הפרויקט נתמך על ידי קרן לונדבק, קרן נובו נורדיסק, המועצה למחקר רפואי דנית, והכשלים של שרה Elsass קרן, הקרן לחקר נוירולוגיה Jytte וקרן Dahlboms המלכותי. R.A נתמך על-ידי מלגת הפוסט דוקטורט מוקדם הקריירה של בריאות לאומי רפואי מחקר המועצה של אוסטרליה (#1091006)

כל ההליכים ניסיוני המתוארים כאן תאמו את החיה אכפת ועדת האתיקה UNSW סידני, בוצעו בהתאם הלאומי לבריאות של המועצה למחקר רפואי (NHMRC) של אוסטרליה תקנות ניסויים בבעלי חיים.
1. ניסיוני הגדר
הערה: חולדות לונג-אוואנס 12 בן שבועיים, נקבה שימשו בהליך זה.
<ol><li>עזים ומתנגד החולדה בחדר אינדוקציה באמצעות 4% איזופלוריין ו- 1 ליטר לכל קצב הזרימה2 דקות O. לאשר הרדמה מספקת על ידי בודקים רפלקס שקמה בעצמה אחרי שמפילים ולהבטיח העדר שלה לפני הסרת החיה מן החדר אינדוקציה. שים לב סוכני הרדמה שונים יש השפעות דיפרנציאלית על עצב דעתנית10.</li>
	<li>באופן מאובטח מקום החוטם של החיה המצורף האף חרוט ולספק מנה תחזוקה של 2.5% איזופלוריין ו- 1 ליטר לכל קצב הזרימה2 דקות O.</li>
	<li>לאשר הרדמה נאותה על-ידי בדיקה נסיגה פדלים ורפלקסים הקרנית על ידי צובט האצבעות של החיה ונוגע בעדינות את העין. הערה: יישום של הוטרינר משחה על העיניים, כדי למנוע יובש תחת הרדמה, היא מומלצת אבל מיותרת כמו ההליך בדרך כלל לוקח 30 דקות לכל חיה.</li>
	<li>לשמור על טמפרטורת הגוף של העכברוש ב 37 ° C עם השימוש של שטיח חימום משוב מבוקר, מכשיר בדיקה חום לרקטום. הגדר את שטיח חימום ואת חיישן טמפרטורה גוף משולבת עד 40 ° C כדי למנוע נזק לעור המתרחשת עם טמפרטורות גבוהות יותר. הערה: מומלץ צג ולהקליט פיסיולוגיים (קצב לב, חמצן, טמפרטורת הגוף, קצב נשימה) כל 10s עם השימוש של מערכת פיקוח פיזיולוגיים בעלי חיים. הקלטה אופטימלית הליכים צריך לכלול מדידה מקומיים של הטמפרטורה האיבר כמו הטמפרטורה ההיקפית יכול להיות קר יותר מאשר זו של טמפרטורת הליבה11 (איור 1).</li>
	<li>יש ללבוש כפפות חיטוי, תמיד להשתמש בכלים אשר נמחקו עם 70% אתנול, כדי לשמור על סביבה ללא הפתוגן לאורך כל ההליך.</li>
</ol>2. אלקטרופיזיולוגיות הגדר
<ol><li>השתמש אימפדנס נמוך העוויתיים פלטינה (EEG) מחט אלקטרודות עבור הליך זה.</li>
	<li>להכין האלקטרודות המחט הקלטה על-ידי הוספת האלקטרודה המחט הקלטה (איור 1; סגול שמצוין) דרך השריר hypothenar, האלקטרודה הפניה דרך ההיבט הגבי של הספרה הרביעית (איור 1; שמצוין כתום) כדי להקליט פוטנציאל פעולה השריר מורכבים (CMAPs).</li>
	<li>במקום האלקטרודה הקרקע דרך העור על ההיבט מעולה של האמה בין גירוי הקלטה אלקטרודות (איור 1; ירוק שמצוין). . שמור על עצמך בעת הוספת האלקטרודות להימנע רקמת השריר.</li>
	<li>להכין האלקטרודות המחט מגרה מלעורית על-ידי הוספת הקתודה (איור 1; כחול שכותרתה ב) כ 4 מ מ דיסטלי כדי cubital המנהרה במרפק. הכנס האנודה (איור 1; רד שכותרתה ב) כ- 1 ס מ הציר הקרוב דרך העור של האזור axillar.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56102/56102fig1.jpg"> איור 1: תרשים כללי של המיקומים אלקטרודה מחט ב forelimb החולדה. הקתודה (כחול) מוכנס כ 4 מ מ דיסטלי לתעלה cubital במרפק ונוסף האנודה (אדום) הוא כ 1 ס מ הציר הקרוב דרך העור של האזור axillar. האלקטרודה המחט הקרקע (ירוק) מוחדר דרך העור על ההיבט מעולה של האמה בין גירוי הקלטה אלקטרודות. הקלטה (סגול) ואלקטרודות המחט הפניה (כתום) מתווספים לשריר hypothenar ולפנים ההיבט הגבי של הספרהה 4. החללית טמפרטורה (אפור) מושם על ההיבט מעולה של שריר thenar. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56102/56102fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
3. עצב דעתנית נהלים
<ol><li>לבצע עצבים מוטוריים מכרסם את פרוטוקול TRONDNF באמצעות חצי אוטומטיים, תוכנית דעתנית עצב מבוקרת מחשב (ראה טבלה של החומרים) מקושרים ממריץ הנוכחי מתמדת, מגבר. להסיר את עודף 50 הרץ חשמל רעש בעזרת אלימינייטור רעש של 50/60 הרץ.<ol>
<li>להקליט את CMAP מן השריר hypothenar על-ידי להמחיש המורפולוגיה CMAP והחלת 1 בו זמנית ms דופק כיכר-גל על עצם הגומד עם האלקטרודה המחט הקתודה.<ol>
<li>להשיג הקלטות אופטימלית, בזהירות להתאים את זווית ו/או המיקום של הקתודה עד מעגל התגובה האופטימלית biphasic עם משרעת קבועה מושגת (איור 2 א.). ברגע המיקום האופטימלי נקבע, ייצוב הקתודה עם בעל אלקטרודה repositionable. הערה: התוכנה ששימשה באופן אוטומטי מספק הגירויים הבדיקה המתוארת להלן, מגדיל או מקטין את הזרם הדרוש להשגת הסף.</li>
		</ol>
</li>
		<li>לרשום עיקול גירוי-תגובה על-ידי מצטבר הגברת את עוצמת הגירוי 1 ms דחף על ידי 1 אמא עד לתגובה המרבית מושגת. הערה: קו סגול וירוק איור 2B ו- 2C מייצג גידול מצטבר את עוצמת הגירוי ואת המערכת האוטומטית בהתאמה. משרעת היעד על הסף מעקב מוגדר באופן אוטומטי 40% משרעת מקסימלי המתאים לאזור של המדרון התלולים בעקומה גירוי-תגובה. בשינוי 'סף' (כלומר הגירוי הנדרש כדי להפיק 40% CMAP) הנגרמת על ידי שונים גירויים המבחן הוא המשתנה של שהושג תוצרי הלמידה בפרוטוקול.</li>
		<li>להקליט מספר פרמטרים דעתנית עצב, כולל סף electrotonus (TE), זרם-סף (אני / V) היחסים ושחזור מחזור (RC) כפי שמתואר הפניה12. הערה: התוכנית דעתנית עצב מבוקרת מחשב מעריך את הסף (TE) עם subthreshold depolarizing, hyperpolarizing זרמי 100 ms מוגדר ב ± 20% ל- ±40% על הסף שליטה הנוכחי. שינוי סף אחרי זרמים הן depolarizing והן hyperpolarizing נרשם באופן אוטומטי זמן 14-נקודות במהלך 100 ms מקטב הנוכחי ו-12 נקודות לאחר מקטב הנוכחית. Electrotonus סף בעקיפין מעריך את conductances internodal, מהווה סמן של פוטנציאל הממברנה. I / V היחסים שקובעת עם זרמים מיזוג subthreshold 200 ms מדודה בעוצמתם של +50% ל-100% של הסף שליטה בדרגות של 10%. I / V מערכת יחסים שונה טה בכך הזרמים ארוכות. משך, האינטנסיביות של קיטוב בהדרגה היא שונה מן +50% ל-100% ואת השינוי הסף שקובעת בעוצמה כל 1 ms לאחר שחדל מקטב הנוכחית. I / V היחסים מספק תובנה המאפיינים מתקנתנ של האקסון1. RC שקובעת עם דופק לזווג פרדיגמה, שבו מוחל על גירוי מיזוג supramaximal הראשונית ואחריו סדרה של מבחן גירויים במרווחי זמן ספציפיים של 2.5 ms עד 200 גב פרמטר זה בדיקות של סדרת האירועים המתרחשים מוגדרים היטב קטרי אזור של הפעולה באקסון בעקבות גירוי supramaximal. אירועים אלו כוללים, איון של תעלות Na+ ממותגת מתח אשר מקשה יותר על מביאות לתגובה שלאחר מכן הוא לכמת על-ידי refractoriness של יחסי תקופת עקשן 1. זה ואחריו לחייב את internode ואת תקופת דעתנית מוגברת מתווכת על-ידי ערוצי אשלגן מהר, לכמת על-ידי superexcitability. לבסוף, לאט הפעלת ערוצי אשלגן מתווכים תקופה מאוחרת של רגישות מופחתת, לכמת כמו subexcitability.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56102/56102fig2.jpg"> איור 2: נתונים גולמיים ילדי דעתנית עצב פאנל A מדגים עקומת בתגובה CMAP abiphasic לאחר גידול מצטבר של גירוי עצם הגומד. לוחות B ו- C מייצגים את עוצמת הגירוי (mA), משרעת של CMAP (mV), בהתאמה. הרכיב הירוק של B ו- C מתארת הירידה מצטבר אוטומטיות עוצמת הגירוי, המשויך סיגמואיד בצורת הירידה CMAP נדרש סף מעקב.
4. להציב Electrophysiology נהלים
<ol><li>להעביר את החולדה לכלוב נפרד עד זה שהכרתו מספיק כדי לשמור על recumbency בחזה ובצלעות. אין להשאיר חיה ללא התערבות, בחברה של בעלי חיים אחרים עד זה שיחזר מלאה מן ההרדמה. ברגע החולדה יש החלימו לחלוטין מן ההרדמה, להעביר אותו בחזרה לכלוב המקורי שלה.</li>
	<li>בעת סיום המחקר, המתת חסד העכברוש ללא כאב בהזרקות בעלי חיים, למשל קטלני בקרום הבטן ברביטורט (למשל lethabarb).</li>
</ol>

<ol>
	<li>Krishnan, A. V., Lin, C. S. -. Y., Park, S. B., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axonal+ion+channels+from+bench+to+bedside:+a+translational+neuroscience+perspective.">Axonal ion channels from bench to bedside: a translational neuroscience perspective.</a> Prog neurobiol. 89 (3), 288-313 (2009).</li><li>Lin, C. S. -. Y., Krishnan, A. V., Park, S. B., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulatory+effects+on+axonal+function+after+intravenous+immunoglobulin+therapy+in+chronic+inflammatory+demyelinating+polyneuropathy.">Modulatory effects on axonal function after intravenous immunoglobulin therapy in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy.</a> Arch neurol. 68 (7), 862-869 (2011).</li><li>Park, S. B., Goldstein, D., Lin, C. S. -. Y., Krishnan, A. V., Friedlander, M. L., Kiernan, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+abnormalities+of+sensory+nerve+function+associated+with+oxaliplatin-induced+neurotoxicity.">Acute abnormalities of sensory nerve function associated with oxaliplatin-induced neurotoxicity.</a> J. Clin. Oncol. 27 (8), 1243-1249 (2009).</li><li>Arnold, R., Pussell, B. A., Pianta, T. J., Lin, C. S. -. Y., Kiernan, M. C., Krishnan, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+between+calcineurin+inhibitor+treatment+and+peripheral+nerve+dysfunction+in+renal+transplant+recipients.">Association between calcineurin inhibitor treatment and peripheral nerve dysfunction in renal transplant recipients.</a> Am. J. Transplant. 13 (9), 2426-2432 (2013).</li><li>Bo&#235;rio, D., Greensmith, L., Bostock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitability+properties+of+motor+axons+in+the+maturing+mouse.">Excitability properties of motor axons in the maturing mouse.</a> J. Peripher. Nerv. Syst. 14 (1), 45-53 (2009).</li><li>Bo&#235;rio, D., Kalmar, B., Greensmith, L., Bostock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitability+properties+of+mouse+motor+axons+in+the+mutant+SOD1(G93A)+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Excitability properties of mouse motor axons in the mutant SOD1(G93A) model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Muscle &amp; Nerve. 41 (6), 774-784 (2010).</li><li>Alvarez, S., Calin, A., Graffmo, K. S., Moldovan, M., Krarup, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+motor+axons+of+SOD1(G127X)+mutant+mice+are+susceptible+to+activity-dependent+degeneration.">Peripheral motor axons of SOD1(G127X) mutant mice are susceptible to activity-dependent degeneration.</a> Neurosci. 241, 239-249 (2013).</li><li>Fledrich, 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=Soluble+neuregulin-1+modulates+disease+pathogenesis+in+rodent+models+of+Charcot-Marie-Tooth+disease+1A.">Soluble neuregulin-1 modulates disease pathogenesis in rodent models of Charcot-Marie-Tooth disease 1A.</a> Nat. Med. 20 (9), 1055-1061 (2014).</li><li>Vianello, 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=Low+doses+of+arginine+butyrate+derivatives+improve+dystrophic+phenotype+and+restore+membrane+integrity+in+DMD+models.">Low doses of arginine butyrate derivatives improve dystrophic phenotype and restore membrane integrity in DMD models.</a> FASEB J. 28 (6), 2603-2619 (2014).</li><li>Osaki, 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=Effects+of+anesthetic+agents+on+in+vivo+axonal+HCN+current+in+normal+mice.">Effects of anesthetic agents on in vivo axonal HCN current in normal mice.</a> Clin Neurophysiol. 126 (10), 2033-2039 (2015).</li><li>Biessels, G. 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=Phenotyping+animal+models+of+diabetic+neuropathy:+a+consensus+statement+of+the+diabetic+neuropathy+study+group+of+the+EASD+(Neurodiab).">Phenotyping animal models of diabetic neuropathy: a consensus statement of the diabetic neuropathy study group of the EASD (Neurodiab).</a> J. Peripher. Nerv. Syst. 19 (2), 77-87 (2014).</li><li>Bo&#235;rio, D., Greensmith, L., Bostock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+mouse+motor+nerve+excitability+and+the+effects+of+polarizing+currents.">A model of mouse motor nerve excitability and the effects of polarizing currents.</a> J. Peripher. Nerv. Syst. 16 (4), 322-333 (2011).</li><li>Arnold, R., Moldovan, M., Rosberg, M. R., Krishnan, A. V., Morris, R., Krarup, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nerve+excitability+in+the+rat+forelimb:+a+technique+to+improve+translational+utility.">Nerve excitability in the rat forelimb: a technique to improve translational utility.</a> J. Neurosci. Methods. 275, 19-24 (2017).</li><li>Moldovan, M., Alvarez, S., Krarup, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+axon+excitability+during+Wallerian+degeneration.">Motor axon excitability during Wallerian degeneration.</a> Brain. 132 (Pt 2), 511-523 (2009).</li><li>Madison, R. D., Robinson, G. A., Krarup, C., Moldovan, M., Li, Q., Wilson, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+electrophoresis+and+in+vivo+electrophysiology+of+peripheral+nerve+using+DC+field+stimulation.">In vitro electrophoresis and in vivo electrophysiology of peripheral nerve using DC field stimulation.</a> J. Neurosci. Methods. 225, 90-96 (2014).</li><li>Moldovan, M., Krarup, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+Na+/K++pump+function+following+repetitive+activity+in+mouse+peripheral+nerve.">Evaluation of Na+/K+ pump function following repetitive activity in mouse peripheral nerve.</a> J. Neurosci. Methods. 155 (2), 161-171 (2006).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

ההליך המתואר מדגים פשוטה ואמינה, טכניקה מינימלית פולשנית המאפשר הערכה של מאפייני ביופיזיקלי ואת הממברנה פוטנציאל הפעולה באקסון בתקופה קצרה של זמן. לעומת טכניקות אחרות פולשניים יותר, אשר דורשים את החשיפה של העצב, השיטה הנוכחית של דעתנית עצב בדיקות גורם נזק מינימלי לרקמות ובכך מאפשר הערכת ...

השימוש בטכניקות אלקטרופיזיולוגיות הוא כלי חיוני עבור ויוו חקירת פונקציה במערכת העצבים ההיקפית בהפרעות נוירולוגיות. עצב קונבנציונאלי הולכה שיטות לנצל גירויים supramaximal להקליט משרעת פוטנציאל פעולה מוטורית וזמן ההשהיה. טכניקות אלה ולכן לספק מידע שימושי על מספר ניצוח סיבים ועל את מהירות הולכה של הסיבים המהירים ביותר. כלי משלים חשוב הוא זה של בדיקת עצב דעתנית. טכניקה זו משתמשת דפוסים מתוחכמים גירוי אלקטרופיזיולוגיות להערכת בעקיפין את המאפיינים ביופיזיקלי של העצבים ההיקפיים, כגון הפעילות של תעלות יונים, משאבות תלויי-אנרגיה, תהליכי חילוף יונים ו קרומית אפשרית 1.
בדיקות דעתנית עצב בדרך כלל מנוצל בסביבה קלינית לחקור את התהליכים הקשורים pathophysiological ואת ההשפעות של התערבויות טיפוליות על הפרעות נוירולוגיות שונות. חשוב, אמצעים דעתנית עצב רגישים התערבויות טיפוליות המשפיעות על תפקוד העצבים ההיקפית כגון טיפול תוך ורידי אימונוגלובולינים (IVIg)2,3 כימותרפיה וטיפול מעכב (CNI) calcineurin 4. למרות מחקרים אלה סיפקו תובנות חשובות, מחקרים קליניים לעיתים קרובות למנוע חקירה של תכונות בתחילת המחלה, אפשרויות טיפוליות הרומן5. לכן, השימוש בשיטות אלה במודלים חייתיים של הפרעות נוירולוגיות לאחרונה צבר המתיחה6,7,8,9. אכן, שיטות אלה מספקים הזדמנות להבין את השינויים דעתנית עצבים ספציפיים הקשורים בהפרעות אלה, ובכך לקדם את המחקר translational.
ההליך המתואר כאן הוא שיטה פשוטה ואמינה למידות דעתנית עצב הרשומה על העצבים הגומד של העכברוש ללא פגע.

<table><tbody><tr><td>QTracS Program</td><td>Digitimer Ltd.</td><td></td><td>Axonal excitability program</td></tr><tr><td>AM-Systems 2200, Analog Stimulus Isolator, 2200V/50Hz</td><td>SDR Scientific</td><td>850005</td><td>Stimulator</td></tr><tr><td>High Performance AC Amplifier Model LP511</td><td>Grass Technologies</td><td></td><td>Amplifier</td></tr><tr><td>Humbug 50/60Hz Noise eliminator</td><td>Quest Scientific Instruments</td><td>726310</td><td>Noise eliminator</td></tr><tr><td>Low Impedance Platinum Monopolar Subdermal Needle Electrodes</td><td>Grass Technologies</td><td>F-E2-24</td><td>Recording electrodes, 10 mm length, 30 gauge</td></tr><tr><td>Low Impedance Platinum Electroencephalography Needle Electrodes</td><td>Cephalon</td><td>9013L0702</td><td>Stimulating electrodes, 10 mm length, 30 gauge</td></tr><tr><td>Multifunction I/O Device Model USB-6341</td><td>National Instruments</td><td></td><td>Multifunction input/output device</td></tr><tr><td>Iron Base Plate IP</td><td>Narishige Scientific Instrument Laboratory</td><td></td><td>Used for holding stimulating needle electrode in place</td></tr><tr><td>Rotating X-block X-4</td><td>Narishige Scientific Instrument Laboratory</td><td></td><td>Used for holding stimulating needle electrode in place</td></tr><tr><td>Magnetic Stand GJ-8</td><td>Narishige Scientific Instrument Laboratory</td><td></td><td>Used for holding stimulating needle electrode in place</td></tr><tr><td>Micromanipulator M-3333</td><td>Narishige Scientific Instrument Laboratory</td><td></td><td>Used for holding stimulating needle electrode in place</td></tr></tbody></table>

in vivo electrophysiological measurement of the rat ulnar nerve with axonal excitability testing

אלקטרופיזיולוגיה מאפשר את הערכה אובייקטיבית של פונקציה במערכת העצבים ההיקפית vivo בתוך. גיאן מסורתי אמצעים כגון משרעת וההשהיה מזהים אובדן האקסון כרונית, demyelination, בהתאמה. דעתנית עצב טכניקות "מאת threshold מעקב" ותעגבה צעדים אלה על-ידי מתן מידע לגבי הפעילות של תעלות יונים, משאבות, מחליפי להתייחס לפונקציה חריפה, עשוי להקדים אירועים ניוונית. ככזה, השימוש של עצב דעתנית במודלים חייתיים של הפרעות נוירולוגיות עשוי לספק אמצעי שימושי ויוו כדי להעריך את הרומן התערבויות טיפוליות. כאן נתאר התקנה ניסיונית אמצעים מרובים של טכניקות דעתנית עצב מוטורי עכברוש של עצם הגומד.
בעלי החיים הם מרדימים עם איזופלוריין, פיקוח בקפידה כדי להבטיח עומק קבוע והולם של הרדמה. טמפרטורת הגוף, קצב הנשימה, קצב הלב, הרוויה של החמצן בדם מנוטרים באופן רציף. דעתנית עצב מחקרים מבוצעים באמצעות מלעורית גירוי של עצב הגומד, הקלטה של השרירים hypothenar של הכפה forelimb. עם מיקום האלקטרודות הנכון, נרשם פוטנציאלי פעולה ברור מתחם שריר זה מגביר משרעת עם הגדלת עוצמת הגירוי. תוכנית אוטומטית ואז הוא מנוצל כדי לספק סדרה של פולסים חשמליים המניבות 5 צעדים ספציפיים דעתנית ברצף הבא: גירוי תגובה התנהגות, כוח משך זמן קבוע, סף electrotonus, זרם-סף הקשר, מחזור השחזור.
הנתונים המובאים כאן מציינים כי צעדים אלה הם הדיר ולא להראות דמיון בין העצבים הגומד ישר ושמאלה כאשר העריך באותו יום. מגבלה של טכניקות אלה בהגדרה זו היא ההשפעה של מינון וזמן תחת הרדמה. זהירות על הקלטות של משתנים אלה צריך להתבצע עבור שיקול בזמנו של ניתוח.

מדדים אלקטרופיזיולוגיות של עכברוש של עצם הגומד התקבלו עם פרוטוקול הנוכחי. איור 3 מדגים נציג הקלטה מ עצם הגומד הימנית של 12 בת שבוע הנשי אוונס ארוך חולדה. פוטנציאל הפעולה השריר מורכבים מתייחס המספר של ניצוח סיבים אשר מופעלים בו זמנית. התגובה שיא supramaximal (mV) (<st...

Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing at JoVE.com

In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing

אין ויוו מדידות אלקטרופיזיולוגיות של עצב הגומד עכברוש עם הבדיקות דעתנית עצב

טכניקות דעתנית עצב לספק כלי רב עוצמה כדי לבחון פתופסיולוגיה ושינויים biophysical שקודמים אירועים ניוונית בלתי הפיך. כתב יד זה מדגים את השימוש של טכניקות אלה על עצם הגומד של חולדות מורדם.

Electrophysiology enables the objective assessment of peripheral nerve function in vivo. Traditional nerve conduction measures such as amplitude and ...

in-vivo-electrophysiological-measurement-rat-ulnar-nerve-with-axonal

Research

JoVE Journal

Neuroscience

In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing

9.1K Views.  University of New South Wales. טכניקות דעתנית עצב לספק כלי רב עוצמה כדי לבחון פתופסיולוגיה ושינויים biophysical שקודמים אירועים ניוונית בלתי הפיך. כתב יד זה מדגים את השימוש של טכניקות אלה על עצם הגומד של חולדות מורדם.

Video: In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

Electrophysiological studies allow a rational classification of various neuromuscular diseases and are of help, together with neuropathological techniques, in the understanding of the underlying pathophysiology1. Here we describe a method to perform electrophysiological studies on mouse sciatic nerves in vivo.
The animals are anesthetized with isoflurane in order to ensure analgesia for the tested mice and undisturbed working environment during the measurements that take about 30 min/animal. A constant body temperature of 37 &#176;C is maintained by a heating plate and continuously measured by a rectal thermo probe2. Additionally, an electrocardiogram (ECG) is routinely recorded during the measurements in order to continuously monitor the physiological state of the investigated animals.
Electrophysiological recordings are performed on the sciatic nerve, the largest nerve of the peripheral nervous system (PNS), supplying the mouse hind limb with both motoric and sensory fiber tracts. In our protocol, sciatic nerves remain in situ and therefore do not have to be extracted or exposed, allowing measurements without any adverse nerve irritations along with actual recordings. Using appropriate needle electrodes3 we perform both proximal and distal nerve stimulations, registering the transmitted potentials with sensing electrodes at gastrocnemius muscles. After data processing, reliable and highly consistent values for the nerve conduction velocity (NCV) and the compound motor action potential (CMAP), the key parameters for quantification of gross peripheral nerve functioning, can be achieved.

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

Measurements of nerve conduction properties in vivo exemplify a powerful tool to characterize various animal models of neuromuscular diseases. Here, we present an easy and reliable protocol by which electrophysiological analysis on sciatic nerves of anesthetized mice can be performed.

במדידות Vivo אלקטרו על עצבים העכבר השת

Electrophysiological studies allow a rational classification of various neuromuscular diseases and are of help, together with neuropathological ...

Measuring Neuromuscular Junction Functionality

Neuromuscular junction (NMJ) functionality plays a pivotal role when studying diseases in which the communication between motor neuron and muscle is impaired, such as aging and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Here we describe an experimental protocol that can be used to measure NMJ functionality by combining two types of electrical stimulation: direct muscle membrane stimulation and the stimulation through the nerve. The comparison of the muscle response to these two different stimulations can help to define, at the functional level, potential alterations in the NMJ that lead to functional decline in muscle.
Ex vivo preparations are suited to well-controlled studies. Here we describe an intensive protocol to measure several parameters of muscle and NMJ functionality for the soleus-sciatic nerve preparation and for the diaphragm-phrenic nerve preparation. The protocol lasts approximately 60 min and is conducted uninterruptedly by means of a custom-made software that measures the twitch kinetics properties, the force-frequency relationship for both muscle and nerve stimulations, and two parameters specific to NMJ functionality, i.e. neurotransmission failure and intratetanic fatigue. This methodology was used to detect damages in soleus and diaphragm muscle-nerve preparations by using SOD1G93A transgenic mouse, an experimental model of ALS that ubiquitously overexpresses the mutant antioxidant enzyme superoxide dismutase 1 (SOD1).

A functional assessment of the neuromuscular junction (NMJ) can provide essential information on the communication between muscle and nerve. Here we describe a protocol to comprehensively evaluate both the NMJ and muscle functionality using two different muscle-nerve preparations, i.e. soleus-sciatic and diaphragm-phrenic.

מדידת פונקציונליות צומת עצב-שריר

Neuromuscular junction (NMJ) functionality plays a pivotal role when studying diseases in which the communication between motor neuron and muscle is ...

Establishing a Mouse Model of a Pure Small Fiber Neuropathy with the Ultrapotent Agonist of Transient Receptor Potential Vanilloid Type 1

Patients with diabetes mellitus (DM) or those experiencing the neurotoxic effects of chemotherapeutic agents may develop sensation disorders due to degeneration and injury of small-diameter sensory neurons, referred to as small fiber neuropathy. Present animal models of small fiber neuropathy affect both large- and small-diameter sensory fibers and thus create a neuropathology too complex to properly assess the effects of injured small-diameter sensory fibers. Therefore, it is necessary to develop an experimental model of pure small fiber neuropathy to adequately examine these issues. This protocol describes an experimental model of small fiber neuropathy specifically affecting small-diameter sensory nerves with resiniferatoxin (RTX), an ultrapotent agonist of transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1), through a single dose of intraperitoneal injection, referred to as RTX neuropathy. This RTX neuropathy showed pathological manifestations and behavioral abnormalities that mimic the clinical characteristics of patients with small fiber neuropathy, including intraepidermal nerve fiber (IENF) degeneration, specifically injury in small-diameter neurons, and induction of thermal hypoalgesia and mechanical allodynia. This protocol tested three doses of RTX (200, 50, and 10 &#181;g/kg, respectively) and concluded that a critical dose of RTX (50 &#181;g/kg) is required for the development of typical small fiber neuropathy manifestations, and prepared a modified immunostaining procedure to investigate IENF degeneration and neuronal soma injury. The modified procedure is fast, systematic, and economic. Behavioral evaluation of neuropathic pain is critical to reveal the function of small-diameter sensory nerves. The evaluation of mechanical thresholds in experimental rodents is particularly challenging and this protocol describes a customized metal mesh that is suitable for this type of assessment in rodents. In summary, RTX neuropathy is a new and easily established experimental model to evaluate the molecular significance and intervention underlying neuropathic pain for the development of therapeutic agents.

This study establishes an experimental model of pure small fiber neuropathy with resiniferatoxin (RTX). A unique dose of RTX (50 &#181;g/kg) is optimal for developing a small fiber neuropathy model that mimics patient characteristics and could help investigate the nociceptive molecular significance underlying neuropathic pain.

הקמת מודל העכבר של נוירופתיה סיבים קטנים טהור עם אגוניסט Ultrapotent פוטנציאלי קולטן ארעי Vanilloid סוג 1

Patients with diabetes mellitus (DM) or those experiencing the neurotoxic effects of chemotherapeutic agents may develop sensation disorders due to ...

In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration

Assessing the functionality of the nerve axon provides detailed information on the progression of neuromuscular disorders. Electrophysiological recordings provide a sensitive approach to measure nerve conduction in humans and rodent models. To broaden the technical possibilities for electromyography in mice, the measurement of compound muscle action potentials (CMAPs) from the brachial plexus nerve in the forelimb using needle electrodes is described here. CMAP recordings after stimulating the sciatic nerve in hindlimbs have been previously described. The newly introduced method here allows for the evaluation of the nerve conductivity at an additional site, and thus provides a more profound overview of the neuromuscular functionality. The technique provides information on both the relative number of functional axons and the myelination level. Thereby, this method can be applied to assess both axonal diseases as well as demyelinating conditions. This minimally invasive method does not require extraction of the nerve and therefore it is suitable for repeated measurements for longitudinal follow-up in the same animal. Similar recordings are performed in clinical setups to emphasize the translational relevance of the method.

In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration

The measurement of nerve conduction is a useful tool to assess mouse models of neurodegeneration but it is frequently only applied to stimulate the sciatic nerve in hindlimbs. Here, we describe a technique to measure compound muscle action potential (CMAP) in vivo in the mouse forelimb muscles innervated by the brachial plexus.

אין ויוו מדידות אלקטרופיזיולוגיות של פוטנציאל הפעולה השריר מורכב מ Forelimbs העכבר דגמים של ניוון מוטורי נוירון

Assessing the functionality of the nerve axon provides detailed information on the progression of neuromuscular disorders. Electrophysiological recordings ...

Use of In Vivo Single-fiber Recording and Intact Dorsal Root Ganglion with Attached Sciatic Nerve to Examine the Mechanism of Conduction Failure

Single-fiber recording has been a classical and effective electrophysiological technique over the last few decades because of its specific application for nerve fibers in the central and peripheral nervous systems. This method is particularly applicable to dorsal root ganglia (DRG), which are primary sensory neurons that exhibit a pseudo-unipolar structure of nervous processes. The patterns and features of the action potentials passed along axons are recordable in these neurons. The present study uses in vivo single-fiber recordings to observe the conduction failure of sciatic nerves in complete Freund&#8217;s adjuvant (CFA)-treated rats. As the underlying mechanism cannot be studied using in vivo single-fiber recordings, patch-clamp-recordings of DRG neurons are performed on preparations of intact DRG with the attached sciatic nerve. These recordings reveal a positive correlation between conduction failure and the rising slope of the after-hyperpolarization potential (AHP) of DRG neurons in CFA-treated animals. The protocol for in vivo single fiber-recordings allows the classification of nerve fibers via the measurement of conduction velocity and monitoring of abnormal conditions in nerve fibers in certain diseases. Intact DRG with attached peripheral nerve allows observation of the activity of DRG neurons in most physiological conditions. Conclusively, single-fiber recording combined with electrophysiological recording of intact DRGs is an effective method to examine the role of conduction failure during the analgesic process.

Single-fiber recording is an effective electrophysiological technique that is applicable to the central and peripheral nervous systems. Along with the preparation of intact DRG with the attached sciatic nerve, the mechanism of conduction failure is examined. Both protocols improve the understanding of the peripheral nervous system&#39;s relationship with pain.

השימוש ב Vivo הקלטה חד-סיבים ושורש השורש שלמות עם העצב מוצמד לבחון את המנגנון של כשל הולכה

Single-fiber recording has been a classical and effective electrophysiological technique over the last few decades because of its specific application for ...

Functional and Physiological Methods of Evaluating Median Nerve Regeneration in the Rat

The main goal of this investigation is to show how to create and repair different types of median nerve (MN) lesions in the rat. Moreover, different methods of simulating postoperative physiotherapy are presented. Multiple standardized strategies are used to assess motor and sensory recovery using an MN model of peripheral nerve lesion and repair, thus permitting easy comparison of the results. Several options are included for providing a postoperative physiotherapy-like environment to rats that have undergone MN injuries. Finally, the paper provides a method to evaluate the recovery of the MN using several noninvasive tests (i.e., grasping test, pin prick test, ladder rung walking test, rope climbing test, and walking track analysis), and physiological measurements (infrared thermography, electroneuromyography, flexion strength evaluation, and flexor carpi radialis muscle weight determination). Hence, this model seems particularly appropriate to replicate a clinical scenario, facilitating extrapolation of results to the human species.
Although the sciatic nerve is the most studied nerve in peripheral nerve research, analysis of the rat MN presents various advantages. For example, there is a reduced incidence of joint contractures and automutilation of the affected limb in MN lesion studies. Furthermore, the MN is not covered by muscle masses, making its dissection easier than that of the sciatic nerve. In addition, MN recovery is observed sooner, because the MN is shorter than the sciatic nerve. Also, the MN has a parallel path to the ulnar nerve in the arm. Hence, the ulnar nerve can be easily used as the nerve graft for repairing MN injuries. Finally, the MN in rats is located in the forelimb, akin to the human upper limb; in humans, the upper limb is the site of most peripheral nerve lesions.

Presented is a protocol to produce different types of median nerve (MN) lesions and repair in the rat. Additionally, the protocol shows how to evaluate the functional recovery of the nerve using several noninvasive behavioral tests and physiological measurements.

פונקציונלי ופיסיולוגי שיטות להערכת התחדשות העצב החציוני בחולדה

The main goal of this investigation is to show how to create and repair different types of median nerve (MN) lesions in the rat. Moreover, different ...

Medicine

Maximum Isometric Tetanic Force Measurement of the Tibialis Anterior Muscle in the Rat

Traumatic nerve injuries result in substantial functional loss and segmental nerve defects often necessitate the use of autologous interposition nerve grafts. Due to their limited availability and associated donor side morbidity, many studies in the field of nerve regeneration focus on alternative techniques to bridge a segmental nerve gap. In order to investigate the outcomes of surgical or pharmacological experimental treatment options, the rat sciatic nerve model is often used as a bioassay. There are a variety of outcome measurements used in rat models to determine the extent of nerve regeneration. The maximum output force of the target muscle remains the most relevant outcome for clinical translation of experimental therapies. Isometric force measurement of tetanic muscle contraction has previously been described as a reproducible and valid technique for evaluating motor recovery after nerve injury or repair in both rat and rabbit models. In this video, we will provide a step-by-step instruction of this invaluable procedure for assessment of functional recovery of the tibialis anterior muscle in a rat sciatic nerve defect model using optimized parameters. We will describe the necessary pre-surgical preparations in addition to the surgical approach and dissection of the common peroneal nerve and tibialis anterior muscle tendon. The isometric tetanic force measurement technique will be detailed. Determining the optimal muscle length and stimulus pulse frequency is explained and measuring the maximum tetanic muscle contraction is demonstrated.

Evaluation of motor recovery remains the benchmark outcome measure in experimental peripheral nerve studies. The isometric tetanic force measurement of the tibialis anterior muscle in the rat is an invaluable tool to assess functional outcomes after reconstruction of sciatic nerve defects. The methods and nuances are detailed in this article.

מדידת כוח טטוני איזומטרי מקסימלית של שריר השוקיות בעכברוש

Traumatic nerve injuries result in substantial functional loss and segmental nerve defects often necessitate the use of autologous interposition nerve ...

Preparation of Rat Sciatic Nerve for Ex Vivo Neurophysiology

Ex vivo preparations enable the study of many neurophysiological processes in isolation from the rest of the body while preserving local tissue structure. This work describes the preparation of rat sciatic nerves for ex vivo neurophysiology, including buffer preparation, animal procedures, equipment setup and neurophysiological recording. This work provides an overview of the different types of experiments possible with this method. The outlined method aims to provide 6 h of stimulation and recording on extracted peripheral nerve tissue in tightly controlled conditions for optimal consistency in results. Results obtained using this method are A-fibre compound action potentials (CAP) with peak-to-peak amplitudes in the millivolt range over the entire duration of the experiment. CAP amplitudes and shapes are consistent and reliable, making them useful to test and compare new electrodes to existing models, or the effects of interventions on the tissue, such as the use of chemicals, surgical alterations, or neuromodulatory stimulation techniques. Both conventional commercially available cuff electrodes with platinum-iridium contacts and custom-made conductive elastomer electrodes were tested and gave similar results in terms of nerve stimulus strength-duration response.

Preparation of Rat Sciatic Nerve for Ex Vivo Neurophysiology

This protocol describes the preparation of rat whole sciatic nerve tissue for ex vivo electrophysiological stimulation and recording in an environmentally-regulated, two-compartment, perfused saline bath.

הכנת עצב סיאטי חולדה לנוירופיזיולוגיה Ex Vivo

Ex vivo preparations enable the study of many neurophysiological processes in isolation from the rest of the body while preserving local tissue structure. ...

Terminal H-reflex Measurements in Mice

The Hoffmann reflex (H-reflex), as an electrical analog to the stretch reflex, allows electrophysiological validation of the integrity of neural circuits after injuries such as spinal cord damage or stroke. An increase of the H-reflex response, together with symptoms like non-voluntary muscle contractions, pathologically augmented stretch reflex, and hypertonia in the corresponding muscle, is an indicator of post-stroke spasticity (PSS).
In contrast to rather nerve-unspecific transcutaneous measurements, here, we present a protocol to quantify the H-reflex directly at the ulnar and median nerves of the forepaw, which is applicable, with minor modifications, to the tibial and sciatic nerve of the hindpaw. Based on the direct stimulation and the adaptation to different nerves, the method represents a reliable and versatile tool to validate electrophysiological changes in spasticity-related disease models.

The clinical evaluation of spasticity based on the Hoffmann reflex (H-reflex) and using electrical stimulation of peripheral nerves is an established method. Here, we provide a protocol for a terminal and direct nerve stimulation for H-reflex quantification in the mouse forepaw.

מדידות רפלקס H טרמינלי בעכברים

The Hoffmann reflex (H-reflex), as an electrical analog to the stretch reflex, allows electrophysiological validation of the integrity of neural circuits ...

Biology

In Vivo Measurement of the Compound Muscle Action Potential in a Rat

Source: Wild, B. M., et al. <a href="https://app.jove.com/v/56102">In Vivo Electrophysiological Measurement of the Rat Ulnar Nerve with Axonal Excitability Testing.</a> J. Vis. Exp. (2018)
This video demonstrates the procedure for recording compound muscle action potential (CMAP) in rats by applying electrical stimuli to the ulnar nerve, adjusting electrodes for optimal signal, and increasing stimulation to assess nerve functionality. This method enables the in vivo investigation of the peripheral nerve functions in neurological disorders.

במדידת Vivo של פוטנציאל פעולת השרירים המורכבים בחולדה

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review board.
1. ...