Yöntem makalesi

Elektrofizyolojik Motor Ünite Sayısı Tahmini (MUNE) Fare Arka ayağın KASLARDAKİ bileşik kas aksiyon potansiyeli (BKAP) Ölçme

DOI:

10.3791/52899

⸱

25 Eylül 2015

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurology, The Ohio State University Wexner Medical Center, 2Department of Physical Medicine and Rehabilitation, The Ohio State University, 3Department of Neuroscience, The Ohio State University Wexner Medical Center, 4Department of Biochemistry and Pharmacology, The Ohio State University Wexner Medical Center

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz fare motor ünite fonksiyonunun in vivo izlenmesi sağlayan rafine protokolleri sunuyoruz. Teknikler siyatik sinir tarafından innerve fare arka bacak kaslarında bileşik kas aksiyon potansiyeli (BKAP) ve motor ünite sayısı tahmini (MUNE) ölçmek için tarif edilmiştir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bileşik kas aksiyon potansiyeli (CMAP) ve motor ünite sayısı tahmini (MUNE), bir motor ünite havuzunun fonksiyonel durumunu in vivo olarak izlemek için kullanılabilecek elektrofizyolojik tekniklerdir. Bu önlemler, nöromüsküler sistemin normal gelişimi ve dejenerasyonu hakkında fikir verebilir. Bu önlemler açık bir translasyon potansiyeline sahiptir, çünkü tanısal ve klinik insan çalışmalarında rutin olarak uygulanırlar. Fare siyatik sinir fonksiyonunun kaydedilmesine izin vermek için insanlarda kullanılanlara benzer elektrofizyolojik teknikler sunuyoruz. CMAP yanıtı, bir periferik sinirin supramaksimal stimülasyonunu takiben bir kas veya kas grubundan gelen elektrofizyolojik çıktıyı temsil eder. MUNE, CMAP yanıtının modifikasyonlarına dayanan elektrofizyolojik bir tekniktir. MUNE, test edilen kası veya kas grubunu besleyen tahmini motor nöron veya akson sayısını (motor kontrol girişi) temsil eden hesaplanmış bir değerdir. Farelerde siyatik sinirin uyarılmasını takiben yüzey kayıt elektrotları kullanılarak proksimal bacak kaslarından gelen CMAP yanıtlarının kaydedilmesi için yöntemler sunuyoruz. Artımlı bir MUNE tekniği, ortalama tek motor birim potansiyeli (SMUP) boyutunu belirlemek için submaksimal uyaranlar kullanılarak tarif edilir. MUNE, CMAP genliğinin (tepeden tepeye) SMUP genliğine (tepeden tepeye) bölünmesiyle hesaplanır. Bu elektrofizyolojik teknikler, hem yenidoğan hem de yetişkin farelerde, deneysel testler için gereken hayvan sayısını azaltırken hızlı analiz ve veri toplamayı kolaylaştıracak şekilde tekrarlanan ölçümlere izin verir. Ayrıca, bu ölçümler insan çalışmalarında kaydedilenlere benzer ve daha doğrudan karşılaştırmalara izin verir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Motor ünite sayısı tahmini (MUNE) aslen McComas ark tarafından tanımlanmıştır. üzerinde üç yıl önce 1. Orijinal teknik submaksimal artışlarını elde etmek için uyarım kademeli bir artış kullanılan bileşik kas aksiyon potansiyeli (CMAP) Kayıt tekniğinin bir modifikasyonu olmuştur. Bu artışlarla toplanır ve bir tek motor ünite potansiyeli (SMUP) tahmini boyutunu belirlemek için ortalaması alınmıştır. Bu boyut, motor ünitelerinin sayısını tahmin etmek CMAP tepki içine test edilen kas innerve bölündü. Orijinal açıklaması ardından, elektrofizyolojik yanıtları ve artan kuvvet her ikisini de kullanarak çok sayıda varyasyonları (mekanik) ölçümleri insan çalışmaları ve hayvan modellerinde 2 hem de kullanılmıştır. MUNE tekniği Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS), 3, 4 fare modelleri araştırmak Shefner ve arkadaşları tarafından modifiye edildi.

Geçerli açıklama, biz detay simplifgerçekleştirmek için hızlı olan MUNE teknikleri ied değişiklikler. Önemli olarak, CMAP ve MUNE neonatal ve yetişkin farelerde 5-8 hem de güvenilir bir önlem sağlar. Deneyimli kişiler hayvan başına 10-20 dakika içinde bu önlemleri gerçekleştirebilirsiniz ve tekrarlayan ölçümler boyuna veri 5 edinimi izin veren mümkün bulunmaktadır. Cari çalışmalarda, bir klinik elektrodiyagnostik sistemi kullanır. Bizim tecrübelerimize göre, klinik elektrodiagnostik sistemler in vivo elektrofizyolojik verilerin hızlı ve etkin yakalama için optimize edilmiş, yine de standart elektrofizyolojik kuleleri kolayca bu uygulama için adapte edilebilir.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol tarafından onaylanan ve Ohio Devlet Üniversitesi Wexner Tıp Merkezi hayvan bakımı ve etik kurallarımıza uygun oldu.

1. Hayvan Hazırlama ve Anestezi

  1. Fareler tutarken eldiven giyin.
  2. Yüzüstü pozisyonda inhale izofluran ve yer ile fareler anestezi. % 3-5 izofluran ve dakika O 2 akış hızı başına 1 L kullanarak anestezi neden. Anestezi indüksiyonu takiben,% 2-3 anestezi ve dakika O 2 akış hızı başına 1 L korumak.
    1. Hayvanın hastalık hali, yaş ve solunum oranına göre yeterli anestezi için O 2 akışını ve izofluran yüzdesini ayarlayın. Daha küçük ya da zayıf hayvanlar yeterli anestezi (yani 1.5-% 2.5 izofluran) için daha az izofluran gerekebilir.
    2. Böyle bir çekilme yanıtı eksikliği göstermek için forseps gibi bir nesne ile hafif hindlimb ayak tabanı basınç uygulayarak yeterli anestezi onaylayın.;
  3. CMAP boyutunu ve süresini etkileyebilir sıcaklık varyasyon olarak termostatik bir sıcak tutma levhasının 37 ° C yüzey sıcaklığında sıcaklığı muhafaza edin.
  4. Kuruluğunu önlemek için gözlere veteriner petrol bazlı merhem sürün. Anestezi gözlemleyerek solunum oranı seviyesini izlemek ve forseps aracılığıyla ayak pedi uygulanan baskının ardından çekilme yanıtları için değerlendirmek.
  5. Makası kullanılarak incelenmesi gereken hindlimb saç çıkarın. Hindlimb (ler) incelenmesi gereken saç çıkarıldıktan sonra, hafifçe, diz arka ayaklarında uzatmak kalça kaçırmaya ve (Şekil 1'de gösterildiği gibi) yapışkan bant kullanılarak çalışma yüzeyine yapıştırın.
  6. Sternal yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar CMAP ve MUNE kayıtları ve anestezi kesildikten sonra, sahipsiz hayvan bırakmayın. Tamamen iyileşene kadar diğer hayvanların şirkete hayvan iade etmeyin.

2. RKurulum ve Ekipmanları ayıt

  1. Şekil 1'de resimdeki gibi CMAP ve MUNE kayıtları için elektrotlar yerleştirin.
  2. Kayıt elektrotları için iki ince halka elektrotlar kullanın.
    1. Diz ekleminde arka bacak gastroknemius kasının proksimal kısmı, örten cilt üzerinde aktif (E1) halka elektrot ve ayağın orta-metatarsal kısmı üzerinde cilt üzerinde referans (E2) halka elektrot yerleştirin.
    2. Empedansını azaltmak için, ceket jel ile halka elektrotlar altında yatan cilt yeterince kalan saçları doyurmak ve elektrot-cilt teması maksimize etmek. Bu elektrotlar arasında bir elektrik köprü neden olabilir ve doğru kayıt önleyebilir olarak elektrot jeli aşırı uygulama yapılmamalıdır.
  3. Proksimal arka bacak siyatik sinir stimülasyonu için iki katot ve anot olarak 28 G iğne kutuplu izole kullanın. Proksimal arka bacak bölgesinde katodu yerleştirin ve ano eklemekde daha proksimalde deri altı dokuda sakrumu örten.
    1. Siyatik sinir aşırı yakın ya da doğrudan yaralanma siyatik sinir ya da diğer yapı. Şekil 1 elektrot yerleşimini gösterir ki çok derin uyarıcı elektrotlar takarak kaçının.
  4. Toprak elektrot için, karşı taraf arka bacak veya kuyruk atılabilir yüzey elektrot yerleştirin.

3. Veri Toplama

  1. Siyatik BKAP
    1. Kare-dalga 0.1 ms süreli bakliyat ve mA 1-10 arasında değişen şiddette siyatik siniri uyararak siyatik BKAP yanıtlarını alın.
    2. Artık artar yanıt genliği kadar uyaran yoğunluğu artan CMAP yanıtları edinin. Daha sonra, maksimumun üzerinde bir uyan sağlamak amacıyla, en fazla bir tepki elde etmek için kullanılan uyaran yoğunluk ~% 120 uyarılması artırmak ve ilave bir tepki elde etmek. Hiçbir yoksa daha i artırmakn CMAP boyutu, maksimum CMAP olarak bu tepkiyi kaydeder.
    3. Kayıt başlangıç-tepe mV ve pik-tepe CMAP genliklerinin (Şekil 2).
  2. Ortalama Tek Motor Ünite Potansiyel (SMUP) Boyut ve MUNE Hesaplama
    1. Artışlı uyarım tekniği 1 ile ortalama tek motor ünite potansiyeli (SMUP) boyutunu belirler. Minimal hep ya hiç yanıtları elde etmek için 0.03 mA adımlarla yoğunluğunu artırırken artan tepkiler elde etmek için, 1 Hz frekansta 0.1 ms süreli submaksimal uyarımı sağlar. 0.21 mA ve 0.70 mA arasındaki uyaran yoğunluğu ile ilk tepkiyi edinin.
      1. Ilk tepkisi 0.21 mA 0.70 mA arasındaki uyaran yoğunluğu ile oluşmazsa, sırasıyla azaltmak veya gerekli uyaran yoğunluğunu arttırmak ya yakın ya da uzakta siyatik sinirin konumundan proksimal uyluk uyarıcı katot konumunu ayarlamak.
      2. İlk i isencremental cevap 9 ek artışlarla toplam elde etmek için 0.03 mA adımlarla ayarlama uyaran yoğunlukları artan ek artışlarını mA 0.21 mA 0.70 arasında bir uyarıcı yoğunluğu ile elde karşılar (3.2.2), mağazanın aşağıda belirtildiği kriterleri ve kayıt olduğu belirlenen kriterleri karşılaması.
    2. Artan tepkilerin ölçümler sırasında, her artış aşağıdaki kriterlere karşıladığından emin olun.
      1. Artan tepkilerin ilk negatif zirve Şekil 2'de CMAP resimde gölgeli bölümü olarak gösterilen maksimum BKAP tepkisinin negatif zirve kapsamında geçici olarak hizalanmış olduğundan emin olun.
      2. Her artan tepkisi kararlı ve fraksiyon olmadan olduğundan emin olun, üç çift tepkileri gözlemleyerek kurdu. (Önceden kaydedilmiş artışlarla üzerine bindirilmiş) gerçek zamanlı görsel artan tepkiler ayırt eder.
        Not: Her bir artış görsel olarak ayrı olmalıdırve daha büyük bir önceki tepki (Şekil 3) ile karşılaştırıldığında. Gerçek zamanlı olarak analiz öncesinde tepkiler ile karşılaştırıldığında daha büyük bir amplitüd (artan) tepkilerinin tanıma izin verir ve arka plan gürültüsünü atfedilebilen küçük değişiklikler göz ardı edilebilir. 10 artışlarla bir bindirilmiş bakış daha bu noktayı açıklamak için Şekil 4 (B ve D) gösterilmiştir.
      3. Görsel her artış onayladıktan sonra, ölçülen genlik farkı (önceki yanıt teyit tepki genlik = genlik fark) en az 25 mV olduğundan emin olun.
      4. Artım az 25 mV ise, atın ve yanıtı yeniden ölçün. 10 artan yanıt alındıktan sonra, her bir artan tepkinin geninin (nihai toplam yanıt genliğinde örneğin) tüm on artışlarla toplamının 1/3 daha büyük olmadığını sağlamak için artışlarını değerlendirmek. Bu kurala uyulmaz ise, artan tepkiler yeniden ölçün.
    3. (Şekil 3), ortalama tek motor ünite potansiyeli (SMUP) genlik bir tahmin vermek üzere 10 artan değerlerinin ortalamasını alın. Not: Şekil 3 ortalama SMUP hesaplama temelini ayrıntıları, ancak ortalama SMUP genlik sadece artışlarının toplam sayısına göre nihai artan tepkinin tüm genliği bölünmesiyle hesaplanır (yani, 10).
      (Şekil 3'te gösterilen) Örnek bağımsız SMUP hesaplamalar:
      Artım 1 SMUP 1 = zirve-tepe genlik
      SMUP 1 = 0,050 mV
      SMUP 2 = (2 artış tepe-tepe genlik) - (artışının tepe-tepe genliği 1)
      SMUP 2 = 0.150 mV-0,050 mV = 0,100 mV
      1. (10 toplam kadar) sonraki her artış hesaplayın ve on artışlarla ortalama yapmak.
    4. Ortalama SMUP genliği maksimum BKAP amplitüdü (tepe-tepe) bölerek Mune hesaplayın (peak-to-peak). (MUNE = CMAP / ortalama SMUP). CMAP tipik olarak mV cinsinden verilmektedir ise bir elektrofizyolojik sistemlerde, SMUP artışlarla uV ölçülür. Gerektiğinde, MUNE hesaplama öncesinde benzer birimlere CMAP ve SMUP sonuçları dönüştürmek.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

CMAP ve Mune teknikleri minimal invaziv elektrot yerleştirme (Şekil 1) kullanılarak siyatik inerve arka bacak kaslarının nöromüsküler fonksiyonun kaydını izin Bu raporda açıklanan. Kas grubu toplam gücü gösterir supramaksimal CMAP boyutu, amplitüdü ve alanında (Şekil 2) parametreleri kullanılarak tanımlanabilir, ancak, mevcut yöntemlerde biz CMAP ve SMUP boyutları ölçmek için genliği kullanılır. CMAP tepki önlemler kas içinde kas liflerinin depolarizasyonunu toplamlı beri, her yerde kas lifi motor nöron patoloji CMAP boyutunda azalmaya neden olabilir. Bu nedenle, CMAP toplam fonksiyonel durumu mükemmel bir ölçü verir. Beklendiği gibi, CMAP boyutu geliştirme 5 sırasında artacaktır. Nedeniyle şu denervasyon (yani teminat filizlenmesi) oluşabilir telafi değişiklikler, CMAP boyutu motorlu neur süreçleri rağmen muhafaza edilebilirveya motorlu akson kaybı. Bu nedenle, Mune tekniği kas veya kas grubunun, motor nöron veya akson girişi denenmektedir belirlemek için gereklidir. Bireysel artışlarla kaydedilmesi (Şekil 3), motor ünitelerinin fonksiyonel durumu hakkında daha detaylı bilgi vermek için tek motor üniteleri (SMUP boyutu) ortalama çıkış tahminini verir.

CMAP ve MUNE nöromüsküler hastalığın çeşitli fare modellerinde nöromüsküler fonksiyonu ölçmek için kullanılabilir. Şekil 4'te, yetişkin bir kontrol fare ve siyatik sinir ezmek izleyen bir yetişkin fare 11 hafta bulgular tezat vardır. Siyatik sinir ezmek ardından, MUNE ciddi kontrol fare 278 fonksiyonel motor ünitelerinin normal bulguları ile karşılaştırıldığında 50 tahmini fonksiyonel motor ünitelerinde azalır. Bunun aksine, ezilmiş hayvanda CMAP genliği (39.6 mV taban-tepe, 74,9 tepe-tepe mV) kontrol (49.0 mV taban çizgisi ile karşılaştırıldığında sadece hafif bir azalma gösterir-peak, 84.2 mV tepe-tepe) nedeniyle tali filizlenme için.

Biyomedikal deneyde sıçan; elektriksel stimülasyon kurulumu; sinir tepkisi çalışması.
Şekil 1. Elektrot Yerleştirme. Siyah (E1) "aktif" elektrot (A) ve kırmızı (E2) "referans" kayıt elektrodu (B) diz gastroknemius proksimal kısmında gastroknemius üzerine yerleştirilir. Uyarıcı katot (siyah) (C) ve anot (kırmızı) (D) uzak yanıtları üretmek için kayıt elektrotları deri altından proksimal yerleştirilir. Bir tek kullanımlık bir disk elektrot (D) artifakı en aza indirmek için bir zemin olarak arka bacak, kuyruk veya sakrum üzerine yerleştirilir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.


Şekil 2. Bileşik kas aksiyon potansiyeli. Resimde bir temsili BKAP yanıtının bir resmidir. (A) temel-tepeye genlik (negatif gerilim taban üzerinde tasvir edilmiştir) başlangıçtaki negatif tepe izoelektrik başlangıca ölçülür. ( B) tepe-tepe genlik pozitif zirve voltajına negatif zirve voltajı ölçülür. Gri gölgeli alan negatif pik alanı gösterir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Üst üste binen voltaj artış grafiği; 0,050 mV ve 0,150 mV olmak üzere farklı voltaj seviyelerini gösteren diyagram.
Şekil 3. Artan tepkiler. İki temsili artan tepkiler üst üste ve isola içinde olarak gösterilmektediryon. Her artışının MUNE hesaplama genlikleri için zirveye-tepe ölçülür. Artım 1. hepsi ya da hiçbiri yanıt kaydedilen ilk ve tek motor ünite potansiyeli (SMUP) simgelemektedir. Her bir sonraki artışı (# 2-10) önceki yanıtta bindirilmiş bir quantal artışı temsil ediyor. Bu nedenle artışlarla 2-10 için SMUP amplitüdlerini elde etmek için, önce tepki genliği elde artış genliği çıkarılır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Normal ve ezilmiş siyatik sinir aksiyon potansiyelleri; sinir yanıtını karşılaştıran grafik; Elektrofizyoloji.
Şekil 4. Örnek Siyatik CMAP ve MUNE. (A) bir yetişkin olarak Siyatik birleşik kas aksiyon potansiyeli (BKAP) (yaş 6 ay) başlangıç-tepe 49.0 mV genlik ve zirve sı kontrol fare84.2 mV tepe genliği. Ekran hassasiyeti = bölüm başına 10 mV ve ekran süresi 10 ms. (B) (kontrol fare) On gelen artan tepkiler 3,028 mV toplam genlikli ortalama SMUP boyutu (0,3028 mV) belirlemek için 10 ile ayrılır. Ekran hassasiyeti = 0.5 mV ve bölüm başına 1 ms süpürme hızı. Hesaplanan MUNE = 278 (MUNE = CMAP / ortalama SMUP (84.2 mV / 0,3028 mV)) (C) Siyatik CMAP hafif azalmış bazal-tepeye genlik gösteren bir yetişkin farelerde siyatik sinir ezmek (6 aylıktan) Aşağıdaki 11 hafta ( 39.6 mV) ve pik-tepe genliği (74,9 mV). Ekran hassasiyeti = bölünme ve bölüm başına 1 ms süpürme hızı başına 10 mV. (D) On 10 bölü 14,923 mV toplam pik-tepe genliği ile (sinir ezmek ile fare) artan tepkiler karşılık gelen ortalama bir SMUP elde etmek için 1,4923 mV boyutu. Ekran hassasiyeti = 2 şube başına mV ve bölüm başına 1 ms'lik bir süpürme hızı. Hesaplanan MUNE = 50 (MUNE = CMAP/ Ortalama SMUP (74.9 mV / 1,4923 mV)). (** Siyatik ezilme fare artan tepkiler için farklı hassasiyet Not). Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

MUNE ve CMAP deneysel çalışmalarda sıklıkla ve ALS ve spinal müsküler atrofi (SMA) 9, 10 gibi nöromüsküler bozukluğu olan hastaları takip kullanılan klinik olarak önemli önlemlerdir. Örneğin, SMA, CMAP ve MUNE yaş, şiddeti ve klinik ile iyi bir korelasyon fonksiyonunun 10-14 ölçüleri. Her iki tedbirler minimal invaziv ve aynı kişide uzunlamasına fonksiyonun değerlendirilmesine imkan vermektedir. Önemlisi, bu önlemler kortikal motor nöronlar tarafından aktivasyonunu veya motor ünitesinin alımı ölçmek değil, ama onlar motor nöron bütünlüğü ve fonksiyonel muadili motor ünitesinin bir klinik ile ilgili bir değerlendirme sağlar.

Nöromüsküler hastalığın hayvan modelleri, insan hastalığının patojenik mekanizmaların anlaşılması ve potansiyel olarak etkili terapötik ajanların klinik öncesi gelişimi için çok önemlidir. Sonuç ölçütlerini ve olabilir Biyobelirteçleri çevirmek yeteneğikolaylaştırmak ve insan klinik çalışmalarda umut verici preklinik bulgular çevirisini hızlandırmak edebilirsiniz türler arasında kullandı. Çeşitli gruplar, daha önce fare modellerinde 2-4, 15-22 motor ünitesi fonksiyonunu tahmin etmek elektrofizyolojik ve kuvvet (mekanik) ölçümleri hem kullanmışlardır. Nedeniyle önlemlerin göreli karmaşıklığı, farelerde daha yaygın kullanımı ve uygulanmasını sağlamak için görsel bir biçimde bu teknikleri rafine. Video gösterimi ve öğretim biçimi, prosedürün önemli adımlar vurgulanır ve potansiyel tuzaklar ele alınması sağlar. Motor nöron hastalığı potansiyel tedavilerinin klinik öncesi testler bu tekniklerin uygulanması insan hastalığına farelerden putatif tedavilerin translasyonu geliştirebilir.

CMAP ve MUNE yanıtlarını edinme sürecinde birçok kritik adımlar vardır. Uygun ve tutarlı kayıt elektrot yerleştirme ve hind ile yeterli elektrot temasEkstremite tekrarlanabilir ölçüm genlik ve arka plan gürültüsünü azaltmak için kritik öneme sahiptir. Bu nedenle, arka bacak cilt ve elektrotlar arasındaki yakın temas sürekli teyit edilmelidir. Bu yüzey elektrotları iğne elektrotlar daha tutarlı CMAP ve MUNE kayıtları sunduğunu bulduk. Dolayı çok ince deri altı dokulara, iğne kayıt yüzeyinin küçük hareketler CMAP amplitüdlerinde geniş varyasyon yol açabilir. Ayrıca, iğne elektrotlar daha invaziv doğası nedeniyle potansiyel kas bozulması ve yaralanma yenidoğan farelerde veya boyuna çalışmalar için uygun değildir. Belirli bir kas diğeri ile karşılaştırıldığında daha çok veya daha az yer olduğu ve bu bir ALS fare modelinde 21 bildirilmiştir halinde selektif olmayan, yüzey elektrod kayıtların potansiyel bir dezavantajı, azalan çözünürlük fenotipi olasılığı ile ilgilidir.

Ortalama SMUP boyutunu Kazanılması CMAP göre teknik olarak daha zordur. Nedeniyle küçük yanıt vermeyen içinarka plan gürültüsü (uV ziyade mV aralığında) e büyüklüğü daha sorunlu olabilir. Arka plan gürültüsü deney düzeneği yakın diğer elektrikli ekipman toprak elektrot, katot, anot ayarlayarak ve kontrol ederek azaltılabilir. Tipik olarak, hücre içi elektrofizyoloji uygulamalarda kullanılan bir Faraday kafesi, gerekli değildir. Bireysel SMUP cevapların Görsel belirlenmesi elde etmek en zor beceri ve yeterli tekrarlanabilirlik ile tutarlı sonuçlar için pratik ister. Bu takip etmektedir SMUPs maksimal CMAP yanıt süresi içinde başlatmasını sağlamak için önemlidir. Biz gerçekleştirmek ve içi ve gözlemciler arası güvenilirliği artırmak için bu süreç daha kolay hale getirmek için bireysel artan tepkilerin kabulü için kriterleri belirledik.

Artan MUNE tekniği potansiyel bir dezavantajı nedeniyle moto arda fonksiyonel motor ünitelerinin sayısını abartmanin olasılığını içerirr birimleri. Biz Shefner ve diğerleri benzer bir teknik kullanılmıştır. O her cevap tekrarlanabilir bu fenomenin 3 etkisini azaltmak için 3 kez toplam görülmelidir.

Bizim tecrübelerimize göre, klinik elektrodiagnostik sistemler nedeniyle kontrol kolaylığı sağlayan gelişmiş muayene-elektrodiagnostik sistem arayüzü ergonomi burada tarif edilen çalışmalar için optimize edilmiştir. Laboratuarımızda kullanılan iki kanallı sistem Dijital Converter 24 bit Analog ile bir amplifikatör ve kanal başına 48 kHz örnekleme oranı kullanılarak olmayan iki anahtarlı amplifikatör kanalları ile donatılmıştır. Donanım kazancı 100 mV / lige 10nV arasında ayarlanabilir. Düşük frekans filtresi 0,2 Hz-5 kHz bir menzile sahip ve yüksek frekans filtre ayarları 30 Hz-10 kHz arasında değişir. Bir sabit akım stimülatörü (:;: 0,02-1 ms süre 0-100 mA yoğunluk) kullanılır. Çoğu klinik sistemleri benzer uygun özelliklere sahip ve yeterli CMAP ve MUNE yanıtları kaydetmek için ayarlanabilir. Additionally standart elektrofizyolojik kuleleri yeterli CMAP ve MUNE kaydetmek için monte edilebilir, ancak arayüz stimülasyon ayarı ve CMAP ve SMUP tepkilerinin hızlı tanımlama kolaylığı için ayarlanması gerekebilir.

Biz daha önce CMAP tekniklerini kullanmış olması ve MUNE yetişkinlik 5 doğum sonrası erken dönemde farelerde arka bacak siyatik innervasyonlu kas hızlı ve tekrarlanabilir bir değerlendirme sağlamak için burada nitelendirdi. Motor fonksiyon için davranışsal testler uygun olmadığı ya da az güvenilir olduğunda bu teknikler fare modellerinde değerlendirilmesine imkan vermektedir. Yenidoğan farelere bu tekniğin uygulanması motor ünitesi geliştirme çalışması kolaylaştırır ve motor nöron innervasyonu ve budama anlayışımızı genişletmek için bir potansiyele sahiptir. Örneğin, MUNE ile kaydedilen fonksiyonel motor birimlerinin sayısı ilk iki haftasında mononeuronal innervasyonu polyneuronal gelen Budama sırasında artacak göstermiştirYenidoğan farelerde 5 yaşam s. Bu teknikle uzun süre boyunca fareler test yeteneği periferik sinir hasarı, kalıtsal nöromüsküler bozukluklar ve yaşlanma motor ünite yanıt çalışmaya kendisini ödünç.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

WDA, NIH-NICHD (5K12HD001097-17) ve Cure SMA'dan sağlanan hibe fonu ile desteklenmektedir. SJK, NINDS'den (K08NS067282 ve U01NS079163) hibe fonu ile desteklenmektedir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Pro düzeltici Evcil Hayvan Bakım SetiOster078577-010-003epilasyon için makaslar
Synergy T2 EMG sistemiNatus NörolojiModel artık mevcut değiltaşınabilir elektrodiagnostik sistem
monopolar iğneler 28 GTeca017K121katot ve anot uyarıcı elektrotlar
Alpine Biomed Dijital Halka Bükümlü teller ve 1,5 mm TP konektörlü elektrotlar.Alpine Biomed9013S0312kayıt elektrotları
Helping Hands demir tabanlı timsah klipsiRadio Shack64-079Kayıt elektrodu yerleşiminin korunması 
Spectra 360 Elektrot Jel Parker Laboratories9013G5012cilt empedansını azaltmak için uygulanan
monoject kavisli uçlu irrigasyon şırıngasıCovidien81412012elektrot jeli
EMG iğne kablosuTeca902-RLC-TP Monopolar elektrotları elektrodiagnostik stimülatöre bağlamak için
Tek kullanımlık 2 "x 2" Elektrot veya benzeri gerektiği gibi kesilmişCarefusion019-415000 toprak elektrodu
Dahili RTD sensörlü Küçük Isıtma Plakası, 15 x10 cmWorld Precision Instruments61830ısıtma plakası, ısıyı hayvana iletmek için hayvan sıcaklık kontrol cihazı ile birlikte kullanılır
World Precision Instrumentsile kullanım için silikon ped503573kolay temizlik için ısıtma plakasını örtmek için iletken çıkarılabilir ped
Hayvan sıcaklık kontrolörüWorld Precision InstrumentsATC2000hayvan sıcaklığını korumak için düşük gürültülü hayvan ısıtma sistemi
Veteriner petrol bazlı oftalmik merhem  Puralube26870kornea yaralanmasını önlemek için anestezi sırasında uygulanır
ATC2000 ,

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. McComas, A. J., Fawcett, P. R., Campbell, M. J., Sica, R. E. Electrophysiological estimation of the number of motor units within a human muscle. Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry. 34 (2), 121-123 (1971).
  2. Shefner, J. M. Motor unit number estimation in human neurological diseases and animal models. Clinical Neurophysiology. 112 (6), 955-964 (2001).
  3. Shefner, J. M., Cudkowicz, M. E., Brown, R. H. Comparison of incremental with multipoint MUNE methods in transgenic ALS mice. Muscle & Nerve. 25 (1), 39-42 (2002).
  4. Shefner, J. M., Cudkowicz, M., Brown, R. H. Motor unit number estimation predicts disease onset and survival in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Muscle Nerve. 34 (5), 603-607 (2006).
  5. Arnold, W. D., et al. Electrophysiological Biomarkers in Spinal Muscular Atrophy: Preclinical Proof of Concept. Annals of clinical and translational neurology. 1 (1), 34-44 (2014).
  6. Li, J., et al. A comparison of three electrophysiological methods for the assessment of disease status in a mild spinal muscular atrophy mouse model. PloS one. 9 (10), e111428(2014).
  7. Srivastava, A. K., et al. Mutant HSPB1 overexpression in neurons is sufficient to cause age-related motor neuronopathy in mice. Neurobiology of disease. 47 (2), 163-173 (2012).
  8. Yalvac, M., Arnold, E., D, W., Hussain, S. R., et al. VIP-expressing dendritic cells protect against spontaneous autoimmune peripheral polyneuropathy. Molecular therapy: the journal of the American Society of Gene Therapy. 22 (7), 1353-1363 (2014).
  9. Gooch, C. L., et al. Motor unit number estimation: A technology and literature review. Muscle Nerve. 50 (6), 884-893 (2014).
  10. Arnold, W. D., Kassar, D., Kissel, J. T. Spinal muscular atrophy: diagnosis and management in a new therapeutic era. Muscle Nerve. , (2014).
  11. Swoboda, K. J., et al. Natural history of denervation in SMA: Relation to age, SMN2 copy number, and function). Annals of Neurology. 57 (5), 704-712 (2005).
  12. Finkel, R. S. Electrophysiological and motor function scale association in a pre-symptomatic infant with spinal muscular atrophy type I. Neuromuscular Disorders. 23 (2), 112-115 (2013).
  13. Kaufmann, P., et al. Prospective cohort study of spinal muscular atrophy types 2 and 3. Neurology. 79 (18), 1889-1897 (2012).
  14. Arnold, W. D., Burghes, A. H. Spinal muscular atrophy: The development and implementation of potential treatments. Annals of Neurology. 74 (3), 348-362 (2013).
  15. Li, J., Sung, M., Rutkove, S. B. Electrophysiologic biomarkers for assessing disease progression and the effect of riluzole in SOD1 G93A ALS mice. PloS one. 8 (6), e65976-65 (2013).
  16. Ngo, S. T., et al. The relationship between Bayesian motor unit number estimation and histological measurements of motor neurons in wild-type and SOD1 (G93A) mice. Clin Neurophysiol. 123 (10), 2080-2091 (2012).
  17. Shefner, J. M. Recent MUNE studies in animal models of motor neuron disease. Supplements to Clinical neurophysiology. 60, 203-208 (2009).
  18. Souayah, N., Potian, J. G., Garcia, C. C., et al. Motor unit number estimate as a predictor of motor dysfunction in an animal model of type 1 diabetes. American journal of physiology Endocrinology and metabolism. 297 (3), E602-E608 (2009).
  19. Zhou, C., et al. A method comparison in monitoring disease progression of G93A mouse model of ALS. Amyotrophic lateral sclerosis: official publication of the World Federation of Neurology Research Group on Motor Neuron Diseases. 8 (6), 366-3672 (2007).
  20. Feng, X. H., Yuan, W., Peng, Y., Ss Liu, M., Cui, L. Y. Therapeutic effects of dl-3-n-butylphthalide in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Chinese medical journal. 125 (10), 1760-1766 (2012).
  21. Mancuso, R., Santos-Nogueira, E., Osta, R., Navarro, X. Electrophysiological analysis of a murine model of motoneuron disease. Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 122 (8), 1660-1670 (2011).
  22. Lee, Y. i, Mikesh, M., Smith, I., Rimer, M., Thompson, W. Muscles in a mouse model of spinal muscular atrophy show profound defects in neuromuscular development even in the absence of failure in neuromuscular transmission or loss of motor neurons. Developmental biology. 356 (2), 432-444 (2011).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Motor nite TahminiElektrofizyolojik TekniklerSiyatik Sinir Stim lasyonuY zey Kay t ElektrotlarArt ml Stim lasyon Tekni iPeriferik Sinir YaralanmasMotor N ron HastalSupramaksimal Stim lasyon

İlgili makaleler