Name: in vivo electrophysiological measurement of compound muscle action potential from the forelimbs in mouse models of motor neuron degeneration
Uploaded: 2018-06-15T14:30:00
Duration: 6 min 35 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration at JoVE.com

Bu araştırma KU Leuven tarafından desteklenmiştir ('Gelecek açılış' ve C1), bilimsel araştırma Flanders (iki-Vlaanderen), Thierry Latran Vakfı Derneği Belge contre les Maladies neuro-Musculaires (ABMM), kas distrofisi için fon Derneği (MDA), ve ALS Derneği ve ALS Liga (Belçika). PVD iki-Vlaanderen üst düzey bir investigatorship tutar. RP hibe merkezi iyileştirici Kliniği (CRC) İrlanda'dan tarafından desteklenen ve şu anda desteklenen İrlanda (NUI) ve iki Ulusal Üniversitesi.

Bütün hayvanlar standart koşullar altında yönergelere göre KU Leuven - Leuven Üniversitesi ve ilişkili Avrupa yönergeleri (Avrupa Birliği Direktifi 2010/63/AB hayvan deneyleri için) muhafaza. Tüm hayvan deneyleri Yerel Etik Komitesi KU Leuven tarafından kabul edildi.
1. hayvan hazırlık ve anestezi
<ol><li>Anestezi isoflurane/Oksijen solunması ile Mouse neden. İsoflurane anestezi indüksiyon için % 4'ü ve 2-%3 oksijen akışını 2.5 L/dak, bakım için kullanın. Yanifare koşullarına göre anestezi isoflurane yüzdeye bakımı için küçük ve zayıf fareler daha az anestezi gerektirir. Örneğinyeterli anestezi, acı çekme refleks yokluğu kontrol etmek için pad yürüme hindlimb hafif basınç uygulayarak doğrulayın.</li>
	<li>Anestezi sırasında vücut ısısını azaltmak önlemek için 37 ° C'de termostatik ısıtma yüzeyi kullanarak fare vücut sıcaklığını kontrol eder.</li>
	<li>Fare ile nosecone anestezi bakımı için uygun. Nosecone havayolları engellemez ve hayvan sürekli nefes kontrol ederek hayvan oksijen yeterli teslim olduğundan emin olun.</li>
	<li>Kayıt sırasında fare yeterince nefes alma oranı (anestezi yaklaşık 1 Hz) ve hafif basınç üzerinde bir geri çekilme refleks yokluğu gözlemleyerek anestezi olup olmadığını izlemek. Anestezi yeterince derin değilse isoflurane konsantrasyon el ile artırın.</li>
	<li>Ölçümleri sonra yaklaşık 2-5 min için sternal recumbency korumak için yeterli kendine geldi kadar ısıtma yüzeyi veya bir kızılötesi lamba sıcaklığını kurtarmak için fareyi bırakın. Tam anesteziden kurtarıldı kadar fareyi katılımsız ve diğer farelerin şirket bırakmayın.</li>
</ol>2. arka ve ön ayakları CMAP ölçümü
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57741/57741fig1.jpg"> Şekil 1. Elektrotlar CMAP ölçümler için konumlandırma. Elektrotlar konumunu hind-(a)ve (B) ön ayakları için sunulmaktadır. Elektrotlar aşağıdaki gibi numaralandırılır: 1: anot ve 2: katot uyarıcı elektrotlar, 3: etkin kayıt elektrodu, 4: referans elektrot ve 5: Topraklama elektrot. <a href="/files/ftp_upload/57741/57741fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol><li>27 G iğne elektrotları için hindlimb ve forelimb CMAP ölçümler kullanın. Şekil 1 elektrot konumlandırma önerilen yerler için bkz.</li>
	<li>Elektrotlar hindlimb üzerinde aşağıdaki gibi yer.<ol>
<li>Yüzükoyun ısıtma yastığını üzerine fareyi getirin. Hindlimb diz, genişletmek ve pençe yapışkan bant (Şekil 1A) kullanarak çalışma yüzeyi Tarih ekleyebilirsiniz.</li>
		<li>Uyarıcı elektrotlar subkutan bir mesafe yaklaşık 2 cm ile..... .siyatik çentiği her iki tarafında yer (1 = anot ve 2 katot =) elektrot arasındaki. İğneyi dik cilt ve itme yaklaşık 5 mm iğne derinin altında aracılığıyla temel kasları delme olmadan eklemek için cilt kaldırın.</li>
		<li>Benzer şekilde, subkutan Gastroknemius kas hizalama kayıt elektrodu (3) yerleştirin. Referans elektrot (4) subkutan 30 derecelik bir açı Aşil tendonu yanındaki ekleyemez ve 2-5 mm iğne derinin altında bırakamaz. Subkutan yanında fare yere elektrot (5) benzer bir şekilde uyarıcı elektrotlar yer, ama bu elektrot konumunu ölçüm için kritik değildir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Elektrotlar ön ayakları üzerinde aşağıdaki gibi yer.<ol>
<li>Isıtma yastığını sırtüstü pozisyon ve her iki ön ayakları vücut (Şekil 1B) tarafında genişletmek için kullanmak yapışkan bant üzerinde fareyi getirin.</li>
		<li>Uyarıcı elektrotlar yer (1 = anot ve 2 katot =) forelimb brakiyal pleksus sinir ile hizalamak için her iki tarafında subkutan. İğneyi dik cilt ve itme yaklaşık 5 mm iğne derinin altında aracılığıyla temel kasları delme olmadan eklemek için cilt kaldırın.</li>
		<li>Subkutan Biseps kas üzerine kayıt elektrodu (3) cilt toparlama tarafından yerleştirin. Referans elektrot (4) 3 mm Derinlik 30 derecelik açıyla yürüyen yastıkları üzerine yerleştirin. Subkutan yanında fare yere elektrot (5) yerleştirin. Not: Bu kurulum birbirlerinin birbirine yakın elektrotlar vardır. Elektrotlar bu kayıt bozan gibi birbirimize dokunmaktan önlemek.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. veri toplama
<ol><li>Stimülasyon denetleyicisi biriminde tekrarlayan uyarıcı düğmeye basarak başlatın ve uyarıcı artırmak için yoğunluk denetleyicisi topuzu açın. Tüm aksonlar 0.1 ms uyarıcı süresi ile 1 darbe/s kullanarak teşvik. Doğru sıklığı ve süresi yazılım aşağı açılan menüleri seçin.</li>
	<li>Supramaximal uyaranlara ulaşmak için (5-20 mA; demiyelinizan içinde ilâ 60 koşulları mA), artan bir çekim gücü artırmak için CMAP yanıt genliği kesildiğinde kadar yoğunluk denetleyici kolu çevirerek uygulamak. Burada, daha fazla uyarıcı CMAP genlik maksimal onun yanıt ulaştı emin olmak için % 20 oranında artırın. Stimülasyon tekrarlayan uyarıcı düğmesine tekrar basarak son.</li>
	<li>Kayıt aşağıdaki noktaları belirtmek için işaretçi aracını kullanın: başlatma uyarıcı, inisiyasyon yanıt, en fazla pozitif tepe ve en fazla negatif tepe (Şekil 2).</li>
	<li>Gecikme süresi (ms içinde) uyarıcı inisiyasyon bir gecikme (Şekil 2) yanıtının başlatılması için olarak belirleyin. Yanıt inisiyasyon genlik artmaya başladığı ilk noktası olarak tanımlayın. Gecikme süresi demiyelinizasyon aksonlar içinde değerlendirmek için kullanın.</li>
	<li>Maksimum pozitif tepe (Şekil 2) için en fazla negatif üzerinden (mV) genlik ölçmek. Genlik büyüklüğü fonksiyonel akson sayısı ilişkilendirmek için kullanın.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57741/57741fig2.jpg"> Şekil 2. Temsili resim CMAP yanıt. Genlik ve gecikme süresi(a)hesaplamak için kullanılan noktaları gösteren açıklayıcı CMAP yanıt. Stimülasyon ertelemeyi CMAP yanıt başlangıçlı gecikme süresi belirler. Pik pik genlik en fazla olumsuz bifazik dalga maksimum pozitif zirveye ölçülür. Sağlıklı bir transgenik olmayan hayvan (B) ve uzun süreli gecikme süresi ve azaltılmış genlik (C) hastalıklı bir hayvanla temsilci kayıtları. <a href="/files/ftp_upload/57741/57741fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="6"><li>Kayıt sonuç değerini elektrotlar tam yerleşimini etkileyebilir beri elektrotlar eski yerine koymak ve aynı sinir için üç kez ölçmek en büyük yanıt elde emin olmak için supramaximal uyarıcı kullanarak. Kayıtları ortalamasını kullanın.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Brown, R. H., Al-Chalabi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amyotrophic+Lateral+Sclerosis.">Amyotrophic Lateral Sclerosis.</a> N Engl J Med. 377 (2), 162-172 (2017).</li><li>Prior, R., Van Helleputte, L., Benoy, V., Van Den Bosch, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defective+axonal+transport:+A+common+pathological+mechanism+in+inherited+and+acquired+peripheral+neuropathies.">Defective axonal transport: A common pathological mechanism in inherited and acquired peripheral neuropathies.</a> Neurobiol Dis. , 300-320 (2017).</li><li>de Carvalho, M., 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=Electrodiagnostic+criteria+for+diagnosis+of+ALS.">Electrodiagnostic criteria for diagnosis of ALS.</a> Clin Neurophysiol. 119 (3), 497-503 (2008).</li><li>Krajewski, K. M., 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=Neurological+dysfunction+and+axonal+degeneration+in+Charcot-Marie-Tooth+disease+type+1A.">Neurological dysfunction and axonal degeneration in Charcot-Marie-Tooth disease type 1A.</a> Brain. 123 (Pt 7), 1516-1527 (2000).</li><li>Raynor, E. M., Ross, M. H., Shefner, J. M., Preston, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+between+axonal+and+demyelinating+neuropathies:+identical+segments+recorded+from+proximal+and+distal+muscles.">Differentiation between axonal and demyelinating neuropathies: identical segments recorded from proximal and distal muscles.</a> Muscle Nerve. 18 (4), 402-408 (1995).</li><li>Zielasek, J., Martini, R., Toyka, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+abnormalities+in+P0-deficient+mice+resemble+human+hereditary+neuropathies+linked+to+P0+gene+mutations.">Functional abnormalities in P0-deficient mice resemble human hereditary neuropathies linked to P0 gene mutations.</a> Muscle Nerve. 19 (8), 946-952 (1996).</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+Motor+Unit+Number+Estimation+(MUNE)+Measuring+Compound+Muscle+Action+Potential+(CMAP)+in+Mouse+Hindlimb+Muscles.">Electrophysiological Motor Unit Number Estimation (MUNE) Measuring Compound Muscle Action Potential (CMAP) in Mouse Hindlimb Muscles.</a> J Vis Exp. (103), (2015).</li><li>Schulz, A., Walther, C., Morrison, H., Bauer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+electrophysiological+measurements+on+mouse+sciatic+nerves.">In vivo electrophysiological measurements on mouse sciatic nerves.</a> J Vis Exp. (86), (2014).</li><li>Gurney, M. E., 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+neuron+degeneration+in+mice+that+express+a+human+Cu,Zn+superoxide+dismutase+mutation.">Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation.</a> Science. 264 (5166), 1772-1775 (1994).</li><li>Mitchell, J. 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=Overexpression+of+human+wild-type+FUS+causes+progressive+motor+neuron+degeneration+in+an+age-+and+dose-dependent+fashion.">Overexpression of human wild-type FUS causes progressive motor neuron degeneration in an age- and dose-dependent fashion.</a> Acta Neuropathol. 125 (2), 273-288 (2013).</li><li>Robertson, A. M., 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=Comparison+of+a+new+pmp22+transgenic+mouse+line+with+other+mouse+models+and+human+patients+with+CMT1A.">Comparison of a new pmp22 transgenic mouse line with other mouse models and human patients with CMT1A.</a> J Anat. 200 (4), 377-390 (2002).</li><li>Huxley, 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=Correlation+between+varying+levels+of+PMP22+expression+and+the+degree+of+demyelination+and+reduction+in+nerve+conduction+velocity+in+transgenic+mice.">Correlation between varying levels of PMP22 expression and the degree of demyelination and reduction in nerve conduction velocity in transgenic mice.</a> Hum Mol Genet. 7 (3), 449-458 (1998).</li><li>Turner, B. J., Talbot, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenics,+toxicity+and+therapeutics+in+rodent+models+of+mutant+SOD1-mediated+familial+ALS.">Transgenics, toxicity and therapeutics in rodent models of mutant SOD1-mediated familial ALS.</a> Prog Neurobiol. 85 (1), 94-134 (2008).</li><li>Manganelli, F., 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=Nerve+conduction+velocity+in+CMT1A:+what+else+can+we+tell.">Nerve conduction velocity in CMT1A: what else can we tell.</a> Eur J Neurol. 23 (10), 1566-1571 (2016).</li><li>Cornett, K. M., 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=Phenotypic+Variability+of+Childhood+Charcot-Marie-Tooth+Disease.">Phenotypic Variability of Childhood Charcot-Marie-Tooth Disease.</a> JAMA Neurol. 73 (6), 645-651 (2016).</li><li>Jacobson, W. C., Gabel, R. H., Brand, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+vs.+fine-wire+electrode+ensemble-averaged+signals+during+gait.">Surface vs. fine-wire electrode ensemble-averaged signals during gait.</a> J Electromyogr Kinesiol. 5 (1), 37-44 (1995).</li><li>Parker, V., Warman Chardon, J., Mills, J., Goldsmith, C., Bourque, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supramaximal+Stimulus+Intensity+as+a+Diagnostic+Tool+in+Chronic+Demyelinating+Neuropathy.">Supramaximal Stimulus Intensity as a Diagnostic Tool in Chronic Demyelinating Neuropathy.</a> Neurosci J. 2016, 6796270 (2016).</li><li>Benoy, V., 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=Development+of+Improved+HDAC6+Inhibitors+as+Pharmacological+Therapy+for+Axonal+Charcot-Marie-Tooth+Disease.">Development of Improved HDAC6 Inhibitors as Pharmacological Therapy for Axonal Charcot-Marie-Tooth Disease.</a> Neurotherapeutics. 14 (2), 417-428 (2017).</li><li>Xia, R. H., Yosef, N., Ubogu, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dorsal+caudal+tail+and+sciatic+motor+nerve+conduction+studies+in+adult+mice:+technical+aspects+and+normative+data.">Dorsal caudal tail and sciatic motor nerve conduction studies in adult mice: technical aspects and normative data.</a> Muscle Nerve. 41 (6), 850-856 (2010).</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> Neurobiol Dis. 47 (2), 163-173 (2012).</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> Ann Clin Transl Neurol. 1 (1), 34-44 (2014).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Duyarlı kayıt yöntemleri hastalığın ilerlemesi ve özellikle hayvan modelleri nöronal bozukluklarının tedavisinde etkinliğini değerlendirmek için gereklidir. İnsert belirleme rutin klinik ve deneysel kurulumları sinir iletim nöromüsküler ve nöropatik bozuklukları3,18değerlendirmek için kullanılan bir minimal invaziv elektrofizyolojik tekniktir. Burada, farelerde forelimb sinir iletim brakiyal pleksus sinir içinde ölçmek için bu kaydı CMAP için yeni bir uygulama açıklar. Sunulan yöntemi bir daha çok yönlü ve ayrıntılı boyuna değerlendirme nöronal işlevin fare ateş modelleri sağlar.
İğne elektrotları yüzük elektrotlar biraz daha invaziv ve özellikle boyuna çalışmalarda doku hasarı en aza indirmek için bakım alınması gerekir. Bir olası yönteminin bir sinir ya da kas piercing üzerinden elde edilen yaralanma dezavantajıdır. Ancak, sonra dikkatli subkutan yerleştirme elektrot, yaralanma ve kaslar ve sinirler bozulma önlenebilir. Yüzük elektrotları kullanarak yöntemi aksine, burada sunulan Yöntem tıraş büyük taksimat-in ten gelen kürk gerektirmez. Sonuç olarak, hiçbir rahatsızlık veya termoregülasyon için hayvan üzerinde etkisi yoktur.
Elektrotlar konumlandırma CMAP genlikleri ve gecikme süreleri doğru ve tutarlı kayıt için önemlidir. Bu elektrotlar yeniden konumlandırmak için ve iki ya da üç ölçümler onaylamak için her sitede maksimal stimülasyon gerçekleştirmek için tavsiye edilir ve yanıt elde edilir. Doğru kayıtları bifazik eğrileri Şekil 2' de gösterildiği gibi üretmek gerekir. Yöntem standartlaştırmak için sinir yaralanma olmadan sigara transgenik fareler için en uygun stimülasyon konumlandırma doğru ve tutarlı elektrot kurmak için en iyi modelleri vardır. Yeniden kullanılabilir iğne elektrotları onlar düzenli olarak, örneğin oxazolidin hayvanlar arasında 20 dakika ile sterilize Eğer tekrar tekrar kullanımı için uygundur ve netlik için denetledi.
Sağlıklı yetişkin fareler, sunulan yöntemiyle kaydedilen CMAP genlikleri normal siyatik sinir ve brakial Pleksus uyarıcı sonra 80-100 mV uygulanır. Sonuçlar 20-40 mV8,19,20cilt tarafından halka elektrotlar için neden bir daha yüksek empedans nedeni özellikle halka elektrotlar ile ölçülen yanıt-e doğru daha büyük olmasıdır. ALS fare modellerinde, siyatik sinir veya felçli uzuvların brakiyal pleksus uyarıcı sonra CMAP genlikleri 10-30 mV için azaltın. CMAP genlik büyüklüğü genç hayvanlarda daha küçük olduğu için CMAP genlik geliştirme21sırasında artar.
Biz burada tarif yöntemi denervation ve sonraki motor açıkları hindlimbs ön ayakları13' te daha önce yer alan gerçekleştiği ALS, fare modelleri özellikle yararlıdır. Denervation ek olarak, önlemek veya retarded düşüş olarak CMAP genlik belirlenen reinnervation yöntemi tespit olabilir. Hindlimbs kaslarda CMAP genlik dramatik düşüş belirti yasi de zaten daha fazla hastalık ilerleme takip engeller; CMAP genlikleri hastalığın erken aşamada çok düşük değerler vardıkça onlar daha fazla hastalık sürecinde azaltamaz. Buna ek olarak, aksonlar kaybı brakiyal pleksus sinir forelimbs daha yavaş bir hızda ilerler ve hastalığın daha uzun bir süre boyunca hastalık ilerleme ölçmek için daha duyarlı bir seçenek sunar. Ayrıca, daha az yozlaşmış ön ayakları aksonal işlevi artırılması amacı tedavi yaklaşımları değerlendirmek için daha güçlü bir site verebilir.
Bu sunulan teknik modelleri nöromuskuler bozuklukların fare karakterizasyonu için yeni olanaklar sağlar açıktır. Siyatik sinir ve brakial Pleksus iğne elektrotları ile CMAP kayıtları aksonal kaybı değerlendirmek ve hind-de olduğu gibi ön ayakları demyelination hızlı ve tekrarlanabilir bir yöntem var. Önce önemli motor açıkları kaydedilebilir ve bu nedenle bu kusurların erken miktar sağlar aksonal açıkları bile tespiti yöntemi duyarlılık sağlar. Ayrıca, tekrarlanan test imkanı gerekli hayvan sayısını azaltır ve bireysel bir hayvan farklı sitelerdeki nöromüsküler ve nöropatik hastalıklar ilerleme ayrıntılı bir özetini sağlar.

Elektrofizyoloji nöromüsküler hastalıklarda motor nöron hastalıkları, plexopathies, neuropathies, nöromüsküler kavşak bozuklukları ve myopathies gibi bir tanı aracı olarak kullanılır. Amyotrofik lateral içinde öncelikle motor nöronlar etkilenir, skleroz (ALS), aksonal hasar ve kas felci1 indirimli CMAP genlikleri sinir iletim çalışmaları (NCS) gösterilir. Charcot Marie Tooth hastalığı (CMT) periferik sinirler NCS2kullanarak aksonal dejenerasyon ve demiyelinizasyon tahmin edilebilir. Bu teknik de tanı teyit için hastalık ilerleme3,4değerlendirmek için kullanılabilir. NCS Aksiyon potansiyeli genlik5büyüklüğü sonuca vardım, aksonlar patoloji tahmini etkinleştirmek ve distal gecikmeleri var mı veya iletim bloğu ölçüde demiyelinizasyon - düşük iletim hızı için sonuç, uzun süredir devam eden 6.
CMAP ölçüm sinir iletim insanlar ve fareler hem de değerlendirmek için hızlı ve duyarlı bir yöntemdir. Hastalarda NCS düzenli olarak farklı sinirler ve kaslar, farelerde, kaydetmek için çeşitli sitelerde yapılan ise CMAP ölçümleri genellikle sadece için siyatik sinir hindlimbs işlevindeki sinir değerlendirmek yapılır. Ancak, bazı hayvan çalışmalarında bu örneğin, ön ve hindlimbs ALS fare modelleri arasında fark hastalık ilerleme takip etmek kayda CMAP ön ve hindlimbs, hem de avantajlı olurdu.
Burada, insert iğne elektrotları kullanarak fareler ön ayakları kayıt için bir yöntem tanıtmak. Buna ek olarak, biz hindlimbs, aynı şekilde iğne elektrotları ile gelen CMAPs ölçmek için bir yaklaşım sağlar. Önceki7,8insert ölçüm hindlimbs yüzük elektrotlar ile gelen sunulmuştur. Hızlı bir ölçüm yöntemi iğne elektrotları kullanarak CMAPs kaydıdır, o does değil istemek tıraş kürk ve hind - hem ön ayakları ölçme yordamı için deneyimli bir araştırmacı hayvan başına sadece 10 dakika alır. Ayrıca, bu minimal invaziv birden çok sinir boyuna takip hayvanlarda izin vermek tekrarlanan ölçümler için uygun bir yaklaşımdır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1251px;" width="1250">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:340px;">Resuable subdermal needle electrode, Pl/Ir</td>
			<td style="width:137px;">Technomed</td>
			<td style="width:145px;">TE/S61-434</td>
			<td style="width:628px;">The Needle is 13 mm (0.51&#34;) in length, 0.4 mm (27G) in diameter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:340px;">Natus electrodiagnostic system</td>
			<td style="width:137px;">Natus Neurology</td>
			<td style="width:145px;">UltraPro S100</td>
			<td>EMG device</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:340px;">Synergy</td>
			<td style="width:137px;">Natus Neurology</td>
			<td style="width:145px;">version 20.1.0.100</td>
			<td>EMG software for UltraPro S100</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:340px;">Physitem Controller</td>
			<td style="width:137px;">Rothacher-Medical GmbH</td>
			<td style="width:145px;">TCAT-2LV</td>
			<td>Heating pad</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:340px;">combi-vet Base Anesthesia System Digital Flowmeter with TEC 3 Vaporize</td>
			<td style="width:137px;">Rothacher &#38; Partner</td>
			<td style="width:145px;">CV 30-301-D</td>
			<td>Isoflurane Vaporizer and flowmeter</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:340px;">Iso-Vet 1000 mg/g&#160;</td>
			<td style="width:137px;">Piramal Healthcare UK Limited</td>
			<td style="width:145px;">AP/DRUGS/220/96</td>
			<td>Isoflurane</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:340px;">SOD1-G93A mice</td>
			<td style="width:137px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:145px;">#002726</td>
			<td>ALS tg and non-tg control littermates, only females</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:340px;">PrP-hFUS-WT3 mice</td>
			<td style="width:137px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:145px;">#017916&#160;</td>
			<td>ALS tg and non-tg control littermates, all groups balanced for males and females</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:340px;">C57BL/6Jax mice</td>
			<td style="width:137px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:145px;">#000664</td>
			<td>Non-tg mice for axotomy, male and female</td>
		</tr>
		<tr height="103">
			<td height="103" style="height:103px;width:340px;">C61-PMP22 mice</td>
			<td style="width:137px;">Mouse line was generously donated&#160; by Prof. M. Sereda (The Max Planck Institute of Experimental Medicine, G&#246;ttingen, Germany).</td>
			<td style="width:145px;"></td>
			<td>CMT tg and non-tg control littermates, all groups balanced for males and females</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vivo electrophysiological measurement of compound muscle action potential from the forelimbs in mouse models of motor neuron degeneration

Sinir axon işlevselliğini değerlendirmek nöromusküler bozukluklar ilerlemesine ayrıntılı bilgi sağlar. Elektrofizyolojik kayıtlar sinir iletim insanlar ve kemirgen modelleri ölçmek için duyarlı bir yaklaşım sağlar. Elektromiyografi farelerde teknik olanaklarını genişletmek için bileşik kas aksiyon potansiyelleri (insert) üzerinden iğne elektrotları kullanarak forelimb brakiyal pleksus sinir ölçümü burada anlatılan. Siyatik sinir hindlimbs içinde uyarıcı sonra CMAP kayıtları daha önce anlatmıştık. Yeni tanıtılan Yöntem burada sinir iletkenlik, ek site değerlendirilmesi için izin verir ve böylece nöromüsküler işlevselliği daha derin bir bakış sağlar. Teknik fonksiyonel aksonlar göreli sayısı ve myelination düzeyi hakkında bilgi sağlar. Böylece, hem aksonal hastalıklar hem de demiyelinizan koşullar değerlendirmek için bu yöntem uygulanabilir. Bu minimal invaziv yöntem does değil istemek sinir çıkarılması ve bu nedenle aynı hayvan boyuna takip için tekrarlanan ölçüler için uygundur. Benzer kayıtları klinik kurulumları yönteminin translasyonel alaka vurgulamak için gerçekleştirilir.

İğne elektrotları kullanarak CMAPs elektrofizyolojik ölçümleri Nöromüsküler işlev zaman içinde takip etmek bir yöntemdir minimal invaziv ve çok hassas. Açıklanan teknik burada fareler forelimb sinir iletim değerlendirmesini sağlar ve böylece, anlayışlar sinir işlevselliğini sağlar.
CMAP genlikleri ve gecikme süreleri hind - ve ön ayakları hastalık sahası ALS, SOD1-G93A9 ve PrP-hFUS-WT310 (Şekil 3), iki fare modelleri ve CMT, C61-PMP2211,12 bir fare modeli sırasında ölçüldü (Şekil 4). ALS fare modelleri ALS ile ilgili insan genleri, yani mutasyona uğramış SOD1 ya da vahşi türü FUSoverexpression tarafından oluşturulmuştur. Her iki model fare felç için önde gelen progresif motor nöron hastalığı benzeyen ALS geliştirmek. Transgenik olmayan littermate denetimleri, hind - hem ön ayakları CMAP genliğini (Şekil 3A) zamanla değişmedi. (İlk motor belirtiler genellikle üç ay yaşında gözlenir ise) öte yandan, siyatik sinir hindlimb üzerinden CMAP genliği ölçüde SOD1-G93A farelerde bile önce belirti başlangıçlı 60 gün yaş civarında azalmıştır13 . Genlik 90 oldu mV transgenik olmayan (non-tg) littermates, o yaşta SOD1-G93A farelerde bu sadece 30 Oysa mV. Vardı sadece en az daha fazla düşüş içinde genlik hastalığın geç semptomatik sahne alanı'na 150 gün yaş ilerledikçe. CMAP genlik, düşüş ve bu nedenle aksonlar, dejenerasyon gecikmiş forelimbs hindlimbs siyatik sinir ile karşılaştırıldığında brakiyal pleksus sinir içinde. Ön ayakları içinde hastalık ilerlemesi de CMAP daha kolay genlik azalmıştır 70 mV 30 öncesi ve sonrası bu farelerde motor açıkları tezahürü kullanılarak ölçülen mV.
PrP-hFUS-WT3 fare modeli ALS, motor açıkları başlangıcı yaklaşık 28 gün10düşüş başlama CMAP genlik ile örtüşmektedir, çağı başlar. Bu fareler son aşama yaklaşık 65 gün yaşta ulaştığı bir daha hızlandırılmış hastalığı modelidir. CMAP genlik düşüş daha hızlı hindlimb ile karşılaştırıldığında hindlimbs (3D şekil) bir önceki aksonal dejenerasyon gösteren forelimb brakiyal pleksus sinir siyatik sinir oluştu. Hindlimbs kadar hastalık sürecinin aşamaları geç işlevsel kalır ön ayakları özellikle öncesindeki felç klinik gözlem bu gözlem bu fare modelleri her ikisinde de destekler.
Genel olarak, uyarıcı üzerinden gecikme süresi için Aksiyon potansiyeli inisiyasyon ön ayakları hindlimbs (Şekil 3B, E) göre daha kısa. Bu sadece uyarıcı ve kayıt elektrotları arasında daha kısa mesafe kaynaklanmaktadır. Gecikme süresi aksonlar myelination düzeyde bir gösterge sağlar. ALS demiyelinizan hastalık değil bizim gözlem CMAP gecikmeleri ALS, fare modelleri hastalığın ilerlemesinde sırasında uzun olsa da. Bunun daha hızlı motor aksonlar yürütmektedir kaybı daha büyük, nedeniyle olabilir.
İnsan PMP22 3-4 kopya overexpressing C61-PMP22 fare ve heterozygote fareler bir çok hafif CMT1A hastalığı fenotip hafif demiyelinizasyon ve azaltılmış insert, ama hiçbir görünür fenotip11,12ile özetlemek. 1,5-2 yıl yaş C61-PMP22 farelerin CMAP genlikleri azaltılır ve gecikmeleri var mı hindlimbs ve ön ayakları (Şekil 4) hem de uzun süreli. Temsilci kayıtları azalan genlik ve sağlıklı bir konu bir kayıt ile karşılaştırıldığında Gecikmeli yanıt görüntüleme Şekil 2Ciçinde, B, anılan sıraya göre sunulur. CMAP gecikme süreleri içinde ön ayakları arka bacaklarda olduğu kadar etkilenmez. Daha sık hasta ciddi olarak bir süre bağımlı bozukluğu14CMT patofizyolojik doğası gereği alt ekstremite azaltılmış veya belirlenemeyen CMAPs var gibi bu CMT1A hasta ile tutarlıdır. Ayrıca, genlikleri aksonal bütünlük14,15derece ile ilişkilendirmek gibi hastalık şiddeti derecesini gecikme veya iletim hızı, yerine CMAP genlik ile ilişkilidir. Yine de, sonuçları bu yöntemi bu CMT1A içinde gözlenen gibi işlem demiyelinizan Algıla yeterince duyarlı olduğunu gösterir.
Genlik ve gecikme varyasyon transgenik olmayan gruplar halinde en düşük (varyasyon 2-%15 ve % 1-13, katsayısı sırasıyla). Tüm transgenik durumlarda hangi olasılıkla hastalık ilerleme hayvanlar arasında farklılıklar nedeniyle daha fazla değişim (% 8-51 genlik ve gecikme süresi 1-21 %'varyasyon katsayısı), ölçümlerde oldu. Her durumda, değişim hind - ve ön ayakları benzer oldu. İğne ve yüzey elektrotlar kullanımında varyasyonu benzer16yaşında olmak bildirilmiştir.
Gerekli uyarıcı yoğunluklarda arasında transgenik olmayan çeşitli olmak büyük değil ve ALS modelleri (Şekil 3 c, F). Aynı şekilde, bu gibi durumlarda supramaximal uyarıcı ulaşmak için gerekli uyarıcı ön - ve hindlimbs benzer ve 5-12 mA arasında değişmekteydi. CMT, aynı fenotip C61-PMP22 fareler (Şekil 4 c) görülmüş ve artan uyarıcı yoğunluklarda gereksinimini tanınan17 olmuştur. Fenomen hipertrofik endoneurial değişiklikler17artan elektrik empedans tarafından ifade edildi.
Ön ayakları kaydedilen CMAP genlik sinir stimülasyonu ve kas uyarımı nedeniyle olduğunu onaylamak için biz tek taraflı kısmi axotomy brakiyal pleksus sinir farelerde 5 aylık transgenik C57BL/6Jax (erkek ve dişi) ( üzerinde gerçekleştirilen Şekil 5). Axotomy azaltılmış CMAP genlik 90 20 mV mV, akson çoğu işlemde kesilen gösteren. Genlik kontralateral forelimb veya hindlimbs herhangi bir değişiklik yapıldı. Bu sonuç güçlü biseps içinde tespit yanıt nedeniyle sinir stimülasyonu ve kas uyarımı sonuçlanmamıştır olduğunu gösterir.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57741/57741fig3.jpg"> Şekil 3. CMAP genlik, gecikme süresi ve hind - hastalık ders ve ALS içinde ön ayakları üzerinde gerekli uyarıcı fare modelleri. SOD1-G93A (A-C) ve PrP-hFUS-WT3 (D-F) transgenik (tg) fareler ve transgenik olmayan (non-tg) littermates ölçülen motor belirtiler başlangıcında semptomatik aşamada ve içinde hastalığın semptomatik geç faz işlemek, yaşları 57, 91 ve 147 gün (d) veya SOD1-G93A ve PrP-hFUS-WT3 fareler, 29, 38 ve 53 gün sırasıyla. Siyah: kesik transgenik olmayan hindlimb, siyah: transgenik olmayan forelimb, gri: transgenik hindlimb, gri çizgili: transgenik forelimb. Sonuçları ± SD genlikleri demek olarak sunulmaktadır (A, D) istikrarlı hem de arka ve ön ayakları transgenik olmayan hayvanlarda zamanla. Transgenik hayvanlarda hastalık sürecinde genlikleri azalmıştır. Gecikme süreleri (B, E) daha az hastalık etkilenen ve hind - ve genotip ne olursa olsun ön ayakları arasında büyük farklılıklar gözlendi edildi. (C, F) gerekli uyarıcı olarak tüm gruplar halinde en az. SOD1-G93A N = tg 147 d, N dışında tüm gruplar halinde 4 = 3. 29, 38 ve 53 yaş gruplarındaki PrP-hFUS-WT3 fareler için N sigara-4, 5 ve 4 tg ve tg 7, 5 ve 3, sırasıyla içindir. Sembolleri göstermek gruplar arasındaki fark gibidir: *: tg sigara hindlimb tg hindlimb, # vs: tg forelimb tg forelimb, vs ¤: tg sigara hindlimb tg forelimb, gri vs *: tg hindlimb tg forelimb vs. Tukey ile iki yönlü ANOVA'ın çoklu karşılaştırma testi, *: p < 0,05, **: p < 0,01, ***: p < 0,001, ***: p < 0,0001. #: p < 0,05, ##: p < 0,01, ###: p < 0,001, ### : p < 0,0001. ¤: p < 0,05, ¤¤: p < 0,01, ¤¤¤: p < 0,001, ¤¤¤: p < 0,0001. <a href="/files/ftp_upload/57741/57741fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57741/57741fig4.jpg"> Şekil 4. CMAP genlik, gecikme süresi ve hind-gerekli uyarıcı ve ön ayakları CMT1A farelerde. C61-PMP22 transgenik (tg) fareler ve transgenik olmayan (non-tg) littermates 1.5-2 yaşında olan ölçüldü. Genlik(a)hem de arka ve ön ayakları transgenik farelerde azalma. Gecikme süresi (B) tüm uzuvların CMT Farelerde yapılan uzun ve ön ayakları bile ince değişiklik ile bu ölçüm algılandı. Uyarıcı yoğunluğu (C) gereksinimini C61-PMP22 farelerde CMT1A hastalarda algılanan fenotip benzer yükseltilmiştir. Sonuçları sunulmuştur ± SD, demek gibi tg N = 4 ve tg N = 3. Sidak ile iki yönlü ANOVA'ın çoklu karşılaştırma testi, **: p < 0,01, ***: p < 0,0001. <a href="/files/ftp_upload/57741/57741fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57741/57741fig5.jpg"> Şekil 5. Forelimb Aksiyon potansiyeli sinir stimülasyonu tarafından neden oldu. Gözlenen CMAP yanıt kas uyarımı tarafından neden olduğu olasılığını dışlamak için (kısmi) axotomy brakiyal pleksus sinir üzerindeki gerçekleştirildi. CMAP genlik(a)ve (B) gecikme süresi (pre) önce kaydedildi ve 4 gün sonra (post) brakial Pleksus axotomy yetişkin olmayan transgenik farelerde. Axotomy CMAP genlik gösteren tepki nedeniyle sinir stimülasyonu oldu azaldı. Siyah: hindlimb, gri: kontralateral forelimb, gri çizgili: Ipsilateral forelimb. Sonuç ortalama ± SD, N sunulmaktadır = 2. <a href="/files/ftp_upload/57741/57741fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Electrophysiological Measurement of Compound Muscle Action Potential from the Forelimbs in Mouse Models of Motor Neuron Degeneration at JoVE.com

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

Vivo Bileşik kas aksiyon potansiyeli Motor nöron hastalığı, fare modellerinde ön ayakları üzerinden elektrofizyolojik ölçümü

Sinir iletim ölçümü ateş fare modelleri değerlendirmek için yararlı bir araçtır ama sık sık öyle yalnızca hindlimbs siyatik sinir uyarmak için geçerlidir. Burada, bileşik kas aksiyon potansiyeli (CMAP) vivo brakiyal pleksus tarafından innervated fare forelimb kaslarda ölçmek için bir teknik açıklayın.

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

Paired Patch Clamp Recordings from Motor-neuron and Target Skeletal Muscle in Zebrafish

Motor-nöron Paired Patch Kelepçe Kayıtlar ve Zebra balığı Hedef İskelet Kası

Larval zebrafish represent the first vertebrate model system to allow simultaneous patch clamp recording from a spinal motor-neuron and target muscle.  ...

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Fare Retina Ganglion Hücreleri Transfeksiyon tarafından In vivo Elektroporasyon

The targeting and refinement of RGC projections to the midbrain is a popular and powerful model system for studying how precise patterns of neural ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Akut Hipokampal Dilimler içinde Synaptically-uyarılmış astroglial ve Nöronal Cevaplarının İkili Elektrofizyolojik Kayıtlar

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

In Vivo Electrophysiological Measurements on Mouse Sciatic Nerves

Fare Siyatik Sinir Vivo elektrofizyolojik ölçümlerde

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

The Neuromuscular Junction: Measuring Synapse Size, Fragmentation and Changes in Synaptic Protein Density Using Confocal Fluorescence Microscopy

Nöromusküler Kavşak: Ölçme Synapse Boyut, Konfokal Floresan Mikroskobu kullanılarak sinaptik Protein Yoğunluk Parçalanma ve Değişiklikler

The neuromuscular junction (NMJ) is the large, cholinergic relay synapse through which mammalian motor neurons control voluntary muscle contraction. ...

Assay to Measure Nucleocytoplasmic Transport in Real Time within Motor Neuron-like NSC-34 Cells

Motor Nöron benzeri NSC-34 Hücrelerinde Gerçek Zamanlı Nükleositoplazmik Taşınımı Ölçüm Testi

Nucleocytoplasmic transport refers to the import and export of large molecules from the cell nucleus. Recently, a number of studies have shown a ...

Modeling Neuronal Death and Degeneration in Mouse Primary Cerebellar Granule Neurons

Modelleme nöronal ölüm ve fare birincil serebellar granül nöronlar dejenerasyon

Cerebellar granule neurons (CGNs) are a commonly used neuronal model, forming an abundant homogeneous population in the cerebellum. In light of their ...

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

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

Vivo Aksonal uyarılabilirlik test ile sıçan Ulnar sinirin Elektrofizyolojik ölçüm

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

A Simple Neuronal Mechanical Injury Methodology to Study Drosophila Motor Neuron Degeneration

A Simple Neuronal Mechanical Injury Methodology to Study Drosophila Motor Neuron Degeneration

Çalışmak İçin Basit Bir Nöronal Mekanik Yaralanma Metodolojisi<em&gt; Drosophila</em&gt; Motor Nöron Dejenerasyonu

The degeneration of neurons occurs during normal development and in response to injury, stress, and disease. The cellular hallmarks of neuronal ...

Transpupillary Two-Photon In Vivo Imaging of the Mouse Retina

Transpupiller İki Foton Fare Retinasının In vivo Görüntülenmesi

The retina transforms light signals from the environment into electrical signals that are propagated to the brain. Diseases of the retina are prevalent ...