11 сентября 2018 г.
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.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье подробно описан протокол измерения активности симпатических нервов почек (RSNA) и среднего артериального давления у крыс, находящихся под наркозом. Этот метод позволяет исследователям изучать механизмы центральной нервной системы (ЦНС), регулирующие симпатический приток к почкам, и совместим с манипуляциями на ЦНС, такими как фармакологическая, оптогенетическая или электрическая стимуляция. Протокол предназначен для краткосрочных экспериментов без последующего восстановления животных и включает этапы обеспечения доступа к головному мозгу, регистрации RSNA и последующего гистологического анализа.
Количественное измерение активности почечных симпатических нервов (RSNA) в ответ на манипуляции с центральной нервной системой (ЦНС) дает критически важное понимание механизмов для ранних стадий разработки сердечно-сосудистых и вегетативных препаратов. Данный протокол позволяет проводить точную краткосрочную оценку вегетативных реакций, управляемых ЦНС, что повышает прогностическую достоверность при валидации мишеней и изучении сигнальных путей. Этот подход позволяет принимать обоснованные с учетом рисков решения в ключевые моменты развития доклинического портфеля проектов.
Данный метод интегрируется в непрерывный процесс исследований — от ранних механистических работ до доклинической валидации мишеней, что обеспечивает надежную проверку гипотез и снижение рисков при изучении сигнальных путей.