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Biology

गतिशीलता की spatiotemporal मानचित्रण में Published: January 27, 2016 doi: 10.3791/53263
Automatic Translation
1,2, 1, 1
1Department of Physiology and Biophysics, Virginia Commonwealth University, 2Department of Biology, Loyola University Maryland

Abstract

रिकॉर्डिंग मांसपेशियों में तनाव में परिवर्तन, intraluminal दबाव, और झिल्ली क्षमता: एकाधिक दृष्टिकोण रिकॉर्ड और सहित गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल गतिशीलता का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। इन तरीकों के सभी फिर समग्र गतिशीलता पैटर्न की भावना प्रदान करने के लिए व्याख्या कर रहे हैं, जो एक साथ पेट के साथ एक या एक से अधिक स्थानों पर गतिविधि की माप पर निर्भर करते हैं। हाल ही में, वीडियो रिकॉर्डिंग और spatiotemporal मानचित्रण (STmap) तकनीक के विकास के लिए यह संभव निरीक्षण और पेट और आंत के पूर्व vivo पूरे क्षेत्रों में जटिल पैटर्न का विश्लेषण करने के लिए बनाया है। एक बार दर्ज की गई और डिजीटल, वीडियो रिकॉर्ड ल्यूमिनल व्यास स्केल या में बदल जाती है जिसमें STmaps करने के लिए परिवर्तित किया जा सकता रंग [बुलाया व्यास नक्शे (Dmaps)]। STmaps गतिशीलता दिशा (यानी, स्थिर, क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला, antiperistaltic), वेग, अवधि, आवृत्ति और सिकुड़ा गतिशीलता पैटर्न के बल पर डेटा प्रदान कर सकते हैं। इस दृष्टिकोण के लाभ में शामिल हैं: विश्लेषण करनेबातचीत या एक ही खंड के विभिन्न क्षेत्रों में अलग-अलग गतिशीलता पैटर्न का एक साथ विकास की है, गतिशीलता पैटर्न के दृश्य के समय के साथ बदलता है, और किसी अन्य क्षेत्र में एक क्षेत्र को प्रभावित करती है गतिविधि में कैसे गतिविधि का विश्लेषण। अलग STmaps और गतिशीलता पैटर्न और अधिक विस्तार से विश्लेषण किया जा सकता है, ताकि वीडियो रिकॉर्डिंग अलग timescales और विश्लेषण मानकों के साथ दोहराई जा सकती है। इस प्रोटोकॉल विशेष गतिशीलता पीढ़ी को प्रभावित करने वाले intraluminal द्रव बढ़ाव और intraluminal उत्तेजनाओं के प्रभाव का विवरण। ल्यूमिनल रिसेप्टर एगोनिस्ट और विरोधी के उपयोग के एक पैटर्न एक और पैटर्न में परिवर्तित किया जा सकता है कि कैसे विशिष्ट पैटर्न शुरू कर रहे हैं और कैसे पर यंत्रवत जानकारी प्रदान करता है। तकनीक केवल intraluminal दबाव परिवर्तन या मांसपेशियों में तनाव पर डेटा उपलब्ध कराने के बिना, ल्यूमिनल व्यास में परिवर्तन का कारण बनता है, और प्रयोगात्मक स्थापना पर आधारित कलाकृतियों की पीढ़ी द्वारा कि गतिशीलता को मापने की क्षमता के द्वारा सीमित है; हालांकि, विश्लेषण करनेs तरीकों इन मुद्दों के लिए खाते सकता है। पिछले तकनीकों के लिए वीडियो रिकॉर्डिंग की तुलना में और STmap दृष्टिकोण गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल गतिशीलता के एक अधिक व्यापक समझ प्रदान करता है।

Introduction

रिकॉर्डिंग और आंतों की गतिशीलता का विश्लेषण करने के विभिन्न तरीकों के पिछले 150 वर्षों से अधिक 1 विकसित किया गया है। इन प्रारंभिक से लेकर है इन विवो माप और मांसपेशियों में तनाव, intraluminal दबाव, और / या संभावित झिल्ली के एकाधिक रिकॉर्डिंग की व्याख्या की और अधिक हाल के तरीकों के लिए विलियम ब्यूमोंट की और वाल्टर तोप की टिप्पणियों और विवरण (यानी, जंक्शनल क्षमता) 2 - 6। इन बाद दृष्टिकोण समग्र गतिशीलता पैटर्न के एक स्नैपशॉट प्रदान करते हैं लेकिन रिकॉर्डिंग की साइटों की संख्या और रिकॉर्डिंग साइटों के बीच में क्षेत्रों के लिए डेटा का प्रक्षेप की वैधता द्वारा सीमित हैं।

वीडियो रिकॉर्डिंग और spatiotemporal मानचित्रण (STmap) तकनीक के हाल ही के विकास के लिए यह संभव निरीक्षण और पेट और आंत के पूर्व vivo पूरे क्षेत्रों में जटिल गतिशीलता पैटर्न का विश्लेषण करने के लिए बनाया है। पहले Intes के लिए वर्णित प्रारंभिक दृष्टिकोण,वीडियो रिकॉर्डिंग का विश्लेषण करने के अन्वेषक से डिजाइन सॉफ्टवेयर पर निर्भर करता था 1990 के दशक 7,8 में tinal खंडों; कई समूहों अब बनाया या इस उद्देश्य 2,8 के लिए सॉफ्टवेयर को संशोधित किया है - 12। कई समूहों को उनके खुद का सॉफ्टवेयर संकुल या प्लगइन्स उत्पन्न किया है, वे सभी एक ऊतक खंड के व्यास का विश्लेषण और स्केल प्रतिनिधित्व करने के लिए उन विभिन्न व्यास परिवर्तित। एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध रिकॉर्डिंग और विश्लेषण प्रणाली गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल गतिशीलता की निगरानी प्रणाली (GIMM) गिनी पिग बाहर का बृहदान्त्र 13 के साथ ही आगे बढ़नेवाला और मिश्रण गतिशीलता पैटर्न के विश्लेषण में मल गोली वेग दृढ़ संकल्प के माध्यम से आगे बढ़नेवाला गतिशीलता दोनों के विश्लेषण के लिए अनुमति देता है कि एक टर्नकी दृष्टिकोण प्रदान करता है बुलाया 19 - बरकरार आंतों खंडों 4,5,14 में एक द्रव उत्तेजना के साथ। यह बाद दृष्टिकोण STmaps की पीढ़ी और विश्लेषण पर निर्भर करता है और इस पत्र में वर्णित है। इस पद्धति का लक्ष्य टी बढ़ाने के लिए हैवह क्षमता गुणात्मक और मात्रात्मक आंत में मौजूद विभिन्न गतिशीलता पैटर्न का विश्लेषण करने के लिए। अन्य समूहों के लिए अपने स्वयं के सॉफ्टवेयर के माध्यम से गतिशीलता के विश्लेषण के लिए STmap का इस्तेमाल किया है, वहीं इस STmaps की पीढ़ी द्वारा गतिशीलता पैटर्न का विश्लेषण करने के लिए GIMM का उपयोग कैसे करें के पहले वर्णन है। ऊतक व्यास में परिवर्तन का पता लगाने की क्षमता है, STmaps के सृजन को अधिकतम करने के लिए वीडियो रिकॉर्डिंग, वीडियो रिकॉर्डिंग मापदंडों के समुचित स्थापित करने के लिए पेट के ऊतकों की तैयारी के साथ-साथ: वर्तमान में कागज, हम विस्तृत कदम-दर-कदम पर निर्देश प्रदान व्याख्या और GIMM प्रणाली और ImageJ सॉफ्टवेयर का उपयोग STmaps का विश्लेषण।

यहाँ वर्णित विधि तरल पदार्थ या आंतों गतिशीलता पैटर्न को प्रभावित करने वाले यौगिकों से युक्त अर्द्ध ठोस का ल्यूमिनल छिड़काव के विश्लेषण के लिए विशिष्ट है। मल गोली प्रणोदन के विश्लेषण के लिए एक विधि Mawe और उनके सहयोगियों ने 13 से एक पत्र में वर्णित है। यहाँ वर्णित सामान्य तरीका हो सकता हैजैसे अन्य चिकनी ट्यूबलर मांसपेशियों अंगों के लिए लागू: अपने दम पर इस विधि के दबाव या मांसपेशियों में तनाव में परिवर्तन पर डेटा प्रदान नहीं करता है आदि छोटी आंत, रक्त वाहिकाओं, मूत्रमार्ग, मूत्रवाहिनी, यह दबाव के उपयोग के साथ मिलकर किया जा सकता है ट्रांसड्यूसर, बल ट्रांसड्यूसर या electrophysiological माप कुछ अन्य समूहों के रूप में गतिशीलता पैटर्न की एक और पूरी तस्वीर 2,15,20,21 से पता चला है प्रदान करने के लिए।

Protocol

वर्जीनिया कॉमनवेल्थ यूनिवर्सिटी के संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) इस प्रोटोकॉल में इस्तेमाल सभी जानवरों और इच्छामृत्यु प्रक्रियाओं को मंजूरी दे दी।

समाधान की 1. तैयारी

  1. क्रेब्स बफर के 4 एल तैयार ([मिमी में] की रचना: 118 सोडियम क्लोराइड, 4.75 KCl, 1.19 के.एच. 2 4 पीओ, MgSO 4 1.2, 2.54 2 CaCl, 25 NaHCO 3, 11 ग्लूकोज)। विआयनीकृत पानी की उचित मात्रा में डाल प्रत्येक ठोस रासायनिक, की उचित मात्रा में वजन और समाधान स्पष्ट है जब तक एक भंवर का उपयोग मिश्रण।
  2. फिर, carboxygen (95% ओ 2, 5% सीओ 2) 30 मिनट के लिए, जबकि हीटिंग के लिए 37 डिग्री सेल्सियस के साथ समाधान aerate।
  3. एचसीएल का उपयोग यदि आवश्यक हो तो और 37 डिग्री सेल्सियस (अंग स्नान के रूप में ही तापमान) में 7.4 पीएच को समायोजित करते हुए समाधान के पीएच का निर्धारण करें। प्रयोग की लंबाई भर क्रेब्स बफर लगातार carboxygenated और 37 डिग्री सेल्सियस पर रखें।
  4. डालक्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप पर बफर जलाशय और बदले में क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पंप से प्रवाह और बहिर्वाह नलियों ट्यूबिंग और अंग स्नान प्रणाली भर में बफर का छिड़काव शुरू करने के लिए।
    नोट: बफर शुरू में छिड़काव बफर में अंग स्नान या रसायनों में या तो ऊतक के अलावा जब तक मूल कंटेनर में वापस पंप किया जा सकता है। इस प्रयोग के लिए आवश्यक बफर की कुल राशि कम कर देता है। दाखिला और बाहर जाने वाले बफ़र्स मिश्रण नहीं है तो इतनी है कि निवर्तमान बफर छिड़काव लाइनों एक खाली कंटेनर में रखा जाना चाहिए।
  5. अंग स्नान के भीतर बफर हो जाता है और प्रयोग की अवधि के लिए 37.0 ± 0.5 डिग्री सेल्सियस रहता है तो स्नान फैलानेवाला पर हीटिंग सिस्टम का तापमान जांचना। पुष्टि करें, और यदि आवश्यक हो तो कम से कम एक बार और 2.8 कदम में स्नान में ऊतक खंडों रखने से पहले, क्रेब्स बफर का पीएच को संशोधित।

ऊतकों की 2. तैयारी

  1. Euthanizeएक सील कक्ष या स्थानीय पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित एक और इच्छामृत्यु विधि में कार्बन डाइऑक्साइड साँस लेना / asphyxiation के प्रयोग से एक गिनी पिग।
  2. जानवर की इच्छामृत्यु की पुष्टि के बाद, विच्छेदन कैंची से अनुलंबीय पेट की दीवार को खोलने और आंतों का पता लगाने में कटौती। सेसम बेनकाब करने में मदद करने के लिए छोटी आंत से जुड़ी अन्त्रपेशी कट।
    नोट: एक पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित के रूप में इच्छामृत्यु ऐसे द्विपक्षीय थोरैकोटॉमी के रूप में एक माध्यमिक प्रक्रिया का प्रदर्शन इस बात की पुष्टि करने के लिए।
  3. सेसम के बाहर का अंत का पता लगाने और सेसम से इसका कनेक्शन के लिए बस के बाहर का समीपस्थ पेट के आड़ा काट। तब समीपस्थ पेट के पहले transection के लिए फिर से ~ 8 सेमी बाहर का आड़ा काट।
  4. आगे विच्छेदन के लिए (खंड 1 में वर्णित) गरम और carboxygenated क्रेब्स समाधान में पेट के ऊतक रखें। विच्छेदन स्नान में पेट के पिन और जितना संभव हो उतना अन्त्रपेशी और वसा को दूर करने के लिए कैंची के एक छोटे सेट का उपयोग करें।
  5. एच मेंeated विच्छेदन ट्रे, (ऊतक के छिद्र को रोकने में मदद करने के लिए) एक कुंद अंत कैथेटर करने के लिए मिलकर एक सिरिंज का उपयोग लुमेन के माध्यम से क्रेब्स बफर के धीरे छिड़काव द्वारा सभी intraluminal सामग्री को हटा दें। इस छिड़काव की प्रक्रिया के दौरान खंड के ओवर-बढ़ाव से बचें।
  6. दो आग पॉलिश ग्लास ट्यूब कैथेटर (3 मिमी व्यास) प्राप्त करें और ऊतक लुमेन में प्रवेश ग्लास ट्यूब के हिस्से के चारों ओर पॉलीथीन टयूबिंग के एक छोटे टुकड़े (~ 3 मिमी लंबा और ~ 3 मिमी व्यास) जगह है।
    नोट: इस सिवनी सुरक्षित रहने के लिए ऊतक और ग्लास ट्यूब के आसपास रखा और तैयारी अंग स्नान में और ऊतक लंबाई में परिवर्तन के दौरान रखा गया है के रूप में पर्ची नहीं करने की अनुमति देगा।
  7. ऊतक तैयारी के मौखिक अंत में एक कैथेटर डालने और एक सर्जन की गाँठ का उपयोग कर कैथेटर आसपास के ट्यूबिंग का छोटा सा टुकड़ा के चारों ओर एक सीवन टाई। धीरे गाँठ सुखद है सुनिश्चित करने के लिए वापस बाहर कैथेटर खींचने के लिए प्रयास करते हैं। फिर, अन्य कैथेटर में प्रवेश टी पर ही कार्रवाई के लिए प्रदर्शनवह ऊतक के अंत एबोरल।
  8. कैथेटर सुरक्षित हैं एक बार, अंग स्नान में से एक में विच्छेदन ट्रे से पूरी तैयारी (ऊतक प्लस कैथेटर) को स्थानांतरित। दूर उपयोगकर्ता से सामना करना पड़ रहा मौखिक अंत के साथ स्नान में तैयारी रखें।
  9. अगले दो सुझाव दिया तरीकों में से एक ने अंग स्नान करने के लिए ग्लास ट्यूब कैथेटर / माउंट सुरक्षित है।
    नोट: ट्यूबों प्रयोग के दौरान लंबाई को बदलने या स्नान में क्रेब्स बफर की सतह के स्तर से ऊपर आने से ऊतक खंड को रोकने के गिलास की सुरक्षा।
    1. एक विकल्प: टुकड़े टुकड़े हो जाना मिट्टी या एक प्लास्टिक क्लिप के उपयोग के माध्यम से प्लास्टिक अंग स्नान के किनारे के ऊपर से ग्लास ट्यूब के शीर्ष भाग को सुरक्षित करो।
    2. विकल्प बी: प्लास्टिक क्लिप के उपयोग के द्वारा अंग स्नान तैयारी ऊपर कैमरों पकड़ कि धातु के खंभे के लिए ग्लास ट्यूब सुरक्षित।
  10. कैथेटर स्नान के लिए सुरक्षित कर रहे हैं, प्रत्येक कैथेटर के खुले अंत के लिए ट्यूबिंग का एक 5 सेमी टुकड़ा देते हैं। मौखिक बिल्ली के लिएHeter, समीपस्थ colonic खंड के लुमेन में बफर इंजेक्षन करने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा, जिसमें एक 10 मिलीलीटर सिरिंज, को यह ट्यूबिंग देते हैं। एबोरल कैथेटर के लिए, ट्यूबिंग के इस टुकड़े ल्यूमिनल बहिर्वाह एक संग्रह कंटेनर (50 मिलीलीटर बीकर, जलाशय, आदि) में निर्देशित किया जा करने की अनुमति देगा।
  11. मौखिक अंत से जुड़ी सिरिंज का प्रयोग, धीरे-धीरे फ्लश ऊतकों के माध्यम से प्रवाह कर सकते हैं कि तरल सुनिश्चित करने के लिए ऊतक लुमेन के माध्यम से क्रेब्स बफर गरम। प्रवाह तरल एबोरल कैथेटर बाहर निकलने की पुष्टि की है। ऊतक 30 मिनट के लिए equilibrates जबकि वीडियो रिकॉर्डिंग सिस्टम (प्रोटोकॉल धारा 3) जांचना।

वीडियो रिकॉर्डिंग प्रणाली 3. कैलिब्रेशन

  1. चमक और विपरीत, और सॉफ्टवेयर का उपयोग क्षैतिज दूरी के लिए कैमरा ऊंचाई नियुक्ति, वीडियो सेटिंग्स जांचना।
    नोट: intraluminal छिड़काव की व्यवस्था के लिए सबसे अच्छा सेटिंग्स गोली प्रणोदन 13 के वेग का निर्धारण किया जाता सेटिंग्स की तुलना में अलग हैं।
  2. सीएलआईकैमरे के लिए प्रयोग टैब पर सी.के. calibrated किया जाना है। तो फिर 'फ़ाइल' मेनू में 'जांचना' क्लिक करें।
  3. वीडियो 'वर्कस्टेशन जांचना' विंडो में प्रकट होने के बाद, छवि colonic लुमेन में डाला कैथेटर के सिरों भी शामिल है जहां ऊंचाई पर कैमरा सेट।
  4. फिर, प्रत्येक में स्नान करने के लिए संलग्न पारदर्शी शासक स्टीकर का उपयोग कर छवि में देखा क्षैतिज दूरी जांचना।
    नोट: इस अंशांकन ल्यूमिनल व्यास और सिकुड़ा तरंगों की गति का बाद में सॉफ्टवेयर गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
  5. वे कैमरे छवि में शासक के अनुसार 10 मिमी के अलावा कर रहे हैं ताकि एक ही 'जांचना कार्य केंद्र' विंडो में, खड़ी लाल दिशा निर्देश तय। फिर, 'दूरी कर्सर' विंडो में उचित दूरी (10 मिमी) टाइप करते हैं और 'सीएएल' बटन पर क्लिक करें।
  6. इसके बाद, लाभ, चमक को समायोजित, और इतना है कि कैमरा छवि को संशोधित करने के लिए 'वर्कस्टेशन जांचना' खिड़की के भीतर स्लाइडर्स शटरऊतक खंड एक प्रकाश पृष्ठभूमि पर एक अंधेरे सिल्हूट के रूप में प्रकट होता है।
    नोट: चित्रा 4 इस अंशांकन प्रक्रिया के अच्छे और बुरे उदाहरणों से पता चलता है।
  7. ठीक ढंग से छवि को समायोजित करने के लिए, यह भी कैमरे पर ही ध्यान केंद्रित करने और एपर्चर knobs समायोजित।
  8. कैलिब्रेशन अब पूरा हो गया है। फिर 'बाहर निकलें' बटन पर क्लिक अंत में पॉप-अप में 'ठीक है', क्लिक करें और 'सहेजें' पर क्लिक करें।

4. जनरल प्रायोगिक प्रक्रिया

  1. कैमरा अंशांकन प्रक्रियाओं और ऊतक संतुलन के 30 मिनट के पूरा हो जाने के बाद, प्रत्येक प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल में ट्रायल के नाम है। ट्रायल के नाम नाम और यौगिक और तरल पदार्थ की मात्रा की एकाग्रता पर आधारित हो सकता है intraluminally प्रयोग के उस हिस्से के दौरान ऊतक खंड में भरकर रखा जा रहा है।
  2. फिर, एक ट्यूबिंग दबाना के उपयोग के माध्यम एबोरल कैथेटर से फैला हुआ ट्यूब रोक देना।
    नोट: यह फू दौरान एबोरल अंत बाहर निकलने से ल्यूमिनल तरल रोकताrther प्रयोग, बढ़ाव के विभिन्न स्तरों को भड़काने के लिए लुमेन में विशिष्ट संस्करणों के उपयोग की अनुमति (चित्रा 1)।
  3. गिनी पिग पूर्व vivo तैयारी में बढ़नेवाला संकुचन आरंभ करने के लिए पर्याप्त बढ़ाव प्रदान करने के लिए समीपस्थ colonic लुमेन में लगभग 0.7 मिलीलीटर क्रेब्स बफर के इंजेक्षन।
    नोट: यह मात्रा से थोड़ा भिन्न हो सकते हैं (0.1-0.2 एमएल) बरकरार खंड की कुल लंबाई और अंग स्नान में खंड के लिए लागू खिंचाव की मात्रा पर निर्भर करता है।
  4. खंड ल्यूमिनल तरल पदार्थ से distended हो जाने के बाद, कैमरा चालू है और फिर समय की एक पूर्व निर्धारित अवधि (जैसे, 10 मिनट) के लिए गतिशीलता रिकॉर्ड है।
    1. विशेष रूप से, प्रयोगात्मक कैमरा देखने के लिए खुला है और फिर कैमरे के क्षेत्र को देखने के लिए "पर" की स्थिति के लिए टॉगल स्विच क्लिक करने के लिए उचित नाम परीक्षण डबल क्लिक करें। एक (कैमरा रिकॉर्डिंग है, जबकि रिकॉर्ड बटन लाल रहेगा) फिर, रिकॉर्डिंग शुरू करने के लिए रिकॉर्ड बटन को क्लिक करेंएन डी रिकॉर्डिंग रोकने के लिए फिर से रिकॉर्ड बटन पर क्लिक करें।
  5. इस प्रारंभिक नियंत्रण बढ़ाव परीक्षण के अंत में, ऊतक खंड लुमेन से बाहर distending तरल प्रेरित करने के लिए अनुमति देने के लिए एबोरल कैथेटर occluding क्लैंप हटाने / ढीला।
  6. एक 10 मिनट के लिए फिर से संतुलन अवधि के बाद, खंड (जैसे, लघु श्रृंखला फैटी एसिड या decanoic की बढ़नेवाला गतिशीलता को संशोधित करने के लिए ल्यूमिनल तरल पदार्थ में पोषक तत्वों, बायोएक्टिव एजेंटों, दवाओं, या एगोनिस्ट / विरोधी की एक किस्म से किसी के साथ इस प्रक्रिया को दोहराने एसिड) 10,18।
    1. बुलबुले की प्रगति लुमेन colonic में नए समाधान के छिड़काव पर उपयोगकर्ता जब प्रयोगात्मक तरल पदार्थ में पता करने की अनुमति देगा ताकि नए प्रयोगात्मक द्रव colonic खंड में प्रवेश करती है जब गेज में मदद करने के लिए, सिरिंज के बंदरगाह के निकट एक हवाई बुलबुले छोड़ लुमेन पहुँच गया है।
    2. बुलबुला के माध्यम से पूरी तरह से धकेल दिया गया है जब तक खुला एबोरल कैथेटर के साथ intraluminal छिड़काव जारी रखेंल्यूमिनल छिड़काव प्रणाली (perfusate की 2-3 मिलीलीटर की आवश्यकता हो सकती है)। फिर, ऊतक खंड अप करने के लिए 5 मिनट के लिए खुला एबोरल कैथेटर के माध्यम से तरल पदार्थ को निष्कासित करने की अनुमति देते हैं।
      नोट: इस प्रक्रिया के बाद, लुमेन लुमेन में तरल पदार्थ की एक ज्ञात मात्रा का छिड़काव अनुमति देता है, तरल पदार्थ की एक नगण्य मात्रा में शामिल होंगे।
  7. पुन: रोक देना एक ट्यूबिंग दबाना का उपयोग एबोरल ल्यूमिनल कैथेटर ट्यूब (4.3 चरण में के रूप में) सिरिंज के माध्यम से नियंत्रण हालत में के रूप में तरल पदार्थ distending का एक ही मात्रा इंजेक्षन। (4.5 कदम के रूप में) नियंत्रण क्रेब्स हालत के लिए बाद में विश्लेषण और तुलना के लिए प्रयोगात्मक अवधि के दौरान गतिशीलता पैटर्न रिकार्ड।
  8. दोहराएँ वर्गों 4.4 - अलग ल्यूमिनल यौगिकों या एक ही ल्यूमिनल परिसर के विभिन्न सांद्रता के साथ प्रोटोकॉल का 4.7।

Spatiotemporal मैप्स 5. निर्माण (STmaps)

  1. प्रयोग की रिकॉर्डिंग के पूरा होने के बाद, विश्लेषण हवा खोलने के लिए एक विशेष परीक्षण के नाम पर डबल क्लिक करेंओउ एक STmap के निर्माण के लिए।
  2. वीडियो प्लेबैक क्षेत्र के भीतर, विश्लेषण के लिए छवि उचित बनाने के लिए विश्लेषण विंडो में विपरीत और चमक स्लाइडर्स समायोजित (प्रकाश पृष्ठभूमि पर काले ऊतक सिल्हूट, चित्रा 4)।
    नोट: कैमरा अंशांकन छवि केवल इस बिंदु पर एक हद तक कम करने के लिए संशोधित किया जा सकता प्रयोग शुरू करने से पहले उचित रूप से प्रदर्शन नहीं किया गया था।
  3. छवि ठीक विपरीत है, एक बार विश्लेषण के लिए ऊतक क्षेत्र को अलग-थलग और कलाकृतियों युक्त क्षेत्रों को दूर करने के लिए वीडियो छवि खिड़की के भीतर क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर लाल दिशा निर्देश तय। इसके अलावा, शुरू के निर्धारण से रिकॉर्डिंग से उचित समय खंड का चयन और विश्लेषण के लिए समय अंक बंद करो।
    1. विशेष रूप से, विश्लेषण सॉफ्टवेयर के भीतर हरे 'ए' और पीले रंग की 'बी' बटन का उपयोग वीडियो के भीतर शुरू और अंत अंक का चयन करें। विश्लेषण करने के लिए वीडियो खंड की शुरुआत करने के लिए और समय स्लाइडर सेटएन हरी 'ए' बटन पर क्लिक करें। फिर, विश्लेषण और पीले रंग की 'बी' बटन क्लिक करने के लिए खंड के अंत करने के लिए स्लाइडर निर्धारित किया है।
  4. इसके बाद, STmap खिड़की खुली और 'स्टॉपवॉच' बटन पर क्लिक करने के लिए 'मोटर विश्लेषण' टैब पर क्लिक करें। स्टॉपवॉच क्लिक करने के बाद, अगले STmap पीढ़ी शुरू करने के लिए दर्ज की गई फिल्म के भीतर ऊतक के काले छायाचित्र के भीतर क्रॉसहेयर कर्सर क्लिक करें।
  5. ऊतक सिल्हूट में क्रॉसहेयर क्लिक करने के बाद, सॉफ्टवेयर उत्पन्न करता है और वीडियो के उस क्षेत्र के लिए STmap प्रदर्शित करता है।
    नोट: इस विश्लेषण के लिए चयनित वीडियो की लंबाई के आधार पर कुछ मिनट लग सकते हैं।
  6. छवि को समायोजित करने के लिए STmap और नियंत्रण के एक बढ़े हुए छवि को देखने के लिए 'जूम' पर क्लिक करें।
    1. रंग के बजाय स्केल के रूप में STmap देखने के लिए नव निर्मित खिड़की में 'रंग' विकल्प पर क्लिक करें। इसके अलावा, नक्शे और वी के भीतर विशिष्ट पिक्सल पर एक कर्सर जगह करने में सक्षम होने के लिए 'सक्षम' विकल्प पर क्लिक करेंउस विशिष्ट ऊतक क्षेत्र के लिए ल्यूमिनल व्यास में परिवर्तन की एक ट्रेसिंग iew। जब समाप्त हो गया 'से बाहर निकलें' पर क्लिक करें।
  7. कागजात या प्रस्तुतियों में इस्तेमाल के लिए एक STmap निर्यात या फिर 'मेटा फ़ाइल' 'निर्यात डाटा' का चयन और के द्वारा पीछा 'फ़ाइल' मेनू, का चयन करके ImageJ में आगे का विश्लेषण करने के लिए। फिर एक .emf फ़ाइल के रूप में सहेजा जाएगा, जो STmap, नाम और 'सहेजें' बटन पर क्लिक करें।
  8. वैकल्पिक रूप से, एक स्क्रीनशॉट पर कब्जा करने से STmap की छवियों को बचाने के लिए। इस STmap के छद्म रंग संस्करणों को बचाने के लिए आवश्यक है।

STmaps में सिकुड़ा लहर वेग 6. विश्लेषण

  1. सिकुड़ा प्रचार या संकुचन अवधि के वेग का विश्लेषण करने के लिए, पहले झगड़ा, .gif, .jpg, या अपनी पसंद के एक फ़ाइल रूपांतरण कार्यक्रम के माध्यम से ImageJ करने के लिए स्वीकार्य हैं कि .bmp प्रारूपों के लिए STmap .emf फ़ाइल में परिवर्तित।
    नोट: ImageJ सॉफ्टवेयर से STmaps की .emf प्रारूप उत्पादन खुला नहीं है।
    1. ALTERNATIVइली, उपयोग स्क्रीनशॉट पर कब्जा सॉफ्टवेयर स्क्रीन पर एक STmap की एक तस्वीर लेने के लिए और एक उचित फ़ाइल स्वरूप में इसे बचाने के लिए।
  2. तब ImageJ में पुन: स्वरूपित STmap खोलने के लिए और फिर "प्लगइन्स 'मेनू और चयन' खोलने GIMMProcessor द्वारा GIMMProcessor प्लगइन खोलने GIMMProcessor 'और' माप टेबल 'विंडोज'। यह दोनों खुल जाएगा '।
  3. क्लिक करके और STmap के ऊपरी दाहिने कोने में scalebar के पूरे क्षेत्र को खींचकर की रूपरेखा तैयार करने के लिए इसका इस्तेमाल करते हैं तो ImageJ खिड़की के भीतर 'आयताकार चयन उपकरण' पर क्लिक करें और। उस क्षेत्र का चयन किया है, के बाद प्लगइन में 'सेट अंशांकन' बटन पर क्लिक करें। अंत में, scalebar पर मूल्यों के अनुसार अंशांकन बॉक्स में उचित दूरी (मिमी) और समय (सेक) डालने और 'संपन्न' पर क्लिक करें।
  4. इसके बाद, ImageJ विंडो में लाइन ड्राइंग उपकरण क्लिक करें। वें के कोण के साथ एक प्रचार संकुचन के केंद्र के माध्यम STmap पर एक लाइन ड्राक्लिक करके और STmap छवि पर खींचकर ई ढलान। वैकल्पिक रूप से, संकुचन की अवधि निर्धारित करने के लिए गैर-प्रचार संकुचन के एक बैंड के माध्यम से एक खड़ी रेखा खींचना।
  5. लाइन उचित रूप से तैयार की गई है, के बाद (केवल एक लाइन एक समय में तैयार किया जा सकता है), लाइन की क्षैतिज दूरी, ऊर्ध्वाधर दूरी, और ढलान के एक पढ़ने के लिए बाहर उत्पन्न करने के लिए प्लगइन में 'माप लेने' बटन पर क्लिक करें; क्रमश: लंबाई (मिमी), समय (एसईसी), और वेग (मिमी / सेकंड) के अनुरूप है। इस डेटा 'माप टेबल' विंडो में प्रदर्शित किया जाता है।
  6. लाइन ड्राइंग दोहराएँ और विश्लेषण के लिए एक दिया STmap के भीतर कई बार कदम और एक .gmd फ़ाइल के रूप में डेटा को बचाने के। प्लगइन में 'बचाओ' बटन पर क्लिक करें और फ़ाइल नाम है। तो फिर इस प्रक्रिया को पूरा करने के लिए फिर से 'बचाओ' पर क्लिक करें। इन आंकड़ों से बाद में अन्य परीक्षण डेटा के साथ तुलना या एक STmap पर लाइनों आकर्षित करने के लिए फिर से इस्तेमाल किया जा सकता है।

Representative Results

समझना spatiotemporal मैप्स व्यास मैप्स के रूप में (STmaps) (Dmaps)

इस तकनीक से उत्पन्न नक्शे spatiotemporal कर रहे हैं, ऊतक के ल्यूमिनल व्यास में परिवर्तन विशेष रूप से दूरी और समय दोनों में कल्पना पैरामीटर है। STmap ऊपर और नीचे समाप्त होने के समय पर शुरू करने के समय के साथ (एसईसी में) वाई अक्ष पर क्षैतिज (मिमी) में एक्स अक्ष पर ऊतक खंड साथ दूरी और समय का चित्रण है। ऊपरी दाहिने कोने में एक्स और वाई-कुल्हाड़ियों (आंकड़े 1-4) दोनों के लिए स्केलिंग के रूप में के रूप में अच्छी तरह से न्यूनतम और अधिकतम ल्यूमिनल व्यास प्रदर्शित करता है जो एक पौराणिक कथा है। इस प्रकार, स्केल छवि के भीतर अलग पिक्सेल रंगों अलग ल्यूमिनल व्यास के अनुरूप हैं। गहरे रंग पिक्सल व्यापक व्यास के अनुरूप हैं और हल्का पिक्सल छोटे व्यास के अनुरूप हैं। इस प्रकार, परिपत्र पेशी के सिकुड़ा तरंगों (कारण ल्यूमिनल व्यास में कमी करने के लिए हल्का पिक्सलेशन के क्षेत्रों के रूप में दिखाई देंगे (चित्रा 1C सफेद तीर) में एक ल्यूमिनल व्यास में वृद्धि हुई है और गहरे रंग के पिक्सल का कारण होगा। STmaps के गठन और अर्थ की आगे की चर्चा Lammers समूह 11 से एक समाचार पत्र में पाया जा सकता है।

ल्यूमिनल बढ़ाव प्रेरित प्रचार कर संकुचन

चित्रा 1 में, गिनी पिग समीपस्थ पेट के प्रत्येक खंड में 5 मिनट के लिए क्रेब्स बफर के 0.5, 1.0, 1.5, और 2.0 मिलीलीटर के साथ distended था। के प्रचार के संकुचन ≥1.0 सभी संस्करणों से मिलीलीटर हासिल और STmap (चित्रा 1) के रूप में पतली सफेद बैंड दिखाई किया गया। आंतों लुमेन के बढ़ाव के प्रचार के संकुचन की दीक्षा का कारण बनता है। चित्र 1 में दिखाया गया है, अधिक से अधिक intraluminal संस्करणों के साथ लुमेन बढ़ जाती है के व्यास और STmap में पिक्सलकि व्यास को इसी एक समग्र गहरा पृष्ठभूमि बनाने गहरा हो गया है। बढ़ाव के कुछ स्तर पर क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पलटा सक्रिय है; लुमेन का व्यास कम होती है और इस सेगमेंट की गुदा अंत की ओर बढ़ने कि मौखिक अंत में संकुचन की बढ़नेवाला तरंगों शुरू की है, जो (1.0 मिलीलीटर चित्रा 1), (एक सफेद बैंड के रूप में दिखाया आंकड़े 1 और 4) में। सफेद बैंड का प्रतिनिधित्व संकुचन अक्सर आगे क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला लहर (चित्रा 1C सफेद तीर) के एबोरल छूट का प्रतिनिधित्व करता है जो एक अंधेरे बैंड, से पहले है। ये सफेद और काले पिक्सल आरोही संकुचन और क्रमशः 22,23 क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला पलटा के उतरते छूट घटकों, के अनुरूप हैं। चित्रा 1 पैनल में STmap में, 0.0 मिलीलीटर पर 0 बढ़नेवाला लहरें, 0.5 मिलीग्राम बढ़ाव पर 0 बढ़नेवाला लहरें, 1.0 मिलीग्राम बढ़ाव पर 3 बढ़नेवाला लहरें, 1.5 मिलीग्राम बढ़ाव पर 6 बढ़नेवाला लहरें, और 5 बढ़नेवाला तरंगों को एक देखते हैंटी 2.0 मिलीलीटर बढ़ाव।

पोषक तत्वों से प्रेरित स्टेशनरी / मिश्रण संकुचन

संकुचन के प्रचार की लहरें STmaps द्वारा देखे जा सकते हैं कि केवल गतिशीलता पैटर्न नहीं कर रहे हैं। इस तरह के विभाजन के रूप में गतिशीलता का मिश्रण पैटर्न भी STmaps और इसी छवि (2A चित्रा) में देखा जा सकता है। यह पैटर्न संकुचन के प्रचार से अलग है। कई छोटे, स्थिर संकुचन एक ही समय में अलग-अलग क्षेत्रों में होते हैं पैटर्न मिश्रण के दौरान (कई छोटे सफेद ही क्षैतिज रेखा में चौराहों, लेकिन एक दूसरे को छू नहीं के रूप में देखे)। प्रत्येक कमानी संकुचन स्थिर है और प्रचार कर संकुचन के लिए वर्णित के रूप में गुदा ढंग से करने के लिए मौखिक में कदम नहीं करता है, वहीं लंबे समय अवधि से अधिक जटिल सिकुड़ा पैटर्न वर्णन करने के लिए STmaps की क्षमता (2A चित्रा anally समय के साथ संकुचन की धीमी प्रगति के दृश्य की अनुमति देता है काला तीर)। की अवधिप्रत्येक व्यक्ति के संकुचन भी ImageJ और संबद्ध प्लगइन (2A चित्रा) का उपयोग कर सफेद संकुचन वर्ग के माध्यम से एक खड़ी रेखा खींचने से निर्धारित किया जा सकता है। (: 1.9 2.1 सेकंड के लिए रेंज) लघु श्रृंखला फैटी एसिड का इंट्रा-colonic छिड़काव से उत्पन्न इस विशेष STmap औसत स्थिर संकुचन अवधि ~ 2 सेकंड है। एक ऊतक खंड पर शेष अन्त्रपेशी विश्लेषण में कलाकृतियों का कारण बन सकती है, वहीं अन्त्रपेशी (आंकड़े 1 बी, 2 बी) के द्वारा उत्पन्न खड़ी रेखा कलाकृतियों अनुदैर्ध्य मांसपेशी आंदोलनों का निर्धारण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। आंकड़े 1B और 2 बी में काला खड़ी रेखा की क्षैतिज आंदोलन संकुचन और अनुदैर्ध्य मांसपेशियों की छूट के कारण है। अनुदैर्ध्य मांसपेशी की यह पार्श्व आंदोलन क्षैतिज अन्त्रपेशी कलाकृतियों द्वारा उत्पन्न ऊर्ध्वाधर बैंड के आंदोलनों (आंकड़े 1 बी, 2 बी) के रूप में STmaps पर देखे जा सकते हैं।

ImageJ और Plugiएन STmaps का विश्लेषण

दोनों एक प्रचार लहर (चित्रा 3) के रूप में संकुचन की अवधि (चित्रा 2) के वेग ImageJ और GIMMProcessor प्लगइन का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। (: 0.21 0.35 मिमी / सेकंड के लिए रेंज) चित्रा 3 में, orthograde और प्रतिगामी दोनों लहरों के प्रसार के वेग ~ 0.25 मिमी / सेकंड था। अनुसूचित जनजाति के नक्शे से ऊपर वीडियो छवि में देखा जा सकता है, विश्लेषण लाइनों (वीडियो छवि पर एक बॉक्स बनाने लाल लाइनों) ऊतक खंड के एक किनारे के आसपास के बजाय पूरे खंड के आसपास ठीक निर्धारित किया गया। इस सॉफ्टवेयर में दिशा निर्देशों का एक महत्वपूर्ण प्रयोग है। इन दिशा-निर्देशों की सटीक सेटिंग के रूप में आगे की चर्चा के अनुभाग में विश्लेषण वीडियो के समुचित विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है। इस myogenic तरंग संकुचन 24 visualizes कि एक STmap की पीढ़ी की अनुमति देता है। ये संकुचन मूल में myogenic कर रहे हैं और बहुत ल्यूमिनल व्यास को बदल नहीं है। इसके अलावा, विभिन्न दीरचर्चित लिए आम बात हो गई है, जो प्रचार के ections (orthograde या वक्री), इस तकनीक (चित्रा 3) का उपयोग कर विश्लेषण किया जा सकता है। चित्रा 2 में दिखाया गया है संकुचन की अवधि के ऊतक खंड के विभिन्न क्षेत्रों में अलग-अलग हो सकते हैं।

STmaps का उचित विश्लेषण

STmaps के निर्माण के साथ एक संभावित मुद्दा होने के कारण प्रायोगिक पद्धति के लिए संभव विरूपण साक्ष्य पीढ़ी है। उदाहरण के लिए, ऊतक के बाहर पर छोड़ दिया अन्त्रपेशी (2 बी, आंकड़े 1) STmap पर एक खड़ी काले रंग की लाइन बनाने के ऊतकों की है कि खंड के लिए पढ़ने व्यास में वृद्धि होगी। अन्त्रपेशी की उपस्थिति भी कृत्रिम रूप से बड़े पैमाने के विपरीत माप का एक blunting में जो परिणाम व्यापक ल्यूमिनल माप, वृद्धि से स्केल नक्शा broadens। इस कारण से यह ऊतक परफोरेटिंग बिना सेगमेंट से ही पूरी तरह से संभव के रूप में अन्त्रपेशी दूर करने के लिए सबसे अच्छा है। एक अन्य संभावित STmap विरूपण साक्ष्य होने के कारण काली (चित्रा 4 बी) के विपरीत नहीं किया जा सकता कि ल्यूमिनल तरल पदार्थ के भीतर बुलबुले के लिए एक सफेद खड़ी रेखा है। ये बुलबुले ल्यूमिनल व्यास विश्लेषण सॉफ्टवेयर के लिए छोटे दिखाई देते हैं या STmap में गतिशीलता पैटर्न पर सफेद / प्रकाश क्षेत्रों उपरिशायी सकता है। इसलिए, विश्लेषण से पहले वीडियो रिकॉर्डिंग के ऊतक खंड और उचित विषम के सेटअप STmaps (चित्रा 4) के निर्माण में सफलता के लिए पूरी तरह से महत्वपूर्ण हैं। उचित और अनुचित विषम setups के 4 चित्र में दिखाया गया है। यह पूर्व प्रयोग कैमरा अंशांकन और बाद के प्रयोग के विश्लेषण खिड़की दोनों उचित STmap पीढ़ी और विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं में है कि वीडियो समायोजन पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है। अनुचित छवि अंशांकन व्यर्थ डेटा (चित्रा -4 ए) के साथ STmaps करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं।

700 "/>
चित्रा समीपस्थ कोलोन में 1. प्रचार कर लहरें। (ए) (गिनी पिग समीपस्थ पेट में प्रदर्शन किया) एक बढ़ाव-प्रतिक्रिया वक्र इस खंड (सफेद क्षैतिज बैंड) में लहरों का प्रचार शुरू करने के लिए उचित intraluminal तरल पदार्थ की मात्रा निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। काला तीर पूर्ण लंबाई प्रचार लहरों के उदाहरण देकर स्पष्ट करना। व्हाइट तीर अधूरा अन्त्रपेशी हटाने की वजह से लाइन विरूपण साक्ष्य। (बी) के एक पैनल के लिए इसी तरह के एक प्रयोग से STmap पीढ़ी द्वारा प्राप्त किया संकुचन के प्रचार का एक करीब देखने के लिए, लेकिन छोटी अवधि के लिए एक वीडियो को दर्शाते हैं। यह संकुचन गुदा दिशा करने के लिए मौखिक में प्रगति कि नोट करने के लिए और आगे सफेद बैंड के इस नक्शे भी अन्त्रपेशी कलाकृतियों का एक और दृश्य प्रदान पैनल ए की तुलना में एक अंधेरे क्षेत्र के रूप में प्रतिनिधित्व पूर्ववर्ती एबोरल छूट की पहचान करने के लिए आसान है। लाल बॉक्स पैनल सी (सी) में विस्तार इस STmap का क्षेत्र इस पैनल में एक भी करीब देख ओ दिखाता पहचानतीच ही वीडियो और प्रचार लहर के लिए तरल पदार्थ एबोरल द्वारा बढ़ाव लुमिनल के कारण हैं कि अंधेरे पिक्सल के लिए 'द्रव बढ़ाव' बिंदु लेबल पैनल बी व्हाइट तीर में के रूप में नक्शे। ये परिपत्र मांसपेशी छूट परिपत्र मांसपेशियों के संकुचन को एबोरल होता है जहां क्षेत्रों के हैं। के प्रचार के संकुचन के कारण नक्शे की लंबी समयमान वेतनमान के लिए पैनल में पूरी तरह से क्षैतिज लाइनों की तरह लग रही है कि ध्यान दें। समय के पैनल बी में और सी तराजू सिकुड़ा लहर मापा जाता है और लहर आंदोलन के वेग के रूप में सूचित किया जा सकता है कि एक ढलान है कि। इसलिए उत्तरोत्तर कम कर रहे हैं यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
STmap द्वारा संकुचन अवधि 2. निर्धारण चित्रा। (ए) गिनी पिग समीपस्थ पेट के शलघु श्रृंखला फैटी एसिड (butyrate) की intraluminal छिड़काव के जवाब में एक मिश्रण / कमानी गतिशीलता पैटर्न OWS। कार्यक्षेत्र लाल लाइनों छवि जम्मू और GIMMProcessor प्लगइन का उपयोग संकुचन की अवधि निर्धारित करने के संकुचन की अवधि के माध्यम से तैयार किया गया है। काला तीर स्थिर संकुचन के प्रचार-प्रसार के एबोरल दिशा दिखाता है। (बी) माउस लघ्वान्त्र में प्रचार संकुचन अक्सर निरंतर संकुचन के क्षेत्रों दिखा। कार्यक्षेत्र तीरों अधिक मौखिक क्षेत्रों में एक लंबी अवधि के लिए अनुबंधित किया है कि शेष इस नक्शे शो पर तैयार की गई। इस तैयारी में, तैयारी की गुदा अंत ऊतक संकुचन के दौरान बंद व्यवस्था छोड़ने से तरल पदार्थ को रोकने के लिए बंद कर दिया गया था। पैनल के शीर्ष पर छवि पूरे गुदा अंत (STmap पर काला) तरल पदार्थ से distended है, जबकि ऊतक के पूरे मौखिक अंत, (STmap पर सफेद) अनुबंधित है एक समय था जब पता चलता है। पैनल बी STmap के बीच में खड़ी काले रंग की क्षैतिज / पार्श्व आंदोलन के आंदोलन से पता चलता हैअनुदैर्ध्य मांसपेशी परत। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3. द्वि-दिशात्मक गतिशीलता पैटर्न। प्रचार तरंगों दिशाओं (मौखिक से गुदा) (गुदा करने के लिए मौखिक) और प्रतिगामी दोनों orthograde में स्थानांतरित कर सकते हैं। ठोस काला तीर सामान्य orthograde प्रचार दिखाने के लिए और धराशायी काला तीर प्रतिगामी प्रचार दिखा। इस STmap में दोनों orthograde के प्रचार-प्रसार और प्रतिगामी संकुचन के वेग ImageJ विश्लेषण द्वारा निर्धारित और ~ 0.25 मिमी / सेकंड थे। छवि विश्लेषण लाइनों (STmap ऊपर वीडियो छवि पर एक बॉक्स बनाने लाल लाइनों) अक्सर orthograde में उन्मुख कम आयाम हैं, जो myogenic तरंग संकुचन, उथले संकुचन कल्पना करने के लिए करीब ऊतक के एक किनारे करने के लिए स्थापित किए गए थे, आरetrograde, या दोनों दिशाओं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
STmap पीढ़ी के लिए उचित छवि के विपरीत 4. महत्व चित्रा। पैनल बी एक ठीक विपरीत छवि और STmap से पता चलता है, जबकि (ए), एक अनुचित तरीके से विपरीत छवि और STmap से पता चलता है। (ए) ठीक विपरीत छवि (बी) से उत्पन्न क्षैतिज सफेद बैंड के रूप में स्पष्ट नहीं हैं और कारण प्रारंभिक छवि स्केल में किया जा रहा करने के लिए कई कलाकृतियों (सफेद लकीर खींचने की क्रिया) कर रहे हैं। ठीक से विपरीत छवि (बी) से उत्पन्न STmap में स्केल के सफेद छायांकन कलाकृतियों गायब हो और प्रचार तरंगों और अधिक स्पष्ट कर रहे हैं। इसके अलावा, काले छायांकन छूट आह का प्रतिनिधित्वप्रचार कर सिकुड़ा लहर के EAD संकुचन की हर लहर के साथ STmap की गुदा अंत में देखा जा सकता है। पैनल बी में सफेद तीर ठीक से विपरीत नहीं किया जा सकता है कि छवि का एक क्षेत्र द्वारा उत्पन्न एक STmap विरूपण साक्ष्य दर्शाते हैं। विरूपण साक्ष्य के इस प्रकार कभी कभी प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल के दौरान तैयारी में होते हैं कि intraluminal बुलबुले का मुख्य कारण है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Discussion

आंत्र गतिशीलता देखी और दर्ज की जा रही मापदंडों की प्रकृति के आधार पर दृष्टिकोण के एक नंबर से वर्णित किया गया है। वीडियो रिकॉर्डिंग और spatiotemporal मानचित्रण खंड साथ विशिष्ट बिंदुओं पर पेट की लंबी खंडों से अधिक समग्र आंदोलन और / या प्रणोदन के विश्लेषण के साथ ही गतिविधि के विश्लेषण की अनुमति देता है कि एक महत्वपूर्ण उपकरण साबित हो गया है। दृष्टिकोण दुगना हो सकता है वीडियो रिकॉर्डिंग और spatiotemporal मैपिंग करने के लिए ले लिया है और जांच की क्षेत्र और ल्यूमिनल सामग्री की प्रकृति को प्रतिबिंबित करता है। सामग्री अधिक अर्द्ध ठोस हैं जहां ल्यूमिनल सामग्री अधिक तरल पदार्थ और समीपस्थ पेट में हैं, जहां आंतों खंडों में, गतिविधि सांस या अर्क से तरल पदार्थ की intraluminal शुरूआत से प्रेरित है। इन वीडियो रिकॉर्ड बनाया से spatiotemporal नक्शे ऊपर वर्णित के रूप में पूरे खंड के आंदोलन का प्रतिनिधित्व करने के लिए तैयार कर रहे हैं। इसके विपरीत, सामग्री और अधिक ठोस हैं, जहां बाहर का पेट के मध्य में, गतिविधि एक मल पेले की प्रविष्टि के द्वारा शुरू की हैटी (epoxy प्राकृतिक गोली या कृत्रिम गोली लेपित) और spatiotemporal नक्शे हॉफमैन एट अल। 13 साल की जौव लेख में सचित्र के रूप में पेट के माध्यम से गोली के आंदोलन को प्रतिबिंबित करने के लिए तैयार कर रहे हैं। इस प्रकार प्रयोग और विश्लेषण की स्थापना के लिए महत्वपूर्ण हैं और अध्ययन किया जा रहा प्रोत्साहन और इस क्षेत्र के प्रकार पर निर्भर करते हैं। इसलिए, पीढ़ी और तरल पदार्थ प्रेरित आंत्र गतिशीलता के spatiotemporal नक्शे के विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण कदम हैं: विच्छेदित ऊतक से अन्त्रपेशी का 1) उचित हटाने; 2) रिकॉर्डिंग से पहले उचित छवि अंशांकन; STmap पीढ़ी और विश्लेषण के दौरान कलाकृतियों की 3) उचित हटाने; 4) विश्लेषण प्रणाली के उचित सेटअप; और 5) कैथीटेराइज़ और उन्हें नुकसान पहुँचाए बिना खंडों सीवन मैनुअल निपुणता प्राप्त कर रहा है।

ल्यूमिनल व्यास की STmaps के उपयोग के आंत के एक क्षेत्र पर पूरा गतिशीलता पैटर्न कल्पना और विश्लेषण करने की क्षमता में सुधार हुआ है, जबकि साथ युग्मित, तकनीक सबसे अच्छा इस्तेमाल किया जाता हैदबाव या मांसपेशियों के कार्यात्मक माप 2,15,20 संकुचन। कुछ मांसपेशियों के संकुचन से थोड़ा ल्यूमिनल व्यास बदलने के लिए और कुछ STmaps (यानी, myogenic चर्चित) पर दिखाई जा सकती है, जबकि उदाहरण के लिए, वे वास्तव में आंतों की सामग्री 25 में से किसी भी प्रणोदन या मिश्रण का कारण नहीं हो सकता है। यह अन्य कार्यात्मक माप करने के लिए इस तकनीक का युग्मन के बिना नहीं जाना जा सकता। इसके अलावा, (एक पंप प्रणाली द्वारा यानी, एक बंद ल्यूमिनल प्रणाली या निरंतर ल्यूमिनल छिड़काव) इस प्रकार की व्यवस्था में कई ऊतक की तैयारी की प्रकृति STmaps भीतर कलाकृतियों की ओर जाता है। इस प्रकार, उपयोगकर्ता की वजह से ऊतक की अक्षमता को उनकी विशिष्ट अंग तैयार करने और प्रयोग डेटा और बचने के लिए या इन आंकड़ों के विश्लेषण में कलाकृतियों (जैसे, अन्त्रपेशी प्रेरित खड़ी रेखा या अंधेरे पिक्सलेशन को बाहर करने के तरीके में कलाकृतियों के लिए नेतृत्व कर सकते हैं के बारे में पता होना चाहिए ) एक बंद ल्यूमिनल तैयारी में सिस्टम से तरल पदार्थ को निष्कासित। एक के ल्यूमिनल छिड़काव में लिए कई तरीके हैंएक बंद व्यवस्था के अलावा आंतों खंड चातुर्य। एक विधि के बजाय तैयारी 8-10,30 की गुदा अंत पर एक उठाया ट्यूब और / या एक तरह से वाल्व के उपयोग के माध्यम से एक निरंतर intraluminal / वापस दबाव का कहना है कि एक खुली प्रणाली का उपयोग करने के लिए है। यह द्रव बढ़नेवाला संकुचन के दौरान तैयारी से बाहर स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देता है।

सिस्टम सेटअप ल्यूमिनल व्यास में परिवर्तन का पता लगाने के लिए मुख्य रूप से है, के रूप में बहुत ल्यूमिनल व्यास को प्रभावित नहीं करते कि उन संकुचन या गतिशीलता पैटर्न अक्सर इस प्रोटोकॉल के द्वारा कल्पना करना मुश्किल है। STmap भीतर पिक्सेल छायांकन में परिवर्तन ल्यूमिनल व्यास में परिवर्तन के आधार पर कर रहे हैं के बाद से मजबूत संकुचन भी एक ही रिकॉर्डिंग के भीतर मौजूद हैं, व्यास में बड़े परिवर्तन का कारण नहीं है कि गतिशीलता पैटर्न इस विधि में अच्छी तरह से कल्पना नहीं की जाएगी। करीब टी वीडियो रिकॉर्डिंग में विश्लेषण लाइनों की स्थापना, दृश्य और तरंग-प्रकार संकुचन का विश्लेषण (चित्रा 3) के लिए वर्णित हैओ ऊतक दीवार इस मुद्दे का निराकरण कर सकते हैं। केवल न्यूनतम ऊतक व्यास को बदलने कि संकुचन से देखे जा सकते हैं तो यह विधि, STmap के भीतर प्रदर्शित अधिक से अधिक व्यास कम कर देता है। इस मुद्दे को हल करने के लिए एक अन्य विकल्प के छोटे संकुचन और अधिक आसानी से कल्पना कर रहे हैं तो यह है कि बहुत ल्यूमिनल व्यास को प्रभावित करने वाले संकुचन को बाहर करने, विश्लेषण वीडियो खंड की अवधि बदल रहा है। यह न्यूनतम संकुचन बहुत ल्यूमिनल व्यास बदल जहां एक अलग STmap करने के लिए इसी तरह की तलाश ल्यूमिनल व्यास है कि परिवर्तन की गतिशीलता की संभावित समस्या की ओर जाता है। मानचित्र पर सफेद पिक्सल के निर्धारण दिए गए वीडियो में छोटी से छोटी व्यास पर आधारित है क्योंकि यह है। वीडियो (कम या परिपत्र मांसपेशी का कोई संकुचन) एक और वीडियो से क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला संकुचन के समान लग सकते हैं बहुत तैयारी के व्यास को बदल नहीं है कि बहुत छोटे संकुचन के भीतर व्यास में ज्यादा परिवर्तनशीलता नहीं है। इसलिए, यह आंकड़ा विचार करने के लिए महत्वपूर्ण हैनक्शे के ऊपरी दाहिने कोने में कथा। अधिकतम और न्यूनतम व्यास के बीच अंतर छोटा है, तो यह है कि यह STmap में प्रतिनिधित्व के रूप में पिक्सेल छाया परिवर्तन की वैधता निर्धारित करने से उत्पन्न किया गया वीडियो के लिए STmap तुलना करने के लिए महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, वास्तविक रिकॉर्डिंग के साथ संयोजन के रूप में बड़े पैमाने बार की परीक्षा के नक्शे की व्याख्या सही करने के लिए महत्वपूर्ण है।

19 - गिनी पिग, 33 5,6,8,13 - 30, चूहा 7,9,30 - वीडियो रिकॉर्डिंग और आंतों और colonic खंडों के spatiotemporal मानचित्रण zebrafish 26 सहित प्रजाति की एक किस्म, माउस 25,27 करने के लिए लागू किया गया है 24,30,32,34,35, brushtail Possum 12,36, खरगोश 2,30,37,38, चिकन 39, सुअर 40,41 और मानव 42। सबसे व्यापक रूप से अध्ययन प्रजातियों गिनी पिग है। गिनी पिग तंत्रिका तंत्र ज आंतों क्योंकि यह आश्चर्य की बात नहीं हैसबसे पूरी तरह से विशेषता है और की गई ऐतिहासिक रूप से यह सबसे आंत 43 के आगे बढ़नेवाला गतिशीलता के संबंध में इन विट्रो में अध्ययन पशु कर दिया गया है। Spatiotemporal मानचित्रण ज्यादातर छोटे जानवरों से पेट की ट्यूबलर क्षेत्रों के लिए लागू किया गया है; हालांकि, खरगोश और सुअर का उपयोग कर संशोधित प्रणाली में अध्ययन बड़े जानवरों के लिए इस पद्धति के आवेदन प्रदर्शित करता है। खरगोश के मामले में, दृष्टिकोण बड़े क्षेत्रों और अंग स्नान 30 का इस्तेमाल किया गया, सिवाय इसके कि छोटे जानवरों के लिए समान है। सुअर में इस्तेमाल किया दृष्टिकोण एक अंग स्नान में एक विच्छेदित ऊतक खंड के एक anesthetized सुअर के बजाय विसर्जन से आंत के एक exteriorized पाश का उपयोग करने के लिए किया गया था। इसके अलावा, STmaps पार से संबंध के बजाय ज्यादातर अध्ययनों 40 में इस्तेमाल किया transillumination विधि द्वारा उत्पन्न किया गया। वीडियो रिकॉर्डिंग और spatiotemporal मानचित्रण के लिए अलग, vascularly भरकर रखा पाश तैयारी भी इस तरह के चूहे के रूप में छोटी प्रजातियों के लिए लागू किया गया है एट अल द्वारा हाल ही में एक अध्ययन। वीडियो के STmaps का इस्तेमाल पहली बार मानव आंत 42 के पूर्व vivo क्षेत्रों में गतिशीलता पैटर्न दर्ज की गई है; STmapping दृष्टिकोण विवो 3,44 में मानव में manometric (दबाव) रिकॉर्डिंग के विश्लेषण के लिए लागू किया गया है, हालांकि। मानव ऊतकों में दर्ज की गतिशीलता पैटर्न इसी तरह की तकनीक का उपयोग कर और मानव ऊतकों को इस दृष्टिकोण का विस्तार मान्य पहले से ही पशु मॉडल में दर्ज की गई है उन लोगों के लिए समान हैं। यह इस अध्ययन संयुक्त STmaps बल ट्रांसड्यूसर द्वारा दर्ज की मांसपेशियों में संकुचन की माप के साथ वीडियो रिकॉर्डिंग से व्युत्पन्न है कि उल्लेखनीय है। पूर्व vivo खंड में डाला एक फाइबर ऑप्टिक manometric कैथेटर द्वारा intraluminal दबाव का मापन भी ल्यूमिनल व्यास में परिवर्तन की तुलना में अधिक कल्पना करने के लिए STmap की बहुमुखी प्रतिभा दिखा रहा है, एक STmap में परिवर्तित कर दिया गया। इस संयुक्त दृष्टिकोण correlating मांसपेशियों में तनाव, intraluminal दबाव और दीवार आंदोलन की अनुमति देता हैवीडियो रिकॉर्ड से उत्पन्न STmaps का एक और अधिक में गहराई से विश्लेषण के कार्य के लिए।

दीवार आंदोलनों और (भी Dmaps कहा जाता है) ल्यूमिनल व्यास में परिवर्तन से उत्पन्न STmaps के अध्ययन में इस तरह आगे बढ़नेवाला क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला तरंगों और स्थानीय कमानी संकुचन के रूप में गतिशीलता पैटर्न के विस्तृत विवरण की अनुमति दी है। इन नमूनों पहले प्रयोगात्मक विधियों द्वारा की पहचान की गई है, जबकि वर्तमान दृष्टिकोण इस तरह के चर्चित और उपन्यास विरोधी क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला संकुचन 9,24,25,30,31,42 के रूप में स्थानीय सिकुड़ा आंदोलनों का एक और अधिक परिष्कृत परिभाषा की अनुमति देता है। STmaps और गतिशीलता पैटर्न में बदलाव के विश्लेषण के निर्माण आंत और पेट की गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल गतिशीलता में महत्वपूर्ण सवालों को लागू किया गया है। इनमें शामिल हैं: तंत्रिकाजन्य और myogenic संकुचन के भेदभाव और मध्य Cajal 6,9,11,12,16,24,26,27,29 की कोशिकाओं की भूमिका को परिभाषित - 31,33,37 - 40,42, जटिल समझविभिन्न गतिशीलता पैटर्न पर intraluminal पोषक तत्वों 10,18,19 के प्रभाव की जांच परिपत्र और अनुदैर्ध्य मांसपेशी परतों 2,7,8,11,12,32,39,40 के बीच बातचीत, माइक्रोबियल उपभेदों 34, और viscosities 12,36, 7,9,10,13 - - पीढ़ी में 17,28,35,40 और गतिशीलता के संशोधन और विभिन्न अंतर्जात न्यूरोहोर्मोनल एजेंटों और 2,4 बहिर्जात औषधीय एजेंटों की भूमिका को समझने। इस तकनीक के भविष्य के दबाव, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी और तनाव / सिकुड़ना सहित अन्य माप के साथ यह युग्मन शामिल है। हाल के अध्ययनों से अक्सर अतिरिक्त correlative विवरण 2,42 प्रदान करने के लिए वीडियो रिकॉर्डिंग और spatiotemporal मानचित्रण के साथ संयोजन के रूप में इन मापों के एक या एक से अधिक शामिल किया है। इसके अलावा, सिस्टम अन्य ट्यूबलर और गैर ट्यूबलर अंगों में गतिशीलता को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, प्रयास का उपयोग कर गैस्ट्रिक गतिशीलता को मापने में बनाया गया हैएक ऐसी प्रणाली है लेकिन तकनीक और सॉफ्टवेयर बेहतर तरह के एक गैर ट्यूबलर अंग 45 में गतिशीलता यों की शोधन की जरूरत है। Spatiotemporal मानचित्रण तकनीक अकेले और विश्लेषण के अधिक परंपरागत तरीकों के साथ संयोजन में के उपयोग के लिए एक और अधिक में गहराई है और भविष्य में गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल गतिशीलता की व्यापक समझ के लिए नेतृत्व करेंगे कि इसमें कोई शक नहीं है।

Acknowledgments

द्रमुक वर्जीनिया कॉमनवेल्थ यूनिवर्सिटी के लिए NIGMS (K12GM093857) से एक IRACDA अनुदान द्वारा समर्थित किया गया। इस काम के जॉन आर Grider को NIDDKD अनुदान DK34153 द्वारा समर्थित किया गया।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sodium Chloride (NaCl) Fisher BP358 For Krebs buffer.
Potassium Chloride (KCl) Fisher BP366 For Krebs buffer.
Potassium Phosphate (KH2PO4) Fisher P285 For Krebs buffer.
Magnesium Sulfate (MgSO4) Sigma M2643 For Krebs buffer.
Calcium Chloride (CaCl2) Sigma C7902 For Krebs buffer.
Sodium Bicarbonate (NaHCO3) Fisher BP328 For Krebs buffer.
Glucose Sigma G7021 For Krebs buffer.
Carboxygen (95% O2/5% CO2)
Dissecting pins
Dissecting trays/dishes
Dunkin Hartley Guinea Pigs Charles River Strain 051
ImageJ http://imagej.nih.gov/ij/ Freely available online.
GastroIntestinal Motility Monitor (GIMM) Catamount Inc., St. Albans, Vermont Includes parts listed below.
Peristaltic Pumps Included with GIMM.
Bath Cameras Included with GIMM.
Bath TransIllumination Backlights Included with GIMM.
Organ Baths Included with GIMM.
Backlight Intensity Controls Included with GIMM.
GIMM Processor ImageJ Plugin Included with GIMM.
Polyethylene Tubing Included with GIMM.
Tubing Connectors Included with GIMM.
Masterflex tubing for Peristaltic Pumps Included with GIMM.
Heating Bath/Water Circulator Included with GIMM.

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References

  1. Szurszewski, J. H. A 100-year perspective on gastrointestinal motility. Am. J. Physiol. 274 (3 Pt 1), G447-G453 (1998).
  2. Dinning, P. G., Arkwright, J. W., et al. Temporal relationships between wall motion, intraluminal pressure, and flow in the isolated rabbit small intestine. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 300 (4), G577-G585 (2011).
  3. Dinning, P. G., Zarate, N., et al. Pancolonic spatiotemporal mapping reveals regional deficiencies in, and disorganization of colonic propagating pressure waves in severe constipation. Neurogastroenterol. Motil. 22 (12), e340-e349 (2010).
  4. Hoffman, J. M., McKnight, N. D., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. The relationship between inflammation-induced neuronal excitability and disrupted motor activity in the guinea pig distal colon. Neurogastroenterol. Motil. 23 (7), 673-e279 (2011).
  5. Wood, M. J., Hyman, N. H., Mawe, G. M. The effects of daikenchuto (DKT) on propulsive motility in the colon. J. Surg. Res. 164 (1), 84-90 (2010).
  6. Smith, T. K., Oliver, G. R., et al. A smooth muscle tone-dependent stretch-activated migrating motor pattern in isolated guinea-pig distal colon. J. Physiol. 551 (Pt 3), 955-969 (2003).
  7. Benard, T., Bouchoucha, M., Dupres, M., Cugnenc, P. H. In vitro analysis of rat intestinal wall movements at rest and during propagated contraction: a new method. Am. J. Physiol. 273 (4 Pt 1), G776-G784 (1997).
  8. Hennig, G. W., Costa, M., Chen, B. N., Brookes, S. J. Quantitative analysis of peristalsis in the guinea-pig small intestine using spatio-temporal maps. J. Physiol. 517 (Pt 2), 575-590 (1999).
  9. Chen, J. H. H., Zhang, Q., et al. Neurogenic and myogenic properties of pan-colonic motor patterns and their spatiotemporal organization in rats. PLoS One. 8 (4), e60474 (2013).
  10. Gwynne, R. M., Thomas, E. A., Goh, S. M., Sjövall, H., Bornstein, J. C. Segmentation induced by intraluminal fatty acid in isolated guinea-pig duodenum and jejunum. J. Physiol. 556 (Pt 2), 557-569 (2004).
  11. Lammers, W., Cheng, L. Simulation and analysis of spatio-temporal maps of gastrointestinal motility. Biomed. Eng. Online. 7 (2), (2008).
  12. Lentle, R. G., Janssen, P. W., Asvarujanon, P., Chambers, P., Stafford, K. J., Hemar, Y. High definition mapping of circular and longitudinal motility in the terminal ileum of the brushtail possum Trichosurus vulpecula with watery and viscous perfusates. J. Comp. Physiol. B. 177 (5), 543-556 (2007).
  13. Hoffman, J. M., Brooks, E. M., Mawe, G. M. Gastrointestinal Motility Monitor (GIMM). J. Vis. Exp. (46), (2010).
  14. Krauter, E. M., Strong, D. S., Brooks, E. M., Linden, D. R., Sharkey, K. A., Mawe, G. M. Changes in colonic motility and the electrophysiological properties of myenteric neurons persist following recovery from trinitrobenzene sulfonic acid colitis in the guinea pig. Neurogastroenterol. Motil. 19 (12), 990-1000 (2007).
  15. Spencer, N. J., Nicholas, S. J., et al. Mechanisms underlying distension-evoked peristalsis in guinea pig distal colon: is there a role for enterochromaffin cells? Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 301 (3), G519-G527 (2011).
  16. Sia, T. C., Brookes, S. J., Dinning, P. G., Wattchow, D. A., Spencer, N. J. Peristalsis and propulsion of colonic content can occur after blockade of major neuroneuronal and neuromuscular transmitters in isolated guinea pig colon. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 305 (12), G933-G939 (2013).
  17. Nicholas, S., Spencer, N. J. Peristalsis and fecal pellet propulsion do not require nicotinic, purinergic, 5-HT3, or NK3 receptors in isolated guinea pig distal colon. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 298 (6), G952-G961 (2010).
  18. Hurst, N. R., Kendig, D. M., Murthy, K. S., Grider, J. R. The short chain fatty acids, butyrate and propionate, have differential effects on the motility of the guinea pig colon. Neurogastroenterol. Motil. 26 (11), 1586-1596 (2014).
  19. Kendig, D. M., Hurst, N. R., et al. Activation of the umami taste receptor (T1R1/T1R3) initiates the peristaltic reflex and pellet propulsion in the distal colon. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 307 (11), G1100-G1107 (2014).
  20. Gwynne, R., Bornstein, J. Mechanisms underlying nutrient-induced segmentation in isolated guinea pig small intestine. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 292 (4), G1162-G1172 (2007).
  21. Lammers, W. J. Spatial and temporal coupling between slow waves and pendular contractions. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 289 (5), G898-G903 (2005).
  22. Grider, J. R. Neurotransmitters mediating the intestinal peristaltic reflex in the mouse. J. Pharmacol. Exp. Ther. 307 (2), 460-467 (2003).
  23. Foxx-Orenstein, A. E., Grider, J. R. Regulation of colonic propulsion by enteric excitatory and inhibitory neurotransmitters. Am. J. Physiol. 271 (3 Pt 1), G433-G437 (1996).
  24. D'Antona, G., Hennig, G. W., Costa, M., Humphreys, C. M., Brookes, S. J. Analysis of motor patterns in the isolated guinea-pig large intestine by spatio-temporal maps. Neurogastroenterol. Motil. 13 (5), 483-492 (2001).
  25. Roberts, R. R., Murphy, J. F., Young, H. M., Bornstein, J. C. Development of colonic motility in the neonatal mouse-studies using spatiotemporal maps. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 292 (3), G930-G938 (2007).
  26. Holmberg, A., Olsson, C., Hennig, G. W. TTX-sensitive and TTX-insensitive control of spontaneous gut motility in the developing zebrafish (Danio rerio) larvae. The J. Exp. Biol. 210 (Pt 6), 1084-1091 (2007).
  27. Singh, R. D., Gibbons, S. J., et al. Ano1, a Ca2+-activated Cl- channel, coordinates contractility in mouse intestine by Ca2+ transient coordination between interstitial cells of Cajal. J. Physiol. 592 (Pt 18), 4051-4068 (2014).
  28. Neal, K. B., Parry, L. J., Bornstein, J. C. Strain-specific genetics, anatomy and function of enteric neural serotonergic pathways in inbred mice. J. Physiol. 587 (Pt 3), 567-586 (2009).
  29. Roberts, R. R., Bornstein, J. C., Bergner, A. J., Young, H. M. Disturbances of colonic motility in mouse models of Hirschsprung's disease. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 294 (4), G996-G1008 (2008).
  30. Costa, M., Dodds, K. N., Wiklendt, L., Spencer, N. J., Brookes, S. J., Dinning, P. G. Neurogenic and myogenic motor activity in the colon of the guinea pig, mouse, rabbit, and rat. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 305 (10), G749-G759 (2013).
  31. Huizinga, J. D., Martz, S., Gil, V., Wang, X. Y. Y., Jimenez, M., Parsons, S. Two independent networks of interstitial cells of cajal work cooperatively with the enteric nervous system to create colonic motor patterns. Front. Neurosci. 5 (93), (2011).
  32. Lentle, R. G., De Loubens, C., Hulls, C., Janssen, P. W., Golding, M. D., Chambers, J. P. A comparison of the organization of longitudinal and circular contractions during pendular and segmental activity in the duodenum of the rat and guinea pig. Neurogastroenterol. Motil. 24 (7), 686-695 (2012).
  33. Bercìk, P., Bouley, L., Dutoit, P., Blum, A. L., Kucera, P. Quantitative analysis of intestinal motor patterns: spatiotemporal organization of nonneural pacemaker sites in the rat ileum. Gastroenterol. 119 (2), 386-394 (2000).
  34. Wu, R. Y., Pasyk, M., et al. Spatiotemporal maps reveal regional differences in the effects on gut motility for Lactobacillus reuteri and rhamnosus strains. Neurogastroenterol. Motil. 25 (3), e205-e214 (2013).
  35. Ellis, M., Chambers, J. D., Gwynne, R. M., Bornstein, J. C. Serotonin and cholecystokinin mediate nutrient-induced segmentation in guinea pig small intestine. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 304 (8), G749-G761 (2013).
  36. Janssen, P. W., Lentle, R. G., Asvarujanon, P., Chambers, P., Stafford, K. J., Hemar, Y. Characterization of flow and mixing regimes within the ileum of the brushtail possum using residence time distribution analysis with simultaneous spatio-temporal mapping. J. Physiol. 582 (Pt 3), 1239-1248 (2007).
  37. Costa, M., Wiklendt, L., et al. An experimental method to identify neurogenic and myogenic active mechanical states of intestinal motility. Front. Syst. Neurosci. 7, 7 (2013).
  38. Dinning, P. G., Wiklendt, L., et al. Neural mechanisms of peristalsis in the isolated rabbit distal colon: a neuromechanical loop hypothesis. Front. Neurosci. 8, 75 (2014).
  39. Janssen, P. W., Lentle, R. G., Hulls, C., Ravindran, V., Amerah, A. M. Spatiotemporal mapping of the motility of the isolated chicken caecum. J. Comp. Physiol. B. 179 (5), 593-604 (2009).
  40. Janssen, P. W., Lentle, R. G., Chambers, P., Reynolds, G. W., De Loubens, C., Hulls, C. M. Spatiotemporal organization of standing postprandial contractions in the distal ileum of the anesthetized pig. Neurogastroenterol. Motil. 26 (11), 1651-1662 (2014).
  41. Angeli, T. R., Du, P., et al. The bioelectrical basis and validity of gastrointestinal extracellular slow wave recordings. J. Physiol. 591 (Pt 18), 4567-4579 (2013).
  42. Kuizenga, M. H., Sia, T. C., et al. Neurally mediated propagating discrete clustered contractions superimposed on myogenic ripples in ex vivo segments of human ileum. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 308 (1), G1-G11 (2015).
  43. Kunze, W. A., Furness, J. B. The enteric nervous system and regulation of intestinal motility. Annu. Rev. Physiol. 61, 117-142 (1999).
  44. Dinning, P. G., Szczesniak, M. M., Cook, I. J. Twenty-four hour spatiotemporal mapping of colonic propagating sequences provides pathophysiological insight into constipation. Neurogastroenterol. Motil. 20 (9), 1017-1021 (2008).
  45. Berthoud, H. R., Hennig, G., Campbell, M., Volaufova, J., Costa, M. Video-based spatio-temporal maps for analysis of gastric motility in vitro: effects of vagal stimulation in guinea-pigs. Neurogastroenterol. Motil. 14 (6), 677-688 (2002).

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Kendig, D. M., Hurst, N. R., Grider, … More

Kendig, D. M., Hurst, N. R., Grider, J. R. Spatiotemporal Mapping of Motility in Ex Vivo Preparations of the Intestines. J. Vis. Exp. (107), e53263, doi:10.3791/53263 (2016).

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