Электрофизиологические двигателя Блок Количество Оценка (MUNE) Измерение Соединение мышц потенциала действия (CMap) у мыши задних конечностей Мышцы

Общая цель следующего эксперимента — оценить количество функциональных двигательных единиц, иннервирующих мышцы трицепса Сири у мыши in vivo. Это достигается путем предварительного измерения максимальной амплитуды cmap от мышц трицепса Сири. На втором этапе получают 10 субмаксимальных инкрементальных откликов, которые затем усредняются, чтобы придать средней амплитуде потенциала действия одной моторной единицы.

Далее амплитуда cmap делится на среднюю амплитуду SUP. Для того, чтобы рассчитать muni, результаты обеспечивают оценку in vivo количества функциональных двигательных единиц, иннервирующих мышцы трицепса и конечности. Метод оценки числа электрофизиологических моторных единиц или муни может быть использован для исследования доклинических методов лечения расстройств или травм периферической нервной системы.

Впервые идея этого метода пришла нам в голову при изучении модели спинальной мышечной атрофии у мышей Delta seven. В этой модели она проявляется выраженным фенотипом, и поэтому нам пришлось исследовать неонатальную мышь. Таким образом, эта методика может быть использована как у новорожденных мышей, так и у взрослых мышей.

Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение для получения воспроизводимых инкрементальных откликов, позволяющих точно оценить количество функциональных двигательных единиц. Основное преимущество этого метода по сравнению с другими методами измерения муни и мышей, например, теми, которые основаны на измерениях инкрементальной силы, заключается в том, что этот метод является минимально инвазивным и может повторяться с течением времени. Возможность выполнять клинически значимые, надежные и повторяющиеся оценки целостности двигательных единиц в моделях заболевания двигательных нейронов и повреждения периферических нервов увеличивает трансляционный потенциал этих моделей и улучшает наше понимание детерминант поддержания двигательных единиц и здоровья.

Чтобы выполнить запись cmap и muni, поместите активный кольцевой электрод на кожу, расположенную над проксимальным отделом задней конечности, желудочно-кишечной мышцей мыши, находящейся под наркозом. Затем поместите кольцевой электрод сравнения на кожу над средней плюсневой частью стопы, чтобы уменьшить импеданс, покройте кожу и остаточные волосы под кольцевыми электродами гелем, чтобы максимизировать контакт электрода с кожей. Избегайте чрезмерного нанесения электродного геля, так как это может привести к образованию электрического моста между электродами и помешать точной записи для стимуляции седалищного нерва.

Вставьте изолированную монополярную иглу 28 калибра в качестве катода в проксимальный отдел задней конечности. Избегайте введения стимулирующих электродов слишком близко к седалищному нерву или на две глубины, так как это может повредить седалищный нерв или другую структуру. Вставьте еще одну изолированную монополярную иглу 28 калибра в качестве анода, более проксимально в подкожную клетчатку, расположенную над крестцом После этого поместите одноразовый поверхностный электрод в качестве заземляющего электрода на контралатеральную заднюю конечность или хвост.

В этой процедуре необходимо получить ответы седалищного нерва путем стимуляции седалищного нерва прямоугольными импульсами продолжительностью 0,1 миллисекунды. Длительность. Получайте ответы cmap с увеличением интенсивности стимула от одного до 10 миллиампер до тех пор, пока амплитуда ответа не перестанет увеличиваться. Чтобы обеспечить сверхмаксимальную стимуляцию, увеличьте стимуляцию примерно до 120% от используемой интенсивности стимула для получения максимального отклика и дополнительной реакции.

Если размер cmap больше не увеличивается, запишите этот ответ как максимальный cmap. Затем запишите амплитуды cmap от базового к пиковому и от пика к пику в милливольтах. Чтобы определить средний размер SUP, используйте метод инкрементальной стимуляции, обеспечивая субмаксимальную стимуляцию с увеличением интенсивности с шагом 0,03 миллиампера для получения минимальных реакций «все или ничего».

Если первоначальная реакция не возникает при интенсивности стимула от 0,21 до 0,70 мМ, отрегулируйте положение стимулирующего катода либо ближе, либо дальше от положения седалищного нерва в проксимальном отделе бедра. Получите первоначальный инкрементальный ответ, показанный здесь. Убедитесь, что задержка отрицательного пика инкрементального ответа примерно соответствует отрицательному пику ранее полученного максимального ответа cmap.

Убедитесь, что отклик стабилен и не фракционируется, наблюдая три последовательных инкрементных отклика в режиме реального времени, и убедитесь, что амплитуда составляет не менее 25 микровольт. Затем получите второй инкремент, убедившись, что инкремент стабилен и не дроблится путем наложения трех инкрементных реакций в режиме реального времени. Второе приращение должно быть визуально различимым и по крайней мере на 25 микровольт больше, чем предыдущее отклик.

Затем получите третий инкрементный ответ, гарантируя, что инкремент стабилен и не фракционирует. Подобно второму инкрементному отклику, показанному ранее, третий приращение должно быть визуально различимым и по меньшей мере на 25 микровольт по амплитуде больше, чем второй отклик. Продолжайте получать добавочные ответы таким образом, пока не будет записано в общей сложности 10 инкрементных ответов.

Оцените приращения, чтобы убедиться, что амплитуда каждого отдельного инкрементного отклика меньше одной трети от суммы всех 10 инкрементов. Затем используйте 10 инкрементальных значений, чтобы получить среднюю амплитуду SUP. Отображаются вычисленные значения для 10 инкрементных ответов.

Средний размер SUP определяется путем усреднения 10 приращений или простого деления итогового приращения на 10. Затем рассчитайте muni, разделив максимальную амплитуду cmap от пика до пика на среднюю амплитуду SM. Чтобы проиллюстрировать применение этих методов, мы исследовали влияние сдавливания седалищного нерва на функцию двигательных единиц.

На этом рисунке сравниваются ответы у взрослой контрольной мыши и взрослой мыши через 11 недель после смятия седалищного нерва: различий в чувствительности между записями нет. После размушивания седалищного нерва у muni значительно снижено до 50 расчетных функциональных двигательных единиц по сравнению с нормальным обнаружением 278 функциональных двигательных единиц у контрольной мыши. Напротив, амплитуда cmap у раздавленного животного демонстрирует лишь незначительное снижение по сравнению с контролем из-за коллатерального прорастания.

После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как выполнять оценку количества двигательных единиц в задних конечностях, мышцах и жизни мыши После освоения этой техники обычно можно выполнить менее чем за 20 минут при правильном выполнении. Мы надеемся, что эта визуальная демонстрация протокола приведет к широкому внедрению этого важного метода, что, по нашему мнению, приведет к повышению межлабораторной надежности и эффективному преобразованию открытий в лаборатории в эффективные методы лечения в клинике.