Bu yöntem sıçan medial gastroknemius kas motor birimlerinin üç tip seğirme ve tetanik kasılmalar ve eylem potansiyellerinin kuvvet kayıt sağlar. Tek bir motor ünitesinin fonksiyonel izolasyonu aksonun elektriksel uyarılması ile indüklenir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu yöntem sıçan medial gastroknemius kas motor birimlerinin üç tip seğirme ve tetanik kasılmalar ve eylem potansiyellerinin kuvvet kayıt sağlar. Tek bir motor ünitesinin fonksiyonel izolasyonu aksonun elektriksel uyarılması ile indüklenir.
Bu çalışma, motor ünitelerin (MUs) deneysel sıçanlarda arka ekstrem kaslarındaki (medial gastroknemius, soleus veya plantaris kas gibi) özelliklerini belirlemek için standart bir elektrofizyolojik yöntem olan fonksiyonel izolasyonunu özetler. Yöntemin önemli bir unsuru ventral kökten izole edilmiş bir motor akson teslim elektrik selülasyonlarının uygulanmasıdır. Uyaranlar sabit veya değişken darbe aralıklarında teslim edilebilir. Bu yöntem, olgunluğun değişen aşamalarında (genç, yetişkin veya yaşlı) hayvanlar üzerinde yapılan deneyler için uygundur. Ayrıca, bu protokol, geniş bir müdahale spektrumu tarafından uyarılmış motor ünitelerinin değişkenliği ve plastisitesini inceleyen deneylerde de kullanılabilir. Bu deneylerin sonuçları hem kas fizyolojisi temel bilgi artırmak ve pratik uygulamalara çevrilebilir. Bu prosedür, hazırlık stabilitesi ve sonuçların tekrarlanabilirliği için gerekli adımların vurgusu yla, Bil'lerin kaydedilmesi ve uyarılması için cerrahi hazırlık üzerine odaklanır.
Motor üniteleri (MUs) iskelet kaslarının en küçük fonksiyonel birimleridir. Bu nedenle, onların fonksiyonu, plastisite ve kontraktil özellikleri yanı sıra kuvvet düzenleme mekanizmaları anlamak, kas fizyolojisi ilerleme için çok önemlidir. MUs'un temel kontraktil özellikleri ve fizyolojik türlerinin oranları deneysel hayvanlarda ağırlıklı olarak arka bacak kasları olmak üzere çok sayıda kas için belgelenmiştir. Ancak, HEM MU özelliklerinin plastisite ve MU kuvvet düzenleme mekanizmaları hala tam olarak anlaşılamamıştır.
Açıklanan yöntemin prensibi ince ventral kökleri hazırlamak için lomber vertebra da araştırılmış ve laminektomi dışında arka bacak kaslarının geniş denervasyon, her biri tek bir "fonksiyonel" motor akson içeren, MU kuvvet ve eylem potansiyelini kaydetmek için elektriksel olarak uyarılır. Bu yazıda açıklanan tekniği kullanarak, başarılı bir deneyde medial gastroknemius kasının MM'lerinin yarısından fazlasını izole etmek mümkündür. Sıçan medial gastroknemius ortalama oluşur 52 MUs (kadın) veya 57 MM (erkek) üç fizyolojik türleri: S (yavaş), FR (hızlı dirençli) ve FF (hızlı yağlanabilir)1,2, ve değişken kontraktil özelliklere sahip3. Kontrol ve deney gruplarındaki MA'ların ortalama değerlerini karşılaştıran deneyleriçin, bu grupların her biri için 10-30 MUs'un izolasyonu ve kaydı gereklidir. Kritik olarak, tek tek MUs'lar bir saati aşan süreler için uyarılma için erişilebilir olabilir. Ayrıca, bu teknik hem MU kuvvet hem de eylem potansiyellerinin kaydedilmesine olanak sağladığından, bu yöntem kuvvet üretimiyle ilişkili olguları incelemek, yorgunluğun etkisini değerlendirmek ve kuvvet ve eylem potansiyelleri arasındaki ilişkiyi gözlemlemek için uygundur.
Önceki çalışmalar MU kontraktil özellikleri plastik olduğunu doğruladı ve çok sayıda müdahaleler ile modüle edilebilir. Burada açıklanan tekniği kullanarak deneyler sıçan medial gastroknemius4 veya sıçan diğer arka bacak kasları üzerinde yapılmıştır5,6 yanı sıra kedi kasları üzerinde7, tek MU izolasyon benzer bir yöntem kullanılarak. Değişken inter-nabız aralıklarında teslim uyaranların trenler kullanarak deneylerbaşka bir dizi motor kontrol süreçleri ile ilgili gözlemler sağlanan, ve uyarılma tarihine genel dönüş sonuçları, hatta bir uyarıcı zaman ölçeğinde bir kayma önemli etkileri de dahil olmak üzere, kuvvet üretimi için çok önemli8,9.
MUs da alternatif yöntemler kullanılarak incelenebilir. İlk olarak, bir yöntem motoneurons doğrudan stimülasyon olduğunu. Burke kedi medial gastroknemius motoneurons hücre içi stimülasyon kullanılan ve cam mikroelektrotlar ile soleus bu nöronların elektrofizyolojik özelliklerini belirlemek için kullanılan1,10. Diğer yöntemler insan kaslarında MUs çalışma önerilmiştir, hangi önemli ölçüde daha düşük müdahale gerektiren. Tüm bu yöntemler için, uyarıcı ve kayıtları elektrotlar kas veya sinir içine yerleştirilir, ve kuvvet parmak veya ayak kaydedilir. Bu yöntemlerden ilki ilk dorsal interosseous kas da MUs çalışma için kullanılmıştır. Bu kas için, düşük bir kuvvet ile sözleşme, sadece bir aktif motor biriminin eylem potansiyelleri tespit iğne elektrot ile kaydedilen elektromiyogram. Daha sonra paralel olarak kaydedilen ve her eylem potansiyelini takip eden bir kas kuvvetinin parçaları ortalamaya (başak tetiklenen ortalama) idi. Bu yöntem, bir motor biriminin kuvvetinin kas kuvvetinden çıkarılmasını sağlar11. Ancak bu işlemin metodolojik zayıflığı tek bir seğirme kuvveti değil, tetanik kasılmalar parçalarının ortalamasının saptanabı olmasıdır. İnsan MUs da kas içine yerleştirilen bir elektrot kullanılarak intramüsküler elektrik mikrostimülasyon ikinci yöntemi kullanılarak incelenebilir12, hangi bir aksonal ağacın bir parçası uyarır, tek bir motor biriminaktivasyonu yol açan. Üçüncü yöntem sinir içine yerleştirilen bir elektrot ile mikrostimülasyon olduğunu. Elektrot sinirde sadece bir motor akson aktive ettiğinde, sadece bir motor ünitesi13sözleşme. Bu son yöntemlerin, kaydın stabilitesi ve kalitesi, etik kısıtlamalar ve deneysel materyale erişim gibi bazı sınırlamaları vardır. Bu protokol yaygın 70's ve 80's14kedilerde kullanılmıştır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm prosedürlerin yerel etik komitesi tarafından onaylanması ve hayvanların bakımıyla ilgili Avrupa Birliği yönergelerine ve hayvanların korunmasına ilişkin ulusal yasaya uyulması gerekmektedir.
NOT: Bu prosedürde yer alan her deneyci temel cerrahi işlemler konusunda eğitilmeli ve hayvan deneyleri yapmak için geçerli bir lisans almalıdır.
1. Anestezi
2. Cerrahi
3. Kayıt ve uyarılma için hazırlık
4. Motor ünitesi kayıtları
5. Elektronik cihazlar
NOT: Özel yapım bilgisayar programı uyarıcıyı kontrol ederek, adım 4.4'te belirtilenler de dahil olmak üzere değişken uyarım kalıpları oluşturma olanağı sağlar. Program analog-to-dijital dönüştürücü (MUAP ve kuvvet kayıtları için en az 10 kHz) ile işbirliği yapmaktadır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Motor ünitesi kasılmaları ve eylem potansiyellerinin parametreleri, kayıtların sabit koşulları sağlandığında kayıtlar bazında hesaplanabilir. Şekil 1 hızlı bir MU tek seğirme temsili bir kayıt sunar. Üst izleme motor birimi eylem potansiyelini gösterir. Uyarıcı nın doğumu ile motor ünitesi eylem potansiyelinin başlangıcı arasındaki gecikme ventral kökten kaslara iletim süresinden kaynaklanmaktadır. Şekil 2, hızlı bir MU'nun aşınmamış tetanoz kuvveti ve motor bir...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Deneyimli bilim adamları tarafından doğru yapılırsa, açıklanan protokolün cerrahi bileşeni yaklaşık iki saat içinde tamamlanmalıdır. Ameliyat sırasında hayvanın stabil fizyolojik durumlarını, özellikle vücut ısısını ve anestezi derinliğini korumaya özen denmelidir, pinna ve çekilme refleksleri değerlendirilerek sistematik olarak kontrol edilmelidir. Ameliyattan sonra en az altı saat stabil kayıt koşullarının sürdürülmesi mümkün olmalıdır.
Önemli deneysel prosedür, ventral kökün incelenen kasla...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların ifşa etmesi gereken bir çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma Polonya Ulusal Araştırma Merkezi hibe 2018/31/B/NZ7/01028 tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Kuvvet dönüştürücü | ısmarlama | ||
| Forseps | Güzel Bilim Araçları | No. 11255-20 | Dumont #55, ekstra hafif ve ince saplı |
| Forseps | Güzel Bilim Araçları | No. 11150-10 | Ekstra İnce Greafe Forseps |
| Forseps | Güzel Bilim Araçları | No. 11026-15 | Üstün tutuş için özel çukurlu desen |
| Forseps | Güzel Bilim Araçlar | No. 11023-10 | İnce 1x2 diş |
| Forseps | Güzel Bilim Araçları | No. 11251-20 | Dumont #5 |
| Kanama Durdurucular | Güzel Bilim Araçları | No. 13003-10 | Hartman |
| İzolasyon Ünitesi | Çim Aletleri | S1U5A | |
| Bioamplifer | World Hassas Aletler | Sipariş kodu 74030 | |
| İğne tutucular | İnce Bilim Araçları | No. 12503-15 | Tungsten karbür çeneli |
| Rongeurs | Güzel Bilim Araçları | No. 16021-14 | Friedman-Pearson |
| Makas | Güzel Bilim Araçları | No. 14101-14 | Büyük parmak halkaları ile düz, keskin/kör |
| Makas | Güzel Bilim Araçları | No. 14075-11 | Kavisli künt/künt |
| Makas | Güzel Bilim Aletleri | No. 14084-08 | Ekstra ince bonn |
| Makas | Güzel Bilim Araçları | No. 15000-00 | Düz, sinirleri kesmek için ideal |
| Stimülatör | Çim Aletleri | S88 | Çift Çıkışlı Kare Nabız Stimülatörü |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.