Name: use of in vivo single-fiber recording and intact dorsal root ganglion with attached sciatic nerve to examine the mechanism of conduction failure
Uploaded: 2019-08-27T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Use of In Vivo Single-fiber Recording and Intact Dorsal Root Ganglion with Attached Sciatic Nerve to Examine the Mechanism of Conduction Failure at JoVE.com

وقد تم دعم هذا العمل بتمويل من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (31671089 و81470060) ومشروع بحوث علوم وتكنولوجيا التنمية الاجتماعية في مقاطعة شنشي (2016SF-250).

ويتبع البروتوكول الحالي دليل سياسة دائرة الصحة العامة في الولايات المتحدة بشأن الرعاية الإنسانية واستخدام الحيوانات المختبرية، ووافقت اللجنة المعنية بأخلاقيات التجارب الحيوانية التابعة للجامعة الطبية العسكرية الرابعة على البروتوكول.
1- الحيوانات
<ol><li>تقسيم 24 الفئران س...

<ol>
	<li>Koski, 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=Derivation+and+validation+of+diagnostic+criteria+for+chronic+inflammatory+demyelinating+polyneuropathy.">Derivation and validation of diagnostic criteria for chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy.</a> Journal of the Neurological Sciences. 277 (1-2), 1-8 (2009).</li><li>Allen, T. J., Knight, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+intracellular+dialysis+to+study+signal+transduction+coupling+in+the+squid+giant+axon.">The use of intracellular dialysis to study signal transduction coupling in the squid giant axon.</a> Journal of Neuroscience Methods. 42 (3), 169-174 (1992).</li><li>Schafers, M., Cain, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-fiber+recording:+in+vivo+and+in+vitro+preparations.">Single-fiber recording: in vivo and in vitro preparations.</a> Methods in Molecular Medicine. 99, 155-166 (2004).</li><li>Sun, W., 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=Reduced+conduction+failure+of+the+main+axon+of+polymodal+nociceptive+C-fibres+contributes+to+painful+diabetic+neuropathy+in+rats.">Reduced conduction failure of the main axon of polymodal nociceptive C-fibres contributes to painful diabetic neuropathy in rats.</a> Brain. 135, 359-375 (2012).</li><li>Debanne, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Information+processing+in+the+axon.">Information processing in the axon.</a> Nature Reviews Neuroscience. 5 (4), 304-316 (2004).</li><li>De Col, R., Messlinger, K., Carr, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conduction+velocity+is+regulated+by+sodium+channel+inactivation+in+unmyelinated+axons+innervating+the+rat+cranial+meninges.">Conduction velocity is regulated by sodium channel inactivation in unmyelinated axons innervating the rat cranial meninges.</a> Journal of Physiology. 586 (4), 1089-1103 (2008).</li><li>Debanne, D., Campanac, E., Bialowas, A., Carlier, E., Alcaraz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axon+physiology.">Axon physiology.</a> Physiological Reviews. 91 (2), 555-602 (2011).</li><li>Zhu, Z. 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=Conduction+failures+in+rabbit+saphenous+nerve+unmyelinated+fibers.">Conduction failures in rabbit saphenous nerve unmyelinated fibers.</a> Neurosignals. 17 (3), 181-195 (2009).</li><li>Wang, X., 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+novel+intrinsic+analgesic+mechanism:+the+enhancement+of+the+conduction+failure+along+polymodal+nociceptive+C-fibers.">A novel intrinsic analgesic mechanism: the enhancement of the conduction failure along polymodal nociceptive C-fibers.</a> Pain. 157 (10), 2235-2247 (2016).</li><li>Smith, T., Al Otaibi, M., Sathish, J., Djouhri, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+expression+of+HCN2+channel+protein+in+L4+dorsal+root+ganglion+neurons+following+axotomy+of+L5-+and+inflammation+of+L4-spinal+nerves+in+rats.">Increased expression of HCN2 channel protein in L4 dorsal root ganglion neurons following axotomy of L5- and inflammation of L4-spinal nerves in rats.</a> Neuroscience. 295, 90-102 (2015).</li><li>Zhang, X. L., Albers, K. M., Gold, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammation-induced+increase+in+nicotinic+acetylcholine+receptor+current+in+cutaneous+nociceptive+DRG+neurons+from+the+adult+rat.">Inflammation-induced increase in nicotinic acetylcholine receptor current in cutaneous nociceptive DRG neurons from the adult rat.</a> Neuroscience. 284, 483-499 (2015).</li><li>Zhu, Z. 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=Modulation+of+action+potential+trains+in+rabbit+saphenous+nerve+unmyelinated+fibers.">Modulation of action potential trains in rabbit saphenous nerve unmyelinated fibers.</a> Neurosignals. 21 (3-4), 213-228 (2013).</li><li>Djouhri, L., Bleazard, L., Lawson, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+of+somatic+action+potential+shape+with+sensory+receptive+properties+in+guinea-pig+dorsal+root+ganglion+neurones.">Association of somatic action potential shape with sensory receptive properties in guinea-pig dorsal root ganglion neurones.</a> Journal of Physiology. 513, 857-872 (1998).</li><li>Fang, X., McMullan, S., Lawson, S. N., Djouhri, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+differences+between+nociceptive+and+non-nociceptive+dorsal+root+ganglion+neurones+in+the+rat+in+vivo.">Electrophysiological differences between nociceptive and non-nociceptive dorsal root ganglion neurones in the rat in vivo.</a> Journal of Physiology. 565, 927-943 (2005).</li><li>Young, G. T., Emery, E. C., Mooney, E. R., Tsantoulas, C., McNaughton, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammatory+and+neuropathic+pain+are+rapidly+suppressed+by+peripheral+block+of+hyperpolarisation-activated+cyclic+nucleotide-gated+ion+channels.">Inflammatory and neuropathic pain are rapidly suppressed by peripheral block of hyperpolarisation-activated cyclic nucleotide-gated ion channels.</a> Pain. 155 (9), 1708-1719 (2014).</li><li>Kim, Y. 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=Coupled+Activation+of+Primary+Sensory+Neurons+Contributes+to+Chronic+Pain.">Coupled Activation of Primary Sensory Neurons Contributes to Chronic Pain.</a> Neuron. 91 (5), 1085-1096 (2016).</li><li>Fan, N., Donnelly, D. F., LaMotte, 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=Chronic+compression+of+mouse+dorsal+root+ganglion+alters+voltage-gated+sodium+and+potassium+currents+in+medium-sized+dorsal+root+ganglion+neurons.">Chronic compression of mouse dorsal root ganglion alters voltage-gated sodium and potassium currents in medium-sized dorsal root ganglion neurons.</a> Journal of Neurophysiology. 106 (6), 3067-3072 (2011).</li><li>Ma, 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=Similar+electrophysiological+changes+in+axotomized+and+neighboring+intact+dorsal+root+ganglion+neurons.">Similar electrophysiological changes in axotomized and neighboring intact dorsal root ganglion neurons.</a> Journal of Neurophysiology. 89 (3), 1588-1602 (2003).</li><li>Boucher, T. 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=Potent+analgesic+effects+of+GDNF+in+neuropathic+pain+states.">Potent analgesic effects of GDNF in neuropathic pain states.</a> Science. 290 (5489), 124-127 (2000).</li><li>Ma, C., Greenquist, K. W., Lamotte, 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=Inflammatory+mediators+enhance+the+excitability+of+chronically+compressed+dorsal+root+ganglion+neurons.">Inflammatory mediators enhance the excitability of chronically compressed dorsal root ganglion neurons.</a> Journal of Neurophysiology. 95 (4), 2098-2107 (2006).</li><li>Gong, K., Ohara, P. T., Jasmin, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch+Clamp+Recordings+on+Intact+Dorsal+Root+Ganglia+from+Adult+Rats.">Patch Clamp Recordings on Intact Dorsal Root Ganglia from Adult Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (115), (2016).</li><li>Schoenen, J., Delree, P., Leprince, P., Moonen, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotransmitter+phenotype+plasticity+in+cultured+dissociated+adult+rat+dorsal+root+ganglia:+an+immunocytochemical+study.">Neurotransmitter phenotype plasticity in cultured dissociated adult rat dorsal root ganglia: an immunocytochemical study.</a> Journal of Neuroscience Research. 22 (4), 473-487 (1989).</li><li>Zheng, J. H., Walters, E. T., Song, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociation+of+dorsal+root+ganglion+neurons+induces+hyperexcitability+that+is+maintained+by+increased+responsiveness+to+cAMP+and+cGMP.">Dissociation of dorsal root ganglion neurons induces hyperexcitability that is maintained by increased responsiveness to cAMP and cGMP.</a> Journal of Neurophysiology. 97 (1), 15-25 (2007).</li><li>Hanani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Satellite+glial+cells:+more+than+just+rings+around+the+neuron.">Satellite glial cells: more than just rings around the neuron.</a> Neuron Glia Biology. 6 (1), 1-2 (2010).</li></ol>

على الرغم من أن الدراسات الحديثة قد حققت تصوير الكالسيوم من الخلايا العصبية DRG في الجسم الحي16، وأداء في الجسم الحي التصحيح المشبك التسجيل من nociceptors DRG الفردية لا يزال تحديا للغاية. ولذلك، فإن نهج في الجسم الحي من الألياف الواحدة لمجال الألم هو من الأهمية المستمرة. تسجيل الأليا?...

يضمن الانتقال الطبيعي للمعلومات على طول الألياف العصبية الوظيفة الطبيعية للجهاز العصبي. وينعكس الأداء غير الطبيعي للجهاز العصبي أيضا في انتقال الإشارات الكهربائية للألياف العصبية. على سبيل المثال ، يمكن تصنيف درجة إزالة التمنة في آفات إزالة المليون المركزية من خلال مقارنة التغيرات في سرعة التوصيل العصبي قبل وبعد تطبيق التدخل1. من الصعب تسجيل الألياف العصبية داخل الخلايا، إلا في الاستعدادات الخاصة مثل محور الحبار العملاق أكسون2. ولذلك، فإن النشاط الكهرولوجيولوجي قابل للتسجيل فقط عن طريق التسجيل خارج الخلية للألياف واحدة. باعتبارها واحدة من الأساليب الكهرولوجية الكلاسيكية، تسجيل الألياف واحدة لديها تاريخ أطول من التقنيات الأخرى. ومع ذلك، فإن عدد أقل من علماء الفيزيولوجيا الكهربائية فهم هذه الطريقة على الرغم من تطبيقها على نطاق واسع. ولذلك، هناك حاجة إلى إدخال مفصل للبروتوكول القياسي لتسجيل الألياف الواحدة من أجل تطبيقه المناسب.
على الرغم من أن تقنيات التصحيح المشبك المختلفة هيمنت على الدراسة الكهرولوجية الحديثة، لا يزال تسجيل الألياف الواحدة يلعب دورا لا بديل له في تسجيل أنشطة الألياف العصبية، وخاصة الألياف التي تنقل الإحساس المحيطي مع جسم الخلية الحسية الموجودة في العقدة الجذرية الأورسية (DRG). ميزة استخدام تسجيل الألياف واحدة هنا هو أنه في تسجيل الألياف الحية يوفر وقت مراقبة طويل مع القدرة على تسجيل الاستجابات للمحفزات الطبيعية في نماذج ما قبل السريرية دون اضطراب في البيئة داخل الخلايا3 , 4.
وقد درس عدد متزايد من الدراسات على مدى العقدين الماضيين وظائف معقدة على طول الألياف العصبية5، وفشل التوصيل ، والذي يعرف بأنه حالة من انتقال دفعة العصب غير ناجحة على طول محور، كان موجودا في العديد من مختلف الأعصاب الطرفية6،7. وجود فشل التوصيل في تحقيقنا بمثابة آلية ذاتية المثبطة الجوهرية لتعديل المدخلات nociceptive المستمرة على طول C-الألياف8. وقد تم تخفيف هذا الفشل التوصيل بشكل ملحوظ في ظل ظروف فرط الهالجية4،9. ولذلك، فإن استهداف العوامل التي ينطوي عليها فشل التوصيل قد يمثل علاجًا جديدًا للألم العصبي. لمراقبة فشل التوصيل، يجب تسجيل نمط إطلاق النار وتحليلها على أساس المسامير التي يتم تصريفها بالتتابع على أساس تسجيل الألياف الواحدة.
لفهم آلية فشل التوصيل بدقة ، من الضروري تحديد خصائص انتقال المحاور ، أو على وجه التحديد ، خصائص غشاء الخلايا العصبية DRG ، استناداً إلى خصائصها التشريحية شبه أحادية القطب. وقد أجريت العديد من الدراسات السابقة في هذا المجال على الخلايا العصبية DRG منفصلة10,11, والتي قد لا تكون مجدية للتحقيق في فشل التوصيل بسبب اثنين من العقبات. أولا، يتم استخدام مختلف الأساليب الميكانيكية والكيميائية في عملية التفكك لتحرير الخلايا العصبية DRG، والتي قد تؤدي إلى خلايا غير صحية أو تغيير النمط الظاهري / خصائص الخلايا العصبية والخلط بين النتائج. ثانيا، تتم إزالة الأعصاب الطرفية المرفقة أساسا، والظواهر فشل التوصيل لا يمكن ملاحظتها في هذه الاستعدادات. ولذلك، تم تحسين إعداد الخلايا العصبية DRG سليمة مع العصب المرفقة لتجنب العقبات المذكورة أعلاه.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:605px;" width="605">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:43px;width:161px;">Instruments and software used in single fiber recording</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Amplifier</td>
			<td style="width:148px;">Nihon kohden</td>
			<td style="width:93px;">MEZ-8201</td>
			<td style="width:203px;">Amplification of the electrophysiological signals</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:43px;width:161px;">Bioelectric amplifier monitor</td>
			<td style="width:148px;">ShangHai JiaLong Teaching instrument factory</td>
			<td style="width:93px;">SZF-1</td>
			<td style="width:203px;">Monitor firing process via sound which is transformed from physiological discharge signal</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Data acquisition and analysis system</td>
			<td style="width:148px;">CED</td>
			<td style="width:93px;">Spike-2</td>
			<td style="width:203px;">Software for data acquisition and analysis</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Electrode manipulator</td>
			<td style="width:148px;">Narishige</td>
			<td style="width:93px;">SM-21</td>
			<td style="width:203px;">Contro the movement of the electrode as required</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Hairspring tweezers</td>
			<td style="width:148px;">A.Dumont</td>
			<td style="width:93px;">5#</td>
			<td style="width:203px;">Separate the single fiber</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Isolator</td>
			<td style="width:148px;">Nihon kohden</td>
			<td style="width:93px;">SS-220J</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="64" rowspan="2" style="height:64px;width:161px;">Memory oscilloscope</td>
			<td rowspan="2" style="width:148px;">Nihon kohden</td>
			<td rowspan="2" style="width:93px;">VC-9</td>
			<td style="width:203px;">Display recorded discharge during</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:203px;">experiment</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:161px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:148px;">ZEISS</td>
			<td style="width:93px;">SV-11</td>
			<td style="width:203px;">Have clear observation when separate the local tissue and single fiber</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Stimulator</td>
			<td style="width:148px;">Nihon kohden</td>
			<td style="width:93px;">SEZ-7203</td>
			<td style="width:203px;">Delivery of the electrical stimuli</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Von Frey Hair</td>
			<td style="width:148px;">Stoelting accompany</td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td style="width:203px;">Delivery of the mechanical stimuli</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:161px;">Water bath</td>
			<td style="width:148px;">Scientz biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td style="width:93px;">SC-15</td>
			<td style="width:203px;">Heating paroline to maintain at 37oC</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:161px;">Instruments and software used in patch clamp recording</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="106">
			<td height="106" style="height:106px;width:161px;">Amplifier</td>
			<td style="width:148px;">Axon Instruments</td>
			<td style="width:93px;">Multiclamp 700B</td>
			<td style="width:203px;">Monitors the currents flowing through the recording electrode and also controls the stimuli by sending a signal to the electrode</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:161px;">Anti-vibration table</td>
			<td style="width:148px;">Optical Technology Co., Ltd.</td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td style="width:203px;">Isolates the recording system from vibrations induced by the environment</td>
		</tr>
		<tr height="127">
			<td height="127" style="height:127px;width:161px;">Camera</td>
			<td style="width:148px;">Olympus</td>
			<td style="width:93px;">TH4-200</td>
			<td style="width:203px;">See the neurons in bright field; the controlling software allows to take pictures and do live camera image to monitor the approach of the electrode to the cell</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Clampex</td>
			<td style="width:148px;">Axon</td>
			<td style="width:93px;">Clampex 9.2</td>
			<td style="width:203px;">Software for data acquisition and delivery of stimuli</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Clampfit</td>
			<td style="width:148px;">Axon</td>
			<td style="width:93px;">Clampfit 10.0</td>
			<td style="width:203px;">Software for data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="66">
			<td height="66" style="height:66px;width:161px;">Electrode puller</td>
			<td style="width:148px;">Sutter</td>
			<td style="width:93px;">P-97</td>
			<td style="width:203px;">Prepare recording pipettes of about 2&#956;m diameter with resistance about 5 to 8 M&#937;</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Glass pipette</td>
			<td style="width:148px;">Sutter</td>
			<td style="width:93px;">BF 150-75-10</td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Micromanipulator</td>
			<td style="width:148px;">Sutter</td>
			<td style="width:93px;">MP225</td>
			<td style="width:203px;">Give a precise control of the microelectrode</td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:161px;">Microscope</td>
			<td style="width:148px;">Olympus</td>
			<td style="width:93px;">BX51WI</td>
			<td style="width:203px;">Upright microcope equipped with epifluorescence for clearly observe the cells which would be patched</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Origin</td>
			<td style="width:148px;">Origin lab</td>
			<td style="width:93px;">Origin 8</td>
			<td style="width:203px;">Software for drawing picture</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Perfusion Pump</td>
			<td style="width:148px;">BaoDing LanGe Co., Ltd.</td>
			<td style="width:93px;">BT100-1J</td>
			<td style="width:203px;">Perfusion of DRG in whole-cell patch clamp</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Other instruments</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Electronic balance</td>
			<td style="width:148px;">Sartorius</td>
			<td style="width:93px;">BS 124S</td>
			<td style="width:203px;">Weighing reagent</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">pH Modulator</td>
			<td style="width:148px;">Denver Instrument</td>
			<td style="width:93px;">UB7</td>
			<td style="width:203px;">Adjust pH to 7.4</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Solutions/perfusion/chemicals</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Calcium chloride</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">C5670</td>
			<td style="width:203px;">Extracellular solution</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:161px;">Chloralose</td>
			<td style="width:148px;">Shanghai Meryer Chemical Technology Co., Ltd.</td>
			<td style="width:93px;">M07752</td>
			<td style="width:203px;">Mixed solution for Anesthesia</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Collagenase</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">SLBQ1885V</td>
			<td style="width:203px;">Enzyme used for clearing the surface of DRG</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">D (+) Glucose</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">G7528</td>
			<td style="width:203px;">Extracellular solution</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Liquid Paraffin</td>
			<td style="width:148px;">TianJin HongYan Reagent Co., Ltd.</td>
			<td style="width:93px;"></td>
			<td style="width:203px;">Maintain fiber wetting</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Magnesium sulfate</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">M7506</td>
			<td style="width:203px;">Extracellular solution</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Potassium chloride</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">P3911</td>
			<td style="width:203px;">Extracellular solution</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Protease</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">62H0351</td>
			<td style="width:203px;">Enzyme used for clearing the surface of DRG</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Sodium bicarbonate</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">S5671</td>
			<td style="width:203px;">Extracellular solution</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Sodium chloride</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">S5886</td>
			<td style="width:203px;">Extracellular solution</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Sodium phosphate monobasic</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">S0751</td>
			<td style="width:203px;">Extracellular solution</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:161px;">Sucrose</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">S0389</td>
			<td style="width:203px;">Extracellular solution</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:161px;">Urethane</td>
			<td style="width:148px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:93px;">U2500</td>
			<td style="width:203px;">Mixed solution for Anesthesia</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

use of in vivo single-fiber recording and intact dorsal root ganglion with attached sciatic nerve to examine the mechanism of conduction failure

كان تسجيل الألياف الواحدة تقنية كهرولوجية كلاسيكية وفعالة على مدى العقود القليلة الماضية بسبب تطبيقه المحدد للألياف العصبية في الجهاز العصبي المركزي والمحيطي. تنطبق هذه الطريقة بشكل خاص على العقد الجذرية الظهرية (DRG)، وهي الخلايا العصبية الحسية الأولية التي تظهر بنية شبه أحادية القطب من العمليات العصبية. أنماط وملامح إمكانات العمل مرت على طول المحاور قابلة للتسجيل في هذه الخلايا العصبية. تستخدم هذه الدراسة في تسجيلات الألياف الواحدة في الجسم الحي لمراقبة فشل التوصيل للأعصاب الوركية في الفئران الكاملة التي تعالجها فريوند (CFA). كما لا يمكن دراسة الآلية الأساسية باستخدام في التسجيلات في الجسم الحي من الألياف الواحدة، يتم تنفيذ التصحيح المشبك التسجيلات من الخلايا العصبية DRG على الاستعدادات من DRG سليمة مع العصب الوركي المرفقة. تكشف هذه التسجيلات عن وجود ارتباط إيجابي بين فشل التوصيل والمنحدر الصاعد لإمكانات ما بعد فرط الاستقطاب (AHP) للخلايا العصبية DRG في الحيوانات المعالجة بالجماعة المالية الأفريقية. يسمح بروتوكول تسجيلات الألياف أحادية في الجسم الحي بتصنيف الألياف العصبية عن طريق قياس سرعة التوصيل ورصد الظروف غير الطبيعية في الألياف العصبية في بعض الأمراض. DRG سليمة مع العصب المحيطي المرفقة يسمح مراقبة نشاط الخلايا العصبية DRG في معظم الظروف الفسيولوجية. بشكل قاطع، تسجيل الألياف الواحدة جنبا إلى جنب مع تسجيل الكهرولوجية من DRGs سليمة هو وسيلة فعالة لدراسة دور فشل التوصيل أثناء عملية مسكن.

تعتمد نتيجة بروتوكول التسجيل أحادي الألياف على جودة تشريح الألياف. الحيوان لفي تجارب الجسم الحي يجب أن يكون في حالة جيدة للحفاظ على الجذع العصب صحية لتشريح سهلة (انظر المشورة في قسم المناقشة). هناك حاجة إلى حمام تطبيق المخدرات في كثير من الحالات لتسليم المخدرات على الألياف. ويوضح الشك?...

Watch this Scientific Journal Video about Use of In Vivo Single-fiber Recording and Intact Dorsal Root Ganglion with Attached Sciatic Nerve to Examine the Mechanism of Conduction Failure at JoVE.com

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

تسجيل الألياف الواحدة هو تقنية كهربائية فسيولوجية فعالة تنطبق على الجهاز العصبي المركزي والمحيطي. جنبا إلى جنب مع إعداد DRG سليمة مع العصب الوركي المرفقة ، يتم فحص آلية فشل التوصيل. كلا البروتوكولين تحسين فهم علاقة الجهاز العصبي المحيطي مع الألم.

استخدام في فيفو تسجيل واحد من الألياف والعقدة الجذر الرحالة سليمة مع العصب الوركي المرفقة لدراسة آلية فشل التوصيل

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

تسجيل واحد الألياف يلعب دورا هاما في تسجيل أنشطة الألياف العصبية. خصوصا الأنشطة التي تنقل الإحساس المحيطي من الحقول تقبلا للخلايا العصبية في العقدة جذر الظهرية. في wavel من تسجيل الألياف، ويوفر طول المدة الزمنية مع القدرة على تسجيل الردود على المحفزات الطبيعة، وكان في وقت لاحق اضطراب البيئة بين الخلايا.في تسجيل واحد من الألياف يتطلب النيوترونات التلقائي جيد لهذا الوضع. المعالج يدعو شرط لإعداد اختبارات DRG متكاملة يتم دمج العصب الوركي. نتيجة الوضع التجريبي يظهر تقريبا جميع تفاصيل الأعصاب في مرحلة جيدة، والشارات المادية.وثالثا ، كامل إعداد DRG كما هي متكاملة. لبدء هذا الإجراء، قم بإعداد وتطهير جميع الأدوات الجراحية قبل الجراحة. ثم قم بإعداد 1 إلى 2 لتر من محلول Ringer العادي خارج الخلية وتخزينه عند أربع درجات مئوية حتى الاستخدام.لفضح جذع العصب الوركي للتسجيل، أولا، قطع فتح الجلد الجرذ تخدير والعضلات على الجزء الظهري من الفخذ. ثم، إجراء تشريح حادة على طول العضلة ذات الرأسين الفخذ. عزل بعناية جذع العصب الوركي باستخدام مقص العيون وإبرة فصل الزجاج، والحفاظ على الأنسجة رطبة باستخدام حل رينجر.بعد ذلك ، قم بإصلاح الحيوان على طوق معدني منزلي الصنع عن طريق خياطة الجلد في الفتحة المحيطة به. سحب الجلد قليلاً لإنشاء حمام السوائل. تعرض سنتيمتر واحد من جذع العصب الوركي على الجانب القريب.ضع منصة صغيرة بنية تحت جذع العصب لتعزيز التباين من أجل مراقبة جذع العصب الناعم بشكل واضح. في وقت لاحق، وتطبيق بعض البارافين السائل الدافئ على الجزء العلوي من جذع العصب لمنع تجفيف سطح الألياف. إزالة السائل إذا كان هناك نضح حول الجذع العصبي.لتنفيذ التسجيل، حدد خيوط البلاتين كأقطاب تسجيل. تناول الطعام وخلق خطاف صغير في نهاية جدا. بعد ذلك، قم بإرفاق القطب بـ ميكرومانيبولاتور.في الحمام، ضع قطب كهربائي مرجعي بجوار الأنسجة تحت الجلد. تقسيم دورا العمود الفقري وبيا ماطر والحصول على العصب الوركي. تحت مجهر ستيريو في 25٪ التكبير، والتقاط كراسة غرامة وتعليق النهاية التقريبية لمحور عصبي على هوك من القطب تسجيل.تحديد المجال تقبلا من واحد, الألياف ج غير الحساسية باستخدام simulis الميكانيكية والتحفيز الحراري. إذا كان إطلاق الألياف العصبية يستجيب للمحفزات الميكانيكية والماء الساخن ، فاعتبره ألياف بوليموتو ، غير الحساسية. بعد ذلك، أدخل اثنين من أقطاب التحفيز إبرة مع فاصل ملليمترين في الجلد من حقل تحديد لتسليم المحفزات الكهربائية.عرض شكل موجة من احتمال العمل على منظار، وتوظيف الكمبيوتر d-متن مع إشارة معدل أخذ العينات من 20 كيلوهيرتز. ثم، تسجيل المسامير باستخدام برنامج الحصول على البيانات وتحليلها في وقت لاحق مع البرامج المهنية. لقياس فشل التوصيل، وتقديم المحفزات القطب المتكررة في ترددات مختلفة إلى الألياف ج لمدة 60 ثانية.السماح فاصل زمني 10 دقيقة للألياف للاسترخاء بين المحفزات. ثم، حساب نسبة عدد من الإخفاقات إلى عدد من نبضات التحفيز المتكررة تسليم وضرب بنسبة 100٪ للحصول على درجة فشل توصيل. لفضح العقدة جذر الظهرية، وقطع أولا فتح الجلد من خط الوسط من الظهر في الجزء l4 إلى l5.بعد ذلك، إزالة العمود الفقري العضلات عملية البور الفقري وعملية عرضية باستخدام rongeur العظام، وفضح الجسم NDRG الحبل الشوكي. غط الحبل الشوكي المكشوف، NDRG، مع القطن المنقوع مع محلول Ringer العادي خارج الخلية للحفاظ على النشاط العصبي. وقف النزيف وإزالة الدم حسب الضرورة.في وقت لاحق، وذلك باستخدام مقص العيون، وإزالة L4 إلى s1 هيكل العظام فوق القوفير الفقري من أجل فضح DRG والعصب الشوكي المتصلة. جعل قطع على الجلد لفضح العصب الوركي في الفخذ الأوسط. فصل وفصل العصب الوركي عن نهاية العصب البعيدة حيث يذهب داخل العضلات.و غيت الجذع العصبي مع خط الجراحية في نهاية العصب قبل قطع. ثم، فصل العصب الوركي من النسيج الضام الكامنة عن طريق رفع نقطة ربط الأعصاب. إزالة ل dura من الحبل الشوكي، وفصل DRG من النسيج الضام الكامنة حتى تصل إلى الجزء المجاور من العصب الوركي.وهكذا، عزل إعداد كامل من DRG مع العصب الوركي المرفقة. لمسح سطح DRG، عند التكبير 4x، قم بإزالة الدورة الشوكية بعناية على سطح L4 إلى 16 DRG باستخدام الملاقط. ضع DRG مع العصب الوركي المرفق في أنبوب زجاجي يحتوي على ملليلتر واحد من الإنزيمات المختلطة.اجسه في حمام مائي 37 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة. بعد 15 دقيقة، ارفع نهاية الخط الجراحي واحرك الإعداد إلى طبق مليء بمحلول Ringer العادي خارج الخلية لغسل الإنزيم. ثم، نقل DRG هضم إلى وعاء مملوءة حل Ringer المُكسجين خارج الخلية للتسجيل.لتنفيذ التسجيل، وإعداد حل داخل الخلايا، وتخزينها في درجة الصفر مئوية حتى الاستخدام. باستخدام مرساة شريحة، وتحقيق الاستقرار في ganglia وربط نهاية العصب إلى قطب تحفيز الشفط. في التكبير 40x، تصور وحدد الخلايا العصبية DRG مع هدف emersion المياه.أضعاف القطب وملء مع حل داخل الخلايا. نعلق القطب على حامل، وتطبيق الضغط الإيجابي في pipet مع مقاومة النهائي من أربعة إلى سبعة ميغاهات. بعد ذلك، جلب القطب إلى سطح الخلية.ثم، وتطبيق الضغط السلبي على pipet لتشكيل ختم. بمجرد الوصول إلى ختم gigaohm ، قم بتعيين إمكانات الغشاء عند حوالي 60 ملليفولت وإنشاء وضع تسجيل الخلية بالكامل. في وقت لاحق، وتقديم المحفزات المتكررة من 5 إلى 50 هيرتز إلى العصب الوركي من خلال القطب الشفط لفحص فشل التوصيل.قياس سعة AHP من خط الأساس إلى الذروة ومدة AHP 80٪. هذا الرقم يظهر التسجيلات الأصلية المتتالية من c5 واحد إعادة اطلاق النار من الفئران ردا على 10 هرتز التحفيز الكهربائي. يتم عرض كل اكتساح العشرين وعرضها من أعلى إلى أسفل.يُظهر الإدراج إمكانية إجراء تمثيلي. وهنا تسجيلات واحدة ج ألياف من CFA حقن الفئران ردا على نفس التحفيز كما اللوحة السابقة. هذا الرقم يظهر التسجيلات المستمرة من سلسلة ردود اطلاق النار على خمسة هرتز التحفيز تحت ظروف التحكم، أو إدارة تركيز مختلف من ZD7288 في الخلايا العصبية DRG قطرها صغيرة من الفئران CFA تصنيف.تظهر insets تتبعات موسعة للفترات التسجيل المحدد. تمثل البقع الداكنة حالات فشل الارتفاع. وأظهرت AHP منحدر أكبر ارتفاع في السيطرة.في حين لوحظ منحدر صاعد أصغر بعد 125 micromolars في ZD7288 التطبيق. عندما تسجيل واحد fiver الوقت ، وأعتقد أنه من المهم لقطع الألياف والحفاظ على الحيوانات هو جيد أي شرط السلامة. و البيئة الدقيقة حول النيوترونمزيج من تسجيل الألياف واحد وتطبيق DRG سليمة تعلق مع العصب الوركي، وتحسين فهمنا للجهاز العصبي المحيطي المتعلقة بالألم.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Cell Biology

Neuroscience

Unit 1

Channels and the Electrical Properties of Membranes

SCIENTISTS IN ACTION

Genetic Study of Axon Regeneration with Cultured Adult Dorsal Root Ganglion Neurons

دراسة وراثية من التجديد أكسون مع الكبار الظهرية مثقف الخلايا العصبية العقدة الجذر

It is well known that mature neurons in the central nervous system (CNS) cannot regenerate their axons after injuries due to diminished intrinsic ability ...

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

قياس العمود الفقري قبل المشبكي في الفئران عن طريق تثبيط الظهرية جذر تسجيل المحتملة<em&gt; في فيفو</em

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of ...

In Vitro Modeling of Cancerous Neural Invasion: The Dorsal Root Ganglion Model

In Vitro Modeling of Cancerous Neural Invasion: The Dorsal Root Ganglion Model

في المختبر نمذجة السرطانية العصبية الغزو: وظهري الجذر العقدة نموذج

One way that solid tumors disseminate is through neural invasion. This route is well-known in cancers of the head and neck, prostate, and pancreas. These ...

An Approach to Enhance Alignment and Myelination of Dorsal Root Ganglion Neurons

مدخل لتعزيز التوافق وتكون الميالين في ظهري الجذر العقدة العصبية

Axon regeneration is a chaotic process due largely to unorganized axon alignment. Therefore, in order for a sufficient number of regenerated axons to ...

In Vivo Gene Transfer to Schwann Cells in the Rodent Sciatic Nerve by Electroporation

In Vivo Gene Transfer to Schwann Cells in the Rodent Sciatic Nerve by Electroporation

في نقل فيفو جين لخلايا شوان في العصب القوارض وركي من Electroporation لل

The formation of the myelin sheath by Schwann cells (SCs) is essential for rapid conduction of nerve impulses along axons in the peripheral nervous ...

Dorsal Root Ganglion Injection and Dorsal Root Crush Injury as a Model for Sensory Axon Regeneration

الظهرية جذر حقن العقدة وظهري الجذر سحق إصابة نموذجا لالحسية أكسون التجديد

Achieving axon regeneration after nervous system injury is a challenging task. As different parts of the central nervous system (CNS) differ from each ...

Laminotomy for Lumbar Dorsal Root Ganglion Access and Injection in Swine

و Laminotomy للوصول إلى العقدة الجذر الظهرية القطنية وحقن في الخنازير

Dorsal root ganglia (DRG) are anatomically well defined structures that contain all primary sensory neurons below the head. This fact makes DRG attractive ...

Analysis of Immune Cells in Single Sciatic Nerves and Dorsal Root Ganglion from a Single Mouse Using Flow Cytometry

تحليل للخلايا المناعية في واحد الوركي الأعصاب والعقدة الظهرية الجذرية من ماوس واحدة باستخدام التدفق الخلوي

Nerve-resident immune cells in the peripheral nervous system (PNS) are essential to maintaining neuronal integrity in a healthy nerve. The immune cells of ...

Investigating Mammalian Axon Regeneration: In Vivo Electroporation of Adult Mouse Dorsal Root Ganglion

Investigating Mammalian Axon Regeneration: In Vivo Electroporation of Adult Mouse Dorsal Root Ganglion

التحقيق إكسون الثدييات التجديد: في فيفو انهانسر من العقدة الجذر الظهرية الماوس الكبار

Electroporation is an essential non-viral gene transfection approach to introduce DNA plasmids or small RNA molecules into cells. A sensory neuron in the ...

Rapid Isolation of Dorsal Root Ganglion Macrophages

العزلة السريعة للضامة الجذرية الدجورة

There are growing interests to study the molecular and cellular interactions among immune cells and sensory neurons in the dorsal root ganglia after ...