Summary
הפוטנציאל endplate (EPP) רכיב ניתן להפיק את פני השטח EMG באמצעות מסנן דיגיטלי. EPP חילוץ מראה תנודה בתדירות של בערך 30 הרץ.
Abstract
Electromyogram משטח (EMG), במיוחד כאשר נרשם ליד צומת neuromuscular, צפוי להכיל את הפוטנציאל endplate (EPP) רכיב אשר ניתן לחלץ עם מסנן האות המתאים. שני גורמים חשובים: EMG חייב להיות מוקלט באופן monopolar, ואת ההקלטה חייבת להיעשות כך את האות בתדר נמוך המתאים EPP לא מתבטל. דו"ח זה מסביר כיצד לחלץ את רכיב EPP מ-EMG של שריר masseter בנושא אנושי. משטח EMG נרשם משמונה אתרים באמצעות אלקטרודות דיסק מסורתיים מיושר יחד מעל השריר, עם מרחק אלקטרודה בין שווים לקשת הזיגומטית לזווית של הלסת התחתונה בתגובה הידוק מסטיק מהירה. אלקטרודה הפניה ממוקם על קצה האף. רכיב EPP מופק EMGs גלם ידי החלת גבוהה לחתוך פילטר דיגיטלי (2 מימד מסנן Butterworth) עם טווח של 10-35 הרץ. כאשר המסנן מוגדר הרץ 10, המחולץ EPP גל מסיט שלילי או חיובי בהתאם לאתר את ההקלטה. ההבדל הקוטביות משקף את היחס כיור מקור הזרם הצלחת בסוף, עם אתר המראה את הסטייה השלילית ביותר המקביל לצומת neuromuscular. במקרה של שריר masseter, צומת neuromuscular מוערך ממוקם בחלק נחות קרוב הזווית של הלסת התחתונה. המרכיב EPP תערוכות תנודה מעניינת כאשר תדר חתך של high-לחתוך דיגיטלי מסנן מוגדר הרץ 30. תנודה EPP מציין כי התכווצות שרירים מותאם בצורה רציפה. רעידות חריגה המלווה מסוגים שונים של מחלות יכול להיות בגלל תנודה משמעותית זו EPP, אשר הופך איטי יותר קשה להפסיק.
Protocol
1. הכנת אלקטרודות EMG
- בגין בהכנת nine אלקטרודות. שמונה מהם משמשים הקלטה אותות מאתרים מעל השריר, ואחת היא אלקטרודה השוואתית.
- לאחר חיבור אלקטרודות הקלטה התייחסות המגבר, למלא את הדיסקים עם הדבק מוליכות חשמלית. סוג כל אישור, אבל סוג נוזל נמוכה יותר.
- לפני הצמדת אלקטרודות לעור, יש את נושא בחוזקה כלפי מטה, ולקבוע את מיקומו המשוער של השריר masseter על הפנים.
- גיד מעולה של שריר masseter מייחסת לקשת הזיגומטית, ואת הגיד נחות שלה בזווית הלסת התחתונה.
- הנח את האלקטרודות eight הקלטה על גבי פיסת ארוכה של דבק במרחק בין האלקטרודות שווים, לצרף את מערך פני העור. אלקטרודה ההקלטה הראשונה מושם על לקשת הזיגומטית, ואת האחרון על הזווית של הלסת התחתונה.
- לבסוף, לצרף את האלקטרודה התייחסות קצה האף.
2. EMG הקלטה
- כדי להתחיל את ההקלטה, תחילה להגדיר את הפרמטרים של מגבר רב ערוצי אנלוגי (MEG6100). קבע את הרווח עד 500 x, מסנן לעבור נמוך 0.5 הרץ, ו לעבור את המסנן גבוה עד 10 kHz.
- חבר את שמונה יציאות של המגבר ממיר אנלוגי אנלוגי, דיגיטלי (PCI-MIO-16E-4). האות הדיגיטלי מעובד עם תוכנת LabVIEW עם קצב דגימה של 20kHz.
- כאשר הכל מחובר, EMGs שיא במהלך הידוק מסטיק מהיר בצד ipsilateral.
- עקבות של שמונה ערוצים מוצגים על המסך LabVIEW מיד לאחר תהליך הצריבה הושלמה.
3. EPP מיצוי ההתבוננות בתכונות שלה
- כדי לחלץ את רכיב EPP, להסיר תחילה את מרכיב פוטנציאל פעולה מן EMGs גלם באמצעות גבוהה לחתוך דיגיטלי לסנן (מסנן Butterworth).
- בגין החלת המסנן בתדירות ניתוק של 10 הרץ. גל איטי כי מסיט בכיוון חיובי או שלילי אמור להופיע. גל זה מתאים EPP, וההבדל הקוטביות משקף את היחס כיור מקור הזרם הצלחת בסוף.
- כאשר הקלטה של השריר masseter, סטיה שלילית ביותר של הגל צפוי לעקוב אחר מהאתר הקלטה נחות ביותר, הקוטביות צריך שינוי סביב 3 אתרים מהמקום הזה.
- גודלו של הרכיב EPP ניתן למדוד כנקודת השיא של סטיה או אזור במהלך סטיה.
- שינוי הקוטביות של הרכיב EPP יכול להיקבע על ידי התוויית גל EPP מערוץ אחד נגד ערוץ התייחסות הראה סטיה שלילית ביותר.
- עכשיו, על ידי הגדלת תדירות חתוכים, גל איטי יהפוך oscillatory. תנודה תגדיל בתדירות חתוכים הגדלת בדרך כלל להיות ברור בתדר ניתוק של 30 הרץ.
- השלב של הגל תהיה הפוכה על פני להתחקות אחר שבו הקוטביות של 10Hz מסוננים EPP גל הראה היפוך.
- משמרת השלב של תנודה ניתן לבדוק עם גרפים באותו יושמו גל EPP 10Hz-מסוננים.
- מתוך המרווח בין פסגות חיובי ו / או שלילי השכנות של תנודה, נוכל לקבל הערכה של תדירות תנודה
4. EMG תוצאות הקלטה
איור 1a: המוצג כאן הוא סכימטי של שמונת האתרים לאורך השריר masseter כי נרשמו.
איור 1b: אנו רואים דוגמה של EMGs monopolar נרשמו בו זמנית בתגובה הידוק מסטיק מהיר בצד ipsilateral מאתרי מעל השריר masseter. רכיב EPP הופק באמצעות מסנן גבוהה לחתוך דיגיטלי עם תדר ניתוק של 10Hz, אשר על גבי כל EMG גלם. במחקר זה, הסטייה השלילית ביותר נצפתה עקבות-5 ו -6 ואת הקוטביות השתנו פני עקבות-3.
איור 1 ג: כאשר תדר חתך של high-לחתוך דיגיטלי לסנן נקבע 30Hz, גל איטי הציג תנודה. השלב בו העביר גם על פני 3 עקבות, שם את הקוטביות של 10Hz-EPP מסוננים גל השתנה. מרווח בין פסגות חיובי השכן תנודה נמדדה. בנושא זה, את המרווח הממוצע בין השיא היה 31.7 ± 6.5 msec מעל 16 הקלטות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
- כמו פוטנציאל שלילי נחשב שנוצר על ידי זרימת-in של endplate הנוכחי, ואת סטיה חיובית, על ידי זרימה החוצה שלה [1,2,3,4], עקבות מראה את הסטייה השלילית ביותר חייב להתאים אתר באיתור צומת neuromuscular [5]. איור 1b מציין את צומת neuromuscular של שריר masseter לאתר לסגור חלק נחות שלה הזווית של הלסת התחתונה, שהיא בערך כמו התוצאות שהושגו על ידי שיטה נוספת ניצול באופן הולכה של פוטנציאל פעולה יחידת המנוע [6,7].
- השריר masseter יש קונפורמציה מאפיין אנטומית: גיד מעולה שלה הוא ארוך מאוד, גיד נחות שלה, קצר למדי [8]. הקוטביות של הרכיב EPP (ואת השלב של תנודה שלו) נטו משמרת פני חלק שבו סיבי השריר נאמדים לעבור הגיד. הדבר מצביע על כך שרוב הזרם הסינפטי יזרמו מתוך הגיד.
- תנודה EPP נחשב מקורן מהותית הפרשות קבוצה הקצבי של α-מנוע נוירונים, ומציין כי התכווצות שרירים מותאם בצורה רציפה. למרות כגון דפוס פריקה יכול להיות בנוי במערכת העצבים המרכזית גבוהה [9], הוא גם סביר כי מקורו פעולה היזון חוזר מדכאים של אברי הגיד Golgi על פעילות הנוירון המוטורי α-שקבע γ-הנוירון המוטורי innervating כישור השריר.
- סוגים שונים של רעידות חריגות ידועים בבני אדם. רעידות להתרחש באופן לא רצוני עם תדירות של הרץ על 5-10. למרות תדרים אלו איטי יותר מאשר תדירות תנודה EPP שנצפתה בבדיקה זו, רעידות חריגה חייב להיגרם באופן משמעותי על ידי תנודה זו EPP, אשר הופך איטי יותר קשה להפסיק.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
אני רוצה להציע תודה רבה דוד קרלסון, פרופסור לאנגלית באוניברסיטת מאטסומוטו שיניים באוניברסיטת לתמיכה מסוג שלו בכתיבת דו"ח זה. אני רוצה גם להודות Tadafumi אדאצ'י, לכמרים במעבדה שלנו, עבור תאימות שלו כנושא בחקירה זו.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Analogue filter | Nihon Kohden | MEG6100 | pre-,main-amplifier |
| A/D converter | National Instruments | PCI-MIO-16E-4 | PCI board for computer |
| Connection interface | National Instruments | BNC-2090 | 8ch BNC adaptor |
| Disc electrodes | Nihon Kohden | NS-11 | Ag/AgCl (Φ8mm) |
| Electrode past | Sanshin | SA-5 | Semi-fluid carbon past |
| LabVIEW (Digital filter) | National Instruments | V. 8.5 | Programming language |
| Chewing gum | Lotte | Green gum | Test food in clenching |
References
- Eccles, J. C. The physiology of synapses. , 1st ed, Springer-Verlag. Berlin. (1964).
- Mitzdorf, U. Current source-density method and application in cat cerebral cortex: investigation of evoked potentials and EEG phenomena. Physiol. Rev. 65, 37-100 (1985).
- Rall, W., Shepherd, G. M. Theoretical reconstruction of field potentials and dendrodendritic synaptic interactions in olfactory bulb. J. Neurophysiol. 31, 884-915 (1968).
- Richardson, T. L., Turner, R. W., Miller, J. J. Action-potential discharge in hippocampal CA1 pyramidal neurons: current source density analysis. J. Neurophysiol. 58, 981-996 (1987).
- Kumai, T. Location of the neuromuscular junction of the human masseter muscle estimated from the low frequency component of the surface electromyogram. J. Jpn. Physiol. 55, 61-68 (2005).
- Mito, K., Sakamoto, K. Distribution of muscle fiber conduction velocity of m. masseter during voluntary isometric contraction. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 40, 275-285 (2000).
- Tokunaga, T. Two-dimensional configuration of the myoneural junctions of human masticatory muscle detected with matrix electrode. J. Oral Rehabili. 25, 329-334 (1998).
- Rohen, J. H., Yokochi, C., Lűtjen-Drecoll, E. Color atlas of anatomy. , 6th ed, Lippincott Williams and Wilkins. Philadelphia. (2006).
- Wichmann, T., DeLong, M. R. Oscillation in the basal ganglia. Nature. 400, 621-622 (1999).
