כאן אנו מציגים שיטה להערכת הפעלה וחסימת אקסונים סנסוריים בעצבים היקפיים בניסויים חריפים ומורדמים בחולדות בחיים באמצעות שני סוגי מדידות אלקטרופיזיולוגיות של עמוד שדרה שיכולות להבחין בפעילות תת-סוגים של סיבי עצב: פוטנציאלי שדה מקומיים והקלטות נוירונים בודדים בטווח דינמי רחב.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
שיטות אלקטרופיזיולוגיות להערכת חסימת כאב היקפית בעכברוש מונשם
במאמר זה
סיכום
תקציר
ניתן להשתמש בהקלטות אלקטרופיזיולוגיות ב-vivo מהאזור המותני של עמוד השדרה של העכברוש כדי לחקור הפעלת אותות עצביים חושיים בגפיים האחוריות, וכן את יעילות ההתערבויות הטיפוליות שמפריעות לאותות הכאב העולים.
כאן, אנו מתארים את ההליכים הכירורגיים (למינקטומיה וחשיפה לעצב סיאטי), איסוף נתונים וניתוח של שני אותות אלקטרופיזיולוגיים משלימים: הקלטות פוטנציאל שדה מקומי והקלטות נוירון בודד בטווח דינמי רחב. שניהם מבחינים בין הפעלת תת-מחלקות סיבי עצב בהתבסס על מהירות ההולכה ביחס לפולס גירוי חשמלי.
פוטנציאלי שדה מקומיים (LFP) יכולים להבחין בין סיבי עצב A α/β וסיבי C אך אינם יכולים לזהות פעילות Aδ. הם מספקים מידע על ההפעלה הגלובלית של כל הסיאטיק. לאחר גירוי חשמלי ישיר של עצב הסיאטי באמצעות אלקטרודה דו-קוטבית בסגנון J-cuff, מחושבת מדידות שטח מתחת לעקומה של שני השוקלות המתאימים לכל רכיב.
הקלטות נוירון בודד בטווח דינמי רחב (WDR) מעריכות את פעילות תת-קבוצה של הפעלה סיאטית, ויכולות להבדיל סוגי סיבי Aα/β, Aδ ו-C. גירוי חשמלי יכול להיות מופעל ישירות על הסיאטיקה כמו ב-LFP, או באמצעות אלקטרודות מחט המונחות על פני כף הרגל האחורית. אות בתדר גבוה זה מניב קפיצות פוטנציאל פעולה של אות לרעש גבוהות. ספירות הקוצים בתוך חלונות השהיה מוגדרים מראש משקפות את רמת הפעילות של סוגי הסיבים השונים.
עד כה, טכניקות אלו שימשו להערכת התכונות הטמפורליות של שלוש מודאליות שונות של חסימת כאב: חסימת עצבים חשמלית בזרם ישר באמצעות אלקטרודת ממשק עצב מופרדת פחמן (CSINE) מותאמת אישית, זרם חילופין בתדר קילוהרץ, ופוטוביומודולציה באמצעות לייזר 830 ננומטר. הכנה כירורגית זו שימשה להתערבויות חסימת עצבים למשך עד 5 שעות.
מבוא
חסימה ישירה של אותות כאב בעצבים היקפיים לפני הגעה לחוט השדרה יכולה להוביל למספר יישומים לטיפול בכאב, כגון אוסטיאוארתריטיס בברך ותסמונת גפה פנטום לאחר כריתה 1,2,3,4. באופן כללי, התערבויות כאלה בטיפול בכאב יפחיתו/יבטלו את תופעות הלוואי המערכתיות שנראות בתרופות ההרדמה והכאבים 1,2.
ניתן להקליט שני סוגים של מדידות אלקטרופיזיולוגיות משלימות מחוט השדרה המותני כדי להעריך את ההפעלה החושית ההיקפית: פוטנציאלי שדה מקומיים (LFP)
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
פרוטוקול זה, הכולל ניסויים בבעלי חיים, אושר על ידי ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים מוסדית (IACUC) של אוניברסיטת קייס ווסטרן ריזרב (CWRU). אוניברסיטת קייס ווסטרן ריזרב היא מוסד מוסמך על ידי AAALAC ועומדת בדרישות החוקים והתקנות הפדרליים, המדינתיים והמקומיים המתאימים, וכן במדיניות מוסדית. קבוצת המחקר שלנו עברה הכשרה והוסמכה על ידי צוות CWRU. בעת עבודה על פרוטוקולים שאושרו על ידי IACUC, אנו פועלים לפי מדיניות שירות הבריאות הציבורית ומדריך לטיפול ושימוש בבעלי חיים במעבדה (מהדורה 8)32.
הערה: הפרמטרים של הנשמה, הרדמה ומתן תרופות אחרים המתוארים כאן שימשו בהצלחה לעכברים בוגרים מכל מין במשקל של....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
הנתונים הנוצרים באמצעות פרוטוקול זה מאפשרים להעריך את כמות החסימה היחסית לתת-מחלקות של סיבי עצב סנסוריים. הוא גם מאפשר להעריך את תכונות הזמן של הבלוק; גם קצב החסימה המושרה וגם קצב ההתאוששות לאחר הפסקת גירוי החסימה35. במדידות LFP, הפעלת הסיבים נקבעת על ידי חישוב השטח מתחת לעקומה לתקופה הספציפית התואמת לסוג הסיב הרלוונטי. באיור 4, זרם ישר הוחל על הסיאטיק במשך 32 שניות כדי לחסום הולכה עצבית. החסימה מושרה בסיבי A ו-C בקצב דומה, כפי שמודגם.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
שיטה זו מתארת את איסוף שני אותות אלקטרופיזיולוגיים משלימים שניתן להשתמש בהם למדידת היעילות של התערבויות טיפוליות פוטנציאליות לחסימת אותות חושיים בעצבים היקפיים.
פוטנציאלי שדה מקומיים (LFP) ניתנים לתיעוד מעמודי הגב של עמוד השדרה באמצעות מיקרואלקטרודות בעלות אימפדנס גבוה (1 MΩ). הם משמשים למדידת הפעלת כל עצב הסיאטיקה; ה-LFP מייצג את התגובות של תאים רבים, כולל פוטנציאלים פוסט-סינפטיים מעוררים בדנדריטים ופוטנציאלי פעולה שנרשמו מהטרמינלים של הסומה והאקסון
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
עבודה זו נתמכה על ידי NIH NINDS R01NS116009.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מערך רב-אלקטרודות בגודל 1 x 8, 500 ומיקרו; מרווח M בין הצירים | מיקרופרובים | מוצר מותאם אישית | מערך מיקרואלקטרודות מותאם אישית |
| קטטר אנגיו 14G | בנקטון דיקינסון | SKU: 381164, GTIN: 382903811649 | |
| מגבר ביולוגי בעל 8 ערוצים | וורלד פרסיז'ן אינסטרומנטס | ISO-DAM8A | במה ראשית |
| מיקרוסקופ סטריאו זום טרינוקולרי מסדרת AmScope SM-6T בהגדלה 3.5-45x עם זרוע מפרקית עם אור טבעת | אמסקופ | SM-8TW2-144S | מיקרוסקופ כירורגי |
| מכשיר רכישת נתונים | קיימברידג' עיצוב אלקטרוני | Power1401-3A | |
| מלקחיים Dumont #5 | כלי המדע המדויק | 11251-20 | |
| Friedman-Pearson Rongeurs (גודל 1 מ"מ) | כלי המדע המדויק | 16021-14 | |
| מכשיר הנשמה של הרווארד | מכונות הרווארד | דגם 683 | |
| איזופלורן, USP | טיפול נמרץ פירמל | 66794-017-25 | |
| לרינגוסקופ | סרנובה HC | 301-B802 | |
| להב לרינגוסקופ מילר 00 | סרנובה HC | 301-B5100-20 | |
| מחטים תת-עוריות זוגיות | RhythmLink | RLSND121-1.0 | אלקטרודות מחט מפלדת אל-חלד 13 מ"מ |
| רוקורוניום ברומיום, ייחוד | סולקו | 43547-530-10 | |
| Spike2 | קיימברידג' עיצוב אלקטרוני | ||
| מגרה פולסים מבודד בגל מרובע | מערכות AM | דגם 2100 | מגרה דופק מבודד מלבני דו-פאזי |
| פלטפורמת סטריאוטקסית עם תושבות בסיס מתכווננות עם פוסט וקלאמפ | דיוויד קופף אינסטרומנטס | דגם 982 | |
| קטטר בטיחות SureSite IV בגודל 22G x 1" | מדליין | DYNA22100 | קטטר תוך-ורידי 22 ג'י |
| מנהג מזרק | קול פרמר | דגם 74900 | |
| מיקרו-מניפולטור מדויק במיוחד רזולוציית 10 מיקרון | דיוויד קופף אינסטרומנטס | דגם 961 | |
| מחזיק אוניברסלי | דיוויד קופף אינסטרומנטס | דגם 1772 | מחבר מודפס תלת-ממדי חלופי |
| מסגרת סטריאוטקסית בצורת U | דיוויד קופף אינסטרומנטס | דגם 1430 | |
| מספריים קפיץ ואנאס - קצה חיתוך של 2 מ"מ | כלי המדע המדויק | 15000-03 | |
| מהדקי חוליה | דיוויד קופף אינסטרומנטס | דגם 986C |
מקורות
- Paul, A. K., et al. Opioid analgesia and opioid-induced adverse effects:a review. Pharmaceuticals (Basel). 14 (11), 1091(2021).
- Guichard, L., et al. Opioid-induced hyperalgesia in patients with chronic pain:a systematic revie....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
