Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

В этом исследовании мы представляем метод in vivo для оценки количества и размера моторных единиц для количественной оценки связности моторных единиц диафрагмы крысы. Описан пошаговый подход к этим методикам.

Abstract

Потеря функции вентиляционных мышц является следствием повреждения двигательных нейронов и нейродегенерации (например, повреждения шейного отдела спинного мозга и бокового амиотрофического склероза соответственно). Диафрагмальные моторные нейроны являются конечным звеном между центральной нервной системой и мышцами, а их соответствующие моторные единицы (группы мышечных волокон, иннервируемых одним моторным нейроном) представляют собой самую маленькую функциональную единицу нервно-мышечной вентиляционной системы. Комбинированный потенциал действия мышц (CMAP), потенциал одиночной моторной единицы (SMUP) и оценка количества двигательных единиц (MUNE) являются установленными электрофизиологическими подходами, которые позволяют продольно оценивать целостность двигательных единиц в животных моделях с течением времени, но в основном применяются к мышцам конечностей. Таким образом, цели данного исследования заключаются в том, чтобы описать подход в доклинических исследованиях на грызунах, который может быть использован в лонгитюдном отношении для количественной оценки диафрагмального MUNE, размера моторной единицы (представленной как SMUP) и CMAP, а затем продемонстрировать полезность этих подходов в модели потери двигательных нейронов. Чувствительные, объективные и трансляционно значимые биомаркеры повреждения нейронов, дегенерации и регенерации при повреждении и заболеваниях двигательных нейронов могут значительно помочь и ускорить экспериментальные исследования до клинических испытаний.

Introduction

Диафрагмальные моторные нейроны (МН), простирающиеся от уровня С3 до С6 миотома, образуют конечное звено от центральной нервной системы (ЦНС) к мышце диафрагмы1. Диафрагмальные моторные единицы (МЧ) состоят из одной спинномозговой МН и ее иннервированных мышечных волокон диафрагмы, образующих наименьшую функциональную единицу дыхательной нервно-мышечной системы. Вентиляционная функция требует адекватного сокращения мышцы диафрагмы, достигаемого за счет скоординированной активации диафрагмального пулаMU 2,3. Многие неврологические заболевания, включая бо....

Protocol

Все процедуры были утверждены и проведены в соответствии с руководящими принципами, установленными Комитетом по институциональному уходу за животными и их использованию в Университете Миссури. Эксперименты проводились на взрослых самцах крыс Спрэг-Доули в возраст?.......

Representative Results

Методы CMAP, SMUP и MINE, описанные в этом отчете, позволяют регистрировать нервно-мышечную функцию в мышце диафрагмы с использованием минимально инвазивного размещения электродов (Рисунок 1). Параметры амплитуды и площади могут быть использованы для характ.......

Discussion

При дегенеративных заболеваниях МП, таких как БАС, крайне важно оценить МН, участвующие в вентиляциилегких 28. Несмотря на возникновение респираторной дегенерации МН у пациентов с БАС, конкретное начало и прогрессирование смерти от МН остаются до конца не.......

Acknowledgements

Эта работа была профинансирована грантом Программы исследований травм и заболеваний спинного мозга от Программы исследований травм и заболеваний спинного мозга штата Миссури (NLN и WDA).

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
2 mL Glass SyringeKent Scientific CorporationSOMNO-2ML
50 mL, Model 705 RN syringeHamilton Company7637-01Utilized to conduct intrapleural injection
5008 - Formulab DietLabDiet0001325
Autoclavable 26 G needles (26S RN 9.52 mm 40°)Hamilton Company7804-04Utilized to conduct intrapleural injection
Cholera toxin B-subunit (CTB)MilliporeSigmaC9903Utilized for intrapleural injection to label surviving motor neurons
Cholera toxin B-subunit conjugated to saporin (CTB-SAP)Advanced Targeting SystemsIT-14Utilized for intrapleural injection to cause motor neuron death
Detachable CableTechnomed202845-0000to connect the recorder electrode to the electrodiagnostic machine
Disposable 2" x 2" disc electrode with leadsCadwell302290-000ground electrode
disposable monopolar needles 28 GTechnomed202270-000cathode and anode stimulating electrodes- recording electrodes
EMG needle cable (Amp/stim switch box)Cadwell190266-200to connect monopolar electrodes to electrodiagnostic stimulator
Helping Hands alligator clip with iron baseRadio Shack64-079Maintaining recording electrode placement 
Isoflurane (250 mL bottle)Piramal Healthcare
monoject curved tip irrigating syringeCovidien81412012utilized for application of electrode gel
PhysioSuite Physiological Monitoring System with RightTemp Homeothermic WarmingKent Scientific CorporationPS-RTIncludes infrared warming pad, rectal probe, and pad temperature probe
Pro trimmer Pet Grooming KitOster078577-010-003clippers for hair removal
Saporin (SAP)Advanced Targeting SystemsPR-01Utilized for intrapleural injection (control agent when injected by itself)
Sierra Summit EMG systemCadwell Industries, Inc., Kennewick, WAportable electrodiagnostic system
SomnoSuite Low-Flow Digital Anesthesia SystemKent Scientific CorporationSOMNOIncludes anti-spill, anti-vapor bottle top adapter; Y adapter tubing; charcoal scavenging filter
Sprague-Dawley ratEnvigo colony 208a, Indianapolis, IN
Veterinarian petroleum-based ophthalmic ointment Puralube26870applied during anesthesia to avoid corneal injury

References

  1. Mantilla, C. B., Zhan, W. -. Z., Sieck, G. C. Retrograde labeling of phrenic motoneurons by intrapleural injection. J Neurosci Methods. 182 (2), 244-249 (2009).
  2. Nichols, N. L., Satriotomo, I., Harrigan, D. J., Mitchell, G. S.

Explore More Articles

CMAPSMUPMUNE

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved