduit cette réponse. À l’inverse, les proportions de neurones inhibiteurs ont chuté avec la bradykinine mais se sont redressées après MAPC6. Chan21a s’est déclenché en synchronisation avec l’onde P de l’ECG au départ, s’est regroupé entre les ondes P et Q après la bradykinine et a été reverrouillé sur l’onde P après MAPC6.
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Cette étude décrit un nouveau protocole pour l'enregistrement extracellulaire multicanal spinal en parallèle avec l'évaluation de la fonction cardiaque pour analyser les neurones du cornet dorsal spinal verrouillés sur le cardiaque. Ce cadre synchronisé est crucial pour explorer les mécanismes spinaux influencés par les changements fonctionnels viscéraux thoraciques associés à l'acupuncture.
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.