Analysis of spinal nerve conduction measurement with epidural stimulation in rats

Özet

Nöromüsküler ve nörodejeneratif hastalıklarda sinir ileti hızı oldukça sık kullanılan bir parametredir. Bu hastalıkların hayvan modelleri yeni tedavi yöntemlerinin denenmesi için uygundur. Ancak sıçanlarda ekstremitelerin kısa oluşu, kalın deri tabakası ve periferik sinirlerin kısalığı gibi sebepler sinir ileti hızı ölçümünü zorlaştırmaktadır. Çalışmamızda bu zorlukların üstesinden gelmek için epidural uyarı ile lumbal seviyeden spinal sinir ileti hızı ölçüldü. Bunun için Wistar-Albino türü sıçanlar kullanıldı. Sıçanlar genel anestezi altında medulla spinalisin iki farklı noktasından (L1-L2 ve L5-L6) monopolar iğne elektrolarıyla elektriksel olarak uyarıldı ve gastroknemius kasının yüzeyinden EMG kayıtları alındı. Buna ek olarak sıçanların siyatik sinir ileti hızları da ölçüldü. Spinal sinir ileti hızları erkek sıçanlarda ortalama 72.4 m/s ± 3.77 iken dişilerde 68.24 m/s ± 5.97 olarak birleşik kas aksiyon potansiyellerinin analiziyle hesaplandı. Sonuç olarak sıçanlarda spinal kordun epidural uyarımı ile elde edilen EMG yanıtlarından spinal sinir ileti hızı ölçülebilir. Ayrıca spinal sinir ileti hızı ölçümünde epidural spinal uyarı ile EMG kaydı almak deri yüzeyinden verilen uyarılarla EMG kaydı almaktan daha uygundur.

Abstract

Nerve conduction velocity (NCV) is a very common parameter to diagnose neuromuscular and neurodegenerative diseases. Animal model of the diseases is most suitable model for new treatments. However measuring of NCV in rats brings some difficulties such as short extremities, thickness of skin and small length of peripheral nerves. Our purpose is to overcome these difficulties by measuring spinal NCV on lumbar level with epidural stimulation. In this study Wistar-Albino strain of rats were used. Under general anesthesia, rats were electrically stimulated with monopalar needle electrodes from two different points in spinal cord; L1-L2 and L5-L6 spinal segment and EMG was recorded from surface of the gastrocnemius muscle. In addition, NCV was also measured from sciatic nerve of the rats. The mean of calculated spinal nerve conduction velocity of male rats was 72.4 m/s ± 3.77 and of female was 68.24 m/s ± 5.97 from compound muscle action potential (CMAP) analysis. As a result, spinal nerve conduction velocity can be measured with the usage of EMG that produced with the epidural stimulation of spinal cord. Furthermore it is more relevant to induce EMG with epidural spinal stimuli than skin surface stimuli of spine in rats.