Rastreamento de limiar elétrico de circuito fechado em tempo fechado de código aberto para pesquisa translacional da dor

Nociceptores são uma classe de neurônios aferentes primários que sinalizam estímulos nocivos potencialmente nocivos. Um aumento na excitabilidade do nociceptor ocorre em condições de dor aguda e crônica. Isso produz atividade contínua anormal ou limiares de ativação reduzidos para estímulos nocivos. A identificação da causa desse aumento da excitabilidade é necessária para o desenvolvimento e validação de tratamentos baseados em mecanismos. O rastreamento do limiar elétrico de um único neurônio pode quantificar a excitabilidade do nociceptor. Por isso, desenvolvemos um aplicativo para permitir tais medições e demonstrar seu uso em humanos e roedores. O APTrack fornece visualização de dados em tempo real e identificação do potencial de ação usando um gráfico raster temporal. Algoritmos detectam potenciais de ação por cruzamento de limiares e monitoram sua latência após estimulação elétrica. O plugin então modula a amplitude da estimulação elétrica usando um método up-down para estimar o limiar elétrico dos nociceptores. O software foi construído sobre o sistema Open Ephys (V0.54) e codificado em C++ usando o framework JUCE. Ele roda em sistemas operacionais Windows, Linux e Mac. O código fonte aberto está disponível (https://github.com/ Microneurography/APTrack). Os registros eletrofisiológicos foram obtidos de nociceptores em uma preparação pele-nervo de camundongo usando o método de fibras provocadas no nervo safeno e em voluntários humanos saudáveis usando microneurografia no nervo fibular superficial. Os nociceptores foram classificados pela resposta a estímulos térmicos e mecânicos, bem como pelo monitoramento da lentificação da velocidade de condução dependente da atividade. O software facilitou o experimento simplificando a identificação do potencial de ação através do gráfico raster temporal. Demonstramos o rastreamento do limiar elétrico em malha fechada em tempo real de potenciais de ação de um único neurônio durante a microneurografia humana in vivo, pela primeira vez, e durante registros eletrofisiológicos ex vivo de fibras C e Aδ em camundongos. Estabelecemos uma prova de princípio mostrando que o limiar elétrico de um nociceptor humano sensível ao calor da fibra C é reduzido pelo aquecimento do campo receptivo. Este plugin permite o rastreamento do limiar elétrico de potenciais de ação de um único neurônio e permite a quantificação de mudanças na excitabilidade do nociceptor.