Elettrofisiologici Motore Unità Numero Stima (MUNE) la misura del potenziale composto muscolare azione (CMAP) nei muscoli degli arti posteriori del mouse

L'obiettivo generale del seguente esperimento è stimare il numero di unità motorie funzionali che innervano i muscoli Siri del tricipite nel topo in vivo. Ciò si ottiene misurando prima l'ampiezza massima del cmap dai muscoli Siri del tricipite. Come seconda fase si ottengono 10 risposte incrementali submassimali, che vengono poi medie per dare l'ampiezza media del potenziale d'azione di una singola unità motoria.

Successivamente, l'ampiezza del cmap viene divisa per l'ampiezza media del SUP. Per calcolare la muni, i risultati forniscono una stima in vivo del numero di unità motorie funzionali che innervano i muscoli tricipiti e degli arti. La tecnica elettrofisiologica di stima del numero di unità motorie o muni può essere utilizzata per studiare terapie precliniche per disturbi o lesioni del sistema nervoso periferico.

Abbiamo avuto l'idea di questo metodo per la prima volta quando abbiamo esaminato il modello murino Delta seven di atrofia muscolare spinale. In questo modello, si presenta con un fenotipo grave, e quindi abbiamo dovuto esaminare il topo neonatale. In quanto tale, questa tecnica può essere utilizzata sia nei topi neonatali che nei topi adulti.

La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale per ottenere risposte incrementali riproducibili per consentire una stima accurata del numero di unità motorie funzionali. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ad altri metodi di misurazione muni e topi, come quelli che si basano su misurazioni della forza incrementale, è che questa tecnica è minimamente invasiva e può essere ripetuta nel tempo. La capacità di eseguire valutazioni clinicamente rilevanti, affidabili e ripetute dell'integrità dell'unità motoria in modelli di malattia del motoneurone e lesione dei nervi periferici aumenta il potenziale traslazionale di questi modelli e aumenta la nostra comprensione dei determinanti del mantenimento e della salute dell'unità motoria.

Per eseguire registrazioni cmap e muni, posizionare l'elettrodo ad anello attivo sulla pelle, sovrastante la porzione prossimale dell'arto posteriore, muscolo gastro di un topo anestetizzato. Quindi posizionare l'elettrodo ad anello di riferimento sulla pelle sopra la porzione metatarsale media del piede per ridurre l'impedenza, rivestire la pelle e i peli residui sottostanti gli elettrodi ad anello con gel per massimizzare il contatto con la pelle dell'elettrodo. Evitare un'applicazione eccessiva di gel per elettrodi in quanto ciò potrebbe causare un ponte elettrico tra gli elettrodi e impedire una registrazione accurata per la stimolazione del nervo sciatico.

Inserire un ago monopolare isolato calibro 28 come catodo nell'arto posteriore prossimale. Evitare di inserire gli elettrodi stimolanti troppo vicino al nervo sciatico o due in profondità in quanto potrebbero danneggiare il nervo sciatico o altre strutture. Inserire un altro ago monopolare isolato calibro 28 come anodo, più prossimalmente nel tessuto sottocutaneo sovrastante l'osso sacro Successivamente, posizionare un elettrodo di superficie monouso come elettrodo di terra sull'arto posteriore controlaterale o sulla coda.

In questa procedura, ottenere le risposte cmap sciatiche stimolando il nervo sciatico con impulsi a onda quadra di 0,1 millisecondi. Durata. Acquisisci risposte cmap con intensità di stimolo crescente da uno a 10 milliampere fino a quando l'ampiezza della risposta non aumenta più. Al fine di garantire una stimolazione super massimale, aumentare la stimolazione a circa il 120% dell'intensità dello stimolo utilizzata per ottenere una risposta massima e una risposta aggiuntiva.

Se non c'è un ulteriore aumento della dimensione della cmap, registrare questa risposta come cmap massimale. Quindi registrare le ampiezze cmap da linea di base a picco e da picco a picco in millivolt. Per determinare la dimensione media del SUP, utilizzare la tecnica di stimolazione incrementale erogando la stimolazione submassimale aumentando l'intensità con incrementi di 0,03 milliampere per ottenere le risposte minime tutte o nessuna.

Se la risposta iniziale non si verifica con un'intensità dello stimolo compresa tra 0,21 milliampere e 0,70 milliampere, regolare la posizione del catodo stimolante più vicino o più lontano dalla posizione del nervo sciatico nella coscia prossimale. Ottenere la risposta incrementale iniziale illustrata di seguito. Assicurarsi che la latenza del picco negativo della risposta incrementale sia approssimativamente allineata con il picco negativo della risposta cmap massima ottenuta in precedenza.

Assicurati che la risposta sia stabile e senza frazionamento osservando tre risposte incrementali coerenti in tempo reale e assicurati che l'ampiezza sia di almeno 25 microvolt. Successivamente, ottieni il secondo incrementale, assicurandoti che l'incremento sia stabile e senza frazionamento sovrapponendo tre risposte incrementali in tempo reale. Il secondo incremento deve essere visivamente distinto e almeno 25 microvolt più grande della risposta precedente.

Quindi ottenere la terza risposta incrementale assicurandosi che l'incremento sia stabile e senza frazionamento. Analogamente alla seconda risposta incrementale mostrata in precedenza, il terzo incremento dovrebbe essere visivamente distinto e di almeno 25 microvolt di ampiezza maggiore rispetto alla seconda risposta. Continuare ad acquisire risposte incrementali in questo modo fino a quando non sono state registrate un totale di 10 risposte incrementali.

Valutare gli incrementi per assicurarsi che l'ampiezza di ogni singola risposta incrementale sia inferiore a un terzo della somma di tutti e 10 gli incrementi. Quindi, utilizzare i 10 valori incrementali per fornire l'ampiezza media del SUP. Vengono visualizzati i valori calcolati per le 10 risposte incrementali.

La dimensione media del SUP è determinata facendo la media dei 10 incrementi o semplicemente dividendo l'incremento finale per 10. Quindi calcola muni dividendo l'ampiezza massima del cmap da picco a picco per l'ampiezza media SM. Per illustrare un'applicazione di queste tecniche, abbiamo studiato l'effetto dello schiacciamento del nervo sciatico sulla funzione dell'unità motoria.

In questa figura, le risposte in un topo di controllo adulto e in un topo adulto 11 settimane dopo lo schiacciamento del nervo sciatico sono state confrontate, senza differenze di sensibilità tra le registrazioni. Dopo lo schiacciamento del nervo sciatico, la muni è gravemente ridotta a 50 unità motorie funzionali stimate rispetto a un risultato normale di 278 unità motorie funzionali nel topo di controllo. Al contrario, l'ampiezza del cmap nell'animale frantumato mostra solo una lieve riduzione rispetto al controllo a causa della germinazione collaterale.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire la stima del numero di unità motorie nell'arto posteriore del topo, nei muscoli e nel vivo Una volta padroneggiata, questa tecnica di solito può essere eseguita in meno di 20 minuti se eseguita correttamente. Siamo fiduciosi che questa dimostrazione visiva del protocollo porterà all'adozione diffusa di questa importante tecnica, che riteniamo porterà a una migliore affidabilità interlaboratorio e all'efficace traduzione delle scoperte in laboratorio in terapie efficaci in clinica.