مقالة منهجية

إعادة بناء واسعة النطاق والمستقل، تجميع غير متحيز واستنادا المورفولوجية المقاييس لتصنيف الخلايا العصبية في الانتقائي السكان

6.4K مشاهدات

DOI:

10.3791/55133

فبراير 15, 2017

في هذه المقالة

ملخص

يصف هذا البروتوكول إعادة البناء على نطاق واسع من السكان العصبية انتقائية، وصفت بعد الإصابة الوراء مع فيروس داء الكلب المعدلة ويعبرون عن علامات الفلورسنت، ومستقلة، مجموعة مشاركات التحليلات التي تمكن توصيف شامل من المقاييس المورفولوجية بين الفئات الفرعية العصبية متميزة.

الملخص

ويحدد هذا البروتوكول إعادة البناء على نطاق واسع من الخلايا العصبية جنبا إلى جنب مع استخدام التجميع مستقلة وغير منحازة التحليلات لإنشاء مسح شامل لالخصائص المورفولوجية لوحظ بين السكان العصبية انتقائية. الجمع بين هذه التقنيات يشكل نهجا رواية لجمع وتحليل البيانات تشريحي عصبي. معا، وتمكن هذه التقنيات على نطاق واسع، وبالتالي أكثر شمولا، وأخذ عينات من السكان العصبية انتقائية وتحدد الأساليب الكمية مشاركات لوصف الطبقات العصبية فريدة شكليا ضمن مجموعة من السكان.

يحدد البروتوكول استخدام فيروس داء الكلب المعدلة لتسمية انتقائي الخلايا العصبية. G-حذف أفعال فيروس داء الكلب مثل التتبع الوراء بعد الحقن التجسيمي في بنية الدماغ الهدف من الفائدة وبمثابة وسيلة لإيصال والتعبير عن EGFP في الخلايا العصبية. يصاب عدد كبير من الخلايا العصبية باستخدام هذاتقنية والتعبير عن GFP طوال التشعبات، وإنتاج يملأ كاملة من الخلايا العصبية الفردية "جولجي مثل". وفقا لذلك، ويحسن طريقة تتبع الوراء بوساطة فيروس على تقنيات تتبع الوراء التقليدية قائم على الأصباغ التي تنتج يملأ داخل الخلايا كاملة.

ويتم اختيار الفردية الخلايا العصبية معزولة جيدا تغطي جميع مناطق منطقة الدماغ تحت الدراسة لإعادة الإعمار من أجل الحصول على عينة تمثيلية من الخلايا العصبية. يحدد البروتوكول إجراءات لإعادة بناء أجسام الخلايا وإكمال أنماط تشجر شجيري من الخلايا العصبية المسماة تمتد أقسام الأنسجة المتعددة. يتم استخراج البيانات الشكلية، بما في ذلك مواقف كل الخلايا العصبية داخل بنية الدماغ، لمزيد من التحليل. واستخدمت وظائف البرمجة القياسية لأداء مجموعة مستقلة التحليلات والتقييمات العنقودية على أساس المقاييس المورفولوجية. للتحقق من جدوى هذه التحليلات والتقييم الإحصائي لPERFO التحليل العنقوديrmed على 160 الخلايا العصبية بناؤها في النواة الشبكية المهادية من المهاد (TRN) من قرد المكاك كان. كل من التحليل العنقودي الأصلي والتقييمات الإحصائية يؤديها هنا تشير إلى أن يتم فصل الخلايا العصبية TRN إلى ثلاث مجموعات سكانية فرعية، لكل منها خصائصها المورفولوجية فريدة من نوعها.

المقدمة

التشريح هي واحدة من أسس علم الأعصاب 1 والفائدة الأخيرة في "connectomics" جددت الحماس لفهم التنوع الصرفي من السكان العصبية والروابط بين الخلايا العصبية الخاصة 2. طرق لوضع العلامات والخلايا العصبية إعمار قد تحسنت بشكل كبير مع الابتكارات الحديثة، بما في ذلك وراثي وبوساطة فيروس تتبع الدائرة النهج تمكين استطلاعات المورفولوجية أشمل من السكان العصبية 5. وبالإضافة إلى التحسينات في وصفها الخلايا العصبية الفردية، وظهرت تقنيات تحليل البيانات الكمية أيضا أن تتيح تصنيف مستقل وغير متحيز من الخلايا العصبية ف....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

ملاحظة: تم إعداد الأنسجة فحصه في هذه الدراسة كجزء من دراسة منفصلة 5. لذلك، كل من الطرق التجريبية التي تنطوي على استخدام الحيوانات تم وصفها بالتفصيل في القسم طرق التجريبية من بريغز وآخرون. (2016). وقد وافق جميع الإجراءات التي تنطوي على الحيوانات التي أجريت كجزء من دراسة سابقة من قبل لجان رعاية الحيوان واستخدام المؤسسية. ويصف الخطوات لحقن الفيروس في dLGN ومعالجة النسيجي للأنسجة المخ أدناه لفترة وجيزة في أقسام 1-2.

1. التجسيمي الحقن

  1. أداء جمي....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

لقد أظهرنا سابقا أن إعادة البناء على نطاق واسع من الخلايا العصبية داخل الكتلة السكانية الانتقائي هي حقن يلي ممكن من فيروس داء الكلب المعدلة في dLGN 5. مؤخرا، تم استخدام نفس النسيج لإعادة بناء 160 خلية عصبية في قطاع المرئي للTRN (براج وآخرون، في الاستعراض؛. الشكل 2A-B) باتباع الخطوات المنهجية التفصيلية المذكورة أعلاه. في دراسة TRN، ثلاث مجموعات فريدة من الخلايا العصبية TRN تم تحديدها على أساس تحليل مستقل.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

ظلت الدراسات تشريحي عصبي أحد أعمدة علم الأعصاب والفائدة الأخيرة في connectomics والعلاقات هيكل الوظائف وجدد الحماس لالتوصيف المورفولوجي مفصل من السكان العصبية انتقائية. تقليديا، وقد اعتمدت الدراسات تشريحي عصبي في التصنيفات النوعية من الخلايا العصبية إلى طبقات متميزة شكليا من الخلايا العصبية التي يحددها neuroanatomists الخبراء. مع التقدم في تقنيات إعادة بناء الخلايا العصبية واستخراج البيانات الشكلية، فمن الممكن الآن للاستفادة من أساليب تحليل البيانات أكثر تطورا والكمية لتصنيف الطبق.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

ونود أن نشكر الدكاترة. إد كلوي ومارتي Usrey على إتاحة الفرصة لنا لاستخدام الأنسجة أعدت كجزء من دراسة سابقة وليبي Fairless وشياوان الباحث ليو للمساعدة في إعادة بناء الخلايا العصبية. وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (نيى: EY018683) ومؤسسة وايت هول.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
SAD & دلتا; مختبر G-EGFPE.M. Callaway ، معهدمن إعداد الدكتور ف. أوساكادا. يتوفر فيروس داء المحذوف G من خلال قطب التسجيل الأساسي الفيروسي لمعهد سالك
: البلاتين / الإيريديوم أو التنجستنFHCUEPSGGSE1N2Mقم بزيارة الموقع الإلكتروني (www.fh-co.com) للحصول على مواصفات الطلبات البديلة
Nanoject IIDrummod Scientific3-000-204 ، 110Vالبدائل: picospritzer ، حقنة هاميلتون
تجميد ميكروتومThermo Scientific
DABSigma AldrichD5905-50TAB3،3'-Diaminobenzidine tetrahydrochloride ، قرص ، ركيزة 10 مجم لكل قرص. تحذير: مادة مسرطنة - يجب تبييضها قبل التخلص
من السيتوكروم CSigma AldrichC2037-100MG
CatalaseSigma-AldichC9322-5G
Rabbit anti-GFPLife Technologies / Thermo Fisher#A-11122  الجسم المضاد الأولي
مختبرات ناقلاتالماعز المضادة للأرانبالبيوتينيلية#BA-1000نظام الأجسام المضادة الثانوية
Neurolucida  MicroBrightFieldلتتبع الخلايا العصبية وتحليلها. http://www.mbfbioscience.com/neurolucida
Neurolucida ExplorerMicroBrightFieldبرنامج تصدير البيانات
Microfire Camera   ؛كاميرا مجهر ملونة حقيقية Optronics2 ميجابكسل. http://www.simicroscopes.com/pdfs/microfire.pdf
نيكون E800 مجهرنيكون إنسترومنتس.مجهر البحوث البيولوجية. http://www.microscopyu.com/museum/eclipseE800.html
MatlabThe MathWorks Inc. برنامج الرياضيات الحاسوبية المستند إلى المصفوفة. http://www.mathworks.com
Microsoft Office ExcelMicrosoftSpreadsheet
سالك برنامج برنامج

المراجع

  1. Cajal, S. R. y Histologie du systeme nerveaux de l'homme et des vertebres. , Maloine. (1911).
  2. Seung, H. S. Toward functional connectomics. Nature. 471, 170-172 (2011).
  3. Callaway, E. M. Transneuronal circuit tracing with neurotropi....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة