Summary
뉴런의 경험에 의존하는 분자 변화는 행동 문제에 대한 응답으로 적응하는 뇌의 기능에 필수적입니다.
Abstract
경험에 대한 응답으로 변경하는 뇌의 능력은 건강한 뇌 기능을 위해 필수적이며,이 과정에서 이상이 뇌 장애의 1,2의 다양한에 기여합니다. 더 나은 뇌 회로가 동물의 경험에 반응하는하여 메커니즘을 이해하려면 라이브 동물에 시간의 연장 기간 동안, 뉴런의 주어진 집합의 경험에 의존하는 분자 변경 사항을 모니터링 할 수있는 능력이 필요합니다. 경험 및 관련 신경 활동이 뉴런 1,2에서 유전자 발현 변화를 실행하는 것으로 알려져 있습니다하지만, 방법의 대부분은 이러한 변화를 감지하는 것은 여러 일 동안 동일한 뉴런의 반복 관찰을 허용하지 않습니다 또는 개별 뉴런에게 3를 관찰하기에 충분한 해상도를 필요가 없습니다 4. 여기, 우리는 위에 각각의 대뇌 피질의 뉴런의 경험에 의존 유전자 발현 변경 사항을 추적하기 위해 유전자 코드 형광 기자와 두 광자 현미경 생체에 결합하는 방법을 설명 일상의 경험 코스입니다.
잘 구축 된 경험에 의존 유전자 중 하나는 활동 - 규제 cytoskeletal 관련 단백질 (아크) 5,6입니다. 아크의 전사는 빠른 속도이며, 매우 심화 neuronal 활동에 3 유도, 그리고 단백질 제품은 glutamate 수용체 및 장기 시냅스 소성 7 endocytosis를 규정한다. 아크의 표현이 널리 3 특정 행동에 참여 neuronal 회로를지도에 분자 마커로 사용되었습니다. 이러한 연구의 대부분에서 아크 표현식은 고정 뇌 섹션에 원위치 하이브리드 또는 immunohistochemistry에 의해 발견되었다. 이러한 방법은 아크의 표현은 아크 식의 세포 패턴 일 동안 반복적으로 또는 독특한 경험을 여러 에피소드와 함께 변경 될 수는 조사되지 않은 방법을 행동 경험, 이후 흥분성의 뉴런의 일부에 번역 된 것으로 밝혀 있지만.
ntent는 "> 생체에서 두 광자 현미경은 살아있는 뇌 8,9의 경험에 의존 세포 변경 사항을 검토 할 수있는 강력한 방법을 제공합니다. 두 광자 현미경에 의해 라이브 뉴런의 아크 식의 검사를 활성화하려면, 우리는 이전에 생성 한 가짜을 마우스 줄에 GFP 기자가 내생 아크 프로모터 (10)의 통제하에 배치됩니다.하는이 프로토콜은 수술 준비와 라이브 동물의 neuronal ensembles 경험에 의존 아크 - GFP 표현 패턴을 추적 이미징 절차를 설명합니다.이 방법에서는 , 만성 두개골 창가 먼저 관심 대뇌 피질의 지역으로 아크 - GFP 마우스에 이식되었다. 그 동물 한 후 반복적으로 며칠 동안의 원하는 행동 패러다임 후 두 광자 현미경에 의해 이미징했다.이 방법은 수행 동물 일반적으로 적용 할 수 있습니다 다른 형광 기자 경험에 의존 분자 변경 4.Protocol
아래에 설명 된 실험 절차는 정신 건강 동물 관리 및 사용위원회의 국립 연구소에 의해 승인 실험실 동물의 관리 및 사용을위한 건강 가이드의 국립 연구소에 따라 있었다.
1. 사전 수술 준비
- 무균 수술 전에 뜨거운 구슬 살균기에있는 모든 도구를 청소, 70 %의 에탄올과 수술 사이트를 청소하고, 깨끗한 드롭 옷을 내려 놓았다. 멸균 장갑을 착용한다. ML / g, intraperitonially 0.02에서 주어진 신선하게 조리 된 1.2 % avertin 솔루션과 동물을 마취. 또한, 수동 청소 회로와 코 콘, 유도 5 %, 유지 보수를 위해 1.5 %를 통해 isoflurane 가스로 마취. 전체 진정 작용을 보장하기 위해 꼬리 나 발가락 pinches을 사용하여 마취 수준을 확인합니다.
- 멸균 안과 연고과 동물의 눈을 감아, 그리고 신선한 dexamethasone를 삽입 (0.2 밀리그램 / kg)와 carprofen (5 밀리그램 / kg) subcutaneousl뇌 붓기와 염증 11 방지하기 위해 Y. 귀 사이의 머리 위에 머리를 면도하고, betadine 스크럽과 70 % 에탄올 세 번갈아 면봉으로 피부를 소독.
- 37 동물 세트 아래의 물 순환 가열 패드와 함께 earbars와 stereotaxic 수술 단계에있는 동물을 마운트 ° C. 정기적으로 동물의 마취 수준을 확인하고 필요에 따라 원래 마취 복용을 보완.
- 지역을 마비하기 위해 두피 피부에서 0.5 % Marcaine 200 μl를 삽입. 피부를 절개하고 두개골을 통해 피부 플랩을 제거합니다. 골막을 제거하고 깨끗한 면봉으로 지역을 건조.
2. 만성 두개골의 창 수술
- 부드럽게 관심의 두뇌 영역을 통해 3~5밀리미터 직경의 원을 설명하기 위해 0.5 mm 버와 고속 치과 드릴을 사용합니다. 주기적으로 깨끗한 면봉과 멸균 0.9 % 생리와 치워 뼈 먼지와 시추 사이트를 젖었 어. 뼈가 흘러요 경우, g를 사용하여elfoam는 출혈을 가릴하고 중지 기다리 멸균 식염수에 presoaked.
- 마지막 뼈 층에 도달하면 미세 스쳐 집게로 뼈 섬을 들고 제거합니다. 창 뼈 봉합을 교차하는 경우 뼈의 아래 칸에 경질 된 첨부 파일이 발생 될 수 있습니다. 뼈 플랩가 해제되기 때문에 이러한 부드럽게 제거해야합니다.
- 롤은 표면을 청소하고 중지 할 경질 막 출혈을 기다리 노출 경질을 통해 부드럽게 젤 거품을 moistened 중요 단계를 :. 모든 경질 막 출혈이 멈췄을 때까지 진행하지 않습니다. 두개골 창 안에 갇혀된다 혈액은 일반적으로 불투명 한 창으로 연결됩니다.
- 경질이 위의 경질을 제거, 특히 두꺼운 곳 관심 지역 위치에 따라 경우 필요할 수 있습니다. 이 경우 부드럽게 아주 좋아 포셉과 함께 아래의 피아에서 경질을 분리, 고급 집게 또 한 쌍의와 함께 해제 경질에 작은 절개를 한 후 절단 가장자리를 파악하고 부드럽게경질을 분할. 경질은 얇은하지만 강한이기 때문에, 경질의 손상 가장자리로 뇌를 갈라하지 마십시오.
- 멸균 ACSF 또는 멸균 식염수 지역을 씻어.
- . 경질 또는 PIA를 통해 멸균 유리 coverslip (3-5mm) 중요 단계를 놓는다 : 주변 두개골 곡선 크게하면, 경질 또는 PIA는 지역의 coverslip과 긴밀한 접촉을하지 않을 공간을 채워 Kwiksil 12 접착제를 사용하여 그는 이미징되지 않습니다.
- 탄성 접착제와 유리 coverslip의 가장자리를 충당하기 위해 시아 노 아세틸렌 젤을 사용합니다. . 모든 시아 노 아세틸렌 젤은 뇌 표면을 만지지을 허용하지 않음 : 시아 노 아세틸렌 젤, 또는 krazyglue 및 치과 시멘트 혼합물로 전체 노출 두개골 중요 단계를 다룹니다.
- 두개골의 반대편에서 주문 제작 금속 헤드 고정 막대를 삽입 할 수 있습니다.
- 케토 프로 펜의 intraperitonial 주입, 5 밀리그램 / kg, 강한 후, 따뜻한 복구 챔버에 동물을 반환R 통증 관리. 두 일 후 operatively에 대한 진통제를 계속합니다.
- 수술 회복 2 주 후, (유도 5 %, 유지 보수를 위해 1.5 %) isoflurane과 동물을 마취, 머리 고정 프레임과 주문 제작 현미경 단계에 마운트, 광학 명확성을 위해 두개의 창을 확인 푸른 빛 조명 아래에서. 뇌 표면 혈관 투명도는 두개의 창 품질 높은 나타내는 것입니다. 혈관 가장자리가 급격하게 정의하는 경우, 창은 사용 가능한이 될 수 있습니다. 두 주 후 수술 회복 시간은 수술에서 회복 할 수있는 동물에 대한 충분한 시간을 허용하는 것이 좋습니다. 두개골의 창은 일반적으로 삭제하고 개선이 기간 동안, 그리고 경질의 두개골이나 증점 안정제의 regrowth는 윈도우의 품질을 떨어까지 개월 추가 주 동안 광학 투명 남아 있습니다.
3. 투 광자 현미경을 스캔 행동 프로토콜 및 레이저
- 맑은 c와 동물ranial 창은 환경 자극에 노출 또는 행동 교육 세션을 받게 한 후 최대 아크 - GFP 표현시 이후 이미징 될 것입니다. 행동 프로토콜을 시작하기 전에 동물이 기준 아크 - GFP 표현 수준에 매일 변화를 최소화 할 수있는 일관성있는 가정 케이지 환경에서 보관해야합니다.
- 관심 뇌 지역에 따라, 행동 훈련 또는 환경 적 자극의 패러다임을 시작합니다. 예를 들어, 동물 연속 일 동안 다른 시각적 환경에 노출 될 수 있으며, 시각 피질에 10 자극 - 특정 응답을 식별 할 시각적 인 자극 후 매일 이미징.
- 뉴런의 아크 - GFP 형광은 일반적으로 이시간 자극 후 전성기 수준에 도달합니다. 실험 타임 라인은 자신의 최대 형광 수준에서 뉴런의 아크 - GFP 표현의 검출을 용이하도록 최적화 할 수 있습니다.
- 행동 교육 세션이나 environmenta 후난 자극이 완료 (유도 5 %, 유지 보수를 위해 1.5 %) isoflurane과 동물을 마취하고 두 광자 현미경으로 머리 고정 프레임으로 맞춤 제작 현미경 단계에있는 동물을 탑재합니다.
- 동물의 머리 위치는 두개골에 이식 금속 막대를 사용하여 스테이지에 직접 연결 헤드 고정 프레임에 고정되어 있습니다. Isoflurane과 산소가 계속 코 콘을 통해 마우스에 공급하고 있습니다. 바디 온도는 가열 패드를 사용하여 유지됩니다.
- 현미경 감지기는 어두운 방에있는 두 광자 레이저 스캔을 실시하여 주변 광으로부터 보호되어 있는지 확인합니다. 이미징을위한 20x 또는 25x (1.05 수치 조리개) 물 침지 렌즈를 사용합니다. 첫째, 에피 형광 조명 아래, 미래의 이미지 정렬을위한 CCD 카메라와 관심의 뇌 영역에 걸쳐 표면 혈관 패턴의 이미지를 획득.
- 3-D 이미지 스택을 얻기 위해 스캔 두 광자 레이저를 시작합니다. 올림푸스 FV1000MPE 다중 광자 현미경은 우리의 설정에 사용됩니다. 두 광자 레이저의 여기 파장 길이는 920 nm의에서 설정하고, 목표에서 방출 레이저의 힘은 약 50 MW로 설정되어 있습니다. 방출 형광 동시에 표본에 가까운 위치 외부 2 채널 photomutiplier 탐지 시스템을 사용하여 녹색과 빨간색 채널 (570 nm의에서 이색 성 거울, 495-540 nm의 및 570-625 nm의에서 차단 필터)에서 검출된다. 조직 자동 형광이 채널 13, 14 모두에 나타납니다 반면, 아크 - GFP 형광 만 녹색 채널에 나타납니다.
- 일반적인 이미지 스택은 약 320x320x100 μm의 크기 (너비 x 길이 X 깊이), 0.5 μm / 픽셀의 수평 해상도, 3 μm / 픽셀의 수직 해상도를 갖추고 있습니다.
- 이미지 스택을 인수 후에는 홈 케이지에 동물을 반환합니다. 다음 행동 및 이미징 세션까지 동물을 방해하지 마십시오. desir으로 일에 걸쳐 행동 및 이미징 절차를 반복거구나. 다시 같은 이미징 위치에 방향에 이전에 취득한 뇌 표면 혈관 이미지를 사용합니다.
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Representative Results
이 프로토콜은 살아있는 동물에서 개별적으로 대뇌 피질의 뉴런의 경험에 의존하는 분자 변경 사항을 추적 할 수있는 방법을 설명합니다. 만성 두개골 창이 먼저 유전자 표현의 형광 기자를 들고 마우스에 관심이 대뇌 피질의 영역으로 생성됩니다. 두 광자 현미경 그런 다음 각각의 뉴런에 behaviorally 유도 분자 변화를 관찰하고 여러 일 동안 뉴런의 같은 세트에서의 변경 (그림 1)을 추적 할 다양한 행동 패러다임와 결합 할 수 있습니다.
아크 - GFP 마우스에서 아크 유전자 발현의 경험에 의존 변경 사항은 안정적이 프로토콜을 사용하여 여러 일에 대한 개별 대뇌 피질의 뉴런에 이미징 할 수 있습니다. 유전자 변형 아크-GFP 노크 인 마우스는 즉시 초기 유전자 아크의 내생 발기인 (그림 2)의 통제하에 (d2EGFP, 단백질 반감기 약 2 시간) 불안정 녹색 형광 단백질을 표현합니다.
ontent "만성 두개골 창을 설명> 과거 프로토콜은 성공적인 두개골 창 수술에게 11 실시 중요한 단계를 설명합니다.이 프로토콜은 이러한 Windows가 두개골 봉합 위에 지어진 때 명확한 광학 창을 얻을 가능성을 증가하는 필요한 경우 경질을 제거에 추가 지침을 제공합니다 (단계 2.4 참조).두개골 창 수술에서 회복 한 후, 동물은 주문 제작 헤드 고정 프레임 무대에 마운트되어 있습니다. 그림 3은 headbar과 두 광자 이미징 중에 사용 머리 고정 프레임을 도시한다. 일관성있는 두 광자 현미경 이미징 단계 위치 및 설정을 유지하는 것은 이전에 이미징 뇌 영역에 반환 할 때 이미지의 일상 재배치를 촉진하고, 여러 동물 같은 날 (그림 4)에 이미징 할 때 실험 효율성을 증가 할 것이다.
행동 훈련 또는 환경 적 자극하는 동안, 그것은 것이 좋습니다집 동물에 단독으로, 그리고 환경 일관성 홈 케이지 위치에, 배경 아크 - GFP 활성화 수준의 일상적인 변동 (그림 1)을 최소화합니다.
안정적이고 깨끗한 두개골 창 중요한 기호는 에피 형광등 조명 아래에서 혈관의 선명 패턴입니다. 이 혈관 패턴은 영상의 여러 일 (그림 5)에서 크게 변경되지해야합니다.
그림 6은 기본 홈 케이지 상태 (A) 미만의 새로운 모터 행동 (B)의 성능 후 정면 대뇌 피질의 뉴런에 아크 - GFP의 표현 패턴을 보여줍니다. 같은 동물에서 동일한 뇌 영역에서 레이어 II / III 대뇌 피질의 뉴런이 안정적으로 이미징 할 수 있으며, 동일한 뉴런은 영상의 여러 일 동안 식별 할 수 있어야합니다. 이 뉴런의 샘플 수백 3-D 이미지 스택을 수집하는 것이 일반적입니다. 신경 세포의 가장자리는 이미지의 전역 샤프하고 명확하게해야합니다압정으로 고정. 빨간색 채널의 조직 자동 형광은 또한 윈도우 투명도의 색인을 제공합니다. 이미징 영역 일 이상 크게 murkier되는 경우, 두개의 창 품질 가능성이 악화됩니다. 전형적인 두개골 창은 적어도 일주일 광학 맑은 상태로 유지됩니다. 개월까지 몇 주 후, 경질의 두개골 창 증점 안정제의 가장자리에서 두개골의 regrowth는 결국 더 이미징 실험을 방지 할 수 있습니다.
그림 1. 실험 단계를 요약 스키마. 동물 준비 단계 동안, 두개골 창 수술은 아크 - GFP 마우스에 수행됩니다. 동물들은 홈 케이지의 수술에서 회복하기 위해 2 주 정도 주어집니다. 두개골 윈도우의 투명도 그 다음 에피 형광 현미경을 사용하여 확인합니다. 창문 이미지에 대한 준비가되어 있다면, 동물 단독으로 조용한 환경 일관성에 자리 잡고 있습니다홈 케이지 환경, 어디로부터는 실험 타임 라인 단계를 시작할 수 있습니다. 행동 자극 프로토콜과 이미징 간격은 일반적으로 이시간 활성화 한 후 발생 전성기 형광에서 아크-GFP를 검색 맞게 될 수 있습니다. 행동 자극이 완료되면, 동물은 anesthetized이며, 관심있는 대뇌 피질의 영역은 두 광자 현미경을 사용하여 두개의 창문을 통해 이미징 있습니다. 동물은 다음 홈 케이지에 반환됩니다. 행동 및 이미징 세션이 원하는대로 일에 걸쳐 반복 될 수 있습니다.
그림 2. 아크 - GFP의 건설을 도시 다이어그램 똑 된 마우스 선하는 유전자 인코딩이 녹색 형광 단백질은 즉시 초기 유전자 아크의 코딩 부분을 대체 불안정. 마우스의 변형에서 GFP 표현은 내생 아크 프로모터의 제어 아래에 있습니다. 이 다이어그램은에 따라 다시 그려야합니다참조 10 설명입니다.
그림 3. 도식과 두 광자 이미징에 사용되는 헤드 고정 설정의 크기. headbar의 고체 반이 두개골의 뒷면 (제 2.8)에 접착하고 있으며, 나사 구멍과 끝 프레임에 anesthetized 동물의 머리를 연결하는 데 사용됩니다. 머리 고정 프레임은 나사 두 기둥 꼭대기에 장착 된 얇은 금속 플레이트로 구성되어 있습니다.
그림 4. 아크 - GFP 마우스 이미징을위한 두 광자 현미경 설정을 스캔 레이저의 예. 헤드 고정 프레임과 25x 물 침지 렌즈, 난방 패드 및 사용자 지정 현미경 단계를 확인합니다. 여기에 표시 anesthetized 아크-GFP 마우스는 생체 이미징에 대한 준비가되었습니다.
그림 5. 시간이 지남에 따라 혈관 패턴의 명확성과 안정성을 보여주는 여러 일 이상 만성 두개골 창에서 뇌 표면 혈관의 이미지. 뇌 표면은 푸른 빛으로 조명되었고, 이미지는 현미경에 장착 CCD 카메라에 의해 25x 물 침지 렌즈를 통해 촬영 된 것입니다.
두 개의 서로 다른 행동 경험을 한 후에 마우스의 정면 대뇌 피질의 뉴런의 아크 - GFP 표현 패턴 그림 6. 생체에 두 - 광자 이미지. (A) 마우스는 첫날에 이미징 전에 홈 케이지에 머물 렀습니다. (B) 마우스는 두번째 날에 이미징 전에 새 모터 동작을 수행했습니다. 같은 대뇌 피질 영역의 형광 이미지를 동시에 녹색과 붉은 색 채널에 인수되었다. 조직 autofluorescence 모두 채널에 출연 반면, GFP 형광 만 녹색 채널에 나타났다. Detectio빨간색과 초록색 두 채널 모두에서 조직 자동 형광 수준이 같은 수치를 갖고 있었는데, 이러한 매개 변수가 실험을 통해 유지되었다 있도록 N 매개 변수가 설정되었습니다. 빨간색 채널 신호 그런 다음 오프라인 분석하는 동안 광범위한 대역 조직 autofluorescence를 제거하는 녹색 채널 신호에서 차감되었습니다. 3-D 이미지 스택 두께가 18 μm에서 생성되는 녹색 형광 신호를 아크 - GFP 식의 세포 패턴 하향식보기를 제공하기 위해, 수평 비행기에 최대 강도에 의해 예상되었습니다. 규모 바, 30 μm.
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Discussion
생체 이미징 방법에 여기에 설명 된 라이브 동물의 여러 일 동안 뉴런의 같은 세트에서 아크 유전자 발현의 변화 반복 시험을 할 수 있습니다. 그것은 다양한 행동 경험에 대한 응답에서 개별 뉴런의 신경 소성 관련 분자 역학에 대한 정보를 얻을 수있는 효율적이고 다양한 방법입니다. 이러한 현장 하이브리드 화 및 immunostaining의 표준 histochemical 방법은 해상도 3 개의 싱글 셀 달성하지만, 여러 일 동안 동일한 뉴런의 유전자 발현 변화를 추적 할 수있는 능력이 부족 할 수 있습니다. Bioluminescence, 자기 공명, 또는 핵 이미징 방법은 해당 기자 15 일까지 같은 동물에 유전자 발현 변경 사항을 추적하지만, 개별 뉴런의 표현 수준을 구별 할 공간 해상도가 부족 할 수 있습니다. 따라서, 유전자 발현 변화를 측정하는 다른 기존의 방법은 공간 해상도와 시간적 cov 모두 일치 할 수 없습니다이미징 방법의 erage 여기 설명했다.
이 절차에서 중요한 단계는 두개의 창 수술입니다. 그것은 염증을 일으킬와 두개골 Windows의 선명도를 줄일 수 유리 coverslip, 아래의 뇌 떠나는 혈액에 외상을 방지하기 위해 추가주의 수행해야합니다. 창의 가장자리에서 두개골의 경질 또는 regrowth의 증점 안정제 더 이미징을 방지 할 때까지 잘 진행 두개골 수술를 들어, 창은 몇 주 동안 맑은 상태로 유지됩니다. 필요한 경우 두개의 창 광학 명확성을 높이기 위해, 쥐와 원숭이 16,17에 만성 광학 이미징 실험 완료되었습니다로 경질은 제거 할 수 있습니다.
이 프로토콜에 사용되는 두 개의 광자 현미경 기술에 대한 제한은 영상 깊이입니다. 높은 품질의 이미지를 얻을 수되는 최대 영상 깊이 두개골 창 선명도, 현미경 설정, fluoresc의 밝기에 따라 달라집니다 다닐 기자. 아크 - GFP 마우스의 경우, 우리는 일반적으로 pial 표면 아래 300 μm에 이미지까지. 깊은 뇌 영역에서 유전자 발현 변화를 조사하기 위해 형광 microendoscopy는 종래의 두 광자 현미경 18에 깊이 한계를 극복하기 위해 적용될 수 있습니다.
생체 이미징 방식이로 결정 유전자 발현 변경에 대한 잠재적 인 혼란 요인은 행동 성능이나 아크 - GFP의 유도를 방해 할 수 있습니다 두개골 수술이나 마취로부터 느린 효과가 포함되어 있습니다. 그것은 먼저 고정 뇌 섹션에서 특정 경험에 대한 응답으로 아크 - GFP 활성화의 전체 범위를 확인하고 생체에 두 광자 현미경을 사용하여 반복 영상으로 관찰 범위에이를 비교하는 것이 중요합니다. 수술 회복 기간과 반복 이미징 간격 그런 다음 아크 - GFP 활성화에 대한 수술과 마취의 가능성 부작용을 최소화하기 위해 조정할 수 있습니다.
_content "> 이미징 방법은 여기에 설명 된 다른 경험 규제 유전자 4 형광 기자를 들고 유전자 변형 마우스에 일반적으로 적용이 될 수 있습니다. 또한, 그것은 형광 표시 뉴런 8,9의 형태를 강조 표시하거나, 표시와 결합 할 수 있습니다 그게 그 뉴런 19, 20의 neurophysiological 활동을 반영합니다.이 더 응용 프로그램이 각각의 뉴런의 경험에 의존하는 분자의 변화로보다 포괄적 인 뷰를 제공하고, 일반 동안 뉴런에서 개최하거나 구조와 기능 수정에 이러한 분자 변경 사항을 관계 할 수 있습니다 병적 인 경험.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
Acknowledgments
저자 도움이 촬영을 위해 수술 촬영 장비, D. 권에 대한 L. Belluscio 감사드립니다, 비디오 K. 류는 모든 배경 음악에 대한 지원을, 편집 및 K. MacLeod. KW는 교내 연구 프로그램의 NIMH 부 및 유전자,인지와 정신증 프로그램의 관대 한 지원을 인정합니다. 이 작품은 NIMH 교내 연구 프로그램 (VC, YY, SMKW) 및 교내 임상 및 생물 연구 프로그램의 NIAAA 부 (VC, RMC, DML)에 의해 지원되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| FV1000 multi-photon laser scanning microscope | Olympus | FV1000MPE | Imaging |
| Dissection microscope | Omano | 555V107 | Surgery |
| Stereotaxis surgery stage for mice | Harvard Apparatus | 726335 | Surgery |
| 20X or 25X water immersion objective | Olympus | XLPL25XWMP | Imaging |
| Microscope stage with head-fixation frame | Custom made | N/A | Imaging |
| Fine forceps | Fine Science Tools | 11251-20 | Surgery |
| Dental drill burr | Fine Science Tools | 19007-05 | Surgery |
| CCD camera | QImaging | QICAM 12-bit | Imaging |
References
- Leslie, J. H., Nedivi, E. Activity-regulated genes as mediators of neural circuit plasticity. Progress in neurobiology. 94 (3), 223-237 (2011).
- Flavell, S. W., Greenberg, M. E. Signaling mechanisms linking neuronal activity to gene expression and plasticity of the nervous system. Annual review of neuroscience. 31, 563-590 (2008).
- Guzowski, J. F., et al. Mapping behaviorally relevant neural circuits with immediate-early gene expression. Current opinion in neurobiology. 15 (5), 599-606 (2005).
- Barth, A. L. Visualizing circuits and systems using transgenic reporters of neural activity. Curr. Opin. Neurobiol. 17 (5), 567-5671 (2007).
- Lyford, G. L., et al. a growth factor and activity-regulated gene, encodes a novel cytoskeleton-associated protein that is enriched in neuronal dendrites. Neuron. 14 (2), 433-445 (1995).
- Link, W., et al. Somatodendritic expression of an immediate early gene is regulated by synaptic activity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92 (12), 5734-5738 (1995).
- Shepherd, J. D., Bear, M. F. New views of Arc, a master regulator of synaptic plasticity. Nature neuroscience. 14 (3), 279-284 (2011).
- Fu, M., Zuo, Y.
- Holtmaat, A., et al. Long-term, high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window. Nature. 4 (8), 1128-1144 (2009).
- Wang, K. H., et al. In vivo two-photon imaging reveals a role of arc in enhancing orientation specificity in visual cortex. Cell. 126 (2), 389-402 (2006).
- Mostany, R., Portera-Cailliau, C. A Craniotomy Surgery Procedure for Chronic Brain Imaging. J. Vis. Exp. (12), e680 (2008).
- Dombeck, D. A., et al. Imaging Large-Scale Neural Activity with Cellular Resolution in Awake. Mobile Mice. Neuron. 56 (1), 43-57 (2007).
- Zipfel, W. R. Live tissue intrinsic emission microscopy using multiphoton-excited native fluorescence and second harmonic generation. PNAS. 100 (12), 7075-7080 (2003).
- Eichhoff, G. In vivo calcium imaging of the aging and diseased brain. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 35, 99-106 (2008).
- Klohs, J., Rudin, M. Unveiling molecular events in the brain by noninvasive imaging. The Neuroscientist: a review journal bringing neurobiology. neurology and psychiatry. 17 (5), 539-559 (2011).
- Chen, L. M., et al. A chamber and artificial dura method for long-term optical imaging in the monkey. Journal of neuroscience. 113 (1), 41-419 (2002).
- Kleinfeld, D., et al. Fluctuations and stimulus-induced changes in blood flow observed in individual capillaries in layers 2 through 4 of rat neocortex. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (26), 15741-15746 (1998).
- Barretto, R. P., et al. Time-lapse imaging of disease progression in deep brain areas using fluorescence microendoscopy. Nature medicine. 17 (2), 223-228 (2011).
- Stosiek, C., et al. In vivo two-photon calcium imaging of neuronal networks. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (12), 7319-7324 (2003).
- Tian, L., et al. Imaging neural activity in worms, flies and mice with improved GCaMP calcium indicators. Nat. Methods. 6 (12), 875-881 (2009).
