Name: ラットの神経再生の中央値を評価する機能と生理学的方法 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-04-18T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 9 s
Description: 学ぶラットの正中神経損傷モデル作成と機能回復評価法。非侵襲的行動テストと生理学的測定を用いて神経再生を評価し、周辺神経損傷の治療戦略改善に貢献する。

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ディオゴ・カザルは、フンダサン・カルウースト・グルベンキアン、フンダソン・シャンパリモー、ミニステリオ・ダ・サウデ・エ・フンダソン・パラ・ア・シエンシア・エ・テクノロジア、ポルトガルが主催する高度医学教育プログラムから助成金を受けました。著者たちは、図1の例示的な描画のためにフィリペ・フランコ氏に非常に感謝しています。著者たちは、ビデオの撮影と編集におけるアルベルト・セヴェリーノ氏の技術的な助けに感謝したいと思います。最後に、著者たちは、動物の取得とメンテナンスに関するすべての物流面で彼女の助けにサラ・マルケス氏に感謝したいと思います。

著者らは開示するものは何もない。

本論文は、ラット内の異なるタイプのMN病変および修復を作成するためのプロトコルを提示する。さらに、いくつかの非侵襲的行動検査および生理学的測定を用いてこの神経の機能的回復を評価する方法を示す。
特に、本論文に記載されている機能試験のいくつか、すなわちラダーランニングテストとロープテストは、食品報酬51、52、53,52,53を得ることを期待して、ラットがタスクを実行する意欲に大きく依存している。特定のラット株は、このタイプの試験51、52、5352,53においてトレーニングおよび再現的に行うことにより51適当であることに留意すべきである。例えば、ルイスラットは、トレーニング段階と51、52、53,52,53の両方でこれらのテストで悪いパフォーマンスを発揮します。
ラットハウジングは、実験動物が機能テスト19に存在するいくつかの要素に精通することを可能にすることに加えて、彼らの自然な探索的行動と一致して移動の十分な自由を許可する必要があります。したがって、移動の自由度を高くするさまざまな形態の住宅が示されている。大きいケージは機能テスト(例えばロープおよび梯子)で後で使用される濃縮要素とカスタマイズされる。
間違いなく、これらの濃縮要素は、ランニングホイールおよび個々のトレーニング球を有するケージと同様に、末梢神経系10で手術されたヒト患者に提供されるのと同様の術後理学療法の形態を提供する。
重要なことに、一部の著者は皮下組織および筋緊張筋を鈍くまたは15番メスできれいな切断することによって解剖することを提唱しているが、これらの構造を解剖する際の熱質の使用は術後血腫のリスクを最小限に抑えることを推奨する。
なお、ラットにおける末梢神経修復の異なる側面、すなわち軸索再生、標的再閉塞、および機能的回復の様々な側面を試験するために多数の試験が考案されており、その一部は本研究29、54、55、5654,55,56の範囲を超えている。29例えば、運動学的分析29、36、5536,55および組織形態評価292929、36、5736,57は、複数の著者によって広く採用されている。さらに、これらのテストのいくつかは、効率および/または再現性を最大化するためのバリエーションを伴います54.例えば、機械的アルギセメトリー(すなわち、機械的痛みを伴う刺激に対する応答の評価)は、本論文に記載されているように、与えられたフォン・フレイフィラメントを用いて定性的に評価することができ、または、連続的に強いフォン・フレイ・フィラメントを使用するか、あるいは、引き出し応答が観察されるまで圧力を加える電子装置を定量的に使用して30,54。30,
同様に、いくつかの著者は、ラットの前肢神経修復を評価するために歩行トラック解析を使用するが、他の著者は、単一のMN病,変がしばしば10、58、5958のpawprintsで再現可能な変化を生じることができないと主張している。1059さらに、これらの変化は筋肉の回復10,60,に比例しない可能性があると述べている人もいます。これを念頭に置いて、一部の研究者は、セグメント神経再建10、50、61,50後ではなく、ネブ病変を破砕した後の回復を評価する際に、主に前足で歩行トラック解析の使用を61提唱している。
把握テストはMN16、27,によって制御される筋肉の運動回復を評価するために広く使用される。この試験で得られたデータの均一性と再現性を保証するために、Bertelliら16が提案する確立された方法論を用いて把握試験を適用することが推奨される。しかし、現在のプロトコルは、過度のストレス11、27を防ぐために、逆側の足を日常的に固定化しない点で27異なります。また、他の著者は、傷つけていない足を固定化した後、ダイナモ計またはスケール27、56,56を用いて把握試験を定量的に評価することにも留意すべきである。しかし、この定量的評価は、研究者がラットの尾部26に適用する強度の影響を受ける可能性がある。さらに、デジタル屈折筋(ラットのMNと把握試験9の対象のみによって内挿された)によって生じる強度を、尺骨神経99、10、2710,27からその内インベーションを受ける屈筋カルピウルナリスを含む手首屈筋によって生じる強さから区別することは困難である。これらの,潜在的なバイアスを回避しようとするために、このプロトコルは、ヒト10、11、62,11の筋力を等級付けるために一般的に使用される医学研究評議会スケールと同様の順序スケールを使用する。あるいは、他の著者は、ビデオ分析とビデオベースのスコアリングシステム11、63,63を使用して把握の詳細な評価を記述している。
坐骨神経と比較してMNを使用することの潜在的な欠点は、後者の神経に関してより多くの情報が利用可能であるということです。これは、順番に、MNで得られたデータと以前の実験作品のデータをより困難にする46、48、6448,64を作ることができる。46さらに、坐骨神経に比べてMNのサイズが小さいほど、手術操作は88、12、27、56、6512,27,56,65に挑戦的になります。
本論文に記載された方法論とは対照的に、電子的な電子学的評価は、腕及びnar領域51に配置された経皮的単極電極を用いて行うことができる。侵襲性が低いにもかかわらず、この方法は、腕領域99,5151における尺骨神経の共刺激の可能性による潜在的な混乱のリスクを運ぶ。
ほとんどの著者は、末梢神経修復はニューロン生存、軸索伸長および剪定、シナプトジェネシス、脱毛感覚器官および運動ユニットの再捕獲に成功し、脳可塑性77、10、50、66、67を含む複雑な因子配列に依存するため、ラットで使用されるすべての検査が一致する結果を提供するとは限らない。,10,50,66,67
最後に、げっ歯類モデルの重要な注意点は、ラット末梢神経が末端の器官にはるかに近く、相同の人間の構造よりもはるかに小さい断面領域を有することに留意すべきである。しかし、このサイズ差はげっ歯類の実験データの高速化を保証し、ヒトと比較してラットの全体的な結果が68であることが期待される。実際、いくつかの著者は、げっ歯類を用いて末梢神経修復で得られた実験データを人間77,6969に推定しようとするときに注意を使用しなければならないと警告している。霊長類モデルは、より匹敵する70と考えられています。それにもかかわらず、その使用は、倫理的、ロジスティック、および予算上の制約71に関連しています。
坐骨神経は末梢神経研究で最も一般的に使用される神経であるにもかかわらず、ラットMNは複数の利点を提示する。例えば、MN病変は、関節拘縮の発生率が小さく、罹患した足11、12、16、5612,16の突然変異と関連している。11有意には、坐骨神経の切除に続く自己切除術は、ラットの11〜70%を苦しめる。これは坐骨指数のような現在の評価を不可能にするかもしれない14.これは、次に、与えられた統計的な力を得るために必要な動物の数の推定を煩わしい15にする。
また、MNが坐骨神経よりも短いため、神経回復は早く58、72、73、74、75、7658,72,73,74,75,に観察される。さらに、MNは筋肉塊で覆われておらず、坐骨神経16の解剖よりも技術的に容易になる。さらに、MNは腕の尺骨神経への平行経路を有する。したがって、尺骨神経はMN傷害を修復するための神経移植片として容易に使用することができる。最後に、ヒトにおいて、ほとんどの末梢神経病変は上肢に生じ、これはさらにラット77、78,78におけるこの神経の使用を支持する。
間違いなく、げっ歯類は末梢神経修復48、79,79の領域で最も一般的に使用される実験動物です。図示のように、ラットMNは、末梢神経病変および修復の便利なモデルである。実際には、モーターと感覚回復を評価するために利用可能な複数の標準化された戦略があり、結果36、46、60、80、81、8246,60,80,81,の簡単な比較を可能にする。3682これらの方法の多くは非侵襲的であり、毎日の評価を可能にする。
さらに、理学療法は、末梢神経損傷から回復する患者のケアの標準の一部です。本稿で示したように、MN傷害,4,5に投入されたラットに術後理学療法のような環境を提供するための複数の戦略がある4。したがって、このモデルは、臨床シナリオを複製するのに特に適しています, ヒト種に結果の外挿を促進12,,27,,48,,56,,58, 83,83.
本論文に示すように、ラットのMNモデルにおける運動および感覚回復を評価するために、複数の標準化された戦略が利用可能である。これらの大部分は非侵襲的な手順であり、頻繁な評価を可能にする。さらに、ヒト種のほとんどの末梢神経病変が上肢に生じるので、言及された実験的理学療法の設定は、臨床文脈における回復をより適切に模倣することができる。間違いなく、これはヒト種に対する結果の外挿を促進し、ラットにおけるこの神経の使用をさらに検証することができる。

末梢神経病変は、外傷、感染症、血管炎、自己免疫、悪性腫瘍、および/または放射線療法11、22の結果として定期的に起こる。残念ながら、末梢神経修復は臨床的に予測不可能で、しばしば失望する結果33、44を提示し続ける。影響,5,6,を受ける人々の見通しを改善するためには、まだかなりの基礎的研究と翻訳研究が必要であるというコンセンサスが広く存在します。
ラットMNは、ヒト88,99と大きな類似点を示す(図1)。腋窩部の上腕神経叢から生じるこの神経は、腕の内側の側面に下降し、肘に達し、前腕の腹側コンパートメントの筋肉の大部分に分岐する。MNは手に到達し、そこではラットの手の皮膚9の一部に加えて、ナーナル筋肉と最初の2つの腰筋を内面的にする(図 1)。
ラットMNを用いて、ヒト,10、11、12,11における末梢神経病変を適切に複製することができる。12この神経は、慣用坐骨神経に対していくつかの潜在的な研究上の利点を有する。MNはラットの前肢(ヒト上肢に似た)に位置するため、骨盤四肢13のかなりの部分を内面化する坐骨神経と比較して、ラットの幸福に対するはるかに小さな影響で実験的に損傷を受けることができる。さらに、ヒトでは、ほとんどの臨床的病変は、,ラットの前肢10、11、12、14、15、16,11,12,14,に相当する上肢に起こる。1516
本論文は、ラットに異なるタイプのMN病変を作り出す方法を示す。さらに、術後理学療法をシミュレートするさまざまな方法が提示されます。最後に、MNの機能的回復を評価する試験について説明する。末梢神経病変および修復のMNモデルを用いて運動および感覚回復を評価するために利用可能な複数の標準化された戦略があり、結果の容易な比較を可能にする。MNモデルは臨床シナリオを複製するのに特に適し、結果の外挿をヒト種に促進する。

<table><tbody><tr><td>アセトアミノフェン</td><td>アマゾン</td><td></td><td>https://www.amazon.com/Childrens-Tylenol-grape-flavor-ages/dp/B0051VVVZG</td></tr><tr><td>アクランドクランプ</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>00398 V</td><td>http://www.merciansurgical.com/aclandclamps.pdf</td></tr><tr><td>アクランドシングルクランプB-1V(ペア)</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>396</td><td>http://www.merciansurgical.com</td></tr><tr><td>バイオゲル外科用手袋</td><td>メデックスサプライ</td><td>30465</td><td>https://www.medexsupply.com</td></tr><tr><td>BSL分析</td><td>BIOPACシステム</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>https://www.biopac.com/ Castroviejoニードルホルダー</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>12565-14</td><td>http://s-and-t.ne</td></tr><tr><td>クランプアプリケーター</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>CAF-4</td><td></td></tr><tr><td>http://www.merciansurgical.com/acland-clamps.pdf コンスタンテ電圧刺激装置</td><td>BIOPACシステム</td><td>STM200</td><td>https://www.biopac.com/product/constant-voltage-stimulator-unipolar-pulse/</td></tr> <tr><td>Cutasept 皮膚消毒剤</td><td>Bode Chemie</td><td></td><td>http://www.productcatalogue.bode-chemie.com/products/skin/cutasept_f.php</td></tr><tr><td>Dafilon 10-0</td><td></td><td>G1118099</td><td>http://www.bbraun.com/cps/rde/xchg/bbraun-com/hs.xsl/products.html?prid=PRID00000816</td></tr><tr><td>Derf ニードルホルダー 12 cm TC</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>703DE12</td><td>http://www.merciansurgical.com</td></tr><tr><td>乾熱滅菌器</td><td>Quirumed</td><td>2432</td><td>http://www.quirumed.com/pt/material-de-esterilizac-o/esterilizadores</td></tr><tr><td>ダイナモ</td><td>メーターSAUTER</td><td>FH5</td><td>https://www.sauter.eu/shop/en/measuring-instruments/force-measurement/FH-S/</td></tr> <tr><td>electroneuromiographyセットアップ</td><td>BIOPACシステム</td><td>MP36</td><td>https://www.biopac.com/product/biopac-student-lab-basic-systems/</td></tr> <tr><td>Ethilon 5-0</td><td></td><td>W1618</td><td></td></tr> <tr><td>http://www.farlamedical.co.uk/ FLIR ソフトウェア</td><td>FLIR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Graeffe 鉗子 0.8 mm 先端湾曲</td><td>ファイン サイエンス ツール</td><td>11052-10</td><td>http://www.finescience.de</td></tr><tr><td>方眼紙</td><td>アンバー</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ヒート ランプ HL-1</td><td>ハーバードhttps://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/haisku3_10001_11051_39108_-1_HAI_ProductDetail_N_37610_37611_37613 ヘ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>パリンナトリウム溶液(ヘパリンLEO 10000IU/ml)</td><td>727562器具 万能ドラッグストア</td><td></td><td>http://www.universaldrugstore.com/medications/Heparin+LEO/10000IU%2Fml</td></tr><tr><td>高温焼灼</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>AA03</td><td>http://www.boviemedical.com/products_aaroncauteries_high.asp</td></tr><tr><td>フレキシブルプローブ</td><td>ハーバード装置</td><td>507220F https://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/haisku3_10001_11051_39108_-1_HAI_ProductDetail_N_37610_37611_37613</td><td></td></tr><tr><td>赤外線カメラ</td><td>FLIR</td><td>E6</td><td>http://www.flir.eu/instruments/e6-wifi/</td></tr> <tr><td>Instrapac - 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ラットの神経再生の中央値を評価する機能と生理学的方法

Functional and Physiological Methods of Evaluating Median Nerve Regeneration in the Rat

この調査の主な目的は、ラット内の異なるタイプの中央神経(MN)病変を作成し、修復する方法を示す方法です。さらに、術後理学療法をシミュレートするさまざまな方法が提示される。複数の標準化された戦略は、末梢神経病変および修復のMNモデルを使用して運動および感覚回復を評価するために使用され、結果の容易な比較を可能にする。MN損傷を受けたラットに術後理学療法のような環境を提供するためのいくつかの選択肢が含まれています。最後に、本論文は、いくつかの非侵襲的な試験(すなわち、把握試験、ピンプリック試験、はしごラング歩行試験、ロープクライミング試験、および歩行トラック分析)および生理学的測定(赤外線サーモグラフィー、電子電子顕微鏡、屈曲強度評価、および屈曲カルジライ筋体重決定)を用いてMNの回復を評価する方法を提供する。したがって、このモデルは、ヒト種への結果の外挿を促進し、臨床シナリオを複製するために特に適切であると思われる。
坐骨神経は末梢神経研究において最も研究された神経であるが、ラットMNの分析は様々な利点を提示する。例えば、MN病変研究において、関節拘縮および罹患した四肢の突然変異の発生率が減少している。さらに、MNは筋肉塊で覆われておらず、坐骨神経の解剖よりも容易に解剖を行う。また、MN回復は、MNが坐骨神経よりも短いため、早く観察される。また、MNは腕の尺骨神経への平行経路を有する。したがって、尺骨神経は、MN損傷を修復するための神経移植片として容易に使用することができる。最後に、ラットのMNは、ヒト上肢に似た前肢に位置する。ヒトでは、上肢は最も末梢神経病変の部位である。

合計34匹のラットをランダムに次のグループに分けた:シャム(n=17)、切除(n=17)、および神経移植片(n=10)の操作を行った。すべてのラットは手術と術後の期間を無事に生き延びた。手術後1週間、その後100日間、すべての動物は週に1回上記の機能検査を受けた。これらの各テストの代表的な結果を以下に説明します。
把握テスト
把握テストで陽性反応を示したラットの割合は、シャム群で最も高かった。この値は、クラッシュ群および神経移植群のラットにおいて時間の経過とともに徐々に増加した(図3)。
ピンプリックテスト
シャム群のラットは、神経移植群のラットに対する累積ピンプリックテストで最高のスコアを有していた。どちらも切除群のラットよりもスコアが優れていた(図4)。
ラダーランニングテスト
はしご走行試験におけるラットの速度は、MN病変に提出されたラットよりもシャム群で最も高かった。後者の中で、ラダーを実行する時間は時間の経過とともに減少する傾向があり、MNリカバリと.並行して(図5)。
ロープテスト
はしご走行試験と同様に、ラットがロープを登るのにかかった時間は、MNが負傷したグループと比較してシャムグループで短かった。MNが回復すると、このテストでラットの速度が上がりました(図6)。
ウォーキングトラック解析
歩行トラックの解析は、足のプリントの形態の変化を示す傾向があった(図7)。これらの変化は、多くの場合、セグメント神経病変50よりも破砕傷害でより顕著であった。
赤外線サーモグラフィー
サーモグラフィーは、手術後の最初の30日間の前足間の温度差を調べるときに有用であった。温度差は、切除群のラットなど、より重傷を負ったMNを有するラットにおいてより顕著であった(図8および図9)。
電子電子顕微鏡学
表1は、電子性度法測定の生物学的重要性を要約し、異なる実験群の代表的な結果を提供する。電子的な図法では様々なパターンが観察された。通常のCMAPはシャム群のラットの典型であり、ポリファシズムCMAPはクラッシュおよび神経移植群のようにMNの可変的な程度の病変と関連していた(図10)。切除グループでは、CmAP は認められなかった。
手首の屈曲強度
手首の屈曲が主にMNに依存していることを考えると、このテストは、この神経の領域での運動回復を評価するために使用されました。回復が最大であった場合、手首の屈曲強度は通常に最も近かった.(図 11)。
筋肉の重さと形態
この筋肉はMN,9、10によって排他的に内面化されるように、屈筋カルピラジリスの筋肉の重量と形態は、MN9回復に依存していた。従って、シャム群では正常な重量および形態が観察された。クラッシュ、神経移植、および切除群で体重および筋萎縮の喪失が観察された(図12)。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig01.jpg"> 図1:ラットの神経の中央値の解剖学の模式図。 (1) ラット脳の中央神経の起源と終了(緑領域=一次運動領域;青領域=一次感覚領域)。(2) C7セグメントレベルの脊髄の横断面;(3) 腋窩神経;(4) 筋神経神経;(5) 放射状神経;(6) 中央値神経;(7)尺骨神経;(8) 腕の内側皮枝;(9) 前腕の内側皮枝;(10) 腋窩動脈;(11) 腕動脈;(12) 動脈の中央値;(13) 浅径動脈;(14) 尺動脈;(15) 中央神経の運動枝を原形筋に対して行う;(16) 神経中枢の運動枝を、放射状の屈筋屈筋に対する屈筋(17) 神経中枢の運動枝を、表在筋の屈筋ジクソウムに対する。(18) 神経中枢の運動枝を屈折体ジテナム・プロファンダス筋に対して(19) 中央神経の感覚枝をナー領域に対して行う。(20) 最初の間腔の共通の手触り動脈;(21) 最初の数字のラジアル・パルマーのデジタル動脈;(22) 中央神経の運動枝をナーの筋肉に(23) パルマー動脈アーチ;(24) 最初の数字のラジアルパルマーデジタル神経;(25) 最初の数字のウルナー・パルマー・デジタル神経;(26) 第3の間腔の共通の手触り動脈;(27) 最初の3つの腰筋に中央神経の末端部の分岐;(28)2桁目、3桁目、4桁目の尺門のデジタル神経。(29) ウルナール・パルマーデジタル動脈を4桁目と5桁目にする。(30)2桁目、3桁目、4桁目のラジアル・パルマー・デジタル神経(31) 5桁目のラジアル・パルマーデジタル動脈;(32) 前足の中央神経の皮膚領域 (青い色の領域).<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig01large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig02.jpg"> 図2:腕および腋窩領域における中央神経の手術解剖を示すラットの右前肢の写真。 Cr, 頭蓋;私は、この<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig02large.jpg" target="_blank">図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig03.jpg"> 図3:手術後100日間の異なる実験群における陽性把握試験を有するラットの割合。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig03large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig04.jpg"> 図4:累積ピンプリック試験を用いたノシセプション評価は、異なる実験群において対側足に正規化された操作前足で結果を示す。 垂直バーは、95% 信頼区間を表します。図の上部の水平線は、実験群間の統計的有意差を示す***p&lt;0.001。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig04large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig05.jpg"> 図5:異なる実験グループにおけるラダー実行テストにおける平均速度。 垂直バーは、95% 信頼区間を表します。図の上部にあるアスタリスクは、グループ間の統計的に有意な差 *p&lt;0.001 を示しています。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig05large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig06.jpg"> 図6:シャムと切除群におけるロープ試験における平均上昇速度 垂直バーは、95% 信頼区間を表します。図の上部にあるアスタリスクは、グループ間の統計的に有意な差を示しています。**p&lt;0.01。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig06large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig07.jpg"> 図7:異なる実験グループの歩行トラックパラメータ。 操作された四肢の値は、反側の四肢に正規化された平均の割合として表されます。(A) スタンスファクター;(B) 印刷長;(C) 指のスプレッドファクター;(D) 中間指スプレッドファクター;(E) ストライド長;(F) サポートの基盤。垂直バーは、95% 信頼区間を表します。図の上部の水平線は、実験群間の統計的有意差を示す。D30、D60、D90 = 30、60、および手術後90日、*p&lt;0.05;**p&lt;0.01;0.001.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig07large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig08.jpg"> 図8:赤外線サーモグラフィーで登録された平均温度差。 箱ひげ図は、操作側の中央分離神経(右側)とシャム(n = 17)と切除(n = 17)群の中の中央分離神経のパルマー領域の温度差を表します。**p&lt;0.01。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig08large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig09.jpg"> 図9:手術後最初の45日間の切除群からの動物の典型的な赤外線サーモグラフィーパターン。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig09large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig10.jpg"> 図10:手術後90日のシャムと神経移植群の動物からの複合筋作用電位(CMP)の典型的なパターン<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig10large.jpg" target="_blank">。</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig11.jpg"> 図11:異なる実験群における90日後の両フォーポウの手首屈曲強度の評価 手首の屈曲強度を、30sの期間にわたって曲線下面積(AUC)を用いて評価し、上糖刺激を用いた。垂直線は 95% 信頼区間を表します。図の上部にある水平線は、グループ間の統計的に有意な差を強調します。**p&lt;0.01。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig11large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59767/59767fig12.jpg"> 図12:手術後100日のフレクターカルピラジアル筋体重および巨視的な外観。 (A) 異なる実験群における正規化された屈筋カルピラジアル筋体重を描いた箱ひげ図**p&lt;0.01;0.001.(B)シャムと切除実験群の左右の筋肉の写真。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59767/59767fig12large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>パラメーター</td>
			<td>パラメータの重要性</td>
			<td>シャムグループ</td>
			<td>切除グループ</td>
			<td>NGグループ</td>
		</tr>
<tr>
<td>神経学的刺激閾値 (%)</td>
			<td>神経再生の評価は、CMAPまたは可視筋収縮のいずれかを生成するために必要な神経線維の最小数がある12
</td>
			<td>281.63 ± 271.65</td>
			<td>5359.98 ± 3466.52</td>
			<td>2108.12 ± 2115.13</td>
		</tr>
<tr>
<td>運動刺激閾値 (%)</td>
			<td>神経再生の評価は、CMAPまたは可視筋収縮のいずれかを生成するために必要な神経線維の最小数がある12
</td>
			<td>462.52 ± 118.91</td>
			<td>1694.10 ± 503.24</td>
			<td>1249.50 ± 503.24</td>
		</tr>
<tr>
<td>レイテンシー (%)</td>
			<td>最も速い神経線維における神経伝導速度の評価、すなわち最大のミエリン繊維44
</td>
			<td>113.55 ± 25.04</td>
			<td>N/a</td>
			<td>132.80 ± 69.95</td>
		</tr>
<tr>
<td>神経筋伝達速度 (%)</td>
			<td>最も速い神経線維における神経伝導速度の評価、すなわち最大のミエリン繊維44
</td>
			<td>92.01 ± 20.88</td>
			<td>N/a</td>
			<td>91.30 ± 26.51</td>
		</tr>
<tr>
<td>CmAP の振幅 (%)</td>
			<td>再インナートモーターユニット34の数の評価
</td>
			<td>110.63 ±45.66</td>
			<td>N/a</td>
			<td>41.60 ± 24.84</td>
		</tr>
<tr>
<td>CmAP の期間 (%)</td>
			<td>筋肉の神経化の同期の評価は、筋肉の再インナーベーションの程度に依存し、内面性の運動繊維の髄鞘形成44、45,45
</td>
			<td>101.12 ± 23.92</td>
			<td>N/a</td>
			<td>151.06 ± 54.52</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="5">
NG、神経移植 CmAP、複合筋作用電位。 該当なし すべてのパラメータは、平均対角値のパーセントで表されます。 数値変数は、平均の ±標準偏差として表されます。</td>
		</tr>
</tbody></table>表1:実験終了時の電子ユーロ顕微鏡評価

提示された、ラットの異なるタイプの中央値神経(MN)病変および修復を産生するプロトコルである。さらに、プロトコルは、いくつかの非侵襲的な行動検査および生理学的測定を用いて神経の機能的回復を評価する方法を示す。

The main goal of this investigation is to show how to create and repair different types of median nerve (MN) lesions in the rat. Moreover, different ...

ラットの中央値神経を用いて、ヒトにおける末梢神経病変を適切に複製することができる。臨床的には、これらの病変のほとんどは、この実験モデルの使用に支持を貸す上肢で起こる。本論文では、ラット内で異なるタイプの中枢神経病変を生成する方法を示す。さらに、いくつかの検査を用いてこの神経の機能回復を評価する方法を説明する。中央値神経は脊髄セグメントC6からT1に由来する。中央値の神経は緑色で強調表示されます。このビデオでは、手術用ドレープはデモ目的では使用されません。手術を行う間はドレープを含めてください。右腕および胸部領域の内側の皮膚は、深いファシアス平面まで切開される。出血性血管は慎重に結紮される。次に、腕筋膜を慎重に切断し、腕の内側の側面において血管および神経構造を損傷しないように注意する。はさみのペアは、胸筋の末端挿入、この筋肉をいじめるために、下の腋窩動脈および静脈から離れ、ならびに腕神経叢の末端枝から離れて、ぶっきらぼうに開いている。大胸筋の挿入は、次いで電気焼灼で分けられる。その後、小胸筋が露出して切断されます。内側神経は、その後、腕血管から、そして肘領域までウルナー神経からぶっきらぼうに解剖される。腕神経叢の異なる末端枝、すなわち中央値、ウルナー、ラジアル、腋窩、および筋切皮神経を観察することが可能になりました。中央値神経暴露および孤立した異なる機械的傷害を誘発することができる。シャムグループは、中央値神経を解剖するだけで作成できます。クラッシュ群では、中央分離神経は、15秒間マイクロ手術鉗子を使用して、圧縮される。切除群は、中央分離神経の10ミリメートルの長いセグメントの除去から生じる。中央値神経の近位切り株は8-0で結紮される軸索の成長を防ぐためのナイロン縫合糸。あるいは、切除されたセグメントを180度回転させ、自家神経移植片として使用することができる。この場合、メディア神経の断面の近位および遠位の切り株は、10-0ナイロンステッチを使用して神経移植片に縫合される。理学療法は、末梢神経損傷から回復する患者のケアの標準の一部です。ラットに術後理学療法を提供するための複数の戦略があり、これは中央値神経損傷に提出されています。若いラットを選択し、手術前に理学療法器具と接触できるようにすることが重要です。これらは、運動の設定に簡単かつ迅速に適応を保証します。さらに、理学療法器具は、ラットがある程度の自由度を持ち、理想的には前足で微細な動きを行うことを可能にするべきである。理学療法を行う方法はいくつかあります。たとえば、個々の球を使用できます。球体の中にネズミを入れて、障害物の少ない部屋に置きます。30分間部屋を探索しましょう。これを1日1回行います。ラットは、個々のケージに収容することもできる。組み込まれたランニングホイール付き。このようにして、ラットは好きなだけ、いつでも運動することができます。別の可能性は、より大きなケージ内の群のラットを収容する。革、ロープ、ランニングホイール、その他の環境濃縮要素を使用してケージをパーソナライズします。これらは、自然な探索的行動と一致して、移動の十分な自由を可能にし、ラットが機能テストに存在する要素の一部を理解することを可能にする。機能テストを行う前に、ポジティブな補強として使用することを選択した食品のお菓子をラットに精通してください。ラットが自然により活発である夕方にテストを行います。把握テストから始めます。グリッド上にラットを置き、グリッドをつかむため、その尾でそれを持ち上げます。ラットがグリッドをつかむことができるとき、両方の前足と同様の強さで。これは、中央値神経が機能しており、把握テストが陽性であると考えられていることを意味します。負傷した足でグリッドをつかむことができない場合、把握テストは陰性とみなされます。ピンプリックテストでは、ラットをプラットフォームに置き、探索的および主要なグルーミング活動が収まるまで数分待ちます。ラットが静止していて、前足の上に立っているときに開始します。ミラーの助けを借りて、前足の手のひらの側面を突くためにメッシュを通してフォンフレイの髪を挿入します。各前足でこれを5回繰り返し、あるいは各評価後数秒待ちます。ラットがゆっくりとフィラメントから足を取り除き、ラットが刺激に迅速に反応して足を取り除くか、足を舐めたりした場合は、引き出し応答なしのゼロ、次のように撤回応答をスコア付けします。ラットをはしごの底に置き、ラットの尾にそっと触れます。ネズミが歩き始めたらタイマーを開始し、そのスナが箱の入り口を横切ったらそれを止めます。時間を記録し、テストを3回繰り返します。ロープの底にネズミを置き、そっと尾に触れて登るように説得します。動物が、タスク中に躊躇しない、または登山を停止しない場合は、テストが有効であると考えてください。動物が登山を開始したらタイマーを開始し、ラットのスナがプラットフォームの入り口を横切った瞬間に停止します。ラットを実行した後、正しくタスクを与え、それを繰り返す前に、休息のいくつかの分を許可します。廊下の床にグラフ用紙を置きます。その後、その尾でラットをつかみ、メチレンブルーに含浸し、塗装ブラシを保持してみましょう。廊下の入り口に置いて、箱の中を歩かせる。廊下の床からグラフ用紙を取り出し、両方の前足の良い、代表的な印象を得るまでテストを繰り返します。取得したプリントから、連続したフォルピーの良好なプリントを持つものを選択し、次のパラメータを測定します。印刷の長さ、指の広がり、中間指の広がりとスタンスファクター。最後に、2つの連続したプリントの2番目の指の間の距離、ストライド長さを測定します。サーモグラフィー評価を行う場合は、スポンジに両面接着剤を置きます。その上にネズミを置き、図のように前足を接着します。ラットの足の取り扱いから熱交換を散逸させるのに1分待ちます。ラットから約30センチメートル離れた90度の角度でカメラをつかみます。2 つの買収を行います。まず、全身サーモグラムを、次に、ラットの上半身にカメラを近似して、2番目のものを作ります。得られたサーモグラムから、前足のパルマー領域に対応する関心領域を見つける。両足の平均、最小、最大温度値を測定し、温度差を計算します。以下の評価を行うために、前に説明したように両側の中央分離帯を露出させる。ラットを背中に置き、皮膚に示す電極を置くことから始めます。ラットの太ももの接地電極と左上肢の刺激および記録電極。記録電極を、フレクタージディソラムサブリミス筋腹に、刺激電極を中央神経にほぼ置く。10ミリボルトの刺激振幅で取得を開始し、徐々に2ボルトに達するまで10ミリボルトのステップでそれを増加させます。取得中に、最初に目に見える指の屈曲に対する刺激振幅を登録します。それが運動刺激閾値です。最小刺激振幅は、化合物筋肉作用電位を得るために必要とされ、神経学的刺激閾値C.M.A.P.is。最後に、最大性刺激に応じて代表的なC.M.A.Pを選択し、次のパラメータ、レイテンシ、振幅、および持続時間を測定します。屈曲強度評価を行うために、まず5~6個のシルク縫合ループを各フォアポーのパルマー領域に通し、5センチの長さにしておきます。ネズミを背中に置きます。左前足から始めて、ダイナモメーターフックで縫合線をフックし、フックに過度の負担をかけることなく、前足をダイナモメーターに合わせます。刺激電極を中央分離神経にほぼ保持します。刺激振幅を1.5ボルトに調整し、30秒間瞬間力を記録します。取得したプロットから、最大、最小、平均の力の値と曲線の下の面積を分析します。中央分離神経によって内面化されたフレクターカルピ放射状は、両側で除去され、精密スケールで計量される。いくつかの代表的な結果に関しては、把握テストでは、陽性反応を有するラットの割合は、シャム群で最も高く、時間の経過とともに徐々に増加し、神経移植群のラットで増加する。ピンプリック試験結果は、移植片または切除群のいずれかと比較して、シャム群においてより高い。ラダーランニングテストにおけるラットの速度は、ラットが内側の実験室病変に提出されたよりも、シャムグループで最も高い。ライターの中でも、はしごを走る時間は、中央値の神経回復を比較して時間の経過とともに減少する傾向がある。ラダーランニングテストで観察されるものと同様に、ラットがロープを登るのにかかる時間は、中央値神経が負傷したグループと比較して、シャムグループでは劣っている。ラット速度は、この試験において、ラットにおいて増加し、中枢神経が回復することを許される。これらの棒グラフに示されるように、歩行ラットの分析は、足のプリントの形態の変化を示す傾向がある。これらの変化は、多くの場合、セグメント神経病変よりも破砕傷害において、より顕著である。このグラフは、サーモグラフィーが手術後の最初の30日間の前足の温度差を検索するのに役立つツールであるように見えることを示しています。これらの温度差は、切除群の例のように、より重傷を負った中央値神経を有するラットにおいて、より顕著である。ラットの屈曲強度は、神経回復の程度と直接相関している。回復が最大である場合、切除および神経移植群の両方の足で強度を比較するこれらの棒グラフで見ることができるように、正常に最も近い。電子顕微鏡学では、様々なパターンが観察されます。通常のC.M A.P.ポテンシャルは、シャムグループのラットの典型的なです。多発性C.M.A.P.is関連しているが、中メジアン神経の可変的な程度の病変と、クラッシュおよび神経移植群で起こるように。切除グループにはC.M A.P.の波とカルピ放射状の形態は、中央値の神経回復に依存しています。これらの2つの画像は、シャムと切除グループで、これらの筋肉を示しています。本論文に示すように、ラットの中央神経は末梢神経病変および修復の便利なモデルである。モーターと感覚回復を評価するために、複数の標準化された戦略が利用可能です。これらの多くは非侵襲的であり、毎日の評価を可能にする。最後に、実験的な理学療法の設定は、臨床状況における回復をシミュレートすることができ、ヒト種に対する結果の規定を促進する。

functional-physiological-methods-evaluating-median-nerve-regeneration

Research

JoVE Journal

Medicine

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