Name: Dans limagerie in vivo de Optic Nerve Fiber intégrité par IRM de contraste amélioré chez la souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 38 s
Description: Découvrez l'imagerie par IRM au manganèse pour étudier la dégénérescence du nerf optique chez la souris in vivo. Cette méthode permet des analyses longitudinales des voies visuelles dans les modèles neurodégénératifs.

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AK est soutenu par la Fondation Oppenheim et HR est soutenu par la Fondation Velux. Nous remercions I. Krumbein pour Buder technique et K. de soutien histologique, et J. Goldschmidt (Institut Leibniz de neurobiologie, Magdeburg, Allemagne) pour des conseils techniques sur TIMM coloration.

Toutes les interventions sur les animaux sont effectuées en conformité avec la Convention européenne pour la protection des animaux et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire et de la Déclaration ARVO pour l&#39;utilisation d&#39;animaux dans ophtalmique et Vision Research. Toutes les expériences sont approuvés par le comité d&#39;éthique local. La procédure de ON blessures chez les souris est décrit ailleurs 9. Une. Injection intravitréenne de manganèse <ol><li> Effectuer le Mn 2 + injection 24 heures avant le MR scanner à l&#39;aide d&#39;un assistant. Anesthésier les animaux par injection intrapéritonéale d&#39;une solution d&#39;hydrate de chloral à 5% (420 à 450 mg / kg de poids corporel dans du PBS stérile). Pour une anesthésie topique supplémentaire, appliquer une goutte de liquide conjuncain (0,4% de chlorhydrate de oxybuprocaïne) de la cornée avant ponction œil. Pour injecter 15 nmol Mn 2 + par oeil préparer une mM MnCl solution 7,5 2, par exemple, en diluant 1 L de 1 M MnCI2 solution stock dans 132 LH 2 &lt;/ Sub&gt; O. Charge 5 ul de la solution finale dans une seringue de Hamilton de 5 ul relié à un petit moyeu amovible aiguille 34 G (aiguille RN). </li><li> Lors du démarrage de l&#39;œil droit, placez la souris du côté gauche sous un microscope binoculaire et ouvrez-le délicatement et fixer l&#39;œil droit entre le pouce et l&#39;index de votre main gauche. Prenez la seringue avec votre main droite et s&#39;emparer de l&#39;aiguille près de la pointe. Pour ponction atraumatique de l&#39;ampoule d&#39;oeil, insérer délicatement l&#39;aiguille dans le corps vitré à la circonférence de inféro-temporal environ 1 mm distale du limbe, épargnant ainsi les navires scléral. </li><li> Ensuite, l&#39;assistant applique lentement le volume total de 2 pi tout en contrôlant l&#39;échelle de la seringue Hamilton. Au cours de cette procédure, surveiller le placement optimal de l&#39;aiguille sous le microscope et d&#39;éviter la perforation de la lentille ou de déversement du liquide. Gardez l&#39;aiguille insérée statiquement pour un supplément de 30 secondes, puis retirer lentement pour minimiser liquidedes fuites provenant du site d&#39;injection. </li><li> Tout au long de la procédure, une attention particulière doit être prise pour éviter la pression de l&#39;œil. De même, éviter les tentatives difficiles ou nombreuses à percer l&#39;ampoule d&#39;oeil. Depuis Mn 2 + absorption dans les CGR et le transport le long de la ON est déjà saturé à 15 nmol MnCI2, ce qui minimise les variations de signal par des volumes d&#39;injection légèrement imprécises. Pour le signal amélioration bilatérale de la projection visuelle, répétez la procédure d&#39;injection pour l&#39;oeil gauche. </li><li> Appliquer ofloxacine contenant (3 mg / ml) collyre et pommade contenant du panthénol-fois après la procédure de prévenir les infections oculaires et le séchage de l&#39;œil. Remettre les souris dans leurs cages, dans des conditions normales de logement jusqu&#39;à ce que le début de l&#39;examen IRM. </li></ol> 2. Préparation des animaux pour l&#39;IRM <ol><li> Anesthésier les souris par administration d&#39;un mélange à 2% / 98% d&#39;isoflurane gaz / oxygène. Montez la souris sur un support de la souris dans une position presque horizontale sans torsion. Insert-la dans la bobine de MR, qui est ensuite ajustée à l&#39;intérieur de l&#39;appareil d&#39;IRM. Surveillance de la respiration et du rythme cardiaque par des systèmes appropriés. Pour plus de détails techniques, voir Herrmann et al 20. </li><li> Au cours de l&#39;IRM, l&#39;anesthésie par insufflation d&#39;alimentation en continu d&#39;un mélange gazeux initialement 1,5% / 98,5% d&#39;isoflurane / oxygène par l&#39;intermédiaire d&#39;un évaporateur relié au support de la tête de la souris par un tube intégré. Lors de l&#39;analyse, ajuster la profondeur de l&#39;anesthésie en fonction des paramètres vitaux enregistrés (c. viser un taux de respiration stable d&#39;environ 40 respirations par minute). L&#39;utilisation d&#39;un dispositif de chauffage à maintenir la température de surface du corps stable entre 35 et 37 ° C, telle que mesurée par un capteur thermique placé à l&#39;emplacement de l&#39;abdomen de la souris. Pour plus de détails techniques, voir Herrmann et al 17. </li><li> Après le scan, libérer la souris de son support et fournir de l&#39;oxygène pur à accélérer la reprise de l&#39;anesthésie. En outre, maintenir la température corporelle stable en utilisantune source de chauffage de la lumière rouge. </li></ol> 3. Protocole IRM <ol><li> Le protocole est validé pour une Tesla scanner 3 équipé d&#39;une bobine dédié, SNR efficace petit animal (bobine Litz polarisée linéairement) avec un champ de vue effectif de 35 mm × 38 mm de diamètre. Actionner la bobine en mode d&#39;émission-réception. </li><li> Avec l&#39;animal dans sa position finale, ajuster la mise au point et la partie de la bobine à l&#39;aide d&#39;un analyseur de fréquence. Ajuster manuellement la tension de référence de l&#39;émetteur et les courants cales afin d&#39;optimiser l&#39;image homogénéité et la qualité. </li><li> Acquérir T 1 pondérés images 2D EST avec une résolution de 0,5 mm x 0,5 mm x 2 mm en vue sagittale et transversale de la planification. Utilisation des examens IRM de planification, d&#39;acquérir les images MEMR en direction de mesure coronale, tourné pour être parallèle à la tête de l&#39;animal avec codage de phase dans le sens gauche-droite. Pour réduire le temps d&#39;acquisition, utiliser un champ rectangulaire de vue adaptée à laDimensions de la tête réels. Employer une séquence FLASH 3D gâté (VIBE 3D) en utilisant les paramètres suivants: la matrice de base 256, champ de vision 54 mm x 50.65 mm x 14.08 mm, utilisant un champ rectangulaire de 93,8% de vue en direction de codage de phase, et 128 tranches de 0,11 mm l&#39;épaisseur de la tranche à la résolution de la tranche fixée à 61%. </li><li> Activer l&#39;interpolation dans le plan pour créer des images finales avec 512 × 480 × 128, offrant une résolution effective de 0,21 mm x 0,21 mm x 0,18 mm (0,1 mm x 0,1 mm x 0,09 mm interpolés), temps d&#39;écho T E = 6,51 ms, temps de répétition T R = 16 ms, bande passante = 160 Hz / px, angle de bascule = 22 °. Appliquer deux moyennes et trois répétitions pour obtenir un temps d&#39;acquisition total (T A) d&#39;environ 30 min. </li></ol> 4. Analyse des données IRM <ol><li> Analyser les données en utilisant le FastView syngo logiciel. Pour l&#39;amélioration quantitative de signal, sélectionnez régions définies ointérêt de f en 2D planaires enregistrements IRM et déterminer l&#39;intensité du signal (SI) de la structure renforcée (SI MEMRI), fond de tissu (SI backgr), et l&#39;écart type du bruit (SD N). Si nécessaire, utiliser un cerveau de souris atlas pour faciliter l&#39;orientation de neuro-anatomique pour LGN et les structures de SC. Calculer le rapport contraste sur bruit (CNR) selon la formule suivante: </li><li> CNR = (SI MEMRI - SI backgr) / SD N </li><li> Quantifier trois images consécutives pour le calcul CNR moyenne pour chaque échantillon. Chez les animaux injectés bilatéralement, analyser chaque hémisphère indépendamment. </li><li> Pour la représentation des images horizontales, frontal et sagittal, calculer reconstructions multiplanaires de l&#39;ensemble original de données IRM 3D. Ces images traitées ne sont pas recommandés pour l&#39;analyse quantitative. Pour créer des reconstructions 3D animés (projections d&#39;intensité maximale, PMI) de la rétinopathie-Tectale projection, utiliser un module logiciel de post-traitement angiographie. </li></ol> 5. Mn 2 + Autometallography (TIMM coloration) <ol><li> Pour TIMM coloration de Mn 2 structures cérébrales + tracées suivant MEMRI, injecter une dose de 15-150 nmol Mn 2 + ivit 24 heures avant l&#39;imagerie. </li><li> Après numérisation du MR, perfuser les animaux avec 30 ml glacée 0,325% de Na 2 S dans du PBS (pH 7,4). Disséquer la rétine et des échantillons de gel dans la section congelés. </li><li> Couper, sections équatoriales séquentielles de 15 um d&#39;épaisseur sur une cryotome. </li><li> Effectuer TIMM coloration 21 en l&#39;absence de fixateur et de cryoprotection selon Angenstein 22 et al. </li></ol> 6. Analyse statistique Effectuer des analyses statistiques en utilisant le test t de Student pour les comparaisons simples, suivie par la poste ANOVA hoc. Les données sont présentées comme moyenne ± erreur-type. Des numéros individuels N sontséparément pour chaque expérience. Résultats atteignant P ≤ 0,05 sont considérées comme statistiquement significatives (P ≤ 0,05, *, P ≤ 0,01, **, P ≤ 0,001, ***).

<ol><li>Kretz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simvastatin+promotes+heat+shock+protein+27+expression+and+Akt+activation+in+the+rat+retina+and+protects+axotomized+retinal+ganglion+cells+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Dis%22%5BJournal%5D)">Simvastatin promotes heat shock protein 27 expression and Akt activation in the rat retina and protects axotomized retinal ganglion cells in vivo.</a> Neurobiol Dis. 21, 421-430 (2006).</li>
<li>Lima, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combinatorial+therapy+stimulates+long-distance+regeneration%2C+target+reinnervation%2C+and+partial+recovery+of+vision+after+optic+nerve+injury+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Int+Rev+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Combinatorial therapy stimulates long-distance regeneration, target reinnervation, and partial recovery of vision after optic nerve injury in mice.</a> Int Rev Neurobiol. 106, 153-172 (2012).</li>
<li>Lima, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Full-length+axon+regeneration+in+the+adult+mouse+optic+nerve+and+partial+recovery+of+simple+visual+behaviors%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Full-length axon regeneration in the adult mouse optic nerve and partial recovery of simple visual behaviors.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109, 9149-9154 (2012).</li>
<li>Goetze, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vision+and+visual+cortical+maps+in+mice+with+a+photoreceptor+synaptopathy%3A+reduced+but+robust+visual+capabilities+in+the+absence+of+synaptic+ribbons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Vision and visual cortical maps in mice with a photoreceptor synaptopathy: reduced but robust visual capabilities in the absence of synaptic ribbons.</a> Neuroimage. 49, 1622-1631 (2010).</li>
<li>Luo, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+evaluation+of+retinal+ganglion+cell+axon+regeneration+and+pathfinding+in+whole+mouse+tissue+after+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional evaluation of retinal ganglion cell axon regeneration and pathfinding in whole mouse tissue after injury.</a> Exp Neurol. 247, 653-662 (2013).</li>
<li>Pautler, R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+neuronal+tract+tracing+using+manganese-enhanced+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">In vivo neuronal tract tracing using manganese-enhanced magnetic resonance imaging.</a> Magn Reson Med. 40, 740-748 (1998).</li>
<li>Watanabe, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+retinal+projections+in+the+living+rat+using+high-resolution+3D+gradient-echo+MRI+with+Mn2%2B-induced+contrast%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Mapping of retinal projections in the living rat using high-resolution 3D gradient-echo MRI with Mn2+-induced contrast.</a> Magn Reson Med. 46, 424-429 (2001).</li>
<li>Pautler, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo%2C+trans-synaptic+tract-tracing+utilizing+manganese-enhanced+magnetic+resonance+imaging+%28MEMRI%29%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+biomed%22%5BJournal%5D)">In vivo, trans-synaptic tract-tracing utilizing manganese-enhanced magnetic resonance imaging (MEMRI).</a> NMR biomed. 17, 595-601 (2004).</li>
<li>Haenold, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+imaging+of+the+mouse+visual+pathway+for+in+vivo+studies+of+degeneration+and+regeneration+in+the+CNS%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance imaging of the mouse visual pathway for in vivo studies of degeneration and regeneration in the CNS.</a> Neuroimage. 59, 363-376 (2012).</li>
<li>Lindsey, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+imaging+of+the+visual+system+in+vivo%3A+transsynaptic+illumination+of+V1+and+V2+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance imaging of the visual system in vivo: transsynaptic illumination of V1 and V2 visual cortex.</a> Neuroimage. 34, 1619-1626 (2007).</li>
<li>Bearer, E. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+neuronal+activity+and+kinesin+on+tract+tracing+by+manganese-enhanced+MRI+%28MEMRI%29%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Role of neuronal activity and kinesin on tract tracing by manganese-enhanced MRI (MEMRI).</a> Neuroimage. 37, Suppl 1. S37-S46 (2007).</li>
<li>Mendonca-Dias, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paramagnetic+contrast+agents+in+nuclear+magnetic+resonance+medical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Nucl+Med%22%5BJournal%5D)">Paramagnetic contrast agents in nuclear magnetic resonance medical imaging.</a> Semin Nucl Med. 13, 364-376 (1983).</li>
<li>Thuen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manganese-enhanced+MRI+of+the+optic+visual+pathway+and+optic+nerve+injury+in+adult+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Manganese-enhanced MRI of the optic visual pathway and optic nerve injury in adult rats.</a> J Magn Reson Imaging. 22, 492-500 (2005).</li>
<li>Sandvig, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+MRI+of+olfactory+ensheathing+cell+grafts+and+regenerating+axons+in+transplant+mediated+repair+of+the+adult+rat+optic+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+biomed%22%5BJournal%5D)">In vivo MRI of olfactory ensheathing cell grafts and regenerating axons in transplant mediated repair of the adult rat optic nerve.</a> NMR biomed. 25, 620-631 (2012).</li>
<li>Chan, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+retinotopic+mapping+of+superior+colliculus+using+manganese-enhanced+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">In vivo retinotopic mapping of superior colliculus using manganese-enhanced magnetic resonance imaging.</a> Neuroimage. 54, 389-395 (2011).</li>
<li>Chan, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+chromium-enhanced+MRI+of+the+retina%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">In vivo chromium-enhanced MRI of the retina.</a> Magn Reson Med. 68, 1202-1210 (2012).</li>
<li>Herrmann, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Possibilities+and+limitations+for+high+resolution+small+animal+MRI+on+a+clinical+whole-body+3T+scanner%5BTitle%5D)+AND+%22Magma%22%5BJournal%5D)">Possibilities and limitations for high resolution small animal MRI on a clinical whole-body 3T scanner.</a> Magma. 25, 233-244 (2012).</li>
<li>Villegas-Perez, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+and+protracted+phases+of+retinal+ganglion+cell+loss+follow+axotomy+in+the+optic+nerve+of+adult+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Rapid and protracted phases of retinal ganglion cell loss follow axotomy in the optic nerve of adult rats.</a> J Neurobiol. 24, 23-36 (1993).</li>
<li>Takahashi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+spontaneous+optic+neuropathy+in+NF-%CE%BA%CE%9250-deficient+mice%3A+requirement+for+NF-%CE%BA%CE%92p50+in+ganglion+cell+survival%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropathol+Appl+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Development of spontaneous optic neuropathy in NF-κΒ50-deficient mice: requirement for NF-κΒp50 in ganglion cell survival.</a> Neuropathol Appl Neurobiol. 33, 692-705 (2007).</li>
<li>Herrmann, K. H. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI+compatible+small+animal+monitoring+and+triggering+system+for+whole+body+scanners%5BTitle%5D)+AND+%22Z+Med+Phys%22%5BJournal%5D)">MRI compatible small animal monitoring and triggering system for whole body scanners.</a> Z Med Phys. 24, 55-64 (2013).</li>
<li>Danscher, G., Zimmer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+Timm+sulphide+silver+method+for+light+and+electron+microscopic+localization+of+heavy+metals+in+biological+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Histochemistry%22%5BJournal%5D)">An improved Timm sulphide silver method for light and electron microscopic localization of heavy metals in biological tissues.</a> Histochemistry. 55, 27-40 (1978).</li>
<li>Angenstein, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manganese-enhanced+MRI+reveals+structural+and+functional+changes+in+the+cortex+of+Bassoon+mutant+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+cortex%22%5BJournal%5D)">Manganese-enhanced MRI reveals structural and functional changes in the cortex of Bassoon mutant mice.</a> Cereb cortex. 17, 28-36 (2007).</li>
<li>Thuen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manganese-enhanced+MRI+of+the+rat+visual+pathway%3A+acute+neural+toxicity%2C+contrast+enhancement%2C+axon+resolution%2C+axonal+transport%2C+and+clearance+of+Mn%282%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Manganese-enhanced MRI of the rat visual pathway: acute neural toxicity, contrast enhancement, axon resolution, axonal transport, and clearance of Mn(2).</a> J Magn Reson Imaging. 28, 855-865 (2008).</li>
<li>Lehmann, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vision+and+visual+plasticity+in+ageing+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Restor+Neurol+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Vision and visual plasticity in ageing mice.</a> Restor Neurol Neurosci. 30, 161-178 (2012).</li>
<li>Takeda, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manganese+transport+in+the+neural+circuit+of+rat+CNS%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Bull%22%5BJournal%5D)">Manganese transport in the neural circuit of rat CNS.</a> Brain Res Bull. 45, 149-152 (1998).</li>
<li>Nairismagi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manganese-enhanced+magnetic+resonance+imaging+of+mossy+fiber+plasticity+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Manganese-enhanced magnetic resonance imaging of mossy fiber plasticity in vivo.</a> Neuroimage. 30, 130-135 (2006).</li>
<li>Smith, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+axonal+transport+rates+decrease+in+a+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">In vivo axonal transport rates decrease in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> Neuroimage. 35, 1401-1408 (2007).</li>
<li>Berkowitz, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+and+simultaneous+imaging+of+layer-specific+retinal+functional+adaptation+by+manganese-enhanced+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Noninvasive and simultaneous imaging of layer-specific retinal functional adaptation by manganese-enhanced MRI.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 47, 2668-2674 (2006).</li>
<li>Schnapf, J. L. B. D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+photoreceptor+cells+respond+to+light%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Am%22%5BJournal%5D)">How photoreceptor cells respond to light.</a> Sci. Am. 256 (8), (1987).</li>
<li>Yu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+auditory+brain+mapping+in+mice+with+Mn-enhanced+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">In vivo auditory brain mapping in mice with Mn-enhanced MRI.</a> Nat Neurosci. 8, 961-968 (2005).</li>
<li>Sun, S. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+topical+loading+for+manganese-enhanced+MRI+of+the+mouse+visual+system%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Noninvasive topical loading for manganese-enhanced MRI of the mouse visual system.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 52, 3914-3920 (2011).</li>
<li>Sun, S. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+repeated+topical-loaded+manganese-enhanced+MRI+on+the+mouse+visual+system%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Impact of repeated topical-loaded manganese-enhanced MRI on the mouse visual system.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 53, 4699-4709 (2012).</li>
</ol>

Les auteurs déclarent qu&#39;ils n&#39;ont aucun intérêt financier concurrents.

MEMRI du système visuel s&#39;étend techniques classiques neurobiologiques pour évaluer la fonctionnalité dans des conditions pathologiques et naïfs. En plus de fournir un aperçu unique de l&#39;intégrité d&#39;un isolé CNS faisceau de fibres, MEMRI peut être facilement complétée par des tests de comportement, par exemple, l&#39;optométrie et des tâches à base d&#39;eau visuellement, pour enquêter sur les conséquences immédiates d&#39;un paradigme donné pour la perception visuelle. Il relie également électrophy...

Sur la base de sa structure neuro-anatomique favorable du système visuel rongeur offre des possibilités uniques pour évaluer les composés pharmacologiques et leur capacité à servir de médiateur neuroprotection 1 ou effets pro-régénératives 2,3. En outre, il permet des études sur les caractéristiques fonctionnelles et neuro-anatomique de mutants de souris, comme l&#39;a récemment illustré pour les souris dépourvues de la protéine d&#39;échafaudage présynaptique Basson 4. En outre, un large éventail d&#39;outils complémentaires offre supplémentaire comportant des cellules rétiniennes ganglionnaires (GRC) et le nombre d&#39;axones RGC ainsi que l&#39;activité RGC, par exemple, par électrorétinographie et des tests de comportement, et la détermination des réarrangements corticales par imagerie optique des signaux intrinsèques. Les derniers développements techniques de microscopie laser permettent la visualisation in situ de RGC régénération de tissu profond imagerie de fluorescence dans des spécimens entiers de montage de nerf optique (ON) et le cerveau. Dans ce histologapproche ical, tétrahydrofuranne base compensation des tissus en combinaison avec la lumière microscopie à fluorescence de la feuille permet la résolution des fibres simples qui ré-entrer dans le ON déafférenté et des voies optiques 5. Bien que de telles techniques pourrait être supérieure à la résolution et la détermination de profils de croissance, ils ne permettent pas d&#39;analyses répétitives et longitudinaux des événements de croissance individuels, qui sont particulièrement souhaités pour évaluer le processus de régénération à long terme. Contraste l&#39;IRM a été utilisée pour la visualisation invasive de la projection rétino-tectale chez la souris et le rat 6,7. Ceci peut être réalisé par dépôt intra-oculaire directe des ions paramagnétiques (par exemple, Mn 2 +) à des cellules de la rétine. Comme un analogue de calcium, Mn 2 + est incorporé dans RGC soma via des canaux calciques voltage-dépendants et transporté activement le long du cytosquelette axonal de l&#39;ON intacte et des voies optiques. Bien qu&#39;il s&#39;accumule dans les noyaux du cerveaude la projection visuelle, c&#39;est à dire le corps genouillé latéral (CGL) et colliculus supérieur (SC), propagation transsynaptique dans le cortex visuel primaire semble négligeable 8,9, mais il peut se produire 10,11. Sous séquençage MR, paramagnétique Mn 2 + augmente M. contraste principalement en raccourcissant T 1 spin-réseau temps de relaxation 12. Cette Mn 2 + amélioré IRM (MEMRI) a été appliquée avec succès dans diverses études neuro-anatomiques et fonctionnelles des rats, y compris l&#39;évaluation de la régénération axonale et la dégénérescence après ON blessures 13,14, la cartographie anatomique précise de la projection 15 rétino-tectale , ainsi que la détermination des caractéristiques de transport axonal après le traitement pharmacologique 16. Améliorations récentes dans les doses, la toxicité, et la cinétique des protocoles IRM neuronales Mn 2 + absorption et le transport, ainsi que l&#39;amélioration ont étendu son application à des études sur transgénique9 souris en utilisant 3 Tesla, couramment utilisés dans la pratique clinique 17. Ici, nous présentons un protocole approprié pour MEMRI longitudinal imagerie in vivo de la projection rétino-tectale souris et illustrons son applicabilité en évaluant Mn 2 + amélioration du signal dépend des conditions de neurodégénérescence naïfs et divers. Notre protocole met l&#39;accent spécifique sur l&#39;acquisition de données MR dans un champ magnétique modéré 3 T qui est généralement plus accessibles que les scanners pour animaux dédiés. Chez les souris naïves, nous illustrons comment intensité de signal spécifique à l&#39;appareil peut être sensiblement et de façon reproductible devenir augmenté après intravitréenne (ivit) Mn 2 + application. Quantitativement, Mn 2 + propagation le long de la projection visuelle se produit indépendamment du processus normal de vieillissement (mesurée entre les souris de 3 et 26 mois) et l&#39;augmentation est réfractaire à une stimulation visuelle et de l&#39;adaptation à l&#39;obscurité. En revanche, Mn <sjusqu&#39;à&gt; 2 + enrichissement dans les centres thalamiques et du mésencéphale est diminuée suivant aiguë ON écrasement blessures 18 ainsi que dans les souris knock-out NFKB1 (p50 KO) souffre de la mort spontanée RGC apoptotique et sur ​​la dégénérescence 19. Ainsi, l&#39;expansion à l&#39;analyse histologique conventionnelle, analyse MEMRI longitudinal de chaque animal permet le profilage de la cinétique uniques de processus neurodégénératifs. Cela devrait s&#39;avérer utile pour des études sur la neuroprotection et la régénération axonale associés aux interventions pharmacologiques ou génétiques.

<table><tbody><tr><td>Solution de chlorure de manganèse (II) 1 M Sigma</td><td>Aldrich, Taufkirchen, Allemagne</td><td>M1787</td><td>Réactif de contraste MEMRI</td></tr><tr><td>Conjuncain</td><td>Dr. Mann Pharma, Berlin, Allemagne</td><td>PZN 7617666</td><td>0,4 % chlorhydrate d’oxybuprocaïne</td></tr><tr><td>Gouttes ophtalmiques Floxal</td><td>Dr. Mann Pharma, Berlin, Allemagne</td><td>PZN 3820927</td><td>3 mg/ml de pommade de loxacine</td></tr><tr><td>panthénol</td><td>Jenapharm, Jena, Allemagne</td><td>PZN </td><td></td>3524531</tr><tr><td>Hydrate de chloral&nbsp ;</td><td>Sigma Aldrich, Taufkirchen, Allemagne</td><td>C8383</td> Seringue Hamilton <td>420-450 mg/kg de poids corporel</td></tr><tr><td>.</td><td>Hamilton Company, Reno, NV, États-Unis</td><td>7634-01</td><td>SYR 5 & micro ; l, 75 RN, pas d’aiguille NDL</td></tr><tr><td>34 G (34/35/pst4/tapN)</td><td>Hamilton Company, Reno, NV, USA</td><td>207434/00</td><td>aiguille amovible RN, 34 G, longueur 38,1 mm, pointe 4</td></tr><tr><td>Binocular Stemi-2000</td><td>Zeiss, Oberkochen, Allemagne</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scanner IRM 3 T Magnetom TIM Trio</td><td>Siemens Medical Solutions, Erlangen, Allemagne</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bobine de tête de rat</td><td>Doty Scientific Inc., Columbia, SC, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Support</td><td></td><td></td> de souris <td>sur mesure Lampe</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>à lumière rouge</td></tr><tr><td>Section congelée moyenne NEG-50</td><td>Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Allemagne</td><td>6502</td><td>Intégration de tissus pour cryo-sections</td></tr><tr><td>Dihydrogénophosphate de sodium monohydraté (NaH2PO4&middot ; H2O)</td><td>Merck, Darmstadt, Allemagne</td><td>106346</td><td>pour perfusion de sulfure</td></tr><tr><td>de sulfure de sodium sulfure de sodium non hydraté (Na2S&middot ; 9H2O)</td><td>Sigma Aldrich, Taufkirchen, Allemagne</td><td>208043</td><td></td></tr><tr><td>Gomme arabique</td><td>Roth, Arlesheim, Suisse</td><td>4159</td><td>pour coloration TIMM</td></tr><tr><td>Hydroquinone (C6H6O2)</td><td>Roth, Arlesheim, Suisse</td><td>3586</td><td></td></tr><tr><td>Acide citrique (C6H8O7)</td><td>Roth, Arlesheim, Suisse</td><td>6490</td><td></td></tr><tr><td>Citrate trisodique dihydraté (C6H5Na3O7&middot ; 2H2O)</td><td>Merck, Darmstadt, Allemagne</td><td>106448</td><td></td></tr><tr><td>Nitrate d’argent (AgNO3)</td><td>Roth, Arlesheim, Suisse</td><td>7908</td><td></td></tr></tbody></table>

dans l&#39;imagerie in vivo de optic nerve fiber intégrité par irm de contraste amélioré chez la souris

In vivo Imaging of Optic Nerve Fiber Integrity by Contrast-Enhanced MRI in Mice

Le système visuel de rongeur englobe les cellules ganglionnaires de la rétine et de leurs axones qui forment le nerf optique pour entrer centres thalamiques et du mésencéphale et projections post-synaptiques dans le cortex visuel. Sur la base de sa structure anatomique distinct et l&#39;accessibilité pratique, il est devenu la structure privilégiée pour les études sur la survie neuronale, la régénération axonale et la plasticité synaptique. Les récents progrès dans l&#39;IRM ont permis la visualisation in vivo de la partie rétino-tectale de cette projection à l&#39;aide de manganèse médiation amélioration du contraste (MEMRI). Ici, nous présentons un protocole MEMRI pour illustration de la projection visuelle chez la souris, que les résolutions de (200 um) 3 peuvent être obtenus en utilisant communes à 3 Tesla. Nous montrons comment l&#39;injection intravitréenne d&#39;une dose unique de 15 nmol MnCI2 conduit à une amélioration saturé de la projection intact dans les 24 heures. A l&#39;exception de la rétine, des changements dans l&#39;intensité du signal sont indédent de la stimulation visuelle coïncidé ou vieillissement physiologique. Nous appliquons en outre cette technique pour suivre longitudinalement dégénérescence axonale suite à une lésion du nerf optique aiguë, un paradigme qui Mn 2 + transport complètement arrestations sur le site de la lésion. Inversement, Mn 2 + transport actif est quantitativement proportionnelle à la viabilité, le nombre et l&#39;activité électrique des fibres axonales. Pour cette analyse, nous illustrons Mn 2 + cinétique de transport le long du trajet optique dans un modèle de souris transgénique (NF-kB p50 KO) l&#39;affichage de l&#39;atrophie spontanée sensorielle, notamment visuelle, des projections. Chez ces souris, MEMRI indique réduite mais non retardé Mn 2 + transport par rapport aux souris de type sauvage, révélant ainsi des signes de dégradations structurales et / ou fonctionnelles des mutations par NF-kB. En résumé, MEMRI comble bien des essais in vivo et post mortem histologie pour la characterizatisur l&#39;intégrité et l&#39;activité des fibres nerveuses. Il est très utile pour les études longitudinales sur la dégénérescence et la régénération axonale, et les enquêtes de souris mutantes pour phénotypes authentiques ou inductibles.

La capacité de cette technique d&#39;imagerie afin d&#39;évaluer avec précision la vitalité et la fonctionnalité de la projection visuelle repose sur une application précise de Mn 2 + posologie non toxique pour le corps vitré et son absorption par les CGR. Cette hypothèse majeure est testée à la figure 1, où la couche spécifique Mn 2 + absorption est démontrée par autometallography (TIMM coloration) 21. Sections de la rétine ont été analysées à 24 heures après l&#39;appl...

Cette vidéo illustre un procédé, en utilisant un T scanner clinique 3, pour l&#39;imagerie RM de renforcement du contraste de la projection visuelle de la souris naïve et pour des études répétitives et longitudinaux in vivo de la dégénérescence du nerf optique associés à une lésion du nerf optique à l&#39;écrasement aiguë et de la dégénérescence du nerf optique chronique dans souris knock-out (KO p50).

Dans l&#39;imagerie in vivo de Optic Nerve Fiber intégrité par IRM de contraste amélioré chez la souris

The rodent visual system encompasses retinal ganglion cells and their axons that form the optic nerve to enter thalamic and midbrain centers, and ...

L'objectif général de cette procédure est de surveiller les altérations structurelles et fonctionnelles le long de la voie visuelle chez la souris in vivo. Cela est réalisé tout d'abord par une injection intravitrée d'ions paramagnétiques de manganèse, qui agissent comme traceurs sensibles à la RMN au niveau intracellulaire et sont administrés sous forme de solution de chlorure de manganèse 24 heures avant l'analyse. La deuxième étape consiste à positionner la souris anesthésiée à l'intérieur du scanner IRM à 3 T à l'aide d'un matériel approprié pour l'acquisition d'images et la surveillance des fonctions vitales.Ensuite, le protocole MEMR sensible au traceur et adopté par la souris est appliqué, et des images 3D multipLANaires de l'amplification du signal intracérébral le long de la voie rétino-temporelle sont reconstruites. L'étape finale consiste à sortir la souris de l'appareil d'IRM et à soutenir ses fonctions vitales afin d'assurer un réveil rapide de l'anesthésie, ce qui permet d'effectuer des études EMRI répétées sur le même animal ou des examens comportementaux ou histologiques ultérieurs. Enfin, l'IRM améliorée au manganèse de la projection tactile est utilisée pour révél

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À l’aide de la microscopie à fluorescence, visualisez le nerf blessé, qui présente une augmentation progressive des gonflements et des déconnexions axonaux.

Analyse au microscope électronique des lésions axonales dans le nerf optique de souris atteintes de lésions cérébrales

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Imagerie in vivo à deux photons de la rétine de la souris

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Imagerie in vivo de la microglie rétinienne dans un modèle murin de glaucome

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Ce protocole décrit comment haute résolution techniques d’imagerie comme la tomographie par cohérence optique de domaine spectral et numérisation laser ophtalmologique peut être utilisé dans les petits rongeurs, à l’aide d’un système de plate-forme d’imagerie ophtalmique, pour obtenir des informations sur épaisseur de la rétine et microgliales cellulaire distribution, respectivement.

In Vivo Imagerie des souris journaliste Cx3cr1gfp/gfp avec domaine Spectral Optical Coherence Tomography et numérisation Laser ophtalmologique

Nous présentons ici l’utilité de longitudinal en vivo imagerie dans le suivi des modifications morphologiques de la néovascularisation choroïdienne induite par laser chez les souris.

In Vivo Imagerie multimodale et analyse du modèle de néovascularisation choroïdienne souris induite par Laser

Nous présentons ici un protocole pour provoquer l’inflammation de paralysie et opticospinal de transfert de l’aquaporin-4 (AQP4)-des cellules T spécifiques de AQP4- / - souris dans des souris WT. En outre, nous démontrons comment utiliser tomographie par cohérence optique série pour surveiller le dysfonctionnement du système visuel.

Induction de paralysie et de lésion du système visuel chez la souris par le particulier de cellules T pour Neuromyélite optique autoantigènes Aquaporin-4

L’imagerie in vivo est un outil puissant pour l’étude de la biologie dans la santé et la maladie. Ce protocole décrit l’imagerie transpupillaire de la rétine de la souris avec un microscope standard à deux photons. Il démontre également différentes méthodes d’imagerie in vivo pour marquer par fluorescence plusieurs cohortes cellulaires de la rétine.

Transpupillaire Imagerie in vivo à deux photons de la rétine de souris

Le présent protocole décrit les étapes de l’alignement des images in vivo de la tomographie par cohérence optique en lumière visible (vis-OCTF) avec des images confocales ex vivo de la même rétine de souris dans le but de vérifier la morphologie observée des faisceaux axonaux des cellules ganglionnaires de la rétine dans les images in vivo.

Alignement de fibrogrammes de tomographie par cohérence optique en lumière visible avec des images confocales de la même rétine de souris

Découvrez l'imagerie par IRM au manganèse pour étudier la dégénérescence du nerf optique chez la souris in vivo. Cette méthode permet des analyses longitudinales des voies visuelles dans les modèles neurodégénératifs.

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