Metoder för mätning av sympatiska och kardiovaskulära Svaren till centrala nervsystemet (CNS) manipulationer är viktiga för att främja neurovetenskap. Detta protokoll har utvecklats för att hjälpa forskare med att mäta och kvantifiera akuta förändringar i renal sympatisk nervaktivitet (RSNA) hos sövda råttor (icke-överlevnad).
Nedsatt sympatisk nervaktivitet (RSNA) och genomsnittliga arteriella trycket är viktiga parametrar i hjärt- och autonoma forskning; Det finns dock begränsade resurser rikta forskare i tekniker för att mäta och analysera dessa variabler. Det här protokollet beskriver metoder för att mäta RSNA och genomsnittliga arteriella trycket hos sövda råttor. Protokollet innehåller också metoderna för åtkomst till hjärnan under RSNA inspelningar för centrala nervsystemet (CNS) manipulationer. RSNA inspelning tekniken är kompatibel med farmakologiska, optogenetic, eller elektrisk stimulering av centrala nervsystemet. Metoden är användbar när en utredare kommer att mäta kortsiktiga (min till h) autonoma svaren i icke-survival experiment att korrelera anatomiskt med CNS atomkärnor. Metoden är inte avsett att användas för att få kronisk (överlevnad) inspelningar av RSNA hos råttor. Utsläpp i RSNA, i genomsnitt rättas RSNA och genomsnittliga arteriella trycket kan kvantifieras och analyseras ytterligare med parametriska statistiska tester. Metoder för att få venös access, inspelning genomsnittliga arteriella trycket telemetrically och hjärnan fixering för framtida histologisk analys beskrivs också i artikeln.
Prekliniska upptäckter om autonom kontroll av det kardiovaskulära systemet informera strategier för att hantera störningar såsom hypertoni, hjärtsvikt och kronisk njursjukdom. Överaktivitet av sympatiska nervsystemet och minskad vagala hjärt tonen bidra till förhöjt blodtryck (BP)1. Kroniskt förhöjda nedsatt sympatiska utflöde förbättrar katekolamin sekretion och minskar renalt blodflöde, med skadliga konsekvenser för hjärt-/ njurarna2,3. För att definiera den neurobiologiska vägar som leder till autonom dysfunktion, är studier på gnagare viktiga för att fastställa hur centrala nervsystemet (CNS) nervceller reglera sympatiska parametrar. Syftet med detta protokoll är att tillhandahålla teknisk information om att mäta njurfunktion sympatisk nervaktivitet (RSNA) och BP och att beskriva teknikerna för att kvantifiera akut sympatiska förändringar i svar till CNS manipulationer hos sövda råttor.
Akut (icke-överlevnad) RSNA mätningar (varaktig min h) är användbara när forskare kommer probe CNS farmakologiskt, elektriskt, eller optogenetically i sövda råttor att bestämma specifika kärnor funktioner. Med dessa metoder, strukturer såsom ensam kärnan, periaqueductal gray, har pedunculopontine tegmentum, och rostralt ventrolaterala medulla undersökts för att definiera neurobiologiska vägar reglera sympatiska parametrar4, 5,6,7. Denna strategi är viktig för att identifiera CNS mål att undersökas ytterligare i kronisk modeller av autonom dysfunktion8,9. För att slutföra dessa experiment, kräver laboratoriet en lödkolv, kirurgiska Mikroskop, stereotaxic ram, mikroelektrod förstärkare och ljud monitor. Beroende på vilka faktorer i laboratoriet som bidrar till elektriska störningar, kan området kirurgiska/inspelning kräva en Faradays bur/jordning rem att minska elektriskt brus i RSNA inspelningen. Om hjärnan analyser kommer att kräva vävnad fixering, krävs en perfusion pump och rök huva. Data kan digitaliseras och registreras med flera fysiologiska data programvara/förvärv (analog-digital converter) enheter4,5, med olika analysalternativ och kompatibla för att införliva telemetriska signaler .
Kritiska steg för att mäta RSNA inkluderar: (1) att undvika stretching av Njurartären och nerver när separera njuren från paraspinal muskeln och när du placerar segmentet nerv på inspelning elektroderna, (2) noggrant dissekera nedsatt nervfibrerna från omgivande vävnad/fartyget, (3) säkerställa att elektroden ledningar är fria från vävnad, blod, eller lymfan vätska och (4) hindrar nerven från att torka ut genom att använda mineralolja nedsatt nerv och kiselgel till nerv-elektrod enheten. För felsökning…
The authors have nothing to disclose.
Denna studie stöddes av National Institute for Nursing Research (K99/R00NR014369).
Stainless steel wire | A-M Systems; Sequim, WA | 791000 | RSNA electrode |
Polyethylene (PE-50) tubing | VWR; Radnor, PA | 63019-048 | RSNA electrode; vessel cannulation |
Miniature pin connector | A-M Systems; Sequim, WA | 520200 | RSNA electrode |
Crimping tool | Daniels Manufacturing Corp.; Orlando, FL | M22520 | RSNA electrode |
Connector strip | Amphenol; Clinton Township, MI | 221-2653 | RSNA electrode |
J-B Kwik Epoxy | J-B Weld, Sulphur Springs, TX | 8270 | RSNA electrode |
Silicone | Permatex; Hartford, CT | 2222 | RSNA electrode |
Heparin sodium; Injectable (10 mL vial, 1000 U/mL) | KV Veterinary Supply; David City, NE | P03466 | Venous line patency |
Phenylephrine HCl; Injectable (1 mL vial; 10 mg/mL) | ACE Surgical Supply; Brockton, MA | 950-6312 | Testing renal sympathoinhibition |
Single-hook elastic surgical stays | Harvard Apparatus; Holliston, MA | 72-2595 | Incision |
Silk surgical tape | 3M, Minneapolis, MN | 1538-0 | Secure surgical stays |
Needles, 20 G | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | Z192554-100EA | Vessel cannulation |
Dumont #7 curved forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 11274-20 | Vessel cannulation |
5-0 silk suture ties | Braintree Scientific; Braintree, MA | SUT-S 106 | Vessel cannulation |
Delicate hemostatic forceps | Roboz Surgical Instrument Co.; Gaithersburg, MD | RS-7117 | Vessel cannulation and RSNA surgery |
Crile Hemostatic forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 13004-14 | Needle bending |
Telemetry transmitter | Data Sciences International; Minneapolis, MN | PA-10 | Mean arterial pressure monitoring (telemetry) |
Re-gel syringe | Data Sciences International; Minneapolis, MN | 276-0038-001 | Transmitter reuse (telemetry) |
Disposable pressure transducer | Transpac; San Clemente, CA | MI-1224 | Mean arterial pressure monitoring |
Clear-Cuff pressure infuser | MILA International Inc.; Florence, KY | 2281339 | Mean arterial pressure monitoring |
Vessel cannulation forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 00574-11 | Catheter insertion |
Black monofilament nylon 4-0 suture on reverse cutting needle | McKesson Medical-Surgical; San Francisco, CA | S661GX | Secure telemetry transmitter |
Telemetry receiver | Data Sciences International; Minneapolis, MN | RPC-1 | Mean arterial pressure monitoring (telemetry) |
LabChart Pro (software), PowerLab (acquisition hardware) | AD Instruments; Colorado Springs, CO | ML846, MX2 matrix 2.0 (Compatible with Data Science International telemetry) | 3 options for software/acquisition hardware |
SciWorks (software), DataWave (acquisition hardware) | DataWave Technologies, Loveland, CO | N/A | |
Spike 2 (software), Micro1401-3 | Cambridge Electronic Design Ltd., London UK | 1401-3 | |
Micro-drill | Roboz Surgical Instrument Co.; Gaithersburg, MD | RS-6300 | CNS surgery |
Stereotaxic surgery frame | Stoelting; Wood Dale, IL | 51600 | CNS surgery |
Microelectrode amplifier with 10X pre-amplifier | A-M Systems; Sequim, WA | 1800-2 | RSNA recording |
Retractors | Fine Science Tools; Foster City, CA | 17009-07 | RSNA surgery |
Micro-dissecting tweezers | Fine Science Tools; Foster City, CA | 11251-10 | RSNA surgery |
Micro-hook | Fine Science Tools; Foster City, CA | 10064-14 | RSNA surgery |
Mineral oil | Fisher Scientific; Waltham, MA | 8042-47-5 | RSNA surgery |
Audio monitor | A-M Systems; Sequim, WA | 3300 | RSNA surgery |
Silica gel | Wacker, Munchen; Germany | RT601A-B | RSNA surgery |
Electrical clips | Tyco Electronics; Schaffhausen, Switzerland | EB0283-000 | Grounding or securing perfusion needle |
Bonn scissors, straight/sharp points | Roboz Surgical Instrument Co; Gaithersburg, MD | RS-5840 | Perfusion |
Gavage needle | Harvard Apparatus; Holliston, MA | 75-0286 | Perfusion |
Masterflex perfusion pump | Cole-Parmer; Vernon Hills, IL | 7524-10 | Perfusion |
Masterflex platinum-cured silicone tubing | Cole-Parmer; Vernon Hills, IL | 96410-15 | Perfusion |
Formalin (10% buffered solution; 4 L) | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | HT501128 | Perfusion |
Sucrose | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | S0389 | Cryoprotection |