In Vivo Elektrofysiologiske Målinger på Mouse iskiasnerver
Summary
Målinger af nerveledningen egenskaber in vivo eksemplificere et kraftfuldt værktøj til at karakterisere forskellige dyremodeller for neuromuskulære sygdomme. Her præsenterer vi en nem og pålidelig protokol, som kan udføres elektrofysiologiske analyser om ischiadicus nerver af bedøvede mus.
Abstract
Elektrofysiologiske undersøgelser tillader en rationel klassificering af forskellige neuromuskulære sygdomme og er af hjælp, sammen med neuropatologiske teknikker, i forståelsen af den underliggende patofysiologi 1.. Her beskriver vi en metode til at udføre elektrofysiologiske undersøgelser af mus iskiasnerver in vivo.
Dyrene bedøves med isofluran for at sikre analgesi for de testede mus og uforstyrret arbejdsmiljø under målingerne, der tager omkring 30 min / dyr. En konstant kropstemperatur på 37 ° C fastholdes af en varmeplade og kontinuerligt målt ved en rektal thermo føler 2. Derudover er et elektrokardiogram (EKG) rutinemæssigt registreres under målingerne med henblik på løbende at overvåge den fysiologiske tilstand af de undersøgte dyr.
Elektrofysiologiske optagelser udføres på iskiasnerven, den største nerve af the perifere nervesystem (PNS), der leverer musebagbenet med både motoriske og sensoriske fibre skrifter. I vores protokol, forblive iskiasnerver in situ og derfor ikke behøver at blive udtrukket eller udsættes, så målinger uden nogen negative nerve irritationer sammen med faktiske optagelser. Brug passende nåleelektroder 3 vi udfører både proksimale og distale nerve stimuleringer, registrere de transmitterede potentialer med følerelektroder på gastrocnemius muskler. Efter databehandling, pålidelig og yderst konsekvente værdier for nerveledningshastighed (NCV) og kompoundmotor handling potentiale (CMAP) de vigtigste parametre for kvantificering af grov perifer nerve funktion, der kan opnås.
Introduction
Elektrofysiologiske målinger er et uundværligt redskab til at undersøge den funktionelle integritet af perifere nerver i både kliniske og laboratoriemæssige miljøer. Hos mennesker, en lang række neuromuskulære lidelser og neuropatier diagnostisk afhængige elektrofysiologiske målinger. Ved at måle nerve egenskaber ledningshastighed eller potentielle amplituder af signalet, er det muligt at karakterisere den ru oprindelse perifere nervesygdomme.
Den nerveledningshastighed er meget afhængig af hurtig signaludbredelse aktiveret af myelinering. Derfor demyeliniserende processer generelt viser nedsat ledningshastigheder 4. Den kompoundmotor handling potentiale (CMAP) – korrelerer med antallet af funktionelle axoner – er en indikator for axonal skade, når væsentligt reduceret 5.
Således ved hjælp af elektrofysiologiske metoder ætiologien af perifer nerveskadekan diskrimineres, såsom arvelige neuropatier 6,7, diabetisk neuropati 8,9, kroniske inflammatoriske demyeliniserende polyneuropatier (CIDP) 10 eller metaboliske neuropatier 11.
Normalt i den menneskelige ansøgning invasive optagelser på sural eller albueregionen foretrækkes. Hos mus er det ligetil at analysere nerve egenskaber iskiasnerver, den største nerve det perifere nervesystem (PNS), der indeholder både store – og små kaliber axoner af motorisk og sensorisk system.
Proceduren som påvist her er en hurtig, nem og pålidelig metode til at måle alle standard værdier er relevante for elektrofysiologi på perifere nerver i intakte mus. Ved at tage optagelser fra en konserveret organisme, er fysiologiske betingelser for nerven miljø sikres.
Protocol
Representative Results
Discussion
Den beskrevne protokol giver en nem og pålidelig metode til at bestemme iskiasnerven ledningsforstyrrelser egenskaber på bedøvede mus uden at det er nødvendigt at udsætte nerve af interesse. Ikke desto mindre er denne eksperimentelle procedure forårsager vævsskade ved nålestik. Det er derfor en rimelig mulighed for at ofre dyr efter endt optagelserne. Men sammenlignet med andre mere invasive procedurer, som kræver eksponering af nerven før optagelser, vævsskade er sammenligneligt lille 3,14. Er der…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev støttet af SFB 604, DFG MO 1421/2-1 og Krebshilfe 107089 (HM). AS er modtager af en Young Investigator Award fra Børns Tumor Foundation (New York, USA).
Materials
| Concentric Needle Electrodes (Stimulation) | Natus Medical Incorporated San Carlos, CA 94070, USA |
9013S0901 | |
| Digital Ring Electrodes (Recording) | Natus Medical Incorporated San Carlos, CA 94070, USA |
9013S0302 | |
| ToM – Tower of Measurement (A/D converter) | GJB Datentechnik GmbH, Langewiesen, Germany | ||
| AtisaPro, Data acquisition & analysis software | GJB Datentechnik GmbH, Langewiesen, Germany | ||
| HSE-Stimulator T | Hugo Sachs Elektronik, Hugstetten, Germany | ||
References
- Kimura, J. 3rd ed. Electrodiagnosis in Diseases of Nerve and Muscle. , (2001).
- Rutkove, S. B. Effects of temperature on neuromuscular electrophysiology. Muscle Nerve. 24, 867-882 (2001).
- Xia, R. H., Yosef, N., Ubogu, E. E. Dorsal caudal tail and sciatic motor nerve conduction studies in adult mice: technical aspects and normative data. Muscle Nerve. 41, 850-856 (2010).
- Zielasek, J., Martini, R., Toyka, K. V. Functional abnormalities in P0-deficient mice resemble human hereditary neuropathies linked to P0 gene mutations. Muscle Nerve. 19, 946-952 (1996).
- Raynor, E. M., Ross, M. H., Shefner, J. M., Preston, D. C. Differentiation between axonal and demyelinating neuropathies: identical segments recorded from proximal and distal muscles. Muscle Nerve. 18, 402-408 (1995).
- Pareyson, D., Scaioli, V., Laura, M. Clinical and electrophysiological aspects of Charcot-Marie-Tooth disease. Neuromol. Med. 8, 3-22 (2006).
- Schulz, A., et al. Merlin isoform 2 in neurofibromatosis type 2-associated polyneuropathy. Nat. Neurosci. 16, 426-433 (2013).
- Lamontagne, A., Buchthal, F. Electrophysiological studies in diabetic neuropathy. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 33, 442-452 (1970).
- Andersen, H., Nielsen, J. F., Nielsen, V. K. Inability of insulin to maintain normal nerve function during high-frequency stimulation in diabetic rat tail nerves. Muscle Nerve. 17, 80-84 (1994).
- Magda, P., et al. Comparison of electrodiagnostic abnormalities and criteria in a cohort of patients with chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy. Arch. Neurol. 60, 1755-1759 (2003).
- Lindberg, R. L., et al. Motor neuropathy in porphobilinogen deaminase-deficient mice imitates the peripheral neuropathy of human acute porphyria. J. Clin. Invest. 103, 1127-1134 (1999).
- Massey, J. M. Electromyography in disorders of neuromuscular transmission. Sem. Neurol. 10, 6-11 (1990).
- Stalberg, E., Falck, B. The role of electromyography in neurology. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 103, 579-598 (1997).
- Osuchowski, M. F., Teener, J., Remick, D. Noninvasive model of sciatic nerve conduction in healthy and septic mice: reliability and normative data. Muscle Nerve. 40, 610-616 (2009).
- Oh, S. S., Hayes, J. M., Sims-Robinson, C., Sullivan, K. A., Feldman, E. L. The effects of anesthesia on measures of nerve conduction velocity in male C57Bl6/J mice. Neurosci. Lett. 483, 127-131 (2010).
- Dilley, A., Lynn, B., Pang, S. J. Pressure and stretch mechanosensitivity of peripheral nerve fibres following local inflammation of the nerve trunk. Pain. 117, 462-472 (2005).
- Vleggeert-Lankamp, C. L., et al. Electrophysiology and morphometry of the alpha- and beta-fiber populations in the normal and regenerating rat sciatic nerve. Exp. Neurol. 187, 337-349 (2004).
