Summary
米国では約3から8000000人が間質性膀胱炎/膀胱痛症候群（IC / BPS）、骨盤痛によって部分的に特徴づけられる衰弱状態に苦しんでいます。条件神経系の寄与を検討するために、膀胱痛の生理学的モデルは、マウスおよびラットにおいて使用される。
Abstract
約3から8000000、米国の人々は、特に、膀胱充填時、間質性膀胱炎/膀胱痛症候群（IC / BPS）、増加緊急性と周波数排尿のほか、夜間頻尿および一般的な骨盤痛が特徴衰弱状態に苦しむか、排尿。長年の研究にもかかわらず、IC / BPSの原因はとらえどころのないままで、治療戦略は、患者への完全な救済を提供することができない。条件神経系の寄与を検討するために、多くの動物モデルは、IC / BPSに関連する疼痛および症状を模倣するために開発されている。一つのこのようなマウスモデルは、膀胱膨満（UBD）です。このモデルでは、特定の圧力の圧縮空気を、一定期間にわたって軽く麻酔した動物の膀胱に送達される。手順では、上斜腹筋中のワイヤは筋肉からの電気的活動を記録します。この活動は、内臓運動応答（VMR）とIとして知られています痛覚のSA信頼性と再現性の尺度。ここでは、外科的な操作、生理的記録、およびデータ分析など、マウスでは、この手法を実行するために必要な手順について説明します。このモデルを用いることにより、一次感覚ニューロン、脊髄の二次求心性、および膀胱痛に関与上位中枢神経系領域の間の調整を解明することができます。この基本的な科学知識は、その後、臨床的にIC / BPSに罹患している患者を治療するために翻訳することができる。
Introduction
慢性疼痛は、正式には約3カ月間、または正常組織の治癒時間1よりも長く持続する痛みとして定義されています。痛みのこのタイプの人は、医師の診察2を求めるように駆動される主な理由の一つであり、毎年36350億ドルドルまでの費用がかかる。古風な考えられている対処戦略、現在の慢性疼痛;医療の進歩、のNSAID（非ステロイド性抗炎症薬）およびオピオイドの数十年後に医師によって処方主な治療法はまだです。しかしこれらの治療法は、具体的にその正確な痛みの事件の原因に焦点を当てたとは対照的に、全身に鎮痛効果を提供し、同じように痛みのすべての異なる種類を対象としています。よりよい慢性疼痛で苦しむ人々を助けるために、研究上の注目は、慢性疼痛の最も一般的な原因に関連する病因と可能な痛みの特定の処理に向かってシフトする必要があります。このmanuscriの目標PTは、より良い間質性膀胱炎/膀胱痛症候群（IC / BPS）として知られている状態を理解するために使用されるモデルを記述することである。
IC / BPSは40 4歳以上の、主に女性が、何百万人もの人々に影響を与える衰弱状態が知られている。IC / BPSの正確な原因は、しかし、有病率は、遺伝学5、具体的な食事療法、高応力レベル6にリンクされているされていません。 IC / BPSの症状が挙げられるが、これらに限定されないが、排尿に増加した緊急性、排尿頻度の増加、痛み、ピアス、または膀胱充填および排尿時に痛みを燃焼し、夜間頻尿7。これらの条件を経験した患者は、より高いストレスレベルを持っており、8より心配している。これは、元のストレスレベルを強化増加し、痛み、ストレスの結果増加した。研究では、うつ病や不安のレベルは、尿中の痛みを和らげる以下の処置、従って効果的にこの正のフィードバックサイクルを破壊を減少させることが示されている 条件神経系の寄与を検討するために、多くの動物モデルは、IC / BPSに関連する疼痛および症状を模倣するために開発されている。伝統的に、膀胱炎は、からし油、アセトン、リポ多糖、塩酸、膀胱にシクロホスファミドなどの様々な化学物質の導入により、動物で再作成されています。しかし、外来の薬剤は、したがって、これらのモデルの妥当性に疑問を、IC / BPS患者の無菌の尿中に存在しない。泌尿器痛みの別のマウスモデルは、膀胱膨満（UBD）10です。このモデルでは、特定の圧力の圧縮空気を、一定期間にわたってアウェイクまたは軽く麻酔した動物の膀胱に送達される。手順では、上斜腹筋の配線は、電気ACTIVを記録（電図（EMG）との）筋肉からITY。この活性は、内臓運動応答（VMR）として知られており、痛覚10の信頼性、再現性の尺度である。健康なヒトボランティアで同様の管腔臓器の膨満（ 例えば膀胱、直腸）は、不快感の気持ちと報告された痛み11,12の大幅な増加、多くの場合、IC / BPSを診断するために使用される特性を生成します。従って、刺激または阻害の電気薬理学的、およびoptogenetic方法と共に、UBDは、膀胱侵害受容および疼痛の両方末梢および中枢神経系の構成要素を理解するのに有用かつ有効なモデルである。 現在、一般的なマウス系統、C57BL/6Jの女性会員の中に我々の研究室で使用されているようにここでは、UBDための手順を説明します。男性のカテーテル法による処理が困難であるため、この手順は、主に、雌のマウスにおいて行われる。このプロトコルは、<ネスによって開発されたものから適応されていEM>ら10および以前の研究室13から出版した。 （1）膀胱カテーテルと記録電極の手術（2）部分的な麻酔導入（3）膀胱膨満とVMR記録、および生VMR / EMGトレースの（4）データ分析：次のプロトコルは、麻酔をかけた動物では、このモデルの4つの主要コンポーネントについて説明します。原因生物の選択、麻酔の深さと誘導し、体温にUBD-VMR手続きの微妙な違いを以下に説明します。
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Protocol
次のプロトコルは、デュケーヌ大学の施設内動物管理使用委員会によって承認され、国立衛生研究所からのガイドラインと一致しているされています。
無菌テクニックを用いたワイヤ電極と膀胱カテーテルの1。外科的移植（総時間5〜10分）
- 以下の項目は、手術前の開始に準備する必要があります。
- 積極的にバッテリ駆動の加熱パッドおよび動物の体温プローブを用いて温度監視システムを使用して、C（材料リスト）体温の追加の制御のための低ワット数加熱ランプへの自動システムを接続して37.5±0.5℃の体温を監視し、調整する。
- イソフルラン麻酔のために必要な機器は、圧縮空気（ 例えば 100％O 2）、イソフルラン気化器、イソフルラン（初期ノックダウン）、イソフルラン誘導チャンバー、ノーズコーン、および排気システムを含む。
- 目を組み立てるE適切な手術器具、IVカテーテル、電極（材料リスト）
- 2〜3％イソフルランで誘導チャンバーで麻酔状態を誘導。正向反射が失われたときにチャンバーからマウスを取り外します（0-1分）。
- 2から2.5パーセントイソフルランでノーズコーンにマウスを置きます。フル麻酔をチェックするためにつま先を挟ま。動物からの応答があってはならない。タイマーを開始する。
- マウスのそれぞれの眼に眼軟膏1滴を配置します。
- その背側を下にしている上にマウスをオンにします。
- 尿道から膀胱にカテーテルを挿入します。
- カテーテルを潤滑する潤滑油の手術でカテーテルを浸します。
- 優しく動物の体に垂直に先の尖ったピンセットで尿道口を開催しています。鉗子の2 番目のセットでカテーテルを保持して、ゆっくりと動物の体に対して垂直な角度で尿道にカテーテル端部を挿入します。
- カテーテルを尿道に約1〜2ミリメートル行っているときに、それが今の体と平行になるように静かにカテーテルを調整頭に向かって目指しています。この動きは、恥骨を回避するために必要である。
- 優しくマウスの体に向かってカテーテルを押してください。カテーテルがスムーズに抵抗なく、体腔内にスライドするはずです。カテーテルを強制しないでください。カテーテルがスムーズに入らない場合は、垂直にカテーテルの位置に戻り、再び起動してください。
- 完全に膀胱内に挿入されたカテーテルを使用すると、静かに膀胱内容を排出するために、マウスの腹部を押し下げ。カテーテル開口部に、ペーパータオルの小片を押して、カテーテルからすべての尿を除去します。紙タオルを尿に浸している場合、交換してください。 （以下のプロトコル3を参照してください）。膀胱膨満実験中を含む残りのプロトコルを通して継続的に尿を削除する
- （グランドとして。）の左腹部の筋肉と胸に1銀線に2銀線を挿入する
- カテーテルの右側の領域の側方を消毒するアルコールやヨウ素を使用します（体の動物の左側）
- 左の腹筋を公開します。
- ピンセットで左の腹筋に近い肌を保持する。メディア外科ハサミで小さな1〜2センチメートル切開を加えます。
- 切開にはさみの先を差し込んで、静かに2センチメートルに切開を展開します。
- 上斜腹筋を公開するために、上層筋膜を移動するために鉗子を使用してください。この領域に位置する主要な血管のいずれかをリッピング/切らないように注意してください。
- 半分に3銀線を曲げます。筋肉の小さな一口を取るために、鋭い21 G針を使用してください。その後、筋肉に針を押してください。筋肉中に挿入する際に任意の内臓を穿刺や筋肉への不必要な損傷を誘発しないように注意してください。
- 21 Gの針の開口部に1銀線の自由端を貼り付けます。優しく筋肉咬まれることで銀線を描画するために戻って筋肉に針を引っ張る。針は筋肉のない場合には、ワイヤのループがと同じ高さになるまで、ゆっくりと筋肉を通して銀線を引く筋肉の一口。
- の手順を繰り返し1.7.3-1.7.4二筋線用。このワイヤーは、最初の筋線から約0.5センチに配置する必要があります。これは、2つのワイヤが挿入後には触れないことが重要です。
- 心より劣っ胸に三銀線（グランド）を挿入します。
- 皮膚の小さな一口を取る（それは切開するか、皮膚を剃る必要はありません）、皮膚に針をプッシュするために、鋭い21 G針を使用してください。
- 上記のように銀ワイヤを挿入し、皮膚を介して引き出します。
- 湿ったそれらを維持し、可能な限り公開される筋肉上の皮膚を引っ張って公開される筋肉の上に37.5℃で滅菌した鉱物油を少量入れます。
- その後の工程中に流体のレベルを維持するために生理食塩水を皮下0.5ミリリットルを注入。
- 体温が容易に維持できるように、そっと側に動物をロールバックします。
2。部分麻酔降圧手順（踏太L時間〜75分）
次の麻酔プロトコルは、デュケーヌ大学の施設内動物管理使用委員会によって承認され、国立衛生研究所からのガイドラインと一致しているされています。
- すぐにセクションの後に、私は（上記の）1.5％イソフルラン低く、完了です。 15分間のこのレベルで保持します。
- 下イソフルラン動物が部分的に麻酔をかけられるように。
- 動物まで、15分ごとに0.125％低いイソフルランは、つま先のピンチに屈曲応答を示すが、発声または別の方法で移動することはない。
- 一般的には、0.8から1.0パーセントイソフルランのレベルは、レベルによる麻酔のセットアップの違いにより異なりますが、最適である。麻酔が適切なレベルである場合に発声及び/または歩行は非常にまれな事象である。
。傾斜圧力（15〜75 mmHgの）（ - 実験に応じて可変合計時間）と膀胱膨満の間に3電図（EMG）記録
- セットアップ、アンプ、デジタイザ、および録音ソフトウェア。この設定では、デジタイザは（圧力と刺激マーカ入力、セクション3.1.2以下を参照）圧力調整器のためのアンプと2入力の1つの入力を持っています。正確なハードウェアおよびソフトウェアのセットアップが（具体的な手順のための材料のリストを参照）にカスタマイズ可能です。
- 動物に空気圧の特定のバーストを送達するためのシステムセットアップ。このシステムは、以下のプロトコルの「時限圧力調整器」と呼ばれる。なお、空気圧のデジタル化、試験長の制御、試行間間隔オートメーション、試行回数の制御を含む自動化された圧力送達を可能にし、発症デジタル信号（時限圧力調整器の概略ために、Anderson ら 14を参照されたい）刺激。
- （アナログ血圧計を使用して圧力を確認してください。）60 mmHgのに流量調整弁を設定
- 20秒圧力膨満パルスに続いて20秒の予圧間隔（これはデジタイザソフトウェアで記録された2Vの刺激信号となります）を提供するために、時限圧力調整器を設定します。
- トライアル（予圧間隔+圧力膨満トライアル）を開始します。実際の圧力試験が開始されると、システムに接続された3血圧計を使用して、圧力を再確認。
- 圧力膨満トライアル中は、強いEMG信号（> 0.5 V）が20秒膨満の間に、おそらく後に観察する必要があります。動物はabdomiを示すことができるNALの動きが、動物は発声、あるいは移動しないでください。まれですが、異常な動きや発声が認められた場合に、イソフルランレベルを上げる。
- 多くの研究では、低圧（10〜15 mmHgの）から始まり、10〜15 mmHgの単位で有害な圧力（75〜80 mmHgの）までの作業段階的な膨満を使用しています。異なる圧力での例のトレースの下の代表的な結果を参照してください。
- 典型的な試験は20秒の予圧間隔、20秒圧力膨満トライアル、1〜2分の試行間の間隔が含まれています。
- 各圧力で3 distentionsを実行し、（各圧力のための単一の内臓運動応答を得るために）3試験全体の平均。別の方法、P IN各圧力で5膨満をerformハイとローの裁判を破棄し、残りの3つの応答を平均。
生のEMGトレースの4。分析
- 内臓運動応答（ すなわち筋電図の記録）の分析を簡単にオンボードデジタイザソフトウェアを使用したり、サードパーティ製のプログラム（物質一覧）を介して行われている次の手順では、複数のプログラムを使用するか、手動分析を使用してこのデータを分析するために使用することができる一般的な手順である。
- EMGをエクスポートするには、デジタイザソフトウェアからの圧力、および刺激信号データは、次の手順を実行します。
- 実験ファイルを開きます。
- 「ファイル」「エクスポート]をクリックします。 "
- ファイルに名前をクリックし、「表計算テキスト（。TXT）」に、ファイルの種類を変更し、「保存します。 "
- PO中P·ウィンドウに出力サンプルレート変更「1000」を開始した瞬間にデータ収集を開始時間を変更しての終了時間変更」MAXTIME（）」を「タイムシフト出力をマークするボックスをオンにしますので、最初の行がある0.0秒」、および「OK」をクリックします。
- データは、現在、さまざまなプログラムで開くことができるテキストファイルとしてエクスポートされます。ファイルには、4つの列（タイマ、VMR（EMG）、圧力、刺激）が含まれている必要があります。
- 試験した各実験動物については、以下の数学的演算を実行。
- 各時点の絶対値を計算することによってデータセット全体のためのEMG信号を整流する。
- 実験の背景の項中の平均EMG応答を決定します。
- バックグラウンド補正されたデータセットを取得するための実験ではすべての整流のデータポイントからこの平均背景EMG応答を引きます。
- 各20秒の予備の曲線下面積（AUC）を決定するバックグラウンド補正済みのデータセット内の圧力間隔。
- バックグラウンド補正されたデータセット内の各20秒間圧力膨満トライアルのAUCを決定します。
- 実験全体から最低の予圧間隔AUCで（ステップ4.3.5で得られた）各圧力膨満トライアルAUCを分割する（ステップ4.3.4で得られた。）。これは、正規化された背景がそれぞれの完全な圧力膨満トライアルのAUCを補正する。
- 各実験動物の場合は、単一の圧力からの平均の複数の正規化された試験では、ボルトでの正規化されたVMR *秒（V·秒）を得た。
- 実験計画に応じて、データを適切な統計を行う。
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Representative Results
全体的なUBD-VMRセットアップの図は、 図1Aに見ることができる。圧力の増加工程は、生VMR（ 即ち EMG）（ 図1B）デジタイザソフトウェアを用いて、記録の間に観察されるべき生VMR、圧力、および刺激マーカ信号は、 図2に見られるの増加を誘導する。に見られるトップチャンネル図2は （V IN）EMGトレースです。 EMGトレースのバックグラウンド信号は、安定的かつ低振幅（<0.2 V）である必要があります。バックグラウンドが高い場合や散発大きなスパイク（> 0.5 V）が含まれている場合、ワイヤ、増幅器の設定を調整する必要があるかもしれない。ホイルで（マウスからデジタイザ、増幅器、および/またはアンプへの）線を包むいくつかの状況では、いくつかのノイズを低減することができます。 mmHgの中の時限圧力調整器で定量した図2の中央のチャンネルは、圧力信号を示しています。信号発症が曲線であることに注意してください。これは完全な膨満ために発生膀胱が瞬間的ではありません。圧力信号は、その裁判（ 例えば 図2の75 mmHgの）の最大値に達すると、圧力がその最大値に維持する必要があります。機会に、空気がカテーテルの周りの尿道から漏れることができます。これは、（ 例えば、> 60 mmHgの）高い圧力で最も頻繁に発生する、圧力信号の振幅の変化により観察することができ、尿道口周辺の外科用潤滑剤を少量添加することによって低減することができる。最終チャンネル（ 図2の下）刺激マーカチャネルを示しています。刺激マーカーチャンネルは、2つの別々の信号を示す。予圧間隔の開始時に瞬間的に2 V信号のマーカーがあります。この信号は、所与の実験のデータ解析処理を自動化するために使用することができる。具体的には、一これはquicklするデータ分析システムを可能にする、1.5Vを超えて上昇刺激マーカーを探してデータファイルをスキャンするために、データ分析システムをプログラムすることができYは、それぞれの完全な裁判を見つける。刺激チャネルの第2成分は、全体の圧力膨満試行の間に生じる1 V信号である。再び、この第2の信号の存在が容易なデータ分析のために使用することができる。
代表的な単一の実験動物からのデータを図3および表1に見られる動物は、以下の各圧力で3回膨張であった：15、30、45、60、および75 mmHgの（ 図3A、表1）。 3 distentionsを平均し、グラフ内の単一のデータ点として表される。ことに注意して徐々に膀胱拡張圧力の増加に伴って正規化された信号が増加。この最初の膨満セットに続いて、この動物は、段階的な膀胱拡張の2追加セットを受け取った。 図3Bに見られるように、distentionsの2番目と3番目のセット（各圧力で）類似VMRSを作製distentionsこれらの3つのセットは、2.5時間の周囲にわたって生じOD録画設定の安定性とUBD刺激と単一の動物でのVMR応答の再現性を実証している。イソフルラン麻酔が徐々に降圧されたときに1時間に渡って重要なのは、この準備の長期安定性にのみ発生します。短い麻酔手順はdistentionsの各セットでUBD VMR信号中の進行性の喪失につながる可能性（未発表の観察、サドラーとKolber。）UBD VMRシステムの安定性のもう一つの重要な要因は、安定した体温の維持である。 図4に見られるように、（60 mmHgでの膨張に応答して）UBD VMRは37.5℃で33.5に比べ℃の体温で有意に低い
図1。UBDから内臓運動応答（VMR）。（A）SchematiUBDセットアップのC。圧縮空気は、尿道カテーテルを介して膀胱に送達される。膨満の間に、腹筋レコードEMGにおける電極。手順全体を通して、温度は、バッテリ駆動加熱パッド及びオーバーヘッドランプを使用して保持される。 （b）実施例EMGはUBD中にトレースします。圧力が増加すると、腹部の筋肉からの電気出力が合同増加する。
図2。画面UBD裁判中にデータを示した撃った。三つのチャンネルが表示されます。トップチャンネルは、中央のチャネルが膀胱に配信されて（mmHgの内）の圧力を示している（Vの）生EMGトレースを示しています。下のトレースは、予圧間隔と全体の圧力膨満裁判の開始を示す刺激マーカチャネルを示しています。画像は40秒の完全な試験（2用です0秒予圧間隔プラス20秒の圧力膨満トライアル。）
図3。段階的なVMRを示す代表的なデータ（A）正規化されたVMRが増加する圧力（15〜75 mmHgの）と徐々に増加し、マウスの膀胱に配信。 （B）は膀胱distentions（15〜75 mmHgの= 1セット）のその後のセットはdistentionsの最初のセットと比較して類似VMRSを示しています。
図4体温がUBD VMRを減少させる 33.5℃〜37.5℃から体温の低下はUBD VMRの有意な減少を引き起こした（n = 6、対応のあるt-検定* P <0.05）。
表1。distentionsのフルセットのための代表的なデータ表は、圧力膨満のAUCなどのデータを示し間隔のAUC、バックグラウンド補正圧力の膨満のAUC、および正規化された圧力の膨張のAUCを予圧。各圧力のために、動物は3膨満試験を受けた。各圧力での正規化された圧力膨張AUCの平均値は、 図3Aにプロットされている。
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Discussion
ヒトでは、間質性膀胱炎/膀胱痛症候群（IC / BPS）の患者は、多くの場合、定期的な疼痛治療15に反応しない痛みを衰弱しているので、重要な臨床的問題である。理解し、最終的に慢性膀胱痛の治療の主要な課題の一つは、有害な膀胱拡張に応じて関与している正常な神経プロセスを理解することです。この課題を克服するために、膀胱痛の動物モデルが必要である。このモデルは、再現性のある安定した、かつ簡単に測定する必要があります。幸いなことに、ネスと同僚10は、有害な膀胱膨満に対する生理的反応を調査するために使用することができるシステムを開発しました。
システムのセットアップは簡単であり、主に市販のハードウェア及びソフトウェアを使用して行うことができる。 UBD VMR系に関与する機器の主要なカスタム作品は、時限圧力調整器です。このマシンは、アナログを提供しています空気圧のデジタル変換デジタイザハードウェアに刺激開始マーカーを送信する。時限圧力調整器の使用が大幅に自動的にVMRは、必ずしも膀胱が最初膨張している正確ときに開始せず、VMRはしばしば維持されるので、これは重要である記録されたEMG（ すなわち 。VMR）を有する圧力刺激を同期させることによってデータ分析を簡素化膨満終了後の短時間（<5秒）。それにもかかわらず、慎重に同期して、人は簡単に膨満ON / OFFし、記録EMG信号と同期しているタイマーを制御するために、オン/オフのレギュレータでUBD VMR手順を実行することができます。
膀胱痛における神経系の役割を問い合わせるためのUBD VMRシステムの主な利点は、段階的な膀胱膨満圧力に対する応答がより大きなVMRSを誘導増加圧力に標準曲線に沿って落ちるということです。これは研究者が容易に判断することを可能にするかの実験的な男ipulationは無害と有害の両方の膀胱膨満圧力でVMRの増減が発生します。段階的膨張の複数のラウンド行うことができるように、また、単一の動物からの信号は、時間にわたって非常に安定である（ 図3B）本研究者は、ベースラインUBD VMRを得ることができ、その後のために（ 例えば、薬物を送達する）動物を操作被験者内13に一致する。研究者たちは、（ 例えば吻側腹側延髄17または13,16扁桃体。）は、中枢神経系における脊髄後角ニューロン16と他のニューロンを記録したり、操作する（マウスおよびラット）でUBD-VMRシステムを使用していたこれらの研究は、他のものは継続膀胱感覚入力との処理における神経系の様々なコンポーネントの役割についての我々の基本的な科学的理解に追加し、最終的には主観的な痛みは、この侵害受容入力から感じました。 UBD VMRシステムは、多くの実験の利点を含むが再モデルにはいくつかの制限があります。内臓膀胱拡張がヒトにおける「痛み」の主観的な感情を呼び起こすながら第一に、マウスでの腹部筋電図記録は痛みの真の代表的なものであるかどうかを知ることは不可能である。それにもかかわらず、UBD VMR応答はVMRが、痛みのような応答であることを示唆している一般的な鎮痛剤によって阻害される。第2に、本UBD-VMRシステムにおいて、動物は、記録時に麻酔する。麻酔をかけたUBD VMRに対する生の比較は麻酔10の使用を検証したが、痛みのような反応に対するイソフルランの可能性のある未知の効果がある。第三に、説明されたプロトコルは、時間をかけて個々のマウスのように、複数の記録が可能ではない生存の手術ではありません。それにもかかわらず、UBD-VMRモデルだけでなく、他の内臓痛システムの使用は、内臓痛のより完全な理解を可能にし、IC / BPSや他の内臓痛の状態に苦しんでいる患者のための新たな治療の道につながる。
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Acknowledgments
私たちは、博士に感謝し。このシステムを設定する際に有益な支援のためのロバートGereau、ヘンリー·ライ、そしてララ廃人。我々はまた、この仕事のための資金調達源に感謝し（BJK - スキャンで痛み早いキャリア研究助成の研究のための国際協会|インガー＆JENSブルーンとデュケイン大学Hunkele恐ろしい病気基金によるデザイン財団）。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Infrared heating blanket and monitoring system | Kent Scientific | Right-Temp System | This system is set up to monitor two separate temperatures. This should include the animal and the heating blanket. In addition, the system can automatically adjust the temperature to maintain a set temp. However, this automatic function produces electrical interference during EMG recording and must be turned off. Kent can provide a battery pack for the heating pad for use during the riEMG recording part of the experiment. |
| Isoflurane vaporizer | Draeger | Vapor 19.1 | Any isoflurane vaporizer will work, but it is helpful to have one that has multiple notches between 0-2% isoflurane. |
| Isoflurane | multiple sources | n/a | |
| 100% Oxygen air tank | multiple sources | n/a | For ventilation of animal |
| Air breathing grade | multiple sources | n/a | For bladder distention |
| 24 G 0.56 in IV catheter | BD Biosciences | 381411 | For bladder catheterization |
| Surgilube (sterile) | Savage Laboratories | 0281-0205-02 | Any surgical grade lubricate would work fine. |
| Mineral oil (sterile) | multiple sources | n/a | |
| Saline (sterile) | multiple sources | n/a | |
| AG8W Silver Wire, 2 m, 0.20 mm (.008 in) D, L, No Insulation | Warner Instruments | W4 64-1318 | Any silver wire with these specifications will work. Wire does not need to be "chlorinated." |
| Ophthalmic ointment | multiple sources | n/a | |
| Small surgical scissors | multiple sources | n/a | |
| Sharp forceps | multiple sources | n/a | |
| 21 G Needle | multiple sources | n/a | |
| Grass amplifier P511 with 3-lead input cable | Grass Instruments | P511 (F-P5IC3/REV1) | This is the "amplifier" used in the protocol. Amplifier with the following settings: Calibrator = 1 mV; Lo freq = 300 Hz; Amplification = 20; Hi freq = 10 kHz; Line filter = in. |
| Cambridge Electronic Design (CED) 1401 Plus (or equivalent) | Cambridge Electronic Design | 1401 Plus | This is the "digitizer" used in the protocol. Other digitizer systems from WINDAQ or other companies would work fine; Need inputs for pressure signal, EMG, and stimulus signal. |
| CED Spike2 software | Cambridge Electronic Design | Spike 2 | This is the the "digitizer software" used in the protocol. Should be from same manufacturer as digitizer. Program should be setup with 3 channels for pressure (0-100 mmHg scale), EMG signal (typically -5 to +5 V range), and stimulus marker (0-2 V) range. |
| Flow chart from air tank to bladder catheter | n/a | n/a | Sequence of connections from pressurized air tank to animal bladder: Air tank to 1/4 in tubing to Gilmont flowmeter to y connector. Branch 1 of y connector to to sphygmomanometer. Branch 2 to a single input on the 4-way gang valve to 4-way valve output to the timed pressure regulator to 3/32 tubing from timed pressure regulator to 2nd y connector (branch 1 to sphygmomanometer) with branch 2 to 3/32 tubing to a 3rd y connector. Branch 1 of y connector to a 3rd sphygmomanometer and branch 2 to animal bladder catheter. |
| Gilmont Flowmeter | Gilmont | GF8321-1401 | Multiple brands of flowmeters will work. For bladder distention air, flow meter should be able to handle high pressures (such as this Gilmont meter). For breathing air, flow rate should be adjustable down to 100 ml/min (typical mouse rate is 500-1,000 ml/min). |
| 4-way Gang valve | Elite | This is a specific piece of equipment. The Elite gang valve is designed for fish tanks at low air pressures. In the bladder distention setup, this valve acts as a safety valves in case the pressure spikes. Too high pressure during initial turning on of the tank will ruin the pressure transducer in the Timed pressure regulator and/or the sphygnometers. In addition, by providing a small amount of leak in the system, this valve makes it easier to adjust the pressure between 10-80 mmHg. | |
| 1/4 in Tubing | multiple sources | n/a | |
| 3/32 inch Tubing | multiple sources | n/a | |
| "Y" connectors (1/4 and 3/32 in) | multiple sources | n/a | |
| Sphygmomanometer | CVS | Any analog sphygmomanometer from a drug store will work for this application. | |
| Timed Pressure Regulator | custom | This is a custom built machine (Washington University in St. Louis Machine shop) that allows for automated pressure delivery including digitization of air pressure, control of trial length, inter-trial interval automation, control of trial number, and stimulus onset digital signal. However, the basic components of the system (pressure on and off for a given trial period) could be controlled with a simple on/off in-line switch. Such analog control of a trial would necessitate additional analysis parameters (see Protocol 4). In addition, one would have to manually assign the pressure based on the analog sphygmomanometer during data analysis. | |
| IGOR Pro | Wavemetrics | n/a | For analysis of EMG signal. Many different types of software can be used for data analysis in these experiments. |
References
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