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

עבודה זו נתמכה על ידי מענק מרכז המחקר הלאומי הפולני 2018/31/B/NZ7/01028.

כל ההליכים צריכים להיות מאושרים על ידי ועדת האתיקה המקומית ולדבוק בהנחיות האיחוד האירופי בנושא טיפול בבעלי חיים, כמו גם בחוק הלאום להגנה על בעלי חיים.
הערה: כל נסיוה המעורב בהליך זה חייב להיות מאומן בהליכים כירורגיים בסיסיים וחייב לקבל רישיון תקף לביצוע ניסויים בבעלי חיים.<...

<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>

אם מבוצע כראוי על ידי מדענים מנוסים, הרכיב הכירורגי של הפרוטוקול המתואר צריך להסתיים בתוך כשעתיים. יש לנקוט טיפול מיוחד כדי לשמור על מצבים פיזיולוגיים יציבים של בעל החיים במהלך הניתוח, במיוחד טמפרטורת הגוף ועומק של הרדמה, אשר צריך להיות נשלט באופן שיטתי על ידי הערכת פינה רפלקסים גמילה. לאח...

יחידות מנוע (MUs) הן היחידות הפונקציונליות הקטנות ביותר של שרירי השלד. לכן, הבנת הפונקציה שלהם, פלסטיות ומאפיינים כיווץ, כמו גם את המנגנונים של ויסות הכוח שלהם, הוא חיוני להתקדמות בפיזיולוגיה שריר. המאפיינים ההתכווצות הבסיסיים של MUs ואת הפרופורציות של הסוגים הפיזיולוגיים שלהם תועדו עבור שרירים רבים, בעיקר השרירים האחוריים בבעלי חיים ניסיוניים. עם זאת, הן הפלסטיות של מאפייני MU ואת המנגנונים של ויסות כוח MU עדיין לא מובן במלואו.
העיקרון של השיטה המתוארת הוא השפלה נרחבת של שרירי הבטן למעט אחד נחקר כריתת למינקטום על חוליות המותניים על מנת להכין rootlets גחמני דק, כל אחד המכיל אחד "פונקציונלי" axon מנוע, מגורה חשמלית כדי להקליט את הכוח ואת פוטנציאל הפעולה של MU. באמצעות הטכניקה המתוארת במאמר זה, ניתן לבודד יותר ממחצית ההונו-ם של שריר גסטרו-קסטרונומיוס מדיאלי בניסוי מוצלח. גסטרוקנמיוס חולדה מדיאלי מורכב בממוצע 52 MUs (נקבות) או 57 MUs (זכרים) של שלושה סוגים פיזיולוגיים: S (איטי), FR (עמיד מהר) ו FF (ניתן לשומן מהיר)1,2,וישלהםתכונות התכווצות משתנה3. עבור ניסויים השוואת ערכי ממוצע עבור MUs בקבוצות בקרה וניסיוני, בידוד והקלטה של 10-30 MUs עבור כל אחת מקבוצות אלה נחוצים. באופן קריטי, תותבי משתמשים בודדים עשויים להיות נגישים לגירוי לפרקי זמן העולים על שעה אחת. יתר על כן, מאז טכניקה זו מאפשרת להקליט הן כוח MU ופוטנציאל פעולה, שיטה זו מתאימה ללימוד תופעות הקשורות לייצור כוח, הערכת ההשפעה של עייפות, והתבוננות ביחסים בין הכוח ופוטנציאל פעולה.
מחקרים קודמים אישרו כי MU מאפייני התכווצות הם פלסטיק, עשוי להיות מאופנן על ידי התערבויות רבות. ניסויים בטכניקה המתוארת כאן בוצעו על חולדה medial gastrocnemius4 או אחרים שרירי אחורי שלחולדה 5,6, כמו גם על שרירי חתול 7 ,בשיטהדומה של בידוד MU יחיד. סדרה נוספת של ניסויים באמצעות רכבות של גירויים נמסר במרווחי זמן בין-פולסים משתנים סיפק תצפיות לגבי תהליכי בקרה מוטורית, ואת התוצאות באופן כללי להפנות את תשומת הלב להיסטוריה של גירוי, כולל השפעות ניכרות של שינוי בקנה מידה הזמן של אפילו גירוי אחד, חיונילייצור כוח 8,9.
ניתן גם ללמוד שיטות דרכים חלופיות באמצעות שיטות חלופיות. ראשית, שיטה אחת היא גירוי ישיר של motoneurons. בורק השתמש בגירוי תאי של motoneurons בחתולים גסטרוקנמיוס ו סוליות עם מיקרואלקטרודות זכוכית המשמשות במקביל כדי לקבוע את המאפיינים האלקטרופיזיולוגיים שלנוירונים אלה 1,10. שיטות אחרות הוצעו ללמוד MUs בשרירים אנושיים, אשר דורשים התערבות נמוכה באופן משמעותי. עבור כל שיטות אלה, אלקטרודות מגרה והקלטות מוכנסים לתוך השריר או העצב, ואת הכוח נרשם מן האצבע או מן הרגל. הראשונה של שיטות אלה שימשה כדי ללמוד MUs בשריר הבין-תאי גב הראשון. עבור שריר זה, מתכווץ עם כוח נמוך, באלקטרומיוגרמה נרשם עם אלקטרודה מחט מוכנס לתוך השריר את פוטנציאל הפעולה של יחידה מוטורית פעילה אחת בלבד זוהו. לאחר מכן הרסיסים של כוח שריר נרשם במקביל ובעקבות כל פוטנציאל פעולה היו בממוצע (ספייק מופעל בממוצע). שיטה זו מאפשרת חילוץ של הכוח של יחידה מוטורית אחת משריר כוח השריר11. עם זאת, החולשה המתודולוגית של הליך זה היא כי אין כוח עווית אחד אלא שברים של התכווצויות טטינית היו בממוצע. ניתן גם ללמוד שיטות קוסמות אנושיות בשיטה השנייה של גירוי חשמלי תוך שרירי באמצעות אלקטרודההמוכנסת לשריר 12, המעוררת שבר של עץ סקסוני, המוביל להפעלה של יחידה מוטורית אחת. השיטה השלישית היא גירוי זעיר עם אלקטרודה מוכנסת לתוך העצב. כאשר האלקטרודה מפעילה רק אקסון מנוע אחד בעצב, רק יחידת מנוע אחת חוזה13. לשיטות האחרונות יש כמה מגבלות, כולל יציבות ואיכות ההקלטה, הגבלות אתיות וגישה לחומר הניסיוני. פרוטוקול זה נעשה שימוש נרחב בחתולים בשנות ה-70 וה-80וה-14.

<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

עבודה זו מתארת בידוד פונקציונלי של יחידות מנוע (MUs), שיטה אלקטרופיזיולוגית סטנדרטית לקביעת מאפיינים של יחידות מנוע בשרירים האחוריים (כגון גסטרוקנמיוס מדיאלי, סוליה, או plantaris שריר) בחולדות ניסיוניות. מרכיב חיוני בשיטה הוא יישום של גירויים חשמליים מועברים לאקסון מנוע מבודד מהשורש הפתחי. הגירויים עשויים להימסר במרווחי זמן בין-פולסים קבועים או משתנים. שיטה זו מתאימה לניסויים בבעלי חיים בשלבי בגרות שונים (צעירים, מבוגרים או מבוגרים). יתר על כן, פרוטוקול זה יכול לשמש בניסויים ללמוד השתנות ו פלסטיות של יחידות מנוע ים עורר על ידי קשת גדולה של התערבויות. התוצאות של ניסויים אלה עשויים גם להגדיל את הידע הבסיסי בפיזיולוגיה שרירים ולהיות מתורגם ליישומים מעשיים. הליך זה מתמקד בהכנה הכירורגית להקלטה וגירוי של MUs, עם דגש על הצעדים הדרושים כדי להשיג יציבות הכנה ושחזור של תוצאות.

ניתן לחשב פרמטרים של התכווצויות של יחידות מוטוריות ופוטנציאל פעולה על בסיס הקלטות כאשר מובטחים תנאים יציבים של הקלטות. איור 1 מציג הקלטה מייצגת של עווית אחת של MU מהיר. העקבות העליונים מראים את פוטנציאל הפעולה של היחידה המוטורית. העיכוב בין אספקת גירוי והתחלה של פוטנציאל הפ...

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

שיטה זו מאפשרת הקלטה של הכוח של התכווצויות עוויתות וטלטוניות ופוטנציאל פעולה בשלושה סוגים של יחידות מנוע בשריר גסטרוקנמיוס חולדה. הבידוד הפונקציונלי של יחידה מוטורית אחת מושרה על ידי גירוי חשמלי של האקסון.

בידוד פונקציונלי של יחידות מנוע יחיד של שריר גסטרו-קסטרונומיוס חולדה

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

שיטה זו מאפשרת בידוד תפקודי של יחידות מוטוריות בודדות בטיפול בגושים של בעלי חיים ניסיוניים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא הקלטת פוטנציאל כוח ופעולה של יחידות מוטוריות בודדות מסוג פיזיולוגי מזוהה. עוזר להדגים את ההליך יהיה פרופסור יאן Celichowski, ראש המחלקה לנוירוביולוגיה.התחל על ידי חיתוך העור לאורך עמוד השדרה, מן sacrum עד חוליות בית החזה, עם מספריים חדים קהה. זהה את חוליית S1 כמקטע הנמוך ביותר. ואז לחתוך ולהסיר את שרירי longissimus, ואת התהליכים ספינוס מ L6 כדי L2 חוליות.השתמש rongeurs בסדר כדי להסיר את התהליכים רוחביים מ L6 כדי L2, ולבצע כריתת למין מעל מקטעי L6 כדי L2 לחשוף את המקטעים המותניים של חוט השדרה מכוסה על ידי מאטר דורה. באמצעות מספריים חדים, לחתוך את חוט השדרה ואת שורשי הגב והגחון בקטע חוליות L2, רמה בגבול העליון של כריתת למין. מניחים חתיכות קטנות של קצף ג'ל יבש כדי לעצור את הדימום.לאחר מכן, השתמש במספריים חדים-קהים כדי להפוך חיבוק אורך בצד האחורי של האיבר האחורי השמאלי, מגיד אכילס לירך. אתר את האפוסה הפופליטית בחלק האחורי של מפרק הברך, אשר מכוסה על ידי שרירי הירך שריר, ולעשות בין החלק האחורי של שריר זה. נע כלפי מעלה, לחתוך את שני הראשים של שרירי femoris כל הדרך אל הירך כדי לחשוף את העצב הסיאטי.באמצעות מלקחיים קהים ומספריים, להפריד את מצד אחד מן הראש המדיאלי של שריר gastrocnemius, לחתוך את החדרה דיסטלית של שריר gastrocnemius המדיאלי. לזהות את gastrocnemius המדיאלי או עצב MG, ולאחר מכן להשתמש מלקחים ומספריים לחתוך את כל הערבויות הנותרות של העצב הסיאטי כולל בטחונות שרירי אחוריים ו semitendinosus. גידלו קשירה לא אלסטית דרך גיד אכילס ובצעו שלושה קשרים.ואז לעשות חתך של שני סנטימטרים בעור ואת רקמת החיבור הבסיסית לאורך הצד האחורי של האיבר האחורי השמאלי להתגייסות עם שבט אמצעי. לתקן את האיבר האחורי השמאלי על ידי לשים מהדק פלדה על השוקה. מניחים את החולדה במסגרת מתכווננת בהתאמה אישית.משוך את מדפים העור סביב כריתת למין עם ארבע ליגטורות. ולתפור אותם למסגרת כדי ליצור בריכה לשמן פרפין מעל חוט השדרה החשוף. השתמש במדפים של Dumont 55 כדי להרים את הדורא מאטר בצומת של חוט השדרה.ואז לחתוך אותו באופן סיבתי עד עצם sacral ולחזור בו. הפרד את שורשי הגב והגחון השמאליים והימין ברמות רצופות באמצעות מוט זכוכית קהה. ממלאים את הבריכה מעל חוט השדרה בשמן פרפין חם, המכסה את שורשי הגחון והדורסאליים החשופים.מניחים את החולדה על צלחת אלומיניום בהתאמה אישית עם בריכה עבור הגפיים האחוריות שלה, מחובר למערכת חימום לולאה סגורה. תקן את המהדק על האיבר האחורי השמאלי עם מוט המתכת כדי לשתק אותו. תקן את עמוד החוליות על ידי הצבת מהדקי פלדה בעצם המקרל ובחוליית L1.לאחר מכן לחבר את שריר gastrocnemius המדיאלי השמאלי עם קשירה לא אלסטית מתמר כוח דרך גיד אכילס. הכנס חוט כסף דו קוטבי או אלקטרודה דרך החלק האמצעי של השריר, בניצב לציר הארוך שלה, ולמלא את התא עבור גפיים אחוריות עם שמן פרפין חם כדי לכסות את שריר gastrocnemius המדיאל. למתוח את השריר המופעל למתח פסיבי של 100 מילינוטון, נשלט על ידי מתמר הכוח.לאחר מכן השתמש במספריים חדים-קהים כדי לבצע חתך של שני סנטימטרים בעור האיבר האחורי הימני, והכנס אלקטרודה חוט כסף שישמש כאלקטרודה התייחסות. מניחים ומתקנים לוח מתכת מבודד בהתאמה אישית מעל שורשי עמוד השדרה החשופים. שים זוגות שמאליים של שורשים גחוניים ודורסיים על הצלחת.ולהוסיף מלוחים לבריכה שנוצרה על ידי העור סביב כריתת למין. מניחים חוט כסף מגרה אלקטרודה מעל שורשי עמוד השדרה החשופים, ואז מניחים מוט חיובי שלושה מילימטרים מעל הצלחת בשמן, ואת הקוטב השלילי בתמיסת מלח. לעורר את השורשים הגחוני עם פולסים מלבניים חשמליים, מעורר התכווצות של השרירים.השתמש בזוג מלקחי Dumont 55 ומשקפיים מגדילים כדי לפצל שורשי גחון L5 או L4 לחבילות עדין מאוד של אקסונים. מניחים את אחת החבילות האלה על אלקטרודה חוט כסף לעורר אותו כדי לצפות בפעילות של יחידה מוטורית אחת. על ידי הגדלה הדרגתית של עוצמת הגירוי, לזהות יחידה מוטורית אחת על בסיס אופי all-or-none עורר של התכווצות עווית וגירוי פוטנציאלי פעולה.פרמטרים של התכווצויות יחידה מוטורית ופוטנציאל פעולה ניתן לחשב באמצעות הקלטות כאשר תנאים יציבים של הקלטות מבוטחים. הקלטה מייצגת של עווית אחת של יחידה מוטורית מהירה מוצגת כאן. המגשים העליונים מציגים את פוטנציאל הפעולה של היחידה המוטורית.העיכוב בין מסירת גירוי לבין תחילת פוטנציאל הפעולה של היחידה המוטורית נובע מזמן ההיצונה מהשורש הגחון לשריר. הקלטה מייצגת של כוח הטטנוס הבלתי מותך של יחידה מוטורית מהירה ורכבת של פוטנציאל פעולה של יחידה מוטורית מוצגים כאן יחד עם תנוחות הזמן של הגירויים המיושמים. לפני שתנסה הליך זה, יש לזכור כי פיצול השורש הגחוני לתוך סלילים דקים צריך קצת הכשרה וניסיון.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Axoplasm Isolation from Rat Sciatic Nerve

Axoplasm ניתוק מן החולדה עצב השת

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

מותאמים הצמד תיקון הקלטות מ-מוטור נוירון שרירים יעד השלד דג הזברה

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

יחידת מנוע פונקציונלית בצלחת תרבות: עמית תרבות Explants חוט השדרה לתאי השריר

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

Extracellularly זיהוי תאי עצב מוטורי לשריר בברכת מוטור<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

הערכה תפקודית ומורפולוגי של סרעפת עצבוב על ידי סרעפת מנוע נוירונים

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

בידוד של חוט השדרה למבוגרים גרעינים עבור רצפי RNA חד-גרעין בנפט מקבילים

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

בידוד של תאי אנדותל Microvascular ראשי שריר השלד מאתר

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

הזרקה ישירה של וקטור Lentiviral מדגיש מספר מסלולים מוטוריים בחוט השדרה עכברוש

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 ניתוח קימטי עבור הערכה פונקציונלית במודל חולדה של פציעה העצבים הגיד מעיכה

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

מדידת כוח טטוני איזומטרי מקסימלית של שריר השוקיות בעכברוש

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