Name: electrophysiological motor unit number estimation (mune) measuring compound muscle action potential (cmap) in mouse hindlimb muscles
Uploaded: 2015-09-25T14:00:00
Duration: 9 min 7 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electrophysiological Motor Unit Number Estimation MUNE Measuring Compound Muscle Action Potential CMAP in Mouse Hindlimb Muscles at JoVE.com

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).

تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل ويلتزم رعاية الحيوان والأخلاق المبادئ التوجيهية للمركز جامعة ولاية أوهايو يكسنر الطبية. 1. إعداد الحيوانية والتخدير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ارتداء القفازات أثناء التعامل مع الفئران. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الفئران مع isoflurane المستنشق ومكان في وضعية الانبطاح. حمل التخدير باستخدام 3-5٪ الأيزوفلورين و1 L في الدقيقة O 2 معدل التدفق. بعد التخدير، والحفاظ على التخدير في 2-3٪ و 1 L في الدقيقة O 2 معدل التدفق. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضبط O 2 تدفق ونسبة الأيزوفلورين للتخدير كافية وفقا لحالة المرض، والعمر، ومعدل التنفس الحيوان. قد تتطلب الحيوانات الصغيرة أو الضعيفة أقل الأيزوفلورين للتخدير الكافي (أي 1.5- 2.5٪ الأيزوفلورين). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكيد التخدير الكافي من خلال تطبيق خفيفة hindlimb الضغط قاطع الطريق مع كائن مثل ملقط لإثبات عدم وجود استجابة الانسحاب.؛ </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحفاظ على درجة حرارة 37 درجة مئوية درجة الحرارة السطحية مع لوحة ظاهرة الاحتباس الحراري كما الاختلاف في درجات الحرارة يمكن أن تؤثر على حجم CMAP ومدتها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق مرهم يعتمد على النفط البيطري لعيون لمنع جفاف. مراقبة مستوى التخدير observing معدل التنفس وتقييم استجابات انسحاب التالية الضغوط التي مورست على وسادة القدم عبر ملقط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الشعر من hindlimb لدراستها باستخدام كليبرز. بعد إزالة الشعر من hindlimb زائر لدراستها، تمديد بخفة hindlimbs في الركبة، واختطاف في الوركين ويضعوا على سطح العمل باستخدام شريط لاصق (كما هو موضح في الشكل رقم 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد CMAP والمناعية التسجيلات ووقف التخدير، لا تترك الحيوانات غير المراقب حتى استعاد وعيه أنه كاف للحفاظ على الاستلقاء القصية. لا عودة الحيوان إلى شركة من الحيوانات الأخرى حتى تعافى تماما. </li></ol> 2. Rتسجيل مفيدة الإعداد والمعدات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع أقطاب كهربائية لCMAP والمناعية التسجيلات المصورة كما في الشكل 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام اثنين من أقطاب حلقة غرامة لأقطاب تسجيل. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع النشط (E1) حلقة الكهربائي على الجلد المغطي الجزء القريب من عضلة الساق من أطرافه الخلفية، في مفصل الركبة، والقطب المرجعية (E2) حلقة على الجلد خلال منتصف مشط القدم جزء من القدم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل الحد من مقاومة، ومعطف الجلد الكامنة الأقطاب حلقة مع هلام لتشبع بما فيه الكفاية الشعر المتبقي وتعظيم الاتصال الكهربائي والجلد. تجنب الاستخدام المفرط للهلام الكهربائي لأن هذا قد يسبب جسر الكهربائي بين الأقطاب ويمكن أن تحول دون تسجيل دقيق. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتحفيز العصب الوركي في هند أطرافهم القريبة، استخدام اثنين معزول 28 G الإبر أحادي كما الكاثود والأنود. إدراج القطب السالب في منطقة هند أطرافهم القريبة وإدراج الشرجدي أكثر قريب في الأنسجة تحت الجلد المغطي العجز. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجنب إدراج تحفيز كهربائي وثيقة بشكل مفرط إلى العصب الوركي أو عميقة جدا أنه سيكون مباشرة إصابة العصب الوركي أو بنية أخرى. ويوضح الشكل 1 وضع قطب كهربائي. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لالقطب الأرض، ووضع القطب السطح القابل للتصرف على الطرف المقابل هند أو الذيل. </li></ol> 3. الحصول على البيانات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> CMAP الوركي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على ردود CMAP الوركي من خلال تحفيز العصب الوركي مع نبضات مربع الموجة من 0.1 مللي مدة وكثافة تتراوح 1-10 مللي أمبير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على ردود CMAP مع زيادة كثافة التحفيز حتى مدى الاستجابة لم يعد يزيد. ثم، من أجل ضمان التحفيز فوق الأعظمي، وزيادة التحفيز ل~ 120٪ من كثافة التحفيز تستخدم للحصول على الاستجابة القصوى والحصول على استجابة إضافية. إذا لم يكن هناك زيادة طن حجم CMAP، وتسجيل هذه الاستجابة كما CMAP القصوى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سجل خط الأساس إلى الذروة والذروة إلى الذروة سعة CMAP في بالسيارات (الشكل 2). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> متوسط ​​احدة حدة للسيارات والمحتملة (SMUP) حجم والمناعية حساب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد متوسط ​​واحدة إمكانات وحدة المحرك (SMUP) حجم مع التحفيز التقنية الإضافية 1. للحصول على ردود الإضافية، وتقديم التحفيز submaximal من 0.1 مللي مدة بتردد 1 هرتز مع زيادة كثافة في 0.03 مللي أمبير الخطوات للحصول على الحد الأدنى من الردود كل شيء أو لا شيء. الحصول على استجابة مبدئية مع كثافة التحفيز بين 0.21 و 0.70 مللي أمبير أمبير. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا لم تحدث استجابة أولية مع كثافة التحفيز بين 0.21 و 0.70 مللي أمبير أمبير، وضبط الموقف الكاثود محفزة إما أقرب أو أبعد من موقف العصب الوركي في الفخذ القريبة لتقليل أو زيادة كثافة التحفيز المطلوبة، على التوالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا كنت الأولييتم الحصول على استجابة ncremental مع كثافة التحفيز بين 0.21 و 0.70 مللي أمبير أمبير ويحقق المعايير المذكورة أدناه (3.2.2) وتخزين وتسجيل زيادات إضافية مع زيادة شدة التحفيز تعديل خطوات من 0.03 مللي أمبير في الحصول على ما مجموعه 9 زيادات إضافية تلبية المعايير الموضوعة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلال قياسات الردود الإضافية، تأكد من أن كل زيادة تفي بالمعايير التالية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضمان أن ذروة السلبية الأولية للردود الإضافية تتماشى زمنيا داخل ذروة السلبية للاستجابة CMAP القصوى كما هو موضح في الجزء المظلل من الرسم التوضيحي CMAP في الشكل 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن كل استجابة الإضافية مستقرة وبدون تجزئة، التي أنشئت من خلال مراقبة ثلاثة ردود مكررة. التمييز بين الاستجابات الإضافية بصريا في الوقت الحقيقي (فرضه على الزيادات المسجلة سابقا). ملاحظة: يجب أن تكون كل الزيادة متميزة بصرياوبالمقارنة مع أكبر الاستجابة السابقة (الشكل 3). تحليل في الوقت الحقيقي يتيح الاعتراف السعة الكبيرة (الإضافية) ردود مقارنة الاستجابات السابقة، والتغييرات الصغيرة التي تعزى للضجيج في الخلفية يمكن تجاهلها. ويرد عرض فرضه من 10 الزيادات في الشكل 4 (B و D) لمزيد من توضيح هذه النقطة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد التأكد بصريا كل زيادة، تأكد من أن الفرق السعة قياس (أكد استجابة مدى الاستجابة السابقة = الفرق السعة) هو 25 μV على الأقل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا كانت الزيادة أقل من 25 μV، ونبذ وإعادة قياس الاستجابة. بعد تسجيل 10 الردود الإضافية، وتقييم الزيادات لضمان سعة كل رد الإضافية الفردية ليست أكبر من 1/3 من مجموع كل الزيادات عشرة (أي السعة الإجمالية للاستجابة النهائية). إذا لم يتحقق هذا الشرط، إعادة قياس الاستجابات الإضافية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> متوسط ​​10 القيم الإضافية لإعطاء تقدير للمتوسط ​​واحدة إمكانات وحدة المحرك (SMUP) سعة (الشكل 3). ملاحظة: الشكل 3 تفاصيل أساس متوسط ​​حساب SMUP، ولكن يمكن حساب متوسط ​​SMUP السعة ببساطة عن طريق قسمة السعة الكاملة للاستجابة الإضافية النهائية من قبل عدد من الزيادات (أي 10). مثال حسابات SMUP الفردية (موضح في الشكل 3): SMUP 1 = الذروة إلى الذروة السعة من الزيادة 1 SMUP 1 = 0.050 بالسيارات SMUP 2 (السعة الذروة إلى الذروة من الزيادة 2) = - (الذروة إلى الذروة السعة من الزيادة 1) SMUP 2 = 0.150 بالسيارات-0.050 بالسيارات = 0.100 بالسيارات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب كل زيادة لاحقة (إلى ما مجموعه 10)، وجعل متوسط ​​الزيادات عشرة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب المناعية بقسمة الحد الأقصى للCMAP السعة (من الذروة إلى الذروة) في متوسط ​​SMUP السعة (الذروة إلى الذروة). (MUNE = CMAP / المتوسط ​​SMUP). في بعض النظم الكهربية، ويتم قياس الزيادات SMUP في μV في حين يقدم عادة CMAP في بالسيارات. عند الضرورة، وتحويل CMAP وSMUP النتائج إلى وحدات مماثلة قبل المناعية الحساب. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>McComas, A. J., Fawcett, P. R., Campbell, M. J., Sica, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+estimation+of+the+number+of+motor+units+within+a+human+muscle.">Electrophysiological estimation of the number of motor units within a human muscle.</a> Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry. 34 (2), 121-123 (1971).</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=Motor+unit+number+estimation+in+human+neurological+diseases+and+animal+models.">Motor unit number estimation in human neurological diseases and animal models.</a> Clinical Neurophysiology. 112 (6), 955-964 (2001).</li><li>Shefner, J. M., Cudkowicz, M. E., Brown, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+incremental+with+multipoint+MUNE+methods+in+transgenic+ALS+mice.">Comparison of incremental with multipoint MUNE methods in transgenic ALS mice.</a> Muscle &amp; Nerve. 25 (1), 39-42 (2002).</li><li>Shefner, J. M., Cudkowicz, M., Brown, R. H. <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+estimation+predicts+disease+onset+and+survival+in+a+transgenic+mouse+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Motor unit number estimation predicts disease onset and survival in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Muscle Nerve. 34 (5), 603-607 (2006).</li><li>Arnold, W. D., 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=Electrophysiological+Biomarkers+in+Spinal+Muscular+Atrophy:+Preclinical+Proof+of+Concept.">Electrophysiological Biomarkers in Spinal Muscular Atrophy: Preclinical Proof of Concept.</a> Annals of clinical and translational neurology. 1 (1), 34-44 (2014).</li><li>Li, 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=A+comparison+of+three+electrophysiological+methods+for+the+assessment+of+disease+status+in+a+mild+spinal+muscular+atrophy+mouse+model.">A comparison of three electrophysiological methods for the assessment of disease status in a mild spinal muscular atrophy mouse model.</a> PloS one. 9 (10), e111428 (2014).</li><li>Srivastava, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mutant+HSPB1+overexpression+in+neurons+is+sufficient+to+cause+age-related+motor+neuronopathy+in+mice.">Mutant HSPB1 overexpression in neurons is sufficient to cause age-related motor neuronopathy in mice.</a> Neurobiology of disease. 47 (2), 163-173 (2012).</li><li>Yalvac, M., Arnold, E., D, W., Hussain, S. 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=VIP-expressing+dendritic+cells+protect+against+spontaneous+autoimmune+peripheral+polyneuropathy.">VIP-expressing dendritic cells protect against spontaneous autoimmune peripheral polyneuropathy.</a> Molecular therapy: the journal of the American Society of Gene Therapy. 22 (7), 1353-1363 (2014).</li><li>Gooch, C. L., 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+estimation:+A+technology+and+literature+review.">Motor unit number estimation: A technology and literature review.</a> Muscle Nerve. 50 (6), 884-893 (2014).</li><li>Arnold, W. D., Kassar, D., Kissel, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+muscular+atrophy:+diagnosis+and+management+in+a+new+therapeutic+era.">Spinal muscular atrophy: diagnosis and management in a new therapeutic era.</a> Muscle Nerve. , (2014).</li><li>Swoboda, K. 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=Natural+history+of+denervation+in+SMA:+Relation+to+age,+SMN2+copy+number,+and+function).">Natural history of denervation in SMA: Relation to age, SMN2 copy number, and function).</a> Annals of Neurology. 57 (5), 704-712 (2005).</li><li>Finkel, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+and+motor+function+scale+association+in+a+pre-symptomatic+infant+with+spinal+muscular+atrophy+type+I.">Electrophysiological and motor function scale association in a pre-symptomatic infant with spinal muscular atrophy type I.</a> Neuromuscular Disorders. 23 (2), 112-115 (2013).</li><li>Kaufmann, P., 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=Prospective+cohort+study+of+spinal+muscular+atrophy+types+2+and+3.">Prospective cohort study of spinal muscular atrophy types 2 and 3.</a> Neurology. 79 (18), 1889-1897 (2012).</li><li>Arnold, W. D., Burghes, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spinal+muscular+atrophy:+The+development+and+implementation+of+potential+treatments.">Spinal muscular atrophy: The development and implementation of potential treatments.</a> Annals of Neurology. 74 (3), 348-362 (2013).</li><li>Li, J., Sung, M., Rutkove, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiologic+biomarkers+for+assessing+disease+progression+and+the+effect+of+riluzole+in+SOD1+G93A+ALS+mice.">Electrophysiologic biomarkers for assessing disease progression and the effect of riluzole in SOD1 G93A ALS mice.</a> PloS one. 8 (6), e65976-65 (2013).</li><li>Ngo, S. 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. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Therapeutic+effects+of+dl-3-n-butylphthalide+in+a+transgenic+mouse+model+of+amyotrophic+lateral+sclerosis.">Therapeutic effects of dl-3-n-butylphthalide in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.</a> Chinese medical journal. 125 (10), 1760-1766 (2012).</li><li>Mancuso, R., Santos-Nogueira, E., Osta, R., Navarro, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+analysis+of+a+murine+model+of+motoneuron+disease.">Electrophysiological analysis of a murine model of motoneuron disease.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 122 (8), 1660-1670 (2011).</li><li>Lee, Y. i., Mikesh, M., Smith, I., Rimer, M., Thompson, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscles+in+a+mouse+model+of+spinal+muscular+atrophy+show+profound+defects+in+neuromuscular+development+even+in+the+absence+of+failure+in+neuromuscular+transmission+or+loss+of+motor+neurons.">Muscles in a mouse model of spinal muscular atrophy show profound defects in neuromuscular development even in the absence of failure in neuromuscular transmission or loss of motor neurons.</a> Developmental biology. 356 (2), 432-444 (2011).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

المناعية وCMAP هي التدابير ذات الصلة سريريا استخداما في البحوث والدراسات في مراقبة المرضى الذين يعانون من الاضطرابات العصبية والعضلية مثل ALS وضمور العضلات الشوكي (SMA) 9، 10. وعلى سبيل المثال، في SMA، CMAP والمناعية تتطابق جيدا مع التقدم في السن، شدة والسريرية مقاييس للوظائف 10-14. كل من التدابير الأقل بضعا وتسمح تقييم وظيفة طوليا في نفس الفرد. الأهم من ذلك، أن هذه التدابير لا قياس التنشيط أو تجنيد وحدة السيارات عن طريق الخلايا العصبية الحركية القشرية، ولكنها توفر تقييما سريريا ذات الصلة على سلامة الخلايا العصبية الحركية ونظيرتها الوظيفي، وحدة المحرك. النماذج الحيوانية من الأمراض العصبية والعضلية حاسمة لفهم الآليات المسببة للأمراض من الأمراض التي تصيب البشر والتنمية قبل السريرية من العوامل العلاجية فعالا. القدرة على ترجمة مقاييس النتائج والمؤشرات الحيوية التي يمكن أن تكونتستخدم عبر الأنواع يمكن أن تسهل وتعجل ترجمة نتائج قبل السريرية واعدة لتجارب اكلينيكية على البشر. وقد استخدمت العديد من الجماعات في السابق على حد سواء الكهربية والقوة (الميكانيكية) قياسات لتقدير المحركات وظيفة وحدة في نماذج الماوس 2-4، 15-22. نظرا لتعقيد النسبي للتدابير، لدينا المكرر هذه التقنيات في شكل مرئي للسماح للاستخدام على نطاق أوسع وتنفيذها في الفئران. شكل مظاهرة الفيديو والتعليمات، ويسمح الخطوات الرئيسية لهذا الإجراء أن أبرز والمزالق المحتملة التي ينبغي معالجتها. تطبيق هذه التقنيات لاختبار ما قبل السريرية من العلاجات المحتملة في الأمراض العصبية الحركية قد يحسن ترجمة العلاجات المفترضة من الفئران إلى الأمراض التي تصيب البشر. هناك العديد من الخطوات الهامة في عملية الحصول على CMAP والمناعية الردود. سليم وثابت وضع القطب تسجيل والاتصال الكهربائي كافية مع هندأطرافهم حاسمة لقياس استنساخه من السعة وتقليل الضوضاء في الخلفية. ولذلك، ينبغي تأكيد على اتصال وثيق بين هند skin الأطراف والأقطاب باستمرار. لقد وجدنا أن الأقطاب السطح توفر أكثر اتساقا CMAP والمناعية التسجيلات من أقطاب الإبرة. بسبب الأنسجة تحت الجلد رقيقة جدا، حركات صغيرة من إبرة تسجيل السطح قد يؤدي إلى تباين واسع في سعة CMAP. بالإضافة إلى ذلك، فإن طبيعة أكثر الغازية من أقطاب الإبرة ليست المثلى لالفئران حديثي الولادة أو الدراسات الطولية بسبب تعطل العضلات المحتملين والإصابات. عيب واحد محتمل من غير انتقائية، والتسجيلات القطب سطح يتعلق بإمكانية قرار النمط الظاهري تقلص عضلة معينة إذا هي أكثر أو أقل انخراطا مقارنة مع آخر، وهذا قد ذكرت في نموذج الفأر ALS 21. الحصول على متوسط ​​حجم SMUP من الناحية الفنية أكثر صعوبة مقارنة CMAP. يرجع ذلك إلى رد و أصغرحجم ه (في حدود μV بدلا من السيارات) الضوضاء الخلفية يمكن أن يكون أكثر صعوبة. ويمكن تخفيض الضوضاء في الخلفية عن طريق ضبط القطب الأرض، الكاثود، أنود، وفحص المعدات الكهربائية الأخرى بالقرب من الإعداد التجريبية. قفص فاراداي، التي تستخدم عادة للتطبيقات الكهربية داخل الخلايا، غير مطلوب. تقرير مرئي للردود SMUP الفردية هو المهارة الأكثر صعوبة في الحصول على ويأخذ الممارسة لنتائج متسقة مع التكرار الكافي. من المهم للتأكد من أن SMUPs التي يتم تسجيلها الشروع خلال مدة الاستجابة CMAP القصوى. لقد حددنا معايير لقبول الردود الإضافية الفردية لجعل هذه العملية أكثر وضوحا لأداء وزيادة الموثوقية داخل وبين المقيم. عيب واحد محتمل للتقنية المناعية الإضافية يتضمن إمكانية المبالغة في تقدير عدد الوحدات الحركية الوظيفية بسبب اختلاف الدراجات الناريةوحدات ص. لقد استخدمت تقنية مماثلة لShefner وآخرون. في أن كل استجابة ينبغي النظر بتكاثر ما مجموعه 3 مرات للحد من تأثير هذه الظاهرة 3. في تجربتنا، ويتم تحسين أنظمة electrodiagnostic السريرية للدراسات الموصوفة هنا بسبب تحسين بيئة العمل واجهة نظام الفاحص electrodiagnostic السماح سهولة التحكم. وقد تم تجهيز نظام ثنائي القناة المستخدمة في مختبرنا مع اثنين من قنوات غير تبديل مكبر للصوت باستخدام مكبر للصوت مع 24 بت محول تناظري رقمي ومعدل أخذ العينات من 48 كيلو هرتز لكل قناة. مكاسب الأجهزة يمكن تعديلها من 10nV إلى 100 فولت / تقسيم. مرشح الترددات المنخفضة لديها مجموعة من 0.2 هرتز، 5 كيلو هرتز، وتتراوح إعدادات مرشح الترددات العالية من 30 هرتز، 10 كيلو هرتز. ويستخدم التحفيز والتشجيع المستمر الجاري (كثافة: 0-100 أمبير؛ المدة: ،02-1 مللي ثانية). معظم أنظمة السريرية لها ميزات مناسبة مماثلة، ويمكن تعديلها لتسجل نحو كاف CMAP والمناعية الردود. Additionally، منصات الكهربية القياسية يمكن تجميعها لتسجيل بشكل كاف CMAP والمناعية، ولكن قد تحتاج إلى تعديل واجهة لسهولة التكيف التحفيز والتعرف السريع على CMAP وSMUP الردود. لقد استخدمت سابقا تقنيات CMAP ووصف المناعية هنا للسماح التقييم السريع واستنساخه من الوركي العضلات معصب من أطرافهم هند في الفئران خلال فترة ما بعد الولادة المبكرة إلى مرحلة البلوغ 5. هذه التقنيات تتيح تقييم في نماذج الماوس عند اختبار السلوكية لوظيفة الحركية غير ممكن أو أقل يمكن الاعتماد عليها. تطبيق هذه التقنية على الفئران حديثي الولادة يسهل دراسة تطوير وحدة المحرك وديه القدرة على توسيع فهمنا للتعصيب الخلايا العصبية الحركية والتقليم. على سبيل المثال، لقد أظهرنا أن عدد الوحدات الحركية الوظيفية سجلت مع المناعية ستزيد خلال تشذيب من polyneuronal إلى تعصيب mononeuronal خلال أسبوعين الأولالصورة من الحياة في الفئران حديثي الولادة 5. القدرة على اختبار الفئران على مدى فترات طويلة من الزمن مع هذه التقنية يفسح المجال لدراسة استجابة وحدة المحرك لإصابة الأعصاب الطرفية، والاضطرابات العصبية والعضلية وراثية والشيخوخة.

المحرك رقم وحدة تقدير (المناعية) وصفت في الأصل من قبل McComas وآخرون. أكثر من ثلاثة عقود مضت 1. وكانت هذه التقنية الأصلي تعديل من إمكانات عمل العضلات مجمع (CMAP) تقنية التسجيل الذي يعمل على زيادة تدريجية من التحفيز للحصول على زيادات submaximal. وقد لخص هذه الزيادات ومتوسط ​​لتحديد حجم المقدرة لإمكانات وحدة محرك واحد (SMUP). تم تقسيم هذا الحجم في الاستجابة CMAP لتقدير عدد الوحدات الحركية التعصيب العضلات التي يجري اختبارها. بعد وصف الأصلي، والعديد من الاختلافات باستخدام كل ردود الكهربية وقوة إضافية استخدمت القياسات (الميكانيكية) في كلتا الدراستين الإنسان والنماذج الحيوانية 2. تم تعديل هذه التقنية المناعية التي Shefner وزملاؤها دراسة نماذج الماوس من التصلب الضموري العضلي الجانبي (ALS) 3، 4. في وصف الحالي، فإننا التفاصيل simplifالتعديلات العبوات الناسفة من التقنيات المناعية التي تكون سريعة لأداء. الأهم من ذلك، CMAP والمناعية تسمح تدابير موثوق بها في كل حديثي الولادة والكبار الفئران 5-8. يمكن للأفراد من ذوي الخبرة تنفيذ هذه التدابير في 10-20 دقيقة لكل حيوان، والتدابير المتكررة مجدية التي تسمح للحصول على بيانات طولية 5. وفي الدراسات الحالية، ونحن توظيف نظام electrodiagnostic السريري. في تجربتنا، ويتم تحسين أنظمة electrodiagnostic السريرية لالتقاط السريع والفعال للبيانات الكهربية في الجسم الحي، منصات الكهربية مع ذلك قياسية يمكن بسهولة أن تتكيف لهذا التطبيق.

<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.

تقنيات CMAP والمناعية وصفت في هذا التقرير تسمح بتسجيل ظيفة الاعصاب من الوركي معصب العضلات هند أطرافهم باستخدام مينيملي وضع قطب كهربائي (الشكل 1). فوق الأعظمي CMAP الحجم، وهو ما يمثل مجموع الناتج من مجموعة العضلات، ويمكن وصفها باستخدام المعلمات من السعة ومنطقة (الشكل 2)، ولكن في الأساليب الحالية، ونحن نستخدم السعة لقياس CMAP وأحجام SMUP. منذ تدابير الاستجابة CMAP محصلتها الاستقطاب من الألياف العضلية داخل العضلات، وعلم الأمراض في أي مكان من الخلايا العصبية الحركية إلى الألياف العضلية يمكن أن يؤدي إلى انخفاض في حجم CMAP. ولذلك، CMAP يعطي مقياس ممتاز من إجمالي الوضع الوظيفي. كما هو متوقع، فإن حجم CMAP زيادة خلال تطوير 5. بسبب التغيرات التعويضية التي يمكن أن تحدث بعد إزالة التعصيب (أي ضمانات sprouting)، فإنه يجوز الإبقاء على حجم CMAP على الرغم من عمليات neur السياراتأو فقدان محور عصبي السيارات. لذلك، لا بد من أسلوب المناعية لتحديد الخلايا العصبية الحركية أو إدخال محور عصبي لعضلة أو مجموعة من العضلات التي يجري اختبارها. تسجيل زيادات الفردية (الشكل 3) يسمح تقدير متوسط ​​الانتاج من الوحدات الحركية واحدة (حجم SMUP) لإعطاء معلومات أكثر تفصيلا عن الوضع الوظيفي الوحدات الحركية. CMAP والمناعية يمكن استخدامها لقياس وظيفة العصبية والعضلية في نماذج الفئران مختلفة من الأمراض العصبية والعضلية. في الشكل (4)، وتتناقض النتائج في الماوس السيطرة الكبار والماوس الكبار 11 الأسابيع التالية الوركي سحق العصبية. بعد الوركي سحق العصبية، يتم تقليل المناعية بشدة في 50 وحدة للسيارات وظيفية تقدر مقارنة مع النتائج العادية من 278 وحدة للسيارات وظيفية في الماوس السيطرة. في المقابل، فإن السعة CMAP في الحيوان سحق (39.6 بالسيارات خط الأساس إلى الذروة، 74.9 بالسيارات الذروة إلى الذروة) معارض خفض معتدل فقط مقارنة مع الشاهد (49.0 بالسيارات الأساس ل<html> -peak، 84.2 بالسيارات الذروة إلى الذروة) بسبب الضمانات التبرعم. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/52899/52899fig1.jpg" /> الشكل 1. الكهربائي الموضع. وأسود (E1) القطب &quot;النشط&quot; (A) ويتم وضعها الحمراء (E2) &quot;المرجعية&quot; القطب تسجيل (B) على الساق في الجزء القريب من الساق عند الركبة. الكاثود محفزة (أسود) (C) والقطب الموجب (الأحمر) (D) يتم إدراج proximal تحت الجلد لأقطاب تسجيل لتوليد استجابات البعيدة. يتم وضع القطب القرص القابل للتصرف (D) على هند أطرافهم أو الذيل أو العجز كسبب للحد من القطع الأثرية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52899/52899fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> ضمن صفحة = &quot;دائما&quot;&gt; <img alt="الرقم 2" src="/files/ftp_upload/52899/52899fig2.jpg" /> الشكل 2. مجمع عمل العضلات المحتملة. في الصورة مثال على استجابة CMAP التمثيلية. (A) وتقاس السعة الأساس إلى الذروة من خط الأساس كهرساوي إلى ذروة السلبية الأولية (يصور الجهد السلبي فوق خط الأساس). ( B) يتم قياس السعة الذروة إلى الذروة من سلبي إلى إيجابي ذروة الجهد ذروة الجهد. المنطقة الرمادية المظللة يدل المنطقة peak السلبية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52899/52899fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/52899/52899fig3.jpg" /> ويبين الشكل 3. الردود الإضافية. ردين الإضافية تمثيلية فرضه وايزولانشوئها. لالمناعية سعة حساب كل زيادة وقياس الذروة إلى الذروة. الاضافة # 1 هو أول كل شيء أو لا شيء سجلت استجابة ويمثل إمكانات وحدة محرك واحد (SMUP). كل زيادة لاحقة (# 2-10) تمثل زيادة كمي فرضه على الاستجابة السابقة. وبالتالي الحصول على سعة SMUP للزيادات 10/02، وطرح مدى الاستجابة مسبقة من السعة من الزيادة التي تم الحصول عليها. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52899/52899fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 4" src="/files/ftp_upload/52899/52899fig4.jpg" /> الرقم 4. مثال ركي CMAP والمناعية. (A) إمكانية عمل العضلات مجمع الوركي (CMAP) في الكبار (6 أشهر من العمر) التحكم في الماوس مع سعة خط الأساس إلى الذروة من 49.0 بالسيارات وذروة ل-السعة ذروة 84.2 بالسيارات. شاشة حساسية = 10 بالسيارات في الانقسام ومدة الشاشة 10 مللي ثانية. (B) عشرة المقابلة الردود الإضافية (في الماوس السيطرة) مع السعة الإجمالية 3،028 بالسيارات تنقسم بنسبة 10 إلى تحديد متوسط ​​حجم SMUP (0.3028 بالسيارات). شاشة حساسية = 0.5 فولت وسرعة اكتساح 1 مللي ثانية في تقسيم. تحسب المناعية = 278 (المناعية = CMAP / المتوسط ​​SMUP (84.2 بالسيارات / 0.3028 بالسيارات)) (C) وركي CMAP 11 الأسابيع التالية الوركي سحق العصبية في الماوس الكبار (6 أشهر من العمر) تبين انخفاض أقل ما يقال سعة خط الأساس إلى الذروة ( 39.6 بالسيارات) والذروة إلى الذروة السعة (74.9 فولت). حساسية الشاشة = 10 بالسيارات في الانقسام وسرعة اكتساح 1 مللي ثانية في قسم (D) عشرة الردود الإضافية (في الماوس مع سحق العصبية) مع مجموع السعة الذروة إلى الذروة من 14.923 بالسيارات مقسوما على 10 المقابلة للحصول على متوسط ​​SMUP حجم 1.4923 بالسيارات. حساسية الشاشة = 2 بالسيارات في الانقسام وسرعة اكتساح 1 مللي ثانية في تقسيم. تحسب المناعية = 50 (المناعية = CMAP/ المتوسط ​​SMUP (74.9 بالسيارات / 1.4923 بالسيارات)). (** لاحظ حساسية مختلفة للردود الإضافية لسحق الماوس الوركي). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52899/52899fig4large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Electrophysiological Motor Unit Number Estimation MUNE Measuring Compound Muscle Action Potential CMAP in Mouse Hindlimb Muscles at JoVE.com

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

نقدم بروتوكولات المكررة التي تسمح في رصد المجراة من وظيفة وحدة المحرك في الماوس. تقنيات لقياس إمكانية عمل العضلات مجمع (CMAP) وحدة المحرك تقدير عدد (المناعية) في عضلات الطرف هند ماوس معصب العصب الوركي موصوفة.

وحدة للسيارات الكهربية عدد التقدير (المناعية) قياس إمكانية مجمع العضلات عمل (CMAP) في عضلات الفأر Hindlimb

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

Research

Education

JoVE Core

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

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

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

Inchworming: رواية موتور الرتابة في BTBR<em&gt; T<sup&gt; +</sup&gt; Itpr3<sup&gt; فريق العمل</sup</em&gt; / J نموذج الفأر من التوحد

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

Corticospinal Excitability Modulation During Action Observation

تعديل استثارة القشرية أثناء مراقبة الحركة

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

طرق لاستكشاف تأثير من أعلى إلى أسفل العمليات البصرية على السلوك الحركي

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

المحفزات غير ذات صلة ومراقبة عمل: تحليل تأثير تجاهل المحفزات عبر افت للانتباه الاستجابة تجليد بارادايم

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 ...

Topographical Estimation of Visual Population Receptive Fields by fMRI

تقدير الطبوغرافية للسكان البصرية تقبلا الحقول التي كتبها الرنين المغناطيسي الوظيفي

Visual cortex is retinotopically organized so that neighboring populations of cells map to neighboring parts of the visual field. Functional magnetic ...

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

مجلس هول التعديل - قياس السلوك، الإدراك والتفاعل الاجتماعي في الفئران والجرذان

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

"السيارات" في موتور الضمني تسلسل التعلم: فعل مسلسل التنقل سيرا على الأقدام وقت المهمة

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

مقايسة بسيطة ومنخفضة التكلفة لقياس أمبوليشن في نماذج الماوس من ضمور العضلات

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

قياس تامينيس الإيجابي والسلبي بشكل منفصل في الفئران

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

قياس موسع استمرار أنشطة القلب والسلوكية جراد البحر

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