21 בנובמבר 2025
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.
מטרת המחקר שלנו היא לפתח חסימות עצביות חשמליות היקפיות ואינפרא-אדום קרוב לטיפול בכאב. טכנולוגיות כמו בלוקים חשמליים של זרם ישר וזרם חילופין בתדר גבוה ופוטוביומודולציה קרובה באינפרא-אדום מציעות פוטנציאל להקלה קלינית על כאב. כדי להתחיל, הנח את העכברוש המורדם על השכיבה על שולחן הניתוחים.
יש להזניק את העכבר במצב שכיבה באמצעות מעטפת מקטטר תוך-ורידי אנגיוקת' 14 גייג' ולרינגוסקופ עם להב מילר בגודל 0 או 0.0. נקה את הצד הצידי של וריד הזנב במים פושרים, ואז 70% אלכוהול איזופרופיל. לאחר מכן, קטטרים את וריד הזנב הלטרלי באמצעות קטטר תוך-ורידי בקוטר 22 גייג'.
עכשיו, הזריקו בערך מיליליטר אחד של מי מלח סטריליים לווריד הזנב הקטטר. באמצעות צינור פוליאתילן, חבר את קטטר וריד הזנב המוכנס למזרק המכיל תמיסת רוקורוניום בקצב של שני מיליגרם למיליליטר המותקן על דרייבר מזרק. מישוש את הצלע הזנבית ביותר בצד שמאל של העכברוש, ועקוב אחריה גב אל עמוד השדרה.
באמצעות סכין מנתח, בצע חתך קו אמצע באורך של כ-60 מילימטרים במרכז נקודה זו. באמצעות הסקלפל, גרדו את הרקמה מהתהליכים הקוצניים. לאחר מכן, השתמש במספריים כדי לחשוף את הצלעות ולאתר את הצלע הזנבית המקסימלית ביותר.
אשר את מיקום הצלעות באופן חזותי ובמגע באמצעות דיסקציה קהה תחת מיקרוסקופ כירורגי בהגדלה של פי 3.5 עד 45. סמן את תהליך ה-Spine T13 עם טוש קבוע. לאחר מכן, מבצעים ניתוח קהה ליצירת כיסים משני צידי חוליות T11 ו-L4.
החליק שני עמודים אנכיים עם תושבות בסיס לתוך מסלול ה-T של פלטפורמת הסטריוטקס וליישר אותם עם חוליות T11 ו-L4 מבלי להידק. הכניסו את הצירים הצילינדריים של קליפסי החוליות לתוך הקליפסים, אך אל תהדקו אותם עדיין. מתחילים עם חוליית T11, החזקו את עמוד השדרה עם מלקחיים משוננים.
הכנס את לסתות הקליפסים של עמוד השדרה משני צידי החוליה בזווית של כ-45 מעלות מהחוליה T13 והדק את הלסתות. הדק את הציר של מהדק עמוד השדרה במהדק הפוסט. לאחר מכן, הרימו את שני המהדקים כדי להרים את עמוד השדרה, ולהבטיח שהגוף נתמך כולו על ידי מהדקי עמוד השדרה.
לאחר מכן סמנו את מיקומי הזנב הרוסטרלי של תהליכי הקוץ T13 ו-L1 על ידי הנחת תפרים בודדים על פני השריר, בצד עמוד השדרה. השתמשו במלקחיים, מספריים וסכין מנתח כדי לנקות את השריר והרקמת החיבור מפני שטח הלמינות של החוליות בין T12 ל-L3. מתחת למיקרוסקופ כירורגי, יש להשתמש ברונג'ור פרידמן-פירסון להסרת הלמינות של החוליות מ-L2 ל-T13. התחל את הלמינקטומיה על ידי החזקת הרונג'ור קרוב לאופק ולקיחת נשיכות קטנות מהחלק הזנבי של L2, שם הוא חופף ל-L3. הארכי את הלמינקטומיה רוסטרלית כדי לחשוף את קו האמצע של חוט השדרה, תוך הימנעות מלחץ על חוט השדרה וניקוי קבוע של שברי עצם מהרונג'ור.
הארכי את הלמינקטומיה שני מילימטרים לרוחב בכל צד של קו האמצע של חוט השדרה. לאחר מכן, השתמשו במלקחיים עדינים ומספריים קפיציים כדי להסיר את הדורה מטר מחוט השדרה החשוף. צבעי את הדורה מאטר לפני ביצוע חתכים.
לאחר החיתוך הראשון, אפשרו לכמות קטנה של נוזל עמוד שדרה מוחי לזרום החוצה ולהשרות בעדינות באמצעות חתיכת רקמה מעוותת ללא סיבים. לאחר מכן, הסר את החלק הנותר של הדורה מאטר. כסו את אתר הלמינקטומיה החשוף בחתיכת רקמה שהולחה במי מלח עד תחילת המפגש האלקטרופיזיולוגי.
לגירוי העצב הסיאטי, חשפו את העצב ומקמו סביבו אלקטרודה דו-קוטבית בסגנון פלטינה JC עם מגעים חשופים בגודל של אחד על שלושה מילימטרים. לאחר מכן מניחים את מכשיר חסימת העצבים ליד העצב החשוף. לגירוי השתילה, הכנס שתי אלקטרודות מחט מפלדת אל-חלד בקוטר 13 מ"מ, אחת בתוך האצבע החמישית והשנייה מחוץ לאצבע הרביעית קרוב לפני השטח של כף הרגל האחורית.
להקלטות נוירונים בטווח דינמי רחב, יש לגרות את פני השטח של כף הרגל האחורית או לגרות ישירות את העצב הסיאטי באמצעות אלקטרודת שרוול עצב. להקלטות פוטנציאל שדה מקומי, יש להפעיל גירוי ישירות על עצב הסיאטי כדי להימנע מאותות מפוזרים. כדי להקליט את האותות האלקטרופיזיולוגיים, הכנס מחטים היפודרמיות בקוטר 21 גייג' 1.5 אינץ' לשריר בכל צד של עמוד השדרה הממוקם במקביל לעמוד השדרה.
דיגיטל את האותות האלקטרופיזיולוגיים באופן רציף והצגתם בזמן אמת. להקלטות פוטנציאל שדה מקומי, הכנס את מערך האלקטרודות המכוון לכיוון הזנב הרוסטרלי, תוך מיקום האלקטרודה הרוסטרלית בגובה הגבוה ביותר כאשר התפר מסמן את תהליך הספינוס T13 קרוב ככל האפשר לקו האמצע מבלי לפגוע בכלי הדם של קו האמצע. כוון את פרמטרי הגירוי תוך כדי ניטור האותות המוקלטים.
לחסימת העצב ההיקפי, השתמשו באלקטרודת עצב מחבר מופרדת מפחמן כדי להפעיל זרם ישר קתרטי של 0.1 עד 5 מיליאמפר לעצב הסיאטי הפרוקסימלי לצד השרוול המגרה אם החסימה הקיימת הושרה בשני הסיבים A וה-C בקצב דומה לזה שמוצג על ידי הירידה באזור אות הפוטנציאל של השדה המקומי במהלך תקופת היישום של הזרם הישר. ההתאוששות מהבלוק השתנתה בין סוגי הסיבים. ההחלמה הייתה מהירה בסיבי C ואיטית בסיבי A.
סיבי C עם השהיה ארוכה יותר לקחו יותר זמן לחסום, אך התאוששו מוקדם יותר מסיבי C עם השהיה קצרה יותר. באמצעות טכניקה זו, ניתן להעריך את מהירות ההשראה של החסימה ואת התאוששות העצבים להולכה תקינה לאחר מכן. בהשוואה להערכות ההתנהגותיות, הטכניקות האלקטרופיזיולוגיות שלנו מאפשרות כימות מדויק יותר של השפעות חסימת העצבים על מחלקות שונות של סיבי עצב.
המחקר העתידי שלנו יתמקד בחסימת הכאב הסלקטיבית תוך מזעור חסימת האקסונים המעורבים בבקרת התנועה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מפרט טכניקות של רישום אלקטרופיזיולוגי in vivo מאזור המותניים של עמוד השדרה של חולדה, במטרה לחקור אקטיבציה עצבית תחושתית בגפיים האחוריות ולהעריך את היעילות של התערבויות טיפוליות הקוטעות אותות כאב עולים. הפרוטוקול כולל הכנה כירורגית, איסוף נתונים וניתוח של פוטנציאלי שדה מקומיים (LFP) ורישומים של נוירונים בודדים בעלי טווח דינמי רחב (WDR), המאפשרים בידול בין תתי-סוגים של סיבי עצב והערכה של שיטות לחסם עצב.
הערכה אלקטרופיזיולוגית של חסימת כאב פריפרית בחולדות תחת הרדמה מספקת גישה כמותית ומבוססת מנגנונים להערכת התערבויות של חסימת עצבים ברמת הסיבים החושיים. מתודולוגיה זו מגבירה את הביטחון החזוי בשלבי הגילוי המוקדמים של משככי כאבים על ידי כך שהיא מאפשרת מדידה ישירה של דינמיקת החסימה וההחלמה הספציפיים לסיב. שילוב טכניקות אלו בתהליך הגילוי תומך בקידום מותאם-סיכונים של טיפולים חדשניים לכאב והתערבויות מבוססות מכשירים.
פלטפורמה אלקטרופיזיולוגית זו מגשרת בין שלבי הגילוי המוקדמים, זיהוי מובילים (lead identification) ותיקוף פרה-קליני עבור התערבויות לחסימת כאב.