Die stereotaktische Chirurgie zur Ausrichtung auf Gehirnstellen bei Mäusen beinhaltet häufig den Zugang durch die Schädelknochen und wird von Schädel-Landmarken geleitet. Hier skizzieren wir einen alternativen stereotaktischen Ansatz, um den kaudalen Hirnstamm und das obere zervikale Rückenmark über die Cisterna magna anzusprechen, der auf der direkten Visualisierung von Hirnstamm-Landmarken beruht.
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Methodenartikel
Stereotaktischer chirurgischer Ansatz zur Mikroinjektion des kaudalen Hirnstamms und des oberen zervikalen Rückenmarks über die Cisterna magna bei Mäusen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Stereotaktische Chirurgie, um Gehirnstellen bei Mäusen anzuvisieren, wird häufig von Schädel-Landmarken geleitet. Der Zugang erfolgt dann über Gratlöcher, die durch den Schädel gebohrt werden. Dieser Standardansatz kann für Ziele im kaudalen Hirnstamm und im oberen Gebärmutterhalsstrang aufgrund spezifischer anatomischer Herausforderungen eine Herausforderung darstellen, da diese Stellen von Schädellandmarken entfernt sind, was zu Ungenauigkeiten führt. Hier skizzieren wir einen alternativen stereotaktischen Ansatz über die Cisterna magna, der verwendet wurde, um diskrete Regionen von Interesse im kaudalen Hirnstamm und in der oberen Halsschnur anzusprechen. Die Cisterna magna erstreckt sich vom Hinterhauptbein bis zum Atlas (d.h. dem zweiten Wirbelknochen), ist mit Zerebrospinalflüssigkeit gefüllt und wird von Dura mater bedeckt. Dieser Ansatz bietet einen reproduzierbaren Zugang zu ausgewählten Strukturen des zentralen Nervensystems (ZNS), die aufgrund anatomischer Barrieren sonst schwer zu erreichen sind. Darüber hinaus ermöglicht es die direkte Visualisierung von Hirnstamm-Landmarken in unmittelbarer Nähe zu den Zielstellen, wodurch die Genauigkeit bei der Abgabe kleiner Injektionsvolumina an begrenzte Regionen von Interesse im kaudalen Hirnstamm und in der oberen Halsschnur erhöht wird. Schließlich bietet dieser Ansatz die Möglichkeit, das Kleinhirn zu vermeiden, was für motorische und sensomotorische Studien wichtig sein kann.
Einleitung
Die stereotaktische Standardchirurgie zur gezielten Gehirnstelle beiMäusen 1 beinhaltet häufig die Fixierung des Schädels mit einem Satz Ohrstangen und einem Mundbalken. Die Koordinaten werden dann auf der Grundlage der Referenzatlanten2,3 und der Schädellandmarken geschätzt, nämlich Bregma (der Punkt, an dem die Nähte der Frontal- und Parietalknochen zusammenkommen) oder Lambda (der Punkt, an dem die Nähte der Parietal- und Hinterhauptsknochen zusammenkommen; Abbildung 1A,B). Durch ein Gratloch in den Schädel oberhalb des geschätzten Ziels....
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Protokoll
Der Autor erklärt, dass das Protokoll den Richtlinien des Institutional Animal Care and Use Committee am Beth Israel Deaconess Medical Center folgt.
1. Vorbereitung von chirurgischen Instrumenten und stereotaktischem Rahmen
HINWEIS: Die Operation wird unter aseptischen Bedingungen durchgeführt. Die Sterilität wird mit der sterilen Spitzentechnik aufrechterhalten.
- Installieren Sie den stereotaktischen Arm mit einer Mikropipette oder Spritze, die mit einem Injektionsmittel Ihrer Wahl (Adeno-assoziiertes Virus (AAV) oder herkömmlicher Tracer) auf dem stereotaktischen Rahmen gefüllt ist, un....
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Ergebnisse
Der Cisterna-Magna-Ansatz ermöglicht es, kaudale Hirnstamm- und obere Halsschnurstrukturen anzusprechen, die sonst über stereotaktische Standardansätze schwer zu erreichen sind oder zu inkonsistentem Targeting neigen. Die Operation, um die Cisterna magna zu erreichen, erfordert Schnitte der Haut, eine dünne Schicht des Trapezmuskels und die Öffnung der Dura mater und wird daher von Mäusen gut vertragen. Es ist besonders effizient und weniger invasiv, wenn es auf mehrere (längs verteilte oder bilaterale) Standort.......
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Diskussion
Die stereotaktische Standardchirurgie stützt sich häufig auf Schädel-Landmarken, um die Koordinaten der Zielstellen im ZNS1 zu berechnen. Die Zielstandorte werden dann über Gratlöcher erreicht, die durch den Schädelgebohrt werden 1. Diese Methode ist nicht ideal für den kaudalen Hirnstamm, da sich die Zielstellen in der anteroposterioren und dorsoventralen Ebene2 entfernt von den Schädellandmarken befinden und da die Anatomie des Schädels un.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde von R01 NS079623, P01 HL149630 und P01 HL095491 unterstützt.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Alkoholkissen | Med-Vet International | SKU: MDS090735Z | Hautpräparat zur Vorbeugung von Wundinfektionen |
| Abgewinkelte Pinzette, Dumont #5/45 | FST | 11251-35 | nur zum Greifen von Dura |
| Betadine Pad | Med-Vet International | SKU:PVP-PAD | Hautpräparat zur Vorbeugung von Wundinfektionen |
| Choleratoxin Untereinheit-b, Alexa Fluor 488/594 Konjugat | Thermo Fisher Scientific | 488: C34775, 594: C22842 | Fluoreszierender Tracer |
| Clippers | Wahl | Modell MC3, 28915-10 | zum Rasieren von Fell an der Operationsstelle |
| Elektrodenhalter mit Eckklemme | Kopf | 1770 | zum Halten von Glaspipetten |
| Durchflussmesser | Gilmont Instrumente | Modell # 65 MM | zur Regulierung des Flusses von Isofluran und Sauerstoff zur Maus in der Operationsebene |
| Fluoreszierende Mikrosphären, Polystyrol | Thermo Fisher Scientific | F13080 | Fluoreszierender Tracer |
| Heizkissen | Stoelting | 53800M | Thermoregulation |
| Induktionskammer mit Anschlusskit | Midmark Inc | 93805107 92800131 | Kammer für Erstanästhesie |
| Insulinspritze | Exelint International | 26028 | zur Verabreichung von Kochsalzlösung und Analgetikum |
| Isofluran | Med-Vet International | SKU:RXISO-250 | Inhalationsanästhetikum |
| Isoflurane Matrix VIP 3000 Vaporizer | Midmark Inc | 91305430 | Gerät zur Abgabe von Inhalationsanästhetika |
| Laminektomiezange, Dumont # | FST | 11223-20 | nur zur Reinigung von dura |
| Medical Luft, komprimiert | Linde | UN 1002 | Wird mit Stimulator & PicoPump zur Bereitstellung von Luft für die Präzisionsinjektion von Lösungen |
| Meloxicam SR | Zoo Pharm LLC | Los # MSR2-211201 | Analgetikum |
| Mikrohämatokrit Borosilikatglas vorkalibriertes Kapillarrohr | Globe Scientific Inc | 51628 | für die Transfektion von Material auf die angegebenen Koordinaten |
| Mausadapter | Stoelting | 0051625 | Anpassung des stereotaktischen Rahmens für die Mauschirurgie |
| Nadelhalter, Student Halsted-Mosquito Hämostatika | FST | 91308-12 | zum Nähen |
| Sauerstoffregulator | Lebenserhaltungsprodukte | S/N 909328, Los 092109 | Regulierung des Sauerstoffgehalts aus dem Sauerstofftank |
| Sauerstofftank, komprimiert | Linde | USP UN 1072 | zusammen mit Isofluran-Anästhesie zur Verfügung gestellt |
| Plastikkarte | nicht anwendbar | nicht anwendbar | jede feste Plastikkarte, die so zugeschnitten ist, dass sie in den stereotaktischen Rahmen passt (z. B. Personalausweis) |
| Pneumatische PicoPump (oder ähnlich) | World Precision Instruments (WPI) | SYS-PV820 | Für die Injektion von Präzisionslösungen |
| Kochsalzlösung, steril | Mountainside Medical Equipment | H04888-10 | zum Ersatz von Körperflüssigkeiten, die während der Operation verloren gehen |
| Skalpellgriff, #3 | FST | 10003-12 | bis Skalpellschere |
| halten, Wagner | FST | 14070-12 | zum Schneiden von Polypropylen-Nahtmaterial |
| Federschere, Vannas 2,5 mm mit dazugehöriger Box | FST | 15002-08 | Schere nur zum Öffnen der Dura, Box zum Anheben des Körpers |
| Stereotaktischer Mikromanipulator | Kopf | 1760-61 | am Elektrodenhalter befestigt, um die Position anhand von Koordinaten einzustellen |
| Stereotaktische U-Rahmenbaugruppe und intrazelluläre Basisplatte | Kopf | 1730-B, 1711 | Rahmen für die Chirurgie |
| Sterile Applikatoren mit Baumwollspitze | Puritan | 25-806 10WC | zur Aufnahme von Blut aus dem Operationsfeld |
| Sterile nicht gefensterte Abdecktücher | Henry Schein | 9004686 | für sterile chirurgische |
| Bereiche Sterile Augensalbe | Puralube | P1490 | Okular Gleitmittel |
| Stimulator & Schläuche | Gras Medizinische Instrumente | S44 | zur Bereitstellung von kontrollierter Vorluft für die Präzisionsinjektion |
| von Lösungen Chirurgische Klinge #10 | Med-Vet International | SKU: 10SS | für Hautschnitte |
| Chirurgische Zange, extra fein Graefe | FST | 11153-10 | zum Halten der Haut |
| Chirurgische Handschuhe | Med-Vet International | MSG2280Z | für aszeptische Chirurgie |
| Operationsmikroskop | Leica | Modell M320/ F12 | für die 5-fache-40-fache Vergrößerung der Operationsstelle |
| Naht 5-0 Polypropylen | Oasis | MV-8661 | zum Verschließen der Haut |
| Tegaderm | 3M | 3M ID 70200749250 | bietet sterile |
| Barriere Universalklemme und Stativpfosten | Kopf | 1725 | befestigt an stereotaktischem U-Rahmen und intrazellulärer Basisplatte |
| Wundhaken mit Hartman Hämostatika | FST | 18200-09, 13003-10 | zur Trennung der Muskeln und zur Bereitstellung eines chirurgischen Fensters |
Referenzen
- JoVE. Rodent Stereotaxic Surgery. JoVE Science Education Database. , Neuroscience (2021).
- Paxinos, G., Franklin, K. B. J. The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , Academic Press. (2001).
- Lein, E. S., et al.
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Nachdrucke und Genehmigungen
