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Neuromuscular रोग के माउस मॉडल में सांस की पेशी गतिविधि और वेंटिलेशन के बार-बार मापन

Published: April 17, 2017 doi: 10.3791/55599
Automatic Translation
*1, *2, 3, 3
1Neuroscience Graduate Program, University of Cincinnati, 2Department of Biological Sciences, Wright State University, 3Division of Neurosurgery, Cincinnati Children's Hospital Medical Center
* These authors contributed equally

Summary

इस पत्र एक प्रत्यारोपित टेलीमेटरी डिवाइस के माध्यम से वेंटिलेशन और पूरे शरीर plethysmography और विद्युतपेशीलेखन साथ रोग प्रगति भर में एक स्वतंत्र रूप से व्यवहार कर पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य (ए एल एस) माउस मॉडल में श्वसन मांसपेशी की गतिविधि का दोहराया माप के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है।

Abstract

गौण, श्वास मांसपेशियों वेंटिलेशन बनाए रखने के लिए जब डायाफ्राम समारोह बिगड़ा है मदद करते हैं। निम्नलिखित प्रोटोकॉल सप्ताह या गौण सांस की मांसपेशी की गतिविधि का महीनों करते हुए एक साथ एक गैर संज्ञाहरण, स्वतंत्र रूप से व्यवहार कर माउस में वेंटिलेशन मापने से अधिक दोहराया माप के लिए एक विधि का वर्णन है। तकनीक एक रेडियो ट्रांसमीटर की शल्य आरोपण भी शामिल है और इलेक्ट्रोड की प्रविष्टि इन प्रश्वसनीय मांसपेशियों के विद्युतपेशीलेख गतिविधि को मापने विषमभुज और त्रपेजियस मांसपेशियों में ले जाता है। वेंटिलेशन पूरे शरीर plethysmography से मापा जाता है, और पशु आंदोलन वीडियो द्वारा मूल्यांकन किया जाता है और विद्युतपेशीलेख गतिविधि से समन्वयित है। पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य के एक माउस मॉडल में पेशी गतिविधि और वेंटिलेशन की माप को दिखाने के लिए इस टूल का जांच करने के लिए समय के साथ कैसे सांस की मांसपेशी गतिविधि में परिवर्तन वेंटिलेशन पर मांसपेशी गतिविधि के प्रभाव का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है प्रस्तुत कर रहे हैं। वर्णित विधियों ई कर सकते हैंasily अन्य मांसपेशियों की गतिविधि को मापने के लिए या बीमारी या चोट के अतिरिक्त माउस मॉडल में गौण सांस की पेशी गतिविधि का आकलन करने के लिए अनुकूलित किया जा।

Introduction

गौण, श्वास मांसपेशियों (हथियारों) उच्च मांग (जैसे, व्यायाम) के समय के दौरान वेंटिलेशन बढ़ाने के लिए और वेंटिलेशन बनाए रखने के लिए जब डायाफ्राम समारोह चोट या बीमारी 1, 2 निम्नलिखित समझौता किया है मदद करते हैं। डायाफ्राम समारोह में परिवर्तन अच्छी तरह से पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य (ए एल एस) रोगियों और माउस मॉडल में वर्णित किया गया है हालांकि 3, 4, 5, 6, बहुत कम ए एल एस में गतिविधि या हाथ के समारोह के बारे में जाना जाता है। हालांकि, एक अध्ययन ने सुझाव दिया कि ALS रोगियों की भर्ती कि हथियारों समान डायाफ्राम रोग के साथ उन है कि 7 नहीं है की तुलना में एक बेहतर पूर्वानुमान है। इसके अलावा, एआरएम गतिविधि डायाफ्राम पक्षाघात 8 के मामलों में श्वसन के लिए पर्याप्त है। इन अध्ययनों से संकेत मिलता है कि रणनीतियों एआरएम समारोह बढ़ाने के लिए breathi सुधार हो सकता हैन्यूरोमस्कुलर रोग, रीढ़ की हड्डी में चोट, या अन्य स्थितियों में जो डायाफ्राम समारोह बिगड़ा है से पीड़ित रोगियों में एनजी। हालांकि, तंत्र साँस लेने के लिए एआरएम भर्ती को नियंत्रित करने में काफी हद तक अज्ञात है। तरीके श्वसन समारोह और बीमारी या चोट के पशु मॉडल में समय के साथ एआरएम गतिविधि में परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए कैसे हथियारों भर्ती किया जाता है की जरूरत है को मापने के लिए, साथ ही एआरएम भर्ती और वेंटिलेशन में सुधार करने के उपचारों का मूल्यांकन करने के। इसके अलावा, डायाफ्राम समारोह की प्रगतिशील हानि के साथ मिलाते हुए हथियारों की वृद्धि की गतिविधि में इस तरह के ए एल एस 7, 9, 10 के रूप में न्यूरोमस्कुलर रोगों में रोग प्रगति के लिए एक उपयोगी बायोमार्कर हो सकता है।

यह प्रोटोकॉल गैर invasively के लिए एक विधि (प्रारंभिक सर्जरी के बाद) और बार बार जाग, बर्ताव चूहों में श्वसन मांसपेशियों और वेंटिलेशन की गतिविधि को मापने का वर्णन है। electromyograph की सिंक्रनाइज़ रिकॉर्डिंगy (EMG), पूरे शरीर plethysmography (WBP), और वीडियो अन्वेषक एआरएम गतिविधि प्रभाव वेंटिलेशन में कैसे परिवर्तन का आकलन करने और निर्धारित करने के लिए जब विषय आराम या आगे बढ़ पर है अनुमति देते हैं। इस पद्धति का एक प्रमुख लाभ यह है कि यह मापने के लिए EMG संज्ञाहरण की आवश्यकता होती है और / या टर्मिनल प्रक्रियाओं 11, 12 कर रहे हैं, 13, जाग, बर्ताव चूहों में किया जा सकता है, जबकि कुछ वैकल्पिक तरीकों है। समय के साथ जाग चूहों में EMG गतिविधि की रिकॉर्डिंग भी EMG की पुरानी आरोपण ओर जाता है, जहां माउस अधिग्रहण प्रणाली 14, 15 के लिए तारों से टीदर है के माध्यम से पूरा किया जा सकता है। क्योंकि एक माउस सामान्य आंदोलन या व्यवहार के साथ हस्तक्षेप कर सकता है टेदरिंग और एक मानक plethysmography चैम्बर के साथ संगत नहीं हो सकता है, वर्णित विधि टेलीमेटरी उपकरणों का उपयोग करता है वायरलेस तरीके से अधिग्रहण प्रणाली को EMG संकेत संचारित करने के लिए। ट्रांसमीटर कर सकते हैंएक चुंबक के साथ चालू या बंद किया जा बैटरी बचाने के लिए और कई महीनों में बार-बार EMG गतिविधि की माप की अनुमति देता है। यह प्रोटोकॉल आसानी से EMG डालने से अतिरिक्त सांस या गैर श्वास मांसपेशियों की गतिविधि को मापने के लिए अनुकूलित किया जा सकता विभिन्न मांसपेशियों में ले जाता है। वैकल्पिक रूप से, दो लीड में से एक ईईजी गतिविधि को मापने के लिए नींद राज्य का आकलन करने के या जब्ती गतिविधि 16 की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इस तकनीक को सफलतापूर्वक ए एल एस के एक माउस मॉडल में रोग प्रगति भर आराम में एआरएम गतिविधि में परिवर्तन को मापने के लिए और स्वस्थ चूहों 10 में एआरएम गतिविधि ड्राइविंग कुंजी न्यूरॉन्स की पहचान के लिए इस्तेमाल किया गया है।

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Protocol

प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं सिनसिनाटी बच्चों के अस्पताल के मेडिकल सेंटर संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित और देखभाल और प्रयोगशाला जानवरों के इस्तेमाल के लिए एनआईएच गाइड के अनुपालन में आयोजित की गई।

1. टेलीमेटरी डिवाइस प्रत्यारोपण सर्जरी के लिए तैयारी

  1. व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (यानी, स्क्रब, जूता कवर, गाउन, बाल शुद्ध, मुखौटा, और शल्य चिकित्सा दस्ताने) पर डाल दिया।
    ध्यान दें: यह सर्जरी एक बाँझ क्षेत्र की आवश्यकता है।
  2. इनक्यूबेटर चालू करें (सर्वो नियंत्रित नमी / शिशु इनक्यूबेटर 29 डिग्री सेल्सियस के लिए सेट) और लाइन यह सूखी, सफेद तौलिये के साथ वसूली के लिए उचित वार्मिंग अनुमति देने के लिए।
  3. सर्जरी से पहले, एथिलीन ऑक्साइड के साथ सभी शल्य चिकित्सा उपकरणों नसबंदी और उपयोग करने से पहले एक एंजाइमी डिटर्जेंट और रासायनिक sterilant (या के रूप में निर्माता द्वारा निर्दिष्ट) के साथ ट्रांसमीटर नसबंदी।
    नोट: सर्जिकल उपकरणों # 2 laminectomy संदंश (मानक सुझावों / सीधे / 12 सेमी) (x4) को शामिल करना चाहिए, संकीर्णपैटर्न संदंश (दाँतेदार / घुमावदार / 12 सेमी), ऊतक को अलग कैंची (सीधे / कुंद-कुंद / 11.5 सेमी), और एक छुरी धारक और ब्लेड। यह निष्फल उपकरणों (दो # 2 संदंश और कैंची) ट्रांसमीटर के तारों से निपटने अच्छी हालत में शल्य चिकित्सा उपकरण रखने के लिए के लिए विशेष रूप से आरक्षित का एक अलग सेट करने के लिए सिफारिश की है।
  4. एक स्वीकार्य निस्संक्रामक के साथ शल्य क्षेत्र के भीतर सभी सतहों नसबंदी। एक स्टीरियो विच्छेदन माइक्रोस्कोप, शल्य चिकित्सा क्षेत्र में isoflurane संवेदनाहारी मशीन, शल्य चिकित्सा उपकरण, और कतरनी (सामग्री की तालिका देखें) रखें।
  5. माउस शरीर का तापमान बनाए रखने के लिए, जबकि संज्ञाहरण के तहत, स्टीरियो विच्छेदन खुर्दबीन के सामने बाँझ तौलिया के तहत एक हीटिंग पैड या पानी कंबल जगह।
  6. सुनिश्चित करें कि ट्रांसमीटर का उपयोग करने से पहले पूरी तरह कार्यात्मक है।
    नोट: एक छोटा सा चुंबक ट्रांसमीटर चालू और बंद डिवाइस बारी के में 2 के भीतर रखा। जब ट्रांसमीटर पर है और एक रा के करीब आयोजित500 हर्ट्ज AM आवृत्ति पर सेट डियो, यह एक सतत, तेज़ गूंज शोर फेंकना होगा। बैटरी जीवन को बचाने के लिए, जानवर में यह दाखिल करने से पहले बैटरी बंद कर देते हैं।
  7. तैयार इलेक्ट्रोड कैंची तारों से निपटने ताकि वहाँ नेतृत्व के लगभग 3 सेमी (चित्रा 1 ए) (लक्ष्य मांसपेशियों तक पहुंचने के लिए पर्याप्त) के लिए आरक्षित के साथ बाहर का सुराग को हटाकर सर्जरी से पहले होता है। वैकल्पिक रूप से, तारों डिवाइस के लिए समीपस्थ कुंडल और उन्हें एक साथ टाई टांके के साथ इतना है कि वहाँ है uncoiled नेतृत्व के लगभग 3 सेमी।
    नोट: सहेजें कदम 1.9 में वर्णित के रूप इलेक्ट्रोड की छंटनी बंद भाग है, ताकि "नेतृत्व टोपी" (प्लास्टिक अछूता आवरण) तैयार करने के लिए में ले जाता है। चरण 3 में, ट्रांसमीटर होता है मांसपेशियों के माध्यम से डाला जाएगा, ताकि और बाहर का, तारों के संपर्क में हिस्सा जगह में आयोजित किया जाना चाहिए और नेतृत्व टोपी का उपयोग कर अछूता।
  8. तार ही काटने के बिना प्लास्टिक कवर की 0.5 सेमी दूर ट्रिम करने के लिए एक छुरी का प्रयोग करें। उपकरण के लिए सुरक्षित उपयोग करेंआर तार से निपटने सुराग 4 के सिरों को फैलाने के लिए - उनके मूल लंबाई 5 गुना से इतना है कि वे एक 25 गेज सुई (चित्रा 1 बी-बी '') के अंदर आसानी से फिट। लीड्स के संपर्क में तार ट्रिम ताकि वे लंबाई में 0.5 सेमी है।
  9. नेतृत्व टोपी (प्लास्टिक ट्यूबों तार को कवर करने के समाप्त होता है) सर्जरी से पहले तैयार करें। कदम 1.7 से बचाया लीड इलेक्ट्रोड के क्षेत्रों के आसपास के प्लास्टिक आवरण से 0.25 सेमी लंबी ट्यूब बंद ट्रिम करने के लिए एक छुरी का प्रयोग करें।
    नोट: चार नेतृत्व टोपियां प्रत्येक माउस कि आरोपण से गुजरना होगा के लिए आवश्यक हैं, लेकिन यह टोपी की दो बार आवश्यक राशि तैयार करने के लिए सबसे अच्छा है। अतिरिक्त बाँझ तैयार नेतृत्व टोपियां होने एक का नेतृत्व टोपी हासिल करने का पहला प्रयास पर असफल होने पर मामले में सहायक है।
  10. डाला ट्रांसमीटर के सीरियल नंबर रिकॉर्ड और कैलिब्रेटेड जानकारी के साथ मूल पैकेजिंग को बचाने के। प्रत्येक ट्रांसमीटर EMG रिकॉर्डिंग के लिए अलग आवृत्ति calibrations है; स्वीकार्य EMG प्राप्त करने के लिए अधिग्रहण सॉफ्टवेयर में दर्जरिकॉर्डिंग।

2. सर्जरी के लिए तैयार कर रहा है माउस

  1. आरोपण के लिए वांछित माउस चुनें (यानी, SOD1 (G93A) या नियंत्रण) और जानवर का वजन।
    नोट: - P120 और ≥ 24 ग्राम, क्रमशः की सिफारिश की उम्र और एक माउस (पुरुष या महिला) के लिए वजन इस सर्जरी के दौर से गुजर P56 है।
  2. एक 2 एल / मिनट ऑक्सीजन प्रवाह की दर के साथ 3.5% isoflurane के तहत माउस anesthetize। एक पैर की अंगुली चुटकी और यह सुनिश्चित करें कि माउस पूरी तरह से संज्ञाहरण है बनाने के लिए एक पूंछ चुटकी निष्पादित करें।
  3. एक बार संज्ञाहरण, 1.5% isoflurane स्तर और 1 एल / मिनट के लिए ऑक्सीजन का प्रवाह दर स्थापना करके एक नाक शंकु के माध्यम से ड्रॉप बॉक्स के माउस को हटाने और संज्ञाहरण बनाए रखें। सुनिश्चित करें कि संज्ञाहरण बनाए रखा है बनाने के लिए एक पैर की अंगुली चुटकी और / या पूंछ चुटकी निष्पादित करें।
  4. सर्जरी के दौरान बाहर सुखाने से आंखों को रोकने के लिए स्नेहक नेत्र मरहम लागू करें।
  5. माउस दाढ़ी कान और कंधे (चित्रा 1C) के बीच एक शल्य साइट का पर्दाफाश करने के।
  6. वैकल्पिक isopropanol साथ शल्य साइट swabbing, पहले निस्संक्रामक के साथ और उसके बाद। 2 अधिक बार दोहराएँ।

3. रिकार्ड Scalene और त्रपेजियस EMG गतिविधि टेलीमेटरी डिवाइस दाखिल

  1. पशु एक विच्छेदन खुर्दबीन के नीचे रखें, एक हीटिंग पैड को कवर एक बाँझ पैड के शीर्ष पर उसके पक्ष में है, और टेप के साथ जगह में नाक शंकु सुरक्षित है। ध्यान दें कि यह सबसे अच्छा है सही पक्ष प्रत्यारोपण के लिए ईसीजी संकेत दिल से होने वाले कम करने के लिए।
    नोट: सांस लेने पर नज़र रखें और,, isoflurane स्तर समायोजित यदि आवश्यक हो तो एक नियमित रूप से श्वसन दर और संज्ञाहरण के उचित शल्य विमान बनाए रखने के लिए।
  2. धड़ साथ इप्सिलैटरल पैर की ओर अग्र- अंग खींच लें।
    नोट: यह स्थिति कंधे की हड्डी विस्थापित दुमदारी, रों को शल्य पहुँच प्रदानcalene और त्रपेजियस मांसपेशियों।
    1. कुंद घुमावदार संदंश ले लो, शल्य साइट के लिए सामने पंजा इप्सिलैटरल वापस पकड़, और जगह में पंजा टेप (चित्रा 1C)। सुनिश्चित करें कि पंजा प्रक्रिया की अवधि के लिए सुरक्षित है बनाने के लिए मजबूत चिपकने वाला सर्जिकल टेप का प्रयोग करें।
  3. सर्जिकल दस्ताने एक ताज़ा जोड़ी पर डाल दिया। कंधे और कान (चित्रा 1C में लाल रेखा) के बीच एक परोक्ष चीरा, लगभग 2 सेमी लंबी बनाने के लिए, छुरी का प्रयोग करें।
  4. दो # 2 laminectomy संदंश, प्रत्येक हाथ में एक का उपयोग करना, वापस खींच वसा पैड और त्रपेजियस और platysma मांसपेशियों फैलाएं स्टर्नोक्लेडोमैस्टायड और विषमभुज मांसपेशियों (चित्रा -1 डी और ई) को कवर प्रावरणी बेनकाब करने के लिए।
  5. विषमभुज मांसपेशियों की पहचान करने के लिए स्थलों के रूप में पीला sternocleidomastoid मांसपेशी और मध्यच्छद तंत्रिका का उपयोग करें। ध्यान दें कि मध्यच्छद तंत्रिका विषमभुज मांसपेशियों के समांतर चलता है, जबकि स्टर्नोक्लेडोमैस्टायड निहित है inferior। विषमभुज मांसपेशियों त्रपेजियस मांसपेशी के नीचे पसलियों के सर्वाइकल वर्टिब्रा से तिरछे चलाते हैं। Biopotential सुराग पूर्वकाल विषमबाहु पेशी है, जो मांसपेशियों कि मध्यच्छद तंत्रिका (चित्रा 1F और जी) के निकट चलाता है के रूप में पहचाना जा सकता है में सम्मिलित किया जाएगा।
    नोट: सावधानी। इस क्षेत्र में अत्यधिक vascularized है, और देखभाल अवजत्रुकी धमनी काटने से बचने के लिए लिया जाना चाहिए। मध्यच्छद तंत्रिका और ब्रेकियल जाल को नुकसान पहुँचाए से बचें।
  6. एक बार जब विषमभुज और त्रपेजियस मांसपेशियों पहचान की गई है (चित्रा 1G), पशु के पीछे, scapulas के बीच पर ट्रांसमीटर के लिए एक चमड़े के नीचे जेब बनाते हैं।
    1. ऊतक को अलग कैंची का प्रयोग करें, सिर्फ त्वचा के नीचे कैंची की कुंद सुझावों डाल सकते हैं और एक जेब खोलने कि 1.25x बारे में ट्रांसमीटर की चौड़ाई का निर्माण होता है (चित्रा 1H) है जब तक उन्हें फैलाएं।
      ध्यान दें: ट्रांसमीटर न्यूनतम प्रतिरोध के साथ डाला जाना चाहिए, लेकिन फुंसीएट इतना बड़ा है कि ट्रांसमीटर अपने दम पर स्थानांतरित कर सकते हैं नहीं होना चाहिए। जेब बहुत छोटा है, तो ट्रांसमीटर त्वचा के खिलाफ रगड़ कर सकता है, जलन है कि त्वचा खरोंच के लिए पशु संकेत और / या सुराग बाहर खींच सकता है के कारण। अगर जेब बहुत बड़ा है, seromas बन सकती है, या ट्रांसमीटर एक प्रतिकूल स्थिति में माइग्रेट कर सकते हैं।
  7. गर्म, बाँझ खारा से भरा और मांसपेशियों के खिलाफ चापलूसी पक्ष के साथ ट्रांसमीटर डालें। ट्रांसमीटर स्थिति तो यह है कि यह फ्लैट निहित है और तार मुड़ (चित्रा 1 मैं) के बजाय एक दूसरे के लिए जेब, समानांतर से उभरने। उपकरण के तहत तार के किसी भी अतिरिक्त लंबाई कर्ल और यह फ्लैट रखना।
  8. विषमभुज और त्रपेजियस मांसपेशियों को ट्रांसमीटर से सुराग भागो ताकि bipotential सुराग के दो सेट एक दूसरे के लिए फ्लैट और समानांतर झूठ बोलते हैं।
  9. आसपास की मांसपेशियों से पूर्वकाल विषमबाहु अलग करने के लिए laminectomy संदंश का प्रयोग करें और विषमभुज Mus के माध्यम से एक 25 गेज सुई डालनेCLE, मांसपेशी फाइबर करने के लिए खड़ा।
    1. सुई की नोक में एक नेतृत्व डालें और फिर पेशी से बाहर सुई खींच, सीसा तार (चित्रा 1J और कश्मीर) के इन्सुलेशन के लिए पेशी अप में डाला अकेली रह गई। रिकार्ड जो रंग का होता है जो मांसपेशियों में डाला जाता है।
  10. Cyanoacrylate चिपकने वाला के एक छोटे से ड्रॉप तार, मांसपेशियों में जहां मुख्य डाला जाता है के पास की उजागर अंत पर रखें, और जल्दी से तार पर नेतृत्व टोपी ताकि कोई तार नेतृत्व टोपी और मांसपेशियों (चित्रा 2A के बीच सामने आ रहा है स्लाइड और बी)।
    नोट: हालांकि यह सुरक्षित करने के लिए EMG cyanoacrylate 17, 18 के साथ ले जाता है एक स्वीकृत अभ्यास है, एक वैकल्पिक पद्धति के चारों ओर एक रेशम टांका गाँठ बांधने द्वारा जगह में नेतृत्व टोपी सुरक्षित करने के लिए है।
  11. टोपी के लिए अतिरिक्त तार बाहर का ट्रिम और सीसा टोपी / तार के अंत तक cyanoacrylate चिपकने वाला की एक बूंद लागू होते हैं। गोंद देंसमय को रिहा (चित्रा 2C और डी) से पहले भाजन करना।
  12. 2 मिमी पहली प्रमुख से दूर - एक ही कदम (कदम 3.10-3.12) एक ही मांसपेशियों में पहली विपरीत polarity नेतृत्व समानांतर सम्मिलित करने के लिए, 1 का पालन करें।
  13. दोहराएँ 3.10 कदम - 3.12 त्रपेजियस मांसपेशी में होता है, बस विषमबाहु पेशी (चित्रा 1L और एम) के लिए पूर्वकाल स्थित डालने के लिए।
  14. सुनिश्चित करें कि तार सुराग जगह में तय कर रहे हैं और सिर्फ जानवर के लिए सुराग में काफी ढीला होता है पर खींच के बिना शरीर की गतिविधियों प्रदर्शन करने के लिए नहीं है। सुनिश्चित करें कि नेतृत्व की किसी भी अतिरिक्त लंबाई, त्वचा के खिलाफ धक्का नहीं करता है के रूप में इस जलन है कि खरोंच के लिए पशु का संकेत या सुराग बाहर खींच सकता है हो सकता है। सुराग का स्थान बदलें, यदि आवश्यक हो, किसी भी संभावित असुविधा को रोकने के लिए।
  15. धीरे टेप अग्र- अंग को दबाए को हटा दें। वसा पैड वापस पेशी पर ऊपर खींचें और डाला जाता है कवर करने के लिए इसका इस्तेमाल करते हैं। चिढ़ा द्वारा cyanoacrylate चिपकने वाला के साथ चीरा बंदत्वचा फ्लैप वापस एक साथ इतनी चीरा लाइनों कि। घुमावदार संदंश के साथ एक साथ त्वचा फ्लैप के एक हिस्से को चुटकी और इस रेखा के साथ cyanoacrylate चिपकने वाला की एक छोटी लाइन लागू होते हैं।
  16. ऑपरेशन के बाद दर्द कम करने के लिए जबकि पशु संज्ञाहरण के तहत अब भी है carprofen subcutaneously के 0.1 एमएल इंजेक्षन।
    नोट: - 2 दिन के बाद सर्जरी के रूप में उस के बाद की जरूरत है, और फिर 1 के लिए दिन में एक बार carprofen के 0.1 एमएल प्रशासन के लिए जारी रखें।
  17. nosecone से पशु निकालें और पूर्व गर्म इनक्यूबेटर में एक साफ पिंजरे में रख जब तक पशु जाग रही है और स्वेच्छा से पिंजरे के आसपास घूम रहा है। पशु बाद में इसकी गतिविधियों और सतर्कता निगरानी कम से कम 15 मिनट के लिए इनक्यूबेटर में रखें,।

4. पश्चात की देखभाल

  1. हाउस जानवरों को अलग से सर्जरी के बाद। आहार जेल और एक पानी की बोतल के साथ चिकित्सा जानवरों प्रदान करें।
  2. सर्जरी के बाद पहले 30 मिनट के लिए पशु की निगरानी करें। पशु कम से कम हर घंटे च पर जाँचया 5 घंटे के बाद सर्जरी। सर्जरी के बाद के दिनों में, कम से कम दिन में दो बार की जाँच करें।
  3. परिगलन, चीरा साथ और शरीर प्रत्यारोपण (यानी, गर्मी, सूजन और लालिमा) युक्त गुहा के भीतर संक्रमण, और seroma गठन के लिए देखें।
    ध्यान दें: ये लक्षण सर्जरी के बाद पहले सप्ताह के भीतर होते हैं। एक स्वस्थ चंगा पशु एक सर्जरी के बाद महीने के चित्रा 1N में दिखाया गया है। हालांकि EMG रिकॉर्डिंग आरोपण के तुरंत बाद किया जा सकता है, पशुओं EMG और plethysmography रिकॉर्डिंग से पहले चंगा करने के लिए, के रूप में ईसीजी संकेत तुरंत आरोपण के बाद ज्यादा हो सकती है कम से कम एक सप्ताह दिए गए हैं।

5. हासिल करना एक साथ Electromyography और plethysmography सिग्नल

  1. सभी अधिग्रहण उपकरण को चालू करें, पूर्वाग्रह प्रवाह भी शामिल है।
    नोट: चूहों के लिए प्रवाह की दर आम तौर पर 1.0 एल / मिनट पर सेट है।
  2. plethysmography कक्ष (ओं) को एक फ्लो मीटर का उपयोग कर जांच।
    ध्यान दें: समय-समय पर plethysmography chambe जाँचरु सुनिश्चित करना है कि जवानों फटा या टूट नहीं कर रहे हैं। कोट इस तरह के वैक्यूम तेल एक बार के रूप में एक स्नेहक के साथ रबर सील एक सप्ताह उनकी अच्छी हालत बनाए रखने के लिए।
  3. इनपुट ट्रांसमीटर अंशांकन के रूप में निर्माता द्वारा निर्दिष्ट।
  4. EMG और plethysmography रिकॉर्डिंग करने से पहले यह acclimate करने के लिए कम से कम 1 घंटे के लिए plethysmography कक्ष में माउस रखें। कई कक्षों का उपयोग करना, यह जबकि अगले माउस एक दूसरे कक्ष में acclimating है एक माउस से रिकॉर्ड करने के लिए संभव है। आदेश बैटरी शक्ति (चित्रा 1O) के संरक्षण के लिए में दशानुकूलन अवधि के दौरान ट्रांसमीटर चालू न करें।
  5. रिकॉर्डिंग करने के लिए (लेकिन अंशांकन के बाद) से पहले, प्रत्यारोपित जानवर की में 1 के भीतर एक मजबूत चुंबक रखकर ट्रांसमीटर पर बारी; रिसीवर के मोर्चे पर एक लाल बत्ती इंगित करेंगे जब ट्रांसमीटर पर है।
  6. अधोगामी मीनू लेबल "अधिग्रहण" का उपयोग अधिग्रहण शुरू और चुनें "अधिग्रहण शुरू करो।" हालांकि रिकॉर्डिंग अवधि मईप्रयोग के हिसाब से बदलती, एक ठेठ plethysmography और EMG रिकॉर्डिंग रहता है 1 - 3 ज।
    ध्यान दें: ट्रांसमीटर 240 हर्ट्ज की एक आंतरिक नमूना दर है। 500 हर्ट्ज की एक तेज दर अंक के बीच अंतर्वेशन के लिए और एक चिकनी तरंग प्रदान करने के लिए सॉफ्टवेयर में सेट है। कम पास फिल्टर (कि एक विरोधी उर्फ ​​फिल्टर के रूप में कार्य करता है) और प्रत्यारोपण में उच्च पास फिल्टर इस टेलीमेटरी डिवाइस के लिए 1- के लिए 50 हर्ट्ज बैंडविड्थ निर्दिष्ट करें। 60 हर्ट्ज ए / सी हस्तक्षेप EMG संकेत में अतिरिक्त शोर में योगदान नहीं है क्योंकि प्रत्यारोपण बैटरी चालित हैं और पशुओं के प्रत्यारोपण ढालें ​​और विद्युत क्षेत्र से होता है। Plethysmography, EMG, और वीडियो अपने आप अधिग्रहण सॉफ्टवेयर के माध्यम से वास्तविक समय में सिंक्रनाइज़ किए जाते हैं।
  7. जब अधिग्रहण समाप्त हो गया है, एक चुंबक के साथ ट्रांसमीटर बंद कर देते हैं और कक्ष से पशु हटा दें।
  8. अगर एक और रिकॉर्डिंग शुरू करने,, चैम्बर साफ अगले जानवर से नया ट्रांसमीटर calibrations में दर्ज करें, और दूसरी रिकॉर्डिंग शुरू। तो पंखदिन के लिए अधिग्रहण के साथ दंडित, ट्रांसमीटर बंद कर देते हैं, plethysmography चैम्बर साफ है, और सभी अधिग्रहण उपकरण और पूर्वाग्रह प्रवाह बंद कर देते हैं।

चित्र 2
चित्र 1 टेलीमेटरी डिवाइस का आरोपण श्वसन स्नायु EMG माप के लिए। Biopotential के दो जोड़े के साथ (ए) टेलीमेटरी ट्रांसमीटरों EMG को मापने के लिए ले जाता है। सुराग इच्छित लंबाई (नीचे) के लिए छंटनी की जा सकता है या कुंडलित और ट्रांसमीटर (ऊपर) के नीचे tucked। (बी) ट्रांसमीटर ओर जाता है। (बी ') छंटनी बंद प्लास्टिक इन्सुलेशन तारों को बेनकाब करने और सीसा टोपियां बनाने के लिए (इनसेट) के साथ बिक्रीसूत्र। (बी '') फैला 4 तारों के साथ बिक्रीसूत्र - उनके मूल लंबाई 5 गुना। सुराग इतना है कि वे 0.5 सेमी लंबी (नहीं दिखाया गया है) कर रहे हैं छंटनी की जानी चाहिए। (सी) माउस सर्जरी के लिए तैयार, मुंडा शल्य साइट के साथ और सही ढंग सेतैनात forepaw। लाल बिंदीदार रेखा चीरा साइट इंगित करता है। (डी) सतही वसा पैड और प्रावरणी, प्रारंभिक चीरा निम्नलिखित देखा नीचे स्थित मांसपेशियों। टी = त्रपेजियस। एस = स्टर्नोक्लेडोमैस्टायड। पी = platysma। पीला तीर = मध्यच्छद तंत्रिका। मांसपेशियों और में (डी) से पता चला मध्यच्छद तंत्रिका की (ई) कार्टून चित्र। चिमटा गहरी विषमबाहु पेशी, में (एफ) दिखाया गया है और (G) तक पहुँचने के लिए त्रपेजियस और platysma मांसपेशियों के अलावा प्रसार करने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए। (एफ) लैंडमार्क्स विषमभुज और त्रपेजियस के स्थान की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया। इस छवि को अवजत्रुकी धमनी (सफेद तीर), मध्यच्छद तंत्रिका / ब्रेकियल जाल (काला तीर), और पीला sternocleidomastoid मांसपेशी (पीले तीर) को दर्शाता है। (G) कार्टून गहरी मांसपेशियों (यानी, मध्यम विषमबाहु, पूर्वकाल विषमबाहु, और SCM), अवजत्रुकी धमनी, और मध्यच्छद तंत्रिका के स्थान चित्रण। पीछे विषमभुज दिखाई नहीं देता है। ये पहुँचा जा सकता है केवल जब Superficiअल मांसपेशियों (डी और ई में) के अलावा फैले हुए हैं। (एच) ट्रांसमीटर कुंद की नोक कैंची का उपयोग कर के लिए एक जेब बनाना। (आई) चमड़े के नीचे जेब में ट्रांसमीटर सम्मिलित किया गया, जेब से उभर समानांतर-तैनात होता है के साथ। (जे) विषमभुज में 25 गेज सुई की प्रविष्टि, मांसपेशी फाइबर के लम्बवत, तार नेतृत्व के लिए एक सुरंग बनाने के लिए। (के) दोनों सुराग विषमबाहु पेशी में डाला। लीड टोपियां छोर पर स्थित है और जगह में चिपके रहे हैं। (एल) त्रपेजियस में 25 गेज सुई की प्रविष्टि, मांसपेशी फाइबर के लम्बवत, तार नेतृत्व के लिए एक सुरंग बनाने के लिए। त्रपेजियस और विषमभुज मांसपेशियों में डाला और चीरा को बंद करने के लिए फ्लैट पहले झूठ बोल (एम) सभी चार होता है। (एन) पूरी तरह से माउस बरामद, पीठ पर ट्रांसमीटर तैनात subcutaneously साथ। (ओ) इसके साथ ही रिकॉर्डिंग plethysmography, मांसपेशियों EMG गतिविधि, एकnd वीडियो एक plethysmography कक्ष (पीले तीर), टेलीमेटरी प्राप्त पैड (लाल तीर), और कैमरा (काला तीर) क्रमश: का उपयोग कर। एक बहु पूर्वाग्रह प्रवाह एक प्लास्टिक ट्यूब (नीले तीर) माउस को ऑक्सीजन की आपूर्ति करने के लिए के माध्यम से plethysmography कक्ष से जुड़ा है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2. cyanoacrylate चिपकने वाला के साथ लीड कैप्स सुरक्षित। (ए) मांसपेशियों को इलेक्ट्रोड लीड (ई) तार समीपस्थ का उजागर तार करने के लिए cyanoacrylate (बैंगनी वृत्त) की एक छोटी बूंद लागू करें। (बी) के जल्दी cyanoacrylate चिपकने वाला पर उजागर तार पर तैयार नेतृत्व टोपी (नियंत्रण रेखा) स्लाइड इतना है कि नेतृत्व टोपी सीधे पेशी के निकट स्थित है। (सी) नेतृत्व टोपी और तार के दूरस्थ सिरे से एक छोटा सा हिस्सा बंद ट्रिम ताकि कोई उजागर इलेक्ट्रोड वर्तमान कि प्लास्टिक के साथ अछूता नहीं है। (डी) नेतृत्व टोपी के अंत तक cyanoacrylate चिपकने वाला में से एक छोटे ड्रॉप लागू करें। जानवर से नेतृत्व टोपी की छंटनी बंद दूरस्थ सिरे निकालें। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

6. एआरएम EMG और plethysmography का विश्लेषण

  1. विश्लेषण सॉफ्टवेयर खोलें और ब्याज की फ़ाइल की समीक्षा ( "फ़ाइल" के लिए और "समीक्षा फ़ाइल खोलें" जाना)। फ़िल्टर EMG निशान पर राइट-क्लिक करके एक 30 हर्ट्ज उच्च पास फिल्टर का उपयोग कर EMG संकेतों, चुनने "विशेषताएं का विश्लेषण करें," पर प्रकाश डाला "उन्नत गुण 1" टैब, और 30 हर्ट्ज के लिए उच्च पास फिल्टर बदल रहा है।
    ध्यान दें: यह छानने कदम गैर भेदभाव, कम आवृत्ति जानकारी निकाल देता है। माउस निष्क्रियता के क्षेत्रों का पता लगाएँ सिंक्रनाइज़ वीडियो फ़ाइल में आंदोलन की कमी और plethysmography ट्रेस (चित्रा 3 ए में लाल बॉक्स) में आंदोलन की वजह से बड़े, अनियमित दबाव में परिवर्तन के अभाव पर आधारित दृश्य निरीक्षण द्वारा; निष्क्रियता तब होता है जब माउस सो या जाग, लेकिन अभी भी है।
  2. प्रत्येक पेशी के लिए स्वतंत्र रूप से EMG मुकाबलों को पहचानें।
    1. सुधारने 30 एमएस (चित्रा 4) से अधिक फ़िल्टर्ड EMG संकेत एकीकृत।
      नोट: क्योंकि चूहों 3 हर्ट्ज की दर से सांस लेते हैं, प्रत्येक सांस के लगभग 11 एकीकृत मूल्यों का प्रतिनिधित्व करती है।
    2. 3 रों की अवधि के लिए EMG संकेत के साथ जुड़े सुधारा और एकीकृत मूल्यों औसत जब माउस निष्क्रिय है और plethysmography ट्रेस eupnea (सामान्य श्वास) (चित्रा 4) से पता चलता द्वारा आधारभूत EMG आयाम निर्धारित करें।
    3. गतिविधि के "मुकाबलों" कम से कम 3 लगातार और सुधार किया एकीकृत मूल्यों से परिभाषित किया गया है कि कम से कम एक 5 हैं पहचानेंआधारभूत EMG संकेत ऊपर 0% की वृद्धि (कदम 6.3.2 में निर्धारित)।
      ध्यान दें: लगातार तीन मान एक 90 एमएस खिड़की का प्रतिनिधित्व करते हैं, लेकिन कुछ मुकाबलों सीमा से ऊपर अधिक से अधिक 3 मूल्यों में शामिल होंगे और 90 एमएस से अधिक समय तक होगा।
    4. मुकाबलों कि आह (चित्रा 3 बी) के दौरान हो बाहर करने के लिए सिंक्रनाइज़ वीडियो और plethysmography का पता लगाने का उपयोग करें; सूँघने (चित्रा -3 सी); या इस तरह के प्रमुख के रूप में इच्छाशक्ति माउस आंदोलनों, मोड़ या सौंदर्य।
    5. दोहराएँ 6.3.1 कदम - 6.3.4 दूसरी पेशी के लिए।
  3. प्रत्येक पेशी के लिए मुक्केबाज़ी आवृत्ति की गणना। रिकार्ड क) प्रत्येक निष्क्रिय अवधि की शुरुआत समय और समाप्ति समय और ख) समय प्रत्येक मुक्केबाज़ी उपरोक्त मानदंडों का उपयोग कर हुई। कुल निष्क्रिय समय योग। रिकॉर्डिंग सत्र मुक्केबाज़ी आवृत्ति गणना करने के लिए के पाठ्यक्रम पर निष्क्रिय समय की कुल मिनट द्वारा मुकाबलों की कुल संख्या विभाजित करें।
  4. निर्धारित करें यदि वेंटिलेशन में परिवर्तन रिकॉर्ड मीटर की सक्रियता के साथ जुड़े रहे हैंuscles।
    1. श्वसन मापदंडों का चयन मापा जाना चाहिए (जैसे, शिखर प्रश्वसनीय प्रवाह, ज्वार मात्रा मिनट मात्रा, और प्रति मिनट श्वास)।
      नोट: सभी संभव चयन के तहत पी 3 सेटअप अधोगामी मीनू में पाया जा सकता "व्युत्पन्न पैरामीटर।"
    2. साँस कि EMG मुक्केबाज़ी गतिविधि के दौरान पाए जाते हैं और साँस कि EMG आधारभूत गतिविधि के दौरान हो (चित्रा 4) को पहचानें।
    3. पार्सर क्षेत्रों plethysmography साँस कि EMG मुक्केबाज़ी गतिविधि से जुड़े और स्वतंत्र पार्सर खंडों कि आधारभूत EMG गतिविधि के साथ जुड़े रहे बनाने के कर रहे हैं फैले बनाएँ। के विश्लेषण के प्रकार सेट करने के लिए सुनिश्चित करें कि "पार्सर Seg।"
      नोट: इस चयन के तहत पी 3 सेटअप अधोगामी मीनू में पाया जाता है "डेटा न्यूनीकरण सेटअप।"
    4. plethysmography का पता लगाने पर राइट क्लिक करके किसी ईवेंट के साथ प्रत्येक पार्सर खंड की शुरुआत का प्रतीक। एक मुक्केबाज़ी लटकती मेनू और एसपी के रूप में "घटना 1" पार्सर खंडों युक्त निर्दिष्ट करेंके रूप में "घटना 2" खंड के दो वर्गों को अलग करने के आधारभूत पार्सर क्षेत्रों ecify।
    5. "कार्य" मेनू के अंतर्गत "मार्क्स धारा" और बचाने "व्युत्पन्न डाटा मार्क्स।" डाटा पार्सर मेनू के अंतर्गत, "पार्स किया गया समीक्षा फ़ाइल" और बचाने "पार्स किया गया व्युत्पन्न डाटा।"
      नोट: प्रत्येक व्यक्ति सांस के लिए चयन किया श्वसन मापदंडों लेबल किए गए टैब में मार्क्स प्राप्त डाटा शीट में पाए जाते हैं "derivations।"
    6. साँस कि एआरएम मुकाबलों (इवेंट 1 के रूप में चिह्नित) साँस कि आधारभूत गतिविधि (ईवेंट 2 के रूप में चिह्नित) के दौरान हो अगर मांसपेशी गतिविधि वेंटिलेशन में परिवर्तन के साथ जुड़ा हुआ है निर्धारित करने के लिए बनाम दौरान हो के लिए श्वसन मानकों की तुलना करें।

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Representative Results

वर्णित प्रोटोकॉल एक टेलीमेटरी डिवाइस प्रत्यारोपण के लिए और विषमभुज और त्रपेजियस EMG WBP, और एक SOD1 (G93A) ए एल एस मॉडल माउस का वीडियो रिकॉर्ड करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। काल है, जिसमें पशु निष्क्रिय है (जैसे, के लिए कदम नहीं करता है) वीडियो रिकॉर्डिंग का उपयोग कर की पहचान की और WBP ट्रेस (चित्रा 3 ए) में आंदोलन संबंधी गतिविधि की कमी से पुष्टि की गई। निष्क्रिय अवधि रेम या गैर REM नींद में बिताए समय के साथ-साथ समय जाग खर्च, लेकिन अभी भी (चित्रा 3 ए) शामिल हैं। इस समय के दौरान निष्क्रिय EMG गतिविधि एक मुक्केबाज़ी जब कम से कम 3 लगातार और सुधार किया एकीकृत (30 से अधिक एमएस) मान आधारभूत EMG स्तर पर कम से कम 50% की वृद्धि (चित्रा 4) के साथ आयाम था के रूप में रन बनाए। गतिविधि के मुकाबलों कि sighing या सूँघने (plethysmography द्वारा निर्धारित) के दौरान हुई, या इच्छाशक्ति आंदोलनों (वीडियो द्वारा मूल्यांकन) विश्लेषण (चित्रा 3 बी-सी) से बाहर रखा गया। SOD1 (G93A) ईए पर चूहोंबाकी है कि कई साँस करने के लिए एक के लिए पिछले (चित्रा 4) में मध्य रोगसूचक चरणों (तालिका 1) में वृद्धि हुई एआरएम गतिविधि की प्रदर्शनी मुकाबलों के लिए rly-। एआरएम गतिविधि के मुकाबलों पूर्व रोगसूचक SOD1 (G93A) (चित्रा 3 ए) या wildtype चूहों 10 में दुर्लभ हैं।

</ Tr>
मंच राज्य स्टेज शुरुआत hindlimb प्रस्तुति
0 पूर्व रोगसूचक <P100 कोई उल्लेखनीय मतभेद wildtypes की तुलना में।
1 बीमारी की शुरुआत ~ P100 Hindlimb पतन जब माउस पूंछ से निलंबित कर दिया है।
2 केवल पेशियों का पक्षाघात ~ P120 कंपन की उपस्थिति के साथ पूर्ण या आंशिक hindlimb पतन।
3 पक्षाघात शुरुआत ~ P140 कठिनाई घूमना, पैर की अंगुली कर्लिंग और / या पैर खींचने।
4 उन्नत पक्षाघात ~ P150 मिनिमल संयुक्त आंदोलन, hindlimb आगे गति के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा रहा।
5 अंतिम चरण ~ P160 माउस 30 सेकंड के भीतर की ओर से खुद को सही करने में असमर्थ।

तालिका 1. SOD1 (G93A) चूहों में ए एल एस की तरह रोग की न्यूरोलॉजिकल स्कोरिंग।

चित्र तीन
चित्रा 3. प्रतिनिधि WBP और EMG निशान बनता है। (ए - सी) एक पूर्व रोगसूचक SOD1 (G93A) माउस (उम्र P98) से WBP और विषमभुज और त्रपेजियस मांसपेशियों के EMG। (ए) काल जब टी वह पशु बाकी (लाल बॉक्स) पर है विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है। लाल बॉक्स के बाहर निशान plethysmography निशान और मांसपेशी गतिविधि में बड़े और अनियमित चोटियों को दिखाने में EMG, निशान ठेठ जब एक जानवर घूम रहा है, के रूप में सिंक्रनाइज़ वीडियो रिकॉर्डिंग द्वारा निर्धारित (नहीं दिखाया गया है)। लाल बॉक्स EMG EMG मुकाबलों एक पूर्व रोगसूचक माउस की विशेषता की कमी बताते हैं दर्शाता है। (बी) EMG गतिविधि अक्सर सीधे एक आह पूर्ववर्ती होते हैं (के रूप में plethysmography का पता लगाने में दिखाया गया है) के दौरे से। विलाप उच्च आयाम प्रेरणा नाटकीय समाप्ति के बाद की विशेषता है। एक विशेषता ईसीजी संकेत करने के लिए काला तीर इंगित करता है। (सी) EMG गतिविधि के दौरे से अक्सर जबकि माउस सूँघने है होते हैं। सूंघने plethysmography का पता लगाने में दोनों आवृत्ति और कई साँस (EMG गतिविधि के फटने के साथ सह होने वाली) से अधिक आयाम में एक लंबे समय तक वृद्धि से परिलक्षित होता है।color = "# 0066cc"> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्र 4. EMG गतिविधि की स्कोरिंग Bouts। (ए और बी) WBP के दो उदाहरण, फ़िल्टर त्रपेजियस EMG निशान, और सुधारा है और एक रोगसूचक SOD1 (G93A) माउस (उम्र P126) से एकीकृत त्रपेजियस EMG संकेत है। ब्लू लाइनों, आधारभूत EMG स्तर से संकेत मिलता है 3 रों के एक समय अवधि में सुधारा और एकीकृत संकेतों औसत से निर्धारित होता बिंदीदार। लाल बिंदीदार आधारभूत EMG गतिविधि पर आयाम में 50% की वृद्धि से संकेत मिलता है। गतिविधि का एक मुक्केबाज़ी रन बनाता है जब कम से कम 3 लगातार और सुधार किया एकीकृत मूल्यों 50% आधारभूत सीमा से अधिक। अल देखने के लिए यहां क्लिक करेंइन आंकड़ों की arger संस्करण।

PIF (एमएल / s) टीवी (एमएल) एमवी (एमएल / मिनट) आवृत्ति श्वास (साँस / मिनट)
अनुभवहीन (एन = 5) 4.4 ± 0.7 0.27 ± 0.04 58 ± 13 223 ± 41
प्रत्यारोपित (n = 4) 4.1 ± 0.2 0.27 ± 0.11 56 ± 29 201 ± 32
पी-मूल्य 0.439 1.000 0.893 0.410
पता चला मान ± एसडी मतलब दर्शाते हैं। पी-मूल्यों एक विद्यार्थी का t- परीक्षण से गणना की गई।

तालिका 2. श्वसन की तुलना के बीच अनुभवहीन (नहीं प्रत्यारोपित) और प्रत्यारोपित स्टेज 4 SOD1 (G93A) चूहे। कोई महत्वपूर्ण मतभेद शिखर प्रश्वसनीय प्रवाह (PIF), ज्वार मात्रा (टीवी), मिनट मात्रा (एमवी), या साँस प्रति मिनट दो समूहों के बीच में पाए गए। पता चला मूल्यों ± एसडी मतलब दर्शाते हैं। पी-मूल्यों एक विद्यार्थी का t- परीक्षण से गणना की गई।

EMG और / या WBP के बार-बार माप सर्जरी के बाद एक 1- से 2 सप्ताह वसूली अवधि के बाद EMG संकेत या आधारभूत में बहुत कम परिवर्तन के साथ कई महीनों में एक ही माउस में बनाया जा सकता है,। समय बेशक आम तौर पर बैटरी जीवन द्वारा सीमित है और इस प्रकार आवृत्ति और अलग-अलग रिकॉर्डिंग की अवधि के द्वारा निर्धारित किया जाएगा। शोधकर्ताओं ने पता है कि प्रत्यारोपित डिवाइस के कारण प्रतिकूल घटनाओं कभी कभी हो सकता है किया जाना चाहिए। माउस त्वचा में प्रत्यारोपित मांसपेशियों या खरोंच / चबाने से तार बाहर खींच अगर सुराग या प्रेषित कर सकते हैंTer अनुचित तरीके से रखा जाता है। ज्यादातर मामलों में, नैतिक आधार हुक्म है कि इन जानवरों बलिदान किया। ट्रांसमीटर, हटाया जा सकता है निष्फल, और एक अन्य माउस में फिर से प्रत्यारोपित।

साँस लेने को प्रभावित नहीं करता है कि डिवाइस आरोपण सत्यापित करने के लिए, ए एल एस चरण 4 में अनुभवहीन SOD1 (G93A) चूहों (नहीं प्रत्यारोपित) ए एल एस चरण 4 पर और प्रत्यारोपित SOD1 (G93A) चूहों के बीच plethysmography माप की तुलना में कर रहे थे। कोई महत्वपूर्ण मतभेद शिखर प्रश्वसनीय प्रवाह (PIF), ज्वार मात्रा (टीवी), मिनट मात्रा (एमवी), या साँस प्रति मिनट दो समूहों (तालिका 2) के बीच में पाए गए। विषमभुज और त्रपेजियस एक दूसरे के निकट हैं और एक दूसरे के साथ संपर्क में सीधे कर रहे हैं। हालांकि एक साथ EMG मुकाबलों कभी कभी दोनों की मांसपेशियों में मनाया जाता है, मजबूत EMG मुकाबलों भी त्रपेजियस जब EMG मुकाबलों विषमभुज (और इसके विपरीत) में अनुपस्थित रहे हैं में पाया जाता है, का प्रदर्शन कम से कम नहीं है कि मैं प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के बीच पार से बातn प्रत्येक पेशी। जब सुराग त्रपेजियस और स्टर्नोक्लीडोमैस्टायड पेशियां में रखा जाता है EMG गतिविधि के स्वतंत्र मुकाबलों भी मनाया जाता है (डेटा नहीं दिखाया गया है)।

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Discussion

प्रक्रिया यहाँ प्रदर्शन किया noninvasive (ट्रांसमीटर की प्रारंभिक शल्य आरोपण के बाद) एक ही जानवर में कई महीनों में सांस की पेशी गतिविधि और वेंटिलेशन की माप के लिए अनुमति देता है। इस तकनीक को anesthetized चूहों में मानक EMG तकनीकों पर कई फायदे हैं: 1) प्रयोगों कम चूहों की आवश्यकता होती है और रोग चरणों में माउस को एक बार में (बजाय विभिन्न रोग चरणों में एकाधिक माउस का प्रयोग करके) के एक ही साइट से डेटा रिकॉर्ड करने की क्षमता प्रदान करते हैं; 2) डेटा विश्लेषण दोहराया उपायों का उपयोग कर के बजाय अलग प्रयोगात्मक समूहों की तुलना), अधिक शक्तिशाली सांख्यिकीय परीक्षण (यानी के साथ प्रदर्शन किया जा सकता है; 3) EMG और WBP के एक साथ रिकॉर्डिंग वेंटिलेशन पर एआरएम गतिविधि के प्रभाव का प्रत्यक्ष मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है; और 4) प्रयोगों नींद / जागना के विभिन्न राज्यों में चूहों पर किया जा सकता है। इसके अलावा, क्योंकि स्वस्थ चूहों आराम में एआरएम मुकाबलों की एक बहुत कम आवृत्ति है, इस तकनीक सीए हैबीमारी 10 के प्रारंभिक लक्षण चरणों में ए एल एस मॉडल चूहों में एआरएम गतिविधियों की आवृत्ति में छोटे परिवर्तन का पता लगाने के pable। हालांकि, क्योंकि इस तकनीक प्रयोगात्मक नियंत्रित तीव्रता पर निम्न तंत्रिका उत्तेजना प्राकृतिक व्यवहार के दौरान मांसपेशी फाइबर की एक बड़ी लेकिन अज्ञात संख्या की गतिविधि के बजाय उपाय है, यह नहीं मोटर इकाई आकार या संख्या का आकलन करने के लिए उपयुक्त है। एक और सीमा यह है कि चूहों में आरोपण के लिए उपयुक्त टेलीमेटरी आधारित ट्रांसमीटरों वर्तमान में biopotential सुराग के दो सेट करने के लिए सीमित कर रहे हैं; इस प्रकार, केवल दो साइटों एक ही माउस से दर्ज किया जा सकता। एक ही माउस में दो से अधिक मांसपेशियों के एक साथ रिकॉर्डिंग की आवश्यकता होती है प्रयोगों के लिए, कई EMG सुराग प्रत्यारोपित किया जा सकता है और एक तार टेदर का उपयोग कर एक अधिग्रहण प्रणाली से जुड़े, जैसा कि पहले 14, 15 का वर्णन किया। हालांकि, plethysmography कक्ष या जवानों के लिए संशोधन की अनुमति देने के लिए आवश्यक होगामांसपेशी की गतिविधि और वेंटिलेशन का एक साथ रिकॉर्डिंग के लिए एक माउस टीदर जाता है।

जब इस तकनीक को लागू करने, प्रोटोकॉल के कुछ चरणों का सावधानी से किया जाना चाहिए। Biopotential सुराग इतना है कि वे आंदोलन में बाधा या overlying त्वचा में जलन पैदा नहीं करते रखा जाना चाहिए। इसके अलावा, ट्रांसमीटर तैनात किया जाना चाहिए ताकि यह सामान्य आंदोलन या माउस की मुद्रा को प्रभावित नहीं करता। यह अनुशंसित है कि सुराग (यानी, पूरी तरह से सही मांसपेशी में एम्बेडेड और आसन्न मांसपेशियों से संपर्क नहीं) और मांसपेशियों की क्षति या संक्रमण की कमी की उचित स्थान शव परीक्षण द्वारा सत्यापित कर रहे हैं के बाद प्रयोग समाप्त कर दिया गया। इसके अलावा, यह जरूरी है कि ट्रांसमीटर हर रिकॉर्डिंग सत्र के बाद बंद कर दिया है बैटरी जीवन के संरक्षण के लिए।

छाती और गर्दन क्षेत्र में मांसपेशियों से EMG को मापने का एक अपरिहार्य परिणाम रिकॉर्डिंग इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) संकेत है, जो फिर से के रूप में प्रकट की उच्च संभावना हैगुलर EMG ट्रेस (चित्रा 3 बी, तीर) के भीतर बढ़ जाता है। ईसीजी संकेत होता है ऐसा है कि सभी धातु की मांसपेशी में पूरी तरह से एम्बेडेड है से सावधान प्लेसमेंट के आधार पर और प्रमुख रक्त वाहिकाओं के पास नियुक्ति से परहेज द्वारा कम किया जा सकता। शरीर के बजाय छोड़ दिया, जो दिल के करीब है के दाईं ओर की मांसपेशियों में सुराग दाखिल, यह भी ईसीजी संकेत कम कर सकते हैं। हालांकि ईसीजी संकेत EMG कम्प्यूटेशनल एल्गोरिदम का उपयोग करते निशान बाहर या एक स्वतंत्र रूप से दर्ज की गई ईसीजी संकेत 19, 20, 21 को घटा कर फ़िल्टर किया जा सकता है, यह आम तौर पर आवश्यक नहीं है। ईसीजी संकेत आसानी से अपने नियमित आकार, आवृत्ति, और आयाम द्वारा EMG संकेत से प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

वर्णित तकनीक SOD1 (G93A) माउस ए एल एस 10 के मॉडल में आराम में एआरएम गतिविधि में परिवर्तन को मापने के लिए इस्तेमाल किया गया है। गौण, श्वास मांसपेशियों भी OT में भर्ती किया जाता हैउसके न्यूरोमस्कुलर रोगों (जैसे, पेशी कुपोषण, रीढ़ की हड्डी में पेशी शोष, परिधीय न्यूरोपैथी, आदि) और निम्न तंत्रिका या रीढ़ की हड्डी की चोटों। एआरएम गतिविधि इसलिए एक प्रॉक्सी के रूप में सेवा डायाफ्राम के कार्यात्मक विकृति को मापने के लिए और रोग की गंभीरता का अंदाज़ा लगाने, चोट से उबरने पर नजर रखने, या जानवर बीमारी या चोट के मॉडल की एक किस्म में साँस लेने में सुधार करने के लिए संभावित उपचार लाभ का आकलन कर सकते हैं।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासे के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

इस काम के लिए समर्थन VNJ को ​​सैक और एक एनआईएच प्रशिक्षण अनुदान (T32NS007453) के लिए एक सिनसिनाटी बच्चों के अस्पताल के मेडिकल सेंटर ट्रस्टी पुरस्कार द्वारा प्रदान किया गया

Materials

Name Company Catalog Number Comments
B6.Cg-Tg (SOD1*G93A)1 Gur/J Jackson Laboratory 4435
Plethysmography Chamber Buxco Respiratory Products/ Data Sciences International 601-1425-001
Telemetry Receivers (Model RPC-1) Data Sciences International 272-6001-001
Bias Flow Pump (Model BFL0500) Data Sciences International 601-2201-001
ACQ-7000 USB Data Sciences International PNM-P3P-7002XS
Dataquest A.R.T. Data Exchange Matrix Data Sciences International 271-0117-001
New Ponemah Analysis System Data Sciences International PNM-POST-CFG
Ponemah Physiology Platform Acqusition software v5.20 Data Sciences International PNM-P3P-520
Ponemah Unrestrained Whole Breath Plethysmography analysis package v5.20 Data Sciences International PNM-URP100W
Configured Ponemah Software System Data Sciences International PNM-P3P-CFG
Analysis Module (URP) Data Sciences International PNM-URP100W
Universal Amplifier Data Sciences International 13-7715-59
Sync Board Data Sciences International 271-0401-001
Sync Cable Data Sciences International 274-0030-001
Transducer-Pressure Buxco Data Sciences International 600-1114-001
Flow Meter Data Sciences International 600-1260-001
Magnet and Radio included in F20-EET Starter Kit Data Sciences International 276-0400-001
Axis P1363 Video Camera   Data Sciences International 275-0201-001
Terg-A-Zyme Fisher Scientific 50-821-785 Enzyme Detergent
Actril Minntech Corporation 78337-000 Chemical Sterilant
Stereo Dissecting Microscope (Model MEB126) Leica 10-450-508
Servo-Controlled Humidifier/Infant Incubator OHMEDA Ohio Care Plus 6600-0506-803
TL11M2-F20-EET Transmitters Data Sciences International 270-0124-001
Dumont #2 Laminectomy Forceps - Standard Tips/Straight/12 cm (x2)  Fine Scientific Instruments 11223-20 For handling wires
Dumont #2 Laminectomy Forceps - Standard Tips/Straight/12 cm (x2) Fine Scientific Instruments 11223-20 For surgery
Narrow Pattern Forceps- Serrated/Curved/12 cm Fine Scientific Instruments 17003-12
Spring Scissors - Tough Cut/Straight/Sharp/12.5 cm/6 mm Cutting Edge Fine Scientific Instruments 15124-12
Tissue Separating Scissors - Straight/Blunt-Blunt/11.5 cm Fine Scientific Instruments 14072-10
Fine Scissors - Tough Cut/Curved/Sharp-Sharp/9 cm  Fine Scientific Instruments 14058-11 For cutting wires and clipping nails
Scalpel Handle #3 World Precision Instruments 500236
Scalpel Blade Fine Scientific Instruments 10010-00 For preparing lead caps
Polysorb Braided Absorbable suture Coviden D4G1532X For coiling transmitter leads
Gluture  Zoetis Inc. 6606-65-1 Cyanoacrylate adhesive
3 mL Syring Slip Tip - Soft Vitality Medical 118030055
25 G Needle (x2) Becton Dickinson and Co. 305-145
Cotton Tipped Applicators Henry Schein Animal Health 100-9175
Andis Easy Cut Hair Clipper Set Andis 049-06-0271 Electrical Razor sold at Target
Isoflurane Henry Schein Animal Health 29404 Anesthetic 
Isopropyl Alcohol 70% Priority Care 1 MS070PC
Dermachlor 2% Medical Scrub (chlorohexidine 2%) Butler Schein 55482
Artificial Tears Henry Schein Animal Health 48272 Lubricant Opthalmic Ointment
Vacuum grease Dow Corning Corporation 1597418
Water Blanket JorVet JOR784BN

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References

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चिकित्सा अंक 122 विद्युतपेशीलेखन EMG plethysmography टेलीमेटरी श्वसन वेंटिलेशन सांस की पेशी सांस की मुआवजा पेशीशोषी पार्श्व काठिन्य ए एल एस रीढ़ की हड्डी में चोट शरीर क्रिया विज्ञान
Neuromuscular रोग के माउस मॉडल में सांस की पेशी गतिविधि और वेंटिलेशन के बार-बार मापन
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Jensen, V. N., Romer, S. H., Turner, … More

Jensen, V. N., Romer, S. H., Turner, S. M., Crone, S. A. Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease. J. Vis. Exp. (122), e55599, doi:10.3791/55599 (2017).

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