Name: functional isolation of single motor units of rat medial gastrocnemius muscle
Uploaded: 2020-12-26T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Functional Isolation of Single Motor Units of Rat Medial Gastrocnemius Muscle at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af det polske nationale forskningscenters legat 2018/31/B/NZ7/01028.

Alle procedurer skal godkendes af den lokale etiske komité og overholdes EU's retningslinjer for pasning af dyr samt den nationale lovgivning om dyrebeskyttelse.
BEMÆRK: Hver eksperimentator, der er involveret i denne procedure, skal uddannes i grundlæggende kirurgiske procedurer og skal have en gyldig licens til at udføre dyreforsøg.
1. Anæstesi
<ol><li>Bedøve rotten med en intraperitoneal injektion af natrium pentobarbital (en indledende dosis på 60 mg·...

<ol>
	<li>Burke, R. E., Levine, D. N., Tsairis, P., Zajac, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+types+and+histochemical+profiles+in+motor+units+of+the+cat+gastrocnemius.">Physiological types and histochemical profiles in motor units of the cat gastrocnemius.</a> Journal of Physiology. 234, 723-748 (1973).</li><li>Celichowski, J., Drzyma&#322;a-Celichowska, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+number+of+motor+units+in+the+medial+gastrocnemius+muscle+of+male+and+female+rats.">The number of motor units in the medial gastrocnemius muscle of male and female rats.</a> Journal of Physiology and Pharmacology. 58, 821-828 (2007).</li><li>Grottel, K., Celichowski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Division+of+motor+units+in+medial+gastrocnemius+muscle+of+the+rat+in+light+of+variability+of+their+principal+properties.">Division of motor units in medial gastrocnemius muscle of the rat in light of variability of their principal properties.</a> Acta Neurobiologiae Experimentalis. 50, 571-588 (1990).</li><li>Celichowski, J., Krutki, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variability+and+plasticity+of+motor+unit+properties+in+mammalian+skeletal+muscle.">Variability and plasticity of motor unit properties in mammalian skeletal muscle.</a> Biocybernetics and Biomedical Engineering. 32 (4), 33-45 (2012).</li><li>Gardiner, P. F., Olha, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractile+and+electromyographic+characteristics+of+rat+plantaris+motor+unit+types+during+fatigue+in+situ.">Contractile and electromyographic characteristics of rat plantaris motor unit types during fatigue in situ.</a> Journal of Physiology. 385, 13-34 (1987).</li><li>Drzyma&#322;a-Celichowska, H., Kaczmarek, P., Krutki, P., Celichowski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Summation+of+slow+motor+unit+forces+at+constant+and+variable+interpulse+intervals+in+rat+soleus+muscle.">Summation of slow motor unit forces at constant and variable interpulse intervals in rat soleus muscle.</a> Journal of Electromyography and Kinesiology. 30, 1-8 (2016).</li><li>Krutki, P., Celichowski, J., &#321;ochy&#324;ski, D., Pogrzebna, M., Mr&#243;wczy&#324;ski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interspecies+differences+of+motor+units+properties+in+the+medial+gastrocnemius+muscle+of+cat+and+rat.">Interspecies differences of motor units properties in the medial gastrocnemius muscle of cat and rat.</a> Archives Italiennes de Biologie. 144, 11-23 (2006).</li><li>Burke, R. E., Rudomin, P., Zajac, F. 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+effect+of+activation+history+on+tension+production+by+individual+muscle+units.">The effect of activation history on tension production by individual muscle units.</a> Brain Research. 109, 515-529 (1976).</li><li>Celichowski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+underlying+the+regulation+of+motor+unit+contraction+in+the+skeletal+muscle.">Mechanisms underlying the regulation of motor unit contraction in the skeletal muscle.</a> Journal of Physiology and Pharmacology. 51, 17-33 (2000).</li><li>Burke, R. E., Levine, D. N., Salcman, M., Tsairis, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+units+in+cat+soleus+muscle:+physiological,+histochemical+and+morphological+characteristics.">Motor units in cat soleus muscle: physiological, histochemical and morphological characteristics.</a> Journal of Physiology. 238, 503-514 (1974).</li><li>Milner-Brown, H. S., Stein, R. B., Yemm, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+contractile+properties+of+human+motor+units+during+voluntary+isometric+contractions.">The contractile properties of human motor units during voluntary isometric contractions.</a> Journal of Physiology. 228, 285-306 (1973).</li><li>Taylor, A., Stephens, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+human+motor+unit+contractions+by+controlled+intramuscular+microstimulation.">Study of human motor unit contractions by controlled intramuscular microstimulation.</a> Brain Research. 117, 331-335 (1976).</li><li>Westling, G., Johansson, R. S., Thomas, C. K., Bigland-Ritchie, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+contractile+and+electrical+properties+of+single+human+thenar+motor+units+in+response+to+intraneural+motor-axon+stimulation.">Measurement of contractile and electrical properties of single human thenar motor units in response to intraneural motor-axon stimulation.</a> Journal of Neurophysiology. 64, 1331-1338 (1990).</li><li>Burke, 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=Motor+units:+anatomy,+physiology+and+functional+organization.">Motor units: anatomy, physiology and functional organization.</a> APS Handbook of Physiology Series, Section 1, The Nervous System. 11, 345-422 (1981).</li><li>Celichowski, J., Grottel, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dependence+of+the+twitch+course+of+medial+gastrocnemius+muscle+of+the+rat+and+its+motor+units+on+stretching+of+the+muscle.">The dependence of the twitch course of medial gastrocnemius muscle of the rat and its motor units on stretching of the muscle.</a> Archives Italiennes de Biologie. 130, 315-325 (1992).</li><li>Celichowski, J., Grottel, K., Bichler, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+the+profile+of+unfused+tetani+of+fast+motor+units+with+respect+to+their+resistance+to+fatigue+in+the+rat+medial+gastrocnemius+muscle.">Differences in the profile of unfused tetani of fast motor units with respect to their resistance to fatigue in the rat medial gastrocnemius muscle.</a> Journal of Muscle Research and Cell Motility. 20, 681-685 (1999).</li><li>Krutki, 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=Division+of+motor+units+into+fast+and+slow+on+the+basis+of+profile+of+20+Hz+unfused+tetanus.">Division of motor units into fast and slow on the basis of profile of 20 Hz unfused tetanus.</a> Journal of Physiology and Pharmacology. 59, 353-363 (2008).</li><li>Drzyma&#322;a-Celichowska, H., Krutki, P., Celichowski, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Summation+of+motor+unit+forces+in+the+rat+medial+gastrocnemius+muscle.">Summation of motor unit forces in the rat medial gastrocnemius muscle.</a> Journal of Electromyography and Kinesiology. 20, 599-607 (2010).</li><li>Kaczmarek, P., Celichowski, J., Drzyma&#322;a-Celichowska, H., Kasi&#324;ski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+image+of+motor+unit+architecture+in+the+mechanomyographic+signal+during+single+motor+unit+contraction.+In+vivo+and+simulation+study.">The image of motor unit architecture in the mechanomyographic signal during single motor unit contraction. In vivo and simulation study.</a> Journal of Electromyography and Kinesiology. 19, 553-563 (2009).</li><li>Celichowski, J., Krutki, P., Bichler, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axonal+conduction+velocity+of+motor+units+of+rat's+medial+gastrocnemius+muscle.">Axonal conduction velocity of motor units of rat's medial gastrocnemius muscle.</a> Journal of Physiology (Paris). 90, 75-78 (1996).</li></ol>

Hvis det udføres korrekt af erfarne forskere, skal den kirurgiske komponent i den beskrevne protokol være afsluttet inden for cirka to timer. Man bør være særlig opmærksom på at opretholde stabile fysiologiske forhold for dyret under operationen, især kropstemperatur og dybde af anæstesi, som bør systematisk kontrolleres ved at vurdere pinna og tilbagetrækning reflekser. Efter operationen bør det være muligt at opretholde stabile registreringsforhold i mindst seks timer.
Den afgø...

Motorenheder (MUs) er de mindste funktionelle enheder af skeletmuskulatur. Derfor, forstå deres funktion, plasticitet og kontraktile egenskaber, samt mekanismerne i deres kraft regulering, er afgørende for fremskridt i muskelfysiologi. De grundlæggende kontraktile egenskaber af de amerikanske og deres fysiologiske typer er blevet dokumenteret for mange muskler, overvejende hindlimb muskler i forsøgsdyr. Men både plasticiteten af MU-egenskaberne og mekanismerne i REGULERINGen af MU-kraften er stadig ikke fuldt forstået.
Princippet om den beskrevne metode er omfattende denervation af baglimb muskler undtagen den undersøgte en og laminectomy på lændehvirvlerne med henblik på at forberede tynde ventrale rodk, hver indeholder en enkelt "funktionel" motor axon, stimuleret elektrisk til at registrere kraft og virkning potentiale mu. Ved hjælp af den teknik, der er beskrevet i dette papir, er det muligt at isolere mere end halvdelen af de mus af den mediale gastrocnemius muskel i et vellykket eksperiment. Den rotte mediale gastrocnemius består i gennemsnit 52 MUs (hunner) eller 57 MUs (hanner) af tre fysiologiske typer: S (langsom), FR (hurtigt resistente) og FF (hurtig fatigable)1,2, og har variabel kontraktile egenskaber3. For forsøg, der sammenligner middelværdier for grænseværdier i kontrol- og forsøgsgrupperne, er det nødvendigt at isolere og registrere 10-30 ME for hver af disse grupper. Kritisk, individuelle 8'er kan være tilgængelige for stimulation for tidsperioder over en time. Da denne teknik desuden giver mulighed for at registrere både MU kraft og handling potentialer, denne metode er egnet til at studere fænomener i forbindelse med kraftproduktion, vurdere effekten af træthed, og observere forholdet mellem kraft og virkning potentialer.
Tidligere undersøgelser har bekræftet, at MU kontraktile egenskaber er plast og kan moduleres af talrige interventioner. Eksperimenter ved hjælp af denteknik,der er beskrevet her er blevet udført på rotte mediale gastrocnemius4 eller andre hindlimb muskler af rotten5,6 samt på kat muskler 7 , ved hjælp af enlignendemetode til enkelt MU isolation. En anden række forsøg med stimulitog leveret med variable interpulsintervaller gav observationer vedrørende motorstyringsprocesser, og resultaterne generelt er opmærksomme på stimuleringshistorien, herunder betydelige virkninger af en ændring i tidsskalaen for blot én stimulus, der er afgørende forkraftproduktionen 8,9.
MUs kan også undersøges ved hjælp af alternative metoder. For det første er en metode direkte stimulering af motoneuroner. Burke anvendte intracellulær stimulering af motoneuroner i katte mediale gastrocnemius og soleus med glasmilektroder, der anvendes parallelt til at bestemme de elektrofysiologiske egenskaber af disse neuroner1,10. Andre metoder er blevet foreslået at studere MUs i menneskelige muskler, som kræver betydeligt lavere intervention. For alle disse metoder indsættes de stimulerende og indspilningselektroder ind i musklen eller nerven, og kraft registreres fra fingeren eller fra foden. Den første af disse metoder blev brugt til at studere MUs i den første dorsale interosseous muskel. For denne muskel, ordregivende med en lav kraft, i elektromyogram registreret med nålen elektrode indsat i musklen aktionspotentialerne for kun én aktiv motorenhed blev identificeret. Så fragmenter af en muskel kraft registreres parallelt og efter hver handling potentiale blev gennemsnit (spike-udløst gennemsnit). Denne metode gør det muligt at udyre kraften fra en motorenhed fra muskelkraften11. Den metodologiske svaghed ved denne procedure er imidlertid, at der ikke blev foretaget nogen enkelt spjætkraft, men snarere fragmenter af taftiske sammentrækninger. Humane MUs kan også undersøges ved hjælp af den anden metode til intramuskulær elektrisk mikrostimulation ved hjælp af en elektrode indsat i musklen12, som stimulerer et fragment af et axonaltræ, hvilket fører til aktivering af en enkelt motorenhed. Den tredje metode er mikrostimulation med en elektrode indsat i nerven. Når elektroden kun aktiverer én motorakson i nerven, er der kun én motorenhed, der indgår13. Disse sidste metoder har visse begrænsninger, herunder stabilitet og kvalitet af optagelsen, etiske begrænsninger og adgang til det eksperimentelle materiale. Denne protokol har været flittigt brugt hos katte i 70'erne og 80'erne14.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Force transducer</td>
			<td>custom-made</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 11255-20</td>
			<td>Dumont #55 with extra light and fine shanks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 11150-10</td>
			<td>Extra Fine Greafe Forceps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 11026-15</td>
			<td>Special cupped pattern for superior grip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 11023-10</td>
			<td>Slim 1x2 teeth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 11251-20</td>
			<td>Dumont #5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostats</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 13003-10</td>
			<td>Hartman</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isolation Unit</td>
			<td>Grass Instruments</td>
			<td>S1U5A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low Noise Bioamplifer</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>Order code 74030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holders</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 12503-15</td>
			<td>With tungsten carbide jaws</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rongeurs</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 16021-14</td>
			<td>Friedman-Pearson</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 14101-14</td>
			<td>Straight sharp/blunt with large finger loops</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 14075-11</td>
			<td>Curved blunt/blunt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 14084-08</td>
			<td>Extra fine bonn</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>No. 15000-00</td>
			<td>Straight, ideal for cutting nerves</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulator</td>
			<td>Grass Instruments</td>
			<td>S88</td>
			<td>Dual Output Square Pulse Stimulator</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

functional isolation of single motor units of rat medial gastrocnemius muscle

Dette arbejde skitserer funktionel isolering af motorenheder (MUs), en standard elektrofysiologisk metode til bestemmelse af karakteristika af motorenheder i hindlimb muskler (såsom den mediale gastrocnemius, soleus, eller plantaris muskel) i eksperimentelle rotter. Et afgørende element i metoden er anvendelsen af elektriske stimuli leveret til en motorakson isoleret fra ventrale rod. Stimuli kan leveres med konstante eller variable inter-pulse intervaller. Denne metode er velegnet til dyreforsøg i forskellige moderled (unge, voksne eller gamle). Desuden kan denne protokol anvendes til forsøg, der undersøger variabilitet og plasticitet af motorenheder fremkaldt af et stort spektrum af interventioner. Resultaterne af disse eksperimenter kan både øge grundlæggende viden i muskelfysiologi og omsættes til praktiske anvendelser. Denne procedure fokuserer på det kirurgiske præparat til registrering og stimulering af mennesker, med vægt på de nødvendige skridt til at opnå forberedelsestabilitet og reproducerbarhed af resultater.

Parametre for sammentrækninger af motorenheder og handlingspotentialer kan beregnes på grundlag af optagelser, når der sikres stabile registreringsbetingelser. Figur 1 præsenterer en repræsentativ optagelse af den enkelte ryk af en hurtig MU. Den øverste spor viser motorenhedens handling potentiale. Forsinkelsen mellem stimulus levering og debut af motorenheden handling potentiale skyldes ledningstid fra ventralrod til muskel. Figur 2 viser en repræsentat...

Watch this Scientific Journal Video about Functional Isolation of Single Motor Units of Rat Medial Gastrocnemius Muscle at JoVE.com

Functional Isolation of Single Motor Units of Rat Medial Gastrocnemius Muscle

Denne metode gør det muligt at registrere kraften af spjæt og taftiske sammentrækninger og handling potentialer i tre typer af motoriske enheder i rotte mediale gastrocnemius muskel. Den funktionelle isolering af en enkelt motorenhed er induceret ved elektrisk stimulering af axon.

Funktionel isolering af enkeltmotoriske enheder af Rotte Mediale Gastrocnemius Muskel

This work outlines functional isolation of motor units (MUs), a standard electrophysiological method for determining characteristics of motor units in ...

Denne metode gør det muligt funktionel isolering af enkelte motorenheder i håndteringen af masser af forsøgsdyr. Den største fordel ved denne teknik er registrering af kraft- og virkningspotentialer for individuelle motorenheder af identificeret fysiologisk type. Med til at demonstrere proceduren vil være professor Jan Celichowski, leder af afdelingen for neurobiologi.Begynd med at skære huden langs rygsøjlen, fra korsbenet op til brysthvirvlerne, med skarpsaft sløv saks. Identificer S1 ryghvirvel som det laveste segment. Derefter skæres og fjernes longissimus muskler, og spinous processer fra L6 til L2 ryghvirvler.Brug fine rongeurs til at fjerne de tværgående processer fra L6 til L2, og udføre en laminectomy over L6 til L2 segmenter til at eksponere lændesegmenter af rygmarven er omfattet af dura mater. Ved hjælp af skarpe saks, skære rygmarven og ryg-og ventrale rødder på L2 ryghvirvler segment, niveau på den øvre kant af laminectomy. Placer små stykker tørt gel skum for at stoppe blødningen.Dernæst skal du bruge skarpstumpet saks til at gøre en langsgående kæle på den bageste side af venstre bagben, fra akillessenen til hoften. Find popliteal fossa på bagsiden af knæleddet, som er omfattet af biceps femoris muskel, og lav en kop mellem den forreste og bageste del af denne muskel. Bevæger sig opad, skære de to hoveder af biceps femoris hele vejen til hoften for at afsløre iskiasnerven.Ved hjælp af stumpe snæv og saks, adskille lateral fra den mediale hovedet af gastrocnemius musklen, og skær den distale indsættelse af den mediale gastrocnemius muskel. Identificer den mediale gastrocnemius eller MG nerve, derefter bruge scero og saks til at skære alle resterende sikkerhedsstillelser i iskiasnerven, herunder sikkerhedsstillelse til posterior biceps og semitendinosus. Opdrættet en ikke elastisk ligatur gennem akillessenen og gøre tre knob.Derefter foretage en to centimeter snit i huden og underliggende bindevæv langs den forreste side af venstre bagben til en mobilisering med en midterste klan. Fastgør venstre bagben ved at sætte en stål klemme på skinnebenet. Placer rotten i en skræddersyet justerbar ramme.Træk hudflapperne rundt om laminectomy med fire ligaturer. Og sutur dem til rammen for at danne en pulje til paraffin olie over den udsatte rygmarv. Brug en Dumont 55-styrke til at løfte duramåtteren i skæringspunktet mellem rygmarven.Derefter skæres det caudally op til sakrale knogle og trække det tilbage. Adskære venstre og højre dorsale og ventrale rødder på hinanden følgende niveauer med en stump glasstang. Fyld poolen over rygmarven med varm paraffinolie, der dækker de udsatte ventrale og rygrødder.Placer rotten på en specialfremstillet aluminiumsplade med en pool til bagbenene, forbundet til det lukkede kredsløb varmesystem. Fastgør klemmen på venstre bagben med metalstangen for at immobilisere den. Fastgør rygsøjlen ved at sætte stålklemmer på sakralebenet og L1 ryghvirvel.Derefter forbinde venstre mediale gastrocnemius muskel med den ikke elastiske ligatur til den kraft transducer via akillessenen. Indsæt en bipolar sølvtråd eller elektrode gennem den midterste del af musklen, vinkelret på dens lange akse, og fyld kammeret for bagben med varm paraffinolie til at dække den mediale gastrocnemius muskel. Stræk den opererede muskel til en passiv spænding på 100 millinewton, kontrolleret af krafttransduceren.Brug derefter skarpsløve saks til at lave et to centimeter snit i huden på højre baglem, og indsæt en sølvtrådselektrode, der skal bruges som referenceelektrode. Placer og fastsætte en specialfremstillet isoleret metalplade over de udsatte spinal rødder. Sæt venstre par ventrale og dorsale rødder på pladen.Og tilsæt saltvand til poolen dannet af huden omkring laminectomy. Placer en sølvtråd stimulerende elektrode over de udsatte spinal rødder, derefter placere en positiv pol tre millimeter over pladen i olie, og den negative pol i saltvand. Stimulere ventrale rødder med elektriske rektangulære impulser, fremmane sammentrækning af muskler.Brug et par Dumont 55-vicesser og forstørrelsesglas til at opdele L5- eller L4-ventrale rødder i meget fine bundter af axoner. Placer en af disse bundter på en sølvtråd elektrode og stimulere den til at observere aktiviteten af en enkelt motor enhed. Ved gradvist at øge intensiteten af stimulus, identificere en enkelt motor enhed på grundlag af den fremkaldte all-or-none karakter af spjæt sammentrækning og handling potentielle stimulus.Parametre for motorenhedssammentrækninger og handlingspotentialer kan beregnes ved hjælp af optagelser, når stabile registreringsbetingelser er forsikret. Her vises en repræsentativ optagelse af en hurtigmotorenheds enkelttrøninger. De øverste bakker viser motorenhedens handlingspotentiale.Forsinkelsen mellem stimulus levering og debut af motorenheden handling potentiale skyldes ledningstid fra ventralrod til musklen. En repræsentativ registrering af den uopsmeltrede stivkrampe kraft af en hurtig motor enhed og et tog af motorenhed handling potentialer er vist her sammen med tid positioner af de anvendte stimuli. Før du forsøger denne procedure, huske på, at opdelingen af ventrale rod i tynde filamenter har brug for nogle uddannelse og erfaring.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Axoplasm Isolation from Rat Sciatic Nerve

Isolation of pure axonal cytoplasm (axoplasm) from peripheral nerve is crucial for biochemical studies of many biological processes. In this article, we ...

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

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

A Functional Motor Unit in the Culture Dish: Co-culture of Spinal Cord Explants and Muscle Cells

En funktionel Motor enhed i Kultur Dish: Co-kultur for Rygmarvsskader eksplantater og muskelceller

Human primary muscle cells cultured  aneurally in monolayer rarely contract spontaneously because, in the absence of  a nerve component, cell ...

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

Ekstracellulært Identifikation motorneuroner for en Muskel Motor Pool i<em&gt; Aplysia californica</em

In animals with large  identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using  intracellular techniques1,2,3,4. Recently,  we developed ...

Functional and Morphological Assessment of Diaphragm Innervation by Phrenic Motor Neurons

Funktionel og Morfologisk vurdering af Membran innervation af phrenic Motor neuroner

This protocol specifically focuses on tools for assessing phrenic motor neuron (PhMN) innervation of the diaphragm at both the electrophysiological and ...

Isolation of Adult Spinal Cord Nuclei for Massively Parallel Single-nucleus RNA Sequencing

Isolering af voksen rygmarven kerner for massivt Parallel Single-kernen RNA sekventering

Probing an individual cell&#39;s gene expression enables the identification of cell type and cell state. Single-cell RNA sequencing has emerged as a ...

Isolation of Primary Murine Skeletal Muscle Microvascular Endothelial Cells

Isolering af primære Murine skeletmuskulatur mikrovaskulære Endothelial Cells

The endothelial cells of skeletal muscle capillaries (muscle microvascular endothelial cells, MMEC) build up the barrier between blood stream and skeletal ...

Direct Injection of a Lentiviral Vector Highlights Multiple Motor Pathways in the Rat Spinal Cord

Direkte indsprøjtning af en Lentiviral vektor fremhæver flere Motor veje i rygmarven rotte

Introducing proteins of interest into cells in the nervous system is challenging due to innate biological barriers that limit access to most molecules. ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

3D Kinematic Analyse for funktionel evaluering i rottemodel af iskiasnerven crush skade

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...

Maximum Isometric Tetanic Force Measurement of the Tibialis Anterior Muscle in the Rat

Maksimal isometrisk stivkrampe kraftmåling af Tibialis-forreste muskel i rotten

Traumatic nerve injuries result in substantial functional loss and segmental nerve defects often necessitate the use of autologous interposition nerve ...