트랜스 척추 직접 전류 자극 중 유형 식별 쥐 척추 운동 신경의 생체 내 세포 내 기록

Marcin Bączyk; Piotr Krutki

doi:10.3791/61439

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방법 논문

트랜스 척추 직접 전류 자극 중 유형 식별 쥐 척추 운동 신경의 생체 내 세포 내 기록

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DOI:

10.3791/61439

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2020년 5월 11일

Marcin Bączyk^*¹ , Piotr Krutki^*¹

¹Department of Neurobiology, Poznań University of Physical Education

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 동시 트랜스 척추 직접 전류 자극을 가진 쥐 요추 모토뉴런의 생체 내 세포 내 기록을 설명합니다. 이 방법을 통해 멤브레인 특성을 측정하고 척수의 무음 또는 음극 편광 전, 도중 및 후에 모토뉴런의 리듬 발사를 기록할 수 있습니다.

초록

생체 내에서 척추 운동신경의 세포내 기록은 그대로 척추 네트워크에서 세포의 전기 생리적 특성을 결정하기위한 "금 본위제"를 제공하고 고전적인 체외 또는 세포 외 기록 기술에 비해 상당한 장점을 보유하고 있습니다. 생체 내 세포 내 기록의 장점은 이 방법이 완전히 성숙한 신경계를 가진 성인 동물에서 수행될 수 있고, 따라서 많은 관찰된 생리적 기계장치가 실제 적인 응용 프로그램으로 번역될 수 있다는 것입니다. 이 방법론 논문에서, 우리는 척추 신경 네트워크 내에서 발생하는 편광 과정을 모방 외부적으로 적용 된 일정한 전류 자극과 결합된이 절차를 설명합니다. 트랜스 척추 직접 전류 자극 (tsDCS)은 스포츠뿐만 아니라 다양한 신경 손상 후 재활에 신경 조절 개입으로 점점 더 많이 사용되는 혁신적인 방법입니다. 신경계에 tsDCS의 영향은 제대로 이해 되지 남아 있으며 그것의 행동 뒤에 생리 적 메커니즘은 크게 알 수 없습니다. tsDCS를 세포내 기록과 동시에 적용하면 tsDCS 동작에 대한 이해가 중요한 척추 뉴런 네트워크의 편광에 대응하여 모토뉴런 막 특성및 리듬 발사특성의 변화를 직접 관찰할 수 있습니다. 더욱이, 제시된 프로토콜이 내측 근육 및 그 기능(굴곡 대 엑스텐서)과 생리적 유형(fast vs slow)에 대하여 모토뉴런의 식별을 포함할 때, 이는 편광에 의해 다르게 영향을 받는 척수 회로의 식별된 구성 요소에 대한 tsDCS의 영향을 선택적으로 조사할 수 있는 기회를 제공한다. 제시된 절차는 결과의 준비 안정성 및 재현성을 달성하는 데 필요한 단계에 중점을 두고 세포 내 기록 및 자극을 위한 외과 준비에 중점을 둡니다. 무음 또는 음극 tsDCS 응용 프로그램의 방법론의 세부 사항은 실용적이고 안전 문제에주의를 기울이면서 논의됩니다.

서론

트랜스-척추 직접 전류 자극(tsDCS)은 건강과^,질병^1,^2,²^3에서척추 회로 흥분성을 수정하는 강력한 방법으로 인정을 받고 있다. 이 기법에서, 일정한 전류는 선택된 척추 세그먼트 위에 위치한 활성 전극 사이에 전달되며, 기준 전극은 통풍구 또는 더 rostrally^4에위치한다. 여러 연구는 이미 tsDCS가 신경병증 통증^5,경련^6,척수 손상⁷ 또는 재활을 용이하게하기 위해 특정 병리학 적 상태를 관리하는 데 사용될 수 있음을 확인했다^8. 연구원은 tsDCS가 세포막을 가로 질러 세포내 및 세포 외 공간 사이 이온 분포에 있는 변경을 불러 일으킨다는 것을 건의하고, 이것은 현재^방향에따라서 신경 활동을 촉진하거나 억제할 수 있습니다^9,^10,^,^11. 그....