Modification d'un Colliculo-thalamocortical cerveau de souris Slice, Intégrer l'impression 3-D de la Chambre des composants et multi-échelle imagerie optique

Résumé

L'utilisation de plusieurs angles à couper le cerveau des petits de la souris, nous améliorons sur une tranche de cerveau aiguë décrite précédemment qui capture les liens entre la plupart des grands du mésencéphale et du cerveau antérieur structures auditives.

Résumé

La capacité du cerveau à traiter les informations sensorielles dépend à la fois d’ensembles de projections ascendantes et descendantes. Jusqu’à récemment, la seule façon d’étudier ces deux systèmes et la façon dont ils interagissent était d’utiliser des préparations in vivo. Des progrès majeurs ont été réalisés avec des coupes cérébrales aiguës contenant les voies thalamocorticale et cortico-thalamique dans les systèmes somatosensoriel, visuel et auditif. Grâce aux améliorations clés apportées à notre récente modification de la tranche thalamocorticale auditive¹, nous sommes en mesure de capturer de manière plus fiable les projections entre la plupart des principales structures auditives du mésencéphale et du cerveau antérieur : le colliculus inférieur (IC), le corps géniculé médial (MGB), le noyau réticulaire thalamique (TRN) et le cortex auditif (AC). En conservant des parties de toutes ces connexions, nous sommes en mesure de répondre à des questions détaillées qui complètent les questions auxquelles on peut répondre avec des préparations in vivo. L’utilisation de l’imagerie par autofluorescence des flavoprotéines nous permet d’évaluer rapidement la connectivité dans n’importe quelle tranche donnée et de guider l’expérience qui s’ensuit. En utilisant cette tranche en conjonction avec des techniques d’enregistrement et d’imagerie, nous sommes maintenant mieux équipés pour comprendre comment le traitement de l’information se produit à chaque point du cerveau antérieur auditif lorsque l’information monte vers le cortex, et l’impact de la modulation corticale descendante. L’impression 3D pour construire des composants de chambre de coupe permet une perfusion double face et un large accès aux réseaux à l’intérieur de la tranche, et maintient les connexions étendues essentielles pour utiliser pleinement cette préparation.

Introduction

Dans le système auditif, bien qu'il y ait une transformation substantielle d'informations entre la périphérie sensorielle et le colliculus inférieur, il existe un traitement supplémentaire considérable avant d'atteindre le cortex auditif. Nous savons très peu sur la façon dont la transformation est effectuée et donc peu sur la façon dont cette transformation permet au cerveau pour interpréter l'information sensorielle entrante. À l'exception de l'olfaction, chacun des sens a une organisation très similaire avec les signaux périphériques étant initialement relayés avec une haute fidélité qui diminue à mesure que le signal monte au cortex. Le co....

Protocole

Toutes les procédures ont été approuvées par le Comité de protection des animaux et l'utilisation institutionnelle à l'Université de l'Illinois. Tous les animaux ont été logés dans des installations de soins des animaux approuvées par l'Association américaine pour l'accréditation du Laboratoire de protection des animaux. Tout a été fait pour réduire au minimum le nombre d'animaux utilisés et de réduire la souffrance à toutes les étapes de l'étude.

1. Préparation et suppression de Brain de souris pour le tranchage

1. Préparez-vous à perfusion et une tranche incubation.
   1. Environ 30 min avant de tr....

Résultats

Un exemple de cerveau de souris tranche de colliculo-thalamocortical obtenu dans P15 souris est présentée dans la figure 2. La tranche idéal contiendra les quatre grandes structures auditives mésencéphale et du cerveau antérieur IC, MGB, TRN, et AC, qui sont tous activés lorsque l'IC est stimulée (figure 2A). En utilisant l'analyse de Fourier, la puissance spectrale est mesurée à la fréquence de la stimulation électrique, avec des régions cérébrales liées présen.......

Discussion

Ce protocole décrit des améliorations sur une tranche de cerveau colliculo-thalamocorticale précédemment décrite chez la souris p12-20 pour étudier le flux d’informations dans le système auditif¹. Cette méthode présente un certain nombre d’avantages par rapport à d’autres préparations de tranches de cerveau similaires en conservant les connexions entre plus de zones cérébrales dans une seule tranche, ce qui donne aux chercheurs de nouveaux outils pour comprendre l’interaction et l’interaction entre les noyaux .......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
		de coupe à haute teneur	en saccharose en mM : 206 saccharose, 10,0 MgCl2, 11,0 glucose, 1,25 NaH2PO4, 26 NaHCO3, 0,5 CaCl2, 2,5 KCl, pH 7,4
Faible teneur en calcium aCSF			en mM : 126 NaCl, 3,0 MgCl2, 10,0 glucose, 1,25 NaH2PO4, 26 NaHCO3, 1,0 CaCl2, 2,5 KCl, pH 7,4
aCSF			en mM : 126 NaCl, 2,0 MgCl2, 10,0 glucose, 1,25 NaH2PO4, 26 NaHCO3, 2,0 CaCl2, 2,5 KCl, pH 7,4
Stimulus Isolateur	World Precision Instruments	A360
DMSO	Life Technologies	D12345	Lot : 1572C502
Fura-2AM	Life Technologies	F1201	Lot : 144912
Pluronic F-127	Life Technologies	P3000MP	Lot : 1499369
Grande parabole de culture	Fisherbrand	08-757-13	100 x 15 mm Boîte de culture
Falcon		353001	Boîte de culture 35 x 10 mm
Membrane de culture surélevée Millicell		PICMORG50	Utilisé pour maintenir la perfusion de liquide oxygéné des deux côtés de la tranche.
Cube de fluorescence d’imagerie des flavoprotéines	Olympus	UMNIB	470&ndash ; Excitation à 490 nm, dichroïque à 505 nm, émission à long terme à 515 nm. Nous avons constaté que pratiquement n’importe quel cube de filtre à protéine de fluorescence verte fonctionnera ici.
Cube de fluorescence d’imagerie calcique	Omega Optical	BX-18	XF1005 Sortie 365 nm, XF2001 400 nm dichroïque, XF3080 510 nm
émission Agar pour bloquer le cerveau			3 % en poids dans l’eau
Viper si Appareil de stéréolithographie	3D Systems

Solution