Name: מדידות רפלקס H טרמינלי בעכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-16T12:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 38 s
Description: חקור פרוטוקול מדידת רפלקס H טרמינלי בעכברים לבחינת תפקוד מעגלי עצבים. השיטה מספקת תוצאות עקביות יותר ממדידות עוריות קונבנציונליות למחקר פציעות חוט השדרה ושבץ מוחי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים בהכרת תודה על תמיכתו של T. Akay, אוניברסיטת דלהאוזי, במהלך ביקור של MG במעבדה שלו. עבודה זו נתמכה על ידי מימון מקרן Friebe (T0498/28960/16) ומ- Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, קרן המחקר הגרמנית) - Project-ID 431549029 - SFB 1451.

כל הניסויים נערכו בהתאם לחוקי הטיפול בבעלי חיים האירופיים והלאומיים ולהנחיות המוסדיות, ואושרו על ידי Landesamt für Natur-, Umwelt-, und Verbraucherschutz נורדריין-וסטפליה (Az: 81-02.04.2019.A309). הפרוטוקול מותאם לעכברים בוגרים (עכברי C57Bl/6J בני 8-16 שבועות בקירוב) ולרישום הגפיים הקדמיות. ניתן להתאים אותו בקלות על-ידי גירוי העצבים המתאימים של הגפה האחורית ורישום שרירי הכפות האחוריות (איור 1B). תיאור של אלקטרודות ההקלטה והגירוי מתווסף בטבלת החומרים. שים לב שהפרוטוקול משמש למדידת מסוף בלבד.
1. הכנה
<ol><li>לשקול את בעל החיים ולהתחיל הרדמה על ידי הזרקה דרך i.P. תערובת של קטמין (100 מ"ג / ק"ג) ו xylazine (10 מ"ג / ק"ג).</li>
	<li>שמור את העכבר בקופסת החימום עד שתגיע לסבילות כירורגית. המתן מספר דקות עד שהעכבר רגוע, הנשימה יציבה ורפלקסים נעדרים. בדוק את עומק ההרדמה על ידי מדידת חוסר התגובה לצביטת הבוהן.</li>
	<li>סובבו את העכבר על גבו והניחו אותו על כרית חימום (אופטימלי יהיה חימום מבוקר משוב באמצעות בדיקת טמפרטורה רקטלית). תקן את הכפות הקדמיות עם קלטת. כאן, ודא כי הקלטת ממוקמת באופן כזה אלקטרודות מדידה מוכנסים בקלות לתוך הכפות הקדמיות.</li>
	<li>הכנס בדיקה רקטלית כדי למדוד את הטמפרטורה של החיה ולתקן אותו עם קלטת. יש למרוח משחת עיניים כדי למנוע התייבשות של העיניים.</li>
</ol>2. ניתוח
הערה: יש לעקוב באופן קבוע אחר מצבו היציב של בעל החיים המורדם, כלומר נשימה, טמפרטורה ואובדן רפלקסים. הליך מדידת גל H של עצב ישיר מוצג עבור העצב הרדיאלי/אולנר/מדיאני של הכף הקדמית (איור 3A). ניתן להתאים את המדידה גם לכף האחורית (עצב סיאטי/טיביאלי) עם שינויים.
<ol><li>לקבלת סקירה טובה יותר של אזור הניתוח, להסיר את השיער עם סכין גילוח חשמלי או זוג מספריים במקום נפרד מראש. עבור מנתחים מנוסים יותר זה רק אופציונלי. הערה: אין צורך בחיטוי כאן, מכיוון שמדובר בניסוי סופי. החיה תורד מאוחר יותר.</li>
	<li>הרימו את העור בפינצטה ובצעו חתך של כ-1 ס"מ בעור לאורך הציר הוונטרו-אחורי של הכף הקדמית (אזור מעל בית השחי ובית החזה) בעזרת זוג מספריים מעוגלים עדינים.</li>
	<li>הסירו בזהירות את רקמת החיבור וחשפו את השריר והעצב שמתחתיה. הסירו את שריר החזה החשוף באמצעות מלקחיים, כדי לגשת לעצב המדיאני (איור 3E,F). הסר כמויות קטנות של דם ונוזל רקמות עם רקמות רכות.</li>
	<li>בשלב הבא, חתכו בזהירות את השד או שריר בית השחי מלמעלה למטה כדי לחשוף את צרור העצבים שמתחת. שחררו את צרור העצבים מרקמת החיבור והשריר לאורך של כ-1.5 ס"מ. הערה: כאן, יש להקפיד במיוחד לא לפגוע בכלי הדם הפועלים במקביל לעצב המדיאני. בעת חיתוך הרקמה, תמיד לחתוך לאורך העצב כדי למנוע פגיעה בו. אם זה קורה, להסיר נוזל דולף ודם עם מטוש. מיקרוסקופ סטריאו אינו הכרחי עבור הניסוי כולו, אולם הוא יכול להיות שימושי להכנת העצבים.</li>
	<li>הפרידו בזהירות את העצב האולנרי והמדיאני של הכף הקדמית באמצעות פיפטת זכוכית כפופה (איור 3E). העליון מבין שני העצבים הוא העצב האולנרי, והתחתון הוא העצב המדיאני. הערה: בעת הפרדת העצבים זה מזה, ודא כי כלי הדם שמתחתיו אינו נפגע.</li>
</ol>3. מיקום אלקטרודות
<ol><li>סדרו את אלקטרודות וו הגירוי במקביל במרחק של 0.5-1.0 מ"מ, והשתמשו במיקרומניפולטור כדי למקם את הוו הכפול בסמיכות לעצב.</li>
	<li>השתמש בוו הזכוכית ככלי להרמת העצב האולנרי אל אלקטרודות וו הגירוי. משכו את האלקטרודה לאחור עם העצב והפרידו אותה מעצבים אחרים בכ-1-2 מ"מ באמצעות המיקרומניפולטור (איור 3D,F).</li>
	<li>הניחו את האלקטרודות לאורך הציר הארוך של הכף כדי להפחית את הדיבור בין השרירים. הערה: מיקום האלקטרודות חשוב מאוד אך קשה לתקנן אותו בגלל האנטומיה האישית. זה דורש מנתח מנוסה כדי למקם את האלקטרודות כראוי. ניתן גם למקם מחדש את החוטים אם משרעת האות אינה מספקת.</li>
	<li>יבשו באופן שטחי את ווי האלקטרודות המחוברים לעצב ומרחו וזלין באמצעות מזרק כדי לספק בידוד חשמלי מהרקמה הסמוכה. הערה: יש להקפיד למרוח מספיק וזלין על האלקטרודה וגם בין שני הווים כדי להבטיח בידוד חשמלי ולמנוע מהעצבים להתייבש.</li>
</ol>4. מיקום אלקטרודות ההקלטה והייחוס
<ol><li>כדי למדוד את רפלקס H, מקם את אלקטרודות ה- EMG תוך שרירית בכפה הקדמית. בנוסף, מקמו את אלקטרודת הייחוס באופן תת-עורי בגפה האחורית (למשל, באמצעות סיכה דקה), המוחזקת על-ידי תפס תנין מיניאטורי (איור 3B).</li>
	<li>כאשר הממריץ מופעל, שימו לב לגירוי מוצלח כמו עוויתות זעירות של הכף הקדמית. זרם הגירוי המינימלי כדי לעורר את גל M ועוויתות זעירות גלויות בכפה הקדמית צריך להיות בטווח של 10-50 μA. הערה: אם לא נראים עוויתות ב-50 μA, התאם את אלקטרודות הגירוי ומרח מחדש וזלין. כמו כן, בעכברים, אין זה נדיר שגל M מופיע בעוצמות גירוי נמוכות יותר מאשר גל H5.</li>
</ol>5. מדידה
<ol><li>חזור על גירוי העצב 15 פעמים עם פולסים ארוכים של 0.2 אלפיות השנייה כל אחד. עם הפסקות של 2 דקות בין קבוצות של גירויים, התדר גדל מ 0.1, 0.5, 1.0, 2.0, ל 5 הרץ. הערה: תדרים אלה נחוצים אם מחשבים את RDD לאחר מכן. כל נתוני EMG נרשמים, עוברים דיגיטציה ומנותחים באמצעות תוכנה כגון תוכנת Spike2 (CED, גרסה 7.19). המשרעת הגדולה ביותר של גל H צפויה להיות 0.1 הרץ. ככל שהתדר גבוה יותר, כך המשרעת של גל H קטנה יותר בגלל RDD.</li>
	<li>לאחר הניסוי, להקריב את החיה על פי פרוטוקול IACUC של המכון. בניסוי זה בוצע זילוח עכבר באמצעות PBS ו-4% PFA בהרדמה עמוקה.</li>
</ol>

<ol><li>Palmieri, R. M., Ingersoll, C. D., Hoffman, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Hoffmann+reflex%3A+methodologic+considerations+and+applications+for+use+in+sports+medicine+and+athletic+training+research%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Athletic+Training%22%5BJournal%5D)">The Hoffmann reflex: methodologic considerations and applications for use in sports medicine and athletic training research.</a> Journal of Athletic Training. 39 (3), 268-277 (2004).</li>
<li>Henneman, E., Somjen, G., Carpenter, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitability+and+inhibitibility+of+motoneurons+of+different+sizes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Excitability and inhibitibility of motoneurons of different sizes.</a> Journal of Neurophysiology. 28 (3), 599-620 (1965).</li>
<li>Toda, T., Ishida, K., Kiyama, H., Yamashita, T., Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Down-regulation+of+KCC2+expression+and+phosphorylation+in+motoneurons%2C+and+increases+the+number+of+in+primary+afferent+projections+to+motoneurons+in+mice+with+post-stroke+spasticity%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Down-regulation of KCC2 expression and phosphorylation in motoneurons, and increases the number of in primary afferent projections to motoneurons in mice with post-stroke spasticity.</a> PLoS ONE. 9 (12), 114328(2014).</li>
<li>Lee, S., Toda, T., Kiyama, H., Yamashita, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Weakened+rate-dependent+depression+of+Hoffmann%E2%80%99s+reflex+and+increased+motoneuron+hyperactivity+after+motor+cortical+infarction+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+%26+Disease%22%5BJournal%5D)">Weakened rate-dependent depression of Hoffmann’s reflex and increased motoneuron hyperactivity after motor cortical infarction in mice.</a> Cell Death & Disease. 5 (1), 1007(2014).</li>
<li>Knikou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+H-reflex+as+a+probe%3A+Pathways+and+pitfalls%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">The H-reflex as a probe: Pathways and pitfalls.</a> Journal of Neuroscience Methods. 171 (1), 1-12 (2008).</li>
<li>Wieters, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Introduction+to+spasticity+and+related+mouse+models%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Introduction to spasticity and related mouse models.</a> Experimental Neurology. 335, 113491(2020).</li>
<li>Pearson, K. G., Acharya, H., Fouad, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+electrode+configuration+for+recording+electromyographic+activity+in+behaving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A new electrode configuration for recording electromyographic activity in behaving mice.</a> Journal of Neuroscience Methods. 148 (1), 36-42 (2005).</li>
<li>Akay, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+measurement+of+muscle+denervation+and+locomotor+behavior+in+individual+wild-type+and+ALS+model+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Long-term measurement of muscle denervation and locomotor behavior in individual wild-type and ALS model mice.</a> Journal of Neurophysiology. 111 (3), 694-703 (2014).</li>
<li>Haghighi, S. S., Green, D. K., Oro, J. J., Drake, R. K., Kracke, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Depressive+effect+of+isoflurane+anesthesia+on+motor+evoked+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Depressive effect of isoflurane anesthesia on motor evoked potentials.</a> Neurosurgery. 26 (6), 993(1990).</li>
<li>Chang, H. -Y., Havton, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+effects+of+urethane+and+isoflurane+on+external+urethral+sphincter+electromyography+and+cystometry+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Renal+Physiology%22%5BJournal%5D)">Differential effects of urethane and isoflurane on external urethral sphincter electromyography and cystometry in rats.</a> American Journal of Physiology-Renal Physiology. 295 (4), 1248-1253 (2008).</li>
<li>Nolan, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Section+4%3A+Nervous+system+%28Br.+J.+Pharmacol%29%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+pharmacology%22%5BJournal%5D)">Section 4: Nervous system (Br. J. Pharmacol).</a> Clinical pharmacology. , 295-310 (2012).</li>
<li>Struck, M. B., Andrutis, K. A., Ramirez, H. E., Battles, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+a+short-term+fast+on+ketamine-xylazine+anesthesia+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Association+for+Laboratory+Animal+Science%3A+JAALAS%22%5BJournal%5D)">Effect of a short-term fast on ketamine-xylazine anesthesia in rats.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science: JAALAS. 50 (3), 344-348 (2011).</li>
<li>Zandieh, S., Hopf, R., Redl, H., Schlag, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+ketamine%2Fxylazine+anesthesia+on+sensory+and+motor+evoked+potentials+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Spinal+Cord%22%5BJournal%5D)">The effect of ketamine/xylazine anesthesia on sensory and motor evoked potentials in the rat.</a> Spinal Cord. 41 (1), 16-22 (2003).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי אין אינטרסים כלכליים מתחרים.

בניגוד למדידות H-רפלקס טרנסעוריות שתוארו קודם לכן בעכבר6, אנו מספקים מדידה ישירה יותר וספציפית לעצב. גישה חדשה זו יכולה להיות מיושמת על העצבים של הגפה הקדמית והאחורית (למשל, העצבים המדיאניים, האולנרים והרדיאליים, והעצבים הטיביאליים והסכיאטיים, בהתאמה), מה שהופך שיטה זו לניתנת להתאמה ככלי אבחון למודלים רבים של מחלות (למשל, שבץ, טרשת נפוצה, טרשת אמיוטרופית צידית, פגיעה מוחית טראומטית ופגיעה בעמוד השדרה). בהתאם לעצב שנבחר, מומלץ לאמת את המשרעת של גל H כפונקציה של עוצמת הגירוי. המשרעת יכולה להשתנות עק...

רפלקס הופמן (H-reflex), הקרוי על שם הפיזיולוג פול הופמן, יכול להיות מעורר על ידי גירוי חשמלי של עצבים היקפיים, הנושאים אקסונים של נוירונים סנסוריים ומוטוריים הנובעים מאותם שרירים ומובילים אליהם. זהו האנלוגי המושרה חשמלית של רפלקס המתיחה המונוסינפטי, וחולק את אותו מסלול1. בניגוד למתיחה של שריר, רפלקס H נובע מגירוי חשמלי. כאשר עצבים היקפיים מגורים חשמלית בעוצמת זרם נמוכה, סיבי Ia afferent הם בדרך כלל depolarized הראשון בשל קוטר האקסון הגדול שלהם2. פוטנציאלי הפעולה שלהם מעוררים נוירוני אלפא מוטוריים (αMNs) בחוט השדרה, אשר בתורם מעוררים פוטנציאלי פעולה שנעים במורד אקסוני αMN לכיוון השריר (איור 1). מפל זה יוצר תגובה שרירית עם משרעת קטנה, המשתקפת במה שמכונה גל H. על ידי הגדלה הדרגתית של עוצמת הגירוי, המשרעת של גל H עולה עקב גיוס של יחידות מוטוריות נוספות. מעוצמת גירוי מסוימת, פוטנציאלי פעולה באקסונים הדקים יותר של αMN מופקים ישירות, אשר נרשם כגל M. גל M זה מופיע עם השהיה קצרה יותר מגל H (איור 2). אם עוצמת הגירוי מוגברת עוד יותר, המשרעת של גל M הופכת גדולה יותר עקב גיוס אקסונים נוספים של αMN, בעוד שגל H הופך בהדרגה קטן יותר. גל H יכול להיות מדוכא בעוצמות גירוי גבוהות עקב התפשטות לאחור אנטידרומית של פוטנציאלי פעולה באקסונים αMN. פוטנציאלי פעולה מופעלים אלה מתנגשים עם אלה של גירוי Ia ולכן יכולים לבטל זה את זה. בעוצמות גירוי על-מקסימליות, פוטנציאלי פעולה אורתודרומיים (לכיוון השריר) ואנטי-דרומיים (לכיוון חוט השדרה) מתרחשים בכל אקסוני MN; הראשון מוליד את המשרעת המקסימלית של גל M (Mmax), ואילו האחרון מביא לביטול מוחלט של רפלקס H3.
לצורך הערכה של ספסטיות לאחר שבץ מוחי (PSS) או פגיעה בחוט השדרה (SCI), נעשה שימוש ברפלקס H כדי להעריך את הבסיס העצבי של תנועה וספסטיות בבני אדם1. כימות משופר של השינוי ברפלקס H בין מדידות ובין נבדקים מושג על ידי שימוש ביחס בין גל H וגל M (יחס H/M). לחלופין, דיכאון תלוי קצב (RDD) נמדד, באמצעות קבוצה של תדרים עולים (למשל, 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 ו 5.0 הרץ). RDD משקף את שלמותם של מעגלים מעכבים שעלולים להיות מופרעים על ידי שבץ או SCI. כאשר כל המעגלים העצביים שלמים, קיים דיכוי אחיד ובלתי תלוי בתדר של רפלקס H. עם זאת, אם יש עיכוב עצבי מופחת כתוצאה משבץ או SCI, דיכוי רפלקס H פוחת עם הגדלת תדירות הגירוי4.
ההקלטה האלקטרופיזיולוגית הנכונה באמצעות אלקטרודות פני השטח יכולה להיות מאתגרת ועשויה להיות מושפעת ממשימות מוטוריות, מנגנוני עיכוב ורגישות αMN5. ברישום הטרנסעורי במכרסמים, אלקטרודת גירוי ממוקמת ליד העצב הטיביאלי, ואלקטרודת הקלטה ממוקמת ליד השרירים הקשורים בכפה הקדמית. אולם לפי הניסיון שלנו, המיקום הנכון של האלקטרודות הטרנסעוריות (איור 1A) הוא אפילו מורכב ומשתנה יותר במכרסמים מאשר מיקום אלקטרודות פני השטח בבני אדם. זה יכול להוביל להבדלים באורך, בתדירות ובעוצמת הגירוי הדרושים כדי לעורר את רפלקס H. אתגרים מתודולוגיים אלה יכולים להסביר מדוע יש רק מספר מוגבל מאוד של מחקרי מדידת רפלקס H (למשל, במודלים ניסיונייםשל שבץ 3,4, ומודלים אחרים של ספסטיות6. גירוי והקלטה מדויקים (ארוכי טווח) של רפלקס H על עצבים בודדים יכולים, באופן עקרוני, להיות מושגת באמצעות אלקטרודות מושתלות המקיפות את עצב המטרה 7,8. בשל הניתוח המאתגר עם תופעות לוואי אפשריות עבור בעל החיים וחוסר יציבות פוטנציאלי של הבדיקה, גישה זו לא הפכה לסטנדרט בתחום. השיטה המוצגת כאן דורשת גם מומחיות כירורגית מסוימת. עם זאת, הוא מאפשר גירוי והקלטה חדשניים ומדויקים של עצבים מבודדים in vivo באמצעות עוצמות גירוי נמוכות, הנמנעות מגירוי סימולטני של עצבים שכנים.

<table><tbody><tr><td>כרית תחתונה סופגת</td><td>VWR</td><td>115-0684</td><td></td></tr><tr><td>AD ממיר</td><td>קיימברידג' עיצוב אלקטרוני, בריטניה</td><td>CED 1401</td> סדנת מגברים מיקרו <td></td></tr><tr><td></td><td>המכון הזואולוגי,</td><td></td> סדנת ממריצים דיגיטליים UoC <td></td></tr><tr><td></td><td>המכון הזואולוגי, UoC</td><td>MS 501</td><td></td></tr><tr><td>סדנת אלקטרודות EMG</td><td>המכון הזואולוגי, UoC</td><td></td><td>שני חוטי נחושת מבודדים מפותלים (50 ומיקרו; m קוטר חיצוני) הולחמו לתקע זכר וחוברו למגבר דיפרנציאלי.</td></tr><tr><td>משחת עיניים</td><td>Bayer</td><td>Bepanthen</td><td></td></tr><tr><td>סדנת פיפטות זכוכית</td><td>המכון הזואולוגי, UoC-הכן</td><td></td> <td>פיפטה מזכוכית מכופפת לוו זכוכית פשוט בלהבה של מבער בונסן .</td></tr><tr><td>קופסת חימום</td><td>MediHeat</td><td>MediHeat V1200</td><td></td></tr><tr><td>כרית חימום</td><td>WPI</td><td>61840 כרית</td><td></td>חימום</tr><tr><td>אלקטרודות וו</td><td>סדנה המכון הזואולוגי, UoC-כדי</td><td></td> <td>לייצר את האלקטרודות, כופפו סיכות מיניאטוריות מנירוסטה לווים בקצה אחד והכנסו לקנולות קהות ליצירת מגע מכני ישיר. הלחמו את קצה הצינורית לחוטי נחושת (אורך של כ-50 ס"מ), המחוברים למכשיר גירוי או הקלטה.</td></tr><tr><td>קטמין</td><td>פייזר</td><td>Ketavet</td><td></td></tr><tr><td>Rectal בדיקה</td><td>WPI</td><td>RET-3</td><td></td></tr> יחידת <tr><td>בידוד ממריץ</td><td>סדנה המכון הזואולוגי, UoC</td><td>MI 401</td><td></td></tr><tr><td>Sterilizer</td><td>CellPoint Scientific</td><td>Germinator 500</td><td>חיטוי שגרתי לפני ואחרי הניתוח של הציוד הכירורגי צריך להיעשות על ידי עיקור בחום. טיהור מכשירים למשך 15 שניות באמבט חרוזי הזכוכית המחומם (260&deg; ג).</td></tr><tr><td>בקר טמפרטורה</td><td>WPI</td><td>ATC200</td><td></td></tr><tr><td>וזלין</td><td></td> באייר-קסילזין <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>באייר</td><td>רומפון</td><td></td></tr></tbody></table>

מדידות רפלקס h טרמינלי בעכברים

Terminal H-reflex Measurements in Mice

רפלקס הופמן (H-reflex), כאנלוגיה חשמלית לרפלקס המתיחה, מאפשר אימות אלקטרופיזיולוגי של שלמות המעגלים העצביים לאחר פציעות כגון נזק לחוט השדרה או שבץ. עלייה בתגובת H-reflex, יחד עם תסמינים כמו התכווצויות שרירים לא רצוניות, רפלקס מתיחה מוגבר פתולוגית והיפרטוניה בשריר המתאים, היא אינדיקטור לספסטיות שלאחר שבץ (PSS).
בניגוד למדידות טרנסעוריות לא ספציפיות לעצבים, כאן אנו מציגים פרוטוקול לכימות רפלקס H ישירות בעצבים האולנרים והמדיאניים של הכף הקדמית, אשר ישים, בשינויים קלים, לעצב הטיביאלי והסכיאטי של הכף האחורית. בהתבסס על גירוי ישיר והסתגלות לעצבים שונים, השיטה מהווה כלי אמין ורב-תכליתי לאימות שינויים אלקטרופיזיולוגיים במודלים של מחלות הקשורות לספסטיות.

מתוך n = 15 ניסויי גירוי לכל תדירות גירוי וכפה, בחר לפחות n = 10 הקלטות מוצלחות לניתוח. ניסויים עם שגיאות מדידה (למשל, גל M חסר) אינם נכללים בניתוח. נתח כל ניסוי בנפרד וצור ממוצע להשוואות קבוצתיות/זמן מאוחר יותר. ההשהיה בין הגירוי להופעה של גל M וגל H נרשמת עבור כל ניסוי. מניסיוננו, גל M מתרחש בערך 2 מילישניות לאחר הגירוי, וגל H לאחר 6-8 מילישניות, בשל זמן המעבר הארוך יותר דרך חוט השדרה (איור 1A ואיור 2B). מדוד את המשרעת של גלי M ו- H כשיא לשיא.
<p class="jo...

ההערכה הקלינית של ספסטיות המבוססת על רפלקס הופמן (H-reflex) ושימוש בגירוי חשמלי של עצבים היקפיים היא שיטה מבוססת. כאן, אנו מספקים פרוטוקול לגירוי עצבי טרמינלי וישיר לכימות H-רפלקס בכף הקדמית של העכבר.

מדידות רפלקס H טרמינלי בעכברים

The Hoffmann reflex (H-reflex), as an electrical analog to the stretch reflex, allows electrophysiological validation of the integrity of neural circuits ...

רפלקס H מאפשר אימות אלקטרופיזיולוגי של שלמות המעגלים העצביים. אנו מציגים פרוטוקול טרמינלי לכימות רפלקס H ישירות בעצבי הכף הקדמית בעכברים. בשונה מהקלטות טרנסעוריות קונבנציונליות ולא ספציפיות לעצבים, התוצאות פחות משתנות בין עכברים לימי מדידה.בדומה לרישומי H-רפלקס בחולים, כימות מדויק מאפשר אפיון אלקטרופיזיולוגי במודלים של מחלות, כגון פגיעה בעמוד השדרה ושבץ. הפרוטוקול דורש מיומנויות ניסוי מוצקות בעבודה עם ציוד ניתוח בעכברים.אם אינכם בטוחים כיצד להפריד עצבים מרקמת החיבור וכלי הדם, תרגלו תחילה. הדגמת ההליך תהיה על ידי פרדריק ויטרס, דוקטורנטית מהמעבדה שלי. כדי להתחיל, הניחו את העכבר השחור/6J C57 הבוגר בן 8 עד 16 שבועות על כרית החימום המכוסה והמתינו עד שהעכבר יהיה רגוע, הנשימה תהיה יציבה והרפלקסים ייעדרו.סובב את העכבר על גבו. לאחר מכן, לתקן את הכפות הקדמיות עם קלטת. מקם את הסרט כך שאלקטרודות המדידה יוכנסו בקלות לכפות הקדמיות.כדי למדוד את הטמפרטורה של עכבר, הכנס בדיקה רקטלית ותקן אותה עם קלטת. יש למרוח משחת עיניים כדי למנוע התייבשות של העיניים. הסירו את הפרווה בזהירות עם זוג מספריים עדינים ומעוגלים תוך הרמת העור בפינצטה.לאחר מכן, בצע חתך של סנטימטר אחד בעור לאורך ציר ventroposterior של הכף הקדמית עם זוג מספריים עדינים ומעוגלים. הסר בזהירות את רקמת החיבור וחשף את השריר והעצב שמתחת. לאחר מכן להסיר את שריר pectoralis profundus חשוף באמצעות מלקחיים כדי להעריך את העצב המדיאני.הסר כמויות קטנות של דם ונוזל רקמות עם נייר טישו רך. לאחר מכן, לחתוך בזהירות את השד או שריר בית השחי מלמעלה למטה כדי לחשוף את צרור העצבים. שחררו את צרור העצבים מרקמת החיבור והשריר לאורך של כ-1.5 סנטימטרים.הפרידו בזהירות את העצב האולנרי והמדיאני של הכף הקדמית באמצעות פיפטה מזכוכית כפופה. העצב העליון הוא העצב האולנרי והתחתון הוא העצב המדיאני. סדרו את אלקטרודות וו המגרה במקביל במרחק של 0.5 עד מילימטר והשתמשו במיקרומניפולטור כדי למקם את הוו הכפול קרוב לעצב.השתמש בוו הזכוכית כדי להרים את העצב האולנרי אל אלקטרודות וו הגירוי. לאחר מכן, משוך את האלקטרודה לאחור עם העצב והפרד אותה מהעצבים האחרים. הניחו את האלקטרודות לאורך הציר הארוך של הכף כדי להפחית את הדיבור בין השרירים.יבשו באופן שטחי את ווי האלקטרודות המחוברים לעצב ומרחו וזלין באמצעות מזרק כדי לספק בידוד חשמלי מהרקמה הסמוכה. כדי למדוד את רפלקס H, מקם את אלקטרודות האלקטרומיוגרפיה תוך שרירית בכפה הקדמית. לאחר מכן, מקם את אלקטרודת הייחוס באופן תת עורי בגפה האחורית, המוחזקת על ידי קליפס תנין מיניאטורי.כאשר הממריץ מופעל, שימו לב לגירוי מוצלח כמו עוויתות זעירות של הכף הקדמית. זרם הגירוי המינימלי המעורר את גל M ועוויתות זעירות הנראות לעין בכפה הקדמית הם בין 10 ל -50 מיקרואמפר. בצע את הגירוי העצבי 15 פעמים עם פולסים באורך 0.2 אלפיות השנייה כל אחד.עם הפסקות של שתי דקות בין קבוצות הגירויים, התדירות מוגברת מ 0.1, 0.5, 1.0, 2.0, ל 5 הרץ. איור של ההקלטה שהוצבה במסלולים למדידת רפלקס הופמן ותגובת השרירים מוצג כאן. היחס בין משרעת גל H למשרעת גל M הוערך.הגירוי וחפץ הגירוי בהתאמה נקבעו על אפס אלפיות השנייה, ואחריו גל M ישיר והשיא הקטן יותר שבא אחריו המייצג את גל H. גל M מתרחש כשתי אלפיות שנייה לאחר הגירוי, וגל H לאחר שש עד שמונה אלפיות השנייה בשל זמן המעבר הארוך יותר דרך חוט השדרה. לצד ההפרדה של העצבים, היישום של וזלין ג'ל על האלקטרודה וגם בין שני ווים הם קריטיים.זהו ניסוי סופני. במעבדה שלנו, טכניקה זו סיפקה התייחסות תקן זהב חדש לרישומי H-רפלקס טרנסעוריים.

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

מאמר זה מציג את פרוטוקול של T-מבוך בדיקות באמצעות מנגנון אוטומטי שונה להערכת הלמידה והזיכרון פונקציות בעכברים.

T-מבוך לסירוגין בכפייה של שמאל וימין משימות אפליה להערכת עבודה וזיכרון העזר עכברים

סרטון זה מדגים טכניקת in vivo למדידת פוטנציאל פעולת שרירים מורכבים (CMAP) בעכברים. הוא מתאר את השלבים להגדרת אלקטרודות, גירוי נוירונים בגפיים הקדמיות המעצבבים סיבי שריר, ורישום תגובות שרירים. הטכניקה מעריכה דמיאלינציה עצבית ואובדן נוירונים תפקודיים.

מדידת פוטנציאלי פעולת שרירים מורכבים בשרירים קדמיים של עכבר in vivo

סרטון זה מדגים את ההליך לרישום פוטנציאל פעולת שרירים מורכבים (CMAP) בחולדות על ידי הפעלת גירויים חשמליים על העצב האולנרי, התאמת אלקטרודות לאות אופטימלי והגברת הגירוי להערכת תפקוד העצבים. שיטה זו מאפשרת חקירה in vivo של תפקודי העצבים ההיקפיים בהפרעות נוירולוגיות.

במדידת Vivo של פוטנציאל פעולת השרירים המורכבים בחולדה

מדידות פון פריי אלקטרוניות הן אלטרנטיבה יעילה ומשופרת לחוטי פון פריי הקלאסיים, מכיוון שהן מאפשרות מדידה מהירה ומדויקת של שינויים בספי הנסיגה המכאניים של מכרסמים לגירוי לחץ המופעל ברציפות לפני ואחרי אירוע דלקתי.

מדידת שינויים במגע רגישות בכף הרגל האחורית של עכברים באמצעות מנגנון אלקטרוני פון פריי

אנו מציגים פרוטוקולים מעודנים המאפשרים ניטור vivo של פונקצית יחידת מנוע בעכבר. טכניקות למדידת פוטנציאל פעולת שרירים מתחם (מבנה מפת צבעים) והערכת יחידת מנוע מספר (mune) בשרירי הגפיים האחורי עכבר מעוצבבים על ידי גיד הנשה מתואר.

אלקטרו מנוע יחידת מספר הערכה (mune) מדידת פוטנציאל פעולה שרירים מתחם (מבנה מפת צבעים) בשרירי העכבר Hindlimb

מאמר זה מתאר כיצד להזריק וקטורים ויראליים לתוך קליפת המוח הקדמית בעכבר כדי לבדוק מבחני התנהגות הדורשים heteromeric היווצרות GPCR.

HSV בתיווך ביטוי transgene של מבנים Chimeric ללמוד לתפקד ההתנהגות של Heteromers GPCR עכברים

מחקר זה יוצר מודל ניסיוני של נוירופתיה טהור סיבים קטנים עם resiniferatoxin (RTX). מנה ייחודית של RTX (50 µg/kg) היא אופטימלית לפיתוח מודל נוירופתיה סיבים קטנים המחקה מאפייני המטופל יכול לעזור לחקור את המשמעות nociceptive המולקולרי שבבסיס כאב נוירופתי.

הקמת מודל העכבר של נוירופתיה סיבים קטנים טהור עם אגוניסט Ultrapotent פוטנציאלי קולטן ארעי Vanilloid סוג 1

המדד של תסמונת גיאן הוא כלי שימושי כדי להעריך את העכבר דגמי הקשורים ניוון מוחיים אך לעתים קרובות הוא להחיל רק כדי לגרות בעצב הירך ב- hindlimbs. כאן, אנו מתארים שיטה למדידת השריר מורכבים פוטנציאל הפעולה (CMAP) ויוו בשרירי forelimb העכבר innervated על ידי מקלעת הזרוע.

אין ויוו מדידות אלקטרופיזיולוגיות של פוטנציאל הפעולה השריר מורכב מ Forelimbs העכבר דגמים של ניוון מוטורי נוירון

מדידה של הפונקציה כויץ מכרסמים שרירי השלד הוא כלי שימושי, יכול לשמש כדי לעקוב אחר התקדמות המחלה, כמו גם היעילות של התערבות טיפולית. נתאר כאן את פולשני, אין ויוו ההערכה של השרירים dorsiflexor שיכול לחזור לאורך זמן העכבר באותו.

הערכה בלתי פולשני של תפקוד השרירים Dorsiflexor בעכברים

הבדיקה המכנית למניעת קונפליקטים משמשת כקריאה לא רפלקסיבית של רגישות לכאב בעכברים, שבה ניתן להשתמש כדי להבין טוב יותר תגובות רגשיות-מוטיבציוניות במגוון מודלים של כאב עכברים.

בדיקת הימנעות מקונפליקט מכני למדידת התנהגות כאב בעכברים

שיטות להשראת מודל כאב גב פשוטה ומהירה בעכברים ניתנות כאן באמצעות הזרקה תוך רצועה של מפעיל פלסמינוגן בשתן.

מודל כאב גב עכבר הנגרם על ידי מפעיל אורוקינאז

חקור פרוטוקול מדידת רפלקס H טרמינלי בעכברים לבחינת תפקוד מעגלי עצבים. השיטה מספקת תוצאות עקביות יותר ממדידות עוריות קונבנציונליות למחקר פציעות חוט השדרה ושבץ מוחי.

מדידות רפלקס H טרמינלי בעכברים

גלה סרטונים נוספים