الجراحة التجسيمية هي تقنية قوية تستخدم للتلاعب بالدماغ في الحية. يشكل استهداف المناطق العميقة داخل الدماغ السليم مشكلة فريدة من نوعها حيث لا يمكن تحديد الهدف الجراحي بصريا. تم تصميم الجراحة التجسيمية أو التجسيمية لاستهداف مناطق منفصلة من الدماغ من خلال معرفة علاقاتها المكانية بالمعالم المرئية. باستخدام نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد ، يمكن توجيه الأدوات إلى مواقع محددة من أجل قياس نشاط الدماغ أو إحداث آفة أو إجراء التلاعب الجيني. سيغطي هذا الفيديو مبادئ الجراحة التجسيمية ، ويوضح الخطوات الأساسية للإجراء ، ويناقش التطبيقات المختلفة لهذه التقنية.
قبل مناقشة التفاصيل الإجرائية ، دعنا نراجع المبادئ والأدوات الأساسية لهذه التقنية. للبدء ، تعتمد التجسيمية على تحديد موقع المنطقة المستهدفة من الدماغ على محور ثلاثي الأبعاد. لهذا الغرض ، يتم استخدام أطلس التجسيم. هذه الوثيقة عبارة عن إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للدماغ تم الحصول عليها من الأقسام التسلسلية للأدمغة الملطخة.
في هذا الإطار المرجعي ، يتم التعبير عن العلاقات المكانية باستخدام مجموعة من 3 محاور: الأمامية الخلفية ، والوسطى الجانبية والظهرية البطنية. لتحديد موقع منطقة الاهتمام ، ابحث عن منطقة الدماغ المناسبة في الأطلس واستخدم الشبكة لحساب الإحداثيات المتوسطة والجانبية والظهرية البطنية المقابلة. يتم الحصول على الإحداثيات الأمامية الخلفية في أسفل الصفحة أو أعلىها. يتم قياس هذا الإحداثي من المعالم الموجودة على الجمجمة التي تتكون من تقاطعات الصفائح العظمية ، والتي تعرف باسم الغرز. يتم تعريف المعلم الأبرز ، بريجما ، على أنه نقطة تقاطع الخيط السهمي مع الخيط الإكليلي. النقطة المعروفة باسم لامدا هي أكثر خلفية. حيث تتقاطع الخيط السهمي مع خياطة lambdoid.
للاستهداف الدقيق للموقع المحسوب أثناء الجراحة ، يتم استخدام جهاز يعرف باسم الإطار التجسيمي . يتكون الإطار من الإطار الرئيسي ، ومعالج دقيق ، وحامل المسبار ، المتصل بمشبك التثبيت. تتلامس القواطع وقضبان الأذن مع من أجل تثبيت الرأس في وضع ثابت. يستخدم المعالج الدقيق للحركة الدقيقة للمجسات الجراحية لإحداثيات محددة مسبقا داخل الدماغ ، وهو مجهز بمقاييس Vernier المنزلقة لقياسات المسافة الدقيقة في جميع الأبعاد الثلاثة.
لقراءة مقياس Vernier ، حدد أولا موقع الخط 0 فيما يتعلق بعلامات التجزئة على الجانب الأيمن من المقياس. يتم تمييز هذا الجانب من المقياس بزيادات قدرها 10 ملليمترات ، بحيث 1 يساوي 10 و 2 يساوي 20. يوضح موقع العلامة 0 هنا أن القراءة تتراوح بين 10 و 11 ملم. لتحديد الرقم الأول على يمين الفاصلة العشرية، أوجد الخط الموجود على المقياس الأيسر الذي يصطف بشكل أفضل مع علامة على الجانب الأيمن. استخدم المقياس الأيسر لتحديد قيمة هذه العلامة ، والتي تكون في هذه الحالة 9 ، مما يجعل القراءة النهائية 10.9 مم.
أنت الآن على دراية بالمبادئ الأساسية للتجسيم ، لذلك دعونا نراجع كيفية إجراء العملية الجراحية. قبل الجراحة ، يتم حلق وتطهير فروة رأس المخدر. لتثبيت في مكانه على الإطار التجسيمي ، يتم وضع قضبان الأذن برفق في الأذنين ، ويتم وضع الأسنان الأمامية في قضبان القواطع. يتم وضع مرهم العين لمنع جفاف القرنية أثناء الجراحة.
لفضح الجمجمة ، قم بعمل شق صغير بمشرط. افصل الأنسجة العضلية برفق ونظف سطح الجمجمة. بعد ذلك ، استخدم المعالج الدقيق لخفض المسبار إلى بريجما ولاحظ إحداثياته الظهرية البطنية. ثم ارفع المسبار وكرر هذا الإجراء في لامدا. إذا كان قياس لامدا أقل من 0.1 مم من الإحداثيات الظهرية البطنية عند بريجما ، فإن الجمجمة تعتبر مستوية وأنت جاهز للمتابعة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم برفع أو خفض قضيب القاطع وكرر القياسات.
الآن بعد أن أصبح الدماغ مستويا ، عد إلى بريجما وسجل الإحداثيات المتوسطة الجانبية والأمامية الخلفية. بناء على إحداثيات الهدف من أطلس الدماغ ، احسب الحركات المطلوبة للوصول إلى هذا الموقع وقم بتحويل المسبار إلى الموضع المستهدف. ضع علامة على هذا الموضع على الجمجمة واستخدم مثقابا لعمل ثقب في العظم بعناية.
ستجد أسفل الجمجمة مباشرة الجافية ، وهو غشاء سميك متين يمكن تقطيعه برفق بطرف إبرة صغيرة.
بعد ذلك ، يتم وضع ذراع المعالجة الدقيقة في موضعه لخفض المسبار إلى الإحداثي الظهري البطني المستهدف ، وعند هذه النقطة يمكن إجراء التلاعب المطلوب.
الآن بعد أن فهمت الخطوات الأساسية للإجراء ، دعنا نلقي نظرة على بعض الطرق العديدة التي يستخدم بها علماء الأعصاب الجراحة التجسيمية للإجابة على الأسئلة في المختبر.
للبدء ، تعتبر التجسيمة مفيدة للغاية لتوصيل العوامل التجريبية إلى مناطق الدماغ الدقيقة. قد تشمل هذه العوامل أصباغ التتبع المستخدمة لتصور الإسقاطات العصبية والاتصال أو المركبات الكيميائية أو الكواشف للتلاعب الجيني بالخلايا العصبية. على سبيل المثال ، سيؤدي حقن الفيروسات المعدلة وراثيا إلى توصيل جين ذي أهمية للخلايا المصابة. هنا ، تم حقن فيروس في الحصين ، مما أدى إلى تعبير GFP في مجموعة صغيرة من الخلايا العصبية.
من ناحية أخرى ، يمكن أن يمنع التوصيل الفيروسي للحمض النووي الريبي الصغير المتداخل التعبير عن البروتينات المرغوبة. في هذا المثال ، تم قمع التعبير عن البروتين SOD1 في مناطق مختلفة من الدماغ بعد الحقن التجسيمي في البطين الجانبي.
بدلا من ذلك ، يمكن استخدام الجراحة التجسيمية لوضع أقطاب كهربائية في الدماغ لتسجيل الإشارات الكهربائية المصاحبة للنشاط العصبي. بعد أن يتعافى من العملية الجراحية ، يمكن توصيل الأقطاب الكهربائية بأنظمة التسجيل الفيزيولوجية الكهربية لمراقبة إطلاق الخلايا العصبية أثناء تصرف الفأر بحرية.
بالإضافة إلى قياس النشاط العصبي ، فإن الجراحة التجسيمية مفيدة لغسيل الكلى المجهري. تسمح هذه التقنية بالمراقبة المستمرة لتركيزات المخدرات أو الناقل العصبي أو المستقلب في أنسجة المخ للحيوانات المستيقظة. للقيام بذلك ، يتم زرع مسبار صغير مملوء بالسوائل مع غشاء شبه منفذ في طرفه في منطقة معينة من الدماغ. تنتشر المواد المذابة الصغيرة بما في ذلك الناقلات العصبية والهرمونات والأدوية في المسبار ، حيث يمكن جمعها لتحليلها. في هذه التجربة ، تم قياس تركيز الجلوكوز في الحصين كقراءة للنشاط العصبي المحلي بينما أكملت الفئران مهمة تتطلب استخدام الذاكرة العاملة المكانية.
لقد شاهدت للتو فيديو JoVE حول الجراحة التجسيمية. في هذا الفيديو، قمنا بتغطية مبادئ وأساليب الإجراء بالإضافة إلى تطبيقاته العديدة في مختبرات علم الأعصاب.
شكرا للمشاهدة!
الجراحة التجسيمية (أو التجسيمية) هي طريقة تستخدم للتلاعب بدماغ الحية. تسمح هذه التقنية للباحثين باستهداف الهياكل العميقة داخل الدماغ بدقة من خلال استخدام أطلس تجسيمي ، والذي يوفر الإحداثيات ثلاثية الأبعاد لكل منطقة فيما يتعلق بالمعالم التشريحية على الجمجمة. بعد كشف الجمجمة ، يتم تركيب المخدرة على أداة متخصصة تعرف باسم الإطار التجسيمي ، والتي تتيح التنسيب الدقيق للأدوات التجريبية عند الإحداثيات المحددة. الجراحة التجسيمية هي نهج متعدد الاستخدامات يمكن استخدامه لتوليد الآفات أو التلاعب بالتعبير الجيني أو توصيل العوامل التجريبية إلى الدماغ.
يقدم مقال الفيديو هذا نظرة عامة على المبادئ الكامنة وراء الجراحة التجسيمية ، بما في ذلك تعليمات لاستخدام الأطلس التجسيمي والإطار التجسيمي ، ومقدمة لقراءة مقياس Vernier لقياس حركات المسبار. توضح المناقشة اللاحقة الخطوات المطلوبة لإجراء العملية الجراحية. أخيرا ، يتم تقديم مجموعة واسعة من التطبيقات التقنية ، مثل إدخال مجسات كهربائية لقياس نشاط الدماغ والتلاعب الجيني بأنسجة المخ.
الجراحة التجسيمية هي تقنية قوية تستخدم للتلاعب بالدماغ في الحية. يشكل استهداف المناطق العميقة داخل الدماغ السليم مشكلة فريدة من نوعها حيث لا يمكن تحديد الهدف الجراحي بصريا. تم تصميم الجراحة التجسيمية أو التجسيمية لاستهداف مناطق منفصلة من الدماغ من خلال معرفة علاقاتها المكانية بالمعالم المرئية. باستخدام نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد ، يمكن توجيه الأدوات إلى مواقع محددة من أجل قياس نشاط الدماغ أو إحداث آفة أو إجراء التلاعب الجيني. سيغطي هذا الفيديو مبادئ الجراحة التجسيمية ، ويوضح الخطوات الأساسية للإجراء ، ويناقش التطبيقات المختلفة لهذه التقنية.
قبل مناقشة التفاصيل الإجرائية ، دعنا نراجع المبادئ والأدوات الأساسية لهذه التقنية. للبدء ، تعتمد التجسيمية على تحديد موقع المنطقة المستهدفة من الدماغ على محور ثلاثي الأبعاد. لهذا الغرض ، يتم استخدام أطلس التجسيم. هذه الوثيقة عبارة عن إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للدماغ تم الحصول عليها من الأقسام التسلسلية للأدمغة الملطخة.
في هذا الإطار المرجعي ، يتم التعبير عن العلاقات المكانية باستخدام مجموعة من 3 محاور: الأمامية الخلفية ، والوسطى الجانبية والظهرية البطنية. لتحديد موقع منطقة الاهتمام ، ابحث عن منطقة الدماغ المناسبة في الأطلس واستخدم الشبكة لحساب الإحداثيات المتوسطة والجانبية والظهرية البطنية المقابلة. يتم الحصول على الإحداثيات الأمامية الخلفية في أسفل الصفحة أو أعلىها. يتم قياس هذا الإحداثي من المعالم الموجودة على الجمجمة التي تتكون من تقاطعات الصفائح العظمية ، والتي تعرف باسم الغرز. يتم تعريف المعلم الأبرز ، بريجما ، على أنه نقطة تقاطع الخيط السهمي مع الخيط الإكليلي. النقطة المعروفة باسم لامدا هي أكثر خلفية. حيث تتقاطع الخيط السهمي مع خياطة lambdoid.
للاستهداف الدقيق للموقع المحسوب أثناء الجراحة ، يتم استخدام جهاز يعرف باسم الإطار التجسيمي . يتكون الإطار من الإطار الرئيسي ، ومعالج دقيق ، وحامل المسبار ، المتصل بمشبك التثبيت. تتلامس القواطع وقضبان الأذن مع من أجل تثبيت الرأس في وضع ثابت. يستخدم المعالج الدقيق للحركة الدقيقة للمجسات الجراحية لإحداثيات محددة مسبقا داخل الدماغ ، وهو مجهز بمقاييس Vernier المنزلقة لقياسات المسافة الدقيقة في جميع الأبعاد الثلاثة.
لقراءة مقياس Vernier ، حدد أولا موقع الخط 0 فيما يتعلق بعلامات التجزئة على الجانب الأيمن من المقياس. يتم تمييز هذا الجانب من المقياس بزيادات قدرها 10 ملليمترات ، بحيث 1 يساوي 10 و 2 يساوي 20. يوضح موقع العلامة 0 هنا أن القراءة تتراوح بين 10 و 11 ملم. لتحديد الرقم الأول على يمين الفاصلة العشرية، أوجد الخط الموجود على المقياس الأيسر الذي يصطف بشكل أفضل مع علامة على الجانب الأيمن. استخدم المقياس الأيسر لتحديد قيمة هذه العلامة ، والتي تكون في هذه الحالة 9 ، مما يجعل القراءة النهائية 10.9 مم.
أنت الآن على دراية بالمبادئ الأساسية للتجسيم ، لذلك دعونا نراجع كيفية إجراء العملية الجراحية. قبل الجراحة ، يتم حلق وتطهير فروة رأس المخدر. لتثبيت في مكانه على الإطار التجسيمي ، يتم وضع قضبان الأذن برفق في الأذنين ، ويتم وضع الأسنان الأمامية في قضبان القواطع. يتم وضع مرهم العين لمنع جفاف القرنية أثناء الجراحة.
لفضح الجمجمة ، قم بعمل شق صغير بمشرط. افصل الأنسجة العضلية برفق ونظف سطح الجمجمة. بعد ذلك ، استخدم المعالج الدقيق لخفض المسبار إلى بريجما ولاحظ إحداثياته الظهرية البطنية. ثم ارفع المسبار وكرر هذا الإجراء في لامدا. إذا كان قياس لامدا أقل من 0.1 مم من الإحداثيات الظهرية البطنية عند بريجما ، فإن الجمجمة تعتبر مستوية وأنت جاهز للمتابعة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم برفع أو خفض قضيب القاطع وكرر القياسات.
الآن بعد أن أصبح الدماغ مستويا ، عد إلى بريجما وسجل الإحداثيات المتوسطة الجانبية والأمامية الخلفية. بناء على إحداثيات الهدف من أطلس الدماغ ، احسب الحركات المطلوبة للوصول إلى هذا الموقع وقم بتحويل المسبار إلى الموضع المستهدف. ضع علامة على هذا الموضع على الجمجمة واستخدم مثقابا لعمل ثقب في العظم بعناية.
ستجد أسفل الجمجمة مباشرة الجافية ، وهو غشاء سميك متين يمكن تقطيعه برفق بطرف إبرة صغيرة.
بعد ذلك ، يتم وضع ذراع المعالجة الدقيقة في موضعه لخفض المسبار إلى الإحداثي الظهري البطني المستهدف ، وعند هذه النقطة يمكن إجراء التلاعب المطلوب.
الآن بعد أن فهمت الخطوات الأساسية للإجراء ، دعنا نلقي نظرة على بعض الطرق العديدة التي يستخدم بها علماء الأعصاب الجراحة التجسيمية للإجابة على الأسئلة في المختبر.
للبدء ، تعتبر التجسيمة مفيدة للغاية لتوصيل العوامل التجريبية إلى مناطق الدماغ الدقيقة. قد تشمل هذه العوامل أصباغ التتبع المستخدمة لتصور الإسقاطات العصبية والاتصال أو المركبات الكيميائية أو الكواشف للتلاعب الجيني بالخلايا العصبية. على سبيل المثال ، سيؤدي حقن الفيروسات المعدلة وراثيا إلى توصيل جين ذي أهمية للخلايا المصابة. هنا ، تم حقن فيروس في الحصين ، مما أدى إلى تعبير GFP في مجموعة صغيرة من الخلايا العصبية.
من ناحية أخرى ، يمكن أن يمنع التوصيل الفيروسي للحمض النووي الريبي الصغير المتداخل التعبير عن البروتينات المرغوبة. في هذا المثال ، تم قمع التعبير عن البروتين SOD1 في مناطق مختلفة من الدماغ بعد الحقن التجسيمي في البطين الجانبي.
بدلا من ذلك ، يمكن استخدام الجراحة التجسيمية لوضع أقطاب كهربائية في الدماغ لتسجيل الإشارات الكهربائية المصاحبة للنشاط العصبي. بعد أن يتعافى من العملية الجراحية ، يمكن توصيل الأقطاب الكهربائية بأنظمة التسجيل الفيزيولوجية الكهربية لمراقبة إطلاق الخلايا العصبية أثناء تصرف الفأر بحرية.
بالإضافة إلى قياس النشاط العصبي ، فإن الجراحة التجسيمية مفيدة لغسيل الكلى المجهري. تسمح هذه التقنية بالمراقبة المستمرة لتركيزات المخدرات أو الناقل العصبي أو المستقلب في أنسجة المخ للحيوانات المستيقظة. للقيام بذلك ، يتم زرع مسبار صغير مملوء بالسوائل مع غشاء شبه منفذ في طرفه في منطقة معينة من الدماغ. تنتشر المواد المذابة الصغيرة بما في ذلك الناقلات العصبية والهرمونات والأدوية في المسبار ، حيث يمكن جمعها لتحليلها. في هذه التجربة ، تم قياس تركيز الجلوكوز في الحصين كقراءة للنشاط العصبي المحلي بينما أكملت الفئران مهمة تتطلب استخدام الذاكرة العاملة المكانية.
لقد شاهدت للتو فيديو JoVE حول الجراحة التجسيمية. في هذا الفيديو، قمنا بتغطية مبادئ وأساليب الإجراء بالإضافة إلى تطبيقاته العديدة في مختبرات علم الأعصاب.
شكرا للمشاهدة!
الجراحة التجسيمية هي تقنية قوية تستخدم للتلاعب بالدماغ في الحية. يشكل استهداف المناطق العميقة داخل الدماغ السليم مشكلة فريدة من نوعها حيث لا يمكن تحديد الهدف الجراحي بصريا. تم تصميم الجراحة التجسيمية أو التجسيمية لاستهداف مناطق منفصلة من الدماغ من خلال معرفة علاقاتها المكانية بالمعالم المرئية. باستخدام نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد ، يمكن توجيه الأدوات إلى مواقع محددة من أجل قياس نشاط الدماغ أو إحداث آفة أو إجراء التلاعب الجيني. سيغطي هذا الفيديو مبادئ الجراحة التجسيمية ، ويوضح الخطوات الأساسية للإجراء ، ويناقش التطبيقات المختلفة لهذه التقنية.
قبل مناقشة التفاصيل الإجرائية ، دعنا نراجع المبادئ والأدوات الأساسية لهذه التقنية. للبدء ، تعتمد التجسيمية على تحديد موقع المنطقة المستهدفة من الدماغ على محور ثلاثي الأبعاد. لهذا الغرض ، يتم استخدام أطلس التجسيم. هذه الوثيقة عبارة عن إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للدماغ تم الحصول عليها من الأقسام التسلسلية للأدمغة الملطخة.
في هذا الإطار المرجعي ، يتم التعبير عن العلاقات المكانية باستخدام مجموعة من 3 محاور: الأمامية الخلفية ، والوسطى الجانبية والظهرية البطنية. لتحديد موقع منطقة الاهتمام ، ابحث عن منطقة الدماغ المناسبة في الأطلس واستخدم الشبكة لحساب الإحداثيات المتوسطة والجانبية والظهرية البطنية المقابلة. يتم الحصول على الإحداثيات الأمامية الخلفية في أسفل الصفحة أو أعلىها. يتم قياس هذا الإحداثي من المعالم الموجودة على الجمجمة التي تتكون من تقاطعات الصفائح العظمية ، والتي تعرف باسم الغرز. يتم تعريف المعلم الأبرز ، بريجما ، على أنه نقطة تقاطع الخيط السهمي مع الخيط الإكليلي. النقطة المعروفة باسم لامدا هي أكثر خلفية. حيث تتقاطع الخيط السهمي مع خياطة lambdoid.
للاستهداف الدقيق للموقع المحسوب أثناء الجراحة ، يتم استخدام جهاز يعرف باسم الإطار التجسيمي . يتكون الإطار من الإطار الرئيسي ، ومعالج دقيق ، وحامل المسبار ، المتصل بمشبك التثبيت. تتلامس القواطع وقضبان الأذن مع من أجل تثبيت الرأس في وضع ثابت. يستخدم المعالج الدقيق للحركة الدقيقة للمجسات الجراحية لإحداثيات محددة مسبقا داخل الدماغ ، وهو مجهز بمقاييس Vernier المنزلقة لقياسات المسافة الدقيقة في جميع الأبعاد الثلاثة.
لقراءة مقياس Vernier ، حدد أولا موقع الخط 0 فيما يتعلق بعلامات التجزئة على الجانب الأيمن من المقياس. يتم تمييز هذا الجانب من المقياس بزيادات قدرها 10 ملليمترات ، بحيث 1 يساوي 10 و 2 يساوي 20. يوضح موقع العلامة 0 هنا أن القراءة تتراوح بين 10 و 11 ملم. لتحديد الرقم الأول على يمين الفاصلة العشرية، أوجد الخط الموجود على المقياس الأيسر الذي يصطف بشكل أفضل مع علامة على الجانب الأيمن. استخدم المقياس الأيسر لتحديد قيمة هذه العلامة ، والتي هي في هذه الحالة 9 ، مما يجعل القراءة النهائية 10.9 ملم.
}أنت الآن على دراية بالمبادئ الأساسية للتجسيم ، لذلك دعونا نراجع كيفية إجراء العملية الجراحية. قبل الجراحة ، يتم حلق وتطهير فروة رأس المخدر. لتثبيت في مكانه على الإطار التجسيمي ، يتم وضع قضبان الأذن برفق في الأذنين ، ويتم وضع الأسنان الأمامية في قضبان القواطع. يتم وضع مرهم العين لمنع جفاف القرنية أثناء الجراحة.
لفضح الجمجمة ، قم بعمل شق صغير بمشرط. افصل الأنسجة العضلية برفق ونظف سطح الجمجمة. بعد ذلك ، استخدم المعالج الدقيق لخفض المسبار إلى بريجما ولاحظ إحداثياته الظهرية البطنية. ثم ارفع المسبار وكرر هذا الإجراء في لامدا. إذا كان قياس لامدا أقل من 0.1 مم من الإحداثيات الظهرية البطنية عند بريجما ، فإن الجمجمة تعتبر مستوية وأنت جاهز للمتابعة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم برفع أو خفض قضيب القاطع وكرر القياسات.
الآن بعد أن أصبح الدماغ مستويا ، عد إلى بريجما وسجل الإحداثيات المتوسطة الجانبية والأمامية الخلفية. بناء على إحداثيات الهدف من أطلس الدماغ ، احسب الحركات المطلوبة للوصول إلى هذا الموقع وقم بتحويل المسبار إلى الموضع المستهدف. ضع علامة على هذا الموضع على الجمجمة واستخدم مثقابا لعمل ثقب في العظم بعناية.
ستجد أسفل الجمجمة مباشرة الجافية ، وهو غشاء سميك متين يمكن تقطيعه برفق بطرف إبرة صغيرة.
بعد ذلك ، يتم وضع ذراع المعالجة الدقيقة في موضعه لخفض المسبار إلى الإحداثي الظهري البطني المستهدف ، وعند هذه النقطة يمكن إجراء التلاعب المطلوب.
الآن بعد أن فهمت الخطوات الأساسية للإجراء ، دعنا نلقي نظرة على بعض الطرق العديدة التي يستخدم بها علماء الأعصاب الجراحة التجسيمية للإجابة على الأسئلة في المختبر.
للبدء ، تعتبر التجسيمة مفيدة للغاية لتوصيل العوامل التجريبية إلى مناطق الدماغ الدقيقة. قد تشمل هذه العوامل أصباغ التتبع المستخدمة لتصور الإسقاطات العصبية والاتصال أو المركبات الكيميائية أو الكواشف للتلاعب الجيني بالخلايا العصبية. على سبيل المثال ، سيؤدي حقن الفيروسات المعدلة وراثيا إلى توصيل جين ذي أهمية للخلايا المصابة. هنا ، تم حقن فيروس في الحصين ، مما أدى إلى تعبير GFP في مجموعة صغيرة من الخلايا العصبية.
من ناحية أخرى ، يمكن أن يمنع التوصيل الفيروسي للحمض النووي الريبي الصغير المتداخل التعبير عن البروتينات المرغوبة. في هذا المثال ، تم قمع التعبير عن البروتين SOD1 في مناطق مختلفة من الدماغ بعد الحقن التجسيمي في البطين الجانبي.
بدلا من ذلك ، يمكن استخدام الجراحة التجسيمية لوضع أقطاب كهربائية في الدماغ لتسجيل الإشارات الكهربائية المصاحبة للنشاط العصبي. بعد أن يتعافى من العملية الجراحية ، يمكن توصيل الأقطاب الكهربائية بأنظمة التسجيل الفيزيولوجية الكهربية لمراقبة إطلاق الخلايا العصبية أثناء تصرف الفأر بحرية.
بالإضافة إلى قياس النشاط العصبي ، فإن الجراحة التجسيمية مفيدة لغسيل الكلى المجهري. تسمح هذه التقنية بالمراقبة المستمرة لتركيزات المخدرات أو الناقل العصبي أو المستقلب في أنسجة المخ للحيوانات المستيقظة. للقيام بذلك ، يتم زرع مسبار صغير مملوء بالسوائل مع غشاء شبه منفذ في طرفه في منطقة معينة من الدماغ. تنتشر المواد المذابة الصغيرة بما في ذلك الناقلات العصبية والهرمونات والأدوية في المسبار ، حيث يمكن جمعها لتحليلها. في هذه التجربة ، تم قياس تركيز الجلوكوز في الحصين كقراءة للنشاط العصبي المحلي بينما أكملت الفئران مهمة تتطلب استخدام الذاكرة العاملة المكانية.
لقد شاهدت للتو فيديو JoVE حول الجراحة التجسيمية. في هذا الفيديو ، قمنا بتغطية مبادئ وطرق الإجراء بالإضافة إلى تطبيقاته العديدة في مختبرات علم الأعصاب.
شكرا للمشاهدة!
Chapters in this video
0:00
Overview
1:00
Principles of Stereotaxic Surgery and the Stereotaxic Frame
3:50
Stereotaxic Surgery
5:48
Applications
8:05
Summary
Videos from this collection: