Name: Serielle Zwei-Photonen-Tomographie des gesamten Weißbüschelaffen-Gehirns für neuroanatomische Analysen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-17T14:20:00.000+00:00
Duration: 4 min 2 s
Description: Lernen Sie die serielle Zwei-Photonen-Tomographie zur hochaufgelösten 3D-Abbildung ganzer Weißbüschelaffen-Gehirne. Diese Methode ermöglicht präzise neuronale Kartierung und liefert wertvolle Einblicke in die primatische Gehirnorganisation.

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<meta charset="utf8"></head><body>Volumetrische Bildgebung und axonales Projektionsmapping im Weißbüschelaffengehirn

<ol><li>Oh, S. W., Harris, J. A., Ng, L., Winslow, B., Cain, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mesoscale+connectome+of+the+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A mesoscale connectome of the mouse brain.</a> Nature. 508 (7495), 207-214 (2014).</li>
<li>Ragan, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serial+two-photon+tomography+for+automated+ex+vivo+mouse+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Serial two-photon tomography for automated ex vivo mouse brain imaging.</a> Nat Methods. 9 (3), 255-258 (2012).</li>
<li>Liang, Z., Arefin, T. M., Lee, C. H., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+mesoscopic+tract-tracing+data+to+guide+the+estimation+of+fiber+orientation+distributions+in+the+mouse+brain+from+diffusion+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Using mesoscopic tract-tracing data to guide the estimation of fiber orientation distributions in the mouse brain from diffusion MRI.</a> Neuroimage. 270, 119999(2023).</li>
<li>Watakabe, A., Hirokawa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+networks+of+the+mouse+brain+elaborate+within+the+gray+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Struct+Funct%22%5BJournal%5D)">Cortical networks of the mouse brain elaborate within the gray matter.</a> Brain Struct Funct. 223 (8), 3633-3652 (2018).</li>
<li>Ypma, R. J. F., Bullmore, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Statistical+analysis+of+tract-tracing+experiments+demonstrates+a+dense%2C+complex+cortical+network+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Comput+Biol%22%5BJournal%5D)">Statistical analysis of tract-tracing experiments demonstrates a dense, complex cortical network in the mouse.</a> PLoS Comput Biol. 12 (9), e1005104(2016).</li>
<li>Wang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Allen+mouse+brain+common+coordinate+framework%3A+A+3D+reference+atlas%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">The Allen mouse brain common coordinate framework: A 3D reference atlas.</a> Cell. 181 (4), 936-953.e20 (2020).</li>
<li>Köbbert, C., Apps, R., Bechmann, I., Lanciego, J. L., Mey, J., Thanos, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+concepts+in+neuroanatomical+tracing%5BTitle%5D)+AND+%22Prog+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Current concepts in neuroanatomical tracing.</a> Prog Neurobiol. 62 (4), 327-351 (2000).</li>
<li>Lanciego, J. L., Wouterlood, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroanatomical+tract-tracing+techniques+that+did+go+viral%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Struct+Funct%22%5BJournal%5D)">Neuroanatomical tract-tracing techniques that did go viral.</a> Brain Struct Funct. 225 (4), 1193-1224 (2020).</li>
<li>Bakker, R., Wachtler, T., Diesmann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CoCoMac+2.0+and+the+future+of+tract-tracing+databases%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neuroinform%22%5BJournal%5D)">CoCoMac 2.0 and the future of tract-tracing databases.</a> Front Neuroinform. 6, (2012).</li>
<li>Watakabe, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+and+long-distance+organization+of+prefrontal+cortex+circuits+in+the+marmoset+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Local and long-distance organization of prefrontal cortex circuits in the marmoset brain.</a> Neuron. 111 (14), 2258-2273.e10 (2023).</li>
<li>Skibbe, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Brain%2FMINDS+marmoset+connectivity+resource%3A+An+open-access+platform+for+cellular-level+tracing+and+tractography+in+the+primate+brain%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">The Brain/MINDS marmoset connectivity resource: An open-access platform for cellular-level tracing and tractography in the primate brain.</a> PLoS Biol. 21 (6), e3002158(2023).</li>
<li>Mitchell, J. F., Leopold, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+marmoset+monkey+as+a+model+for+visual+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Res%22%5BJournal%5D)">The marmoset monkey as a model for visual neuroscience.</a> Neurosci Res. 93, 20-46 (2015).</li>
<li>Okano, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+status+of+and+perspectives+on+the+application+of+marmosets+in+neurobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Current status of and perspectives on the application of marmosets in neurobiology.</a> Annu Rev Neurosci. 44, 27-48 (2021).</li>
<li>Watakabe, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+analyses+of+adeno-associated+viral+vector+serotypes+1%2C+2%2C+5%2C+8+and+9+in+marmoset%2C+mouse+and+macaque+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci+Res%22%5BJournal%5D)">Comparative analyses of adeno-associated viral vector serotypes 1, 2, 5, 8 and 9 in marmoset, mouse and macaque cerebral cortex.</a> Neurosci Res. 93, 144-157 (2015).</li>
<li>Hata, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-modal+brain+magnetic+resonance+imaging+database+covering+marmosets+with+a+wide+age+range%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Data%22%5BJournal%5D)">Multi-modal brain magnetic resonance imaging database covering marmosets with a wide age range.</a> Sci Data. 10, 221(2023).</li>
<li>Liwang, J. K., Bennett, H. C., Pi, H. -J., Kim, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+for+using+serial+two-photon+tomography+to+map+cell+types+and+cerebrovasculature+at+single-cell+resolution+in+the+whole+adult+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Protocol for using serial two-photon tomography to map cell types and cerebrovasculature at single-cell resolution in the whole adult mouse brain.</a> STAR Protoc. 4 (1), 102048(2023).</li>
<li>Okamoto, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exclusive+labeling+of+direct+and+indirect+pathway+neurons+in+the+mouse+neostriatum+by+an+adeno-associated+virus+vector+with+Cre%2Flox+system%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Exclusive labeling of direct and indirect pathway neurons in the mouse neostriatum by an adeno-associated virus vector with Cre/lox system.</a> STAR Protoc. 2 (1), 100230(2021).</li>
<li>Viswanathan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-performance+probes+for+light+and+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">High-performance probes for light and electron microscopy.</a> Nat Methods. 12 (6), 568-576 (2015).</li>
<li>Kuan, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroinformatics+of+the+Allen+mouse+brain+connectivity+atlas%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Neuroinformatics of the Allen mouse brain connectivity atlas.</a> Methods. 73, 4-17 (2015).</li>
<li>Paxinos, G., Watson, C., Petrides, M., Rosa, M., Tokuno, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPaxinos%2C+G+%22The+Marmoset+Brain+in+Stereotaxic+Coordinates%22">The Marmoset Brain in Stereotaxic Coordinates</a>. , Academic Press. London, Waltham, MA. (2012).</li>
<li>Abe, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+reconstruction+of+brain+section+images+for+creating+axonal+projection+maps+in+marmosets%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">3D reconstruction of brain section images for creating axonal projection maps in marmosets.</a> J Neurosci Methods. 286, 102-113 (2017).</li>
<li>Wan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FluoRender%3A+Joint+freehand+segmentation+and+visualization+for+many-channel+fluorescence+data+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">FluoRender: Joint freehand segmentation and visualization for many-channel fluorescence data analysis.</a> BMC Bioinformatics. 18 (1), 280(2017).</li>
<li>Majka, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+comprehensive+atlas+of+cortical+connections+in+a+primate+brain%3A+Mapping+tracer+injection+studies+of+the+common+marmoset+into+a+reference+digital+template%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Towards a comprehensive atlas of cortical connections in a primate brain: Mapping tracer injection studies of the common marmoset into a reference digital template.</a> J Comp Neurol. 524 (11), 2161-2181 (2016).</li>
<li>Liu, C., Yen, C. C. -C., Szczupak, D., Tian, X., Glen, D., Silva, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Marmoset+brain+mapping+V3%3A+Population+multi-modal+standard+volumetric+and+surface-based+templates%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Marmoset brain mapping V3: Population multi-modal standard volumetric and surface-based templates.</a> Neuroimage. 226, 117620(2021).</li>
<li>Liu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+digital+3D+atlas+of+the+marmoset+brain+based+on+multi-modal+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A digital 3D atlas of the marmoset brain based on multi-modal MRI.</a> Neuroimage. 169, 106-116 (2018).</li>
<li>Liu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+resource+for+the+detailed+3D+mapping+of+white+matter+pathways+in+the+marmoset+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">A resource for the detailed 3D mapping of white matter pathways in the marmoset brain.</a> Nat Neurosci. 23 (2), 271-280 (2020).</li>
<li>Woodward, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Brain%2FMINDS+3D+digital+marmoset+brain+atlas%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Data%22%5BJournal%5D)">The Brain/MINDS 3D digital marmoset brain atlas.</a> Sci Data. 5, 180009(2018).</li>
<li>Saleem, K. S., Avram, A. V., Glen, D., Schram, V., Basser, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+subcortical+atlas+of+the+marmoset+%28%26%2334%3BSAM%26%2334%3B%29+monkey+based+on+high-resolution+MRI+and+histology%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">The subcortical atlas of the marmoset (&#34;SAM&#34;) monkey based on high-resolution MRI and histology.</a> Cereb Cortex. 34 (4), bhae120(2024).</li>
<li>Watakabe, A., Hirokawa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+networks+of+the+mouse+brain+elaborate+within+the+gray+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Struct+Funct%22%5BJournal%5D)">Cortical networks of the mouse brain elaborate within the gray matter.</a> Brain Struct Funct. 223 (8), 3633-3652 (2018).</li>
<li>Lin, M. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-throughput+neurohistological+pipeline+for+brain-wide+mesoscale+connectivity+mapping+of+the+common+marmoset%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">A high-throughput neurohistological pipeline for brain-wide mesoscale connectivity mapping of the common marmoset.</a> eLife. 8, e40042(2019).</li>
<li>Skibbe, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PAT-probabilistic+axon+tracking+for+densely+labeled+neurons+in+large+3-D+micrographs%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Med+Imaging%22%5BJournal%5D)">PAT-probabilistic axon tracking for densely labeled neurons in large 3-D micrographs.</a> IEEE Trans Med Imaging. 38 (1), 69-78 (2019).</li>
<li>Economo, M. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+platform+for+brain-wide+imaging+and+reconstruction+of+individual+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">A platform for brain-wide imaging and reconstruction of individual neurons.</a> eLife. 5, e10566(2016).</li>
<li>Winnubst, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconstruction+of+1%2C000+projection+neurons+reveals+new+cell+types+and+organization+of+long-range+connectivity+in+the+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Reconstruction of 1,000 projection neurons reveals new cell types and organization of long-range connectivity in the mouse brain.</a> Cell. 179 (1), 268-281.e13 (2019).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Agarose Typ I</td><td>&nbsp; Sigma</td><td>A6013</td><td></td></tr><tr><td>All-in-One-Fluoreszenzmikroskop</td><td></td><td>Keyence BZ-X Serie</td> In <td>dieser Studie wurde das BZ-X710</td></tr><tr><td>Anti-Maus-Fluoreszenzmikroskop Cy3</td><td>von Jackson Immuno Research Laboratories, Inc. verwendet.</td><td>115-165-003</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Myc-Antikörper</td><td>MBL</td><td>M192</td><td>monoklonales</td></tr><tr><td>Butorphanol&nbsp;</td><td>Meiji Animal Health</td><td>Vetorphale</td><td></td></tr><tr><td>Keramikklinge</td><td>TissueVision&nbsp;</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Kollagenase Typ I</td><td>Wako Chemikalie</td> <td>#031-17601</td><td>Aliquot in 100 & Mikro; L x 10 von 100 mg/ml in PBS&nbsp;</td></tr><tr><td>Wattestäbchen (HUBY-340)</td><td>HUBY</td><td>BB-013SP</td><td>Mikro-Wattestäbchen</td></tr><tr><td>Kammer nach Maß</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Die Kammer besteht aus vier Seitenplatten und einer Bodenplatte, alle aus 1 cm dicken Acrylplatten, die mit Schraubbolzen sicher miteinander verbunden werden können. In der Kammer befindet sich eine zusätzliche Acrylplatte mit drei Metallstangen&nbsp; durch ihn eingeführt, um das Weißbüschelaffengehirn in einer umgekehrten Position zu halten.</td></tr><tr><td>Cy3-Streptavidin&nbsp;</td><td>Jackson Immuno Research Laboratories, Inc.</td><td>016-160-084</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 Pinzette, Inox</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Epoxy Instant Mix</td><td>Locktite</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>FIJI</td><td>NIH</td><td></td><td></td></tr> https://imagej.net/software/fiji/downloads <tr><td>kn_pipeline_check_mosaic.py</td><td>N/A</td><td>N/A</td> github.com/watkarbey/STPT_depo<td>; Dies ist ein Prüfskript für TissueCyte-Daten.</td></tr><tr><td>Medetomidin&nbsp;</td><td>Zenoaq</td><td>Domitor</td><td></td></tr><tr><td>Midazolam</td><td>Sandoz</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>NaBH4</td><td>&nbsp; Sigma</td><td>#452882</td><td></td></tr><tr><td>NaIO4</td><td>&nbsp; Sigma</td><td>S1878</td><td></td></tr><tr><td>Perfusionsnadel&nbsp;</td><td>Natsume Seisakusho Co., Ltd</td><td>&nbsp; KN-348, 20G-50</td><td></td></tr><tr><td>Gleitglas (76 mm x 52 mm)</td><td>Matsunami</td><td>S9111</td><td></td></tr><tr><td>StAvHRP&nbsp;</td><td>Jackson Immuno Research Laboratories, Inc.</td><td>016-030-084</td><td>HRP-Streptavidin (Titration muss sorgfältig bestimmt werden)</td></tr><tr><td>TissueCyte1000</td><td>TissueVision&nbsp;</td><td></td><td></td>https://www.tissuevision.com/tissuecyte</tr><tr><td>TSA-Blockierungsreagenz</td><td>Kiko Tech</td><td>FP1012</td><td>Siehe TSA-Biotin-Kit (Akoya Biosciences)</td></tr><tr><td>TSA-Biotin</td><td>Hausgemacht</td><td>N/A</td><td>Siehe Okamoto et al. (Ref. 16)</td></tr><tr><td>VECTASHIELD HardSet Eindeckmedium</td><td>Vector laboratories Inc</td><td>N/A</td><td>Antifade Eindeckmedium</td></tr></tbody></table>

serielle zwei-photonen-tomographie des gesamten weißbüschelaffen-gehirns für neuroanatomische analysen

Serial Two-Photon Tomography of the Whole Marmoset Brain for Neuroanatomical Analyses

Serielle Zwei-Photonen-Tomographie des gesamten Weißbüschelaffen-Gehirns für neuroanatomische Analysen

Serial Two-photon tomography (STPT) is a technique to image a mass of tissue in its three-dimensional shape by combining two-photon imaging with automatic ...

serial-two-photon-tomography-whole-marmoset-brain-for-neuroanatomical

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Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

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Bioimaging Methoden zur Zelle Bioverteilung von Nanopartikeln zu beurteilen sind anwendbar für therapeutische und diagnostische Überwachung von nanoformulated Verbindungen. Die hierin beschriebenen Verfahren sind sensitiver und spezifischer als durch histologische Koregistrierung beurteilt. Die Methoden liefern eine translatorische Weg von Nagetieren auf Menschen-Anwendungen.

Registrierte Bioimaging von Nanomaterialien für Diagnostische und Therapeutische Überwachung

In diesem Artikel beschreiben wir die volle experimentelle Verfahren zu rekonstruieren, mit hoher Auflösung, feinen Hirnanatomie von fluoreszenzmarkierten Gehirn der Maus. Die beschriebenen Protokoll umfasst die Probenvorbereitung und Clearing-, Proben-Montage für Imaging, Daten Post-Processing und Multi-Skalen-Visualisierung.

Micron-Skala Resolution Optical Tomography von Entire Gehirn der Maus mit der konfokalen Mikroskopie Licht Blatt

Zeitraffer-Bildgebung am lebenden Tier liefert wertvolle Informationen über die strukturelle Reorganisation im intakten Gehirn. Hier stellen wir ein verdünntes Schädelpräparat vor, das die transkranielle Bildgebung von fluoreszenzmarkierten synaptischen Strukturen in der lebenden Mausrinde mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie ermöglicht.

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Die gleichzeitige Zwei-Photonen<em&gt; In Vivo</em&gt; Imaging der synaptischen Eingänge und Postsynaptische Targets in der Maus retrosplenialen Cortex

Dieser Artikel beschreibt eine Methode, mit der die Gefäßarchitektur im Gehirn mittels in vivo und ex vivo Zwei-Photonen-Mikroskopie quantifiziert werden kann.

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Chronische Implantation des gesamten kortikalen Electrocorticographic Arrays in der Weißbüschelaffe

Diese Arbeit präsentiert ein Protokoll, um eine stereotaxic, neurochirurgische Implantation von Mikroelektroden-Arrays im gemeinsamen Marmoset durchzuführen. Diese Methode ermöglicht speziell elektrophysiologische Aufnahmen bei frei verhaltenden Tieren, kann aber leicht an alle anderen ähnlichen neurochirurgischen Eingriffe bei dieser Art angepasst werden (z. B. Kanülen zur Arzneimittelverabreichung oder Elektroden zur Hirnstimulation).

Stereotaxic Chirurgie für die Implantation von Mikroelektroden-Arrays im Gemeinsamen Marmoset (Callithrix jacchus)

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Serielle Zwei-Photonen-Tomographie des gesamten Weißbüschelaffen-Gehirns für neuroanatomische Analysen

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