Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

אין ויוו מדידות אלקטרופיזיולוגיות של עצב הגומד עכברוש עם הבדיקות דעתנית עצב

Published: February 6, 2018 doi: 10.3791/56102

Summary

טכניקות דעתנית עצב לספק כלי רב עוצמה כדי לבחון פתופסיולוגיה ושינויים biophysical שקודמים אירועים ניוונית בלתי הפיך. כתב יד זה מדגים את השימוש של טכניקות אלה על עצם הגומד של חולדות מורדם.

Abstract

אלקטרופיזיולוגיה מאפשר את הערכה אובייקטיבית של פונקציה במערכת העצבים ההיקפית vivo בתוך. גיאן מסורתי אמצעים כגון משרעת וההשהיה מזהים אובדן האקסון כרונית, demyelination, בהתאמה. דעתנית עצב טכניקות "מאת threshold מעקב" ותעגבה צעדים אלה על-ידי מתן מידע לגבי הפעילות של תעלות יונים, משאבות, מחליפי להתייחס לפונקציה חריפה, עשוי להקדים אירועים ניוונית. ככזה, השימוש של עצב דעתנית במודלים חייתיים של הפרעות נוירולוגיות עשוי לספק אמצעי שימושי ויוו כדי להעריך את הרומן התערבויות טיפוליות. כאן נתאר התקנה ניסיונית אמצעים מרובים של טכניקות דעתנית עצב מוטורי עכברוש של עצם הגומד.

בעלי החיים הם מרדימים עם איזופלוריין, פיקוח בקפידה כדי להבטיח עומק קבוע והולם של הרדמה. טמפרטורת הגוף, קצב הנשימה, קצב הלב, הרוויה של החמצן בדם מנוטרים באופן רציף. דעתנית עצב מחקרים מבוצעים באמצעות מלעורית גירוי של עצב הגומד, הקלטה של השרירים hypothenar של הכפה forelimb. עם מיקום האלקטרודות הנכון, נרשם פוטנציאלי פעולה ברור מתחם שריר זה מגביר משרעת עם הגדלת עוצמת הגירוי. תוכנית אוטומטית ואז הוא מנוצל כדי לספק סדרה של פולסים חשמליים המניבות 5 צעדים ספציפיים דעתנית ברצף הבא: גירוי תגובה התנהגות, כוח משך זמן קבוע, סף electrotonus, זרם-סף הקשר, מחזור השחזור.

הנתונים המובאים כאן מציינים כי צעדים אלה הם הדיר ולא להראות דמיון בין העצבים הגומד ישר ושמאלה כאשר העריך באותו יום. מגבלה של טכניקות אלה בהגדרה זו היא ההשפעה של מינון וזמן תחת הרדמה. זהירות על הקלטות של משתנים אלה צריך להתבצע עבור שיקול בזמנו של ניתוח.

Introduction

השימוש בטכניקות אלקטרופיזיולוגיות הוא כלי חיוני עבור ויוו חקירת פונקציה במערכת העצבים ההיקפית בהפרעות נוירולוגיות. עצב קונבנציונאלי הולכה שיטות לנצל גירויים supramaximal להקליט משרעת פוטנציאל פעולה מוטורית וזמן ההשהיה. טכניקות אלה ולכן לספק מידע שימושי על מספר ניצוח סיבים ועל את מהירות הולכה של הסיבים המהירים ביותר. כלי משלים חשוב הוא זה של בדיקת עצב דעתנית. טכניקה זו משתמשת דפוסים מתוחכמים גירוי אלקטרופיזיולוגיות להערכת בעקיפין את המאפיינים ביופיזיקלי של העצבים ההיקפיים, כגון הפעילות של תעלות יונים, משאבות תלויי-אנרגיה, תהליכי חילוף יונים ו קרומית אפשרית 1.

בדיקות דעתנית עצב בדרך כלל מנוצל בסביבה קלינית לחקור את התהליכים הקשורים pathophysiological ואת ההשפעות של התערבויות טיפוליות על הפרעות נוירולוגיות שונות. חשוב, אמצעים דעתנית עצב רגישים התערבויות טיפוליות המשפיעות על תפקוד העצבים ההיקפית כגון טיפול תוך ורידי אימונוגלובולינים (IVIg)2,3 כימותרפיה וטיפול מעכב (CNI) calcineurin 4. למרות מחקרים אלה סיפקו תובנות חשובות, מחקרים קליניים לעיתים קרובות למנוע חקירה של תכונות בתחילת המחלה, אפשרויות טיפוליות הרומן5. לכן, השימוש בשיטות אלה במודלים חייתיים של הפרעות נוירולוגיות לאחרונה צבר המתיחה6,7,8,9. אכן, שיטות אלה מספקים הזדמנות להבין את השינויים דעתנית עצבים ספציפיים הקשורים בהפרעות אלה, ובכך לקדם את המחקר translational.

ההליך המתואר כאן הוא שיטה פשוטה ואמינה למידות דעתנית עצב הרשומה על העצבים הגומד של העכברוש ללא פגע.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל ההליכים ניסיוני המתוארים כאן תאמו את החיה אכפת ועדת האתיקה UNSW סידני, בוצעו בהתאם הלאומי לבריאות של המועצה למחקר רפואי (NHMRC) של אוסטרליה תקנות ניסויים בבעלי חיים.

1. ניסיוני הגדר

הערה: חולדות לונג-אוואנס 12 בן שבועיים, נקבה שימשו בהליך זה.

  1. עזים ומתנגד החולדה בחדר אינדוקציה באמצעות 4% איזופלוריין ו- 1 ליטר לכל קצב הזרימה2 דקות O. לאשר הרדמה מספקת על ידי בודקים רפלקס שקמה בעצמה אחרי שמפילים ולהבטיח העדר שלה לפני הסרת החיה מן החדר אינדוקציה. שים לב סוכני הרדמה שונים יש השפעות דיפרנציאלית על עצב דעתנית10.
  2. באופן מאובטח מקום החוטם של החיה המצורף האף חרוט ולספק מנה תחזוקה של 2.5% איזופלוריין ו- 1 ליטר לכל קצב הזרימה2 דקות O.
  3. לאשר הרדמה נאותה על-ידי בדיקה נסיגה פדלים ורפלקסים הקרנית על ידי צובט האצבעות של החיה ונוגע בעדינות את העין.
    הערה: יישום של הוטרינר משחה על העיניים, כדי למנוע יובש תחת הרדמה, היא מומלצת אבל מיותרת כמו ההליך בדרך כלל לוקח 30 דקות לכל חיה.
  4. לשמור על טמפרטורת הגוף של העכברוש ב 37 ° C עם השימוש של שטיח חימום משוב מבוקר, מכשיר בדיקה חום לרקטום. הגדר את שטיח חימום ואת חיישן טמפרטורה גוף משולבת עד 40 ° C כדי למנוע נזק לעור המתרחשת עם טמפרטורות גבוהות יותר.
    הערה: מומלץ צג ולהקליט פיסיולוגיים (קצב לב, חמצן, טמפרטורת הגוף, קצב נשימה) כל 10s עם השימוש של מערכת פיקוח פיזיולוגיים בעלי חיים. הקלטה אופטימלית הליכים צריך לכלול מדידה מקומיים של הטמפרטורה האיבר כמו הטמפרטורה ההיקפית יכול להיות קר יותר מאשר זו של טמפרטורת הליבה11 (איור 1).
  5. יש ללבוש כפפות חיטוי, תמיד להשתמש בכלים אשר נמחקו עם 70% אתנול, כדי לשמור על סביבה ללא הפתוגן לאורך כל ההליך.

2. אלקטרופיזיולוגיות הגדר

  1. השתמש אימפדנס נמוך העוויתיים פלטינה (EEG) מחט אלקטרודות עבור הליך זה.
  2. להכין האלקטרודות המחט הקלטה על-ידי הוספת האלקטרודה המחט הקלטה (איור 1; סגול שמצוין) דרך השריר hypothenar, האלקטרודה הפניה דרך ההיבט הגבי של הספרה הרביעית (איור 1; שמצוין כתום) כדי להקליט פוטנציאל פעולה השריר מורכבים (CMAPs).
  3. במקום האלקטרודה הקרקע דרך העור על ההיבט מעולה של האמה בין גירוי הקלטה אלקטרודות (איור 1; ירוק שמצוין). . שמור על עצמך בעת הוספת האלקטרודות להימנע רקמת השריר.
  4. להכין האלקטרודות המחט מגרה מלעורית על-ידי הוספת הקתודה (איור 1; כחול שכותרתה ב) כ 4 מ מ דיסטלי כדי cubital המנהרה במרפק. הכנס האנודה (איור 1; רד שכותרתה ב) כ- 1 ס מ הציר הקרוב דרך העור של האזור axillar.

Figure 1
איור 1: תרשים כללי של המיקומים אלקטרודה מחט ב forelimb החולדה. הקתודה (כחול) מוכנס כ 4 מ מ דיסטלי לתעלה cubital במרפק ונוסף האנודה (אדום) הוא כ 1 ס מ הציר הקרוב דרך העור של האזור axillar. האלקטרודה המחט הקרקע (ירוק) מוחדר דרך העור על ההיבט מעולה של האמה בין גירוי הקלטה אלקטרודות. הקלטה (סגול) ואלקטרודות המחט הפניה (כתום) מתווספים לשריר hypothenar ולפנים ההיבט הגבי של הספרהה 4. החללית טמפרטורה (אפור) מושם על ההיבט מעולה של שריר thenar. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

3. עצב דעתנית נהלים

  1. לבצע עצבים מוטוריים מכרסם את פרוטוקול TRONDNF באמצעות חצי אוטומטיים, תוכנית דעתנית עצב מבוקרת מחשב (ראה טבלה של החומרים) מקושרים ממריץ הנוכחי מתמדת, מגבר. להסיר את עודף 50 הרץ חשמל רעש בעזרת אלימינייטור רעש של 50/60 הרץ.
    1. להקליט את CMAP מן השריר hypothenar על-ידי להמחיש המורפולוגיה CMAP והחלת 1 בו זמנית ms דופק כיכר-גל על עצם הגומד עם האלקטרודה המחט הקתודה.
      1. להשיג הקלטות אופטימלית, בזהירות להתאים את זווית ו/או המיקום של הקתודה עד מעגל התגובה האופטימלית biphasic עם משרעת קבועה מושגת (איור 2 א.). ברגע המיקום האופטימלי נקבע, ייצוב הקתודה עם בעל אלקטרודה repositionable.
        הערה: התוכנה ששימשה באופן אוטומטי מספק הגירויים הבדיקה המתוארת להלן, מגדיל או מקטין את הזרם הדרוש להשגת הסף.
    2. לרשום עיקול גירוי-תגובה על-ידי מצטבר הגברת את עוצמת הגירוי 1 ms דחף על ידי 1 אמא עד לתגובה המרבית מושגת.
      הערה: קו סגול וירוק איור 2B ו- 2C מייצג גידול מצטבר את עוצמת הגירוי ואת המערכת האוטומטית בהתאמה. משרעת היעד על הסף מעקב מוגדר באופן אוטומטי 40% משרעת מקסימלי המתאים לאזור של המדרון התלולים בעקומה גירוי-תגובה. בשינוי 'סף' (כלומר הגירוי הנדרש כדי להפיק 40% CMAP) הנגרמת על ידי שונים גירויים המבחן הוא המשתנה של שהושג תוצרי הלמידה בפרוטוקול.
    3. להקליט מספר פרמטרים דעתנית עצב, כולל סף electrotonus (TE), זרם-סף (אני / V) היחסים ושחזור מחזור (RC) כפי שמתואר הפניה12.
      הערה: התוכנית דעתנית עצב מבוקרת מחשב מעריך את הסף (TE) עם subthreshold depolarizing, hyperpolarizing זרמי 100 ms מוגדר ב ± 20% ל- ±40% על הסף שליטה הנוכחי. שינוי סף אחרי זרמים הן depolarizing והן hyperpolarizing נרשם באופן אוטומטי זמן 14-נקודות במהלך 100 ms מקטב הנוכחי ו-12 נקודות לאחר מקטב הנוכחית. Electrotonus סף בעקיפין מעריך את conductances internodal, מהווה סמן של פוטנציאל הממברנה. I / V היחסים שקובעת עם זרמים מיזוג subthreshold 200 ms מדודה בעוצמתם של +50% ל-100% של הסף שליטה בדרגות של 10%. I / V מערכת יחסים שונה טה בכך הזרמים ארוכות. משך, האינטנסיביות של קיטוב בהדרגה היא שונה מן +50% ל-100% ואת השינוי הסף שקובעת בעוצמה כל 1 ms לאחר שחדל מקטב הנוכחית. I / V היחסים מספק תובנה המאפיינים מתקנתנ של האקסון1. RC שקובעת עם דופק לזווג פרדיגמה, שבו מוחל על גירוי מיזוג supramaximal הראשונית ואחריו סדרה של מבחן גירויים במרווחי זמן ספציפיים של 2.5 ms עד 200 גב פרמטר זה בדיקות של סדרת האירועים המתרחשים מוגדרים היטב קטרי אזור של הפעולה באקסון בעקבות גירוי supramaximal. אירועים אלו כוללים, איון של תעלות Na+ ממותגת מתח אשר מקשה יותר על מביאות לתגובה שלאחר מכן הוא לכמת על-ידי refractoriness של יחסי תקופת עקשן 1. זה ואחריו לחייב את internode ואת תקופת דעתנית מוגברת מתווכת על-ידי ערוצי אשלגן מהר, לכמת על-ידי superexcitability. לבסוף, לאט הפעלת ערוצי אשלגן מתווכים תקופה מאוחרת של רגישות מופחתת, לכמת כמו subexcitability.

Figure 2
איור 2: נתונים גולמיים ילדי דעתנית עצב פאנל A מדגים עקומת בתגובה CMAP abiphasic לאחר גידול מצטבר של גירוי עצם הגומד. לוחות B ו- C מייצגים את עוצמת הגירוי (mA), משרעת של CMAP (mV), בהתאמה. הרכיב הירוק של B ו- C מתארת הירידה מצטבר אוטומטיות עוצמת הגירוי, המשויך סיגמואיד בצורת הירידה CMAP נדרש סף מעקב.

4. להציב Electrophysiology נהלים

  1. להעביר את החולדה לכלוב נפרד עד זה שהכרתו מספיק כדי לשמור על recumbency בחזה ובצלעות. אין להשאיר חיה ללא התערבות, בחברה של בעלי חיים אחרים עד זה שיחזר מלאה מן ההרדמה. ברגע החולדה יש החלימו לחלוטין מן ההרדמה, להעביר אותו בחזרה לכלוב המקורי שלה.
  2. בעת סיום המחקר, המתת חסד העכברוש ללא כאב בהזרקות בעלי חיים, למשל קטלני בקרום הבטן ברביטורט (למשל lethabarb).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

מדדים אלקטרופיזיולוגיות של עכברוש של עצם הגומד התקבלו עם פרוטוקול הנוכחי. איור 3 מדגים נציג הקלטה מ עצם הגומד הימנית של 12 בת שבוע הנשי אוונס ארוך חולדה. פוטנציאל הפעולה השריר מורכבים מתייחס המספר של ניצוח סיבים אשר מופעלים בו זמנית. התגובה שיא supramaximal (mV) (איור 3 א) מדגים את התגובה הפסגה מושגת כאשר מצטבר להגדיל את הגירוי עד הנה לא חל שינוי בתגובה (איור 2B).

איור 3B מייצג את הזרם-המתח (אני / V) היחסים המיוצר על ידי זרמי יותר משך (200 ms), עוצמות שלהם שונה בדרגות של 10% +50% ל-100% על הסף. I / V היחסים מעריך פנימה והחוצה תיקון על ידי בחינת הבדלים הסף הנוכחי בתגובה depolarizing ו hyperpolarizing זרמים. המשולש התחתון השמאלי משקף תיקון פנימה אדיבות כלפיה hyperpolarization והפעלה של מבפנים ומתקן conductances1. הרביע הימני העליון משקף הפעלת הערוץ K+ מהיר, איטי ולא את תיקון כלפי חוץ אדיבות כלפיה depolarizing הנוכחית.

Internodal conductances יכולים להיבדק באמצעות סף electrotonus waveform (איור 3C) בתגובה זמן subthreshold depolarizing ו hyperpolarizing זרמים. הן hyperpolarizing והן depolarizing טה יש משתנים אשר יחושב לפי ממוצע של השינוי סף בין נקודות זמן מסוים 10-20 ms, 20-40 ms ו- ms 90-100.

שינויים לאורך זמן בשל פציעה או היישום של התערבויות טיפוליות עלולה לגרום לשינויים ספציפיים לפרמטרים דעתנית עצב. זה עשוי לספק מידע שימושי ויוו לגבי שינויים הקשורים pathophysiological, בתחילת המחלה תכונות והיעילות הטיפולית במודלים חייתיים של הפרעות נוירולוגיות.

Figure 3
איור 3: מגרש נציג דעתנית עצב. (א) גירוי-תגובה עקומה המתארת את התגובה supermaximal שיא (mV). (ב) את הזרם-המתח (אני / V) היחסים המיוצר על ידי גירוי מהפכנית 200ms החל +50% ל-100% של הסף הנוכחי. (ג) electrotonus הסף הממחישות ואת בתגובה ממושך subthreshold מקטב הנוכחי שהפיק של 20%, 40% depolarizing (מעל 0 על ציר y) ו hyperpolarizing (מתחת ל-0 על ציר y) הנוכחי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

דעתנית עצב רציפים בדיקות נערך ב- forelimb שמאלה ואז ימינה של n = 4 חולדות (12 בת שבוע). הקלטות שמאלה וימינה הושלמו בתוך 35 דקות לאחר אובדן רפלקס הנסיגה פדלים. הניתוח בוצע באמצעות לזווג ללא פרמטרי Wilcoxon חתום דרגה מבחן. ניתוחים אלה חשף אין הבדלים משמעותיים בין העצבים הגומד ישר ושמאלה עבור כל אחד המשתנים דעתנית עצב. עקביות הודגם עצב רגיל הולכה פרמטרים, CMAP משרעת ו חביון (איור 4A ו- B), כמו גם משתנים דעתנית העצבים כולל superexcitability ו- electrotonus הסף hyperpolarizing (טה) 90-100 (איור 4C ו- D). עם זאת, מחקרים קודמים10 הראו שינוי משמעותי לאורך זמן בפרמטרים להתרחש תחת הרדמה איזופלוריין (ראה דיון).

Figure 4
איור 4: כלומר הקלטות (n = 4) השיג עבור שיא (א) בתגובה השהיה (ב) superexcitability (ג) ו- (ד) hyperpolarizing הסף electrotonus (90-בהפרשי) שמאלה (אדום) והן העצבים הגומד הימנית (כחול). קווי השגיאה מציינים את שגיאת התקן של הממוצע (SEM). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ההליך המתואר מדגים פשוטה ואמינה, טכניקה מינימלית פולשנית המאפשר הערכה של מאפייני ביופיזיקלי ואת הממברנה פוטנציאל הפעולה באקסון בתקופה קצרה של זמן. לעומת טכניקות אחרות פולשניים יותר, אשר דורשים את החשיפה של העצב, השיטה הנוכחית של דעתנית עצב בדיקות גורם נזק מינימלי לרקמות ובכך מאפשר הערכת ויוו ששומרת את התנאים הפיזיולוגיים החוצפה של עניין ומאפשר מדידות חוזרות ונשנות.

כדי להבטיח תוצאות עקביות שם הם כמה שיקולים מתודולוגי החומר. גורם אחד כזה הוא ריכוז סוג של הרדמה. זה בעבר הוכח שכי איזופלוריין יש השפעה על מופעל hyperpolarization מחזורית ממותגת נוקלאוטיד ערוצים10. לחלופין, תערובת בזריקות הרדמה של medetomidine, midazolam butorphanol נחקר והפגינו גם השפעות על עצב דעתנית זמן10. Midazolam/Medetomidine/פנטניל (MMF) מופיעה כדי יש השפעה קטנה על עצב דעתנית, בהצלחה בשימוש הרבה עצב דעתנית מחקרים7,13,14, למרות ההשפעות שלו לאורך זמן על העצבים דעתנית לא נחקרו באופן שיטתי. ראוי לציין, הרדמה זה קשה להשיג בארה ב ובאוסטרליה כפי פנטניל הוא חומר מבוקר עם תקנות הייבוא קפדנית. ללא קשר הרדמה שבחרת, מינון וזמן תחת הרדמה צריך בזהירות לפקח להתייחסות על ניתוח.

גורם נוסף שיש לקחת בחשבון הוא איכות אלקטרודה. עקב חזקה וממושכת hyperpolarizing depolarizing זרמי המוחלת בדעתנית עצב נדרשים מחקרים איכותיים אלקטרודות. במחקר זה, שימשו אימפדנס נמוך העוויתיים פלטינה (EEG) מחט אלקטרודות. אלקטרודות אימפדנס נמוך בדרך כלל בטווח קילו אוהם ולהפעיל אלקטרודות EEG פלטינה כמקובל בתוך 0.5 - 5 טווח קילו אוהם, אשר נחשב אימפדנס נמוך אלקטרודות. התוכנית דעתנית עצב יכולים להקליט את הפלט הנוכחי, לחשב עכבה לעומת המטרה החוצה מתח, זה בעבר נקבע כי הזרם היה יציב למשך 30 דקות, אשר הוא האורך האופייני של פרוטוקול זה15. בנוסף, האלקטרודות שהוצגו לאחרונה ב עכברים16 , נמצאו לא להיות נתון מקטב אפקטים14,15. לכן, קיטוב לא יהיה בעיה במהלך ההליך ניסיוני.

בניגוד פרוטוקולים החושפים את החוצפה של עניין, מחקרים אלה לנצל את מודל שלם, מה שהופך את מיקום משוער מגרה אלקטרודות. לפיכך, שכפול מדויק של מיקום האלקטרודות במחקרים האורך עלולה להיות קשה. למרות זאת, מחקר קודם עם הרדמה שונים הפגינו הדיר טוב של 30/34 עצב הגומד דעתנית פרמטרים על-פני 3 מחקרים נפרדים דומה כי ראיתי עצבים הטיביאלי, סימטרית13. יתרה מכך, במחקר זה, השוואה של CMAPs ימינה ושמאלה הראו עקביות (איור 4), מציע מיקום מדויק ונכון אלקטרודה מספיקה לאזן מגבלה זו אפשרית.

ישנם מספר שלבים קריטיים בתהליך רכישת CMAP תגובות. השמה נכונה ועקבית של האלקטרודה המחט מגרה חיונית המדידות לשחזור של משרעת. בנוסף, זה חיוני כדי להבטיח השמה נכונה של הקלטה המחט אלקטרודות כדי למזער את רעשי הרקע. לכן, בעת ובעונה אחת להמחיש את עקומת התגובה בעת הצבת האלקטרודה המחט מגרה הוא קריטי לאשר השמה עקבית.

השימוש בטכניקה זו-פולשנית על מודלים חייתיים של הפרעות נוירולוגיות עשוי להיות כלי רב ערך לחקור תכונות המחלה מוקדם והשינויים pathophysiological. אלה עשויים לשמש סמנים ביולוגיים, להקל על החקירה של הרומן התערבויות טיפוליות בשיתוף עם מדדים התנהגותיים של תפקוד היד. יתר על כן, אימות של טכניקות אלה מכרסמים עשוי לאפשר החקירה של קשרי גומלין פרמוקוקינטיים ו pharmacodynamic של תרכובות חדשות. זה עשוי לאפשר תרגום טוב יותר של תרכובות טיפולית לפני שלב 1 ו- 2 ניסויים קליניים

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

הפרויקט נתמך על ידי קרן לונדבק, קרן נובו נורדיסק, המועצה למחקר רפואי דנית, והכשלים של שרה Elsass קרן, הקרן לחקר נוירולוגיה Jytte וקרן Dahlboms המלכותי. R.A נתמך על-ידי מלגת הפוסט דוקטורט מוקדם הקריירה של בריאות לאומי רפואי מחקר המועצה של אוסטרליה (#1091006)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
QTracS Program Digitimer Ltd. Axonal excitability program
AM-Systems 2200, Analog Stimulus Isolator, 2200V/50Hz SDR Scientific 850005 Stimulator
High Performance AC Amplifier Model LP511 Grass Technologies Amplifier
Humbug 50/60Hz Noise eliminator Quest Scientific Instruments 726310 Noise eliminator
Low Impedance Platinum Monopolar Subdermal Needle Electrodes Grass Technologies F-E2-24 Recording electrodes, 10 mm length, 30 gauge
Low Impedance Platinum Electroencephalography Needle Electrodes Cephalon 9013L0702 Stimulating electrodes, 10 mm length, 30 gauge
Multifunction I/O Device Model USB-6341 National Instruments Multifunction input/output device
Iron Base Plate IP Narishige Scientific Instrument Laboratory Used for holding stimulating needle electrode in place
Rotating X-block X-4 Narishige Scientific Instrument Laboratory Used for holding stimulating needle electrode in place
Magnetic Stand GJ-8 Narishige Scientific Instrument Laboratory Used for holding stimulating needle electrode in place
Micromanipulator M-3333 Narishige Scientific Instrument Laboratory Used for holding stimulating needle electrode in place

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Krishnan, A. V., Lin, C. S. -Y., Park, S. B., Kiernan, M. C. Axonal ion channels from bench to bedside: a translational neuroscience perspective. Prog neurobiol. 89 (3), 288-313 (2009).
  2. Lin, C. S. -Y., Krishnan, A. V., Park, S. B., Kiernan, M. C. Modulatory effects on axonal function after intravenous immunoglobulin therapy in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy. Arch neurol. 68 (7), 862-869 (2011).
  3. Park, S. B., Goldstein, D., Lin, C. S. -Y., Krishnan, A. V., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. Acute abnormalities of sensory nerve function associated with oxaliplatin-induced neurotoxicity. J. Clin. Oncol. 27 (8), 1243-1249 (2009).
  4. Arnold, R., Pussell, B. A., Pianta, T. J., Lin, C. S. -Y., Kiernan, M. C., Krishnan, A. V. Association between calcineurin inhibitor treatment and peripheral nerve dysfunction in renal transplant recipients. Am. J. Transplant. 13 (9), 2426-2432 (2013).
  5. Boërio, D., Greensmith, L., Bostock, H. Excitability properties of motor axons in the maturing mouse. J. Peripher. Nerv. Syst. 14 (1), 45-53 (2009).
  6. Boërio, D., Kalmar, B., Greensmith, L., Bostock, H. Excitability properties of mouse motor axons in the mutant SOD1(G93A) model of amyotrophic lateral sclerosis. Muscle & Nerve. 41 (6), 774-784 (2010).
  7. Alvarez, S., Calin, A., Graffmo, K. S., Moldovan, M., Krarup, C. Peripheral motor axons of SOD1(G127X) mutant mice are susceptible to activity-dependent degeneration. Neurosci. 241, 239-249 (2013).
  8. Fledrich, R., et al. Soluble neuregulin-1 modulates disease pathogenesis in rodent models of Charcot-Marie-Tooth disease 1A. Nat. Med. 20 (9), 1055-1061 (2014).
  9. Vianello, S., et al. Low doses of arginine butyrate derivatives improve dystrophic phenotype and restore membrane integrity in DMD models. FASEB J. 28 (6), 2603-2619 (2014).
  10. Osaki, Y., et al. Effects of anesthetic agents on in vivo axonal HCN current in normal mice. Clin Neurophysiol. 126 (10), 2033-2039 (2015).
  11. Biessels, G. J., et al. Phenotyping animal models of diabetic neuropathy: a consensus statement of the diabetic neuropathy study group of the EASD (Neurodiab). J. Peripher. Nerv. Syst. 19 (2), 77-87 (2014).
  12. Boërio, D., Greensmith, L., Bostock, H. A model of mouse motor nerve excitability and the effects of polarizing currents. J. Peripher. Nerv. Syst. 16 (4), 322-333 (2011).
  13. Arnold, R., Moldovan, M., Rosberg, M. R., Krishnan, A. V., Morris, R., Krarup, C. Nerve excitability in the rat forelimb: a technique to improve translational utility. J. Neurosci. Methods. 275, 19-24 (2017).
  14. Moldovan, M., Alvarez, S., Krarup, C. Motor axon excitability during Wallerian degeneration. Brain. 132 (Pt 2), 511-523 (2009).
  15. Madison, R. D., Robinson, G. A., Krarup, C., Moldovan, M., Li, Q., Wilson, W. A. In vitro electrophoresis and in vivo electrophysiology of peripheral nerve using DC field stimulation. J. Neurosci. Methods. 225, 90-96 (2014).
  16. Moldovan, M., Krarup, C. Evaluation of Na+/K+ pump function following repetitive activity in mouse peripheral nerve. J. Neurosci. Methods. 155 (2), 161-171 (2006).

Tags

מדעי המוח גיליון 132 מחלות ניווניות אלקטרופיזיולוגיה עצב דעתנית עצב הגומד עכברוש neuropathology vivo
<em>אין ויוו</em> מדידות אלקטרופיזיולוגיות של עצב הגומד עכברוש עם הבדיקות דעתנית עצב
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wild, B. M., Morris, R., Moldovan,More

Wild, B. M., Morris, R., Moldovan, M., Krarup, C., Krishnan, A. V., Arnold, R. In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing. J. Vis. Exp. (132), e56102, doi:10.3791/56102 (2018).

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