May 23rd, 2025
Descrevemos um protocolo para registro extracelular multicanal espinhal juntamente com o registro da função cardíaca e análise dos neurônios do corno dorsal espinhal bloqueados cardíacos. Este método oferece uma estrutura temporalmente sincronizada para estudar os mecanismos da coluna vertebral subjacentes às alterações funcionais viscerais torácicas induzidas pela acupuntura.
Minha pesquisa decodifica os efeitos da neuromodulação espinhal da acupuntura da regulação cardiovascular por meio do protocolo MEA ECG estabilizado na coluna torácica, permitindo milissegundos para processar e analisar uma partícula como a dinâmica SDHN.
Os desafios experimentais atuais envolvem a obtenção de estabilização confiável da coluna torácica para evitar ameaças neurológicas. Otimizando os protocolos de iniciação para neuroestabilidade, bem como garantindo a sincronização de ECG MEA em nível de milissegundos.
[Yun Liu] Nosso protocolo forneceu uma abordagem geral para monitorar simultaneamente a atividade neural e as funções cardíacas e, combinando os registros de eletrocardiogramas e microeletrodos, apagar superando a baixa resolução temporal do que a imagem de cálcio.
Nossos resultados promovem a investigação sobre se os neurônios espinhais localizados no coração impulsionam o progresso do infarto do miocárdio e se a modulação da acupuntura específica do acuponto oferece benefícios terapêuticos para o infarto do miocárdio.
[Narrador] Para começar, examine uma cânula em forma de Y para confirmar se está completamente seca. Usando uma tesoura de mola, faça uma incisão transversal na traqueia de um rato anestesiado. Insira a cânula na abertura traqueal. Prenda a cânula traqueal com três pontos zero não absorvíveis para evitar vazamento de ar e extubação acidental. Em seguida, insira três eletrodos na pele do rato. Coloque o eletrodo positivo no membro inferior esquerdo, o eletrodo terra no membro inferior direito e o eletrodo negativo no membro superior direito. Coloque o rato em decúbito dorsal. Depois de desinfetar a pele, faça uma toracotomia para expor o timo. Em seguida, use a ponta de uma agulha de dissecação de vidro para fazer uma pequena abertura no pericárdio. Agora insira um cateter de silicone com vários pequenos orifícios em sua extremidade distal de um a dois centímetros no pericárdio através da incisão. Prenda o cateter ao tecido da parede torácica com BioGlue. Em seguida, execute a acupuntura manual no ponto de acupuntura PC seis usando um parâmetro de estimulação de um hertz. Insira agulhas de acupuntura nos seis pontos de acupuntura do PC a uma profundidade de aproximadamente três milímetros. Remova os músculos ligados à pinça de cabeça e a porção reta dos músculos longos do pescoço para expor os processos espinhosos das segundas vértebras torácicas. Em seguida, desloque os músculos semiespinhal e espinhal para expor o arco vertebral de T2 a T6. Usando rongeurs, remova o processo espinhoso das vértebras T3 para expor a medula espinhal T3. Para a fixação das vértebras torácicas, use uma pinça espinhal personalizada para proteger os processos articulares de T2 e T6. Umedeça os músculos circundantes com solução salina para manter a hidratação. Agora conecte o feixe de eletrodos ao micromanipulador de um instrumento estereotáxico. Insira-o verticalmente no corno dorsal T3 da medula espinhal através do sulco mediano dorsal. Em seguida, insira o eletrodo de referência no músculo das costas. Para estimulação, carregue uma seringa micros conectada a um cateter de silicone com vários orifícios com solução de bradicinina. Injete quatro microlitros da solução e induza a estimulação nociceptiva cardíaca. Observe as alterações da frequência cardíaca e da descarga neuronal no corno dorsal da medula espinhal T3 dentro de 30 minutos após a injeção. Inicie o software para importar os dados neurais gravados no formato .ns6. Arraste e solte o arquivo .ns6 no programa. Selecione o arquivo e clique em salvar como, em seguida, escolha o próximo formato .nex5 para gerar dados de trem de pico padronizados. Importe os arquivos .nex5 convertidos para o software de classificação. Execute o código relevante para filtrar e categorizar os sinais. Em seguida, classifique as formas de onda de pico com base nas características da forma de onda e na análise do componente principal com parâmetros de limite definidos em mais ou menos três desvios padrão do ruído da linha de base. Analise os neurônios do corno dorsal espinhal bloqueado cardíaco iniciando o MATLAB. Defina os parâmetros experimentais. Clique em executar para executar. Os neurônios registrados no canal 19 mostraram densos trens de pico rítmicos com um padrão de correlação simétrico e grupos de formas de onda fortemente agrupados no PCA. Os neurônios do canal 11 se dividem em três perfis de disparo distintos, cada um com recursos exclusivos de autocorrelação e clusters de formas de onda PCA. Os neurônios cardíacos bloqueados nos canais 17 C e 21 A disparados ritmicamente com ECG são ondas na linha de base, mas a bradicinina interrompeu esse padrão e introduziu novos grupos de picos entre as ondas P e Q. O MAPC6 restaurou nosso disparo bloqueado por onda, embora essa ritmicidade tenha diminuído novamente após o MAPC6. A bradicinina aumentou drasticamente a proporção de neurônios excitados, enquanto o MAPC6 reduziu essa resposta. Por outro lado, as proporções dos neurônios inibitórios caíram com a bradicinina, mas se recuperaram após o MAPC6. Chan21a disparou em sincronia com a onda P do ECG na linha de base, agrupou-se entre as ondas P e Q após a bradicinina e retravou na onda P após MAPC6.
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Este estudo descreve um novo protocolo para gravação extracelular multicanal da medula espinhal junto com avaliação da função cardíaca para analisar neurônios do chifre dorsal da medula espinhal bloqueados pelo coração. Essa estrutura sincronizada é crucial para explorar os mecanismos espinhais influenciados pelas mudanças funcionais viscerais torácicas associadas à acupuntura.
Simultaneous monitoring of cardiac-locked neuronal responses in the thoracic spinal dorsal horn enables mechanistic de-risking of neuromodulation strategies for cardiovascular indications. This protocol advances predictive confidence in target validation by integrating high-temporal-resolution neural and cardiac data, supporting translational continuity from discovery to preclinical research. The approach is strategically positioned to inform portfolio decisions on neuromodulatory interventions for cardiac dysfunction.
This protocol bridges early discovery and preclinical validation by enabling synchronized analysis of neural and cardiac responses to somatic stimulation in vivo.