La stimolazione vestibolare galvanica nell'uomo presenta miglioramenti nella funzione vestibolare. Tuttavia, non è noto come si verificano questi effetti. Qui, descriviamo come applicare il rumore elettrico sinusoidale e stocastico e valutare le appropriate ampiezze di stimolo nei singoli neuroni del nucleo vestibolare mediale nel topo C57BL/6.
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Articolo metodologico
Applicazione di rumore stocastico per la valutazione della sensibilità mediale del neurone del nucleo in vitro
In questo articolo
Sommario
Abstract
La stimolazione vestibolare galvanica (GVS) ha dimostrato di migliorare le misure di equilibrio negli individui con deficit di equilibrio o vestibolare. Ciò è stato proposto per essere dovuto al fenomeno di risonanza stocastica (SR), che è definito come l'applicazione di uno stimolo di basso livello / sottosoglia a un sistema non lineare per aumentare il rilevamento dei segnali più deboli. Tuttavia, non è ancora noto come la SR mostri i suoi effetti positivi sull'equilibrio umano. Questa è una delle prime dimostrazioni degli effetti del rumore sinusoidale e stocastico sui singoli neuroni. L'utilizzo di elettrofisiologia a morsetto a morsetto a tutta cellula, il rumore sinusoidale e stocastico può essere applicato direttamente ai singoli neuroni nel nucleo vestibolare mediale (MVN) dei topi C57BL/6. Qui dimostriamo come determinare la soglia dei neuroni MVN al fine di garantire che gli stimoli sinusoidali e stocastici siano sottosoglia e da questo, determinare gli effetti che ogni tipo di rumore ha sul guadagno neuronale MVN. Mostriamo che il rumore sinusoidale e stocastico sottosoglia può modulare la sensibilità dei singoli neuroni nel MVN senza influenzare i tassi di cottura basale.
Introduzione
Il sistema vestibolare (o equilibrio) controlla il nostro senso dell'equilibrio integrando informazioni uditive, propriocettive, somatosensoriali e visive. È stato dimostrato che la degradazione del sistema vestibolare si verifica in funzione dell'età e può comportare disavanzi di bilancio1,2. Tuttavia, le terapie che mirano al funzionamento del sistema vestibolare sono scarse.
Galvanic Vestibular Stimulation (GVS) ha dimostrato di migliorare le misure di equilibrio, il funzionamento autonomo e altre modalità sensoriali all'interno di esseri umani3,
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Protocollo
Tutti i protocolli sperimentali descritti sono stati approvati dal Comitato Etico Animale dell'Università di Sydney (numero di protocollo approvato: 2018/1308).
1. Animali
NOT: I topi sono stati ottenuti dall'Australian Rodent Centre (ARC; Perth, Australia) e si è tenuto presso la Medical Foundation Building Animal Facility presso l'Università di Sydney.
- Mantenere i topi su un normale ciclo di luce/buio da 12 h con arricchimento ambientale.
- Utilizzare topi C57BL/6 maschi e femmine (3-5 settimane) per tutti gli esperimenti.
2. Preparazione delle....
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Risultati
Le registrazioni iniziali possono fornire informazioni sugli effetti che il rumore sinusoidale e stocastico hanno sui tassi di cottura basali dei singoli neuroni MVN e su come gli stimoli effetto il guadagno dei neuroni. La figura 2 mostra che né il rumore sinusoidale né quello stocastico cambiano i tassi di cottura basale dei neuroni MVN rispetto alle registrazioni di controllo (senza rumore). Queste informazioni sono cruciali per determinare la soglia dei singoli neuron.......
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Discussione
Gli effetti della stimolazione vestibolare galvanica (GVS) sul sistema vestibolare sono stati evidenziati in vivo in esseri umani3,13,23, cavie14, roditori18 e primati non umani24. Tuttavia, nessuno di questi studi ha valutato l'impatto diretto del rumore elettrico sulla sensibilità dei singoli neuroni nel sistema vestibolare. Qui dimostriamo la prima applic.......
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Dichiarazioni
Gli autori non dichiarano conflitti di interesse.
Ringraziamenti
SPS è stato sostenuto dalla borsa di studio di ricerca post-laurea dell'Università di Sydney.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| CaCl | Scharlau | CA01951000 | Utilizzato per ACSF e sACSF |
| D-(+)-Glucosio | Sigma | G8270 | Utilizzato per ACSF e sACSF |
| EGTA | Sigma | E0396-25G | Utilizzato per soluzione intracellulare a base di K |
| HEPES | Sigma | H3375-25G | Utilizzato per la soluzione intracellulare a base di K |
| KCl | Chem-supply | PA054-500G | Utilizzato per ACSF, sACSF e soluzione intracellulare |
| K-gluconato | Sigma | P1847-100G | Utilizzato per soluzione intracellulare a base di K |
| Mg-ATP | Sigma | A9187-500MG | Utilizzato per soluzione intracellulare a base di K |
| MgCl | Chem-supply | MA00360500 | Utilizzato per ACSF e sACSF |
| Na3-GTP | Sigma | G8877-100MG | Utilizzato per soluzione intracellulare a base di K |
| NaCl | Chem-supply | SO02270500 | Utilizzare per ACSF e soluzione intracellulare |
| NaH2PO4• 2H2O | Ajax | AJA471-500G | Utilizzato per ACSF e sACSF |
| NaHCO3 | Sigma | S5761-1KG | Utilizzato per ACSF e sACSF |
| Saccarosio | Alimentazione chimica | SA030-500G | Utilizzato per sACSF |
| Isoflurano | Henry Schein | 1169567762 | Utilizzato per l'anestesia dei topi |
| ATTREZZATURA | |||
| Capillari in vetro borosilicato | Warner instruments | GC150T-7.5 | 1,5 mm OD, 1,16 mm ID, 7,5 cm di lunghezza |
| Software di acquisizione dati | Assografo | Utilizzato per l'elettrofisiologia e l'analisi | |
| Friedmen-Pearson Rongeurs | World precision instruments | 14089 | Utilizzato per la dissezione |
| Estrattore per micropipette | Narishige | PP-830 | Utilizzato per micropipette |
| Amplificatore multiclamp | Axon instruments | 700B | Utilizzato per elettrofisiologia |
| pHmetro | Sper scientific | 860033 | Utilizzato per soluzioni interne |
| Forbici modello standard | FST | 14028-10 | Utilizzato per dissezione |
| Micromanipolatore Sutter | Sutter | MP-225/M | Utilizzato per elettrofisiologia |
| Microscopio verticale | Olympus | BX51WI | Utilizzato per elettrofisiologia |
| Vibratomo | Leica | VT1200 | Utilizzato per affettare il tessuto cerebrale |
Riferimenti
- Amiridis, I. G., Hatzitaki, V., Arabatzi, F. Age-induced modifications of static postural control in humans. Neuroscience Letters. 350 (3), 137-140 (2003).
- Iwasaki, S., Yamasoba, T. Dizziness and imbalance in the elderly: age-related decline in the vestibu....
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Ristampe e permessi
