2020年5月7日
这里描述的是一个立体定向程序,可以使用角冠状动脉方法瞄准具有挑战性和难以到达的大脑区域(由于空间限制)。该协议适用于小鼠和大鼠模型,可应用于多种神经科学应用,包括冠状植入和病毒结构的微射。
该协议很重要,因为它是一种适应性强的立体定向程序,可用于小鼠和大鼠,并且可以应用于许多新的神经科学技术。这种适应性强的立体定向手术的主要优点是它能够用于针对大脑中具有挑战性和难以到达的区域。演示该程序的是实验室中一位年轻、才华横溢的博士后研究员 Chelsea Faber。
确认框架和显微作器已校准后,将中心高度计放入头架底板的插座中。将定心瞄准镜固定在刀架中,并向下瞄准瞄准镜。调整显微纵器的位置,直到十字准线对齐并聚焦在仪表十字准线上,然后将耳杆放入支架中,使两侧的指示线为零。
使用头架上的内侧和前后旋钮,将耳杆在中心高度计十字准线上方的 X 和 Y 平面上居中。要在 Z 轴上对齐耳杆位置,请从支架上取下耳杆并取下中心高度计。然后,更换耳条并将耳条重新居中为零。
然后,再次向下瞄准镜,分别使用垂直移位和冠状倾斜旋钮降低和旋转耳杆,直到在整个冠状旋转过程中,瞄准镜十字准线保持在耳杆之间的中心。要对齐倾斜坐标的旋转中心轴,请将定心范围固定在刀架中,并将显微纵器定位到计算的坐标。请注意,倾斜植入的右/左坐标对应于一侧的长度 A.向下瞄准示波器,标记此坐标以表示一旦头部旋转,套管将进入大脑的点。
将显微作器重新定位在中线上,并使用冠状倾斜旋钮将头部旋转到计算的角度。如果示波器十字准线未与参考零位对齐,请使用垂直移位旋钮调整 Z 轴上的振镜位置,直到十字准线尽可能靠近标记。此时,任意旋转点应与 stereotax 的旋转中心对齐。
在进行后续钻孔和显微注射步骤之前,将头部旋转回零度冠状位置。进行显微注射后,将头部返回到零度水平位置,并使用手钻在前面放置两个孔,在后面放置两个孔,距离倾斜的坐标毛刺孔足够远,以容纳位于头骨上方的光纤的套圈部分。钻完所有孔后,使用小平头螺丝刀尽可能轻柔地插入接骨螺钉,使它们牢固地固定在颅骨中而不会穿透大脑。
将光纤套管夹入套管支架中,然后将套管支架放入工具架中。将头部旋转到计算的角度,注意显微纵器的坐标不适用于新工具。使用倾斜的毛刺孔的中心作为植入目标。
降低光纤,直到它刚好接触到毛刺孔中心内的硬脑膜,然后将 Z 轴上的显微作器归零。慢慢降低光纤到背腹侧倾斜坐标,然后使用氰基丙烯酸酯凝胶将光纤套圈连接到同侧地脚螺钉。使用微量移液器吸头涂抹促进剂。
凝胶完全硬化后,轻轻松开并抬起套管支架,直到它离开密封垫圈。将第二根光纤植入对侧斜坐标,然后调平头部。为了提高安全性,使用氰基丙烯酸酯凝胶和促进剂在两个倾斜的纤维插管之间建立额外的连接,并在颅骨表面涂抹少量相对薄的牙科粘接剂,注意彻底覆盖地脚螺钉和纤维插管的底部。
为了询问下丘脑腹内侧核神经元在血糖控制中的作用,在这项具有代表性的分析中,采用标准的、无角度的立体定向方法将抑制通道视紫红质病毒双侧显微注射到腹内侧核。鉴于腹内侧核靠近中线,空间限制不允许双侧光纤的无角度植入,因此需要开发一种手术策略,以一定角度精确植入光纤。要记住的最重要的事情是要有耐心并慢慢来,因为保持一致和准确的坐标任务对于成功至关重要。
该程序可以适应并应用于任何需要显微注射或植入啮齿动物大脑的神经科学方法,包括化学遗传学、光遗传学和纤维光度法。
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本文介绍了一种立体定向手术操作,采用倾斜的冠状面入路,以定位小鼠和大鼠模型中难以触及的脑区。该可调节的实验方案可应用于多种神经科学研究场景,包括套管植入和病毒载体的微量注射。
精确靶向深部脑区结构仍是神经科学驱动的靶点验证中的关键瓶颈,特别是对于邻近中线的核团,由于血管和脑室的限制,传统的立体定位方法往往难以实施。这种可调节角度的手术入路能够可靠地到达原本无法触及的脑区,有助于在临床前模型中降低治疗假设的机制性风险。通过实现光遗传学、化学遗传学和光纤光度法等技术所需硬件的稳定植入,该方法可提高靶点结合研究的预测可靠性。
该方法适用于发现生物学阶段,可在进入先导化合物筛选和临床前药效学测试之前,实现对靶点结合的精确定量。