전기 생리 모터 단위 수 추정 (무네) 마우스 뒷다리 근육의 복합 근육 활동 전위 (CMAP)를 측정

다음 실험의 전반적인 목표는 생체 내에서 마우스의 삼두근 Siri 근육을 신경 분포시키는 기능적 운동 단위의 수를 추정하는 것입니다. 이것은 먼저 삼두근 Siri 근육에서 최대 cmap 진폭을 측정하여 달성됩니다. 두 번째 단계로 10 미만의 최대 증분 응답이 얻어지며, 이는 평균을 내어 평균 단일 모터 단위 동작 전위 진폭을 제공합니다.

다음으로, cmap 진폭을 평균 SUP 진폭으로 나눕니다. muni를 계산하기 위해 결과는 삼두근 사지 근육에 신경을 분포시키는 기능적 운동 단위의 수에 대한 생체 내 추정을 제공합니다. 전기생리학적 운동 단위 수 추정 기법 또는 muni는 말초 신경계의 장애 또는 손상에 대한 전임상 요법을 조사하는 데 사용할 수 있습니다.

우리는 척수성 근위축증에 대한 Delta seven 마우스 모델을 조사할 때 이 방법에 대한 아이디어를 처음 떠올렸습니다. 이 모델에서는 심각한 표현형을 나타내기 때문에 신생아 마우스를 검사해야 했습니다. 따라서 이 기술은 신생아 마우스와 성인 마우스 모두에서 사용할 수 있습니다.

이 방법의 시각적 시연은 기능적 모터 단위의 수를 정확하게 추정할 수 있도록 재현 가능한 증분 응답을 얻기 위해 매우 중요합니다. 증분 힘 측정에 의존하는 것과 같은 다른 muni 측정 방법 및 마우스에 비해 이 기술의 주요 장점은 이 기술이 최소 침습적이며 시간이 지남에 따라 반복될 수 있다는 것입니다. 운동 뉴런 질환 및 말초 신경 손상 모델에서 운동 단위 무결성에 대한 임상적으로 관련성이 있고 신뢰할 수 있으며 반복적인 평가를 수행할 수 있는 능력은 이러한 모델의 번역 가능성을 높이고 운동 단위 유지 및 건강의 결정 요인에 대한 이해를 높입니다.

cmap 및 muni 기록을 수행하려면 활성 링 전극을 피부에 놓고 마취된 마우스의 뒷다리, 위근육의 근위 부분 위에 놓습니다. 그런 다음 임피던스를 줄이기 위해 발의 중간 중족골 부분 위의 피부에 참조 링 전극을 놓고 전극 피부 접촉을 최대화하기 위해 링 전극 아래의 피부와 잔여 모발을 젤로 코팅합니다. 전극 젤을 과도하게 도포하면 전극 사이에 전기 다리가 생기고 좌골 신경의 자극에 대한 정확한 기록을 방해할 수 있으므로 피하십시오.

절연된 28 게이지 단극 바늘을 근위 뒷다리에 음극으로 삽입합니다. 자극 전극을 좌골 신경에 지나치게 가깝게 삽입하거나 좌골 신경이나 다른 구조를 손상시킬 수 있으므로 두 개 깊이로 삽입하지 마십시오. 다른 절연 28 게이지 단극 바늘을 양극으로 삽입하고, 천골 위에 있는 피하 조직에 더 근접하게 삽입한 다음 반대쪽 뒷다리 또는 꼬리에 일회용 표면 전극을 접지 전극으로 놓습니다.

이 절차에서는 0.1밀리초의 구형파 펄스로 좌골 신경을 자극하여 좌골 cmap 반응을 얻습니다. 기간. 반응의 진폭이 더 이상 증가하지 않을 때까지 자극 강도를 1에서 10밀리암페어로 증가시키면서 cmap 응답을 획득합니다. 초최대 자극을 보장하려면 자극을 사용된 자극 강도의 약 120%로 증가시켜 최대 반응과 추가 반응을 얻습니다.

cmap 크기가 더 이상 증가하지 않으면 이 응답을 최대 cmap으로 기록합니다. 그런 다음 기준선에서 피크로, 피크에서 피크 cmap 진폭을 밀리볼트 단위로 기록합니다. 평균 SUP 크기를 결정하려면 최소 전부 또는 없음 반응을 얻기 위해 0.03밀리암페어 단위로 강도를 증가시키면서 준최대 자극을 전달하는 증분 자극 기법을 사용합니다.

0.21 milliamps에서 0.70 milliamps 사이의 자극 강도로 초기 반응이 발생하지 않으면 자극 음극 위치를 근위 허벅지의 좌골 신경 위치에서 더 가깝거나 더 멀리 조정하십시오. 여기에 표시된 초기 증분 응답을 구합니다. 증분 응답의 음수 피크의 대기 시간이 이전에 얻은 최대 cmap 응답의 음의 피크와 대략적으로 정렬되어 있는지 확인합니다.

세 개의 일관된 증분 응답을 실시간으로 관찰하여 응답이 안정적이고 분획이 없는지 확인하고 진폭이 최소 25마이크로볼트인지 확인합니다. 다음으로, 두 번째 증분을 구하여 실시간으로 3개의 증분 응답을 슈퍼 부과하여 증가가 안정적이고 분획이 없는지 확인합니다. 두 번째 증분은 시각적으로 뚜렷해야 하며 이전 응답보다 최소 25마이크로볼트 커야 합니다.

그런 다음 세 번째 증분 반응을 얻어 증가가 안정적이고 분획이 없는지 확인합니다. 앞서 설명한 두 번째 증분 응답과 유사하게, 세 번째 증가는 시각적으로 뚜렷해야 하며 두 번째 응답보다 진폭이 25마이크로볼트 이상 커야 합니다. 총 10개의 증분 응답이 기록될 때까지 이러한 방식으로 증분 응답을 계속 획득합니다.

증분을 평가하여 각 개별 증분 반응의 진폭이 10개 증분의 합 중 1/3보다 작은지 확인합니다. 다음으로, 10개의 증분 값을 사용하여 평균 SUP 진폭을 제공합니다. 10개의 증분 응답에 대해 계산된 값이 표시됩니다.

평균 SUP 크기는 10개 증가분의 평균을 구하거나 최종 증가분을 10으로 나누어 결정됩니다. 그런 다음 최대 피크 대 피크 cmap 진폭을 평균 SM 진폭으로 나누어 muni를 계산합니다. 이러한 기술의 적용을 설명하기 위해 우리는 좌골 신경 충돌이 운동 단위 기능에 미치는 영향을 조사했습니다.

이 그림에서는 좌골 신경 압착 후 11주가 지난 성체 대조군 마우스와 성체 마우스의 반응을 비교했으며, 기록 간 감도에는 차이가 없습니다. 이후 좌골 신경 파쇄 후 muni는 대조 마우스에서 278개의 기능적 운동 단위가 정상적으로 발견된 것과 비교하여 50개의 추정 기능적 운동 단위에서 심각하게 감소합니다. 대조적으로, 분쇄된 동물의 cmap 진폭은 측부 발아로 인해 대조군에 비해 경미한 감소만 보입니다.

이 비디오를 시청한 후에는 쥐의 뒷다리, 근육 및 생체 내에서 운동 단위 수 추정을 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.이 기술을 마스터하면 제대로 수행하면 일반적으로 20분 이내에 완료할 수 있습니다. 우리는 프로토콜의 이러한 시각적 시연이 이 중요한 기술의 광범위한 채택으로 이어질 것으로 기대하며, 이를 통해 실험실 간 신뢰성이 향상되고 실험실에서 발견한 내용을 임상에서 효과적인 치료법으로 효과적으로 전환할 수 있을 것으로 믿습니다.