마 취 쥐에서 중앙 신경 조작에 대 한 응답에서 신장 교감 신경 활동에 심각한 변화를 측정
Summary
중앙 신경 시스템 (CNS) 조작에 대 한 공감과 심장 혈관 응답을 측정 하기 위한 방법 신경 과학 발전을 위해 중요 하다. 이 프로토콜은 측정 및 마 취 쥐 (비-생존)에서 신장 교감 신경 활동 (방사선학)에 심각한 변화를 측정 과학자를 지원 하기 위해 개발 되었다.
Abstract
신장 동 정적인 신경 활동 (방사선학) 및 평균 동맥 압력에 있는 중요 한 매개 변수 심장 혈관과 자율 연구; 그러나, 측정 하 고 이러한 변수를 분석 하기 위한 기술에 있는 과학자를 감독 하는 한정 된 자원 있다. 이 프로토콜에는 방사선학 및 마 취 쥐에 있는 평균 동맥 압력 측정을 위한 방법을 설명 합니다. 프로토콜은 또한 중앙 신경 조직 (CNS) 조작에 대 한 방사선학 녹음 하는 동안 두뇌에 액세스 하는 방법을 포함 한다. 방사선학 녹음 기술 호환 됩니다 pharmacologic, optogenetic, 또는 CNS의 전기 자극. 접근은 조사와 상관 관계를 해부학 CNS 핵 비 생존 실험 단기 (h 분) 자율 반응을 측정할 때 유용 합니다. 접근 쥐에서 방사선학의 만성 (생존) 녹음을 얻기 위해 사용 되는 것이 아닙니다. 방사선학, 평균 방전 방사선학, 정류 및 평균 동맥 압력 수 계량 및 패라메트릭 통계적 테스트를 사용 하 여 추가 분석. 정 맥 접근, telemetrically, 평균 동맥 압력을 기록 하 고 미래 조직학 분석을 위한 뇌 고정을 얻기위한 방법 또한 문서에 설명 되어 있습니다.
Introduction
심장 혈관 시스템의 자율 제어에 대 한 전 임상 발견 알려 고혈압, 심장 마비, 만성 신장 질환 등 질환을 관리 하기 위한 전략. 교감 신 경계와 감소 vagal 심장 톤의 과잉 활동 혈압 (BP)1에 기여 한다. 만 성으로 높은 신장 동 정적인 유출 카 테 콜 아민 분 비를 강화 하 고 신장 혈, 심혈 관계/신장 시스템2,3에 해로운 결과 감소. 자율 신경 부전으로 이어지는 neurobiological 경로 정의 하려면 설치류에 학문은 중앙 신경 시스템 (CNS)의 신경 공감 매개 변수를 조절 하는 방법을 결정 하기 위한 중요 한. 이 프로토콜의 목적은 신장 교감 신경 활동 (방사선학)을 측정 하는 것에 대 한 기술 정보를 제공 하 고 혈압과 마 취 쥐에서 CNS 조작에 대 한 응답에서 급성 교감 변화 측정에 대 한 기술 개요.
급성 (비-생존) 방사선학 측정 (지속적인 분 h)는 약리학, 전기로, 과학자는 CNS 프로브 것입니다 또는 optogenetically에 특정 핵의 기능을 결정 하는 쥐를 마 취 때 유용 합니다. 이러한 메서드, 독방 핵, periaqueductal 회색, 같은 구조를 사용 하 여 pedunculopontine tegmentum 고 rostral ventrolateral 정도 되어 조사 공감 매개 변수4, 규제 neurobiological 경로 정의 하 5,,67. 이 방식은 조사를 CNS 목표를 식별 하는 데 중요 한의 자율 부전8,9만성 모델에 추가. 이러한 실험을 완료 하려면 실험실 납땜, 외과 현미경, stereotaxic 프레임, microelectrode 증폭기 및 오디오 모니터 필요 합니다. 실험실에 존재 하는 요인 전기 소음을에 따라 수술/기록 영역 패러데이 케이지/접지 스트랩 방사선학 녹음에 전기 소음을 줄이기 위해 필요할 수 있습니다. 뇌 분석 조직 고정 필요 합니다, 관류 펌프 및 연기 후드가 필요 합니다. 데이터 디지털화 될 수 및 다양 한 분석 옵션 및 telemetric 신호를 통합에 대 한 호환성 여러 생리 소프트웨어/데이터 수집 (아날로그-디지털 컨버터) 단위4,5를 사용 하 여 기록 .
Protocol
설명 하는 모든 메서드는 시카고에 일리노이의 대학에서 기관 동물 관리 위원회에 의해 승인 되었다. 1. 바이 폴라 방사선학 전극 만들기 전극을 만들려면 컷 스테인레스 스틸 와이어의 두 가지 길이가 약 18 mm. 약 15 m m 긴 튜브 폴 리 에틸렌 (PE-50)의 한 조각 잘라. 두 조각의 양쪽에서 튀어나와 와이어를 떠나 튜브에 와이어 피드. 전선의 끝에서 절연체를 제거 떠…
Representative Results
그림 1 샘플 방사선학과 혈압 기록을 Nembutal 취 쥐에서 보여 줍니다. 평균 동맥 압력의 증가 유도 하 고 baroreflex 및 과도 sympathoinhibition4,6연상 phenylephrine의 정 맥 주사 사용 되었다. 척도 방사선학, 원시 방사선학 정류 되었고 겹치지 않는 10 s 세그먼트;에 대 한 평균 소음 예측은 각 세그먼트에서 뺍니다. <…
Discussion
방사선학을 측정 하기 위한 중요 한 단계를 포함: (1) 피하 신장 paraspinal 근육에서 분리 될 때 신장 동맥 및 신경의 스트레칭과 기록 전극에 신경 세그먼트 때, (2) 신중 하 게 해 부 신장 신경 섬유 주변 조직/선박에서 전극 전선 (3) 보장 조직, 혈액, 또는 림프의 액체, 그리고 (4) 방지 신경 신장 신경 및 신경 전극 단위에 실리 카 젤에 광 유를 적용 하 여 밖으로 건조에서 무료입니다. 문제 해결에 대 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 간호 연구 (K99/R00NR014369)를 위한 국립 연구소에 의해 지원 되었다.
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).