Name: Extração do componente EPP da Superfície EMG (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-12-16T16:05:00.000+00:00
Duration: 7 min 16 s
Description: Aprenda a extrair o componente EPP da EMG de superfície usando filtragem digital. Este método revela oscilações de aproximadamente 30 Hz, auxiliando no estudo da função neuromuscular e aplicações médicas.

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Gostaria de agradecer a grande David Carlson, professor de Inglês em Matsumoto Dental University, por seu apoio tipo na elaboração deste relatório. Gostaria também de agradecer Tadafumi Adachi, um seminarista em nosso laboratório, por seu cumprimento como um assunto do presente inquérito.

1. Preparação de eletrodos EMG <ol><li> Comece preparando nove eletrodos. Oito deles são usados ​​para gravar sinais de sites sobre o músculo, e um é um eletrodo de referência. </li><li> Após conectar os eletrodos de gravação e de referência para o amplificador, preencha os discos com condutância elétrica-colar. Cada tipo é OK, mas um tipo de fluido de baixo é melhor. </li><li> Antes de fixar os eletrodos à pele, tem o assunto com firmeza, e determinar a localização aproximada do músculo masseter no rosto. </li><li> O tendão superior do músculo masseter atribui ao arco zigomático, e seu tendão inferior ao ângulo da mandíbula. </li><li> Coloque os eletrodos de gravação oito em um longo pedaço de fita adesiva na distância inter-eletrodo iguais, e anexar a matriz para a superfície da pele. O eletrodo primeira gravação é colocado no arco zigomático, ea última no ângulo da mandíbula. </li><li> Por último, coloque o eletrodo de referência para a ponta do nariz. </li></ol> 2. Gravação EMG <ol><li> Para iniciar a gravação, primeiro defina os parâmetros do amplificador analógico multi-canal (MEG6100). Definir o ganho para x 500, o filtro passa-baixa para 0,5 Hz, e do filtro de alta para 10 kHz. </li><li> Conectar as oito saídas do amplificador analógico para um conversor analógico-digital (PCI-MIO-16E-4). O sinal digital é processado com software LabView, com uma taxa de amostragem de 20kHz. </li><li> Quando tudo está conectado, EMGs recorde durante o apertamento chiclete rápida no lado ipsilateral. </li><li> Os vestígios dos oito canais são apresentadas no visor LabView imediatamente após o processo de gravação foi concluída. </li></ol> 3. EPP extração e observação de suas características <ol><li> Para extrair o componente EPP, primeiro remova o componente do potencial de ação da EMGs-prima utilizando uma alta corte filtro digital (Butterworth filtro). </li><li> Começar a aplicar o filtro com uma freqüência de corte de 10 Hz. Uma onda lenta que desvia no sentido positivo ou negativo deve aparecer. Esta onda corresponde à EPP, ea diferença na polaridade reflete a relação fonte-sumidouro da atual placa final. </li><li> Quando a gravação do músculo masseter, a deflexão mais negativo da onda é esperada no rastreamento do local de gravação mais inferior, ea polaridade deve mudar em torno de 3 locais longe desse site. </li><li> A magnitude do componente EPP pode ser medido como um ponto de pico da deformação ou uma área durante a deflexão. </li><li> A mudança de polaridade do componente EPP pode ser determinado através da representação gráfica da onda de cada canal EPP contra um canal de referência que mostrou a deflexão mais negativo. </li><li> Agora, aumentando a freqüência de corte, a onda lenta se tornará oscilatório. A oscilação irá aumentar com o aumento da freqüência de corte e geralmente tornam-se evidentes em uma freqüência de corte de 30 Hz. </li><li> A fase da onda irá reverter todo o traçado em que a polaridade da onda de 10Hz filtrada EPP mostrou uma reversão. </li><li> A mudança de fase da oscilação pode ser verificado com os mesmos gráficos que foram aplicadas à onda EPP 10Hz-filtrada. </li><li> Do intervalo entre vizinhos picos positivos e / ou negativos da oscilação, podemos obter uma aproximação da freqüência da oscilação </li></ol> 4. Registro de resultados EMG <img src="/files/ftp_upload/1653/1653Fig1a.jpg" alt="Figura 1-A"> Figura 1a: Mostrado aqui é um esquema dos oito locais ao longo do músculo masseter que foram gravadas a partir de. <img src="/files/ftp_upload/1653/1653Fig1b.jpg" alt="Figura 1 b"> Figura 1b: Nós vemos uma amostra do EMGs monopolar gravadas simultaneamente a partir de sites sobre o músculo masseter em resposta a clenching goma rápida no lado ipsilateral. O componente EPP foi extraído usando um filtro de alta corte digital com uma freqüência de corte de 10Hz, que é sobreposta em cada EMG-primas. Neste ensaio, a deflexão mais negativo foi observado em traços-5 e -6 e mudou toda a polaridade trace-3. <img src="/files/ftp_upload/1653/1653Fig1c.jpg" alt="Figura 1c"> Figura 1c: Quando a freqüência de corte da alta corte filtro digital foi definido para 30Hz, a onda lenta exibiu uma oscilação. Sua fase também mudou toda a trace 3, onde a polaridade da 10Hz-filtrada EPP onda mudou. O intervalo entre vizinhos picos positivos da oscilação foi medido. Neste assunto, o intervalo inter-pico média foi de 31,7 ± 6,5 ms mais de 16 gravações.

<ol><li>Eccles, J. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEccles%2C+JC+%22The+physiology+of+synapses%22">The physiology of synapses</a>. , 1st ed, Springer-Verlag. Berlin. (1964).</li>
<li>Mitzdorf, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+source-density+method+and+application+in+cat+cerebral+cortex%3A+investigation+of+evoked+potentials+and+EEG+phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena.</a> Physiol. Rev. 65, 37-100 (1985).</li>
<li>Rall, W., Shepherd, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+reconstruction+of+field+potentials+and+dendrodendritic+synaptic+interactions+in+olfactory+bulb%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Theoretical reconstruction of field potentials and dendrodendritic synaptic interactions in olfactory bulb.</a> J. Neurophysiol. 31, 884-915 (1968).</li>
<li>Richardson, T. L., Turner, R. W., Miller, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Action-potential+discharge+in+hippocampal+CA1+pyramidal+neurons%3A+current+source+density+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Action-potential discharge in hippocampal CA1 pyramidal neurons: current source density analysis.</a> J. Neurophysiol. 58, 981-996 (1987).</li>
<li>Kumai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Location+of+the+neuromuscular+junction+of+the+human+masseter+muscle+estimated+from+the+low+frequency+component+of+the+surface+electromyogram%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Jpn.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Location of the neuromuscular junction of the human masseter muscle estimated from the low frequency component of the surface electromyogram.</a> J. Jpn. Physiol. 55, 61-68 (2005).</li>
<li>Mito, K., Sakamoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+of+muscle+fiber+conduction+velocity+of+m.+masseter+during+voluntary+isometric+contraction%5BTitle%5D)+AND+%22Electroencephalogr.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Distribution of muscle fiber conduction velocity of m. masseter during voluntary isometric contraction.</a> Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 40, 275-285 (2000).</li>
<li>Tokunaga, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-dimensional+configuration+of+the+myoneural+junctions+of+human+masticatory+muscle+detected+with+matrix+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Oral+Rehabili%22%5BJournal%5D)">Two-dimensional configuration of the myoneural junctions of human masticatory muscle detected with matrix electrode.</a> J. Oral Rehabili. 25, 329-334 (1998).</li>
<li>Rohen, J. H., Yokochi, C., Lűtjen-Drecoll, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRohen%2C+JH+%22Color+atlas+of+anatomy%22">Color atlas of anatomy</a>. , 6th ed, Lippincott Williams and Wilkins. Philadelphia. (2006).</li>
<li>Wichmann, T., DeLong, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oscillation+in+the+basal+ganglia%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Oscillation in the basal ganglia.</a> Nature. 400, 621-622 (1999).</li>
</ol>

<ol><li> À medida que o potencial negativo é considerado a ser formado por um fluxo-in da placa terminal atual, ea deflexão positiva, pelo seu fluxo-out [1,2,3,4], o traço mostrando a deflexão mais negativo deve corresponder ao site de localização da junção neuromuscular [5]. Figura 1b indica a junção neuromuscular do músculo masseter localizar em sua estreita porção inferior ao ângulo da mandíbula, que é aproximadamente o mesmo que os resultados obtidos por outro método, utilizando o modo de condução do potencial de ação da unidade motora [6,7...

<table><tbody><tr><td>Filtro analógico</td><td>Nihon Kohden</td><td>MEG6100</td><td>Pré-amplificador e amplificador principal</td></tr><tr><td>Conversor A/D</td><td>National Instruments</td><td>PCI-MIO-16E-4</td><td>Placa PCI para computador</td></tr><tr><td>Interface de conexão</td><td>National Instruments</td><td>BNC-2090</td><td>Adaptador BNC de 8 canais</td></tr><tr><td>Eletrodos em disco</td><td>Nihon Kohden</td><td>NS-11</td><td>Ag/AgCl (&amp;#934;8mm)</td></tr><tr><td>Pasta para eletrodos</td><td>Sanshin</td><td>SA-5</td><td>Pasta de carbono semilíquida</td></tr><tr><td>LabVIEW (Filtro digital)</td><td>National Instruments</td><td>V. 8.5</td><td>Linguagem de programação</td></tr><tr><td>Chiclete</td><td>Lotte</td><td>Green gum</td><td>Alimento-teste para oclusão</td></tr></tbody></table>

extração do componente epp da superfície emg

Extraction of the EPP Component from the Surface EMG

A eletromiografia de superfície (EMG), especialmente quando gravado perto da junção neuromuscular, deverá conter o potencial de placa terminal (EPP) componente que pode ser extraído com um filtro de sinal apropriado. Dois fatores são importantes: o EMG deve ser registrado em forma monopolar, ea gravação deve ser feito para que o sinal de baixa freqüência correspondente a EPP não é eliminada. Este relatório explica como extrair o componente EPP do EMG do músculo masseter em um sujeito humano. A EMG de superfície é gravado a partir de oito locais utilizando eletrodos de disco tradicionais alinhados ao longo de mais de músculo, com a distância inter-eletrodo iguais do arco zigomático ao ângulo da mandíbula em resposta a clenching goma rápido. Um eletrodo de referência é colocado na ponta do nariz. O componente EPP é extraído da EMGs prima pela aplicação de uma alta corte filtro digital (Butterworth segunda dimensão do filtro) com uma gama de 10-35 Hz. Quando o filtro está definido para 10 Hz, extraído EPP onda desvia negativo ou positivo, dependendo do local de gravação. A diferença na polaridade reflete a relação fonte-sumidouro da atual placa final, com o site mostrando a deflexão mais negativo correspondente à junção neuromuscular. No caso do músculo masseter, a junção neuromuscular é estimado para ser localizada na parte inferior perto do ângulo da mandíbula. O componente EPP apresenta uma oscilação interessante quando a freqüência de corte da alta corte do filtro digital é definido como 30 Hz. A oscilação EPP indica que a contração muscular é ajustado de forma intermitente. Tremores anormais que acompanha vários tipos de doenças podem ser substancialmente devido a essa oscilação EPP, que se torna mais lento e é difícil de parar.

A placa terminal potencial componente (EPP) podem ser extraídos da EMG de superfície usando um filtro digital. O PPE extraído mostra oscilação com uma freqüência de cerca de 30 Hz.

Extração do componente EPP da Superfície EMG

Espera-se que um eletromiograma (EMG) de superfície, especialmente quando registrado próximo à junção neuromuscular, contenha a componente do potencial de placa terminal (PPT)...

Para um mecanismo sináptico iônico, a membrana pós-sináptica forma o sumidouro para a corrente do potencial despolarizante. Um campo de potencial negativo deve ser produzido no meio externo ao redor da placa motora, em referência a um ponto distante, o qual pode ser detectado pelo EMG de superfície monopolar. Se o potencial correspondente ao potencial da placa motora ou EPP puder ser detectado a partir da superfície da pele, fornecerá informações úteis para diversas áreas médicas.Olá, sou Kuma, do Laboratório Max Maxilofacial do Departamento de Medicina Oral da Universidade Mass. Hoje vou mostrar um procedimento para extrair o componente EPP da EMG de superfície. Utilizamos este procedimento em nosso laboratório para estudar as características do EPP.Então vamos começar. Comece preparando nove eletrodos. Conecte-os ao amplificador nas posições apropriadas.Oito deles são usados para registrar sinais de locais sobre o músculo, e um é um eletrodo de referência. Após conectar os eletrodos de registro e o eletrodo de referência ao amplificador, preencha os discos com pasta condutora elétrica; qualquer tipo de pasta funcionará. Porém, um tipo com baixo teor de fluido é melhor.Antes de fixar os eletrodos na pele, peça ao sujeito que morda firmemente e determine a localização aproximada do músculo masseter na face. O tendão superior do músculo masseter se insere no arco zigomático e seu tendão inferior, no ângulo da mandíbula, utilizando uma tira longa de fita adesiva. Marque oito pontos de registro no arco zigomático e no ângulo da mandíbula.Agora coloque os oito eletrodos de gravação sobre a fita com distância intereletrodos igual e fixe o arranjo na superfície da pele. O primeiro eletrodo de gravação é colocado sobre a arcada zigomática e o último no ângulo da mandíbula. Por fim, fixe o eletrodo de referência na ponta do nariz.Com os eletrodos posicionados, pode-se iniciar a gravação de ELETROMIOGRAMA ou EMG. Primeiro, configure os parâmetros do amplificador analógico multicanal. Ajuste o ganho para X 500, o filtro passa-baixa para 0,5 hertz e o filtro passa-alta para 10 quilohertz.Conecte as saídas a do amplificador analógico a um conversor analógico-digital. O sinal digital é processado com o software LabVIEW com uma taxa de amostragem de 20 quilohertz quando tudo está conectado. Grave os EMGs durante a mastigação rápida de chiclete com contração unilateral no lado ipsilateral.Os traços provenientes dos oito canais são apresentados no visor da exibição do laboratório imediatamente após a conclusão do processo de gravação. Agora vamos ver como extrair o componente do potencial da placa motora do sinal para isolar o componente EPP. Primeiro, remova o componente do potencial de ação dos EMGs brutos.Utilizando um filtro digital com corte alto, comece a aplicar o filtro com uma frequência de corte de 10 hertz. Uma onda lenta que se desvia na direção positiva ou negativa deve aparecer. Essa onda corresponde ao PPE, e a diferença na polaridade reflete a relação da fonte de sincronização da corrente da placa motora.Ao realizar o registro do músculo masseter, espera-se que a deflexão mais negativa da onda apareça no traçado do sítio de registro mais inferior, e a polaridade deve mudar aproximadamente em três sítios distantes desse local. A magnitude do componente PPE pode ser medida como o ponto de pico da deflexão ou como a área durante a deflexão. Ao representar graficamente a onda PPE de cada canal em relação a um canal de referência que apresentou a deflexão mais negativa, pode-se determinar a mudança de polaridade do componente PPE.Agora, ao aumentar a frequência de corte do filtro aplicado, a onda lenta se tornará oscilatória. A oscilação aumentará com o aumento da frequência de corte e geralmente se tornará evidente em uma frequência de corte de 30 hertz. A fase da onda se inverterá ao longo do traçado em que a polaridade da onda EPP filtrada em 10 hertz apresentou uma inversão.O deslocamento de fase da oscilação pode ser verificado com os mesmos gráficos aplicados à onda EPP filtrada em 10 hertz, a partir do intervalo entre picos positivos e/ou negativos adjacentes da oscilação. Podemos obter uma aproximação da frequência da oscilação; aqui é apresentado um esquema dos oito sítios ao longo do músculo masseter que foram registrados. Agora observamos uma amostra dos EMGs monopolar registrados simultaneamente nos sítios sobre o músculo masseter.Em resposta ao aperto rápido da gengiva no lado ipsilateral, o componente EPP foi extraído utilizando um filtro digital passa-baixa com frequência de corte de 10 hertz, que é sobreposto a cada EMG bruto. Neste ensaio, o desvio mais negativo foi observado nos traços menos cinco e menos seis, e a polaridade mudou ao longo do traço menos três quando a frequência de corte do filtro digital passa-baixa foi ajustada para 30 hertz. A onda lenta exibiu uma oscilação.Sua fase também mudou ao longo da terceira trajetória, onde a polaridade da onda EPP filtrada em 10 hertz se alterou. O intervalo entre picos positivos vizinhos da oscilação foi medido neste indivíduo. O intervalo médio entre picos foi de 31,7 milissegundos em 16 registros.Acabamos de mostrar como extrair o componente EPP do registro de EMG de superfície. Ao realizar este procedimento, é importante lembrar-se de ajustar diversos parâmetros de gravação adequados ao sinal EPP e registrar os EMGs de maneira monopolares. É isso aí.Obrigado por assistir e bom sucesso com seus experimentos.

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Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Este método novo permite a gravação simultânea intracelular de um motoneurônio único adulto rato e a medição da força produzida por suas fibras musculares. A investigação combinado das propriedades eléctricas e mecânicas das unidades motoras em animais normais e geneticamente modificadas é um avanço para o estudo do sistema neuromuscular.

Gravação Intracelular simultânea de um motoneurônio lombar e a força produzida pelo seu motor no Rato Adulto<em&gt; Em vivo</em

Fonte:Hila Man1, Paul F. Funk2, Ieva Vebraite-Adereth3, Christoph Anders4, Orlando Guntinas-Lichius2, Yael Hanein1,3,51Escola Sagol de Neurociência, Universidade de Tel Aviv, 2Departamento de Otorrinolaringologia, Hospital Universitário de Jena, Universidade Friedrich-Schiller Jena, 3Escola de Engenharia Elétrica, Universidade de Tel Aviv, 4ªDivisão de Pesquisa Motora, Fisiopatologia e Biomecânica, Departamento de Trauma, Mão e Cirurgia Reconstrutiva, Hospital Universitário de Jena,...

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