Name: Actividades de imagen de olores provocados en el bulbo olfatorio de ratón utilizando reflexión óptica y señales de autofluorescencia (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-31T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 30 s
Description: Aprende a mapear actividades provocadas por olores en el bulbo olfatorio de ratón mediante señales ópticas intrínsecas y autofluorescencia de flavoproteínas. Esta técnica permite visualizar la organización espacial de respuestas sensoriales con alta resolución.

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Este trabajo fue apoyado por la &quot;Agence Nationale de la Recherche&quot; subvención ANR-09-JCJC-0117-01 y &quot;Neuropôle de Investigación Francilien-NERF&quot; subvención para Romain Chery. Damos las gracias a Françoise Lefebvre para el desarrollo de software en C + + / Qt, y Laurent Pinot y Janvier Batiste para ayudar en el desarrollo de la configuración de imagen óptica.

1. Preparación de los animales para obtener imágenes (de acuerdo con las recomendaciones europeas para el cuidado y uso de animales de laboratorio, la Directiva 86/609/CEE) <ol><li> 6 a 8 semanas de edad C57BL6 ratones machos son anestesiados con una mezcla de ketamina (10mg/kg) y xilazina (100mg/kg) inyectó intraperitonealmente. La cirugía comienza cuando el ratón no responde a pata trasera pellizco. Durante todo el experimento el animal es colocado en una almohadilla térmica. La temperatura corporal es de un seguimiento continuo y se mantiene a 37 ° C. Profundidad de la anestesia se mantiene durante toda la cirugía y la sesión de imágenes por el control de la ausencia de las extremidades retirarse. Una inyección subcutánea de 20% de la inicial cóctel anestésico administrado de otra manera. </li><li> Usando las podadoras, quitar el pelo del cuero cabelludo. Limpie la piel desnuda de pelo residual mediante el uso de una gasa estéril empapada con una solución salina. </li><li> Sitúa el cursor en el marco estereotáxico. El hocico tiene que estar en el mismo plano que la parte de atrás de la cabeza,a fin de establecer la superficie del bulbo olfatorio a la horizontal. Asegure firmemente la oreja y la nariz con el fin de bares para evitar movimientos durante la exploración. </li><li> Aplique una pomada oftálmica en los ojos del animal para evitar la sequedad y el dolor. </li><li> Desinfectar todos los instrumentos quirúrgicos con etanol 70 ° y el cuero cabelludo con barridos sucesivos de betadine. </li><li> Para eliminar la piel que cubre el cráneo, comienza haciendo una incisión en la piel con unas tijeras en la parte posterior de la cabeza entre las orejas. Luego se corta en dos partes hacia la base de la oreja y en la dirección antero-posterior hacia el frente, a lo largo de los párpados. Terminar de quitar el cuero cabelludo por el corte de la piel en la parte superior del hocico cerca de la barra de la nariz. </li><li> Bajo observación binocular, use un hisopo de algodón empapado con una solución salina para separar suavemente el periostio en la parte superior del cráneo. Use unas pinzas para extraer el tejido restante y raspar la superficie del cráneo con un bisturí para tener una preparación limpia. </li><li>El OB es una estructura simétrica compuesta de dos hemibulbs que se encuentran entre los párpados. Están limitados en la rostral y caudal en la dirección de un seno venoso, y separados por la sutura sagital. Coloque un pedazo de esponja de gelatina absorbible empapado con agua destilada en el hueso por encima del OB. Es importante mantener esta área del hueso húmedo durante todo el experimento. </li></ol> 2. Preparación de la ventana craneal <ol><li> Quite la esponja de gelatina y empezar a raspando suavemente el hueso con el n º 10 hoja de bisturí. Mantener un ángulo constante de 45 ° entre la hoja y el hueso, y mover la hoja de los párpados al lado sagital de los campos de tulipanes. No aplique una presión vertical sobre el hueso o el principio del hueso por encima del seno venoso. </li><li> Durante el proceso de adelgazamiento, parar cada 5 minutos y colocar una esponja de gelatina hidratada en el hueso que se enfríe la preparación. Limpie la cabeza con la esponja para quitar el polvo de hueso. </li><li> Mantener barrido yde refrigeración, alternativamente, hasta que la visualización de las trabéculas, la capa de hueso esponjoso. La vasculatura fina del OB debe ser visible en esta etapa. Dejar de rascarse el hueso, y comenzar a usar la punta del bisturí de forma perpendicular a "dibujar" un área rectangular que encierra el OB. En esta etapa, n ° 11 hoja de bisturí puede ser utilizado. Mantener la operación dentro de los límites de los senos venosos que debe ser seguro de cualquier golpe de bisturí. </li><li> Excavar la zanja de forma gradual rectangular con movimientos sucesivos del bisturí. Limpie la punta del bisturí periódicamente para limpiarlo y mantenerlo fuerte. Tenga mucho cuidado con la profundidad de la punta para evitar el contacto con la superficie dura. </li><li> Con el fin de tener una idea del grosor del hueso restante, presione suavemente con la punta de un par de pinzas. Si los pliegues colgajo óseo bajo presión, pasar a la siguiente etapa. </li><li> Bajo una gota de solución salina, utilice la punta del bisturí orientado horizontalmente para levantar el colgajo óseo. La eliminación de la aleta se tiene que hacer carefully para evitar que se rompa el hueso restante. </li><li> Una vez que la superficie de la OB está expuesta, comprobar la ausencia de sangrado o anastomosis de los vasos sanguíneos. Hiriendo a la duración o la superficie del tejido se reducen las posibilidades de obtención de las señales ópticas. Limpie el área con una esponja de gelatina empapada en una solución salina para mantener la humedad del bulbo. </li><li> Aplique el cemento dental poliacrilato para formar un pozo en el hueso alrededor de la ventana. </li><li> Ponga una gota de bajo punto de fusión de agarosa (1,2%) a lo largo de la dura, y poner una cubierta de vidrio estéril en las dimensiones de la ventana. Durante la sesión de imágenes, una pequeña cantidad de agarosa se puede agregar a fin de compensar la deshidratación. Agarosa evitará que el OB se mueva con la respiración y proporcionar una superficie plana para la obtención de imágenes ópticas. </li></ol> 3. Configuración de imagen óptica para el mapeo de la actividad olfativa <ol><li> La estimulación olfativa debe ser definido con precisión en el tiempo y la intensidad de la utilización de un olfatómetro. Utilizamos una versión modificada de costumbre MultiVial sistema de perfusión 8II Valvebank de Automatización de la Ciencia básica asociada a un compresor de aire (aire comprimido respirable sería adecuado también). Este sistema permite un control preciso de la válvula rápida y externos. Las soluciones de olor puro se diluyen en aceite mineral en la concentración elegida. Para activar los aldehídos dorsal OB como hexanal se utilizan comúnmente. Un volumen preciso de la sustancia olorosa diluida (20 a 50μl) se carga en un papel de filtro y se coloca en un depósito de la jeringa. A través del sistema de perfusión, la presión de aire controlado se entrega al sistema, asegurando una velocidad constante de entrega odorizado flujo de aire en la nariz de los animales durante la apertura de la válvula. Olor se entrega a través de un tubo Tygon R-3603 de vacío (Saint-Gobain Corporation) llevar el aire a un caudal de ~ 1000ml/min. Evitar la contaminación entre los olores y cantidad de residuos de olor en el tubo. Si está disponible, la reproducibilidad de los estímulos de olor puede ser controlled a través del uso de un detector de ionización de llama (2020 microFID Photovac). </li><li> La configuración óptica está encendido. Se trata de un enfriado entrelazado 12 bits cámara CCD (ORCA AG Hamamatsu) asociado con un microscopio estereoscópico de fluorescencia (Leica MZ16), un olfatómetro controlado por ordenador y se estabilizaron las lámparas de excitación con las correspondientes filtros de banda de interferencia. Un esquema que describe nuestra configuración se proporciona en la figura 2. Para intrínseca señales ópticas de imagen (IOSI), una lámpara halógena de tungsteno de 200W (Oriel QTH), junto con un anillo de luz de fibra (Schott) conectado todo el objetivo del microscopio se utilizan para proporcionar una iluminación estable y uniforme. Para flavoproteína autofluorescencia señales de imagen (FASI), una lámpara de metal Halide 150W (Leica) con una guía de luz líquida central 5mm proporcionar incluso la excitación de la fluorescencia localizada a través del puerto de epi-iluminación de la lupa binocular. Adquisición de la imagen y la sincronización de hardware se realiza por software a la medida. La s abiertauente micromanager software también se puede utilizar para controlar la configuración óptica y la adquisición. </li></ol> 4. Imágenes ópticas <ol><li> Coloque el marco estereotáxico bajo el microscopio estereoscópico, la ventana del cráneo centrada en el campo de visión (ver fig. 2A para un esquema de la configuración óptica). </li><li> Ajustar el microscopio para centrarse en los capilares. Antes de los ensayos de estimulación (ver descripción en 5) una imagen de la bombilla se toma en 560nm (verde) luz (anillo de fibra), que proporciona un buen contraste para la imagen de los vasos sanguíneos. Esta imagen se utiliza como control anatómica para comprobar el estado de la preparación y se adquiere en varias ocasiones durante el experimento. </li><li> Para IOS de imagen, refleja la intensidad de la luz es grabada por la cámara CCD con 630 + / -10 nm (rojo) de iluminación. Las imágenes se adquieren en el fotograma completo (sin hurgar en la basura) a 5 fotogramas por segundo que corresponden a un tiempo de exposición de alrededor de 150 ms. El poder de la fuente de luz se ajusta de nuevo ada niveles de grises de por lo menos ~ 3000 en el área de obstetricia, cerca de la saturación de los pozos CCD píxeles. Si lo hace, lo hace posible para aprovechar la dinámica de 12bits de la CCD para capturar los cambios de intensidad débil durante la activación. Máxima IOS amplitudes llegar a aproximadamente el 1%. </li><li> De FAS imágenes de fluorescencia se adquiere bajo la excitación de 480nm + /-20nm (azul) epiflurorescence. Un filtro de paso alto a 515nm está configurado para capturar la luz. Las imágenes se adquieren en 5 fotogramas por segundo con un binning de 4 por 4 para maximizar la sensibilidad. Potencia de excitación de luz se ajusta de manera similar a IOS con niveles de gris de 3000 en el área de obstetricia. Máxima amplitud FAS llegar a 3%. Para ambas modalidades de imagen, la profundidad de campo en el plano sujeto es el mismo y se midió en 0,5 mm para un aumento de alrededor de 4 veces. </li><li> La luz debe estar apagada entre las pruebas de imagen para evitar el calentamiento y photobleaching de la preparación. </li></ol>le "&gt; 5. Imágenes ensayos <ol><li> Sesión de imágenes estándar incluye un punto de referencia de 5 a 10 segundos donde se entrega sólo aire, seguido de la estimulación olor de 3 a 10 segundos dependiendo de la concentración de olor elegido, y de 70 a 82s son más grabado con un flujo de aire constante para la recuperación de línea de base (Fig. 2A). Al final de la prueba, la luz se apaga y el aire puro se entrega a la duración del ensayo intervalo entre (1 a 3 minutos) para lavar las moléculas de olor residual y evitar la habituación sensorial. Ensayos olor se intercalan con las pruebas en blanco (la entrega de aire). </li><li> Evoca el olor zonas activadas se visualizan como zonas más o menos esférico en los mapas y se corresponden con el tamaño de cada uno de los glomérulos (80 a 200μm de diámetro 9). Procesamiento de imágenes se explica en la Figura 2B. Mapas olfativos se presentan en la Figura 3. Al contrario de cualquier sistema sensorial, la relación señal-ruido en el OB fue suficiente para resolver el olor evoca respuestas en las pruebas individuales (Fig. 3B para IOS y la figura. 3D para FAS). </li><li> Los ratones son sacrificados inmediatamente después del final de la sesión de imágenes utilizando métodos de acuerdo con las recomendaciones europeas para el cuidado y uso de animales de laboratorio. </li></ol> 6. Los resultados representativos (ver mapas olfativa en la figura 3): <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3336/3336fig1.jpg" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 1"> Figura 1 Organización estructural del bulbo olfativo principal de los roedores. Las neuronas sensoriales olfativas, células primarias sensoriales localizados en el epitelio olfativo principal, expresan el receptor odorante mismo y convergen en el mismo glomérulo en el OB. Glomérulos olfativos, la neuropils de forma redonda (los círculos de puntos), se encuentran en la superficie del OB. Tenga en cuenta que una red vascular muy densa y compleja está presente a nivel glomerular. Abreviaturas (arriba / abajo): ONL: capa del nervio olfatorio, GL: capa glomerular, EPL: capa externa plexiforme; MCL:capa de células mitrales, GCL: capa de células granulares. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3336/3336fig2.jpg" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 2"> Figura 2 de reflectancia y las señales de fluorescencia de grabación en vivo. A. de campo amplio de configuración de imagen óptica. El cerebro de un ratón anestesiado se expone a cualquiera de rojo (IOS) o azul (FAS) a través de la luz sea un anillo de fibra anular en la lente óptica o un puerto de epi-iluminación de un microscopio. Los olores se cargan en frascos herméticamente cerrados y odorizado aire es entregado a la nariz de los animales (de color verde claro: abrir la válvula). B. Registro del protocolo y el procesamiento de datos. IOS y FAS se registran como una serie de ensayos individuales (90 de duración). El diagrama muestra la línea de tiempo de un solo ensayo: referencia varía de 5 a 10 segundos, la estimulación de 3 a 10 segundos, y vuelven a su nivel de 70 a 82s. Procesamiento de imágenes requiere píxel por píxel sustracción de valores de intensidad durante la línea de base a los valores de intensidad durante períodos de estimulación (por FAS) or estimulación más el retorno a los valores basales (IOS). Esta diferencia se divide entre los valores de referencia para obtener una variación en% (ver imágenes resultantes en la fig. 3). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3336/3336fig3.jpg" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 3"> Figura 3 de olores evocan mapas actividad en el OB con IOS y la imagen FAS. A. Vasos sanguíneos de la dorsal OB visualizados con luz verde. BC. IOS imagen (solo ensayo en comparación con un promedio de tres ensayos, respectivamente) para una presentación de 10 segundos de un 20% hexanal. Las flechas blancas indican las regiones esféricas de interés activa por este olor. Estos mapas de activación se han obtenido utilizando los marcos de promedio durante el primer segundo después de la final de la estimulación olor (con un máximo de variación de reflectancia -0,63% en A y B en -0,52%). Tenga en cuenta las zonas de negro de absorbancia en la activación de olor se ha producido. CD. FAS adquirido de forma secuencial en el mismo ratón de la misma sustancia odorífera (único ensayo frente a un promedio de tres ensayos respectivosly). Estos mapas de activación se han obtenido utilizando los marcos de promedio durante el primer segundo después del comienzo de la estimulación olor (con un máximo de variación de fluorescencia 0,72% en el D y 0,66% en E). Tenga en cuenta que las zonas blancas de la emisión de autofluorescencia indicado por flechas de color negro corresponden a las zonas de negro en IOS. El aspecto granulado se ve en el mapa FAS se debe a la 4 por 4 de agrupación para el mejoramiento de la sensibilidad. FAS imágenes no fueron corregidos a partir de la autofluorescencia de blanqueo. Las dimensiones reales de las imágenes SER: 0,7 mm de ancho x 1,2 mm de largo.

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</ol>

No tenemos nada que revelar.

En este artículo presentamos IOS y FAS técnicas de imagen para grabaciones en vivo de olor evoca las actividades en el OB de ratón. Para lograr este objetivo relativamente simple y asequible de gran campo de configuración de imagen óptica es necesario. La adquisición de datos de imágenes requiere de un entrenamiento para llevar a cabo los procedimientos quirúrgicos muy bien y evitar cualquier daño a la duración o el tejido cerebral. En particular, la hemorragia mayor se registró para absorber los fotones de imagen y terminar el experimento. Uno de los beneficios de IOS y la imagen FAS es para evitar la inyección de trazadores fluorescentes que podrían dar lugar a toxicidad celular o efectos secundarios no deseados. Ellos hacen posible que para abordar temas acerca de los mapas por lo tanto olfativo de codificación espacial de los estímulos sensoriales. Al contrario de 2-desoxiglucosa imágenes, que ofrecen la posibilidad de olores de varias imágenes en un solo animal. Sin embargo, dado que la penetración de fotones está limitada en el tejido, el IOS y el FAS se limitan a la parte dorsal de la OBy no se puede grabar a partir de las regiones ventral. Imágenes de endógena de la señal óptica ofrece una excelente resolución espacial de imágenes in vivo. Cálculos técnicos servir para mejorar cuantitativa de los componentes vasculares en la reflexión de las señales de 8,9 así como la dinámica de la oxigenación sanguínea y el volumen durante la activación sensorial 10. Imágenes múltiples longitudes de onda de la imagen IOS enfoques se desarrollan actualmente en nuestro laboratorio para cuantificar totalmente la concentración de hemoglobina total y de oxigenación en el OB durante la activación sensorial. Estas mediciones espectroscópicas ópticas añadido a FAS imagen dará la oportunidad de responder a la relación sin resolver entre la dinámica vascular e intracelulares durante la activación sensorial 11,12.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre de El Regente </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td></tr><tr><td> Imalgene </td><td> Merial </td><td></td></tr><tr><td> Rompun </td><td> Bayer </td><td></td></tr><tr><td> Agarosa, tipo III-A </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> A9793-50G </td></tr><tr><td> Hexanal 98% </td><td> Aldrich </td><td> 115606-100ML </td></tr></tbody></table>

actividades de imagen de olores provocados en el bulbo olfatorio de ratón utilizando reflexión óptica y señales de autofluorescencia

Imaging Odor-Evoked Activities in the Mouse Olfactory Bulb using Optical Reflectance and Autofluorescence Signals

En el cerebro, la estimulación sensorial activa las poblaciones de neuronas distribuidas entre módulos funcionales que participan en la codificación de los estímulos. Técnicas de imagen funcional óptica tienen la ventaja de visualizar la activación de estos módulos en cortezas sensoriales con alta resolución espacial. En este contexto, endógeno señales ópticas que surgen de los mecanismos moleculares ligados a neuroenergetics son fuentes valiosas de cambio para registrar mapas espaciales de los estímulos sensoriales sobre los campos de ancho en el cerebro de roedores. Aquí, se presentan dos técnicas basadas en los cambios endógenos de las propiedades ópticas del tejido cerebral durante la activación. En primer lugar las señales ópticas intrínsecas (IOS) se producen por una alteración local en la reflexión de la luz roja debido a: (i) la absorción por los cambios en el nivel de oxigenación de la sangre y el volumen sanguíneo (ii) la dispersión de fotones. El uso de IOS en vivo para grabar mapas espaciales comenzó a mediados de 1980 con el observatien los mapas ópticos de barriles bigotes de la rata y las columnas de orientación en la corteza visual del gato 1. Imágenes de IOS de la superficie de los roedores principales bulbo olfatorio (OB), en respuesta a los olores se demostró más tarde por el grupo de Larry Katz 2. El segundo enfoque se basa en las señales de autofluorescencia flavoproteína (FAS), debido a los cambios en el estado redox de estos productos intermedios del metabolismo mitocondrial. Más precisamente, la técnica se basa en la fluorescencia de color verde debido al estado de oxidación de las flavoproteínas cuando el tejido está muy entusiasmado con la luz azul. A pesar de estas señales fueron probablemente una de las primeras moléculas fluorescentes registrados para el estudio de la actividad cerebral de los estudios pioneros de Oportunidades Britton y sus colegas 3, no fue sino hasta recientemente que se han utilizado para el mapeo de la activación cerebral in vivo. FAS imágenes se aplicó por primera vez a la corteza somatosensorial de roedores en respuesta a la estimulación por la pata trasera del grupo Katsuei Shibuki 4. El sistema olfativo es de vital importancia para la supervivencia de la gran mayoría de las especies vivas, ya que permite la detección eficaz y la identificación de sustancias químicas en el medio ambiente (alimentos, los depredadores). El OB es el primer relé de procesamiento de la información olfativa en el cerebro. Que recibe proyecciones aferentes del olfato neuronas sensoriales primarias que detectan las moléculas odoríferas volátiles. Cada neurona sensorial se expresa sólo un tipo de receptor odorífero y las neuronas que lleva el mismo tipo de receptor envían sus procesos del nervio al mismo bien definida microrregiones de ~ 100μm 3 constituido por neuropilo discreto, el olfato glomérulos (Fig. 1). En la última década, el IOS de imagen ha fomentado la exploración funcional del OB 5, 6, 7, que se ha convertido en una de las estructuras sensoriales más estudiadas. El mapeo de la actividad de OB con el FAS de imagen no se ha realizado todavía. En este caso, we muestran los pasos sucesivos de un protocolo eficiente para IOS y las imágenes de mapa de FAS olor evoca las actividades en el OB de ratón.

Este artículo presenta los protocolos de la intrínseca señales ópticas y señales de autofluorescencia flavoproteínas imágenes de mapa de olor evoca las actividades en la superficie del bulbo olfatorio de los ratones.

Actividades de imagen de olores provocados en el bulbo olfatorio de ratón utilizando reflexión óptica y señales de autofluorescencia

En el cerebro, la estimulación sensorial activa poblaciones distribuidas de neuronas entre módulos funcionales que participan en la codificación del estímulo. ...

El objetivo general de este experimento consiste en mapear las actividades evocadas por olores en la superficie del bulbo olfatorio de ratones mediante el uso de señales ópticas intrínsecas y señales de autofluorescencia de flavoproteínas, o imágenes FAS, tras haber anestesiado al ratón y expuesto el cráneo. El hueso situado por encima del bulbo olfatorio se adelgaza. Se realiza una ventana ósea con la punta de una hoja de bisturí y luego se retira; a continuación, se construye una cámara con cemento dental que rodea la superficie expuesta del bulbo olfatorio.Se rellena con aros y se coloca un cubreobjetos encima de esta preparación. Los mapas olfativos se adquieren secuencialmente en el mismo ratón mediante señales ópticas intrínsecas y la imagenología FAS. El estudio de otras actividades evocadas en el bulbo olfativo del ratón utilizando reflectancia óptica y señales autofluorescentes puede ayudar a responder preguntas clave sobre la organización espacial de las respuestas en el bulbo olfativo. La principal ventaja de esta técnica frente a métodos existentes, como la imagenología con desoxiglucosa o la fMRI, consiste en que permite registrar actividades evocadas con una resolución espacial de una sola glomerulosa.Generalmente, las personas nuevas en estos métodos tendrán dificultades al comienzo de su trabajo porque tanto las habilidades quirúrgicas como las instrumentales se adquieren lentamente. La demostración visual de este método es fundamental para llamar la atención sobre los pasos cruciales de los procedimientos quirúrgicos y de obtención de imágenes. Prensione la pata trasera del ratón para confirmar la anestesia y retire el pelo del cuero cabelludo utilizando una máquina de afeitar.Elimine cualquier pelo residual de la piel con compresas de gasa estériles empapadas en agua destilada. Coloque el ratón en el marco estereotáxico de manera que el hocico quede en el mismo plano que la parte posterior de la cabeza. Para posicionar horizontalmente el bulbo olfatorio, asegure firmemente las barras auriculares y nasales con el fin de evitar movimientos.Aplique pomada oftálmica en los ojos para prevenir el secado durante la obtención de imágenes, y luego desinfecte el área del cuero cabelludo con Betadine utilizando tijeras estériles. Haga una incisión en la parte posterior de la cabeza entre las orejas, luego corte hacia ambos lados hasta la base de la oreja y en dirección anterior-posterior hacia la frente a lo largo de los párpados. Termine de retirar el cuero cabelludo cortando la piel del hocico.Utilizando la barra nasal como guía, coloque al animal bajo un microscopio estereoscópico y use un hisopo empapado en solución salina para desprender suavemente el periostio en la parte superior del cráneo. Use un par de pinzas para eliminar los tejidos restantes y raspe la superficie del cráneo con un escalpelo para asegurar una preparación limpia y mantener la zona del bulbo olfatorio húmeda durante todo el experimento.Coloque un trozo de esponja de gelatina reabsorbible, empapada con agua destilada, sobre el hueso por encima del bulbo olfatorio ubicado entre los ojos. Retire la esponja de gelatina e inicie raspando suavemente el hueso con una hoja de bisturí número 10. Mantenga un ángulo constante de 45 grados entre la hoja y el hueso, y mueva la hoja desde los párpados hacia el lado sagital del área del bulbo.Teniendo cuidado de no aplicar presión vertical sobre el hueso ni rayar el hueso por encima del seno venoso durante el proceso de adelgazamiento. Deténgase cada cinco minutos y coloque una esponja de gelatina hidratada sobre el hueso para enfriar la preparación. Pase la esponja por el cráneo para eliminar restos óseos y polvo, y limpie periódicamente la punta del escalpelo para mantenerla limpia y afilada.Continúe hasta que sea visible la capa de hueso esponjoso o trabecular. Cuando sea visible la fina vascularización del bulbo olfatorio, deje de raspar el hueso y use la punta de un escalpelo número 11 para trazar un área rectangular que delimite el bulbo olfatorio. Manteniendo la ventana dentro de los límites de los senos venosos, continúe raspando el hueso dentro del área rectangular.Tenga especial cuidado con la profundidad de la punta del bisturí para evitar tocar la superficie de la dura madre. Para tener una idea del grosor del hueso restante, presiónelo suavemente con la punta de un par de pinzas. Si el hueso se dobla bajo presión, pase al siguiente paso.Agregue una gota de solución salina y use la punta del escalpelo orientada horizontalmente para levantar el colgajo óseo. Retire cuidadosamente el colgajo con pinzas para evitar desgarrar el hueso restante. Una vez expuesta la superficie del bulbo olfatorio, verifique la ausencia de sangrado o vasos sanguíneos. Anastomosis.Limpie el área con una esponja de gelatina empapada en solución salina. Para mantener húmedo el bulbo olfativo, aplique cemento dental de poli-acrilato usando una jeringa de calibre 29 para formar un reservorio sobre el hueso alrededor de la ventana craneal. Coloque una gota de parafina de bajo punto de fusión sobre la duramadre y coloque un cubreobjetos estéril sobre la ventana craneal para la obtención de imágenes.Coloque el marco estereotáxico bajo el microscopio estereoscópico con la ventana craneal centrada en el campo de visión enfocado para visualizar los capilares. Cambie a luz verde de 580 nanómetros y capture una imagen anatómica de control para verificar el estado de la preparación durante la adquisición de imágenes. A continuación, proceda a capturar los ensayos de estimulación utilizando ya sea imágenes de señal óptica intrínseca bajo iluminación de 630 nanómetros o imágenes de señal autofluorescente de flavoproteína bajo iluminación de 480 nanómetros. Una sesión estándar de adquisición de imágenes incluye una línea base de cinco a 10 segundos en la que solo se administra aire, seguida por la estimulación olfativa durante tres a 10 segundos, dependiendo de la concentración de olor elegida.Y finalmente, se registra de 70 a 82 segundos de administración de aire para la recuperación de la línea base. Aquí, la vasculatura del bulbo olfatorio se imagina a través de la ventana craneal, seguida por los resultados de un ensayo de estimulación utilizando h sinal como odorante, capturados mediante imágenes iOS y FAS. Mediante imágenes iOS, la actividad inducida por el odorante se muestra como áreas oscuras de absorción; las áreas activadas por AL se indican con flechas blancas, y las áreas activas pueden observarse tanto en ensayos individuales como en promedios de múltiples ensayos.Cambiando a la imagen FAS en el mismo ratón, la actividad evocada en la OD ahora se muestra como áreas blancas de emisión de autofluorescencia indicadas por las flechas negras, y también puede observarse tanto en ensayos individuales como en promedios de múltiples ensayos. Obsérvese que tanto las zonas negras de absorción observadas mediante imagen iOS como las áreas blancas de emisión de autofluorescencia observadas mediante imagen FAS se superponen. Esta coincidencia espacial confirma que ambas técnicas permiten la visualización de los mismos glomérulos olfatorios. Una vez establecido el orden maestro de adquisición de imágenes, las actividades evocadas mediante señales de reflectancia óptica y autofluorescencia pueden obtenerse en una hora para la cirugía y un par de horas para la adquisición de imágenes.Las principales desventajas del uso de estos métodos de imagen óptica son el hecho de que no pueden aplicarse para visualizar mapas olfativos en ratones libres de movimiento. Y debido a la penetración limitada de los fotones en los tejidos biológicos, no permiten acceder a los glomérulos olfativos ventrales tras su desarrollo a finales de los noventa, registrando señales intrínsecas en el sistema olfativo. Quizás una vía para que los investigadores en el campo de la imagen óptica explore las características del recubrimiento especial del olfato.En el bulbo olfatorio, la imagenología de autofluorescencia de flavoproteínas es una técnica prometedora para obtener nuevas perspectivas sobre la organización espacial de la OD utilizando señales ópticas endógenas.

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Investigación

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Neurociencia

El electroolfactogram (EOG) de grabación es una manera informativa, fácil de realizar, y fiable para evaluar la función olfatoria a nivel del epitelio olfativo. Este protocolo describe un sistema de grabación, preparación de los tejidos del ratón, la recopilación de datos y análisis de datos básicos.

Las respuestas de los análisis de las neuronas sensoriales olfativas ratón Utilizando la grabación Electroolfactogram Aire fase

Las neuronas nacidas de adultos del bulbo olfatorio puede ser controlado usando optogenetically Channelrhodopsin2 que expresan lentiviral inyección en la corriente migratoria rostral y fotoestimulación crónica con una miniatura implantado LED.

Transducción viral selectiva de adultos nacidos en las neuronas olfativas de las enfermedades crónicas En vivo Estimulación Optogenetic

Fuente: Zhang, L., et al. La luz infrarroja cercana (NIr) aumenta la expresión de un marcador de la función mitocondrial en el epitelio sensorial vestibular del ratón. J. Vis. Exp. (2015)Este video demuestra el proceso de aplicación de luz NIr en el cuero cabelludo de un ratón afeitado para activar las neuronas vestibulares y estimular la producción de superóxido dismutasa-1 (SOD-1), apoyando la función neuronal. El procedimiento destaca la terapia NIr como una estrategia neuroprotectora.

Modulación de la señalización neuronal sensorial en un modelo de ratón utilizando luz infrarroja cercana

Describimos un protocolo para el marcaje in vivo de neuronas sensoriales olfativas mediante electroporación y posterior escaneo láser confocal o microscopía multifotónica para visualizar la morfología neuronal y su desarrollo a lo largo del tiempo.

El sistema olfativo como un modelo para estudiar los patrones de crecimiento axonal y Morfología En Vivo

Presentamos una prueba olfativa sencilla e imparcial en ratones. Con este protocolo, la discriminación olfativa, la preferencia, la evitación y la sensibilidad a un olor nuevo en comparación con el agua se pueden evaluar en sesiones conductuales únicas. Este método está indicado para un solo experimentador y el análisis se basa en el procesamiento de vídeo asistido por ordenador.

Simple y asistida por ordenador de pruebas olfativas para Ratones

Aquí describimos un protocolo para medir y analizar las respuestas de temperatura en el bulbo olfatorio de Xenopus laevis. Las neuronas receptoras olfativas y las células mitrales se tiñen diferencialmente, después de lo cual se registran los cambios en el calcio, lo que refleja una sensibilidad de algunas redes neuronales en el bulbo a las caídas de temperatura inducidas en la nariz.

Grabación de la actividad neuronal inducida por temperatura a través de la supervisión de cambios de calcio en el bulbo olfatorio de<em&gt; Xenopus laevis</em

Las neuronas sensoriales olfativas expresan una amplia variedad de moléculas de clasificación de axones para establecer circuitos neurales adecuados. Este protocolo describe un método de tinción inmunohistoquímica para visualizar las expresiones combinatorias de las moléculas de clasificación de axones en los terminales axónicos de las neuronas sensoriales olfatorias.

Imunocoloración Cuádruple del Bulbo Olfativo para la Visualización de Códigos de Identidad Molecular del Axón Sensorial Olfativo

Aquí capacitamos a ratones en una tarea de aprendizaje asociativo para probar la discriminación de olor. Este protocolo permite también estudios sobre cambios estructurales inducidos por el aprendizaje en el cerebro.

Una prueba objetiva y Reproducible de aprendizaje olfativo y discriminación en ratones

Fisiológicamente, los receptores odorantes son activados por moléculas odorantes inhaladas en la fase de vapor. Sin embargo, más sistemas in vitro utilizan la estimulación olfativa de fase líquida. Aquí, presentamos un método que permite en tiempo real monitoreo in vitro de la activación del receptor odorante al estímulo odorante en fase de vapor.

En tiempo real en el seguimiento de Vitro de la activación del Receptor odorante por un olor en la fase de Vapor

Este protocolo investiga la relación cerebro-comportamiento en el hipocampo CA1 en ratones que navegan por una columna de olor. Proporcionamos un protocolo paso a paso, que incluye cirugía para acceder a imágenes del hipocampo, entrenamiento conductual, registro y procesamiento del cerebro con miniscopio GCaMP6f, y datos de comportamiento para decodificar la posición del ratón a partir de la actividad neuronal ROI.

Miniscopio que registra señales de calcio en el hipocampo de ratones que navegan por una columna de olor

Este protocolo describe la construcción de un olfatómetro para experimentos de comportamiento olfativo de pasa/no pasa. Se proporcionan instrucciones paso a paso, junto con imágenes, para garantizar la construcción exitosa del olfatómetro. También se incluye información para solucionar los problemas encontrados durante el proceso.

Construcción de un olfatómetro para estudios de comportamiento olfativo de roedores

Aprende a mapear actividades provocadas por olores en el bulbo olfatorio de ratón mediante señales ópticas intrínsecas y autofluorescencia de flavoproteínas. Esta técnica permite visualizar la organización espacial de respuestas sensoriales con alta resolución.

Actividades de imagen de olores provocados en el bulbo olfatorio de ratón utilizando reflexión óptica y señales de autofluorescencia (Video) | JoVE Journal

Actividades de imagen de olores provocados en el bulbo olfatorio de ratón utilizando reflexión óptica y señales de autofluorescencia

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