Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

En Published: September 24, 2014 doi: 10.3791/51948
Automatic Translation
1, 2, 3, 4
1Department of Mechanical Engineering, San José State University, 2J. Crayton Pruitt Family Department of Biomedical Engineering, University of Florida, 3Department of Physiology, Emory University School of Medicine, 4Department of Biological Sciences, San José State University

Summary

Muscle sensoriske nevroner er involvert i proprioceptor signalisering og også rapportere om metabolske tilstand og skaderelaterte hendelser. Vi beskriver en voksen mus in vitro muskel-nerve forberedelse for studier på elastiske-aktivert muskel afferenter.

Abstract

Muscle sensoriske nevroner innervating muskel spindler og Golgi seneorganer kode lengde og tvinge endringer avgjørende for propriosepsjon. Ytterligere afferente fibre overvåke andre kjennetegn ved muskel miljø, inkludert metabolitt oppbygging, temperatur og nociceptive stimuli. Generelt kan unormal aktivering av sensoriske nevroner føre til bevegelsesforstyrrelser eller kroniske smertesyndromer. Vi beskriver isolering av extensor digitorum longus (EDL) muskel og nerve for in vitro studie av stretch-fremkalt afferente responser i den voksne mus. Sensorisk aktivitet er registrert fra nerve med suge elektrode og individuelle afferenter kan analyseres ved hjelp pigg sortering programvare. In vitro forberedelser tillate godt kontrollerte studier på sensoriske afferenter uten de potensielle confounds av anestesi eller endret muskel perfusjon. Her beskriver vi en protokoll for å identifisere og teste responsen av muskel spindel afferenter å strekke. Viktigere,dette preparatet støtter også studiet av andre subtyper av muskel afferenter, responsegenskaper etter legemiddel søknad og inkorporering av kraftige genetiske tilnærminger og sykdomsmodeller i mus.

Introduction

Skjelettmusklene innerveres av sensoriske nevroner som gir sentralnervesystemet med viktig informasjon om muskel miljø. Muskel spindler er høyt spesialisert innkapslet strukturer sammensatt av intrafusal muskelfibre som er plassert parallelt med extrafusal muskelfibre. Spindler innerveres av konsernet Ia og II afferenter som koder endringer i muskellengde og intrafusal fiber tone er dynamisk regulert av innervating gamma motor nevroner en. Gruppe Ib afferenter er plassert mellom muskelfibre og deres sene innsettinger og er følsomme for endringer i muskelstyrke, for eksempel under muskelkontraksjon to. Konsernet Ia, Ib og II afferenter gir proprioseptiv tilbakemeldinger som bidrar i riktig motorisk kontroll. Andre populasjoner av muskel afferenter som ligger over hele muskelen (Gruppe III og IV) tjener til å signalisere metabolitt oppbygging, tilstedeværelse av nociceptive stimuli, og muskeltemperaturen fire. Aktivering av nociceptors kan føre til induksjon av kroniske smertetilstander 5 og avvikende signal fra muskel proprioceptors kan føre til problemer med balanse eller bevegelse seks. Vi bruker en isolert muskel-nerve in vitro forberedelse til å studere responsen av muskel sensorisk nevron reseptor avslutninger fra voksen mus av begge kjønn (vises er svar 2-4 måneder gamle C57BL / 6 mus). Musen er modellen genetisk arter for studier i pattedyr. Fremstillingen krever isolasjon av dyp peroneale gren av isjiasnerven og extensor digitorum longus (EDL) muskel, en hurtig rykk muskel av peroneale gruppe som finnes i den laterale delen av leggen. EDL er ofte brukt for å studere muskel kontraktile egenskaper 7-9, har tendons som er lett å isolere og er liten nok til å tillate tilstrekkelig diffusive oksygentilførsel i ro og med rimelige sammentrekning plikt sykluser 10. Andre muskler i dette området (for eksempel soleus og tibialis anterior) er av samme størrelse og dette preparatet kan enkelt endres til å ta opp fra afferenter fra disse musklene. En suge elektrode er plassert på den avskårne enden av nerve til å ta opp muskel sensorisk afferent avfyring. Individuelle nevroner kan identifiseres og analyseres basert på deres pinneform ved hjelp av pigg sortering programvare. Stimulering av elektrodene i badet eller på nerve kan brukes til å fremkalle muskelkontraksjon. Muskel lengde og styrke kan kontrolleres og måles ved hjelp av kommersielt tilgjengelige systemer. Lignende in vitro-forberedelsene har vært brukt i gnagere for å studere gruppe III og IV muskel afferenter i rotte EDL 11 Gruppe Ia og II spindel afferenter i rotte fjerde lumbrical tå muskel 12 og gruppe III og IV muskel afferenter i than muse plantar muskel 13.

En in vitro-system har fordelene av farmakologisk tilgjengelighet og direkte kontroll av perfusatet og fysio variabler som temperatur og pH. En in vitro metode eliminerer den potensielle in vivo confounds av anestesi og muskel perfusjon status. Mens muskel-nerve preparatet gjør det mulig for studiet av den direkte reaksjon av en forstyrrelse på afferenter, evnen til å studere gamma efferente modulering av spindelen sensitivitet og andre integrerte responser som er mulig med in vivo 14 eller ex vivo tre preparater som er ofret det er ingen nervecellene i dette preparatet.

Dette preparatet ble tidligere brukt for å karakterisere responsen muse muskel spindel afferenter til et batteri av rampe og hold strekninger og vibrasjoner, og det ble fastslått at mus spindel afferente responses var lik de som er rapportert i andre arter som rotter, katter og mennesker. Muse spindel afferente svar ble funnet å være lik på både 24 ° C og 34 ° C badetemperaturer, selv på 34 ° C absolutte avfyring priser var raskere og afferenter var mer i stand til å svare på raskere lengde endres 15. Vi beskriver nedenfor hvordan dette preparatet kan brukes til å identifisere og studere muskel spindel afferenter. Videre kan dette preparatet lett kan modifiseres for å undersøke responsen av andre muskel afferente subtyper 13, for å sammenligne egenskapene til sensoriske afferenter i respons til et medikament eller sykdomstilstand, eller diverse andre variabler (f.eks, alder, kjønn, genet knockout).

Protocol

Egnede nasjonale og institusjonelle etikk bør innhentes før du utfører dyreforsøk.

1. Fjerning av EDL muskel og nerve

  1. Vei og dypt bedøve en voksen mus med inhalert isofluorane ved hjelp av en fordamper med 5% isofluorane pluss en 1,5 L / min oksygen strømningshastighet eller en glassklokke med isofluorane dynket bomull på bunnen.
  2. Kontroller at musen er dypt bedøvet og reagerer ikke på en tå klype. Raskt halshogge bruke store, skjerpet saks eller en giljotin.
  3. Lag en ventral midtlinjen kutt gjennom ribbeina ved hjelp av saks og fjerne de indre organene.
  4. Flå dyret ved å ta tak i huden fra nakken og dra den forbi føttene.
  5. Ta bena ved å kutte over hoftene og plasser skinned ben inn i en tallerken med kjølt (4 ° C), carbogenated (95% O 2, 5% CO 2) lav kalsium, høy magnesium bicarbonate saltvannsoppløsning containing i mM: 128 NaCl, 1,9 KCl, 1,2 KH PO 2 4, 26 NaHCO3, 0,85 CaCl 2, 6.5 MgSO 4, og 10 glukose (pH-verdi på 7,4 ± 0,05) 16. Den lave kalsium, hemmer høyt magnesium-løsning synaptisk transmisjon i løpet av disseksjon.
  6. Plasser bena ryggsiden opp i fatet og pin beina og hoftene og ned ved hjelp av nåler eller insekt pins slik at kne og ankel leddene er i 90 ° vinkel. Plasser en stift på hver ende av føttene, og en pinne på hver av de fremre og bakre lår for å holde vevet i stedet.
  7. Bruke Castroviejo våren saks, løfter opp det øverste laget av muskler på lårene og gjøre en midtlinjen kuttet for å avsløre isjiasnerven direkte nedenfor. Isjiasnerven ligger like under toppen muskellaget og går over femur fra sin exit nær hoftene helt til den deler seg i den felles peroneal og tibial nerve like før kneleddet.
  8. Fjern muskelen ovenfor isjiasnerven til point der de dype peroneal nerve avdelings dykk inn i flexor hallucis longus (FHL) muskelen er synlig.
  9. Bruke # 55 tang, dissekere bindevevet rundt peroneal grenen for å frigjøre den fra gastrocnemius og soleus muskler, som er på den mediale siden av tibia. Skjær senene gastrocnemius og soleus muskler og nøye fjerne dem fra under nerve.
  10. Fjern det overfladiske muskel på den laterale side av tibia å eksponere tre distinkte sene bunter på ankelledd-fra medial til lateral: FHL, EDL, og tibialis anterior (TA), og EDL skjult under TA.
  11. Kutt TA sene i ankelleddet, løfte TA opp og bort fra EDL, og kuttet muskelen nær kneet for å fjerne det.
  12. Kutt FHL sene i ankelen og løfte den tilbake til området der nerven går inn i FHL. Kutt rett under det punktet og fjerne ~ 2/3 av FHL muskel.
  13. Skjær isjiasnerven så nær hofteleddet som poslig og forsiktig fjerner alle nerve grener bortsett fra den dype peroneal grenen.
  14. Skjær EDL sener på både ankel og kneledd bruker store våren saks.
  15. Bruke skarp saks, fjerne EDL, de resterende FHL og nerve fra omkringliggende vev ved å skjære gjennom tibia bein ved kneet, og midtveis i låret. Skjær bort den gjenværende tibia bein slik at bare EDL, en del av FHL og nerve forbli.

2. Montering av EDL muskel og nerve i vevet Bath (figur 1A)

  1. Før starten på eksperimentet, forberede vevsbadet. Stadig perfuse badekaret med oksygenert (100% O 2) syntetisk interstitiell fluid (SIF) inneholdende (i mM) 123 NaCl, 3,5 KCl, 0,7 MgSO 4, 1,7 NaH 2 PO 4, 2,0 CaCl 2, 9.5 NaCl 6 H 11 O ( natriumglukonat), 5,5 glukose, sukrose 7,5, og 10 N-2-hydroxyethylpiperazine- N '-2-ethanesulfonic syre (HEPES); pH 7,4 ± 0,05 17. En strømningshastighet på 15-30 ml / min, er anbefalt. Vist er en kommersielt tilgjengelig bad på 25 ml kapasitet med to stimulerende elektroder festet til bunnen av badekaret, et montert vevet innlegg, og et feste for en kraft og lengde kontrolleren (omtrentlig bade dimensjonene 8,5 cm x 3 cm x 1 cm, for spesifikasjoner se tabell av materiell / utstyr).
  2. Bruk av FHL gjenværende vev for å håndtere den isolerte muskel-nerve og plassere den i vevsbadet. Plasser en liten del av Sylgard på bunnen av fatet, og bruke et insekt bolten gjennom den gjenværende FHL vevet for å stabilisere muskel.
  3. Bruk 6-0 silke sting å knytte både sener og fest den ene enden til vevet innlegg og den andre til hevarmen av styrken og lengden kontrolleren (se tabell av materiell / utstyr for spesifikasjoner). Bruk det minste sutur lengde som er praktisk. Fjern insekt pin og Sylgard etter at du har bundet sener. MERK: For å forenkletilkobling til hevarmen en liten del av ledningen kan bøyes inn i en "J"-formet krok og festet til hevarmen med epoxy. Suturen kan deretter bli bundet til ledningen i stedet for gjenget inn i det lille hullet på hevarmen.
  4. Gjør suge elektroder fra SA 16 glass ved først å bruke et glass mikropipette avtrekker (Heat = 286, Pull = 0, Velocity = 150, tid = 200); bryte spissen tilbake og manuelt male den på en slipstein før det er om en 3 mm taper. Smelt spissen ved hjelp av en microforge til ønsket spiss indre diameter på mellom 10 - 100 um, avhengig av området av nerve man ønsker å ta prøver fra (se figurene 1B 1C-for elektroden skjematisk og Table of Materials / Utstyr for produktinformasjon).
  5. Fyll en forhåndslagde glass suge elektroden til den indre sølv wire med SIF.
  6. Suge den kappede enden av nerve inn i elektroden, og kobles til den positive utgangen på en differensiell forsterker. Pakk elektroden med en chlorided sølvledning som kobles til den negative porten på heads. Jorde SIF bad ved å kjøre en andre chlorided sølv wire fra badekaret til headsbakke port. Også jord Perfusjonsslangen til Faraday bur på flere punkter for å redusere elektrisk støy introdusert via perfusjon pumper.
  7. Stimuler muskelen via elektrodene er montert på hver side av muskelen i vevsbadet å indusere en kontraksjon rykk. Alternativt kan plassere en stimulerende elektrode på den kappede enden av nerven. Øk den stimulerende spenning inntil en maksimal kontraktil kraft blir observert, og deretter øke spenningen av ytterligere 15% for å nå supramaximal spenning (0,5 msek pulsbredde). Fortsett de rykk sammentrekninger på supramaximal spenning, med en 10 sek hvile i mellom, men variere lengden av muskelen til en topp kontraktile kraft er nådd for å finne den optimale lengde (L o) av muskelen. Alle lengde ramper og vibrasjoner vil starte med muskelen på dette length.
  8. Tillat muskel-nerve forberedelse til å forbli i badet i minst 1 time før etterfølgende datainnsamling for å tillate vev for å nå den temperaturen i badet og for normal synaptisk transmisjon for å gjenopprette følgende disseksjon i et lavt kalsiumløsningen.
  9. For å samle inn data på et annet sted enn romtemperatur temperatur, plassere en temperatur sonde inn vevsbadet nær muskelen. Sakte bringe badet opp til temperatur ved å pumpe oppvarmet vann gjennom vevsbadet bunnplaten. Pakk leire microwavable varmeputer rundt SIF reservoaret for å opprettholde en jevn temperatur.

3. Datainnsamling

  1. Å identifisere en afferent som en spindel afferent, registrere neuronal aktivitet under gjentatte rykk sammentrekninger produsert av en 0,5 msek supramaximal spenning stimulans leveres en gang hvert sekund. MERK: Muscle spindel afferenter bør pause under rykk sammentrekning 18,19 (figur 2).
  2. Bruk daTA oppkjøpet programvare for å bruke endringene lengde på ulike hastigheter og ulike lengder. Bruke et egendefinert skript for å automatisere denne oppgaven (se tilleggsinformasjon for en skjermdump av manus og instruksjoner om hvordan å tilpasse strekninger gitt). Påfør rampe-og-hold strekninger av 4 sek på strekk lengder på 2,5%, 5%, og 7,5% L o og strekk hastigheter på 20, 40, eller 60% L o / sek 15. MERK: Se bruksanvisningen for spesifikk kraft og lengde kontrolleren for nødvendig spennings-til-millimeter omregningsfaktor.
  3. Ved slutten av eksperimentet, bestemme muskel helse ved 24 ° C ved hjelp av maksimal isometriske kontraksjoner tetanic (500 msek tog, 120 Hz tog frekvens, 0,5 msek pulsbredde, supramaximal spenning). Sammenlign peak kontraktile kraft til tidligere rapporterte verdier (~ 24 N / cm 2 9,20).

Representative Results

Responsen av muskel afferenter kan tas opp etter en rekke forstyrrelser, avhengig av hvilken afferent subtype blir studert. Representative svarene av muskel spindel afferenter til muskel sammentrekning og rampe og hold strekningen vises her. Å identifisere en afferent som en spindel afferent, har rykninger trekningene er gitt én gang hvert sekund (0,5 ms pulsbredde) for å se om det er en pause i skyting under sammentrekning 18,19. Figur 2 viser et representativt spor av neuronal aktivitet og muskelspenninger under disse rykk sammentrekninger. Ingen neuronal aktivitet observeres under rykk sammentrekninger, som forventet for spindel afferenter. Hvis den registrerte afferent var et gruppe Ib Golgi sene organ afferent, en økning i hastigheten avfyring i løpet av sammentrekning vil bli forventet.

Under kontrollforhold fleste afferenter med en vanlig avfyring mønster (~ 12 impulser / sek ved 24 ° C og ~ 32 impulser / sek ved 34 ° C) Er muskel spindel afferenter. En undergruppe av spindel afferenter vil bare brann under strekk (i våre hender ~ 11% av spindel afferenter) 15. Figur 3A viser en representant rå spor av to muskelspindel afferenter å svare på en rampe og hold strekningen produsert av kraft og lengde kontrolleren. Den Spike Histogram trekk ved LabChart brukes til å identifisere og analysere den øyeblikkelige avfyringsfrekvens av de to individuelle nevroner separat (figurene 3B-3C).

Figur 1
Figur 1. Isolert Muskel Fremstilling A) extensor digitorum longus (EDL) og innervating isjiasnerven er montert i en isolert vevsbadet perfusert med oksygenert syntetisk interstitiell fluid (SIF). En ekstracellulær forsterker koblet til en sugpå elektroden registrerer nevral aktivitet. En dobbel kraft og lengde controller-med passende programvare-kontroller og tiltak muskelkraft og lengde. Vevsbadet elektroder levere stimuli for å produsere nappe eller tetanic sammentrekninger. Pumping oppvarmet vann gjennom interne bad platekanalene styrer vevsbadet temperatur. B) Trakk glass suge elektrode med ~ 3 mm konisk spiss. C) Forstørret skildring av den ideelle spissen form for suge elektrode som er produsert ved hjelp av en microforge. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Spindel afferent Response til Twitch sammentrekning. Neuronal activity (øverste spor) og muskelspenninger (nederst spor) fra 30 rykk sammentrekninger overlagres med topp overlappende spor i svart. Afferent aktivitet pauser under sammentrekning-indusert spenning øker, noe som er en karakteristisk respons av muskel spindel afferenter. Brakett og bue over toppen spor betegne tiden under sammentrekning når aktiviteten er pauset.

Figur 3
Figur 3. Spindel afferent Response til Ramp og hold Stretch A) Raw nevral aktivitet av to afferenter (øverste spor) i løpet av en rampe og hold strekning brukt til EDL (muskel lengde vist i bunnen spor). B) Momentant avfyringsfrekvens (Inst. Fr., impulser per sekund) i enheten utviser aktivitet på L o fra A (markert med blått). C) Instantaneous avfyringsfrekvens på mindre enhet som bare branner under strekk (vist i oransje). Begge enhetene stille ut spikefrekvens tilpasning under strekningen som er karakteristisk for muskel spindel afferenter en.

Discussion

Målet med denne artikkelen var å beskrive en metode for opptak fra muskel spindel afferenter i en isolert mus muskel-nerve forberedelse. Vi har funnet at mus spindel afferenter reagere på samme måte for å strekke seg så de fra rotter, katter og mennesker 15 og andre laboratorier har brukt mus som modellorganismer for å studere sensoriske nevroner i både muskel og hud in vitro (for eksempel 3,13) .

Muskelen sensoriske afferenter kan tas opp i minst 6-8 timer ved både 24 ° C og 34 ° C. For å minimalisere håndtering EDL og nerve, bruke den gjenværende delen av FHL å håndtere vevet når det er mulig. Etter disseksjon, venter i minst 1 time for å starte datasamling for å tillate vevets til likevekt ved temperaturen i badet og for normal synaptisk transmisjon for å komme seg. Tidligere ble muskel helse bekreftet på en undergruppe av musklene som brukes i dette preparatet ved å bestemme at den maksimale tetanic contractile kraft generert av musklene er lik den som er rapportert av andre ved begynnelsen og slutten av forsøket 15.

Muskelen spindel afferenter ble identifisert funksjonelt i dette preparatet ved å se etter en karakteristisk pause i avfyring i respons til twitch kontraksjon (figur 2), så vel som de forventede øyeblikkelige frekvens økninger i respons til endringer lengde (figur 3). I vår erfaring, de fleste afferenter som ild i kontroll forholdene er muskel spindel afferenter. Lengden av nerve beholdt i dette preparat (~ 7 mm maks) ikke er lang nok til å bruke afferente ledningshastighetsforskjeller for å identifisere muskel afferente subtyper 13. I tillegg, i motsetning til i katter og mennesker, tiltak av dynamisk følsomhet var ikke i stand til å tydelig skille Gruppe Ia og II afferenter i mus (for videre diskusjon se Wilkinson et al. 15). Andre undertyper av afferenter (dvs.., Gruppe III og IV) kan identifiseres ved hjelp av ytterligere funksjonelle tester i dette preparatet, for eksempel ved å tilsette stoffer som capsaicin, ATP, eller bradykinin, avtagende pH-bad, utsette muskel til iskemi, etc. 3,13,21-23 Ved hjelp av sugeelektrodene tillater aktivitet fra flere sensoriske nevroner som skal tas opp på en gang, noe som øker mengden av data som kan bli samlet fra en enkelt muskel. Dette preparatet kan benyttes for å måle den totale effekt av en perturbasjon i sensoriske nevroner i respons eller responsene identifiserte afferenter. Hvis spike figurer er unikt nok, kan opptil fire sensoriske nevroner bli diskriminert av programvare (både Spike2 (Cambridge Electronic Design) og LabChart Pro (AD Instruments) har utført på samme måte). I tilfeller hvor nerveceller ikke kan bli diskriminert, kan endringer i plassering av elektrodene eller tips diameter lett implementeres.

I sammendraget, musen muskel-nerve in vitro preparasjon er en enkel eksperimentell tilnærming som kan brukes til å undersøke respons egenskapene til muskel sensoriske afferenter til ulike fysiokjemiske forstyrrelser, skader og sykdomsmodeller. I tillegg er dette preparatet ideell for å dra nytte av de kraftige genetiske verktøy tilgjengelig hos mus, inkludert transgene dyr og optogenetic verktøy.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Force and Length Controller & Tissue Bath Aurora Scientific, Inc. 300C-LR & 809B-IV 
Masterflex L/S Digital Drive Perfusion Pump & Easy Load II Pump Head Cole Parmer EW-07523-80 & EW-77200-60
2 Channel Microelectrode AC Differential Amplifier & Headstage Amplifier A-M Systems Model 1800; 700000 & 700500
Simulator Grass
OR
Aurora Scientific, Inc.		 S88
OR
701 C
Dissecting Microscope Swift 892070
Fiber Optic Light Source Fiberlite Model 190
Analog to Digital Board AD Instruments PL3508/P (PowerLab 8/35)
Data Acquisition & Analysis Software AD Instruments LabChart Pro 7
Electrode Holder A-M Systems 672445
Electrode Glass Dagan SA16
Electrode Puller Sutter Instrument Co. P-80/PC
Microforge Narishige MF-9
Isoflourane MWI Veterinary Supply 18627
Surgical Tools
Large Dissecting Scissors Fine Science Tools 14014-17
Large Forceps Fine Science Tools 11000-12
Large Spring Scissors Fine Science Tools 15006-09
#5 Forceps Fine Science Tools 11252-20
#55 Forceps Fine Science Tools 11255-20
Sharp Scissors Fine Science Tools 14059-11
6-0 Silk Suture Fine Science Tools 18020-50
Chemicals for Low Calcium- High Magnesium aCSF and SIF
(Low Calcium solution is equilibriated with 95% O2/5% CO2 gas and pH of 7.4 ± 0.05; SIF is equilibriated with 100% O2 gas and pH of 7.4 ± 0.05)
Sodium chloride Sigma S9888-1KG
Magnesium sulfate heptahydrate Sigma 230391-500G
Calcium chloride dihydrate Sigma 223506-500G
Sodium gluconate Sigma S2054-500G
Sodium phosphate monobasic Sigma S8282-500G
Glucose Sigma G5767-500G
Sucrose Sigma S5016-500G
HEPES Sigma H3375-250G
Potassium phosphate monobasic Sigma P0662-500G
Potassium chloride Sigma P3911-500G
Sodium bicarbonate Sigma S6014-500G

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Matthews, P. B. C. Section 1, The Nervous System, Motor Control. Handbook of Physiology. Brookes, V. B. , American Physiological Society. Bethesda, MD. 189-228 (1981).
  2. Houk, J., Simon, W. Responses of Golgi tendon organs to forces applied to muscle tendon. J Neurophysiol. 30, 1466-1481 (1967).
  3. Jankowski, M. P., Rau, K. K., Ekmann, K. M., Anderson, C. E., Koerber, H. R. Comprehensive phenotyping of group III and IV muscle afferents in mouse. J Neurophysiol. 109, 2374-2381 (2013).
  4. Nichols, T. R., Cope, T. C. Cross-bridge mechanisms underlying the history-dependent properties of muscle spindles and stretch reflexes. Can J Physiol Pharmacol. 82, 569-576 (2004).
  5. Mense, S. Nociception from skeletal muscle in relation to clinical muscle pain. Pain. 54, 241-289 (1993).
  6. Proske, U., Gandevia, S. C. The Proprioceptive Senses: Their Roles in Signaling Body Shape, Body Position and Movement, and Muscle Force. Physiol Rev. 92, 1651-1697 (2012).
  7. Close, R. Force: velocity properties of mouse muscles. Nature. 206, 718-719 (1965).
  8. McCully, K. K., Faulkner, J. A. Injury to skeletal muscle fibers of mice following lengthening contractions. J Appl Physiol. 59, 119-126 (1985).
  9. Brooks, S. V., Faulkner, J. A. Contractile properties of skeletal muscles from young, adult and aged mice. J Physiol. 404, 71-82 (1988).
  10. Barclay, C. J. Modelling diffusive O(2) supply to isolated preparations of mammalian skeletal and cardiac muscle. Journal of Muscle Research and Cell Motility. 26 (2), 225-235 (2005).
  11. Taguchi, T., Mizumura, K. Augmented mechanical response of muscular thin-fiber receptors in aged rats recorded in vitro. European Journal of Pain. 15, 351-358 (2011).
  12. Simon, A., Shenton, F., Hunter, I., Banks, R. W., Bewick, G. S. Amiloride-sensitive channels are a major contributor to mechanotransduction in mammalian muscle spindles. J Physiol. 588, 171-185 (2010).
  13. Wenk, H. N., McCleskey, E. W. A novel mouse skeletal muscle-nerve preparation and in vitro model of ischemia. J Neurosci Methods. 159, 244-251 (2007).
  14. Bullinger, K. L., Nardelli, P., Wang, Q., Rich, M. M., Cope, T. C. Oxaliplatin neurotoxicity of sensory transduction in rat proprioceptors. J Neurophysiol. 106, 704-709 (2011).
  15. Wilkinson, K. A., Kloefkorn, H. E., Hochman, S. Characterization of muscle spindle afferents in the adult mouse using an in vitro muscle-nerve preparation. PLoS One. 7, e39140 (2012).
  16. Shreckengost, J., Calvo, J., Quevedo, J., Hochman, S. Bicuculline-sensitive primary afferent depolarization remains after greatly restricting synaptic transmission in the mammalian spinal cord. J Neurosci. 30, 5283-5288 (2010).
  17. Koltzenburg, M., Stucky, C. L., Lewin, G. R. Receptive properties of mouse sensory neurons innervating hairy skin. J Neurophysiol. 78, 1841-1850 (1997).
  18. Matthews, B. H. C. Nerve endings in mammalian muscle. J Physiol. 78, 1-53 (1933).
  19. Hunt, C. C., Kuffler, S. W. Stretch receptor discharges during muscle contraction. J Physiol. 113, 298-315 (1951).
  20. Oishi, P. E., Cholsiripunlert, S., Gong, W., Baker, A. J., Bernstein, H. S. Myo-mechanical analysis of isolated skeletal muscle. J Vis Exp. (48), (2011).
  21. Hoheisel, U., Reinöhl, J., Unger, T., Mense, S. Acidic pH and capsaicin activate mechanosensitive group IV muscle receptors in the rat. Pain. 110, 149-157 (2004).
  22. Taguchi, T., Sato, J., Mizumura, K. Augmented mechanical response of muscle thin-fiber sensory receptors recorded from rat muscle-nerve preparations in vitro after eccentric contraction. J Neurophysiol. 94, 2822-2831 (2005).
  23. Xu, J., Gu, H., Brennan, T. J. Increased sensitivity of group III and group IV afferents from incised muscle in vitro. Pain. 151, 744-755 (2010).

Tags

Nevrovitenskap muskel spindel muskel afferent extensor digitorum longus sensoriske nevroner elektrofysiologi
En<em&gt; In Vitro</em&gt; Adult Mouse Muskel-nerve Forberedelse til Studerer avfyring egenskaper Muscle afferenter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Franco, J. A., Kloefkorn, H. E.,… More

Franco, J. A., Kloefkorn, H. E., Hochman, S., Wilkinson, K. A. An In Vitro Adult Mouse Muscle-nerve Preparation for Studying the Firing Properties of Muscle Afferents. J. Vis. Exp. (91), e51948, doi:10.3791/51948 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter