Method Article

מיקרו-דיסקציה של מוח העכבר לאזורים שונים מבחינה תפקודית ואנטומית

DOI:

10.3791/61941

⸱

February 15th, 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1The Geneva Foundation, Medical Readiness Systems Biology, Walter Reed Army Institute of Research, 2Walter Reed Army Institute of Research, Medical Readiness Systems Biology, Center for Military Psychiatry and Neuroscience, 3ORISE Fellow, Medical Readiness Systems Biology, Walter Reed Army Institute of Research, 4Headquarter, Walter Reed Army Institute of Research

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מציגים פרוטוקול מהיר, שלב אחר שלב, להסרת מוח עכבר ודיסקציה של אזורים בדידים מרקמת מוח טרייה. השגת אזורי מוח לניתוח מולקולרי הפכה לדבר שבשגרה במעבדות רבות למדעי המוח. אזורי מוח אלה מוקפאים באופן מיידי כדי לקבל נתוני תעתיק באיכות גבוהה לניתוח ברמת המערכת.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המוח הוא מרכז הפיקוד של מערכת העצבים של היונקים ואיבר בעל מורכבות מבנית עצומה. המוח, המוגן בתוך הגולגולת, מורכב מכיסוי חיצוני של חומר אפור מעל ההמיספרות הידועות בשם קליפת המוח. מתחת לשכבה זו שוכנים מבנים מיוחדים רבים אחרים החיוניים לריבוי תופעות החשובות לקיום. רכישת דגימות של אזורים ספציפיים במוח ברוטו דורשת שלבי דיסקציה מהירים ומדויקים. מובן כי ברמה המיקרוסקופית, קיימים תתי-אזורים רבים וסביר להניח שהם חוצים את הגבולות האזוריים השרירותיים שאנו כופים לצורך ניתוח זה.

מודלים של עכברים משמשים באופן שגרתי לחקר תפקודי מוח אנושיים ומחלות. שינויים בדפוסי ביטוי הגנים עשויים להיות מוגבלים לאזורי מוח ספציפיים המכוונים לפנוטיפ מסוים בהתאם למצב החולה. לפיכך, יש חשיבות רבה ללמוד את הרגולציה של תמלול ביחס לארגון המבני המוגדר היטב שלה. הבנה מלאה של המוח דורשת לחקור אזורים מובחנים במוח, להגדיר קשרים ולזהות הבדלים מרכזיים בפעילות של כל אחד מאזורי המוח האלה. הבנה מקיפה יותר של כל אחד מהאזורים הנפרדים הללו עשויה לסלול את הדרך לטיפולים חדשים ומשופרים בתחום מדעי המוח. במאמר זה נדון במתודולוגיה שלב אחר שלב לניתוח מוח העכבר ל-16 אזורים נפרדים. בהליך זה, התמקדנו בהסרת מוח של עכבר זכר C57Bl/6J (בן 6-8 שבועות) וניתוחו לאזורים מרובים באמצעות ציוני דרך נוירו-אנטומיים כדי לזהות ולדגום אזורי מוח נפרדים הרלוונטיים מבחינה תפקודית ורלוונטיים להתנהגות. עבודה זו תסייע להניח בסיס חזק בתחום מדעי המוח, ותוביל לגישות ממוקדות יותר בהבנה עמוקה יותר של תפקוד המוח.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המוח, יחד עם חוט השדרה והרשתית, מרכיבים את מערכת העצבים המרכזית המבצעת התנהגויות מורכבות, הנשלטות על ידי סוגי תאים מיוחדים, ממוקמים במדויק ומתקשרים בכל הגוף1. המוח הוא איבר מורכב עם מיליארדי נוירונים מחוברים וגליה עם מעגלים מדויקים המבצעים פונקציות רבות. זהו מבנה דו-צדדי בעל שתי אונות נפרדות ומרכיבים תאיים מגוונים2. חוט השדרה מחבר את המוח לעולם החיצון ומוגן על ידי עצמות, קרום המוח והנוזל השדרתי ומנתב מסרים אל המוחוממנו 2,3,4. פני השטח של המוח, קליפת המוח, אינם אחידים ויש להם קפלים נפרדים, הנקראים gyri, וחריצים, הנקראים sulci, המ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

נהלי הטיפול והניסויים בבעלי חיים נערכו בהתאם להנחיות האירופיות, הלאומיות והמוסדיות לטיפול בבעלי חיים. כל הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) במרכז לחקר בריאות הסביבה של צבא ארה"ב, כיום מכון המחקר הצבאי וולטר ריד (WRAIR) ובוצעו במתקן שהוסמך על ידי האגודה להערכה והסמכה של טיפול בחיות מעבדה בינלאומי (AAALAC).
הערה: ההליך יבוצע על עכברים זכרים בני שישה עד שמונה שבועות מזן C57BL/6j שהומתו על ידי נקע צוואר הרחם16. במעבדה שלנו לא מבוצעים זליפים, אך ניתן לשנות פרוטוקול זה לפיו ניתן לבצע זליגות לפינוי דם מכלי הדם. כל האספקה הנדרשת לנתיחה מפורטת בטבלת החומרים. הדיסקציה מחולקת לשלושה מרכיבים....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ההבנה שלנו לגבי מבנה המוח המורכב ותפקודו מתפתחת ומשתפרת במהירות. המוח מכיל מספר אזורים מובחנים, ובניית מפה מולקולרית יכולה לעזור לנו להבין טוב יותר כיצד המוח פועל. במאמר שיטה זה דנו בנתיחה של מוח העכבר למספר אזורים נפרדים (טבלה 1). בפרוטוקול זה, המבנים מזוהים על סמך ציוני הדרך הקריטיים ומושגים על ידי שמירה על הרקמה לחה עם תמיסת מלח על ידי שמירה על איתנותה לנתיחה מיידית. השיטה מכסה יותר אזורים מאשר דוחותאחרים 21 והיא משלימה לשיטות דיסקציה באמצעות מוחות קפואים22,23.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מוח היונקים הוא איבר מורכב המורכב ממערך של תאים נבדלים מבחינה מורפולוגית וייחודיים מבחינה תפקודית עם חתימות מולקולריות מגוונות ואזורים מרובים המבצעים פונקציות מיוחדות ובדידות. להליך הנתיחה המדווח כאן יכולות להיות מספר מטרות בהתאם לדרישות המעבדה. במעבדה שלנו הערכנו שעתוק באזורי מוח מרובים שנאספו מעכברים שנחשפו ל- PTSD כמו מתח16 . ברצוננו לחקור עוד יותר את ההשפעה של רקע גנטישל זן 24 על רמות הביטוי באזורים רבים במוח. פרוטוקול זה כולל מספר שלבים קריטיים שיש לקחת בחשבון לצורך שח.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מודים לגב' סשמאליני סריניוואסן, למר סטיבן באטלר ולגב' פמלה ספלמן על הסיוע הניסיוני ולגב' דנה יוסף על עריכת כתב היד. התמיכה במימון של USAMRDC היא אסירת תודה. קרן ז'נבה תרמה לעבודה זו ונתמכה על ידי כספים ממנהל אזור המחקר הצבאי והתפעולי III באמצעות משרד המחקר של צבא ארה"ב.

כתב ויתור:

החומר נבדק על ידי מכון המחקר הצבאי על שם וולטר ריד. אין התנגדות להצגתו ו/או לפרסומו. הדעות או הקביעות הכלולות במסמך זה הן דעותיו הפרטיות של המחבר, ואין לפרשן כרשמיות, או כמשקפות דעות אמיתיות של מחלקת הצבא או משרד ההגנה. המחקר נערך תחת פרוטוקול מאושר לשימוש בבעלי חיים במתקן מוכר של AAALAC בהתאם לחוק רווחת בעלי חיים ו....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
<חזק>הסרת מוח
DeaverRoboz חנות כירורגיתRS-67625.5 אינץ' ישר חד
/חד Deaver מספרייםRoboz חנות כירורגיתRS-67635.5 אינץ' מעוקל חד/חד
מספריים לניתוח עדיןRoboz RS-67034.75 אינץ' מעוקל חד/חד
מספריים להפעלה עדיניםRoboz חנות כירורגיתRS-67024.75 אינץ' ישר חד/חד
מספריים להפעלה קלהRoboz חנות כירורגיתRS-67535 אינץ' מעוקל חד/חד
מיקרו מרית, רדיוס וקצוות שטוחיםגימור מראה נירוסטה
מספריים הפעלה 6.5 אינץ'Roboz חנות כירורגיתRS-6846מעוקל חד/חד
מלקחיים לרקמותחנות כירורגיתRoboz RS-81604.5 אינץ' 1X2 שיניים 2 מ"מ רוחב קצה
רונגור (אופציונלי)חנות כירורגית RobozRS-8321 סגנונות רבים לבחירהLempert Rongeur 6.5 אינץ' 2X8 מ"מ
<חזק>דיסקציה של יותרת המוח
ידית אזמלRoboz חנות כירורגיתRS-9843ידית אזמל #3 מוצק 4"
ולהביםRoboz Surgical StoreRS-9801-11להבי אזמל סטריליים: #11 Box 100 40 מ"מ
מלקחיים סופר עדינים InoxRoboz חנות כירורגיתRS-4955גודל קצה 0.025 X 0.005 מ"מ
<חזק>דיסקציה מוחית
A מגן הגדלהPenn Tool Col40-178-62.2x הגדלת עדשה חיצונית ו-3.3x פנימית, זכוכית מגדלת מלבנית
חיתוך צלחת קרהCellpath.comJRI-0100-00Aצלחת קרה של קרחון
ומלקחיים בסיסיים של גראף, עקומה מלאה עדינה במיוחדחנות כירורגית RobozRS-51380.5 מ"מ טיפ 4 אינץ' (10 ס"מ) אורך
מספריים להפעלה קלהRoboz חנות כירורגיתRS-67535 אינץ' מעוקלת חדה / חדה
ידית אזמלRoboz חנות כירורגיתRS-9843 (חוזר למעלה)ידית אזמל #3 מוצקה 4 אינץ'
ולהבים (במיוחד #11)Roboz חנות כירורגיתRS-9801-11 (חוזר על עצמו למעלה)להבי אזמל סטריליים: #11 קופסה 100 40 מ"מ
מריתאמזוןMS-SQRD9-4מרית כפולה מרובע ומלקחיים רקמות קצה עגול
Roboz חנות כירורגיתRS-8160 (חוזר על עצמו למעלה)4.5 אינץ' 1X2 שיניים
מחודדים

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zeisel, A., et al. Molecular Architecture of the Mouse Nervous System. Cell. 174 (4), 999-1014 (2018).
  2. Ackerman, S. Major Structures and Functions of the Brain. 2, National Academies Press. US. (1992).
  3. P, T. L. S.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Mouse Brain DissectionBrain Region IsolationNeuroanatomical LandmarksCerebral Cortex RemovalCerebellum DissectionHypothalamus SeparationThalamus IsolationAmygdala ExtractionHippocampus DissectionSeptal Nuclei Identification

Related Articles