2015年1月20日
该方案的目标是概述一种手术方法,以在小鼠模型中提供直接进入耳蜗背核的途径。
该程序的总体目标是通过手术进入小鼠模型中的耳蜗核,以实现基于光遗传学的实验。这是通过首先为小鼠准备开颅手术并横向缩回覆盖在头皮上的皮肤、软组织和肌肉来实现的。作为第二步,在左侧顶骨间进行开颅手术,距离 lambda 缝合线约 2 毫米。
该区域覆盖在耳蜗核上。接下来,使用 5 French 抽吸管抽吸覆盖 DCN 的左小脑最外侧部分。结果显示 DCN 的无障碍视图。
与立体定向引导等辅助方法相比,该技术的主要优点是既可以实现耳蜗核的直接可视化,又可以将光源或电极阵列等神经模拟器放置在脑干表面。这种方法可以帮助我们回答光遗传学和听觉领域的关键问题。没有假体,例如基因转移可以使听觉脑干受到光线的刺激,具有足够的面部和颞叶分辨率。
通过腹膜内给药用氯胺酮和甲苯噻嗪麻醉小鼠后,检查脚趾捏撤退反射,并监测其心率和呼吸频率以确认麻醉正常。然后在双眼涂抹兽医药膏以防止干燥。接下来,剃掉头皮上的毛发,以便畅通无阻地进入手术部位。
之后,将鼠标放入小动物立体定位支架中。调整鼻子夹,使其足够松动以允许足够的呼吸,但又足够紧以完全固定鼠标的头部。在显微镜下,在皮肤上做一个垂直切口,从耳廓之间的中线开始,一直延伸到枕骨的顶端部分。
然后横向移位皮肤。用手术刀或虹膜剪刀去除覆盖在颅骨左顶骨、顶骨间和枕骨上的肌肉。同时,用棉签涂抹器 10 到 15 秒轻轻按压,以尽量减少出血。
接下来,确定矢状缝合线和 lambda 缝合线。使用一对 Ron 珠宝。在左侧顶骨间进行开颅手术,约 2 毫米,靠近 lambda 缝合线。
开颅手术后,该区域覆盖在 DCN 上。应观察覆盖在小脑上的薄硬脑膜,使用手术刀刀片小心地将其去除。用棉签去除凝固的血液,或将生理盐水轻轻滴在小脑上以清除血液。
然后使用 5 French 抽吸管抽吸左小脑的最外侧部分,覆盖 DCN 以提供帮助。抽吸时,将显微镜的焦平面设置在耳蜗核的预期深度,以改善可视化并确保清晰的图像。切除大约四分之一到三分之一的左小脑。
毗邻 DCN 的主要地标是上半圆运河的 AM。抽吸后,进一步出血、脑脊髓液积聚和 DCN 上的小脑移位将迅速将生理盐水滴入开颅手术中,以防止血液凝固。将轻柔的轻拍与牙尖和抽吸相结合,为直接观察 DCN 扫清道路。
在 DCN 清晰可见且没有上覆的血液和 CSF 后,用 5 微升气密 Hamilton 注射器将载体压力微量注射到其中。使用带有浅斜面的 34 号针头,以尽量减少钝伤并将注射量定位在 DCN 内。然后用微型纵器慢慢引入针头,直到尖端在 DCN 表面下不再可见。
开始注射 1.5 μL 载体。完成后,慢慢抽出针头,然后重新接近皮肤,并让鼠标按照标准恢复程序恢复。经过 2 到 4 周的愈合和病毒介导的基因转移孵育后,重新麻醉载体注射的小鼠,然后去除开颅手术部位的疤痕组织。
之后,确定覆盖 DCN 的剩余小脑和瘢痕组织的组合。使用 5 French 抽吸吸出覆盖的小脑和疤痕组织。追随抱负。
快速将生理盐水涂抹到开颅手术中。为了防止血液凝固,请结合使用轻柔的牙尖轻拍和抽吸来清理路径,以便直接观察 DCN。DCN 现在可用于基于光遗传学的生理学实验,此处显示是将激光光纤直接放置在 DCN 的表面上,这允许在受感染的 DCN 表面对视蛋白感染的 DCNA 蓝光脉冲系列进行光学刺激,从而产生光驱动的听觉脑干反应。
使用微型机械手,将耦合到蓝光激光器的光纤直接放置在耳蜗核表面并打开。在这里,我们可以识别耳蜗核表面的脉冲蓝光。按照这个程序,可以执行其他方法,例如电模拟原子核,使我们能够直接比较声学诱发的神经反应,以及电诱发的神经反应与光学模拟诱发的神经反应。
看完这个视频后,你应该对如何准备和进行开颅手术和小脑穿刺术有一个很好的了解,最终目标是直接观察和进入耳蜗核。
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本文介绍了一种针对小鼠背侧耳蜗核(DCN)的详细手术方案,可实现对中枢听觉系统的直接通路,从而开展光遗传学及其他神经生理学实验。所述的后颅窝入路可实现对DCN的精确定位与操作,有助于病毒介导的基因转导及后续功能研究。
对小鼠背侧耳蜗核(DCN)进行直接可视化和操作,可实现对中枢听觉通路的精确光遗传学与基因转导研究,填补了外周系统之外听觉研究领域的一项关键空白。该技术手段有助于在听觉及神经退行性疾病模型中开展神经治疗靶点的机制性去风险化和靶点验证,提升在早期发现及临床前关键阶段的预测可靠性,从而为中枢神经系统(CNS)治疗药物的研发决策提供依据。
该方法通过实现对中枢神经系统听觉回路的假设验证、靶点确证和功能检测,融入了从发现到临床前研究的连续过程。