19 בנובמבר 2012
אנו מציגים שיטה ליצירת חלון גולגולת דללה קליפת מוח (TSCW) במודל של עכברים ל In vivo אוקטובר הדמיה של קליפת המוח.
המטרה הכוללת של הליך זה היא ליצור חלון גולגולת דק במודל עכבר להדמיית טומוגרפיה קוהרנטית אופטית in vivo של המוח. זה מושג על ידי הרדמה ראשונה של בעל החיים והכנתו לניתוח. לאחר מכן, דק את הגולגולת באמצעות קוצים דנטליים שונים.
השלב האחרון הוא להשיג תמונות OCT של המוח in vivo דרך חלון הגולגולת הדק. בסופו של דבר, ניתן לקבל מידע מבני ותפקודי במוח מתמונות ה-OCT המתקבלות. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כגון כריתת קרניקטומיה או חלונות החלקה לכיסוי, הוא שהחלון הסופי הוא פחות פולשני וסביר יותר לשמור על השלמות הביולוגית והכדאיות של המוח.
ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על אבחון הפרעות נוירולוגיות מכיוון ש-OCT מספק רזולוציה מרחבית וזמנית גבוהה ומספק חדירת עומק מעולה בהשוואה למיקרוסקופיה קונפוקלית ושני פוטונים. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו ליצור משטח גולגולת דק באופן אחיד מבלי להכניס שברים בגולגולת או דימום תת-דוראלי. כדי להתחיל בהליך זה, יש להרדים עכבר CD אחד בין הגילאים שישה עד שמונה שבועות עם הזרקה תוך-צפקית של שילוב קטמין וקסילזין.
לאחר מכן הנח את העכבר על כרית או שמיכה הומאו כדי להבטיח את טמפרטורת הגוף האופטימלית בכ-37 מעלות צלזיוס במהלך ההכנה הכירורגית, עקוב באופן רציף אחר רמת ההרדמה על ידי בדיקת הרפלקסים של החיה והזריק הרדמה נוספת בעת הצורך. לאחר מכן, יש לשמן את שתי העיניים במשחת הדמעות המלאכותית. הסר את השיער על הקרקפת בעזרת הקוצץ.
לאחר מכן הסר את שאריות השיער הקצוץ בעזרת כרית או ספוגית נשואה. לאחר מכן, מרחו שכבה דקה של קרם אפילציה על הקרקפת. לאחר שתי דקות, נגב בעדינות את הקרם ואת שאריות השיער באמצעות מי מלח, צמר גפן לח ופדים להכנת אלכוהול.
כעת יש לחטא את הקרקפת באמצעות מקל ספוגית בטדין ולנקות בעזרת רפידות הכנה של 70% אתנול. לאחר מכן הרכיב את החיה על מסגרת סטריאוטקסית כדי לשתק את הגולגולת. הקש קלות על הגולגולת כדי להבטיח את יציבותה.
בהליך זה, התחל את חתך הקרקפת בנקודת קו האמצע בין העיניים. המשיכו בקלילות לנקודת קו האמצע בין חלק האוזניים, העור מתנפנף במלקחיים. לאחר מכן, אתר את האזור שיש לדלל תחת מיקרוסקופ מנתח.
השתמש במלקחיים כדי לגרד את הגולגולת כדי להסיר שאריות פאשיה. לאחר מכן יבש את הגולגולת עם צמר גפן סטרילי לפני יצירת חלון קליפת המוח דק של ארבעה על ארבעה מילימטר בערך מילימטר אחד אחורי וטורמה לרוחב. השתמש במקדחה ידנית כירורגית עם קוץ קרביד עגול בתנועה גורפת קלה כדי לדלל את הגולגולת.
אין להפעיל לחץ ישיר על הגולגולת. הפסק לקדוח כל 20 עד 30 שניות כדי להסיר אבק עצם באמצעות תמיסת מלח סטרילית וצמר גפן, וכדי למנוע התחממות יתר של הגולגולת. מי המלח יסייעו גם בפיזור החום בכל הגולגולת.
לאחר הסרת השכבה החיצונית של העצם הקומפקטית לחלוטין, שכבת העצם הספוגית האמצעית צריכה להיות גלויה. ייתכנו דימומים קלים מכיוון שכלי הדם ניכרים יותר בשכבת העצם הספוגית. עברו לבור אבן ירוק והמשיכו לקדוח בזהירות יתרה.
מכיוון שהשכבה הספוגית עדינה יותר, בור האבן הירוק יסיר פחות חומר עצם תוך הבטחת אחידות בכל חלון הגולגולת. הפסק לקדוח מדי פעם כדי להסיר אבק עצם ולקרר את הגולגולת. לבסוף, כאשר הגולגולת הפכה שקופה יותר וכלי הדם במוח נראים לעין, התחל ללטש את הגולגולת באמצעות בור ליטוש בדוק את עובי הגולגולת על ידי טפיחה עדינה עליה עם מלקחיים להפסיק ליטוש.
כאשר הגולגולת הופכת גמישה מעט, חלון הגולגולת הדק אמור להיות חלק לחלוטין ומחזיר אור ומוכן להדמיה. בשל אופיין של רקמות מפוזרות מאוד במוח, יש לדלל את הגולגולת ל-55 מיקרון לפחות לחדירת עומק אופטימלית. לאחר השלמת הניתוח, בדוק את קצב הנשימה של בעל החיים באמצעות בדיקה ויזואלית ורפלקסים כדי להבטיח רמת הרדמה נאותה ומתן הרדמה נוספת במידת הצורך, הנח את החיה מתחת למצלמת ה-OCT, ולאחר מכן מקם את חלון הגולגולת הדק מתחת לקרן האופטית.
כעת ניתן לדמיין מבט חתך של הגולגולת והמוח. איסוף נתונים יכול להתחיל. לאחר איתור אזור העניין למטרות הדמיה, סרקנו את קרן ה-OCT מעל חלון קליפת המוח ברוחב של 4.0 מילימטרים וקיבלנו עומק הדמיה של שני מילימטרים עם שישה מילי-וואט של הספק תקרית ומוקד של 0.1 מילימטר מתחת לגולגולת הדקה.
כל שטח חתך כלל 2048 סריקות ציריות עם קצב רכישה של 0.14 שניות לתמונה. שיטה מסוימת זו אפשרה לנו לזהות מבנים ספציפיים בתמונות חתך ה-OCT שלנו. איור זה מציג תמונת OCT פארא-סגיטלית של קליפת המוח מתחת לגולגולת רגילה, וכאן מראה תמונת OCT פארא-סגיטלית מתחת לגולגולת דקה.
מבני המוח נראים יותר מבחינה ויזואלית מתחת לחלון גולגולת דק בניגוד לגולגולת רגילה. בנוסף, מתקבלת גם תמונת OCT חתך עטרה כדי להקל על זיהוי מבני קו האמצע. ניתן להשיג סריקות נפח של המוח גם על ידי איסוף סדרה של תמונות חתך דו-ממדיות על ידי שימוש בשתי קבוצות של מראות גל O לסריקת XY, כאשר מראת ה-gal O הראשונה סורקת את האלומה בכיוון הסגיטלי, ומראת ה-gal השנייה סורקת את הכיוון העטרתי.
לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך 10 דקות אם היא מבוצעת כראוי. בעוד שניסיון הליך זה חשוב לדלל את הגולגולת באופן אחיד כדי להבטיח חדירת אות נאותה במהלך הדמיית OCT, לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להכין חלון קליפת המוח הדק של הגולגולת למטרות הדמיית OCT.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מציג שיטה ליצירת חלון קורטקלי עם גולגולת מדוללת (TSCW) במודל של עכבר, המאפשרת דימוי באמצעות טומוגרפיה קוהרנטית אופטית (OCT) של קורטקס המוח in vivo. הטכניקה תוכננה להיות פחות פולשנית משיטות מסורתיות, ובכך לשמר את השלמות הביולוגית של המוח.
טכניקה זו מאפשרת דימוי אורך של מבנה ותפקוד קורטיקליים in vivo באופן פולשני מינימלי, ובכך תומכת בתיקוף מטרות במודלים של מחלות נוירודגנרטיביות. על ידי שימור שלמות המוח, היא מגבירה את הביטחון החזוי במחקרים פרה-קליניים ומפחיתה שונות ביולוגית שעלולה להטות הערכות של תגובה לתרופות. השיטה מהווה פלטפורמה רב-פעמית להפחתת סיכונים מכניסטיים בקווי תגליות מוקדמים.
השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה ועד לאופטימיזציה של תרכובות מובילות, ומספקת תוצרי דימות מבניים ותפקודיים התורמים להבנה מכניסטית ולבחינת השפעות התרכובות.