WDA is supported by grant funding from NIH-NICHD (5K12HD001097-17) and Cure SMA. SJK is supported by grant funding from NINDS (K08NS067282 and U01NS079163).

Dieses Protokoll wurde von zugelassenen und hält sich an die Tierpflege und Ethikrichtlinien der Ohio State University Wexner Medical Center. 1. Vorbereitung der Tiere und Anästhesie <ol><li> Tragen Sie Handschuhe beim Umgang mit Mäusen. </li><li> Anesthetize Mäusen mit inhalativen Isofluran und Platz in der Bauchlage. Induzieren Anästhesie mit 3-5% Isofluran und 1 l pro Minute O 2 Volumenstrom. Nach Einleitung der Narkose, Aufrechterhaltung einer Narkose bei 2-3% und 1 L pro Minute O 2 Volumenstrom. <ol><li> Einzustellen O 2 -Strömung und Isofluran Prozentsatz für eine adäquate Anästhesie nach Krankheitszustand, dem Alter und Respirationsrate Tieres. Kleinere oder schwächere Tiere können weniger Isofluran für eine adäquate Anästhesie (dh 1,5- 2,5% Isofluran) erforderlich. </li><li> Bestätigen Sie eine adäquate Anästhesie durch leichten Hinterlauf Fußballen Druck mit einem Gegenstand wie einer Pinzette, um einen Mangel an Entzugsantwort zu demonstrieren.; </li></ol></li><li> Haltetemperatur bei 37 ° C Oberflächentemperatur mit einem Thermostat Warmhalteplatte, wie Temperaturschwankungen können CMAP Größe und Dauer beeinflussen. </li><li> Bewerben Tierarzt Erdöl basierenden Salbe die Augen bis zur Trockenheit zu verhindern. Überwachen Niveau der Anästhesie beobachtet Atemfrequenz und der Beurteilung für den Rückzug Reaktionen nach Druck auf die Fuß-Pad über Zange angewendet. </li><li> Entfernen Sie Haare aus dem Hinterlauf, um mit Schermaschinen untersucht werden. Nach dem Entfernen der Haare von der Hinterlauf (s) untersucht werden, leicht erweitern die Hinterbeine im Kniegelenk, abduzieren an den Hüften und Anbringung an die Arbeitsfläche mit Klebestreifen (wie in Figur 1 gezeigt). </li><li> Im Anschluss an die CMAP und MUNE Aufnahmen und Absetzen der Narkose, nicht verlassen Tier unbeaufsichtigt, bis es ausreichend, das Bewusstsein wiedererlangt, um Brustlage zu halten. Nicht Tier an die Firma von anderen Tieren zurück, bis vollständig erholt. </li></ol> 2. Rufnehmen Setup- und Geräte <ol><li> Platzieren Sie die Elektroden für die CMAP und MUNE-Aufnahmen, wie in Abbildung 1 dargestellt. </li><li> Verwenden Sie zwei feinen Ringelektroden für den Aufzeichnungselektroden. <ol><li> Legen Sie die aktive (E1) Ringelektrode auf der Haut über dem proximalen Abschnitt des M. gastrocnemius der Hintergliedmaße, an dem Kniegelenk und der Referenz (E2) Ringelektrode auf der Haut über Mitte Mittelfußteil des Fußes. </li><li> Um Widerstand zu reduzieren, mantel die Haut zugrunde liegenden Ringelektroden mit Gel ausreichend Resthaar zu sättigen und Elektrode-Haut-Kontakt zu maximieren. Vermeiden Sie übermäßige Anwendung von Elektroden-Gel, da dies eine elektrische Brücke zwischen den Elektroden führen und genaue Aufzeichnung zu verhindern. </li></ol></li><li> Zur Stimulierung des Ischiasnervs am proximalen Hintergliedmaße, verwenden Sie zwei isolierte 28 G monopolare Nadeln als Kathode und Anode. Legen Sie die Kathode im Bereich des proximalen hinteren Gliedmaßen und legen Sie die anode weiter proximal in das subkutane Gewebe über dem Kreuzbein. <ol><li> Vermeiden Sie es, die stimulierenden Elektroden übermäßig nahe dem Ischiasnerv oder zu tief ist, dass es direkt Verletzungen der Ischiasnerv oder eine andere Struktur. 1 veranschaulicht Elektrodenplatzierung. </li></ol></li><li> Für die Masseelektrode, legen Sie eine Einweg-Oberflächenelektrode auf der kontralateralen Hintergliedmaße oder Schwanz. </li></ol> 3. Datenerfassung <ol><li> Ischias CMAP <ol><li> Erhalten Ischias CMAP Reaktionen durch die Stimulierung des Ischiasnerv mit Rechteckimpulsen von 0,1 ms Dauer und Intensität im Bereich von 1-10 mA. </li><li> Erwerben CMAP Reaktionen mit zunehmender Reizstärke, bis die Amplitude der Antwort steigert nicht länger. Dann, um supra Stimulation zu gewährleisten, erhöhen die Stimulation, um ~ 120% der Reizintensität verwendet, um eine maximale Reaktion zu erhalten und zu erhalten, eine zusätzliche Antwort. Wenn es keine weitere Erhöhung in die CMAP Größe, notieren Sie diese Antwort als die maximale CMAP. </li><li> Record Basislinie-zu-Spitze und Spitze-zu-Spitze-Amplituden CMAP in mV (Abbildung 2). </li></ol></li><li> Durchschnittliche Einzel Motor Unit Potential (SMUP) Größe und MUNE Berechnung <ol><li> Bestimmen Sie die Größe mit einem inkrementellen Stimulationstechnik 1 durchschnittliche Einzelmotoreinheit Potential (SMUP). Inkrementelle Antworten zu erhalten, liefern submaximalen Stimulation von 0,1 ms Dauer mit einer Frequenz von 1 Hz, während die Erhöhung der Intensität in 0,03 mA vor, um die minimalen Alles-oder-Nichts-Reaktionen zu erhalten. Besorgen Sie sich die erste Reaktion mit Reizstärke zwischen 0,21 mA und 0,70 mA. <ol><li> Wenn die ursprüngliche Antwort nicht mit Reizstärke zwischen 0,21 mA und 0,70 mA auftreten, entweder näher oder weiter weg von der Position des Ischiasnervs in der proximalen Oberschenkel Einstellen der Stimulationskathode Position zu erniedrigen oder die erforderliche Reizintensität zu erhöhen, auf. </li><li> Wenn der Anfangs incremental Reaktion ist mit einer Reizstärke zwischen 0,21 mA und 0,70 mA mit zunehmender Reizstärken Einstellung in Schritten von 0,03 mA, um insgesamt 9 zusätzlichen Schritten zu erhalten, erhalten und erfüllt die nachstehenden Kriterien (3.2.2), Geschäft bemerkt und notieren zusätzlichen Schritten, daß erfüllen die festgelegten Kriterien. </li></ol></li><li> Bei Messungen der inkrementellen Reaktionen, sicherzustellen, dass jeder Zuwachs die folgenden Kriterien erfüllt. <ol><li> Sicherzustellen, dass der erste negative Spitzenwert der inkrementellen Antworten zeitlich innerhalb der negativen Spitze des maximalen CMAP Antwort als den schraffierten Abschnitt der CMAP Darstellung in Figur 2 gezeigt ausgerichtet sind. </li><li> Stellen Sie sicher, dass jede inkrementelle Antwort ist stabil und ohne Fraktionierung, durch die Beobachtung drei doppelte Antworten etabliert. Unterscheiden visuell inkrementelle Antworten in Echtzeit (über die zuvor aufgezeichneten Schritten lagert). Hinweis: Jeder Schritt sollte visuell unterschiedlich seinund größer im Vergleich zu der vorangehenden Reaktion (Abbildung 3). Analysis in Echtzeit ermöglicht Anerkennung größere Amplitude (inkrementell) Reaktionen im Vergleich zu früheren Antworten und kleine Veränderungen zuzuschreiben Hintergrundgeräusche können nicht berücksichtigt werden. Eine überlagerte Ansicht von 10 Schritten ist in Figur 4 (B und D) gezeigt, um diesen Punkt weiter zu veranschaulichen. </li><li> Nach visueller Bestätigung jedes Zunahme sicher, dass die gemessene Amplitudendifferenz (bestätigte Antwort Amplitude des Standes response = Amplitudendifferenz) von mindestens 25 &amp; mgr; V. </li><li> Wenn die Schrittweite kleiner als 25 &amp; mgr; V, zu verwerfen und neu messen die Antwort. Nach der Aufnahme 10 inkrementellen Antworten zu bewerten die Inkremente um sicherzustellen, dass die Amplitude jedes Einzel inkrementelle Reaktion nicht größer als 1/3 der Summe aller zehn Schritten (dh die Gesamtamplitude der endgültigen Antwort). Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, re-messen die inkrementelle Antworten. </li></ol></li><li> Der Mittelwert der 10 inkrementelle Werte, um eine Schätzung der durchschnittlichen Einzelmotoreinheit Potential (SMUP) Amplitude (Abbildung 3) zu geben. ANMERKUNG: Abbildung 3 beschreibt die Basis des durchschnittlichen SMUP Berechnung, aber die durchschnittliche SMUP Amplitude kann einfach durch Teilen der gesamten Amplitude des endgültigen incrementalen Reaktion mit der Gesamtzahl von Inkrementen berechnet werden (dh 10). Weise einzelne SMUP Berechnungen (in 3 dargestellt): SMUP 1 = Spitze-zu-Spitze-Amplitude der Schrittweite 1 SMUP 1 = 0,050 mV SMUP 2 = (Peak-to-Peak-Amplitude Inkrement 2) - (Spitze-zu-Spitze-Amplitude des Inkrements 1) SMUP 2 = 0,150 mV-0.050 mV = 0,100 mV <ol><li> Berechnen eines jeden nachfolgenden Inkrement (bis zu einer Gesamtzahl von 10), und stellen einen Mittelwert der zehn Stufen. </li></ol></li><li> Berechnen MUNE durch Dividieren der maximalen CMAP Amplitude (peak-to-peak) durch die durchschnittliche SMUP Amplitude (Spitze-Spitze). (MUNE = CMAP / Durchschnitt SMUP). In einigen elektrophysiologischen Systemen werden die SMUP Inkrementen in uV gemessen wohin CMAP wird typischerweise in mV vorgesehen. Wenn nötig, umzuwandeln und CMAP SMUP Ergebnisse auf ähnliche Geräte vor MUNE Berechnung. </li></ol></li></ol>

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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=The+relationship+between+Bayesian+motor+unit+number+estimation+and+histological+measurements+of+motor+neurons+in+wild-type+and+SOD1+(G93A)+mice.">The relationship between Bayesian motor unit number estimation and histological measurements of motor neurons in wild-type and SOD1 (G93A) mice.</a> Clin Neurophysiol. 123 (10), 2080-2091 (2012).</li><li>Shefner, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+MUNE+studies+in+animal+models+of+motor+neuron+disease.">Recent MUNE studies in animal models of motor neuron disease.</a> Supplements to Clinical neurophysiology. 60, 203-208 (2009).</li><li>Souayah, N., Potian, J. G., Garcia, C. C., 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=Motor+unit+number+estimate+as+a+predictor+of+motor+dysfunction+in+an+animal+model+of+type+1+diabetes.">Motor unit number estimate as a predictor of motor dysfunction in an animal model of type 1 diabetes.</a> American journal of physiology Endocrinology and metabolism. 297 (3), E602-E608 (2009).</li><li>Zhou, C., 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=A+method+comparison+in+monitoring+disease+progression+of+G93A+mouse+model+of+ALS.">A method comparison in monitoring disease progression of G93A mouse model of ALS.</a> Amyotrophic lateral sclerosis: official publication of the World Federation of Neurology Research Group on Motor Neuron Diseases. 8 (6), 366-3672 (2007).</li><li>Feng, X. H., Yuan, W., Peng, Y., Ss Liu, M., Cui, L. 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The authors have nothing to disclose.

MUNE und CMAP sind klinisch relevante Maßnahmen in Forschungsstudien und bei der Überwachung von Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen wie ALS und spinale Muskelatrophie (SMA) 9, 10 häufig genutzt. Zum Beispiel in SMA, CMAP und MUNE gut korreliert mit dem Alter, Schweregrad und klinische Maßnahmen der Funktion 14.10. Beide Maßnahmen sind minimal invasiv und ermöglichen Beurteilung der Funktion der Länge nach in demselben Individuum. Wichtiger ist, daß diese Maßnahmen nicht messen Aktivierung oder Einstellung der Motoreinheit von kortikalen motorischen Neuronen, aber sie bieten eine klinisch relevante Bewertung der Integrität des Motoneurons und seine funktionellen Gegenstück der Motoreinheit. Tiermodelle von neuromuskulären Erkrankungen sind entscheidend für das Verständnis der pathogenen Mechanismen von Krankheiten und der präklinischen Entwicklung von potentiell wirksame Therapeutika. Die Fähigkeit, ergebnisorientierten Maßnahmen und Biomarker, die sein können, zu übersetzenüber Arten verwendet werden kann, zu erleichtern und zu beschleunigen Übersetzung von vielversprechenden präklinischen Ergebnisse auf den menschlichen klinischen Studien. Mehrere Gruppen haben bisher sowohl elektrophysiologische und Kraft (mechanisch) Messungen zur Motoreinheit Funktion in Mausmodellen 2-4, 15-22 schätzen genutzt. Infolge der relativen Komplexität der Maßnahmen haben wir diese Techniken in einem visuellen Format verfeinert zu einer breiteren Anwendung und Implementierung von Mäusen ermöglichen. Das Format der Video-Demonstration und Anleitung ermöglicht wichtigsten Schritte des Verfahrens hervorzuheben und mögliche Fallstricke zu richten. Die Anwendung dieser Techniken, um die präklinische Prüfung von potenziellen Therapien in der Motor Neuron Krankheiten können die Übersetzung der mutmaßlichen Therapien von Mäusen, die menschliche Krankheit zu verbessern. Es gibt mehrere wichtige Schritte im Prozess des Erwerbs der CMAP und MUNE Antworten. Die richtige und konsequente Aufnahme Elektrodenplatzierung und ausreichend Elektrode Kontakt mit der HinterSchenkel sind entscheidend für die reproduzierbare Messung der Amplitude und um Hintergrundgeräusche zu verringern. Daher sollte der enge Kontakt zwischen der hinteren Gliedmaßen Haut und Elektroden konsistent bestätigt werden. Wir haben festgestellt, dass Oberflächenelektroden bieten konsistentere CMAP und MUNE-Aufnahmen als Nadelelektroden. Aufgrund sehr dünne Unterhautgewebe, können kleine Bewegungen der Nadelaufnahmefläche, um große Unterschiede in CMAP Amplituden führen. Zusätzlich ist die invasive Natur des Nadelelektroden nicht optimal für die neugeborenen Mäusen oder Längs Studien aufgrund möglicher Muskelstörungen und Verletzungen. Ein möglicher Nachteil der nicht-selektiven, Oberflächenelektrode Aufnahmen betrifft die Möglichkeit verminderter Phänotyp Auflösung, wenn ein bestimmter Muskel ist mehr oder weniger aufwendig im Vergleich zu einem anderen, und dies in einer ALS-Mausmodell 21 gemeldet. Der Erwerb der durchschnittliche SMUP Größe ist technisch anspruchsvoller im Vergleich zu der CMAP. Aufgrund der kleineren response Größe (in dem Bereich von &amp; mgr; V anstelle mV) Hintergrundgeräusche mehr problematisch sein. Hintergrundrauschen kann durch Einstellen der Masseelektrode, Kathode, Anode und Überprüfen anderen elektrischen Geräten in der Nähe des Versuchsaufbaus reduziert werden. Ein Faraday-Käfig, in der Regel für die intrazelluläre Elektrophysiologie-Anwendungen verwendet wird, ist nicht erforderlich. Visuelle Bestimmung der einzelnen SMUP Reaktionen ist die schwierigste Fähigkeit zum Erwerb und braucht Übung für konsistente Ergebnisse mit ausreichender Wiederholbarkeit. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass die SMUPs, die aufgezeichnet sind innerhalb der Dauer der maximalen CMAP Reaktion zu initiieren. Wir haben Kriterien für die Annahme von Einzel inkrementelle Reaktionen dieses Verfahren einfacher durchzuführen und zu Intra- und Inter-Reliabilität zu erhöhen, damit festgelegt. Ein möglicher Nachteil des inkrementellen MUNE-Technik beinhaltet die Möglichkeit der Überschätzung der Anzahl der funktionellen Motoreinheiten durch Wechsel von motor Einheiten. Haben wir eine Technik ähnlich Shefner et al. , dass jede Antwort sollte reproduzierbar insgesamt 3 mal gesehen werden, um die Auswirkungen dieses Phänomens 3 zu reduzieren. Nach unserer Erfahrung sind klinische electroSysteme für die hierin durch verbesserte Prüfer-electroSystemSchnittStelle Ergonomie, damit die Leichtigkeit der Bedienung beschriebenen Studien optimiert. Die Zweikanalsystem in unserem Labor verwendet wird, mit zwei nicht-geschalteten Verstärkerkanäle unter Verwendung eines Verstärkers mit 24-Bit-Analog-Digital-Wandler und eine Abtastrate von 48 kHz pro Kanal ausgestattet. Hardware Verstärkung von 10nV bis 100 mV / Teilung eingestellt werden. Das Niederfrequenzfilter hat einen Bereich von 0,2 Hz bis 5 kHz, und die Hochfrequenz-Filtereinstellungen liegen im Bereich von 30 Hz-10 kHz. Ein Konstantstrom-Stimulator verwendet wird (Intensität: 0-100 mA; Laufzeit: 0,02 bis 1 ms). Die meisten klinischen Systeme haben ähnliche entsprechenden Eigenschaften und können angepasst werden, um CMAP und MUNE Reaktionen angemessen aufzeichnen. EINußerdem können Standard-elektrophysiologischen Rigs zusammengebaut werden, um angemessen aufzeichnen CMAP und MUNE, aber die Schnittstelle muss möglicherweise zur Erleichterung der Stimulationseinstellung und schnelle Identifizierung von CMAP und SMUP Antworten angepasst werden. Wir haben früher verwendet die Techniken der CMAP und MUNE beschrieben hier, um schnelle und reproduzierbare Beurteilung des Ischiasinnervierten Muskel der Hintergliedmaße bei Mäusen in der frühen postnatalen Phase bis zum Erwachsenenalter 5 zu ermöglichen. Diese Techniken erlauben Beurteilung in Mausmodellen bei Verhaltenstests für Kraftfunktion nicht möglich oder weniger zuverlässig. Anwendung dieser Technik, um neugeborenen Mäusen erleichtert die Untersuchung der Motoreinheit Entwicklung und hat das Potential, unser Verständnis von Motorneuron-Innervation und Beschneiden erweitern. Zum Beispiel haben wir gezeigt, dass die Zahl der funktionellen motorischen Einheiten mit MUNE aufgezeichnet wird beim Schneiden von polyneuronal zu mononeuronal Innervation während der beiden ersten Woche zu erhöhens des Lebens in neugeborenen Mäusen 5. Die Fähigkeit, Mäuse über lange Zeiträume hinweg mit dieser Technik zu testen eignet sich für die Untersuchung der Motoreinheit als Reaktion auf Verletzung peripherer Nerven, erbliche neuromuskulären Störungen und Alterung.

Motoreinheit Nummer Schätzung (MUNE) wurde ursprünglich von McComas et al. mehr als drei Jahrzehnten vor 1. Die ursprüngliche Technik war eine Modifikation der Verbindung Muskelaktionspotential (CMAP) Aufzeichnungstechnik, die eine allmähliche Erhöhung der Stimulation verwendet wird, um submaximalen Schritten erhalten. Diese Stufen wurden summiert und gemittelt, um eine geschätzte Größe einer einzelnen Motoreinheit Potential (SMUP) zu bestimmen. Diese Größe wurde in die CMAP Reaktion der Muskel getestet geteilt, um die Anzahl der motorischen Einheiten schätzen innervieren. Nach der ursprünglichen Beschreibung, zahlreiche Varianten sowohl mit elektrophysiologischen Reaktionen und inkrementelle Kraft (mechanisch) Messungen in beiden Studien am Menschen und Tiermodellen 2 verwendet. Die MUNE Technik wurde von Shefner und Kollegen modifiziert Mausmodellen der amyotrophen Lateralsklerose (ALS), 3, 4 zu untersuchen. In der aktuellen Beschreibung, die wir ausführlich simplified Modifikationen der MUNE Techniken, die eine schnelle durchzuführen sind. Wichtig ist, CMAP und MUNE ermöglichen zuverlässige Maßnahmen sowohl in neonatalen und adulten Mäusen 5-8. Erfahrenen Personen können diese Maßnahmen in 10-20 min pro Tier durchzuführen, und wiederholte Messungen durchführbar sind, welche die Übernahme von Längsschnittdaten 5 ermöglicht. In den aktuellen Studien beschäftigen wir eine klinische electroSystem. Nach unserer Erfahrung sind klinische elektrodiagnostische Systeme für die schnelle und effiziente Erfassung von elektrophysiologischen Daten in vivo optimiert, dennoch Standardelektro Rigs einfach für diese Anwendung angepasst werden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Pro trimmer Pet Grooming Kit</td>
			<td>Oster</td>
			<td>078577-010-003</td>
			<td>clippers for hair removal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synergy T2 EMG system</td>
			<td>Natus Neurology</td>
			<td>Model no longer available</td>
			<td>portable electrodiagnostic system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>monopolar needles 28 gauge</td>
			<td>Teca</td>
			<td>017K121</td>
			<td>cathode and anode stimulating electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alpine Biomed Digital Ring Electrode with twisted wires and 1.5 mm TP connectors.</td>
			<td>Alpine Biomed</td>
			<td>9013S0312</td>
			<td>recording electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Helping Hands alligator clip with iron base</td>
			<td>Radio Shack</td>
			<td>64-079</td>
			<td>Maintaining recording electrode placement&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectra 360 Electrode Gel&#160;</td>
			<td>Parker Laboratories</td>
			<td>9013G5012</td>
			<td>applied to reduce skin impedance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>monoject curved tip irrigating syringe</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>81412012</td>
			<td>utilized for application of electrode gel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMG needle cable</td>
			<td>Teca</td>
			<td>902-RLC-TP&#160;</td>
			<td>to connect monopolar electrodes to electrodiagnostic stimulator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable 2&#34; x 2&#34; Electrode or similar trimmed as needed</td>
			<td>Carefusion</td>
			<td>019-415000&#160;</td>
			<td>ground electrode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small Heating Plate with built-in RTD sensor, 15x10cm</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>61830</td>
			<td>warming plate used with animal temperature controller to transmit heat to animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone pad for use with ATC2000</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>503573</td>
			<td>conductive removable pad to cover warming plate for easy cleaning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal temperature controller</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>ATC2000</td>
			<td>low noise animal heating system for maintaining animal temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinarian petroleum-based ophthalmic ointment&#160;</td>
			<td>Puralube</td>
			<td>26870</td>
			<td>applied during anesthesia to avoid corneal injury</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electrophysiological motor unit number estimation (mune) measuring compound muscle action potential (cmap) in mouse hindlimb muscles

Compound muscle action potential (CMAP) and motor unit number estimation (MUNE) are electrophysiological techniques that can be used to monitor the functional status of a motor unit pool in vivo. These measures can provide insight into the normal development and degeneration of the neuromuscular system. These measures have clear translational potential because they are routinely applied in diagnostic and clinical human studies. We present electrophysiological techniques similar to those employed in humans to allow recordings of mouse sciatic nerve function. The CMAP response represents the electrophysiological output from a muscle or group of muscles following supramaximal stimulation of a peripheral nerve. MUNE is an electrophysiological technique that is based on modifications of the CMAP response. MUNE is a calculated value that represents the estimated number of motor neurons or axons (motor control input) supplying the muscle or group of muscles being tested. We present methods for recording CMAP responses from the proximal leg muscles using surface recording electrodes following the stimulation of the sciatic nerve in mice. An incremental MUNE technique is described using submaximal stimuli to determine the average single motor unit potential (SMUP) size. MUNE is calculated by dividing the CMAP amplitude (peak-to-peak) by the SMUP amplitude (peak-to-peak). These electrophysiological techniques allow repeated measures in both neonatal and adult mice in such a manner that facilitates rapid analysis and data collection while reducing the number of animals required for experimental testing. Furthermore, these measures are similar to those recorded in human studies allowing more direct comparisons.

Die Techniken der CMAP und MUNE in diesem Bericht beschriebenen ermöglicht Aufzeichnung der neuromuskulären Funktion der Ischiasinnerviert Hinterbeinmuskeln Verwendung minimal-invasive Elektrodenplatzierung (Abbildung 1). Supra CMAP Größen, wodurch die Gesamtleistung aus einer Muskelgruppe darstellt, können unter Verwendung der Parameter der Amplitude und der Fläche (2) beschrieben wird, jedoch unter den derzeitigen Methoden verwenden wir, um die Amplitude und die CMAP SMUP Größen quantifizieren. Da die CMAP Reaktionsmaßnahmen summiert Depolarisation der Muskelfasern innerhalb eines Muskels kann Pathologie überall von der Motor Neuron auf die Muskelfaser zu einer Verringerung der CMAP Größe. Ergibt daher eine ausgezeichnete CMAP Maß für die gesamte Funktionszustand. Wie erwartet, wird CMAP Größe während der Entwicklung 5 zu erhöhen. Durch Ausgleichs Änderungen, die folgenden Denervation (dh Sicherheiten Sprießen) auftreten können, kann CMAP Größe trotz Prozesse des Motor neur beibehalten werdenoder Motor axonalen Verlust. Daher wird die Technik der MUNE, die den Motor Neuron oder Axon-Eingang an den Muskel oder die Muskelgruppe, die getestet bestimmen. Aufzeichnung der einzelnen Inkremente (Figur 3) ermöglicht die Schätzung der durchschnittlichen Leistung von einzelnen Motoreinheiten (SMUP Größe), um detailliertere Informationen über Funktionszustand des Motors Einheiten. CMAP und MUNE kann verwendet werden, um die neuromuskuläre Funktion in verschiedenen Mausmodellen der neuromuskulären Erkrankungen messen. In 4 sind Ergebnisse bei einem Erwachsenen Kontroll-Maus und einer erwachsenen Maus 11 Wochen nach Ischiasnerv Crush gegenübergestellt. Nach der Ischiasnerv Crush wird MUNE stark bei 50 geschätzt funktionellen motorischen Einheiten verringert, verglichen mit Normalbefund von 278 Funktionsmotoreinheiten in der Steuerung der Maus. Im Gegensatz dazu die CMAP Amplitude in dem zerkleinerten Tier (39,6 mV Ausgangswert-zu-Spitze, 74,9 mV Spitze-zu-Spitze) zeigt nur eine leichte Verringerung im Vergleich zur Kontrolle (49,0 mV Ausgangswert zu-Peak, 84,2 mV Spitze-Spitze) durch Sicherheiten sprießen. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/52899/52899fig1.jpg" /> Abbildung 1. Elektrodenplatzierung. Die schwarze (E1) &quot;aktive&quot; Elektrode (A) und roten (E2) &quot;Referenz&quot; Aufzeichnungselektrode (B) werden über die gastrocnemius am proximalen Abschnitt des gastrocnemius am Knie gelegt. Die stimulierende Kathode (schwarz) (C) und Anode (rot) (D) eingesetzt sind subkutan proximal zu den Aufzeichnungselektroden zum distalen Antworten zu erzeugen. Ein Einweg-Scheibenelektrode (D) auf der hinteren Gliedmaßen, Schwanz oder Kreuzbein als Boden gelegt, um Artefakt zu minimieren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52899/52899fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Abbildung 2. Verbindung Muskelaktionspotenzial. Abgebildet ist eine Darstellung eines repräsentativen CMAP Antwort. (A) Die Grundlinie-zu-Spitze-Amplitude von dem isoelektrischen Grundlinie in die Ausgangs negative Spitze gemessen (negative Spannung über der Grundlinie dargestellt). ( B) Die Spitze-zu-Spitze-Amplitude von negativen Spitzenspannung der positiven Spitzenspannung gemessen. Die grau hinterlegten Bereich bezeichnet den negativen Spitzenbereich. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52899/52899fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52899/52899fig3.jpg" /> Abbildung 3. Inkrementelle Antworten. Zwei repräsentative inkrementelle Antworten werden gezeigt überlagert und in isolation. Für MUNE Berechnung Amplituden jedes Inkrement von Spitze zu Spitze gemessen. Schritt # 1 ist der Anfangs Alles-oder-Nichts-Reaktion erfasst und stellt eine einzige Motoreinheit Potential (SMUP). Jede nachfolgende Schrittweite (# 2-10) stellt einen Quanten Steigerung gegenüber dem Stand der Reaktion überlagert. Deshalb, um die SMUP Amplituden für 2-10-Schritten zu erhalten, wird die Amplitude des Standes der Antwort von der Amplitude des erhaltenen Schritt subtrahiert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52899/52899fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/52899/52899fig4.jpg" /> Abbildung 4. Beispiel Ischias CMAP und MUNE. (A) Ischias Verbindung Muskelaktionspotential (CMAP) bei einem Erwachsenen (6 Monate alt) Kontroll-Maus mit Baseline-Spitze-Amplitude von 49,0 mV und Spitze-Spitzenamplitude von 84,2 mV. Bildschirm Empfindlichkeit = 10 mV pro Teilung und Bildschirmdauer 10 ms. (B) Zehn entsprechende inkrementelle Antworten (in der Steuerung der Maus) mit einer Gesamtamplitude von 3,028 mV werden durch 10 geteilt, um durchschnittliche SMUP Größe (0,3028 mV) zu bestimmen. Bildschirm Empfindlichkeit = 0,5 mV und Durchlaufgeschwindigkeit von 1 ms pro Division. Berechnet MUNE = 278 (MUNE = CMAP / Durchschnitt SMUP (84,2 mV / 0,3028 mV)) (C) Ischias CMAP 11 Wochen nach Ischiasnerv verknallt in einer erwachsenen Maus (6 Monate alt), die leicht reduzierte Grundlinie-zu-Spitze-Amplitude ( 39,6 mV) und Spitze-zu-Spitze-Amplitude (74,9 mV). Bildschirm Empfindlichkeit = 10 mV pro Unterteilung und Laufgeschwindigkeit von 1 ms pro Division. (D) zehn entsprechenden inkrementalen Antworten (in der Maus mit Nervenquetschung) mit insgesamt Spitze-zu-Spitze-Amplitude von 14,923 mV geteilt durch 10, um einen durchschnittlichen SMUP erhalten Größe 1,4923 mV. Bildschirm Empfindlichkeit = 2 mV pro Teilung und einer Laufgeschwindigkeit von 1 ms pro Division. Berechnet MUNE = 50 (MUNE = CMAP/ durchschnittliche SMUP (74,9 mV / 1,4923 mV)). (** Beachten Sie die unterschiedliche Empfindlichkeit für die inkrementelle Reaktionen des Ischias Crush Maus). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52899/52899fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

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Electrophysiological Motor Unit Number Estimation MUNE Measuring Compound Muscle Action Potential CMAP in Mouse Hindlimb Muscles

Wir präsentieren raffinierten Protokolle, die in-vivo-Überwachung der Motoreinheit-Funktion in der Maus zu ermöglichen. Techniken zur Verbindung Muskelaktionspotential (CMAP) und Motoreinheit Nummer Schätzung (MUNE) in den Maus-Hinterbein Muskeln durch den Ischiasnerv innerviert messen, werden beschrieben.

Elektrophysiologische Motor Unit Number Estimation (MUNE) Mess Verbindung Muskelaktionspotenzial (CMAP) in Maus-Hinterlauf Muskeln

Compound muscle action potential (CMAP) and motor unit number estimation (MUNE) are electrophysiological techniques that can be used to monitor the ...

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Education

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JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Behavior

Unit 1

Electrophysiological Motor Unit Number Estimation (MUNE) Measuring Compound Muscle Action Potential (CMAP) in Mouse Hindlimb Muscles

Muscle Tissue

SCIENTISTS IN ACTION

20.8K Aufrufe.  The Ohio State University Wexner Medical Center.  Wir präsentieren raffinierten Protokolle, die in-vivo-Überwachung der Motoreinheit-Funktion in der Maus zu ermöglichen. Techniken zur Verbindung Muskelaktionspotential (CMAP) und Motoreinheit Nummer Schätzung (MUNE) in den Maus-Hinterbein Muskeln durch den Ischiasnerv innerviert messen, werden beschrieben. 

Serie: Electrophysiological Motor Unit Number Estimation MUNE Measuring Compound Muscle Action Potential CMAP in Mouse Hindlimb Muscles

Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

Autism Spectrum Disorder (ASD) is a behaviorally defined neurodevelopmental disorder characterized by decreased reciprocal social interaction, abnormal communication, and repetitive behaviors with restricted interest. As diagnosis is based on clinical criteria, any potentially relevant rodent models of this heterogeneous disorder should ideally recapitulate these diverse behavioral traits. The BTBR T+ Itpr3tf/J (BTBR) mouse is an established animal model of ASD, displaying repetitive behaviors such as increased grooming, as well as cognitive inflexibility. With respect to social interaction and interest, the juvenile play test has been employed in multiple rodent models of ASD. Here, we show that when BTBR mice are tested in a juvenile social interaction enclosure containing sawdust bedding, they display a repetitive synchronous digging motion. This repetitive motor behavior, referred to as &#34;inchworming,&#34; was named because of the stereotypic nature of the movements exhibited by the mice while moving horizontally across the floor. Inchworming mice must use their fore- and hind-limbs in synchrony to displace the bedding, performing a minimum of one inward and one outward motion. Although both BTBR and C56BL/6J (B6) mice exhibit this behavior, BTBR mice demonstrate a significantly higher duration and frequency of inchworming and a decreased latency to initiate inchworming when placed in a bedded enclosure. We conclude that this newly described behavior provides a measure of a repetitive motor stereotypy that can be easily measured in animal models of ASD.

Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

Inchworming is a highly repetitive synchronous digging motion displayed by BTBR T+ Itpr3tf/J (BTBR) mice when placed in a testing cage with sufficient sawdust bedding. The procedure is a modification of the juvenile social interaction protocol and is used here to assess repetitive motor stereotypies relevant to Autism Spectrum Disorder.

Inchworming: A Novel Motor Stereotypie in der BTBR<em&gt; T<sup&gt; +</sup&gt; Itpr3<sup&gt; Tf</sup</em&gt; / J-Maus-Modell von Autismus

Autism Spectrum Disorder (ASD) is a behaviorally defined neurodevelopmental disorder characterized by decreased reciprocal social interaction, abnormal ...

Forschung

Verhalten

Corticospinal Excitability Modulation During Action Observation

This study used the transcranial magnetic stimulation/motor evoked potential (TMS/MEP) technique to pinpoint when the automatic tendency to mirror someone else's action becomes anticipatory simulation of a complementary act. TMS was delivered to the left primary motor cortex corresponding to the hand to induce the highest level of MEP activity from the abductor digiti minimi (ADM; the muscle serving little finger abduction) as well as the first dorsal interosseus (FDI; the muscle serving index finger flexion/extension) muscles. A neuronavigation system was used to maintain the position of the TMS coil, and electromyographic (EMG) activity was recorded from the right ADM and FDI muscles. Producing original data with regard to motor resonance, the combined TMS/MEP technique has taken research on the perception-action coupling mechanism a step further. Specifically, it has answered the questions of how and when observing another person's actions produces motor facilitation in an onlooker's corresponding muscles and in what way corticospinal excitability is modulated in social contexts.

Single-pulse transcranial magnetic stimulation over the primary motor cortex, neuronavigation, and registration of electromyographic activity of hand muscles were used in this study to explore corticospinal excitability while participants were observing action sequences.

Corticospinal ErregbarkeitModulation während der Aktion Beobachtung

This study used the transcranial magnetic stimulation/motor evoked potential (TMS/MEP) technique to pinpoint when the automatic tendency to mirror someone ...

Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are deliberately planned, while others spontaneously occur below conscious awareness. The deliberate component of this dichotomy has been studied extensively in several contexts, while the spontaneous component remains largely under-explored. Moreover, how perceptual processes modulate these movement classes is still unclear. In particular, a currently debated issue is whether the visuomotor system is governed by the spatial percept produced by a visual illusion or whether it is not affected by the illusion and is governed instead by the veridical percept. Bistable percepts such as 3D depth inversion illusions (DIIs) provide an excellent context to study such interactions and balance, particularly when used in combination with reach-to-grasp movements. In this study, a methodology is developed that uses a DII to clarify the role of top-down processes on motor action, particularly exploring how reaches toward a target on a DII are affected in both deliberate and spontaneous movement domains.

It is unclear how top-down signals from the ventral visual stream affect movement. We developed a paradigm to test motor behavior towards a target on a 3D depth inversion illusion. Significant differences are reported in both deliberate, goal-directed movements and automatic actions under illusory and veridical viewing conditions.

Methoden, um den Einfluss von Top-down-Prozesse auf Visuelle Motor Verhalten erkunden

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

Irrelevant Stimuli and Action Control: Analyzing the Influence of Ignored Stimuli via the Distractor-Response Binding Paradigm

Selection tasks in which simple stimuli (e.g. letters) are presented and a target stimulus has to be selected against one or more distractor stimuli are frequently used in the research on human action control. One important question in these settings is how distractor stimuli, competing with the target stimulus for a response, influence actions. The distractor-response binding paradigm can be used to investigate this influence. It is particular useful to separately analyze response retrieval and distractor inhibition effects. Computer-based experiments are used to collect the data (reaction times and error rates). In a number of sequentially presented pairs of stimulus arrays (prime-probe design), participants respond to targets while ignoring distractor stimuli. Importantly, the factors response relation in the arrays of each pair (repetition vs. change) and distractor relation (repetition vs. change) are varied orthogonally. The repetition of the same distractor then has a different effect depending on response relation (repetition vs. change) between arrays. This result pattern can be explained by response retrieval due to distractor repetition. In addition, distractor inhibition effects are indicated by a general advantage due to distractor repetition. The described paradigm has proven useful to determine relevant parameters for response retrieval effects on human action.

The distractor-response binding paradigm is described. It can be used to shed light on the influence irrelevant stimuli, competing with targets for a response, can have on human action. Both response retrieval effects and distractor inhibition effects can be analyzed within the paradigm.

Irrelevante Reize und Aktionssteuerung: Analyse der Einfluss von Stimuli ignoriert über die Distraktor-Response-Paradigma-Bindung

Selection tasks in which simple stimuli (e.g. letters) are presented and a target stimulus has to be selected against one or more distractor stimuli are ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure multiple dimensions of unconditioned behavior in small laboratory mammals (e.g., mice, rats, tree shrews and small primates). This paradigm is a valuable alternative for the use of a behavioral test battery, since a broad behavioral spectrum of an animal&#8217;s behavioral profile can be investigated in one single test.
The apparatus consists of a box, representing the &#8216;protected&#8217; area, separated from a group compartment. A board, on which small cylinders are staggered in three lines, is placed in the center of the box, representing the &#8216;unprotected&#8217; area of the set-up. The cognitive abilities of the animals can be measured by baiting some cylinders on the board and measuring the working and reference memory. Other unconditioned behavior, such as activity-related-, anxiety-related- and social behavior, can be observed using this paradigm. Behavioral flexibility and the ability to habituate to a novel environment can additionally be observed by subjecting the animals to multiple trials in the mHB, revealing insight into the animals&#8217; adaptive capacities.
Due to testing order effects in a behavioral test battery, na&#239;ve animals should be used for each individual experiment. By testing multiple behavioral dimensions in a single paradigm and thereby circumventing this issue, the number of experimental animals used is reduced. Furthermore, by avoiding social isolation during testing and without the need to food deprive the animals, the mHB represents a behavioral test system, inducing if any, very low amount of stress.

This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.

Der modifizierte Loch Board - Mess Verhalten, Kognition und Sozialinteraktion an Mäusen und Ratten

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

The "Motor" in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that involves finger-pressing movements while sitting, the modified SRT task requires participants to step with both feet while maintaining a standing posture. This stepping task necessitates whole body actions that impose postural challenges. The foot-stepping task complements the classic SRT task in several ways. The foot-stepping SRT task is a better proxy for the daily activities that require ongoing postural control, and thus may help us better understand sequence learning in real-life situations. In addition, response time serves as an indicator of sequence learning in the classic SRT task, but it is unclear whether response time, reaction time (RT) representing mental process, or movement time (MT) reflecting the movement itself, is a key player in motor sequence learning. The foot-stepping SRT task allows researchers to disentangle response time into RT and MT, which may clarify how motor planning and movement execution are involved in sequence learning. Lastly, postural control and cognition are interactively related, but little is known about how postural control interacts with learning motor sequences. With a motion capture system, the movement of the whole body (e.g., the center of mass (COM)) can be recorded. Such measures allow us to reveal the dynamic processes underlying discrete responses measured by RT and MT, and may aid in elucidating the relationship between postural control and the explicit and implicit processes involved in sequence learning. Details of the experimental set-up, procedure, and data processing are described. The representative data are adopted from one of our previous studies. Results are related to response time, RT, and MT, as well as the relationship between the anticipatory postural response and the explicit processes involved in implicit motor sequence learning.

The &quot;Motor&quot; in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

We introduce the foot-stepping serial reaction time (SRT) task. This modified SRT task, complementing the classic SRT task that involves only finger-pressing movement, better approximates daily sequenced activities and allows researchers to study the dynamic processes underlying discrete response measures and disentangle the explicit process operating in implicit sequence learning.

Der "Motor" in der Kfz-implizite Reihenfolge lernen: ein Fuß-stepping serielle Reaktionszeit Aufgabe

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that ...

A Simple and Low-cost Assay for Measuring Ambulation in Mouse Models of Muscular Dystrophy

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation in mouse models is a non-invasive and reproducible activity assay that is directly analogous to measures of patient ambulation such as the 6-minute walk test and related mobility scores. Many common methods for testing mouse ambulation speed and distance are based on the open field test, where an animal&#39;s free movement within an arena is measured over time. One major downside to this approach is that commercial software and equipment for high-resolution motion tracking is expensive and may require transferring mice to specialized facilities for testing. Here, we describe a low-cost, video-based system for measuring mouse ambulation that utilizes free and open-source software. Using this protocol, we demonstrate that voluntary ambulation in the dystrophin-null mdx mouse model for Duchenne muscular dystrophy (DMD) is decreased relative to wild-type mouse activity. In mdx mice expressing the utrophin transgene, these activity deficits are not observed and the total distance traveled is indistinguishable from wild-type mice. This method is effective for measuring changes in voluntary ambulation associated with dystrophic pathology, and provides a versatile platform that can be readily adapted to diverse research settings.

This protocol describes a flexible, low-cost system for measuring mouse ambulation in an open field activity assay. We show that a 6-minute ambulation assay based on this system detects a decrease in voluntary movement in mdx mice, and accurately distinguishes improvement in a muscle-specific rescue of these animals.

Eine einfache und kostengünstige Test zur Messung der Gehfähigkeit in Mausmodellen der Muskeldystrophie

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation ...

Measuring Active and Passive Tameness Separately in Mice

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two behavioral components: a reluctance to avoid humans (passive tameness) and a motivation to approach humans (active tameness). To quantify these components in mice, we previously developed behavioral tests for active tameness, passive tameness, and the willingness to stay on a human hand, each designed to be completed within 3 min. The data obtained were used for selective breeding, with a large number of mice analyzed per generation. The active tameness test measures the movement of the mouse toward a human hand and the contact it engages in. The passive tameness test measures the duration of time that a mouse tolerates human touch. In the stay-on-hand test, a mouse is placed on a human hand and touched slowly using the thumb of that hand; the duration of time that the animal remains on the hand is measured. Here, we describe the test set-up and apparatus, explain the procedures, and discuss the appropriate data analysis. Finally, we explain how to interpret the results.

Tameness in animals includes a reduction of avoidance responses to humans (passive tameness) and an increase in active approaches to humans (active tameness). Here, we describe detailed protocols for three behavioral tests (active tameness, passive tameness, and stay-on-hand tests) to separately measure the active and passive tameness of mice.

Messung der aktiven und passiven Zahmheit separat bei Mäusen

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two ...

Continuous Noninvasive Measuring of Crayfish Cardiac and Behavioral Activities

A crayfish is a pivotal aquatic organism that serves both as a practical biological model for behavioral and physiological studies of invertebrates and as a useful biological indicator of water quality. Even though crayfish cannot directly specify the substances that cause water quality deterioration, they can immediately (within a few seconds) warn humans of water quality deterioration via acute changes in their cardiac and behavioral activities.
In this study, we present a noninvasive method that is simple enough to be implemented under various conditions due to a combination of simplicity and reliability in one model.
This approach, in which the biological organisms are implemented into environmental evaluation processes, provides a reliable and timely alarm for warning of and preventing acute water deterioration in an ambient environment. Therefore, this noninvasive system based on crayfish physiological and ethological parameter recordings was investigated for the detection of changes in an aquatic environment. This system is now applied at a local brewery for controlling&#160;quality of the water used for beverage production, but it can be used at any water treatment and supply facility for continuous, real-time water quality evaluation and for regular laboratory investigations of crayfish cardiac physiology and behavior.

This article presents a noninvasive biomonitoring system for the continuous recording and analyses of crayfish cardiac and locomotor activities. This system consists of a near-infrared optical sensor, a video-tracking module, and software for evaluating crayfish heartbeats that reflects its physiological condition and characterizes crayfish behavior during heartbeat fluctuations.

Kontinuierliche nicht-invasive Messung der Krebse Herz- und Verhaltens-Aktivitäten

A crayfish is a pivotal aquatic organism that serves both as a practical biological model for behavioral and physiological studies of invertebrates and as ...

Measuring Skeletal Muscle Thermogenesis in Mice and Rats

Skeletal muscle thermogenesis provides a potential avenue for better understanding metabolic homeostasis and the mechanisms underlying energy expenditure. Surprisingly little evidence is available to link the neural, myocellular, and molecular mechanisms of thermogenesis directly to measurable changes in muscle temperature. This paper describes a method in which temperature transponders are utilized to retrieve direct measurements of mouse and rat skeletal muscle temperature.
Remote transponders are surgically implanted within the muscle of mice and rats, and the animals are given time to recover. Mice and rats must then be repeatedly habituated to the testing environment and procedure. Changes in muscle temperature are measured in response to pharmacological or contextual stimuli in the home cage. Muscle temperature can also be measured during prescribed physical activity (i.e., treadmill walking at a constant speed) to factor out changes in activity as contributors to the changes in muscle temperature induced by these stimuli.
This method has been successfully used to elucidate mechanisms underlying muscle thermogenic control at the level of the brain, sympathetic nervous system, and skeletal muscle. Provided are demonstrations of this success using predator odor (PO; ferret odor) as a contextual stimulus and injections of oxytocin (Oxt) as a pharmacological stimulus, where predator odor induces muscle thermogenesis, and Oxt suppresses muscle temperature. Thus, these datasets display the efficacy of this method in detecting rapid changes in muscle temperature.

Mice and rats are surgically implanted with remote temperature transponders and then habituated to the testing environment and procedure. Changes in muscle temperature are measured in response to pharmacological or contextual stimuli in the home cage or during prescribed physical activity (i.e., treadmill walking at a constant speed).

Messung der Thermogenese der Skelettmuskulatur bei Mäusen und Ratten

Skeletal muscle thermogenesis provides a potential avenue for better understanding metabolic homeostasis and the mechanisms underlying energy expenditure. ...