Name: Visualisation des Modules corticales dans cortex mammifère aplatie (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 49 s
Description: Découvrez la technique d'aplatissement et de coloration du cortex mammalien pour visualiser les modules cellulaires corticaux par couche. Cette méthode permet d'étudier l'architecture cérébrale et ses variations évolutives chez différentes espèces.

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Ce travail a été soutenu par Humboldt Universität zu Berlin, Bernstein Center for Computational Neuroscience Berlin, le Centre allemand pour les maladies neurodégénératives (DZNE), le ministère fédéral allemand de l’éducation et la recherche (BMBF, Förderkennzeichen 01GQ1001A), NeuroCure et la Gottfried Wilhelm Leibniz prize de la DFG. Nous remercions Shimpei Ishiyama d’excellent graphisme et Juliane Diederichs excellente assistance technique.

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Les auteurs déclarent que la recherche a été effectuée en l’absence de toute relation commerciale ou financière qui pourrait être interprété comme un conflit d’intérêts potentiel.

Modularité dans le cortex cérébral a été identifiée à l’aide d’une variété de techniques. Les premiers modules corticale études généralement identifiés en soit visualisant cellulaires denses régions, ou l’absence de fibres1. Les méthodes suivantes ont utilisé la présence de faisceaux dendritiques24, afférences d’une région donnée25ou enrichissement des neurotransmetteurs26. Nous démontrons ici deux techniques, cytochrome oxyda...

Certains des changements plus importants dans la structure du cerveau dans la phylogénie peuvent être observée dans le cortex cérébral. Malgré les différences significatives, le cortex des animaux suit un modèle commun et peut être largement divisé de deux manières distinctes, par couches et domaines1. Les couches corticales se positionner parallèles à la surface du cerveau et varient en nombre de 3 couches en cortex Reptilien2 à 6 couches de mammifère cortex1. Aires corticales sont quant à eux des régions distinctes du cortex qui correspondent en grande partie aux fonctionnalités distinctes, par exemple, le cortex somatosensoriel est impliqué dans la sensation de toucher ou le cortex visuel dans le traitement des entrées visuelles. Ces aires corticales peuvent souvent être subdivisés en3modules ou correctifs, qui répètent régulièrement les structures anatomiques, trouves essentiellement parallèles à la surface pial du cerveau. Modules corticales peuvent être limités à un calque particulier4ou étendent à travers plusieurs couches5.
Méthodes standard de sectionnement du cerveau impliquent sections perpendiculaires à la surface du cerveau, comme coronale ou sagittal. Alors que ces méthodes peuvent être utilisées pour visualiser les modules corticales, une multitude de fonctionnalités intéressantes peut être révélée lorsque les modules corticales sont visualisées tangentiellement, dans un plan parallèle à la surface du cerveau. Par exemple, modules somatosensoriels dans le cerveau de rongeur qui représentent les moustaches, apparaissent comme des barils quand visualisé perpendiculairement à la surface du cerveau, et donc les régions tirent le cortex de baril de nom. Cependant, sur la visualisation des barriques dans une orientation tangentielle, ils révèlent une moustache-carte, avec les barils étant disposées dans une orientation topographique la disposition exacte des moustaches à la surface externe de la mise en miroir. Dans certains cas, arrangement modulaire a même échappé de détection pendant une longue période, lorsque visualisé de manière non-tangentielle. Le cortex entorhinal médial, est connu pour la présence de cellules de la grille, les neurones qui se déclenchent selon un arrangement hexagonal régulier lorsqu’un animal parcourt un environnement. Même si c’est une zone fortement étudiée, jusqu'à récemment, la présence de plaques ou de modules de cellules dans le cortex entorhinal médial, qui sont physiquement disposées dans un arrangement hexagonal6, avait échappé à détection. La présence et l’arrangement de ces modules, dans le cerveau de rat, a été facilitée par des sections tangentielles du cortex entorhinal médial et étudie la cytoarchitecture de manière layer-wise.
À la suite de sectionnement, l’aspect particulier de la visualisation des modules corticales aussi peut être réalisé que de multiples façons. Classiquement, des études ont délimité des modules basés sur des cellules densité ou fibre mise en page1. Une autre méthode populaire est l’utilisation de la cytochrome oxydase histochimie, qui révèle des zones d’activité supérieur8. Des approches plus récentes incluent regardant des types de cellules génétiquement déterminée, distinguées sur la base de leur protéine expression profils6,8.
Dans cette étude, nous mettons en évidence les méthodes pour isoler le cortex du cerveau chez les mammifères, obtenir des sections tangentielles aplaties et visualiser les corticales modules basés sur la cytochrome oxydase histochimie et immunohistochimie de protéines spécifiques de type cellulaire.

<table><tbody><tr><td><Coloration à >la cytochrome oxydase forte</forte></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cytochrome c du cœur équin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C2506</td><td></td></tr><tr><td>3,3'Diaminobenzidine tétrachlorhydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D5637</td><td></td></tr><tr><td>D(+)-Saccharose</td><td>Carl Roth&nbsp ;</td><td>4621.1</td><td></td></tr><tr><td>Sulfate d’ammonium nickel(II) hexahydraté</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A1827</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Carl Roth&nbsp ;</td><td>9105.4</td><td></td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</strong</td><td>>Numéro de catalogue</td><td>Comments</strong</td></tr><tr><td>>Antigen retrieval</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trisodium citrate dihydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S1804</td><td></td></tr><tr><td>Acide citrique monohydraté</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C1909</td><td></td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</strong</td><td>>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Tampon phosphate/Phosphate salin/préfixe/PFA</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dihydrogénophosphate de potassium</td><td>Carl Roth</td><td>3904.2</td><td></td></tr><tr><td>Chlorure de sodium</td><td>Carl Roth</td><td>9265.1</td><td></td></tr><tr><td>Hydrogénophosphate disodique dihydraté</td><td>Carl Roth</td><td>4984.3</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldéhyde</td><td>Carl Roth</td><td>0335.3</td><td></td></tr><tr><td>TRITON-X 100</td><td>Carl Roth</td><td>3051.3</td><td></td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</strong</td><td>>Comments</td></tr><tr><td>Immunohistochimie</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Calbindin D-28k puriefié à partir d’intestin de poulet, Souris monoclonale</td><td>Swant</td><td>RRID : AB_10000347</td><td></td></tr><tr><td>Calbindin D-28k à partir de calbindine de rat recombinant D-28k, Rabbit polyclonal</td><td>Swant</td><td>RRID : AB_10000340</td><td></td></tr><tr><td>Albumine Fraction V, sans biotine</td><td>Carl Roth</td><td>0163.4</td><td></td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Supports de montage ou de congélation</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fluoromount (immunofluorescence)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F4680</td><td></td></tr><tr><td>Eukitt ( histochimie)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>03989</td><td></td></tr><tr><td>Médium de congélation de tissus</td><td>Leica Biosystems</td><td>NC0696746</td><td></td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</strong</td><td>>Numéro de catalogue</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Déshydratation de l’alcool</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Éthanol 100 %</td><td>Carl Roth</td><td>9065.3</td><td></td></tr><tr><td>Éthanol 96 %</td><td>Carl Roth</td><td>P075.3</td><td></td></tr><tr><td>2-Propanol</td><td>Carl Roth</td><td>6752.4</td><td></td></tr><tr><td>Substitut de xylène</td><td>Fluka</td><td>78475</td><td></td></tr><tr><td>Nom</td><td>Entreprise</td><td>Numéro de catalogue</td><td>Commentaires</td></tr><tr><td>Appareils/outils</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microm HM 650V</td><td>Thermo Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Jung RM2035</td><td>Leica Biosystems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dumont #55 Forceps - Inox</td><td>Fine Science Tools</td><td>11255-20</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 Forceps - Inox Biology Tip Fine</td><td>Science Tools</td><td>11252-30</td><td></td></tr><tr><td>Pince #5SF Dumont - Inox Super Fine Tip Fine Science</td><td>Tools</td><td>11252-00</td><td></td></tr><tr><td>Cisailles à os - 24 cm</td><td>Outils de science fine</td><td>16150-24</td><td></td></tr><tr><td>Friedman Rongeur</td><td>Fine Science Tools</td><td>16000-14</td><td></td></tr><tr><td>Ciseaux émoussés</td><td>Outils de science fine</td><td>14000-18</td><td></td></tr><tr><td>Ciseaux chirurgicaux - Grandes boucles</td><td>Outils de science fine</td><td>14101-14</td><td></td></tr><tr><td>Ciseaux chirurgicaux - Sharp-Blunt</td><td>Fine Science Tools</td><td>14001-13</td><td></td></tr><tr><td>Ciseaux à iris fins</td><td>Outils de science fine</td><td>14094-11</td><td></td></tr></tbody></table>

visualisation des modules corticales dans cortex mammifère aplatie

Visualization of Cortical Modules in Flattened Mammalian Cortices

Le cortex du cerveau chez les mammifères est parcellated en sous-structures distinctes ou modules. Corticales modules généralement se positionner parallèles à la fiche corticale et peuvent être délimités par certaines méthodes histochimiques et immunohistochimiques. Dans cette étude, nous mettons en évidence une méthode pour isoler le cortex du cerveau chez les mammifères et aplatir pour obtenir parallèle de sections à la fiche corticale. Nous avons en outre point culminant choisi histochimiques et méthodes immunohistochimiques pour traiter ces aplati sections tangentielles pour visualiser les modules corticales. Dans le cortex somatosensoriel de divers mammifères, nous effectuons l’histochimie cytochrome oxydase pour révéler des cartes de corps ou corticales modules représentant les différentes parties du corps de l’animal. Dans le cortex entorhinal médial, une zone où les cellules de la grille sont générés, nous utilisons des méthodes immunohistochimiques pour mettre en évidence des modules de neurones génétiquement déterminés qui sont disposées en forme de grille dans la fiche corticale chez plusieurs espèces. Dans l’ensemble, nous fournissons un cadre pour isoler et préparer schichtweisen aplati sections corticales et visualiser les modules corticales en utilisant histochimiques et méthodes immunohistochimiques dans une grande variété de mammifères cerveaux.

Nous avons obtenu aplaties sections corticales du cortex somatosensoriel dans une variété de cerveaux et eux pour histochimie cytochrome oxydase de visualiser les modules somatotopique représentant les différentes parties du corps traitées. Cette approche comparative permet d’étudier les forces évolutives que cortex de la forme, par exemple, indiquer la répartition hautement conservée des vibrissae mystacial chez les rongeurs et lagomorpha barils21 (<stron...

Cet article décrit une méthodologie détaillée pour obtenir aplaties sections tangentielles des cortex mammifère et visualiser les modules corticales en utilisant histochimiques et méthodes immunohistochimiques.

Visualisation des Modules corticales dans cortex mammifère aplatie

The cortex of mammalian brains is parcellated into distinct substructures or modules. Cortical modules typically lie parallel to the cortical sheet, and ...

L’objectif global de cette procédure d’aplatissement et de coloration du cortex est de visualiser les modules cellulaires dans les régions corticales de manière couche. Cette méthode peut répondre à des questions clés en neurosciences, comme la façon dont la structure corticale se propage dans le cerveau et comment elle pourrait être liée à la fonction. Le principal avantage de cette technique est que vous pouvez comparer l’architecture corticale de manière laminaire et comparer divers aspects de celle-ci, comme la façon dont elle a conservé l’évolution de la classe ou comment elle varie en fonction.Simon Lauer et Undine Schneeweib, étudiante et technicienne du laboratoire de la professeure Michelle Black, feront la démonstration de la technique. Pour commencer, perfuser l’animal par voie transcardiale afin d’obtenir un cerveau fixé de manière homogène et exempt de sang. Après avoir retiré le cerveau, immergez-le dans un tampon de phosphate de 0,1 molaire.Si des sections avec de grandes zones corticales sont souhaitées, aplatissez le cerveau avant de poursuivre la postfixation. Cependant, pour obtenir des sections de zones plus difficiles à atteindre, comme le cortex entorhinal méd

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À angle droit microprismes inséré dans le néocortex de souris permet d'imagerie profonde de plusieurs couches corticales avec un point de vue on trouve généralement dans les tranches. Un millimètre microprismes offrent un champ de vision large (~ 900 um) et des résolutions spatiales suffisantes pour résoudre les épines dendritiques. Nous démontrons la couche V imagerie neuronale et néocorticale imagerie vasculaire en utilisant microprismes.

L&#39;imagerie in vivo de Deep couches corticales utilisant un microprisme

Dans ce matériel vidéo et complémentaires, nous montrons un protocole pour les maladies...

Imagerie chronique des souris cortex visuel en utilisant une préparation Diluée-crâne

La vidéo montre la préparation de tranches de cerveau colliculo-thalamocorticale à partir de cerveaux de bébés souris. Un cerveau isolé est aligné sur une lame marquée et coupé à un angle pour aligner le mésencéphale auditif et le cerveau antérieur dans le même plan. Le cerveau est ensuite tranché à l’aide d’un vibratome, et les tranches contenant les principales structures auditives du mésencéphale et du cerveau antérieur sont transférées dans une chambre de stockage pour la préservation.

Préparation de tranches colliculo-thalamocorticales à partir du cerveau d’un bébé souris

Source : Lauer, S. M., et al. Visualisation des modules corticaux dans les cortex aplatis de mammifères. J. Vis. Exp. (2018) &lt;p style='line-height :1.2 ;margin-bottom :0pt ;margin-top :0pt ;text-align :justify ;' dir='ltr'&gt;Cette vidéo montre une méthode pour visualiser les modules corticaux dans des sections de cerveau aplaties à l’aide de la coloration histochimique. Les sections préfixées sont traitées avec un réactif de tension qui met en évidence les amas neuronaux actifs, formant des...

Imagerie histochimique de modules corticaux dans des sections cérébrales aplaties

On décrit une méthode pour l'étiquetage des neurones avec des colorants fluorescents dans prédéterminées fonctionnels micro-domaines du néocortex. Tout d'abord, l'imagerie optique intrinsèque de signal est utilisé pour obtenir une carte fonctionnelle. Puis microscopie à deux photons est utilisée pour l'étiquette et les neurones d'image dans un domaine micro-de la carte.

Etiquetage des neurones ciblés dans une fonction spécifique à micro-domaine du néocortex par combinaison du signal intrinsèque et à deux photons d&#39;imagerie

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.

Modification d&#39;un Colliculo-thalamocortical cerveau de souris Slice, Intégrer l&#39;impression 3-D de la Chambre des composants et multi-échelle imagerie optique

Ici, nous présentons une procédure pour effectuer une image à grande échelle Ca 2+ avec une résolution cellulaire à travers de multiples couches corticales chez des souris qui se déplacent librement. Des centaines de cellules actives peuvent être observées simultanément à l'aide d'un microscope à tête miniature couplé à une sonde de prisme implantée.

Multi-couche Cortical Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Imagerie dans les souris à mouvement libre avec des sondes prisme et microscopie à fluorescence miniaturisée

Ce protocole décrit une méthode pour l’imagerie simultanée de thalamocortical axon branching et synapse formation dans cocultures organotypique du thalamus et le cortex cérébral. Les axones thalamocortical individuels et leurs terminaisons présynaptiques sont visualisés par une technique d’électroporation monocellulaires avec DsRed et synaptophysine GFP-étiquetée.

Visualisation de Thalamocortical Axon Branching et Synapse Formation chez organotypique Cocultures

Ici, nous décrivons une procédure pour la compensation des tissus, marquage fluorescent et l’imagerie à grande échelle du tissu de cerveau de souris qui, ainsi, permet la visualisation de l’organisation en trois dimensions des types de cellules dans le néocortex.

Imagerie tridimensionnelle à grande échelle de l’organisation cellulaire dans le néocortex de souris

Nous présentons des protocoles détaillés pour la génération et la caractérisation de modèles de développement néocortical basés sur des cellules souches pluripotentes induites par l’homme (hIPSC) 2D et 3D, ainsi que des méthodologies complémentaires permettant une analyse qualitative et quantitative de la biogenèse et de la fonction du cilium primaire (PC).

Modèles 2D et 3D à base de cellules souches pluripotentes induites par l’homme pour disséquer l’implication du cilium primaire au cours du développement néocortical

Ici, nous présentons deux protocoles d’enregistrement par micro-électrocorticographie à haute densité (μEcoG) chez le rat et la souris, y compris les méthodes chirurgicales, d’implantation et d’enregistrement. Les enregistrements μECoG sont effectués en combinaison avec l’enregistrement de polytrodes laminaires dans le cortex auditif du rat ou avec la manipulation optogénétique de l’activité neuronale dans le cortex somatosensoriel de la souris.

Études multi-échelles du traitement cortical par intégration de polytrodes laminaires et d’optogénétique avec micro-électrocorticographie chez les rongeurs

Découvrez la technique d'aplatissement et de coloration du cortex mammalien pour visualiser les modules cellulaires corticaux par couche. Cette méthode permet d'étudier l'architecture cérébrale et ses variations évolutives chez différentes espèces.

Visualisation des Modules corticales dans cortex mammifère aplatie

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