JoVE   
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Biology

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Neuroscience

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Immunology and Infection

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Clinical and Translational Medicine

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Bioengineering

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Applied Physics

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Chemistry

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Behavior

  
You do not have subscription access to articles in this section. Learn more about access.

  JoVE Environment

|   

JoVE Science Education

General Laboratory Techniques

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Basic Methods in Cellular and Molecular Biology

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Model Organisms I

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Model Organisms II

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Essentials of
Neuroscience

You do not have subscription access to videos in this collection. Learn more about access.

Automatic Translation

This translation into Japanese was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE Biology

定位空間における非ヒト霊長類の脳を解剖

1, 2, 3, 2

1Department of Physiology, University of Montreal, 2School of Optometry, University of Montreal, 3Département de chimie-biologie
, Université du Québes à Trois-Rivières

Article
    Downloads Comments Metrics

    You must be subscribed to JoVE to access this content.

    This article is a part of   JoVE Biology. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.

    Recommend JoVE to Your Librarian

    Current Access Through Your IP Address

    You do not have access to any JoVE content through your current IP address.

    IP: 54.227.171.163, User IP: 54.227.171.163, User IP Hex: 920890275

    Current Access Through Your Registered Email Address

    You aren't signed into JoVE. If your institution subscribes to JoVE, please or create an account with your institutional email address to access this content.

     

    Summary

    ヒト以外の霊長類は脳の正常な処理の理解のための重要な並進種です。霊長類の脳の解剖学的組織は、ヒトの正常と病理学的状態に重要な洞察を提供することができます。

    Date Published: 7/16/2009, Issue 29; doi: 10.3791/1259

    Cite this Article

    Burke, M. W., Zangenehpour, S., Boire, D., Ptito, M. Dissecting the Non-human Primate Brain in Stereotaxic Space. J. Vis. Exp. (29), e1259, doi:10.3791/1259 (2009).

    Abstract

    ヒト以外の霊長類の使用は、ヒトの発達と老化の理解のための優秀な翻訳モデルを提供

    Protocol

    パート1:組織の前処理

    1. 組織はよくパラホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、またはホルマリンで灌流してください。これは通常、他の臓器を収穫するために使用される標準transcardial灌流によって達成することができます。完全にexsanguinated.Thisが続いされるまで本研究では被験者は深く、(10 mg / kgを、IM)塩酸ケタミンで鎮静したペントバルビタールナトリウムの過剰投与(25 mg / kgを、IV)を使用して、安楽死させ、0.1MのPBSでtranscardially灌流5分(〜1リットル)のためのPBS中4%パラホルムアルデヒド溶液で。

    パート2:固定装置ブロッキング

    1. 前の定位フレームにヘッドを配置するHorsley-Clarke/interaural面のゼロの座標は、注意が必要です。これは耳の間に理論上の中間点です。この平面を測定するには、耳のバーが同じように装置に装着する必要がある、そして定位マニピュレータのアームで手術用メスの刃を配置し、耳の棒の間に中間点を測定する。これは、研究のニーズに基づいて組織をブロックする場所を決定するために重要です。これが完了すると頭蓋骨は、定位固定装置に固定のために準備する必要があります。
    2. 定位フレームに頭部を置くために下顎は骨Rongeursとメスで削除する必要があります。さらに皮膚、筋肉、および結合組織は、頭蓋骨を露出させるために削除する必要があります。結合組織が頭蓋骨から削除されると、頭蓋冠を(後頭骨の表形式の部分だけでなく、頭頂葉、広告前頭葉の骨)離れ​​てチッピングすることにより、脳を公開。頭蓋冠の本実験の一部ではすべての準備は削除されました。外耳道は、定位フレームに頭部を置くためにそのままにする必要があるので完全に頭の骨を削除しないように注意してください。残りの硬膜を露出脳から削除する必要があります。頭蓋骨は今定位フレームに配置する準備が整いました。
    3. 一定位手術を行うというのと同じ方法で、頭がしっかり定位固定装置に固定されているような眼、口蓋、およ​​び耳のバーを調整します。所定前方/後方(/ P)の座標に定位マニピュレータを配置し、脳の外側面にマニピュレータを移動する。徐々に完全にして内側に移動し、再度ブレードを下げ、脳からのブレードを高める、脳内にブレードを下げる。ブレードは、反対半球の外側面に達するまで、これらの2つの手順を繰り返します。これは、最初の冠状ブロックが完成。脳全体がブロックされるまで、後続のコロナのブロックに対して/ Pの軸と繰り返しでマニピュレータの1センチメートルを移動する。

    パート3:頭蓋骨から脳を削除する

    1. 定位フレームからヘッドを取り外して、あなたの手のひらの上で露出脳を開催。軽くcoddling手のひらサイズの脳を配置することにより、脳を保護すると、前頭葉全体で頭蓋骨の脳のこの最小限に抑える動きをして小指を配置してください。脳の軟膜表面の乾燥を防ぐために、PBSの一部が脳全体にガーゼを湿らせた置きます。しっかりと脊柱と一緒に頭蓋骨とチップ離れて、残りの後頭部や側頭骨で頭をホールド。これは、脳の基底部と外側の側面を公開します。最後に、嗅球へのアクセスを許可する任意の残りの前頭骨と鼻の骨を、削除してください。あなたが頭蓋底を削除すると、脳がわずかに動くと前頭葉が源泉の骨のギザギザのエッジに損傷を受けることができるので、それは最後の前頭骨を除去することが重要である。切り取ると、残りの硬膜を除去。慎重に、脳と頭蓋骨から無料の脳の下にメスをスライドさせ、脳の前部を持ち上げ。

    パート4:測定

    1. 前に凍結させることができる便利な測定値の数があります。キャリパーと脳の例については、A / P軸。さらに、特定の密度は、体積変位(表1)で重量を割った後、メスシリンダー中の水の変位による体積を測定し、脳の重量を量ることによって測定することができます。

    パート5:脳をブロック終了。

    1. 手術用メスの刃が脳内に挿入されたときに、通常、それは完全に脳の完全な背腹範囲に浸透するのに十分な長さがありません。脳が削除され、総測定値を取得すると、組織スライス刃を取ると脳の腹側(図2)に至るまで、脳をブロック終了。
    2. ブロックを凍結する前に、それは脳のシンクまで4˚Cで維持傾斜PBS -バッファショ糖溶液(10、20、および30%)で組織をcryoprotectする必要があります。それは、通常、容器の底に沈むためにブロックの30%で10%、20%で2〜3日と追加の3-5日で一晩インキュベーションを取ります。番目の日々の変化E 30%ショ糖溶液をお勧めします。

    パート6:代表的な結果

    脳が頭蓋骨から削除されている回だけ行うことができます総形態的測定値の数があります。これらは、/ Pの長さ、重量、および特定の密度を(表1)が含まれます。我々は一般的に1CM(図1)を測定する6〜7ブロックに脳をブロックする。各ピースを撮影される(図2)と、さらなる研究の必要性に応じて解剖したり、段階的なショ糖溶液中で凍結のために調製することができる。


    対象と
    / Pの長さ
    (㎜)
    重さ
    (グラム)
    水置換
    (ml)を
    特定の密度
    (g / mlの)
    O2303 - 2 - 1 - 1 64.3 28.1 24 1.171
    O5180 - 1 71.3 38.7 34 1.138
    O2708 - 3 - 1 62.8 28.7 26 1.104
    O9184 - 4 - 2 65.3 29.5 24 1.229
    N459 - 1 - 14 - 2 68.2 31.6 26 1.215
    AVERAGE 66.38 31.32 26.8 1.171
    STD DEV 3.38 4.33 4.17 0.052

    表1 5月旧Vervetsの右半球の総形態学的測定

    図1
    図1.5
    図1。脳をブロックするために使用される冠状面の回路図。これは、外部化された成人のベルベット脳の例です。ブロッキング手順の例。ここに縦の線は、通常、それぞれの半球から7冠状ブロックを生成する、1センチメートルで離間している。

    図2
    図2。定位空間における脳組織のブロックは、各
    ブロックは、50μmので撮影した約200のセクションが得られます。冠状面でスライスしたときにこのサンプリング方式と皮質を介して1200以上のセクションは、小脳から取られ、追加の400から500になります。

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    セントキッツベルベットモンキー(Chlorocebus aethiops sabeusは )人間のように皮質と皮質下の脳の発達の類似したパターンと速度と旧世界霊長類です。この種は、不安な動作のような複雑な人間の行動障害、高血圧症8、大脳半球切除術9、パーキンソン病10、Alzhemier11、およびアルコールの乱用12をモデル化するために使用されています。さらに最近では、この種は自然出生前のエタノール曝露の神経解剖学的効果を研究するために使用されています。妊娠vervetsは、妊娠後期の間に4回、週3-5標準的な飲み物と同等のものを飲むことを許可され、我々は、前頭皮質13の神経細胞の35%の削減があることを報告していた。この研究のための脳は、定位だけ3〜7のブロックは、前頭皮質の立体的な評価を完了するには、切片にする必要があったようにブロックされていました。この特定の技術は、ヒト以外の霊長類の脳に限定されるものではなく、同様に齧歯類の脳に拡張することができます。ラットの体性感覚野は、関心領域の場合、たとえば、その地域に前方および後方定位のカットは、げっ歯類の定位フレームを使用して行うことができます。これにより、セクションへの小領域と動物の間の標準的な冠状面を提供します。あらゆる内側横ずれ運動が特にブレードは、un -必ずしも脳を損傷することが定位マニピュレータで行われる前にブレードが完全に脳から退避しなければならないことに注意することは重要です。

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    Acknowledgements

    著者は、彼の継続的な技術サポートのためにIkiel Ptitoに感謝します。 MPにNSERC助成金。

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Scalpel Fine Science Tools 10003-12
    Scalpel blades Fine Science Tools 10011-00
    Scissors Fine Science Tools 14090-11 Any surgical scissors are sufficient
    Rongeurs Fine Science Tools 16121-14
    Forceps Fine Science Tools 11027-12
    Filter paper Fisher Scientific 09-924-150
    Stereotaxic Frame Kopf Instruments
    Tissue slicing blade Thomas Scientific

    References

    1. Gallagher, M., Rapp, P. R. The use of animal models to study the effects of aging on cognition. Annu Rev Psychol 48. 339-370 (1997).
    2. Clancy, B., Darlington, R., Finlay, B. Translating developmental time across mammalian species. Neuroscience. 105, 7-17 (2001).
    3. Nowakowski, R. S., Rakic, P. The site of origin and route and rate of migration of neurons to the hippocampal region of the rhesus monkey. J Comp Neurol. 196, 129-154 (1981).
    4. Rakic, P., Bourgeois, J. P., Eckenhoff, M. F., Zecevic, N., Goldman-Rakic, P. S. Concurrent overproduction of synapses in diverse regions of the primate cerebral cortex. Science. 232, 232-235 (1986).
    5. Granger, B., Tekaia, F., Le Sourd, A. M., Rakic, P., Bourgeois, J. P. Tempo of neurogenesis and synaptogenesis in the primate cingulate mesocortex: comparison with the neocortex. J Comp Neurol. 360, 363-376 (1995).
    6. Zecevic, N., Rakic, P. Development of layer I neurons in the primate cerebral cortex. J Neurosci. 21, 5607-5619 (2001).
    7. Ervin, F. R., Palmour, R. M., Young, S. N., Guzman-Flores, C., Juarez, J. Voluntary consumption of beverage alcohol by vervet monkeys: population screening, descriptive behavior and biochemical measures. Pharmacol Biochem Behav. 36, 367-373 (1990).
    8. Palmour, R. M., Mulligan, J., Howbert, J. J., Ervin, F. Of monkeys and men: vervets and the genetics of human-like behaviors. Am J Hum Genet. 61, 481-488 (1997).
    9. Boire, D., Théoret, H., Ptito, M. Stereological evaluation of neurons and glia in the monkey dorsal lateral geniculate nucleus following an early cerebral hemispherectomy. Exp Brain Res. 142, 208-220 (2002).
    10. Bjugstad, K. B., Teng, Y. D., Redmond, D. E. J. r, Elsworth, J. D., Roth, R. H., Cornelius, S. K., Snyder, E. Y., Sladek, J. R. Jr Human neural stem cells migrate along the nigrostriatal pathway in a primate model of Parkinson's disease. Exp Neurol. 211, 362-369 (2008).
    11. Lemere, C. A., Beierschmitt, A., Iglesias, M., Spooner, E. T., Bloom, J. K., Leverone, J. F., Zheng, J. B., Seabrook, T. J., Louard, D., Li, D., Selkoe, D. J., Palmour, R. M., Ervin, F. R. Alzheimer's disease abeta vaccine reduces central nervous system abeta levels in a non-human primate, the Caribbean vervet. Am J Pathol. 165, 283-297 (2004).
    12. Mash, D. C., Staley, J. K., Doepel, F. M., Young, S. N., Ervin, F. R., Palmour, R. M. Altered dopamine transporter densities in alcohol-preferring vervet monkeys. Neuroreport. 7, 457-462 (1996).
    13. Burke, M. W., Palmour, R. M., Ervin, F. R., Ptito, M. Neuronal reduction in frontal cortex of primates after prenatal alcohol exposure. Neuroreport. 20, 13-17 (2009).

    Comments

    0 Comments

    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Metrics

    Waiting
    simple hit counter