麻酔下ラットの中枢神経系の操作への応答での腎交感神経活動の急性変化の定量
Summary
交感神経と心血管中枢神経系 (CNS) の操作レスポンスを測定する方法、神経科学を進めるために重要です。このプロトコルは、測定と腎交感神経活動 (RSNA) 麻酔下ラット (非生存) の急性変化の定量科学者を支援するために開発されました。
Abstract
腎交感神経活動 (RSNA) および平均動脈圧は、心血管疾患や自律神経研究の重要なパラメーターしかし、限られた資源の科学者を測定し、これらの変数を分析するための技法で演出があります。このプロトコルは、RSNA と麻酔下ラットにおける平均動脈圧を測定する方法を説明します。プロトコルには、中枢神経系 (CNS) を操作する RSNA 録音中に脳にアクセスする方法も含まれています。RSNA 録音テクニックは、光遺伝学的、薬理学的、または中枢神経系の電気的刺激。アプローチは、捜査官は中枢神経核と解剖学的相関する非生存実験で短期 (h 分) 自律神経応答を測定する場合に役立ちます。アプローチは、RSNA のラットの慢性 (サバイバル) 録音を取得するためのものではありません。RSNA、平均放電整流、RSNA と平均動脈圧は、定量化を行い, さらにパラメトリック検定を用いたします。静脈アクセス、telemetrically、平均動脈圧を記録、将来の組織学的解析のための脳の固定を取得する方法は、資料に記載も。
Introduction
心血管系の自律神経の制御に関する前臨床発見は、高血圧、心不全、慢性腎臓病などの疾患を管理するための作戦を知らせます。高血圧 (BP)1に貢献する交感神経と減少の迷走神経心臓の緊張の過活動。慢性的な高架腎交感神経カテコールアミン分泌を強化し、心血管・腎システム2,3有害な結果と、腎血流量を減少させます。自律神経機能障害につながる神経生物学の経路を定義するには、齧歯動物の研究、中枢神経系 (CNS) ニューロンが交感神経のパラメーターを調整する方法を決定するため重要です。このプロトコルの目的は腎交感神経活動 (RSNA) 測定に関する技術情報を提供するためと BP と麻酔下ラットの中枢神経系の操作への応答に急性の交感神経変化の定量化手法を概説します。
科学者がプローブ中枢神経系の薬理学的、電気的、または麻酔ラットの特定の核関数を決定するに生じる急性 (非生存) RSNA 測定 (h に永続的な分) が便利です。これらのメソッドは、孤束核、中脳中心灰などの構造を使用して脚蓋と腹吻側の延髄を行った交感神経パラメーター4を調節する神経生物学の経路を定義するには 5,6,7。このアプローチは調査する中枢神経系のターゲットを識別するために重要な自律神経機能障害8,9慢性モデルでさらに。これらの実験を完了するには、研究室には、はんだごて、手術顕微鏡、脳定位固定装置フレーム、電極アンプ、オーディオ モニターが必要です。電気的なノイズに寄与する要因研究室で現在、によって手術/記録領域は RSNA 記録における電気ノイズを低減するファラデーおり/接地ストラップを必要があります。脳解析がティッシュの固定を必要とする場合、灌流ポンプとヒューム フードが必要です。データがデジタル化することができを使用して複数生理ソフトウェア/データ集録 (アナログ デジタル コンバーター) 単位4,5、異なる解析オプションとテレメトリ信号を組み込むための互換性を記録.
Protocol
記載されているすべてのメソッドは、イリノイ大学シカゴ校制度の動物ケア委員会によって承認されました。 1. バイポーラ RSNA 電極を作成します。 電極を作成するためには、約 18 mm 長い各ステンレス鋼ワイヤの 2 枚を切ります。約 15 の mm 長いチューブ ポリエチレン (PE-50) の 1 つの部分をカットします。ワイヤの両端から突き出たチューブにワイヤーの両方の?…
Representative Results
図 1は、ネンブタール麻酔下のラットからサンプルの RSNA および BP の録音を示しています。平均動脈圧が増加し、圧受容器反射と過渡の sympathoinhibition4,6を呼び起こすフェニレフリンの静脈注射が使用されました。RSNA を定量化するには、生の RSNA だった整流および非重複 10 s セグメントの平均ノイズ?…
Discussion
RSNA を測定するための重要な手順が含まれます: (1) 傍脊柱筋から腎臓を分離するときに腎動脈と神経のストレッチと腎神経線維 (2) 慎重に解剖記録電極の神経セグメントを配置するときの回避周囲の組織/船から (3) 電極ワイヤーを確保する、組織、血液、またはリンパ液、および腎神経と神経電極ユニットをシリカゲルに鉱物油を適用することによって完全に乾くことから神経を防止 (4) 無料?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
本研究は、看護研究 (K99/R00NR014369) の国立研究所によって支えられました。
Materials
| Stainless steel wire | A-M Systems; Sequim, WA | 791000 | RSNA electrode |
| Polyethylene (PE-50) tubing | VWR; Radnor, PA | 63019-048 | RSNA electrode; vessel cannulation |
| Miniature pin connector | A-M Systems; Sequim, WA | 520200 | RSNA electrode |
| Crimping tool | Daniels Manufacturing Corp.; Orlando, FL | M22520 | RSNA electrode |
| Connector strip | Amphenol; Clinton Township, MI | 221-2653 | RSNA electrode |
| J-B Kwik Epoxy | J-B Weld, Sulphur Springs, TX | 8270 | RSNA electrode |
| Silicone | Permatex; Hartford, CT | 2222 | RSNA electrode |
| Heparin sodium; Injectable (10 mL vial, 1000 U/mL) | KV Veterinary Supply; David City, NE | P03466 | Venous line patency |
| Phenylephrine HCl; Injectable (1 mL vial; 10 mg/mL) | ACE Surgical Supply; Brockton, MA | 950-6312 | Testing renal sympathoinhibition |
| Single-hook elastic surgical stays | Harvard Apparatus; Holliston, MA | 72-2595 | Incision |
| Silk surgical tape | 3M, Minneapolis, MN | 1538-0 | Secure surgical stays |
| Needles, 20 G | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | Z192554-100EA | Vessel cannulation |
| Dumont #7 curved forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 11274-20 | Vessel cannulation |
| 5-0 silk suture ties | Braintree Scientific; Braintree, MA | SUT-S 106 | Vessel cannulation |
| Delicate hemostatic forceps | Roboz Surgical Instrument Co.; Gaithersburg, MD | RS-7117 | Vessel cannulation and RSNA surgery |
| Crile Hemostatic forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 13004-14 | Needle bending |
| Telemetry transmitter | Data Sciences International; Minneapolis, MN | PA-10 | Mean arterial pressure monitoring (telemetry) |
| Re-gel syringe | Data Sciences International; Minneapolis, MN | 276-0038-001 | Transmitter reuse (telemetry) |
| Disposable pressure transducer | Transpac; San Clemente, CA | MI-1224 | Mean arterial pressure monitoring |
| Clear-Cuff pressure infuser | MILA International Inc.; Florence, KY | 2281339 | Mean arterial pressure monitoring |
| Vessel cannulation forceps | Fine Science Tools; Foster City, CA | 00574-11 | Catheter insertion |
| Black monofilament nylon 4-0 suture on reverse cutting needle | McKesson Medical-Surgical; San Francisco, CA | S661GX | Secure telemetry transmitter |
| Telemetry receiver | Data Sciences International; Minneapolis, MN | RPC-1 | Mean arterial pressure monitoring (telemetry) |
| LabChart Pro (software), PowerLab (acquisition hardware) | AD Instruments; Colorado Springs, CO | ML846, MX2 matrix 2.0 (Compatible with Data Science International telemetry) | 3 options for software/acquisition hardware |
| SciWorks (software), DataWave (acquisition hardware) | DataWave Technologies, Loveland, CO | N/A | |
| Spike 2 (software), Micro1401-3 | Cambridge Electronic Design Ltd., London UK | 1401-3 | |
| Micro-drill | Roboz Surgical Instrument Co.; Gaithersburg, MD | RS-6300 | CNS surgery |
| Stereotaxic surgery frame | Stoelting; Wood Dale, IL | 51600 | CNS surgery |
| Microelectrode amplifier with 10X pre-amplifier | A-M Systems; Sequim, WA | 1800-2 | RSNA recording |
| Retractors | Fine Science Tools; Foster City, CA | 17009-07 | RSNA surgery |
| Micro-dissecting tweezers | Fine Science Tools; Foster City, CA | 11251-10 | RSNA surgery |
| Micro-hook | Fine Science Tools; Foster City, CA | 10064-14 | RSNA surgery |
| Mineral oil | Fisher Scientific; Waltham, MA | 8042-47-5 | RSNA surgery |
| Audio monitor | A-M Systems; Sequim, WA | 3300 | RSNA surgery |
| Silica gel | Wacker, Munchen; Germany | RT601A-B | RSNA surgery |
| Electrical clips | Tyco Electronics; Schaffhausen, Switzerland | EB0283-000 | Grounding or securing perfusion needle |
| Bonn scissors, straight/sharp points | Roboz Surgical Instrument Co; Gaithersburg, MD | RS-5840 | Perfusion |
| Gavage needle | Harvard Apparatus; Holliston, MA | 75-0286 | Perfusion |
| Masterflex perfusion pump | Cole-Parmer; Vernon Hills, IL | 7524-10 | Perfusion |
| Masterflex platinum-cured silicone tubing | Cole-Parmer; Vernon Hills, IL | 96410-15 | Perfusion |
| Formalin (10% buffered solution; 4 L) | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | HT501128 | Perfusion |
| Sucrose | Sigma-Aldrich; St. Louis, MO | S0389 | Cryoprotection |
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Cite This Article
Fink, A. M., Dean, C. Quantifying Acute Changes in Renal Sympathetic Nerve Activity in Response to Central Nervous System Manipulations in Anesthetized Rats. J. Vis. Exp. (139), e58205, doi:10.3791/58205 (2018).