ونحن ممتنون تيرون ليام للخبراء قراءة المخطوطة. وأيد هذا العمل التمويل من العلوم الطبيعية والهندسة بحوث المجلس من كندا (مقدمة) "دال ألف غطاء محرك السيارة". دال هود ألف هو أيضا صاحب كرسي أبحاث كندا في "فيزيولوجيا الخلية".

استعراض جميع الإجراءات المتعلقة بالحيوانات وأقرته "لجنة رعاية الحيوان جامعة نيويورك". عند الوصول إلى مرفق الحيوان في جامعة نيويورك، منحت جميع الفئران كحد أدنى لمدة خمسة أيام التأقلم للبيئة الخاصة بهم قبل العملية الجراحية، مع الأغذية المقدمة الإعلانية libitum. على الرغم من أن هذا البروتوكول قد طبق سابقا على سائر الأنواع15،،من1722، يبني على العمل الريادي لبيت والزملاء23 الورقة الحالية ويركز على نموذج الفئران، على وجه التحديد.
1. إعداد وحدة النشاط الهوس المزمن
<ol><li>استخدام الفولتميتر، التحقق من إمكانات بطاريات الليثيوم عمله. ملاحظة: يجب أن تكون إمكانات كل بطارية 3.0 ± 0.10 الخامس.</li>
	<li>إدراج اثنين أو ثلاث بطاريات في الفتحة الوحدة حيث يكون احتمال مجموع الخامس 6-9. ملاحظة: الأمر متروك لتقدير الباحثين للنظر في مدى إمكانية (6 أو 9 الخامس) للحفاظ على أثناء الإجراء التجريبي كله. اعتماداً على تصميم الدراسة، وشدة الحافز المطلوب، يمكن استخدام البطاريات أما 2 أو 3.</li>
	<li>تحقق من أن تعمل الوحدة بشكل صحيح عن طريق مؤشر النبض، بتعريض الوحدة لنبض 1 المنبعثة من ضوء الأشعة تحت حمراء محمولة القوية.</li>
</ol>2-الجراحة للنشاط الهوس المزمن
ملاحظة: تعقيم جميع الأدوات الجراحية قبل إجراء العمليات الجراحية. على حد سواء أثناء وبعد الجراحة مباشرة، ودرجة حرارة الجسم للفئران تحتفظ وسادة تدفئة. من المستصوب إجراء العملية الجراحية على ثني جراحية. الجراح يجب ارتداء القفازات الجراحية المعقمة، فضلا عن معطف مختبر نظيفة. إذا لزم الأمر، من المستحسن ارتداء قناع تنفس المتاح.
<ol><li>تخدير الفئران تحت 1-3% استنشاق إيسوفلوراني مع الأكسجين، والذي يجري تشغيله بنظام غاز المبخر. وتؤكد تماما هو مخدراً الحيوان عن طريق فحص قرصه تو اللكتات وعن طريق مراقبة عمق التنفس ومعدل. تطبيق مواد التشحيم العين في العينين لتجنب جفاف. تطبيق ميلوكسيكام (0.5 ملغ/مل) بحقن تحت الجلد 2 مغ/كغ. ملاحظة: من المستحسن أيضا يكون لديك تطبيق النقل المتعدد وسائط من التسكين (مثلاً، ميلوكسيكام بالإضافة إلى ليدوكائين) لتقليل أي ألم أثناء وبعد الجراحة.</li>
	<li>بلطف يحلق اللكتات اليسرى، فضلا عن قطاع من حول الجذع من الجزء الخلفي الرقبة، حوالي خلف الأمامية وعبر القفص الصدري الأمامي. امسح برفق مناطق حلق مع اليود والكحول الاثيلي لتطهير.</li>
	<li>مع الحيوان زرع في المعدة، جعل شق صغير (~0.5 سم) في الجزء الخلفي الرقبة في وسط منطقة حلق (منطقة الملموس بين ريش الكتف) باستخدام مشرط (بليد رقم 10).</li>
	<li>قم بتحديد موقع العصب الشظوي المشترك.<ol>
<li>لفة الحيوان على الجانب الأيمن وجعل سم ~ 2-3-قطع طويلة في جلد اللكتات اليسرى. استهداف منطقة شق حول مجموعات العضلات الفخذ العلوي هو لاندماركيد بين نقرة الركبة والظهر قريبة من أصل الذيل. ملاحظة: ينبغي الحرص على عدم تلويث منطقة الشق الأول عند تغيير موضع الجسم.</li>
		<li>استخدام مقلوب بلانت منحنى المقص الجراحي، تشريح منطقة تحت الجلد على نطاق واسع ~3.5-4 سم، يفصل الجلد عن العضلات الأساسية بغية جعل جيب بين فتح الجلد والعضلات الأساسية. فتح الجلد من الأنسجة الكامنة حول محيط كامل من الشق (~1.5 سم2).</li>
		<li>جعل شق صغير (أقل من 0.5 سم) في العضلات الفخذية ذات الرأسين مع المقص الجراحي، ضمان أن يتم قطع نصائح المقص مباشرة أسفل من خلال العضلات.</li>
		<li>فتح منطقة قطع بلطف حتى المجموعات العضلية الداخلية والعصب الشظوي المشترك مرئية (عمق أنسجة العضلات الخارجية (أي، العضلة ذات الرأسين الفخذية) حوالي ~0.5 سم). استخدام الملقط، بلطف اللمس/رشة العصب مرئية ومراقبة ردود الفئات المستهدفة العضلات (مثلاً، تا العضلات) وأصابع (عطف ظهري مرئية) التأكد من أن العصب الشظوي المشترك معزولة. ملاحظة: هذه الخطوة ينبغي أن يتم بحذر شديد لتجنب قطع أو إتلاف العصب.</li>
		<li>إصلاح النافذة عن طريق سحب مفتوحة مع الكامشات معدنية مثل أن حجم الإطار هو ~1.5 سم2 مع العصب الشظوي الكذب في وسط الإطار. استخدام خطاطيف معدنية صغيرة تعلق على الأشرطة و/أو الأربطة المطاطية التي يتم تثبيتها إلى أسفل إلى السطح الجدول (أو مجلس الجراحة) (الشكل 2 أ).</li>
	</ol></li>
	<li>إرفاق السلك لكلا الجانبين للعصب.<ol>
<li>إعداد ~ 50-60 سم تترافلوروايثيلين (PTFE)-مغلفة بغرامة أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ، وإضعاف ذلك في نصف. ملاحظة: قد يكون من المفيد لفضح الأسلاك المغلفة بتفا تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية قبل الجراحة.</li>
		<li>ربط الجزء مطوية من الأسلاك في الشق من قضيب الفولاذ المقاوم للصدأ 30 سم طويلة. تمرير القضيب، جنبا إلى جنب مع السلك، تحت الجلد من جيب مفتوحة من اللكتات اتجاه منطقة شق صغير في الجزء الخلفي من الرقبة، في نمط L-شكل الساق وعلى طول وسط الظهر.</li>
		<li>العثور على طرفي السلك في اللكتات. قطاع الأسلاك نظراً لكل الأسلاك المعزولة PTFE. استخدام مشرط، بعناية قطاع نهايات الأسلاك من سم ~1.5. إذا أصبح المتوترة الأسلاك، قطع منها وإعادة قطاع. التفاف من نهايات الأسلاك جردت حول إبرة 21-ز يتثلم (5 مرات)، مما يجعل لفائف. وبمجرد لفائف مصنوعة بشكل صحيح، الإفراج عن الإبرة منها.</li>
		<li>استخدام حجم 6-0 الجراحية الحرير، تأمين كل اللفات على جانبي العصب الشظوي المشترك (الشكل 2A).<ol>
<li>عقده في نهاية جداً من اللولب، وخياطة أنه على الجانب الأيسر للعصب. تأكد من أن اللولب 1.5 2.5 ملم من العصب.</li>
			<li>لتأمين اللولب، تطبيق اثنين أو ثلاثة خيوط إضافية على طول اللولب.</li>
			<li>كرر هذه الخطوات على الجانب الأيسر من العصبية.</li>
		</ol>
</li>
		<li>تطبيق 2-3 قطرات حل المضادات الحيوية (الأمبيسلّين في المحلول الملحي؛ 132 مغ/مل)، وثم بعناية خياطة الإطار باستخدام الحجم 5-0 الحرير (أي أنسجة العضلات الفخذية ذات الرأسين).</li>
	</ol></li>
	<li>ريح فضفاضة الركود المتبقية من الأسلاك (حول قطر السبابة) ودفع إلى جيب تحت الجلد أعلاه شق ستورد عضلة ذات الرأسين الفخذية (تقريبا فوق الورك).</li>
	<li>تطبيق 2-3 قطرات من المضادات الحيوية الحل مرة أخرى (الأمبيسلّين في المحلول الملحي؛ 132 مغ/مل). أغلق فتح الجلد التدبيس.</li>
	<li>قم بتوصيل الأسلاك (الخروج من منطقة شق الرقبة) مشجعا التقييم القطري المشترك.<ol>
<li>قم بتوصيل مقابس مع الأسلاك.<ol>
<li>قطع الأسلاك الحلقة القادمة من الشق في الجزء العلوي من الرقبة لإنشاء نهايات الأسلاك 2 (هذه تؤدي إلى لفائف خياطة إلى جانبي للعصب الشظوي).</li>
			<li>استخدام مشرط، قطاع قبالة نهايات الأسلاك التي ~0.5 سم. قص قبالة الأسلاك المتوترة، أن وجدت.</li>
			<li>ببطء ودفع أجزاء جردت من الأسلاك في حفرة المقابس، واستخدام لحام حديد، اللحيم الأسلاك على مأخذ دبوس.</li>
		</ol>
</li>
		<li>بشكل اختياري، تحقق من توصيل الأسلاك.<ol>
<li>قم بتوصيل الدبابيس وحدة مشجعا benchtop كبيرة عبر مقاطع التمساح.</li>
			<li>تسليم نبضة واحدة من 9 الخامس (0.1 مللي ثانية، 10 هرتز) للتأكد من أن العقود العضلات تا واليسار القدم دورسيفليكسيس.</li>
		</ol>
</li>
		<li>تمرير نهايات توصيل الأسلاك دبوس من خلال لوحة شاش معقم ~ 4 سم × 4 سم.</li>
		<li>قم بتوصيل الدبابيس وحدة مشجعا التقييم القطري المشترك.<ol>
<li>تمرير الأسلاك من خلال الثقب في قاعدة مربع مشجعا. ملاحظة: هذا المربع دائرة محلية الصنع لوحدة مشجعا التقييم القطري المشترك وهو 3.5 × 3.5 سم × 2.5 سم13.</li>
			<li>إدراج الدبابيس في اتصال مأخذ على وحدة التقييم القطري المشترك. برفق وضع وحدة التقييم القطري المشترك في الدائرة. استخدم مساراً لزجة لتأمين وحدة التقييم القطري المشترك في الجزء السفلي من الدائرة.</li>
		</ol>
</li>
		<li>باستخدام الشريط الجراحية المسامية أو أشرطة رياضية، إصلاح الدائرة مع الشريط حول الجذع حلق. إغلاق الجزء العلوي من الدائرة مع ثلاث طبقات من تسجيل والانتهاء بالتفاف شريط حول جوانب مربع مشجعا لتأمين المربع (الشكل 2).</li>
	</ol></li>
	<li>تحقق إذا كان التقييم القطري المشترك يعمل بتعريض الوحدة إلى نبضة واحدة من الأشعة تحت الحمراء (الطول الموجي الطيف > 770 نانومتر) التي تنبعث من ضوء الأشعة تحت حمراء محمولة القوية. ملاحظة: إذا كان التقييم القطري المشترك يعمل بشكل صحيح، ستكون قادراً على رؤية يتم التعاقد عضلات اللكتات (أي، تا) ردا على ضوء الأشعة تحت الحمراء الباحثين.</li>
	<li>مراقبة الفئران ورصد درجة الحرارة حتى تماما قد استعاد وعيه. البيت كان في قفص واحد-المحتل لمنع أي ضرر من الحيوانات الأخرى ولا تترك أي أنفاق أو الأجسام البلاستيكية في القفص لما تبقى من هذه الدراسة للتخفيف من خطر الأضرار بوحدة مشجعا أو الضرر للحيوان. تزويد زجاجة مياه، وتشمل أموكسيسيلين (0.5 ملغ/مل).</li>
	<li>تطبيق جرعة 1 ملغ/كغ من ميلوكسيكام تحت الجلد كل 24 ساعة بعد الجراحة، الذي ما زال على الأقل ح 72.</li>
</ol>3-المزمنة النشاط القلوصي
<ol><li>بعد الجراحة، تسمح على الأقل 5-7 أيام للشفاء التام من شق وخياطة المناطق في أنحاء عضلات الهيكل العظمى. ملاحظة: أثناء وبعد إجراء التقييم القطري الموحد، دقة تحقق الشرط كل الحيوانات بمراقبة سلوكهم (مثلاً الأكل الشرب و/أو نقل). وبالإضافة إلى ذلك، تحديد أي ضغط شديد أو الآثار الضارة عن طريق التحقق من تغيير وزن الجسم قبل وبعد إجراء التقييم القطري المشترك.</li>
	<li>في اليوم من التحفيز التقييم القطري المشترك، بدوره في التقييم القطري المشترك بتعريض وحدة مشجعا لنبضه واحدة من الأشعة تحت الحمراء (الطول الموجي > 770 نانومتر) بضوء الأشعة تحت حمراء محمولة القوية.</li>
	<li>تطبيق ح 3 أو 6 من 10 هرتز التحفيز التقييم القطري المشترك. ملاحظة: الإطار الزمني لتحفيز متروك للباحث. تم تغيير تواتر التحفيز ابدأ في هذه التجارب وقد لوحظت تحسينات متواضعة جداً فقط في التكيف المتقدرية بتوسيع الحفز من 3 ح 6/يوم، في تجربتنا. إذا كان ذلك ممكناً، تحقق من التحفيز والحيوان كل 30-60 دقيقة.</li>
	<li>عقب فترة التقييم القطري المشترك المطلوب، قم بإيقاف تشغيل وحدة التقييم القطري المشترك عن طريق التعرض للضوء للأشعة تحت الحمراء (نفس إجراء تحول في الوحدة).</li>
	<li>إذا كان تطبيق عدة أيام، كرر الخطوة 3، 2. إلى 3.4.</li>
	<li>تحديد توقيت جمع الأنسجة. على سبيل المثال، جمع الأنسجة 24 ساعة بعد بداية المباراة النهائية للتقييم القطري المشترك (أي، ح 18 بعد تنشيط التقييم القطري المشترك الأخير من ح 6)، التي تجري تحت التخدير كما فعلت خلال العملية الجراحية التقييم القطري المشترك. فورا بعد جمع جميع الأنسجة، euthanize الحيوانات بنسق القلب بينما الحيوان لا يزال تحت التخدير.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Holloszy, J. O., Coyle, E. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptations+of+skeletal+muscle+to+endurance+exercise+and+their+metabolic+consequences.">Adaptations of skeletal muscle to endurance exercise and their metabolic consequences.</a> J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 56 (4), 831-838 (1984).</li><li>Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Invited+Review:+contractile+activity-induced+mitochondrial+biogenesis+in+skeletal+muscle.">Invited Review: contractile activity-induced mitochondrial biogenesis in skeletal muscle.</a> J Appl Physiol. 90 (3), 1137-1157 (2001).</li><li>Fernandes, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise+training+restores+the+endothelial+progenitor+cells+number+and+function+in+hypertension:+implications+for+angiogenesis.">Exercise training restores the endothelial progenitor cells number and function in hypertension: implications for angiogenesis.</a> J Hypertens. 30 (11), 2133-2143 (2012).</li><li>Chabi, B., Adhihetty, P. J., O'Leary, M. F., Menzies, K. J., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+Sirt1+expression+and+mitochondrial+proteins+during+conditions+of+chronic+muscle+use+and+disuse.">Relationship between Sirt1 expression and mitochondrial proteins during conditions of chronic muscle use and disuse.</a> J Appl Physiol. 107 (6), 1730-1735 (2009).</li><li>Lessard, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+to+aerobic+exercise+training+causes+metabolic+dysfunction+and+reveals+novel+exercise-regulated+signaling+networks.">Resistance to aerobic exercise training causes metabolic dysfunction and reveals novel exercise-regulated signaling networks.</a> Diabetes. 62 (8), 2717-2727 (2013).</li><li>Irrcher, I., Adhihetty, P. J., Sheehan, T., Joseph, A. M., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PPARgamma+coactivator-1alpha+expression+during+thyroid+hormone-+and+contractile+activity-induced+mitochondrial+adaptations.">PPARgamma coactivator-1alpha expression during thyroid hormone- and contractile activity-induced mitochondrial adaptations.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 284 (6), C1669-C1677 (2003).</li><li>Tamura, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postexercise+whole+body+heat+stress+additively+enhances+endurance+training-induced+mitochondrial+adaptations+in+mouse+skeletal+muscle.">Postexercise whole body heat stress additively enhances endurance training-induced mitochondrial adaptations in mouse skeletal muscle.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 307 (7), R931-R943 (2014).</li><li>Mosole, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+high-level+exercise+promotes+muscle+reinnervation+with+age.">Long-term high-level exercise promotes muscle reinnervation with age.</a> J Neuropathol Exp Neurol. 73 (4), 284-294 (2014).</li><li>Irrcher, I., Walkinshaw, D. R., Sheehan, T. E., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thyroid+hormone+(T3)+rapidly+activates+p38+and+AMPK+in+skeletal+muscle+in+vivo.">Thyroid hormone (T3) rapidly activates p38 and AMPK in skeletal muscle in vivo.</a> J Appl Physiol. 104 (1), 178-185 (2008).</li><li>Lesmana, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+change+in+thyroid+hormone+signaling+by+altered+training+intensity+in+male+rat+skeletal+muscle.">The change in thyroid hormone signaling by altered training intensity in male rat skeletal muscle.</a> Endocr J. 63 (8), 727-738 (2016).</li><li>Hokama, J. Y., Streeper, R. S., Henriksen, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+exercise+training+enhances+glucose+transport+in+muscle+stimulated+by+insulin-like+growth+factor+I.">Voluntary exercise training enhances glucose transport in muscle stimulated by insulin-like growth factor I.</a> J Appl Physiol. 82 (2), 508-512 (1997).</li><li>Tyler, K. R., Wright, A. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+weight+portable+stimulators+for+stimulation+of+skeletal+muscles+at+different+frequencies+and+for+cardiac+pacing.">Light weight portable stimulators for stimulation of skeletal muscles at different frequencies and for cardiac pacing.</a> J Physiol Lond. 307, 6-7 (1980).</li><li>Takahashi, M., Rana, A., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Portable+electrical+stimulator+for+use+in+small+animals.">Portable electrical stimulator for use in small animals.</a> J Appl Physiol. 74 (2), 942-945 (1993).</li><li>Ljubicic, V., Adhihetty, P. J., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+animal+models:+chronic+electrical+stimulation-induced+contractile+activity.">Application of animal models: chronic electrical stimulation-induced contractile activity.</a> Can J Appl Physiol. 30 (5), 625-643 (2005).</li><li>Pette, D., Vrbova, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+does+chronic+electrical+stimulation+teach+us+about+muscle+plasticity?.">What does chronic electrical stimulation teach us about muscle plasticity?.</a> Muscle Nerve. 22 (6), 666-677 (1999).</li><li>Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Historical+Perspectives:+plasticity+of+mammalian+skeletal+muscle.">Historical Perspectives: plasticity of mammalian skeletal muscle.</a> J Appl Physiol. 90 (3), 1119-1124 (2001).</li><li>Pette, D., Vrbova, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Contribution+of+Neuromuscular+Stimulation+in+Elucidating+Muscle+Plasticity+Revisited.">The Contribution of Neuromuscular Stimulation in Elucidating Muscle Plasticity Revisited.</a> Eur J Transl Myol. 27 (1), 6368 (2017).</li><li>Skorjanc, D., Jaschinski, F., Heine, G., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+increases+in+capillarization+and+mitochondrial+enzymes+in+low-frequency-stimulated+rabbit+muscle.">Sequential increases in capillarization and mitochondrial enzymes in low-frequency-stimulated rabbit muscle.</a> Am J Physiol. 274 (3 Pt 1), C810-C818 (1998).</li><li>Kim, Y., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+the+autophagy+system+during+chronic+contractile+activity-induced+muscle+adaptations.">Regulation of the autophagy system during chronic contractile activity-induced muscle adaptations.</a> Physiol Rep. 5 (14), (2017).</li><li>Memme, J. M., Oliveira, A. N., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronology+of+UPR+activation+in+skeletal+muscle+adaptations+to+chronic+contractile+activity.">Chronology of UPR activation in skeletal muscle adaptations to chronic contractile activity.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 310 (11), C1024-C1036 (2016).</li><li>Ljubicic, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+basis+for+an+attenuated+mitochondrial+adaptive+plasticity+in+aged+skeletal+muscle.">Molecular basis for an attenuated mitochondrial adaptive plasticity in aged skeletal muscle.</a> Aging (Albany NY). 1 (9), 818-830 (2009).</li><li>Schwarz, G., Leisner, E., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+telestimulation+systems+for+chronic+indirect+muscle+stimulation+in+caged+rabbits+and+mice.">Two telestimulation systems for chronic indirect muscle stimulation in caged rabbits and mice.</a> Pflugers Arch. 398 (2), 130-133 (1983).</li><li>Simoneau, J. A., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Species-specific+effects+of+chronic+nerve+stimulation+upon+tibialis+anterior+muscle+in+mouse,+rat,+guinea+pig,+and+rabbit.">Species-specific effects of chronic nerve stimulation upon tibialis anterior muscle in mouse, rat, guinea pig, and rabbit.</a> Pflugers Arch. 412 (1-2), 86-92 (1988).</li><li>Ohlendieck, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+chronic+low-frequency+stimulation+on+Ca2+-regulatory+membrane+proteins+in+rabbit+fast+muscle.">Effects of chronic low-frequency stimulation on Ca2+-regulatory membrane proteins in rabbit fast muscle.</a> Pflugers Arch. 438 (5), 700-708 (1999).</li><li>Brown, M. D., Cotter, M. A., Hudlicka, O., Vrbova, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+different+patterns+of+muscle+activity+on+capillary+density,+mechanical+properties+and+structure+of+slow+and+fast+rabbit+muscles.">The effects of different patterns of muscle activity on capillary density, mechanical properties and structure of slow and fast rabbit muscles.</a> Pflugers Arch. 361 (3), 241-250 (1976).</li><li>Skorjanc, D., Traub, I., Pette, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identical+responses+of+fast+muscle+to+sustained+activity+by+low-frequency+stimulation+in+young+and+aging+rats.">Identical responses of fast muscle to sustained activity by low-frequency stimulation in young and aging rats.</a> J Appl Physiol. 85 (2), 437-441 (1998).</li><li>Kim, Y., Triolo, M., Hood, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+Aging+and+Exercise+on+Mitochondrial+Quality+Control+in+Skeletal+Muscle.">Impact of Aging and Exercise on Mitochondrial Quality Control in Skeletal Muscle.</a> Oxid Med Cell Longev. 2017, 3165396 (2017).</li><li>Callewaert, L., Puers, B., Sansen, W., Jarvis, J. C., Salmons, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Programmable+implantable+device+for+investigating+the+adaptive+response+of+skeletal+muscle+to+chronic+electrical+stimulation.">Programmable implantable device for investigating the adaptive response of skeletal muscle to chronic electrical stimulation.</a> Med Biol Eng Comput. 29 (5), 548-553 (1991).</li><li>Kern, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+stimulation+counteracts+muscle+decline+in+seniors.">Electrical stimulation counteracts muscle decline in seniors.</a> Front Aging Neurosci. 6, 189 (2014).</li><li>Zampieri, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+exercise+in+aging+human+skeletal+muscle+increases+mitochondrial+calcium+uniporter+expression+levels+and+affects+mitochondria+dynamics.">Physical exercise in aging human skeletal muscle increases mitochondrial calcium uniporter expression levels and affects mitochondria dynamics.</a> Physiol Rep. 4 (24), (2016).</li></ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

طراز نشاط الهوس المزمن (CCA) العملية، ومن خلال العضلات منخفضة التردد التحفيز في فيفو، نموذج ممتاز لدراسة التعديلات المظهرية العضلات ممارسة13،،من2425 , 26-كما هو مبين في الدراسات السابقة20،27<...

يمكن تكييف الهيكل العظمى والعضلات ممارسة التدريب من خلال التغييرات في الاستقلاب والهيكل المادي1. أحد التعديلات الرئيسية الناجمة عن تدريب التحمل هو نشوء حيوي الميتوكوندريا، التي يمكن تقييمها بزيادة في التعبير عن مكونات الميتوكوندريا (مثلاً، الفسفرة التأكسدية [كوكس] مفارز)، فضلا عن التعبير عن كواكتيفاتور النسخي، PGC-1α2. عدد متزايد من الدراسات قد أشارت إلى أن العديد من عوامل أخرى، بما في ذلك معدل دوران الميتوكوندريا وميتوفاجي، أيضا هامة للتكيفات العضلية. غير أن آليات ممارسة الحادة أو المزمنة التي تنظم هذه العمليات في الهيكل العظمى والعضلات لا تزال غير واضحة.
لتحديد المسارات التي تنظم التعديلات الناجمة عن ممارسة العضلات، كانت مختلف ممارسة نماذج شائعة الاستعمال في دراسات القوارض، بما في ذلك حلقة مفرغة، تشغيل عجلة القيادة، وممارسة السباحة. بيد أن هذه البروتوكولات لها بعض القيود في ذلك ~ 4-12 أسابيع ضرورية لمراقبة هذه التغيرات المظهرية3،،من45. كأسلوب بديل تجريبية، منخفضة التردد الناجم عن تحفيز المزمنة الهوس النشاط (CCA) فعالية استخدمت، فإنه يمكن أن يؤدي إلى تعديلات العضلات في فترة أقصر بكثير (أي، تصل إلى 7 أيام) وتظهر آثارها على أن تكون قابلة للمقارنة إلى، أو حتى أكبر من البروتوكولات الأخرى لممارسة. وعلاوة على ذلك، وجود الهرمونية6، درجة الحرارة7، وآثار عصبية8 قد تجعل من الصعب على فهم الاستجابات الخاصة بالعضلات لممارسة المزمنة. على سبيل المثال، هرمون الغدة الدرقية9،10 ويشبه الأنسولين عامل النمو (IGF)-1 تم تحديد11 التوسط من أجل التعديلات الناجمة عن تدريب العضلات، التي قد تنظم أيضا مسارات إشارات أخرى في الهيكل العظمى العضلات. جدير بالذكر أن الآثار الناجمة عن التقييم القطري المشترك الحد الأدنى ينظم العوامل النظامية، مما يتيح التركيز على استجابة مباشرة للهيكل العظمى والعضلات للنشاط الهوس.
الوحدة الخارجية للتقييم القطري المشترك قدم لأول مرة قبل تايلر ورأيت12، وقد تم تطويره مع التعديلات12. باختصار، الوحدة تتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية: كاشف الأشعة تحت حمراء التي يمكن تشغيل وإيقاف تشغيله بواسطة التعرض للأشعة تحت الحمراء، ومولد نبض، ومؤشر نبض (الشكل 1). وقد تم تصميم الدوائر التفصيلية لوحدة مشجعا الموصوفة سابقا13. يمكن العثور ملامح مفصلة ومحددة للتقييم القطري المشترك في زيادة التعمق في عدد من استعراض المواد14،15،،من1617. بإيجاز، تم تصميم البروتوكول التحفيز لتنشيط العصب الشظوي المشترك في الترددات المنخفضة (أي 10 هرتز)، وتجبر العضلات إينيرفاتيد (الظنبوبي الأمامي [تا] وعضلة باسطة أصابع طويلة [مؤسسة كهرباء لبنان]) على عقد مسبقاً تحديد طول الفترة الزمنية (مثلاً، ح 3-6). مع مرور الوقت، هذه التحولات العضلات المذكورة آنفا إلى النمط الظاهري أكثر هوائية، أظهرت زيادة في كثافة شعري18 و المحتوى المتقدرية19،،من2021. وهكذا، هذا الأسلوب نموذج ثبت لتقليد بعض التكيفات تدريب التحمل الرئيسية داخل الهيكل العظمى والعضلات للفئران.
وتعرض هذه الورقة إجراء مفصل لجراحة زرع قطب كهربائي للحث على التقييم القطري المشترك حيث أن الباحثين يمكن تطبيق هذا النموذج في دراساتهم ممارسة. التقييم القطري المشترك نموذج ممتاز لدراسة مسار الوقت التكيفات العضلية، مما يوفر أداة فعالة لتحقيق الأحداث الجزيئية وإشارات مختلفة في كل من النقاط الزمنية المبكرة ولاحقا بعد بدء ممارسة التدريب.

<table><tbody><tr><td>Sprague Dawley Rat</td><td>Charles River</td><td>Strain 400</td><td></td></tr><tr><td>Chronic contractile activity unit</td><td>Home-made</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>CCA unit protective box (3.5 x 3.5 x 2.5 cm)</td><td>Home-made</td><td>n/a</td><td>Box should be made of opaque material or covered in an opague tape</td></tr><tr><td>Coin lithium ion batteries (3V)</td><td>Panasonic</td><td>CR2016</td><td></td></tr><tr><td>Medwire</td><td>Leico Industries</td><td>316SS7/44T</td><td></td></tr><tr><td>Solder pin (socket)</td><td>Digi-Key</td><td>ED6218-ND</td><td></td></tr><tr><td>Zonas porous tape</td><td>Johnson &amp;amp; Johnson</td><td>5104</td><td></td></tr><tr><td>Suture silk (Size 5)</td><td>Ethicon</td><td>640G</td><td></td></tr><tr><td>Suture silk (Size 6)</td><td>Ethicon</td><td>706G</td><td></td></tr><tr><td>Curved blunt scissor (11.5 cm Length)</td><td>F.S.T.</td><td>14075-11</td><td></td></tr><tr><td>Curved blunt scissor (15 cm Length)</td><td>F.S.T.</td><td>14111-15</td><td></td></tr><tr><td>Delicate haemostatic forceps (16 cm Length)</td><td>Lawton</td><td>06-0230</td><td></td></tr><tr><td>Scalpel</td><td>Feather</td><td>3</td><td></td></tr><tr><td>Curved forceps</td><td>F.S.T.</td><td>11052-10</td><td></td></tr><tr><td>Stainless-steel rod (30 cm; 7mm diameter)</td><td>Home-made</td><td>n/a</td><td>Rod should have 5 mm slit in one end to hold the wire for tunneling under the skin</td></tr><tr><td>Clip applying forceps</td><td>KLS Martin</td><td>20-916-12</td><td></td></tr><tr><td>Staples (clips)</td><td>Bbraun</td><td>BN507R</td><td></td></tr><tr><td>Metal hooks/retractor</td><td>Home-made</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Povidone-iodine (500 mL)</td><td>Rougier</td><td>#NPN00172944</td><td></td></tr><tr><td>Ampicillin sodium</td><td>Novopharm</td><td>#DIN00872644</td><td></td></tr><tr><td>Metacam</td><td>Boehringer</td><td>#DIN02240463</td><td></td></tr><tr><td>Digital multimeter (voltmeter)</td><td>Soar Corporation</td><td>ME-501</td><td></td></tr><tr><td>LED digital stroboscope</td><td>Lutron Electronic Enterprise</td><td>DT-2269</td><td></td></tr></tbody></table>

application of chronic stimulation to study contractile activity-induced rat skeletal muscle phenotypic adaptations

الهيكل العظمى والعضلات أنسجة القدرة على التكيف، كما خصائصه البيوكيميائية والفسيولوجية تتغير إلى حد كبير في الاستجابة لممارسة المزمنة. للتحقيق في الآليات الكامنة التي تجلب عن مختلف العضلات التكيف، استخدمت عددا من البروتوكولات ممارسة مثل المطحنة وتشغيل عجلة القيادة، وممارسة السباحة في الدراسات الحيوانية. ومع ذلك، وهذه ممارسة نماذج تتطلب فترة طويلة من الزمن لتحقيق التكيفات العضلية، التي يجوز أن ينظم أيضا عوامل خلطيه أو عصبية، مما يحد من تطبيقاتها في دراسة التعديلات الناجمة عن انكماش العضلات على حدة. التحفيز غير المباشر ذات التردد المنخفض (10 هرتز) للحث على النشاط الهوس المزمن (CCA) استخدمت كنموذج بديل لممارسة التدريب، كما يمكن أن يؤدي بنجاح إلى تكييفات المتقدرية العضلات في غضون 7 أيام، مستقلة عن العوامل النظمية. هذه الورقة تفاصيل التقنيات الجراحية المطلوبة لتطبيق العلاج للتقييم القطري المشترك على الهيكل العظمى والعضلات للفئران، لتطبيقها على نطاق واسع في المستقبل دراسات.

وقد أظهرنا أن النشاط الهوس المزمن (CCA) أداة فعالة للحث على التكيفات المتقدرية مواتية داخل الهيكل العظمى والعضلات. عرض الفئران تعرض لمدة 7 أيام للتقييم القطري المشترك (6 ساعات يوميا) تعزيز نشوء حيوي المتقدرية في حفز العضلات بالمقارنة مع اللكتات unstimulated contralateral (التحكم). تتم ا?...

Watch this Scientific Journal Video about Application of Chronic Stimulation to Study Contractile Activity-induced Rat Skeletal Muscle Phenotypic Adaptations at JoVE.com

Application of Chronic Stimulation to Study Contractile Activity-induced Rat Skeletal Muscle Phenotypic Adaptations

ويصف هذا البروتوكول استخدام طراز نشاط الهوس المزمن لممارسة مراقبة تكييفات المستحثة بتحفيز العضلات في اللكتات الفئران.

تطبيق التحفيز المزمن لدراسة التعديلات المظهرية الهيكل العظمى والعضلات الهوس الفئران التي يسببها النشاط

Skeletal muscle is a highly adaptable tissue, as its biochemical and physiological properties are greatly altered in response to chronic exercise. To ...

application-chronic-stimulation-to-study-contractile-activity-induced

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

6.7K Views.  York University. ويصف هذا البروتوكول استخدام طراز نشاط الهوس المزمن لممارسة مراقبة تكييفات المستحثة بتحفيز العضلات في اللكتات الفئران.

Video: Application of Chronic Stimulation to Study Contractile Activity-induced Rat Skeletal Muscle Phenotypic Adaptations

Myo-mechanical Analysis of Isolated Skeletal Muscle

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force generation and fatigability in treated muscle. We describe a detailed approach to evaluating myo-mechanical properties in freshly explanted hindlimb muscle from the mouse. We describe the atraumatic harvest of mouse extensor digitorum longus muscle, mounting the muscle in a muscle strip myograph (Model 820MS; Danish Myo Technology), and the measurement of maximal twitch and tetanic tension, contraction time, and half-relaxation time, using a square pulse stimulator (Model S48; Grass Technologies). Using these measurements, we demonstrate the calculation of specific twitch and tetanic tension normalized to muscle cross-sectional area, the twitch-to-tetanic tension ratio, the force-frequency relationship curve and the low frequency fatigue curve 4. This analysis provides a method for quantitative comparison between therapeutic interventions in mouse models of muscle disease 1,2,3,5, as well as comparison of the effects of genetic modification on muscle function 6,7,8,9.

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for muscle disease, methods are needed to quantitate force generation and fatigability in treated muscle. We detail an approach to evaluating myo-mechanical properties in explanted mouse hindlimb muscle. This analysis provides a robust approach to quantitating the effects of genetic modification on muscle function, as well as comparison of therapies in mouse models of muscle disease.

ميو الميكانيكية وتحليل الهيكل العظمي والعضلات المعزولة

To assess the in vivo effects of therapeutic interventions for the treatment of muscle disease 1,2,3, quantitative methods are needed that measure force ...

Medicine

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

Muscle strains are one of the most common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and physical exam alone, however the clinical presentation can vary greatly depending on the extent of injury, the patient's pain tolerance, etc. In patients with muscle injury or muscle disease, assessment of muscle damage is typically limited to clinical signs, such as tenderness, strength, range of motion, and more recently, imaging studies. Biological markers, such as serum creatine kinase levels, are typically elevated with muscle injury, but their levels do not always correlate with the loss of force production. This is even true of histological findings from animals, which provide a "direct measure" of damage, but do not account for all the loss of function. Some have argued that the most comprehensive measure of the overall health of the muscle in contractile force. Because muscle injury is a random event that occurs under a variety of biomechanical conditions, it is difficult to study. Here, we describe an in vivo animal model to measure torque and to produce a reliable muscle injury. We also describe our model for measurement of force from an isolated muscle in situ. Furthermore, we describe our small animal MRI procedure.

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

An in vivo animal model of injury is described. The method takes advantage of the subcutaneous position of the fibular nerve. Velocity, timing of muscle activation, and arc of motion are all pre-determined and synchronized using commercial software. Post injury changes are monitored in vivo using MR imaging/spectroscopy.

و في الجسم الحي النموذجي القوارض من الإصابات الناجمة عن انكماش ، وغير الغازية ورصد الانتعاش

Muscle strains are one of the most  common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and  physical ...

Utilization of Microscale Silicon Cantilevers to Assess Cellular Contractile Function In Vitro

The development of more predictive and biologically relevant in vitro assays is predicated on the advancement of versatile cell culture systems which facilitate the functional assessment of the seeded cells. To that end, microscale cantilever technology offers a platform with which to measure the contractile functionality of a range of cell types, including skeletal, cardiac, and smooth muscle cells, through assessment of contraction induced substrate bending. Application of multiplexed cantilever arrays provides the means to develop moderate to high-throughput protocols for assessing drug efficacy and toxicity, disease phenotype and progression, as well as neuromuscular and other cell-cell interactions. This manuscript provides the details for fabricating reliable cantilever arrays for this purpose, and the methods required to successfully culture cells on these surfaces. Further description is provided on the steps necessary to perform functional analysis of contractile cell types maintained on such arrays using a novel laser and photo-detector system. The representative data provided highlights the precision and reproducible nature of the analysis of contractile function possible using this system, as well as the wide range of studies to which such technology can be applied. Successful widespread adoption of this system could provide investigators with the means to perform rapid, low cost functional studies in vitro, leading to more accurate predictions of tissue performance, disease development and response to novel therapeutic treatment.

Utilization of Microscale Silicon Cantilevers to Assess Cellular Contractile Function In Vitro

This protocol describes the use of microscale silicon cantilevers as pliable culture surfaces for measuring the contractility of muscle cells in vitro. Cellular contraction causes cantilever bending, which can be measured, recorded, and converted into readouts of force, providing a non-invasive and scalable system for measuring contractile function in vitro.

استخدام الميكروسكيل السيليكون الكابولي لتقييم مقلص الخلوية وظيفة<em&gt; في المختبر</em

The development of more predictive and biologically relevant in vitro assays is predicated on the advancement of versatile cell culture systems which ...

Bioengineering

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from traumatic injury, disease and various congenital, genetic and acquired conditions are quite common. Tissue engineering and regenerative medicine technologies have enormous potential to provide a therapeutic solution. However, utilization of biologically relevant animal models in combination with longitudinal assessments of pertinent functional measures are critical to the development of improved regenerative therapeutics for treatment of VML-like injuries. In that regard, a commercial muscle lever system can be used to measure length, tension, force and velocity parameters in skeletal muscle. We used this system, in conjunction with a high power, bi-phase stimulator, to measure in vivo force production in response to activation of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. We have previously used this equipment to assess the functional impact of VML injury on the tibialis anterior (TA) muscle, as well as the extent of functional recovery following treatment of the injured TA muscle with our tissue engineered muscle repair (TEMR) technology. For such studies, the left foot of an anaesthetized rat is securely anchored to a footplate linked to a servomotor, and the common peroneal nerve is stimulated by two percutaneous needle electrodes to elicit muscle contraction and dorsiflexion of the foot. The peroneal nerve stimulation-induced muscle contraction is measured over a range of stimulation frequencies (1-200 Hz), to ensure an eventual plateau in force production that allows for an accurate determination of peak tetanic force. In addition to evaluation of the extent of VML injury as well as the degree of functional recovery following treatment, this methodology can be easily applied to study diverse aspects of muscle physiology and pathophysiology. Such an approach should assist with the more rational development of improved therapeutics for muscle repair and regeneration.

Applications of In Vivo Functional Testing of the Rat Tibialis Anterior for Evaluating Tissue Engineered Skeletal Muscle Repair

We describe an in vivo protocol to measure dorsiflexion of the foot following stimulation of the peroneal nerve and contraction of the anterior crural compartment of the rat hindlimb. Such measurements are an indispensable translational tool for evaluating skeletal muscle pathology and tissue engineering approaches to muscle repair and regeneration.

تطبيقات<em&gt; في فيفو</em&gt; التجارب الفنية من الفئران قصبة الساق الأمامية لتقييم الأنسجة المهندسة وإصلاح العضلات والهيكل العظمي

Despite the regenerative capacity of skeletal muscle, permanent functional and/or cosmetic deficits (e.g., volumetric muscle loss (VML) resulting from ...

Real Time and Repeated Measurement of Skeletal Muscle Growth in Individual Live Zebrafish Subjected to Altered Electrical Activity

A number of methods can be used to visualize individual cells throughout the body of live embryonic, larval or juvenile zebrafish. We show that live fish with fluorescently-marked plasma membranes can be scanned in a confocal laser scanning microscope in order to determine the volume of muscle tissue and the number of muscle fibers present. Efficient approaches for the measurement of cell number and size in live animals over time are described and validated against more arduous segmentation methods. Methods are described that permit the control of muscle electrical, and thus contractile, activity. Loss of skeletal muscle contractile activity greatly reduced muscle growth. In larvae, a protocol is described that allows reintroduction of patterned electrical-evoked contractile activity. The described methods minimize the effect of inter-individual variability and will permit analysis of the effect of electrical, genetic, drug, or environmental stimuli on a variety of cellular and physiological growth parameters in the context of the living organism. Long-term follow-up of the measured effects of a defined early-life intervention on individuals can subsequently be performed.

Optical clarity is a major advantage for cell biological and physiological work in zebrafish. Robust methods for measurement of cell growth in individual animals are described that permit novel insights into how growth of skeletal muscle and neighboring tissues are integrated with whole body growth.

في الوقت الحقيقي والقياس المتكرر لنمو العضلات الهيكلية في أسماك الزرد الحية الفردية المعرضة لنشاط كهربائي متغير

A number of methods can be used to visualize individual cells throughout the body of live embryonic, larval or juvenile zebrafish. We show that live fish ...

Procedures for Rat in situ Skeletal Muscle Contractile Properties

There are many circumstances where it is desirable to obtain the contractile response of skeletal muscle under physiological circumstances: normal circulation, intact whole muscle, at body temperature. This includes the study of contractile responses like posttetanic potentiation, staircase and fatigue. Furthermore, the consequences of disease, disuse, injury, training and drug treatment can be of interest. This video demonstrates appropriate procedures to set up and use this valuable muscle preparation.
To set up this preparation, the animal must be anesthetized, and the medial gastrocnemius muscle is surgically isolated, with the origin intact. Care must be taken to maintain the blood and nerve supplies. A long section of the sciatic nerve is cleared of connective tissue, and severed proximally. All branches of the distal stump that do not innervate the medial gastrocnemius muscle are severed. The distal nerve stump is inserted into a cuff lined with stainless steel stimulating wires. The calcaneus is severed, leaving a small piece of bone still attached to the Achilles tendon. Sonometric crystals and/or electrodes for electromyography can be inserted. Immobilization by metal probes in the femur and tibia prevents movement of the muscle origin. The Achilles tendon is attached to the force transducer and the loosened skin is pulled up at the sides to form a container that is filled with warmed paraffin oil. The oil distributes heat evenly and minimizes evaporative heat loss. A heat lamp is directed on the muscle, and the muscle and rat are allowed to warm up to 37&deg;C. While it is warming, maximal voltage and optimal length can be determined. These are important initial conditions for any experiment on intact whole muscle. The experiment may include determination of standard contractile properties, like the force-frequency relationship, force-length relationship, and force-velocity relationship.
With care in surgical isolation, immobilization of the origin of the muscle and alignment of the muscle-tendon unit with the force transducer, and proper data analysis, high quality measurements can be obtained with this muscle preparation.

Procedures for Rat in situ Skeletal Muscle Contractile Properties

This video demonstrates the surgical preparation and procedures needed to study the contractile responses of the rat medial gastrocnemius muscle preparation in situ. This preparation allows measurement of skeletal muscle contractile properties under physiological conditions. The animal is anesthetized and the muscle is separated from surrounding tissue at its distal end. The Achilles tendon is attached to a force transducer, allowing measurement of the muscle&#x2019;s contractile response at 37 degrees C with an intact circulation.

إجراءات الجرذ<em&gt; في الموقع</em&gt; خصائص العضلات الهيكلية مقلص

There are many circumstances where it is desirable to obtain the contractile response of skeletal muscle under physiological circumstances: normal ...

Biology

Assessing Functional Metrics of Skeletal Muscle Health in Human Skeletal Muscle Microtissues

Three-dimensional (3D) in vitro models of skeletal muscle are a valuable advancement in biomedical research as they afford the opportunity to study skeletal muscle reformation and function in a scalable format that is amenable to experimental manipulations. 3D muscle culture systems are desirable as they enable scientists to study skeletal muscle ex vivo in the context of human cells. 3D in vitro&#160;models closely mimic aspects of the native tissue structure of adult skeletal muscle. However, their universal application is limited by the availability of platforms that are simple to fabricate, cost and user-friendly, and yield relatively high quantities of human skeletal muscle tissues. Additionally, since skeletal muscle plays an important functional role that is impaired over time in many disease states, an experimental platform for microtissue studies is most practical when minimally invasive calcium transient and contractile force measurements can be conducted directly within the platform itself. In this protocol, the fabrication of a 96-well platform known as &#39;MyoTACTIC&#39;, and en masse production of 3D human skeletal muscle microtissues (hMMTs) is described. In addition, the methods for a minimally invasive application of electrical stimulation that enables repeated measurements of skeletal muscle force and calcium handling of each microtissue over time are reported.

This manuscript describes a detailed protocol to produce arrays of 3D human skeletal muscle microtissues and minimally invasive downstream in situ assays of function, including contractile force and calcium handling analyses.

تقييم المقاييس الوظيفية لصحة العضلات الهيكل العظمي في العضلات الهيكل العظمي البشري Microtissues

Three-dimensional (3D) in vitro models of skeletal muscle are a valuable advancement in biomedical research as they afford the opportunity to study ...

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

Described here is a method to measure contractility of isolated skeletal muscles. Parameters such as muscle force, muscle power, contractile kinetics, fatigability, and recovery after fatigue can be obtained to assess specific aspects of the excitation-contraction coupling (ECC) process such as excitability, contractile machinery and Ca2+ handling ability. This method removes the nerve and blood supply and focuses on the isolated skeletal muscle itself. We routinely use this method to identify genetic components that alter the contractile property of skeletal muscle though modulating Ca2+ signaling pathways. Here, we describe a newly identified skeletal muscle phenotype, i.e., mechanic alternans, as an example of the various and rich information that can be obtained using the in vitro muscle contractility assay. Combination of this assay with single cell assays, genetic approaches and biochemistry assays can provide important insights into the mechanisms of ECC in skeletal muscle.

Ex Vivo Assessment of Contractility, Fatigability and Alternans in Isolated Skeletal Muscles

We describe a method to directly measure muscle force, muscle power, contractile kinetics and fatigability of isolated skeletal muscles in an in vitro system using field stimulation. Valuable information on Ca2+ handling properties and contractile machinery of the muscle can be obtained using different stimulating protocols.

فيفو السابقين تقييم من تعب، وانقباض في عضلات الهيكل العظمي تناوب متفرقة

 
Described here is a method to measure contractility of isolated skeletal muscles. Parameters such as muscle force, muscle power, contractile kinetics, ...

Engineering and Characterization of an Optogenetic Model of the Human Neuromuscular Junction

Many neuromuscular diseases, such as myasthenia gravis (MG), are associated with dysfunction of the neuromuscular junction (NMJ), which is difficult to characterize in animal models due to physiological differences between animals and humans. Tissue engineering offers opportunities to provide in vitro models of functional human NMJs that can be used to diagnose and investigate NMJ pathologies and test potential therapeutics. By incorporating optogenetic proteins into induced pluripotent stem cells (iPSCs), we generated neurons that can be stimulated with specific wavelengths of light. If the NMJ is healthy and functional, a neurochemical signal from the motoneuron results in muscle contraction. Through the integration of optogenetics and microfabrication with tissue engineering, we established an unbiased and automated methodology for characterizing NMJ function using video analysis. A standardized protocol was developed for NMJ formation, optical stimulation with simultaneous video recording, and video analysis of tissue contractility. Stimulation of optogenetic motoneurons by light to induce skeletal muscle contractions recapitulates human NMJ physiology and allows for repeated functional measurements of NMJ over time and in response to various inputs. We demonstrate this platform&#39;s ability to show functional improvements in neuromuscular connectivity over time and characterize the damaging effects of patient MG antibodies or neurotoxins on NMJ function.

We describe a reproducible, automated, and unbiased imaging system for characterizing neuromuscular junction function using human engineered skeletal muscle tissue and optogenetic motoneurons. This system allows for the functional quantification of neuromuscular connectivity over time and detects diminished neuromuscular function caused by neurotoxins and myasthenia gravis patient serum.

هندسة وتوصيف نموذج بصري وراثي للوصلة العصبية العضلية البشرية

Many neuromuscular diseases, such as myasthenia gravis (MG), are associated with dysfunction of the neuromuscular junction (NMJ), which is difficult to ...

Contractility Measurements on Isolated Papillary Muscles for the Investigation of Cardiac Inotropy in Mice

Papillary muscle isolated from adult mouse hearts can be used to study cardiac contractility during different physiological/pathological conditions. The contractile characteristics can be evaluated independently of external influences such as vascular tonus or neurohumoral status. It depicts a scientific approach between single cell measurements with isolated cardiac myocytes and in vivo studies like echocardiography. Thus, papillary muscle preparations serve as an excellent model to study cardiac physiology/pathophysiology and can be used for investigations like the modulation by pharmacological agents or the exploration of transgenic animal models. Here, we describe a method of isolating the murine left anterior papillary muscle to investigate cardiac contractility in an organ bath setup. In contrast to a muscle strip preparation isolated from the ventricular wall, the papillary muscle can be prepared in toto without damaging the muscle tissue severely. The organ bath setup consists of several temperature-controlled, gassed and electrode-equipped organ bath chambers. The isolated papillary muscle is fixed in the organ bath chamber and electrically stimulated. The evoked twitch force is recorded using a pressure transducer and parameters such as twitch force amplitude and twitch kinetics are analyzed. Different experimental protocols can be performed to investigate the calcium- and frequency-dependent contractility as well as dose-response curves of contractile agents such as catecholamines or other pharmaceuticals. Additionally, pathologic conditions like acute ischemia can be simulated.

Murine left ventricular papillary muscle can be used to investigate cardiac contractility in vitro. This article describes in detail the isolation and experimental protocols to study cardiac contractile characteristics.

انقباض القياسات على العضلات الحليمية معزولة للتحقيق في القلب Inotropy في الفئران

Papillary muscle isolated from adult mouse hearts can be used to study cardiac contractility during different physiological/pathological conditions. The ...

تطبيق التحفيز المزمن لدراسة التعديلات المظهرية الهيكل العظمى والعضلات الهوس الفئران التي يسببها النشاط

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video