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 arbeidet ble støttet av Det polske nasjonale forskningssenteret 2018/31/B/NZ7/01028.

Alle prosedyrer må godkjennes av den lokale etikkkomiteen og følge EUs retningslinjer for dyrepleie samt nasjonal lovgivning om beskyttelse av dyr.
MERK: Hver eksperimenterer som er involvert i denne prosedyren må trenes i grunnleggende kirurgiske prosedyrer og må få en gyldig lisens for å utføre dyreforsøk.
1. Anestesi
<ol><li>Bedøve rotten med en intraperitoneal injeksjon av natriumpentobarbital (en startdose på 60 mg·kg-1).</li>
	<li>Etter...

<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 den utføres riktig av erfarne forskere, bør den kirurgiske komponenten i den beskrevne protokollen fullføres innen omtrent to timer. Man bør være spesielt forsiktig med å opprettholde stabile fysiologiske forhold til dyret under operasjonen, spesielt kroppstemperatur og dybde av anestesi, som systematisk bør kontrolleres ved å vurdere pinna og abstinensreflekser. Etter operasjonen bør det være mulig å opprettholde stabile opptaksforhold i minst seks timer.
Den avgjørende ekspe...

Motorenheter (MUs) er de minste funksjonelle enhetene i skjelettmuskulaturen. Derfor er det avgjørende for fremgang i muskelfysiologi å forstå deres funksjon, plastisitet og kontraktile egenskaper, samt mekanismene for deres kraftregulering. De grunnleggende kontraktile egenskapene til MUs og proporsjonene av deres fysiologiske typer har blitt dokumentert for mange muskler, hovedsakelig baklimb musklene i eksperimentelle dyr. Imidlertid er både plastisiteten til MU-egenskaper og mekanismene for MU-kraftregulering fortsatt ikke fullt ut forstått.
Prinsippet om den beskrevne metoden er omfattende denervasjon av baklimb musklene unntatt den undersøkte en og laminektomi på lumbale ryggvirvler for å forberede tynne ventrale rootlets, hver og en som inneholder en enkelt "funksjonell" motorakson, stimulert elektrisk for å registrere kraften og virkningspotensialet til MU. Ved hjelp av teknikken som er beskrevet i dette papiret, er det mulig å isolere mer enn halvparten av MUs av den mediale gastrocnemius muskelen i et vellykket eksperiment. Rottemedisineren gastrocnemius består i gjennomsnitt av 52 MUs (kvinner) eller 57 MUs (menn) av tre fysiologiske typer: S (sakte), FR (rask motstandsdyktig) og FF (rask fatigable)1,2,og har variable kontraktile egenskaper3. For eksperimenter som sammenligner gjennomsnittsverdier for MUer i kontroll- og eksperimentelle grupper, er isolasjon og registrering av 10-30 MUs for hver av disse gruppene nødvendig. Kritisk kan individuelle MUer være tilgjengelige for stimulering i tidsperioder som overstiger en time. Videre, siden denne teknikken gjør det mulig å registrere både MU-kraft- og virkningspotensialer, er denne metoden egnet for å studere fenomener forbundet med kraftproduksjon, vurdere effekten av tretthet og observere forholdet mellom kraft- og virkningspotensialer.
Tidligere studier har bekreftet at MU kontraktile egenskaper er plast og kan moduleres av mange intervensjoner. Eksperimenter ved hjelp av teknikken beskrevet her har blitt utført på rottemedisinering gastrocnemius4 eller andre hindlimb muskler hos rotte5,6 samtpå kattemuskler7, ved hjelp av en lignende metode for enkelt MU-isolasjon. En annen serie eksperimenter ved hjelp av tog av stimuli levert med variable inter-puls intervaller gitt observasjoner om motorkontrollprosesser, og resultatene generelt slå oppmerksomhet til historien om stimulering, inkludert betydelige effekter av et skifte i tidsskalaen på enda en stimulans, avgjørende forkraftproduksjon 8,9.
MUs kan også studeres ved hjelp av alternative metoder. For det første er en metode direkte stimulering av motoneuroner. Burke brukte intracellulær stimulering av motoneuroner i kattemedisiner gastrocnemius og soleus med glassmikroelektroder som brukes parallelt for å bestemme de elektrofysiologiske egenskapene til dissenevronene 1,10. Andre metoder har blitt foreslått å studere MUs i menneskelige muskler, som krever betydelig lavere intervensjon. For alle disse metodene settes stimulerende og registrerer elektroder inn i muskelen eller nerven, og kraften registreres fra fingeren eller fra foten. Den første av disse metodene ble brukt til å studere MUs i den første dorsale interosseøse muskelen. For denne muskelen, kontrahering med en lav kraft, i elektromyogram registrert med nåleelektroden satt inn i muskelen, ble virkningspotensialet til bare en aktiv motorenhet identifisert. Deretter fragmenter av en muskel kraft registrert parallelt og etter hver handling potensial ble gjennomsnitt (spike-utløst snitt). Denne metoden muliggjør ekstraksjon av kraften til en motorenhet fra muskelkraftopptaket11. Imidlertid er den metodiske svakheten ved denne prosedyren at ingen enkelt twitch kraft, men heller fragmenter av tetanic sammentrekninger ble gjennomsnittlig. Humane MUer kan også studeres ved hjelp av den andre metoden for intramuskulær elektrisk mikrostimulering ved hjelp av en elektrode satt inn imuskelen 12, noe som stimulerer et fragment av et aksonalt tre, noe som fører til aktivering av en enkelt motorenhet. Den tredje metoden er mikrostimulering med en elektrode satt inn i nerven. Når elektroden aktiverer bare en motorakson i nerven, er det bare én motorenhet som trekkerseg sammen 13. Disse siste metodene har noen begrensninger, inkludert stabilitet og kvalitet på opptaket, etiske restriksjoner og tilgang til eksperimentelt materiale. Denne protokollen har blitt mye brukt i katter på 70- og 80-tallet14.

<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 arbeidet skisserer funksjonell isolering av motorenheter (MUs), en standard elektrofysologisk metode for å bestemme egenskapene til motorenheter i hindlimb muskler (som mediale gastrocnemius, soleus, eller plantaris muskel) i eksperimentelle rotter. Et avgjørende element i metoden er anvendelsen av elektriske stimuli levert til en motorakson isolert fra ventral roten. Stimuli kan leveres med konstante eller variable interpulsintervaller. Denne metoden er egnet for eksperimenter på dyr i ulike stadier av modenhet (ung, voksen eller gammel). Videre kan denne protokollen brukes i eksperimenter som studerer variasjon og plastisitet av motorenheter fremkalt av et stort spekter av intervensjoner. Resultatene av disse eksperimentene kan både øke grunnleggende kunnskap i muskelfysiologi og oversettes til praktiske applikasjoner. Denne prosedyren fokuserer på kirurgisk forberedelse for registrering og stimulering av MUs, med vekt på de nødvendige trinnene for å oppnå forberedelsestabilitet og reproduserbarhet av resultater.

Parametere for motorenhetssammentrekninger og handlingspotensialer kan beregnes på grunnlag av opptak når stabile forhold for opptak sikres. Figur 1 presenterer et representativt opptak av enkeltrykningene til en rask MU. Det øvre sporet viser motorenhetens virkningspotensial. Forsinkelsen mellom stimulanslevering og utbruddet av motorenhetens virkningspotensial skyldes ledningstid fra ventral rot til muskel. Figur 2 viser et representativt opptak av den ufor...

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 metoden tillater registrering av kraften av twitch og tetanic sammentrekninger og virkningspotensialer i tre typer motorenheter i rottemedisineringsgasmeksiukkelen. Den funksjonelle isolasjonen av en enkelt motorenhet induseres av elektrisk stimulering av akson.

Funksjonell isolering av enkeltmotorenheter av rotte Medial Gastrocnemius Muskel

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

Denne metoden tillater funksjonell isolering av enkeltmotorenheter i håndtering av masser av eksperimentelle dyr. Den største fordelen med denne teknikken er registrering av kraft- og virkningspotensialer av individuelle motorenheter av identifisert fysiologisk type. Å bidra til å demonstrere prosedyren vil være professor Jan Celichowski, leder av avdelingen for nevrobiologi.Begynn med å kutte huden langs ryggraden, fra sakrummet opp til thoraxvirvlene, med skarp-stump saks. Identifiser S1 vertebra som det laveste segmentet. Klipp deretter og fjern longissimus musklene, og de spinøse prosessene fra L6 til L2 ryggvirvler.Bruk fine rongeurs for å fjerne tverrgående prosesser fra L6 til L2, og utfør en laminektomi over L6 til L2 segmenter for å eksponere lumbale segmenter av ryggmargen dekket av dura mater. Ved hjelp av skarp saks, kutt ryggmargen og rygg- og ventrale røtter ved L2 vertebrae segment, nivå på den øvre grensen av laminektomi. Plasser små biter av tørt gelskum for å stoppe blødningen.Deretter bruker skarp-stump saks for å lage en langsgående kos på den bakre siden av venstre bakben, fra akillessenen til hoften. Finn popliteal fossa på baksiden av kneleddet, som er dekket av biceps femoris muskelen, og lag en kopp mellom den fremre og bakre delen av denne muskelen. Beveger seg oppover, kutt de to hodene på biceps femoris hele veien til hoften for å avsløre isjiasnerven.Ved hjelp av stumpe tang og saks, skille lateral fra mediale hodet av gastrocnemius muskelen, og kutte distal innsetting av mediale gastrocnemius muskelen. Identifiser medial gastrocnemius eller MG nerve, og bruk deretter tang og saks til å kutte alle gjenværende sikkerheter av isjiasnerven, inkludert sikkerheter til bakre biceps og semitendinosus. Avlet en ikke elastisk ligatur gjennom akillessenen og lag tre knop.Deretter gjør en to centimeter snitt i huden og underliggende bindevev langs den fremre siden av venstre baklem for en mobilisering med en mellomklane. Fest venstre bakben ved å sette en stålklemme på tibia. Plasser rotten i en skreddersydd justerbar ramme.Trekk hudklaffene rundt laminektomien med fire ligaturer. Og sutur dem til rammen for å danne et basseng for parafinolje over den eksponerte ryggmargen. Bruk en Dumont 55 tang for å løfte dura mater i skjæringspunktet mellom ryggmargen.Klipp det deretter caudally opp til sakralbenet og trekk det tilbake. Skill venstre og høyre dorsal og ventral røtter på påfølgende nivåer med en stump glassstang. Fyll bassenget over ryggmargen med varm parafinolje, som dekker de eksponerte ventrale og ryggrøttene.Plasser rotten på en skreddersydd aluminiumsplate med et basseng for baklemmer, koblet til det lukkede sløyfevarmesystemet. Fest klemmen på venstre bakben med metallstangen for å immobilisere den. Fest ryggvirvelsøylen ved å sette stålklemmer på sakralbenet og L1 vertebra.Koble deretter venstre mediale gastrocnemiusmuskel med den ikke-elastiske ligaturen til krafttransduseren via akillessenen. Sett inn en bipolar sølvtråd eller elektrode gjennom den midterste delen av muskelen, vinkelrett på sin lange akse, og fyll kammeret for baklemmer med varm parafinolje for å dekke den mediale gastrocnemiusmuskelen. Strekk den opererte muskelen til en passiv spenning på 100 millinewton, kontrollert av krafttransduseren.Bruk deretter skarp-stump saks for å gjøre en to centimeter snitt i huden på høyre baklem, og sett inn en sølv wire elektrode som skal brukes som referanse elektrode. Plasser og fest en skreddersydd isolert metallplate over de eksponerte ryggrøttene. Sett venstre par ventrale og dorsale røtter på platen.Og tilsett saltvann til bassenget dannet av huden rundt laminektomi. Plasser en sølvtråd stimulerende elektrode over de eksponerte spinalrøttene, og plasser deretter en positiv stang tre millimeter over platen i olje, og den negative stangen i saltvannet. Stimulere ventrale røtter med elektriske rektangulære pulser, fremkalle sammentrekning av muskler.Bruk et par Dumont 55 tang og forstørrelsesglass for å dele L5 eller L4 ventral røtter i svært fine bunter av aksoner. Plasser en av disse buntene på en sølvtrådelektrode og stimulere den til å observere aktiviteten til en enkelt motorenhet. Ved gradvis å øke intensiteten av stimulansen, identifisere en enkelt motorenhet på grunnlag av fremkalt alt-eller-ingen karakter av twitch sammentrekning og handling potensielle stimulans.Parametere for sammentrekninger og handlingspotensialer kan beregnes ved hjelp av opptak når stabile opptaksforhold er forsikret. Et representativt opptak av enkeltrykningen til en rask motorenhet vises her. De øvre skuffene viser motorenhetens virkningspotensial.Forsinkelsen mellom stimulanslevering og utbruddet av motorenhetens virkningspotensial skyldes ledningstid fra ventralroten til muskelen. Et representativt opptak av den uforsmeldte stivkrampekraften til en rask motorenhet og et tog av motorenhetshandlingspotensialer vises her sammen med tidsposisjonene til de påførte stimuliene. Før du prøver denne prosedyren, husk at splitting av ventral rot i tynne filamenter trenger litt trening 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 funksjonell Motor Unit i Kultur Dish: Co-kulturen av ryggmarg explants 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 Identifisere motor nevroner 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

Funksjonell og Morfologisk Vurdering av Membran Innervasjon av phrenic motoriske nerveceller

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

Isolasjon av voksen ryggmargen kjerner for massivt parallelle Single-kjernen RNA sekvensering

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 av primære Murine Skjelettmuskel mikrovaskulær endotelceller

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 injeksjon av en Lentiviral vektor høydepunkter flere Motor veier i ryggmargen 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 kinematisk analyse for funksjonell evaluering i rottemodellen av siattisk nerveknuseskade

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 tetanisk kraftmåling av Tibialis fremre muskel i rotten

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