המדד של תסמונת גיאן הוא כלי שימושי כדי להעריך את העכבר דגמי הקשורים ניוון מוחיים אך לעתים קרובות הוא להחיל רק כדי לגרות בעצב הירך ב- hindlimbs. כאן, אנו מתארים שיטה למדידת השריר מורכבים פוטנציאל הפעולה (CMAP) ויוו בשרירי forelimb העכבר innervated על ידי מקלעת הזרוע.
להעריך את הפונקציונליות של ה מספק מידע מפורט על ההתקדמות של הפרעות neuromuscular כאלה. הקלטות אלקטרופיזיולוגיות מספקים בגישה רגיש למדידת גיאן ב בני אדם ודגמים מכרסמים. כדי להרחיב את אפשרויות טכניות אלקטרומיוגרפיה בעכברים, המדד של פוטנציאל פעולה השריר מורכבים (CMAPs) של העצב מקלעת הזרוע ב forelimb באמצעות מחט אלקטרודות מתואר כאן. הקלטות CMAP לאחר גירוי בעצב ב- hindlimbs תוארו קודם לכן. השיטה לאחרונה הציג כאן מאפשר הערכת מוליכות העצב-אתר נוסף, ובכך מספק סקירה מעמיקה יותר של הפונקציונליות עצב-שריר. השיטה מספקת מידע על המספר היחסי של אקסונים פונקציונלית והן את רמת myelination. ובכך, בשיטה זו ניתן להחיל כדי להעריך הן מחלות עצב, כמו גם התנאים של המיאלין. שיטה פולשנית זו אינו דורש מיצוי של העצב, ולכן הוא מתאים מדידות חוזרות למעקב האורך של אותה חיה. הקלטות דומה מבוצעות בכיוונונים קליניים כדי להדגיש את הרלוונטיות translational של השיטה.
אלקטרופיזיולוגיה משמש ככלי אבחוני הפרעות neuromuscular כגון הפרעות מוטור נוירון, plexopathies, מחלות עצבים, הפרעות צומת עצב-שריר myopathies. ב נוירודגנרטיביות (ALS), שבו מושפעים בעיקר את הנוירונים מנוע, עצב נזק של שיתוק שרירים1 משתקפים באופן מופחת CMAP amplitudes עצב הולכה לימודי (רכיבי NC). בשארקו-מארי-טות (CMT) ניוון עצב והן demyelination יכול להיות משוער ב העצבים ההיקפיים באמצעות רכיבי NC2. ניתן להשתמש בטכניקה זו על. שאישרת את האבחנה גם כדי להעריך את התקדמות המחלה3,4. רכיבי NC לאפשר הערכת של פתולוגיה עצב, אשר הסיק מן בסדר הגודל של משרעת פוטנציאל הפעולה5, והאריך מידת demyelination – אשר התוצאות מהירות הולכה מופחתת, השהיות הדיסטלי, או בלוק בהולכה 6.
CMAP מדידה היא שיטה מהירה ורגיש כדי להעריך את הובלת העצבים הן בני אדם ועכברים. ואילו בחולים השרות החשאי מבוצעות באופן שגרתי באתרים שונים כדי להקליט שונים העצבים והשרירים, בעכברים, המדידות CMAP נעשים בדרך כלל רק עבור עצב להעריך את העצב פונקציונליות ב- hindlimbs. עם זאת, בכמה מחקרים בבעלי חיים זה יהיה יתרון שיא CMAP הן ביטוי – והן hindlimbs, לדוגמה, כדי לעקוב אחר התקדמות המחלה ההפרש בין קידמה – hindlimbs במודלים של העכבר ALS.
כאן, אנחנו מציגים שיטה להקלטת CMAPs מ forelimbs של עכברים באמצעות מחט אלקטרודות. בנוסף, אנו מספקים גישה מדוד CMAPs hindlimbs, כנ עם מחט אלקטרודות. מידת CMAPs של hindlimbs עם טבעת אלקטרודות הציגה7,מוקדמת יותר8. ההקלטה של CMAPs באמצעות מחט אלקטרודות היא שיטת מדידה מהירה, שהוא אינו מצריך גילוח של הפרווה, ההליך למדידת הינד – והן forelimbs לוקח רק 10 דקות לכל חיה עבור חוקר מנוסה. יתר על כן, בגישה פולשנית זו הוא ריאלי עבור מדידות חוזרות לאפשר מעקב האורך של עצבים מרובים בבעלי חיים.
שיטות הקלטה רגיש חיוניים להערכת את התקדמות המחלה, במיוחד את היעילות של טיפול במודלים חייתיים של הפרעות עצביים. לקבוע את CMAPs היא טכניקה אלקטרופיזיולוגיות פולשנית, אשר באופן שגרתי משמש במרפאות ובבתי setups ניסיוני להעריך גיאן עצבי והפרעות נוירופתי3,18. כאן, אנו מתארים שימוש חדש עבור CMAP הקלטה בעכברים על מנת למדוד את תסמונת גיאן מקלעת העצב של forelimb. השיטה הציג מאפשרת הערכה האורך יותר תכליתי ומפורט של תפקוד העכבר דגמי הקשורים ניוון מוחיים.
האלקטרודות המחט מעט יותר פולשנית מאשר הטבעת אלקטרודות, במיוחד בלימודי האורך חייבים להקפיד למזער נזק לרקמות. חסרון אחד אפשרי של השיטה היא פגיעה הנוצרת מן פירסינג של עצבים או שרירים. עם זאת, לאחר מיקום תת עורית זהיר האלקטרודות, פציעה של שיבוש של השרירים, העצבים ניתנת למניעה. לעומת השיטה באמצעות הטבעת אלקטרודות, השיטה המובאת כאן אינו מצריך גילוח של הפרווה של חלקים גדולים של הגוף. כתוצאה מכך, אין שום אי נוחות או השפעה על הומיאותרמיות לבעל החיים.
מיקום האלקטרודות הוא קריטי עבור ההקלטה נכונה ועקבית של CMAP amplitudes, השהיות ארוכות יותר. מומלץ למיקום האלקטרודות, כדי לבצע מדידות שלושה בכל אתר כדי לוודא כי גירוי מקסימאלית, תגובות מושגות. הקלטות הנכון צריך לייצר עקומות biphasic כפי שמתואר באיור2. כדי לתקנן את השיטה, העכברים הטרנסגניים-שאינם בלי עצב פציעה הם הדגמים הטובים ביותר להקים האלקטרודה נכונה ועקבית מיצוב לגירוי אופטימלית. מחט לשימוש חוזר אלקטרודות מתאימים לשימוש חוזר אם הם באופן קבוע סטריליים, למשל עם גלוטראלדהיד במשך 20 דקות בין בעלי חיים, ולא בדק עבור חדות.
בעכברים מבוגרים בריאים, amplitudes CMAP הקליט עם השיטה הציג בדרך כלל 80-100 mV לאחר גירוי בעצב את ואת על מקלעת הזרוע. זה בעיקר גדול יותר התגובות נמדד עם טבעת אלקטרודות, כי יש עכבה גבוהה יותר הנגרמת על ידי העור האלקטרודות טבעת מפיקה תוצאות של 20-40 mV8,19,20. במודלים של העכבר ALS, להקטין amplitudes CMAP לאחר מגרה בעצב או מקלעת ב שיתוק גפיים ל mV 10-30. היקף משרעת CMAP הוא קטן יותר בבעלי חיים צעירים מאז משרעת CMAP עולה במהלך פיתוח21.
השיטה שבה נתאר כאן היא שימושית במיוחד במודלים של העכבר של ALS, שבה denervation, גירעונות מנוע עוקבות, מתרחשים לפני hindlimbs מאשר forelimbs13. בנוסף denervation, השיטה היתה לזהות reinnervation אשר נקבע כמו ירידה מנעו או מפגר משרעת CMAP. הירידה דרמטית משרעת CMAP השרירים של hindlimbs כבר בגיל תחילת סימפטום מעכבת את המעקב של עוד התקדמות המחלה; ככל amplitudes CMAP להגיע ערכים נמוכים מאוד בשלב מוקדם של המחלה, הם לא להקטין עוד יותר במהלך תהליך המחלה. לעומת זאת, עצב אובדן מתקדם בקצב איטי יותר מקלעת העצב של forelimbs ומציגה אופציה יותר רגיש למדידת התקדמות המחלה על משך זמן ארוך יותר של המחלה. יתר על כן, forelimbs פחות מנוונת יכול לספק אתר חזק יותר להערכת גישות טיפוליות אשר מטרתם שיפור תפקוד עצב.
ברור כי הטכניקה הציג מספק אפשרויות הרומן האפיון של העכבר מודלים של הפרעות neuromuscular כאלה. CMAP הקלטות עם מחט אלקטרודות בעצב, על מקלעת היא שיטה מהירה לשחזור כדי להעריך את אובדן עצב demyelination הינד-כמו גם כמו forelimbs. הרגישות של השיטה מאפשרת גילוי של עצב גירעונות אפילו לפני בולטים חסרונות המנוע ניתן להקליט, ובכך מאפשרת כימות מוקדם של פגמים אלה. יתר על כן, האפשרות של בדיקות חוזרות ונשנות מפחית את מספר החיות הנדרש ומספק סקירה מפורטת של ההתקדמות של ומחלות neuromuscular נוירופתי באתרים שונים בחיה בודדים.
The authors have nothing to disclose.
מחקר זה היא נתמכה על ידי קו ליובן (‘פותחים העתיד’ ו C1), הקרן המדעית מחקר פלנדריה (FWO-Vlaanderen), קרן Latran תיירי, les חדר מרווח וחדיש האגודה Belge מחלות נוירו-Musculaires (ABMM), ניוון שרירים האגודה (מד א), עמותת ALS ו את הליגה ALS (בלגיה). PVD מחזיקה investigatorship בכיר של FWO-Vlaanderen. RP נתמכה על ידי מענקים מאירלנד המרפאה מתקנת המרכזית (CRC) והוא נתמך כעת האוניברסיטה הלאומית של אירלנד (נוי), את FWO.
Resuable subdermal needle electrode, Pl/Ir | Technomed | TE/S61-434 | The Needle is 13 mm (0.51") in length, 0.4 mm (27G) in diameter |
Natus electrodiagnostic system | Natus Neurology | UltraPro S100 | EMG device |
Synergy | Natus Neurology | version 20.1.0.100 | EMG software for UltraPro S100 |
Physitem Controller | Rothacher-Medical GmbH | TCAT-2LV | Heating pad |
combi-vet Base Anesthesia System Digital Flowmeter with TEC 3 Vaporize | Rothacher & Partner | CV 30-301-D | Isoflurane Vaporizer and flowmeter |
Iso-Vet 1000 mg/g | Piramal Healthcare UK Limited | AP/DRUGS/220/96 | Isoflurane |
SOD1-G93A mice | The Jackson Laboratory | #002726 | ALS tg and non-tg control littermates, only females |
PrP-hFUS-WT3 mice | The Jackson Laboratory | #017916 | ALS tg and non-tg control littermates, all groups balanced for males and females |
C57BL/6Jax mice | The Jackson Laboratory | #000664 | Non-tg mice for axotomy, male and female |
C61-PMP22 mice | Mouse line was generously donated by Prof. M. Sereda (The Max Planck Institute of Experimental Medicine, Göttingen, Germany). | CMT tg and non-tg control littermates, all groups balanced for males and females |