Articolo metodologico

Misurazione dei potenziali d'azione dei muscoli muscolari composti nei muscoli degli arti anteriori del topo in vivo

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Fonte: Pollari, E. et al., Misurazione elettrofisiologica in vivo del potenziale d'azione muscolare composto dagli arti anteriori in modelli murini di degenerazione del motoneurone.J. Vis. Exp. (2018).

Questo video dimostra una tecnica in vivo per misurare il potenziale d'azione muscolare composto (CMAP) nei topi. Delinea i passaggi per l'impostazione degli elettrodi, la stimolazione dei neuroni degli arti anteriori che innervano le fibre muscolari e la registrazione delle risposte muscolari. La tecnica valuta la demielinizzazione neuronale e la perdita di neuroni funzionali.

Protocollo

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Tutte le procedure che coinvolgono modelli animali sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e dal comitato di revisione veterinaria JoVE.

1. Preparazione degli animali e anestesia

  1. Indurre l'anestesia nel topo con isoflurano/inalazione di ossigeno. Utilizzare il 4% di isoflurano per l'induzione dell'anestesia e il 2-3% per il mantenimento a 2,5 L/min di flusso di ossigeno. Regolare la percentuale di isoflurano per il mantenimento dell'anestesia in base alle condizioni del topo, cioè i topi piccoli e deboli richiedono meno anestetici. Confermare un'anestesia adeguata, ad esempio applicando una leggera pressione sul tappetino da passeggio degli arti posteriori per verificare l'assenza di un riflesso di astinenza del dolore.
  2. Controllare la temperatura corporea del mouse utilizzando una piastra riscaldante termostatica a 37 °C per prevenire la diminuzione della temperatura corporea durante l'anestesia.
  3. Montare il mouse con l'ogiva per il mantenimento dell'anestesia. Assicurarsi che l'animale abbia un apporto sufficiente di ossigeno controllando che l'ogiva non ostruisca le vie respiratorie e che l'animale respiri costantemente.
  4. Durante la registrazione, monitorare se il topo è sufficientemente anestetizzato osservando la frequenza respiratoria (circa 1 Hz in anestesia) e l'assenza di un riflesso di ritiro a pressione lieve. Aumentare manualmente la concentrazione di isoflurano se l'anestesia non è abbastanza profonda.
  5. Dopo le misurazioni, lasciare il topo a riprendersi sulla piastra riscaldante o al calore di una lampada a infrarossi fino a quando non ha riacquistato una coscienza sufficiente per mantenere la decubito sternale, per circa 2-5 minuti. Non lasciare il topo incustodito e in compagnia di altri topi fino a quando non si è completamente ripreso dall'anestesia.

2. Misurazione del CMAP negli arti anteriori

  1. Utilizzare gli elettrodi ad ago da 27 G per le misurazioni CMAP degli arti anteriori. Vedere la Figura 1 per le posizioni consigliate per il posizionamento degli elettrodi.
  2. Posizionare gli elettrodi sugli arti anteriori come segue.
    1. Posizionare il mouse sul termoforo in posizione supina e utilizzare del nastro adesivo per estendere entrambi gli arti anteriori ai lati del corpo (Figura 1B).
    2. Posizionare gli elettrodi stimolanti (1 = anodo e 2 = catodo) per via sottocutanea su entrambi i lati dell'arto anteriore per allinearli con il nervo del plesso brachiale. Sollevare la pelle per inserire l'ago perpendicolarmente attraverso la pelle e spingere circa 5 mm dell'ago sotto la pelle senza perforare i muscoli sottostanti.
    3. Posizionare l'elettrodo di registrazione (3) per via sottocutanea sopra il muscolo bicipite brachiale sollevando la pelle. Posizionare l'elettrodo di riferimento (4) sui pattini da passeggio a una profondità di 3 mm con un angolo di 30 gradi. Posizionare l'elettrodo di terra (5) per via sottocutanea sul lato del mouse.
      nota: Gli elettrodi sono molto vicini l'uno all'altro in questa configurazione. Evitare che gli elettrodi si tocchino l'un l'altro in quanto ciò distorce la registrazione.

3. Acquisizione dati

  1. Avviare la stimolazione premendo il pulsante dello stimolo ricorrente nell'unità di controllo e ruotare la manopola del regolatore di intensità per aumentare lo stimolo. Stimolare tutti gli assoni utilizzando 1 impulso/s con una durata dello stimolo di 0,1 ms. Seleziona la frequenza e la durata corrette dai menu a discesa del software.
  2. Per raggiungere stimoli sopramassimali (5-20 mA; in condizioni demielinizzanti fino a 60 mA), applicare stimoli crescenti ruotando la manopola del regolatore di intensità fino a quando l'ampiezza della risposta CMAP cessa di aumentare. Da lì, aumentare ulteriormente lo stimolo del 20% per garantire che l'ampiezza del CMAP abbia raggiunto la sua risposta massima. Terminare la stimolazione premendo nuovamente il pulsante dello stimolo ricorrente.
  3. Utilizzare lo strumento marcatore per indicare i seguenti punti nella registrazione: inizio dello stimolo, inizio della risposta, picco positivo massimo e picco negativo massimo (Figura 2).
  4. Determinare la latenza (in ms) come ritardo dall'inizio dello stimolo all'inizio della risposta (Figura 2). Definisci l'inizio della risposta come il primo punto in cui l'ampiezza inizia ad aumentare. Utilizzare la latenza per valutare la demielinizzazione negli assoni.
  5. Misurare l'ampiezza (mV) dal picco massimo negativo a quello massimo positivo (Figura 2). Utilizzare l'ampiezza dell'ampiezza per correlare il numero di assoni funzionali.

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Risultati

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Figura 1. Posizionamento degli elettrodi per le misure CMAP.La posizione degli elettrodi è presentata per gli arti posteriori (A) e anteriori (B). Gli elettrodi sono numerati come segue: 1: anodo e 2: elettrodi di stimolazione catodica, 3: elettrodo di registrazione attivo, 4: elettrodo di riferimento e 5: elettrodo di messa a terra.

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Elettrodo ad ago sottocutaneo riutilizzabile, Pl/IrTecnomedTE/S61-434L'ago ha una lunghezza di 13 mm (0,51") e un diametro di 0,4 mm (27 G)
Sistema elettrodiagnostico NatusNeurologia NatusUltraPro S100Dispositivo EMG
sinergiaNeurologia NatusVersione 20.1.0.100Software EMG per UltraPro S100
Controllore PhysitemRothacher-Medical GmbHTCAT-2LVtermoforo
combi-vet Sistema di anestesia di base Flussimetro digitale con vaporizzazione TEC 3Rothacher & PartnerCV 30-301-DVaporizzatore e flussometro di isoflurano
Iso-Vet 1000 mg/g Piramal Healthcare Regno Unito limitatoAP/FARMACI/220/96Isoflurano
Topi SOD1-G93AIl laboratorio Jackson#002726Compagni di cucciolata di controllo ALS tg e non tg, solo femmine
Topi PrP-hFUS-WT3Il laboratorio Jackson#017916 Compagni di cucciolata di controllo ALS tg e non tg, tutti i gruppi bilanciati per maschi e femmine
Mouse C57BL/6JaxIl laboratorio Jackson#000664Topi non tg per assotomia, maschi e femmine
Topi C61-PMP22La linea di topi è stata generosamente donata dal Prof. M. Sereda (Istituto Max Planck di Medicina Sperimentale, Göttingen, Germania).Cucciolate di controllo CMT tg e non tg, tutti i gruppi bilanciati per maschi e femmine

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Potenziale d azione muscolare compostoelettrofisiologia in vivoposizionamento degli elettrodistimolazione nervosamisurazione della latenzaanalisi dell ampiezzademielinizzazione neuronaleperdita neuronale funzionalestimolazione sopramassimale

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