September 11th, 2018
Методы измерения симпатической и сердечно-сосудистой ответы на манипуляции центральной нервной системы (ЦНС) имеют важное значение для продвижения нейронауки. Этот протокол был разработан для оказания помощи ученым с измерения и количественной оценки острого изменения почечной симпатической нервной активности (RSNA) в наркотизированных крыс (не выживание).
Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы об автономной нервной системе, в частности о механизмах центральной нервной системы, которые регулируют симпатический отток к почкам. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она позволяет измерить влияние, которое манипуляции с центральной нервной системой оказывают на почечный симпатический отток к почке. Перед канюляцией артерии осмотрите чувствительный к давлению катетер под большим увеличением, чтобы убедиться, что катетер свободен от пузырьков и мусора и имеет неповрежденный мениск между компонентами, заполненными жидкостью и гелем.
Перед каждой имплантацией заправляйте гель на дистальном конце катетера и с помощью магнита включите передатчик. Наложите свободный верхний полуузел на проксимальный шов, чтобы кратковременно окклюзировать бедренную артерию. И, держа интродьюсер катетера в недоминантной руке, используйте щипцы для канюляции сосудов, чтобы захватить кончик канюли телеметрического блока, чтобы избежать смещения геля с наконечника.
С помощью изогнутого наконечника иглы 22 калибра проколите отверстие в артерии и введите канюлю в артерию как можно дальше. Затем закрепите давящий катетер проксимальными и дистальными шовными связями. И заправьте тело телеметрического имплантата внутрь боковой части, прилегающей к разрезу.
Для доступа к мозгу осторожно переместите крысу в положение лежа в стереотаксической хирургической рамке с головой между ушными планками и отрегулируйте резцы, чтобы выровнять высоту лямбды и брегмы. Затем сделайте двухсантиметровый ростральный каудальный разрез по средней линии кожи головы и с помощью аппликаторов с ватными наконечниками прочно удалите любую соединительную ткань с поверхности черепа. Нанесите перекись водорода на открытый череп, чтобы помочь визуализировать брегматические, лямбда- и срединные швы.
Используя атлас мозга крысы для определения цели, просверлите отверстие для остеотомии, предназначенное для доступа к электроду через череп. Чтобы изолировать почечные симпатические нервы, подключите проволочный почечный симпатический нерв или электрод RSNA к 10-кратному предусилителю и микроэлектродному усилителю и сделайте скальпельный разрез, проходящий от четырех до пяти сантиметров ниже ребер в каудальном направлении немного латеральнее позвоночника. Тупое рассечение для визуализации параспинальных мышц и сделайте очень поверхностный ростральный каудальный разрез в один-два сантиметра, где жир встречается с мышцей.
С помощью аппликаторов с ватными наконечниками распределите жир от мышцы, чтобы визуализировать почку, не входя в брюшинное пространство. И используйте ретракторы, чтобы мягко отделить почку от параспинальных мышц, чтобы визуализировать почечную артерию и брюшную аорту. И используйте большое увеличение, чтобы определить почечные нервы в кармане разреза.
Нервные пучки наиболее хорошо видны под прямым углом, образованным аортой и почечной артерией, вплотную следуя почечной артерии от аорты к почкам. Затем с помощью микрорассекающего пинцета аккуратно отделите сегмент нервного пучка, который будет размещен на записывающем электроде, от окружающих тканей. Закрепите проволочный электрод RSNA в держателе и опустите электрод до уровня нервного сегмента.
С помощью нервного крючка аккуратно приподнимайте сегмент почечного нерва на электрод, не растягивая нерв. И заполните разрез минеральным маслом, чтобы сохранить увлажненный почечный симпатический нерв. Прикрепите заземляющий зажим к животному, а другой конец к клетке Фарадея и используйте фильтрацию высоких и низких частот, чтобы направить сигнал на усилители.
Затем отрегулируйте коэффициент усиления до 10 килогерц, включая аудиомонитор, чтобы оценить диаграмму взрыва RSNA. Чтобы оценить качество записи RSNA, вызывайте барорефлекс с помощью 100 микролитров болюсной внутривенной инъекции 10 микрограммов на миллилитр фенилэфрина для повышения артериального давления и ингибирования активности почечного симпатического нерва, регулируя положение электродов для улучшения сигнала по мере необходимости. После получения четкого сигнала аспирируйте минеральное масло и закрепите электрод на месте силикагелем.
В этом репрезентативном эксперименте внутривенное введение фенилэфрина использовалось для индуцирования повышения среднего артериального давления и вызова барорефлексного и транзиторного симпатоингибирования. Для количественной оценки RSNA исходную RSNA выпрямляли и усредняли для неперекрывающихся 10-секундных сегментов, а оценка шума вычиталась из каждого сегмента. При выполнении этой процедуры важно помнить, что крыса надлежащим образом обезболивается, что она правильно расположена в стереотаксической раме и что система надлежащим образом заземлена для снижения электрического шума.
После этой процедуры и сбора мозговой ткани могут быть применены гистологические методы для характеристики типов ядер центральных систем, которые контролируют симпатовозбуждающий ответ. Этот метод позволяет нейробиологам исследовать механизмы вегетативной регуляции у крыс под наркозом, что послужит основой для будущих исследований на животных, чтобы понять контроль артериального давления и функции почек. Не забывайте, что критически важно оценивать плоскость анестезии не реже одного раза в 15 минут.
И обеспечить дополнительную анестезию по мере необходимости.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Это исследование представляет метод измерения активности почечных симпатических нервов (RSNA) у наркотизированных крыс для исследования вегетативной нервной системы. Изучая изменения симпатического оттока, связанные с манипуляциями центральной нервной системой, протокол дает представление о механизмах, регулирующих вегетативные реакции, влияющие на функцию почек.
Quantitative measurement of renal sympathetic nerve activity (RSNA) in response to central nervous system (CNS) manipulations provides critical mechanistic insight for early-stage cardiovascular and autonomic drug discovery. This protocol enables precise, short-term assessment of CNS-driven autonomic outputs, supporting predictive confidence in target validation and pathway interrogation. The approach informs risk-adjusted decisions at key inflection points in preclinical portfolio advancement.
This method integrates into the discovery continuum from early mechanistic studies through preclinical target validation, enabling robust hypothesis testing and pathway de-risking.