Many gastrointestinal muscles show electrical oscillation, so-called 'slow wave', originated from interstitial cells of Cajal (ICCs). Thus, a technique to freshly isolate the cells is indispensable to explore the electrophysiological properties of the ICCs. To apply an enzyme solution on the serosal surface for cell isolation, the intestine was inverted and 0.02% trypsin solution and 0.04% collagenase solution were applied to serosal cavity. After the enzyme treatment, mucosal layer was removed and longitudinal muscle layer was gently separated from the rest of tissue. The thin layer was stretched in the recording chamber and mounted on an inverted microscope. Using ${\beta}-escine$, perforated whole cell patch clamp technique was used. Under a microscope, the tissue showed smooth muscle cells and interstitial cells around the myenteric plexus. Under voltage clamp condition, three types of membrane potential were recorded. One group of interstitial cells, which were positive to methylene blue and CD34, showed spontaneous outward current. These cells had bipolar shape and were considered as fibroblast-like cells because of their peculiar shape and arrangement. Another group, positive to c-kit and methylene blue, showed spontaneous inward current. These cells had more rounded shape and processes and were considered as ICCs. The third, positive to c-kit and had granules containing methylene blue, showed quiet membrane potentials under the voltage-clamp mode. These cells appeared to be resident macrophages. Therefore, in the freshly isolated thin tissue preparation, methylene blue could easily identify three types of cells rather than morphological properties. Using this method, we were able to study electrical properties of fibroblast and residential macrophage as well as myenteric ICCs.
This study was aimed to investigate whether the conduction velocity of nerve impulses through the ventral afferent fibers is constant along their entire courses in dorsal as well as in ventral roots. Cats were anesthetized with ${\alpha}-chloralose$ (60 mg/kg, i.p.) and artificially ventilated. Laminectomies were done on L4-S1 spinal vertebrae to expose the lumbosacral spiral cord. Both ventral and dorsal roots of L7 or S1 spinal segments were isolated and cut near the spinal cord. Ventral roots were placed on 6-lead stimulating electrodes and stimulated with supra C-threshold intensity. Divided dorsal root fascicles were placed on bipolar recording electrodes and single fiber units activated by the stimulation of the ventral roots were identified. Followings are the results obtained: 1) A total of 27 VRA units were identified. 10 units of them conducted impulses slower than 2 m/sec. Conduction velocities of the remaining units were in the range of 3.11-20.91 m/sec. 2) In 12 Units conduction velocities Of the VRA units through dorsal$(CV_{DR})$ and venral root$(CV_{DR})$ were determined respectively. There was a tendency to conduct impulses faster through dorsal roots$(CV_{DR}=8.19{\pm}3.26\;m/sec)$ than ventral roots$(CV_{DR}=3.46{\pm}1.02\;m/sec)$. From the above results we confirmed that there exist nerve fibers in continuity between the spinal ventral and dorsal roots but we could not ascertain whether there is a change in conduction velocity through the entire course of ventral afferent unit.
Electrophysiological phenomena of pyramidal cells in the CA1 area of the dorsal hippocampus were recorded from and filled with neurobiotin in anesthetized rats. The electropharmacological properties of membrane as well as the cellular-synaptic generation of rhythmic slow activity (theta) were examined. The intracellular response characteristics of these pyramidal cells were distinctly different from responses of interneurons. Pyramidal cells had a high resting membrane potential, a low input resistance, and a large amplitude action potential. A afterhyperpolarization was followed a single action potential. Most of pyramidal cells did not display a spontaneous firing. Pyramidal cells displayed weak inward rectification and anodal break excitation. The slope of the frequency-current relation was 53.4 Hz/nA for the first interspike interval and 15.9 Hz/nA for the last intervals, suggesting the presence of spike frequency adaptation. Neurobiotin-filled neurons showed pyramidal morphology. Cells were generally bipolar dendritc processes ramifying in stratum lacunosum-moleculare, radiatum, and oriens. Commissural stimulation discharged pyramidal cells, followed by excitatory and inhibitory postsynaptic potentials (EPSPs and IPSPs). The frequency of theta-related membrane potential oscillation was voltage-independent in pyramidal neurons. At strong depolarization levels (less than 30 mV) pyramidal cells emitted sodium spike oscillation, phase-locked to theta. The observations provide direct evidence that theta-related rhythmic hyperpolarization of principal cells is brought by the rhythmically discharging interneurons. Furthermore, the findings in which interneurons were also paced by rhythmic inhibitory postsynaptic potentials during theta suggest that they were periodically hyperpolarized by their GABAergic septal afferents.
본 논문에서는 운방전에 의해서 방사되는 자장 파형을 측정할 수 있는 루프형 자장 센서를 이용한 계측장 치를 제작하고, 뇌방전과 관측점 사이의 거리측정계를 제안하였다. 정극성과 부극성의 자장 파형에 대한 중첩 펄스의 시간 간격, 영점 교차시간과 백분율 반전답의 깊이 등의 파라미터를 뇌방전 지점과 관측 지점 사이의 거리에 따라 통계적으로 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다 운방전에 의해서 발생한 자장 파형 의 파두 부분에는 수 개의 중첩 펄스가 관측되었으며, 이들 펄스 사이의 평균 시간 간격은 약 $4\mu\textrm{s}$이었다. 또 한, 양극성 특성이 명확하게 나타났으며, 백분율 반전답의 깊이는 약 57 -65 %이었다. 뇌방전 지점에서 관측 지점 사이의 거리가 증가할수록 영점 교차시간은 짧아졌다.
The purpose of this study was to investigate the effect of electrical anesthesia induced by non-acupuncture point stimulation on inhibition of amplitude of digastric EMG evoked by noxious electrical stimuli in teeth and gingiva. Experiments were performed with dogs anesthetized with intraperitoneal pentobarbital sodium in an initial dose of 30mg/kg. Maintenance doses of 4.0ml/hour were given through a cannula in the femoral vein using a constant infusion pump. Anterior belly of digastric muscle was exposed and a pair of 0.1mm wire electrodes were inserted for E.M.G. recording. Bipolar electrodes were inserted into the labial and lingual surface of upper canine and the labial area of upper gingiva. Noxious stimuli were delivered to the tooth and gingiva through those electrodes by electric stimulator. Non-acupuncture point stimulation of 2Hz was delivered bilaterally to the femoral area. Amplitudes of digastric E.M.G. were measured from the oscilloscope and the monitor connected to amplifier at different intensities of electronic anesthesia of 1 volt, 4 volt and 10 volt. The inhibited rate of the amplitudes of digastric E.M.G. were analysed statistically with paired t-test. The following results were obtained : 1. Non-acupuncture point stimulation with intensities of 1 volt, 4 volt and 10 volt showed the inhibitory effect on pain of 15%, 25% and 16% in teeth and 15%, 18% and 12% in gingiva respectively 2. In tooth, statistical significance was observed between control and each group. In gingiva, there was statistical significance between control and group 1, 2 except group 3 From these results, low frequency electrical stimulation of non-acupuncture point resulted in reducing of dental and gingival pain, it could be used as adjunct to other pain control methods.
Kim, Hee-Young;Shim, In-Sop;Lee, Hye-Jung;Jeong, Seong-Mok;Kim, Sun-Young;Nam, Tchi-Chou
한국임상수의학회지
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제20권1호
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pp.22-25
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2003
본 연구는 정상 및 결장염을 유발한 rat에서 침술이 결장운동성에 미치는 영향을 알아보고, 이에 내인성 opioid가 관여하는지의 여부를 알아보기 위하여 수행하였다. 22마리의 Sprague-Dawley rat을 정상군 (n=8), 결장염군 (n=6) 및 maloxone군(n=8)의 세군으로 나누어 실험을 실시하였다. Rat의 근위 결장의 장막하에 스테인레스 전극을 장착하고, 전극장착 7일 후에 trinitrobenzene sulphonic acid(TNBS)과 ethanol을 이용하여 결장염을 유발하였다. 결장의 근전도는 전극장착 11일 후에 trinitrobenzene sulphonic acid(TNBS)과 ethanol을 이용하여 결장염을 유발하였다. 결장의 근전도는 전극장착 11일 후에 polygraph를 이용하여 측정하였다. 정상군에서는 정상 결장의 기초 근전도를 60분간 기록한 후에 GV-1에 20분간 전통 침술을 실시하고, 다시 60분간 근전도를 가록하였으며, 결장염군에서는 TNBS/ethanol이 미리 투여된 rat에 정상군에서와 같은 방법으로 근전도 기록 및 침술을 실시하였다. Naloxone 군에서는 결장염군과 같은 방법으로 TNBS/ethanol이 미리 투여된 rat에 침술을 실시하기전 naloxone(3 mg/kg, SC)을 투여하고 다른 군에서와 마찬가지로 근전도와 침술을 실시하였다. 정상군에서는 침술이 결장의 운동성에 영향을 미치지 않았다. 그러나 TNBS/ethanol을 투여하여 결장염이 유발된 결장염군에서는 침술에 의해서 결장의 운동성이 유의적으로 저하되었다(p<0.01). Naloxone군에서는 침술에 의한 결장운동성의 저하는 관찰할 수 없었다. 이상의 결과로 보아 rat에서 GV-1 혈위의 침술에 의해 유발된 내인성 opioid는 염증상태의 결장 운동성을 감소시킨 것으로 사료된다.
연구배경 : 생체의 운동은 움직임 자체를 수행하기 위한 근육, 관절 및 이를 관장하는 신경계와 운동중 적절한 산소를 공급하기 위한 심혈관계 및 호흡계의 조절이 동반되는 매우 복잡한 기전에 의하여 유지되고 있다. 이들의 상호관련성을 밝히기 위하여 많은 연구들이 진행중이나 특히 관절과 호흡중추의 연계성에 대하여는 아직도 연구가 미진한 편이다. 이에 본 연구는 관절의 정상적인 움직임이 호흡계에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하고자 $\alpha$-chloralose로 마취한 고양이의 분당 호흡수, 횡격신경과 흡식신경섬유의 변화를 관찰하였다. 방법 : 26마리의 성숙한 숫고양이에서 슬관절 자극중 횡격신경 및 흡식중추신경의 활동성을 기록하기 위하여 쌍극백금전극과 탄소섬유전극을 이용하여 세포외에서 기록하였다. 슬관절을 자극하기 위하여 슬관절의 굴곡-신전운동, 슬관절 동맥을 통한 화학적인 자극 및 슬관절 신경의 전기적인 자극법 등을 사용하였다. 결과 : 슬관절의 정상 운동각도내에서 120 Hz.의 빠른 운동을 1분간 시킨 경우에는 분당호흡수와 분당호흡신경활동이 유의하게 증가하였으며 3분간 운동을 시킨 경우에는 호흡수, 일회호흡신경활동 및 분당호흡신경활동이 모두 유의하게 증가하였다. 그러나 60Hz.의 운동에 대하여는 전체적인 호흡활동에 뚜렸한 변화가 없었다. 과격한 운동중에 형성되는 젖산의 혈중농도와 같은 농도의 젖산을 슬관절내에 주입한 결과 주입후 30초 동안에 호흡수 이외의 일회호흡신경활동과 분당 호흡신경 활동이 유의한 증가를 보였다. 또한 potassium chloride에 대하여는 젖산의 경우와 유사한 반응을 보였으나 반응기간이 짧았다. 구심성 신경중 I, II군만을 선택적으로 흥분시킬 수 있는 강도인 1V로 슬관적 신경을 자극한 경우 자극기간에 한하여 호흡수를 제외한 일회호흡신경활동 및 분당호흡신경활동이 유의한 증가를 보였다. 또한 구심성 신경을 모두 흥분시키는 강도인 20V 자극에 대하여는 호흡계의 전체적인 항진효과가 있었으며 1V 자극에 비하여 매우 큰 반응을 나타내었다. 흡식중추의 신경세포에서 기록한 결과 횡격신경에서 나타난 반응과 유사한 결과를 얻었다. 결론 : 슬관절 구심성 신경중 제 I, II 군 신경의 흥분에 의하여 호흡중추는 직접적으로 활성화될 수 있으며 이러한 효과는 운동중의 슬관절로부터 중추로 유입되는 정보의 양에 비례하여 증가하는 것으로 생각된다. 따라서 이러한 사실은 슬관절의 정상적인 움직임에 의해서도 생체의 호흡기능이 항진될 수 있다는 것을 시사하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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