Name: נוהל Craniotomy Lateral גדול עבור דימות אופטי Mesoscale רחב בתחום של פעילות המוח (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: למדו לבצע קרניוטומיה לטרלית גדולה בעכברים לצורך דימות אופטי בזמן אמת של פעילות קורטיקלית נרחבת. שיטה זו מאפשרת חקר דינמיקה עצבית ומעגלים מוחיים בתנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים שונים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי למדעי הטבע וההנדסה מועצת המחקר של קנדה (NSERC) דיסקברי גרנט # 40,352, קמפוס אלברטה עבור חדשנות תוכנית יו&quot;ר, אלברטה אלצהיימר מחקר תוכנית כדי MHM, ו NSERC ליצור BIF דוקטורט ואחווה לתואר AIHS לח&quot;כ. אנו מודים פו מין וואנג לפיתוח פרוטוקול זה ועבור הכשרה כירורגית, ו Behroo מירזה אגא Di שאו לגידול.

<ol><li>Sigler, A., Mohajerani, M. H., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+rapid+redistribution+of+sensory-evoked+depolarization+through+existing+cortical+pathways+after+targeted+stroke+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Imaging rapid redistribution of sensory-evoked depolarization through existing cortical pathways after targeted stroke in mice.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (28), 11759-11764 (2009).</li>
<li>Shih, A. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-photon+microscopy+as+a+tool+to+study+blood+flow+and+neurovascular+coupling+in+the+rodent+brain%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Two-photon microscopy as a tool to study blood flow and neurovascular coupling in the rodent brain.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 32 (7), 1277-1309 (2012).</li>
<li>Grinvald, A., Hildesheim, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VSDI%3A+a+new+era+in+functional+imaging+of+cortical+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">VSDI: a new era in functional imaging of cortical dynamics.</a> Nat Rev Neurosci. 5 (11), 874-885 (2004).</li>
<li>Blinder, P., Shih, A. Y., Rafie, C., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topological+basis+for+the+robust+distribution+of+blood+to+rodent+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Topological basis for the robust distribution of blood to rodent neocortex.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (28), 12670-12675 (2010).</li>
<li>Mohajerani, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+cortical+activity+alternates+between+motifs+defined+by+regional+axonal+projections%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Spontaneous cortical activity alternates between motifs defined by regional axonal projections.</a> Nat Neurosci. 16 (10), 1426-1435 (2013).</li>
<li>Mohajerani, M. H., McVea, D. A., Fingas, M., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mirrored+bilateral+slow-wave+cortical+activity+within+local+circuits+revealed+by+fast+bihemispheric+voltage-sensitive+dye+imaging+in+anesthetized+and+awake+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mirrored bilateral slow-wave cortical activity within local circuits revealed by fast bihemispheric voltage-sensitive dye imaging in anesthetized and awake mice.</a> J Neurosci. 30 (10), 3745-3751 (2010).</li>
<li>Lippert, M. T., Takagaki, K., Xu, W., Huang, X., Wu, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+voltage-sensitive+dye+imaging+of+rat+cortical+activity+with+high+signal-to-noise+ratio%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Methods for voltage-sensitive dye imaging of rat cortical activity with high signal-to-noise ratio.</a> J Neurophysiol. 98 (1), 502-512 (2007).</li>
<li>Misgeld, T., Kerschensteiner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+the+diseased+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of the diseased nervous system.</a> Nat Rev Neurosci. 7 (6), 449-463 (2006).</li>
<li>Kerr, J. N., Denk, W. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/nrn/journal/v9/n3/full/nrn2338.html">Imaging in vivo: watching the brain in action.</a> Nat Rev Neurosci. 9 (3), 195-205 (2008).</li>
<li>Aronoff, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-range+connectivity+of+mouse+primary+somatosensory+barrel+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Long-range connectivity of mouse primary somatosensory barrel cortex.</a> Eur J Neurosci. 31 (12), 2221-2233 (2010).</li>
<li>McVea, D. A., Mohajerani, M. H., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voltage-sensitive+dye+imaging+reveals+dynamic+spatiotemporal+properties+of+cortical+activity+after+spontaneous+muscle+twitches+in+the+newborn+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Voltage-sensitive dye imaging reveals dynamic spatiotemporal properties of cortical activity after spontaneous muscle twitches in the newborn rat.</a> J Neurosci. 32 (32), 10982-10994 (2012).</li>
<li>Sweetnam, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diabetes+impairs+cortical+plasticity+and+functional+recovery+following+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Diabetes impairs cortical plasticity and functional recovery following ischemic stroke.</a> J Neurosci. 32 (15), 5132-5143 (2012).</li>
<li>Yin, Y. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+field+recordings+effectively+monitor+the+mouse+cortex+and+hippocampus+under+isoflurane+anesthesia%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regeneration+Research%22%5BJournal%5D)">In vivo field recordings effectively monitor the mouse cortex and hippocampus under isoflurane anesthesia.</a> Neural Regeneration Research. 11 (12), 1951-1955 (2016).</li>
<li>Sharp, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+stimulus-evoked+cerebral+hemodynamics+in+the+awake+mouse+and+under+a+novel+anesthetic+regime%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Comparison of stimulus-evoked cerebral hemodynamics in the awake mouse and under a novel anesthetic regime.</a> Scientific Reports. 5, 12621(2015).</li>
<li>Kyweriga, M., Mohajerani, M. H. Optogenetics: Methods and Protocols. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKyweriga%2C+M+%22Methods+in+Molecular+Biology%22">Methods in Molecular Biology</a>. Kianianmomeni, A. 1408, Humana Press Inc. 251-265 (2016).</li>
<li>Grutzendler, J., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGrutzendler%2C+J+%22Imaging+in+neuroscience+and+development+%3A+a+laboratory+manual%22">Imaging in neuroscience and development : a laboratory manual</a>. , Cold Spring Harbor Laboratory Press. (2005).</li>
<li>Vanni, M. P., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoscale+transcranial+spontaneous+activity+mapping+in+GCaMP3+transgenic+mice+reveals+extensive+reciprocal+connections+between+areas+of+somatomotor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mesoscale transcranial spontaneous activity mapping in GCaMP3 transgenic mice reveals extensive reciprocal connections between areas of somatomotor cortex.</a> J Neurosci. 34 (48), 15931-15946 (2014).</li>
<li>Xie, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resolution+of+High-Frequency+Mesoscale+Intracortical+Maps+Using+the+Genetically+Encoded+Glutamate+Sensor+iGluSnFR%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Resolution of High-Frequency Mesoscale Intracortical Maps Using the Genetically Encoded Glutamate Sensor iGluSnFR.</a> J Neurosci. 36 (4), 1261-1272 (2016).</li>
<li>Chan, A. W., Mohajerani, M. H., LeDue, J. M., Wang, Y. T., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoscale+infraslow+spontaneous+membrane+potential+fluctuations+recapitulate+high-frequency+activity+cortical+motifs%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Mesoscale infraslow spontaneous membrane potential fluctuations recapitulate high-frequency activity cortical motifs.</a> Nat Commun. 6, 7738(2015).</li>
<li>Lim, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+Large-Scale+Cortical+Mapping+Using+Channelrhodopsin-2+Stimulation+in+Transgenic+Mice+Reveals+Asymmetric+and+Reciprocal+Relationships+between+Cortical+Areas%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">In vivo Large-Scale Cortical Mapping Using Channelrhodopsin-2 Stimulation in Transgenic Mice Reveals Asymmetric and Reciprocal Relationships between Cortical Areas.</a> Front Neural Circuits. 6, (2012).</li>
<li>Ferezou, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+dynamics+of+cortical+sensorimotor+integration+in+behaving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal dynamics of cortical sensorimotor integration in behaving mice.</a> Neuron. 56 (5), 907-923 (2007).</li>
<li>Mohajerani, M. H., Aminoltejari, K., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+mini-strokes+produce+changes+in+interhemispheric+sensory+signal+processing+that+are+indicative+of+disinhibition+within+minutes%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Targeted mini-strokes produce changes in interhemispheric sensory signal processing that are indicative of disinhibition within minutes.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (22), E183-E191 (2011).</li>
<li>Madisen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+mice+for+intersectional+targeting+of+neural+sensors+and+effectors+with+high+specificity+and+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Transgenic mice for intersectional targeting of neural sensors and effectors with high specificity and performance.</a> Neuron. 85 (5), 942-958 (2015).</li>
</ol>

החוקרים אין לחשוף.

פרוטוקול חדשני זה עבור חלון גולגולת גדול מאפשר הדמיה סימולטני על השטחים הזמניים הקודקודית של קליפת המוח. בשילוב עם הדמיה אופטית, זה יכול לעזור כדי לחשוף דינמיקה עצבית בתוך אזורים בקליפת מוח במהלך פעילות ספונטנית מושרה גירוי. פתיחת הגולגולת מרחיבה זו גם חושפת הרחבה גדולה של רשת כלי הדם בקליפת המוח, כולל סוף הפרוקסימלי של עורק המוח האמצעי (MCA), מה שמאפשר in vivo הדמיה של זרימת דם מניפולציה ישירה של כלי לרוחב עבור דגמים איסכמי. טכניקה זו תהיה תועלת רבה עבור קווים שפותחו לאח...

את craniotomy הוא הליך סטנדרטי המשמש ידי חוקרי מוח כדי לחשוף חלק של המוח. מאז שחר אלקטרופיזיולוגיה, את craniotomy אפשרה פריצות דרך חסרת תקדים בתחום מדעי המוח. מיפוי צפוף של קליפת המוח עם אלקטרודות הוביל השערות ניסויים ותאוריות המבוססות על מפות אלה. נכנסנו לאחרונה עידן חדש שבו craniotomy הוא מנוצל עבור in vivo הדמיה של זרימת דם קליפת מוח 1, 2, 3 ו עצבים וכלי דם ארכיטקטורה 4, המאפשר ויזואליזציה בזמן אמת של פעילות קליפת המוח בתוך האזורים החשופים 5, 6, 7. למרות שמחקרים רבים להשתמש craniotomies בשילוב עם טכניקות הדמיה אופטית in vivo ללמוד את המבנה והתפקוד של נוירונים בקליפת המוח, גליה, ואת קור8 כלי הדם tical, 9, חקירות נוספות מוגבלים על ידי אזורים קטנים של קליפת המוח חשוף (אך ראה 10). מטרת פרוטוקול זה היא לספק שיטה ליצירת craniotomy לרוחב גדול, חושף לקורטקס קו האמצע עד עצם squamosal, והארכה מעבר גבחת ו למבדה. פתיחת גולגולת גדולה זה מאפשרת צפייה בו זמנית של הקורטקס האסוציאטיבי (retrosplenial, cingulate, הקודקודית), מנוע יסודי ותיכון, חושית, ויזואלי, ואת קליפת המוח השמיעתית. שיטה זו כבר מצמידה בעבר עם הדמיה לצבוע מתח רגיש (VSDI) לחקור כיצד מרובה אזורים בקליפת המוח לתקשר אחד עם השני במהלך פעילות קליפת מוח ספונטנית מושרה גירוי 5, 11, 12. ההיבטים המאתגרים ביותר של הליך זה כוללים הצבת הראששל החיה, מתקן את פלטת הראש, והימנעות דימום תוך הפרדה בין השרירים הזמניים מן העצם הקודקוד. טיפול צריך גם לקחת במהלך תהליכי הקידוח בגולגולת שיוסר עקומות הגולגולת בזויה אלכסוני.

<table><tbody><tr><td>כרית חימום</td><td>FHC</td><td>40-90-2</td><td></td></tr><tr><td>מספריים עדינים</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>14058-09</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים&nbsp;</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-35</td><td>2 זוגות או יותר מומלצים מספריים</td></tr><tr><td>אביביים</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-00, 15000-10</td><td>יש לייעד זוג אחד להסרת דורה&nbsp;</td></tr><tr><td>אבקת גוון שן סילון</td><td>LANG אבקת גוון שיניים</td><td>סילון שיניים</td><td>לערבוב עם</td></tr><tr><td>נוזל גוון שיניים</td> סילון נוזלי LANG נוזל גוון <td>שיניים</td> סילון <td>שיניים</td><td>נוזל לערבב עם אבקת הסילון&nbsp;</td></tr><tr><td>ראשי מקדחה - Carbide Burs FG 1/4 389</td><td>Midwest Dental</td><td>385201</td><td></td></tr><tr><td>Agarose Powder</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9793</td><td></td></tr><tr><td>Gelfoam</td><td>Sinclair Dental Canada</td><td>Pfizer Gelfoam</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Western Drug Distribution Centre Ltd 124125</td><td></td><td></td></tr><tr><td>לידוקאין 2% אפינפרין</td><td>מרכז הפצת תרופות מערבי בע"מ</td><td>125299</td><td></td></tr><tr><td>דקסמתזון 5&nbsp; mg/mL</td><td>מרכז הפצת תרופות מערבי בע"מ</td><td>125231</td><td></td></tr><tr><td>דבק בוטיל ציאנואקרילט (VetBond)</td><td>מרכז הפצת תרופות מערבי בע"מ</td><td>12612</td><td></td></tr></tbody></table>

נוהל craniotomy lateral גדול עבור דימות אופטי mesoscale רחב בתחום של פעילות המוח

A Large Lateral Craniotomy Procedure for Mesoscale Wide-field Optical Imaging of Brain Activity

את craniotomy היא הליך ביצע פקודות כדי לחשוף את המוח לניסויים in vivo. במחקר העכבר, רוב המעבדות לנצל craniotomy קטן, בדרך כלל 3 מ&quot;מ x 3 מ&quot;מ. פרוטוקול זה מציג שיטה ליצירת חלון גולגולתי משמעותית גדול 7 מ&quot;מ x 6 מ&quot;מ החשיפה ביותר של מוח גדול מעל הקורטקס הזמני הקודקודית העכבר (למשל, גבחת 2.5 - 4.5 מ&quot;מ, 0 לרוחב - מ&quot;מ 6). כדי לבצע את הניתוח הזה, הראש חייב להיות מוטה כ 30 ° ועוד הרבה של השריר הזמני חייב להיות חזר בו. בשל הכמות הגדולה של הסרת עצם, הליך זה נועד רק עבור ניסויים חריפים עם החיה הרדימה לאורך הניתוח ולהתנסות. היתרון העיקרי של חלון גולגולתי לרוחב הגדול חדשני זו הוא לספק גישה בו זמנית בשני התחומים המדיאלי לרוחב של קליפת המוח. חלון גולגולתי חד צדדי גדול זה יכול לשמש כדי ללמוד את הדינמיקה העצבית בין התאים,כמו גם בין אזורים בקליפת מוח השונים על ידי שילוב הקלטות אלקטרו רבה-אלקטרודה, הדמיה של פעילות עצבית (למשל, הדמיה מהותית או חיצונית), וכן גירוי optogenetic. בנוסף, פתיחת גולגולת גדולה זו גם חושפת שטח גדול של כלי דם בקליפת מוח, המאפשרת מניפולציה ישירה של כלי הדם לרוחב קליפת המוח.

<html> כדי ללמוד את יחסי הגומלין בין אזורים בקליפת המוח בתוך חצי כדור יחיד, השתמשנו פתיחת גולגולת גדולה המשתרעת על פני סינוס sagittal ו 5 - לרוחב 6 מ&quot;מ. חלון גולגולתי זו כללה העיקרי (מנוע, החושית, חזותי, שמיעתי), משנית (מנוע, ויזואלי), והתאגדות (retrosplenial, cingulate, העמותה הקודקודית) הקורטקס של ההמיספרות של המוח הימני (איור 3A). עבור עבודה זו השתמשנו צבע רגיש מתח (VSD) הדמיה, אשר משקפת שינויים בקרום <sup class...

פרוטוקול זה מציג שיטה ליצירת craniotomy חד צדדי גדול מעל האזורים הזמניים הקודקודית של קליפת מוח עכבר המוחין. תכונה זו שימושית במיוחד עבור הדמיה בזמן אמת על פני שטח רחב ידיים של חצי הכדור קליפת המוח.

נוהל Craniotomy Lateral גדול עבור דימות אופטי Mesoscale רחב בתחום של פעילות המוח

The craniotomy is a commonly performed procedure to expose the brain for in vivo experiments. In mouse research, most labs utilize a small craniotomy, ...

המטרה הכללית של קרניאוטומיה לטרלית רחבה זו היא לבצע דימות בזמן אמת על פני שטח נרחב של המיספרה הקורטיקלית. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא ששטחים גדולים של הקורטקס חשופים לצפייה וניתן להשתמש בהם בשילוב עם טכנולוגיות כגון אופטוגנטיקה. טכניקה זו יכולה לספק תובנות לאפיון הדינמיקה העצבית בין תאים, כמו גם בין מעגלי מוח שונים, ברזולוציות זמניות ומרחביות שונות.הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית בשל הסיכון המוגבר לדימום ולנזק קורטיקלי, מכיוון שהקשיחה (dura) מחוברת לעיתים קרובות לפני השטח של המוח ולכלי דם. ניתן להשתמש בשיטה זו כדי לחקור את המנגנונים הנוירוביולוגיים העומדים בבסיס התפתחות מעגלי המוח והשינויים בהם לאורך החיים בתגובה לחוויות חדשות או פתולוגיות כגון מחלת אלצהיימר או שבץ מוחי. כדי להתחיל בהליך זה, יש לעקר באוטוקלאב את כל הציוד הכירורגי ולהבטיח ששמירת הסטריליות תישמר לאורך כל הניתוח.יש לוודא כי קיים מספיק בופר מוחי עבור הניתוח. לאחר מכן, העבירו עכבר מורדמ למערך מחזיק הראש והניחו אותו על פלטת חימום ויסות תרמי המכוונת ל-37 °C. קבעו את שיניו העליונות של העכבר במחזיק שיניים.לאחר מכן, סובב את ראשו שמאלה בכ-30 מעלות כדי לחשוף את הצד הצידי הימני של הראש. לאחר מכן, קבע את ראש העכבר בעזרת הקצה הבלתי חד של מוטות האוזניים. לאחר מכן, מרח משחה תלמית למניעת התייבשות של הקרנית.כדי להפחית בצקת מוחית, יש להזריק dexamethasone במינון של ארבעה מיליגרם לקילוגרם באופן תוך-שרירי. נקה את העור מעל אזור הניתוח בעזרת מקלוני צמר טבולים ב-4% chlorhexidine שלוש פעמים, ולאחר מכן ב-70% alcohol שלוש פעמים. הזריק lidocaine תת-עורי מעל אתר הקרניאוטומי.תחת מיקרוסקופ סטריאו, הרימו באמצעות פינצטה את העור במרחק של מילימטר אחד משמאל לקו האמצע, ממש מאחורי האוזן, ובצעו חתך אופקי קטן בעזרת מספריים כירורגיים. בצעו חיתוך לטרלי של חמישה עד שישה מילימטרים לכיוון האוזן הימנית, ולאחר מכן חתכו לכיוון הקצה הרוסטרלי של הראש. בנקודת החתך הראשונית, הכניסו את המספריים וחתכו 10 מילימטרים לכיוון רוסטרלי.לאחר מכן, גזרו את העור מסביב לאוזן ימין ובקרבת העין הימנית כדי לחשוף את הצד הימני של הגולגולת ואת השריר הרקה (temporal muscle). ודאו כי החלק הרחב ביותר של האזור החשוף הוא לפחות שבעה מילימטרים. לאחר מכן, גזרו את העור באופן נוסף אם יש צורך להרחיב את שטח הניתוח.בעזרת מקלון צמר גפן, שפשפו את פני הגולגולת בתנועות סיבוביות כדי להסיר את הפריוסטום (perisosteum) מהגולגולת. ודאו שלא נותר פריוסטום ושהגולגולת יבשה לחלוטין, דבר שחיוני להצמדה מוצלחת של לוחית הראש. לאחר מכן, בעזרת מספרי קפיץ ופינצטה, הפרד את שריר הרקה מהגולגולת.גזרו והסיטו את השריר לצד עד להגעה לעצם הסקוואמוזאלית (squamosal bone). יש להיזהר מאוד לא לפגוע בווריד הרקה השטחי (superficial temporal vein) העובר לאורך העצם הסקוואמוזאלית ליד העין, כדי למנוע דימום. שלטו על הדימומים באמצעות ספוג ג'ל (gel foam) שהושרה מראש בבופר מוחי (brain buffer).במקרה של דימום חמור, השתמש במכשיר לצריבה תרמית. טפטף דבק בוטיל-ציאנואקרילט על אתרי הדימום. כדי להתחיל בפרוצדורה זו, סמן תחילה את ה-bregma כדי להכווין את אזורי המוח שמתחתיו, מרח דבק אתיל-ציאנואקרילט סביב הקצה התחתון של לוחית הראש והדבק את לוחית הראש מעל אזור הקרניוטומיה.לאחר מכן, מלאו את החלל הפתוח שבין הגולגולת ללוחית הראש במלט שיניים, והשאירו חשופה רק את אזור הקרניוטומיה. המתינו למלט השיניים להתייבש ולהתקשות. לאחר מכן, סמנו את אזור חלון הגולגולת על ידי שריטה קלה של פני הגולגולת באמצעות המקדחה השנאית.עקבו בעדינות עם המקדח לאורך חריץ הסימון המקורי כדי להעמיקו, תוך הבטחה שהמקדח לא יחדור דרך הגולגולת אל תוך המוח. במקביל, החליפו בין הקידוח לבין טפיחות על פני השטח של הגולגולת עם נייר סופג מגולגל ולח או רטוב מדי כמה דקות. שלב פתיחה מאתגר זה מחייב את המנתחים לקדוח דרך הגולגולת המזוקנת כדי לשחר own אותה להסרה מבלי לפגוע בקורטקס שמתחתיה.איטי זה רפוי, חלק זה מהיר. במהלך הקידוח, בדוק מעת לעת אם הגולגולת קורסת על ידי לחיצה עדינה עליה באמצעות פינצטה או בעזרת המקדח כשהוא אינו מסתובב. כאשר העצם מתחילה לקרוס, הפסק את הקידוח ושקע את כל החלון בבופר למח. המתינו לפחות חמש דקות לפני הסרת הגולגולת כדי לרכך את העצם ולהפחית את הסיכוי שהדורה תידבק אליה, מה שיהפוך את תהליך הסרת הגולגולת לקל יותר. לאחר מכן, בצעו את תהליך הסרת הגולגולת החל מהקצה הקדמי. השתמשו בפינצטה כדי להפריד בעדינות את הגולגולת המשוחררת מהדורה.ברגע שהעצם השתחררה וצפה על הדורה, אחזו בה בחוזקה בעזרת פינצטה והרימו אותה מהדורה. ודאו שהעצם אינה חודרת אל תוך המוח. השתמשו בפינצטה ובמספרי קפיץ כדי לקרוע ולגזור בעדינות את הדורה.יש לנקוט משנה זהירות כדי להבטיח שפרנכימת המוח וכלי הדם לא ייפגעו. המשיכו בפעולה עד להסרה מלאה של הקשרה (dura) מאזור חלון הגולגולת. כאשר הפעולה מבוצעת נכון, המוח ייראה נקי מאוד, עם כלי דם ברורים וללא פגמים.רססו את זכוכית הכיסוי ב-70% ethanol והשתמשו במכל אוויר כדי לייבש בעדינות. ודאו שהזכוכית נקייה לחלוטין, ללא כתמים או אבק. לאחר מכן, הכינו 1.3% agarose על ידי חימום של 200 milligrams של אבקת agarose המומסת ב-15 milliliters של brain buffer.הניחו מדחום באגרוזה החמה וקררו אותה עד לטמפרטורה שמעט מעל טמפרטורת ההתגבשות, בערך 40 °C. ניתן להאיץ את הקירור על ידי הרצת מים קרים על המבחנה, תוך הקפדה שלא יחדרו מים אל תוך האגר. ערבבו בעדינות בעזרת המדחום תוךما ניטור הטמפרטורה.מיד לפני מריחת האגר, הוצא את בופר המוח מהבור הגולגולתי. ודא שאין בועות או חלקיקים, שכן אלו יפריעו לדימוג. כעת, שאוב את האגרוז באמצעות ראש פיפטה להעברה וטפטף את האגרוז ישירות על המוח.לאחר מכן, הניחו במהירות את לביבית הזכוכית מעל פני השטח והצמידו אותה באמצעות טיפות אגרוז בפינות. מוצגת כאן מיקרוגרפ של קרניוֹטומיה חד-צדדית רחבה, כאשר ה-bregma מסומן בעיגול לבן בכל תמונה. תבניות של הפעלה קורטיקלית מוצגות בעכבר שהורדם עם 0.5% isoflurane לאחר גירוי של השפם הצדדי הנגדי, גירוי שמיעתי, גירוי של הגפה הקדמית הצדדית הנגדית, גירוי של הגפה האחורית הצדדית הנגדית וגירוי חזותי של העין הצדדית הנגדית באמצעות דיודה פולטת אור.נצפתה הפעלה של קו אמצע מכל סוגי הגירויים החושיים 10 עד 25 מילישניות לאחר הפעלת קליפת המוח החושית הראשית. לאחר רכישת המיומנות, ניתן להשלים טכניקה זו בשלוש עד ארבע שעות. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור להספיג את איבוד הדם למינימום ולהבטיח שקליפת המוח לא תיפגע.באמצעות הליך זה, טכניקות הדמיה אחרות, כגון הדמיה אופטית, יכולות לסייע במתן מענה לשאלות חשובות, כגון השפעתה של פעילות ספונטנית על הדינמיקה העצבית במוח תקין ובמוח חולה. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סייעה לסלול את הדרך עבור חוקרים בתחום הנוירוביולוגיה של מערכות לחקור אינטראקציות ודינמיקה עצבית בין אזורים קורטיקליים מרוחקים בעכברים. סרטון זה מדגים כיצד לבצע קרניוטומיה לטרלית רחבה בעכבר עם מינימום איבוד דם ונזק קורטיקלי, ובכך יאפשר לכם לאסוף את הנתונים הדרושים למתן מענה לשאלות המדעיות הדחופות ביותר שלכם.

a-large-lateral-craniotomy-procedure-for-mesoscale-wide-field-optical

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

זה וידאו פרוטוקול להדגים כיצד השתל מכוסה זכוכית חלון גולגולתי במכרסמים. תכשירים אלה יכולים לשמש כרונית in vivo שני הפוטונים הדמיה של הניאוקורטקס על סולמות זמן של חודשים. זה יכול לשמש גם עבור סוגים אחרים של הדמיה, כולל הדמיה אופטית אות מהותי.

כירורגיה Craniotomy נוהל הדמיה מוחית כרונית

שיטה מתוארת לתיוג נוירונים עם צבעי ניאון בתחומי מייקר מראש תפקודיים של הניאוקורטקס. ראשית, דימות אופטי אות פנימית משמש להשגת מפה תפקודית. אז מיקרוסקופ שני פוטונים משמש לתווית ונוירונים תמונה בתוך תחום מייקרו של המפה.

תיוג ממוקד של תאי עצב בתחומים ספציפיים מייקר פונקציונליים של הניאוקורטקס ידי שילוב אותות פנימיים והדמית שני פוטונים

אנו מציגים שיטה ליצירת חלון גולגולת דללה קליפת מוח (TSCW) במודל של עכברים...

טכניקת חלון קליפת מוח, גולגולת דקה יותר עבור<em&gt; In Vivo</em&gt; טומוגרפיה קוהרנטיות אופטית הדמיה

כאן אנו מתארים שיטה עבור ברזולוציה גבוהה בזמן הדמיה multiphoton של תאים סרטניים במוח לפני ואחרי התערבות כירורגית פולשנית (למשל, ביופסיה) בתוך חיה חיה אותו. שיטה זו מאפשרת ללמוד את ההשפעה של אלה הליכים כירורגי פולשנית על תאים סרטניים ' נדידה, פולשנית, והתנהגות מתרבים ברמת תא בודד.

האורך הדמיה של התנהגות המוח תאים סרטניים בתגובה ביופסיה פולשנית כירורגית

אנו מציגים פרוטוקול לשילוב מדרכיית MRI של דיפוזיה בעבודה של המטופל לניתוח אנדוסקופי אנדונאסלי לגידול בבסיס הגולגולת. השיטות לאימוץ מחקרי הדמיה מוחית אלה בשלבים הטרום-אופרטיביים מתוארות.

תפקיד של דיפוזיה MRI המתיחה בניתוח בסיס גולגולת אנדוסקופי

מאמר זה מדגים את הכנת חלון הדמיה בהתאמה אישית בתוספת קנולה עירוי והשתלתו על אזור CA1 של ההיפוקמפוס בעכברים.

הליך גולגולתי להדמיית פעילויות עצביות בהיפוקמפוס של עכברים מתנהגים

הפרוטוקול הנוכחי מתאר יצירת חלון גולגולתי גדול (6 x 3 מ"מ2) באמצעות עטיפת מזון, סיליקון שקוף וזכוכית כיסוי. חלון גולגולתי זה מאפשר ניסויים בהדמיית סידן בשדה רחב ובשני פוטונים באותו עכבר.

אין ויוו הדמיית סידן בשדה רחב ושני פוטונים מעכבר באמצעות חלון גולגולתי גדול

בשילוב עם לוחית ראש ועיצוב אופטי התואם למיקרוסקופים של פוטון בודד ושני פוטונים, עדשת המיקרופריזמה מציגה יתרון משמעותי במדידת תגובות עצביות בטור אנכי בתנאים מגוונים, כולל ניסויים מבוקרים היטב במצבים קבועים בראש או משימות התנהגותיות טבעיות בבעלי חיים הנעים בחופשיות.

הדמיה ארוכת טווח של אוכלוסיות עצביות מזוהות באמצעות מיקרופריזמות בבעלי חיים הנעים בחופשיות ומקובעים לראש

כאן, אנו מציגים שני פרוטוקולים לרישום מיקרו-אלקטרוקורטיקוגרפיה בצפיפות גבוהה (μEcoG) בחולדות ועכברים, כולל שיטות כירורגיות, השתלה והקלטה. הקלטות μECoG מבוצעות בשילוב עם הקלטת פוליטרודה למינרית בקליפת המוח השמיעתית של החולדה או עם מניפולציה אופטוגנטית של פעילות עצבית בקליפת המוח הסומטוסנסורית של העכבר.

חקירות רב-ממדיות של עיבוד קליפת המוח על ידי שילוב פוליטרודים למינאריים ואופטוגנטיקה עם מיקרו אלקטרוקורטיקוגרפיה במכרסמים

הצגנו טכניקת הדמיה חדשנית בשם Optical Multilayer Interference Tomography (OMLIT), המאפשרת הדמיה ללא הטיה של כל התאים בדגימות מוח בקנה מידה מדום וניתן לשלבה בצורה חלקה בזרימת הדמיה של מיקרוסקופ אלקטרונים סרטורי מבוסס סרט על אותה דגימה.

שיטת הדמיה אופטית התואמת למיקרוסקופיית אלקטרונים סורקת למיפוי מוח תאי מזוסקופי

פרוטוקול זה מתאר שיטה כירורגית דו-שלבית ליצירת חלון גולגולתי גדול, ניתן לסגירה מחדש, ששומר על הדורה בעכברים. טכניקה זו מאפשרת הקלטות אלקטרופיזיולוגיות כרוניות ורב-מודליות מרשתות מוח עמוקות מפוזרות, כגון רשת מצב ברירת המחדל, במשך מספר שבועות.

פרוטוקול ניתוחי לחלון גולגולתי גדול וניתן לסגירה מחדש המאפשר הקלטות אלקטרופיזיולוגיות לאורך זמן ורב-מודליות של רשת מצב ברירת מחדל של העכבר

למדו לבצע קרניוטומיה לטרלית גדולה בעכברים לצורך דימות אופטי בזמן אמת של פעילות קורטיקלית נרחבת. שיטה זו מאפשרת חקר דינמיקה עצבית ומעגלים מוחיים בתנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים שונים.

נוהל Craniotomy Lateral גדול עבור דימות אופטי Mesoscale רחב בתחום של פעילות המוח

גלה סרטונים נוספים