Name: ויזואליזציה של מודולי קורטיקליים Cortices יונקים שעברו שיטוח (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 49 s
Description: למד שיטת שיטוח וצביעה של קורטקס יונקים לצורך ויזואליזציה של מודולים תאיים בשכבות שונות. טכניקה זו מאפשרת השוואת ארכיטקטורה קורטיקלית בין מינים וחשיפת מאפיינים אבולוציוניים.

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 נתמך על ידי Humboldt Universität זו ברלין, המרכז ברנשטיין לברלין Neuroscience חישובית, המרכז הגרמנית עבור מחלות ניווניות (DZNE), הגרמני הפדרלי במשרד החינוך, המחקר (BMBF, Förderkennzeichen 01GQ1001A), NeuroCure, של גוטפריד וילהלם לייבניץ פרס DFG. אנו מודים Shimpei אישיאמה לעיצוב גרפי מצוין, ניגן Diederichs לסיוע טכני מעולה.

<ol><li>Brodmann, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrodmann%2C+K+%22Vergleichende+Lokalisationslehre+der+Grosshirnrinde+in+ihren+Prinzipien+dargestellt+auf+Grund+des+Zellenbaues%22">Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde in ihren Prinzipien dargestellt auf Grund des Zellenbaues</a>. , Barth. (1909).</li>
<li>Naumann, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(15)00218-3">The reptilian brain.</a> Curr Biol. 25 (8), R317-R321 (2015).</li>
<li>Kaas, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+columns%2C+modules%2C+and+domains+in+the+neocortex+of+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Evolution of columns, modules, and domains in the neocortex of primates.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (Supplement 1), 10655-10660 (2012).</li>
<li>Woolsey, T. A., Van der Loos, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+structural+organization+of+layer+IV+in+the+somatosensory+region+%28SI%29+of+mouse+cerebral+cortex%3A+the+description+of+a+cortical+field+composed+of+discrete+cytoarchitectonic+units%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The structural organization of layer IV in the somatosensory region (SI) of mouse cerebral cortex: the description of a cortical field composed of discrete cytoarchitectonic units.</a> Brain Res. 17 (2), 205-242 (1970).</li>
<li>Naumann, R. K., Ray, S., Prokop, S., Las, L., Heppner, F. L., Brecht, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conserved+size+and+periodicity+of+pyramidal+patches+in+layer+2+of+medial%2Fcaudal+entorhinal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Conserved size and periodicity of pyramidal patches in layer 2 of medial/caudal entorhinal cortex.</a> J Comp Neurol. 524 (4), 783-806 (2016).</li>
<li>Ray, S., Naumann, R., Burgalossi, A., Tang, Q., Schmidt, H., Brecht, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grid-layout+and+theta-modulation+of+layer+2+pyramidal+neurons+in+medial+entorhinal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Grid-layout and theta-modulation of layer 2 pyramidal neurons in medial entorhinal cortex.</a> Science. 343 (6173), 891-896 (2014).</li>
<li>Wong-Riley, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytochrome+oxidase%3A+an+endogenous+metabolic+marker+for+neuronal+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Cytochrome oxidase: an endogenous metabolic marker for neuronal activity.</a> Trends Neurosci. 12 (3), 94-101 (1989).</li>
<li>Ray, S., Brecht, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+development+and+dorsoventral+maturation+of+the+medial+entorhinal+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Structural development and dorsoventral maturation of the medial entorhinal cortex.</a> Elife. 5, e13343(2016).</li>
<li>Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole+animal+perfusion+fixation+for+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Whole animal perfusion fixation for rodents.</a> J Vis Exp. (65), (2012).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphate-buffered+saline+%28PBS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harb.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Phosphate-buffered saline (PBS).</a> Cold Spring Harb. Protoc. , (2006).</li>
<li>Olson, S. T., Chuang, Y. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heparin+activates+antithrombin+anticoagulant+function+by+generating+new+interaction+sites+%28exosites%29+for+blood+clotting+proteinases%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cardiovasc+Med%22%5BJournal%5D)">Heparin activates antithrombin anticoagulant function by generating new interaction sites (exosites) for blood clotting proteinases.</a> Trends Cardiovasc Med. 12 (8), 331-338 (2002).</li>
<li><a target="_blank" href="http://cshprotocols.cshlp.org/content/2009/12/pdb.rec12044.full">Paraformaldehyde (PFA; 4%).</a> Cold Spring Harb. Protoc. , (2009).</li>
<li><a target="_blank" href="http://cshprotocols.cshlp.org/content/2006/1/pdb.rec8303.full">Sodium phosphate (PB).</a> Cold Spring Harb. Protoc. , (2006).</li>
<li>Sincich, L. C., Adams, D. L., Horton, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complete+flatmounting+of+the+macaque+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Visual+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Complete flatmounting of the macaque cerebral cortex.</a> Visual Neurosci. 20 (6), 663-686 (2003).</li>
<li>Tootell, R. B., Silverman, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+methods+for+flat-mounting+cortical+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Two methods for flat-mounting cortical tissue.</a> J Neurosci Methods. 15 (3), 177-190 (1985).</li>
<li>Rosene, D. L., Roy, N. J., Davis, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cryoprotection+method+that+facilitates+cutting+frozen+sections+of+whole+monkey+brains+for+histological+and+histochemical+processing+without+freezing+artifact%5BTitle%5D)+AND+%22J+Histochem+Cytochem%22%5BJournal%5D)">A cryoprotection method that facilitates cutting frozen sections of whole monkey brains for histological and histochemical processing without freezing artifact.</a> J Histochem Cytochem. 34 (10), 1301-1315 (1986).</li>
<li>Wong-Riley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+the+visual+system+of+monocularly+sutured+or+enucleated+cats+demonstrable+with+cytochrome+oxidase+histochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Changes in the visual system of monocularly sutured or enucleated cats demonstrable with cytochrome oxidase histochemistry.</a> Brain Res. 171 (1), 11-28 (1979).</li>
<li>Divac, I., Mojsilovic-Petrovic, J., López-Figueroa, M. O., Petrovic-Minic, B., Møller, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+contrast+in+histochemical+detection+of+cytochrome+oxidase%3A+metallic+ions+protocol%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Improved contrast in histochemical detection of cytochrome oxidase: metallic ions protocol.</a> J Neurosci Methods. 56 (2), 105-113 (1995).</li>
<li>Jiao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+and+sensitive+antigen+retrieval+method+for+free-floating+and+slide-mounted+tissue+sections%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A simple and sensitive antigen retrieval method for free-floating and slide-mounted tissue sections.</a> J Neurosci Methods. 93 (2), 149-162 (1999).</li>
<li>Pileri, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antigen+retrieval+techniques+in+immunohistochemistry%3A+comparison+of+different+methods%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pathol%22%5BJournal%5D)">Antigen retrieval techniques in immunohistochemistry: comparison of different methods.</a> J Pathol. 183 (1), 116-123 (1997).</li>
<li>Woolsey, T. A., Welker, C., Schwartz, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+anatomical+studies+of+the+SmL+face+cortex+with+special+reference+to+the+occurrence+of+%22barrels%22+in+layer+IV%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Comparative anatomical studies of the SmL face cortex with special reference to the occurrence of "barrels" in layer IV.</a> J Comp Neurol. 164 (1), 79-94 (1975).</li>
<li>Krubitzer, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+organization+of+neocortex+in+mammals%3A+are+species+differences+really+so+different%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The organization of neocortex in mammals: are species differences really so different?</a> Trends Neurosci. 18 (9), 408-417 (1995).</li>
<li>Lauer, S. M., Lenschow, C., Brecht, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sexually+selected+size+differences+and+conserved+sexual+monomorphism+of+genital+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Sexually selected size differences and conserved sexual monomorphism of genital cortex.</a> J Comp Neurol. , (2017).</li>
<li>Fleischhauer, K., Petsche, H., Wittkowski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vertical+bundles+of+dendrites+in+the+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22Anat+Embryol%22%5BJournal%5D)">Vertical bundles of dendrites in the neocortex.</a> Anat Embryol. 136 (2), 213-223 (1972).</li>
<li>Bernardo, K. L., Woolsey, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axonal+trajectories+between+mouse+somatosensory+thalamus+and+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Axonal trajectories between mouse somatosensory thalamus and cortex.</a> J Comp Neurol. 258 (4), 542-564 (1987).</li>
<li>Ray, S., Burgalossi, A., Brecht, M., Naumann, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complementary+Modular+Microcircuits+of+the+Rat+Medial+Entorhinal+Cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Syst+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Complementary Modular Microcircuits of the Rat Medial Entorhinal Cortex.</a> Front Syst Neurosci. 11, (2017).</li>
<li>Livingstone, M. S., Hubel, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thalamic+inputs+to+cytochrome+oxidase-rich+regions+in+monkey+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Thalamic inputs to cytochrome oxidase-rich regions in monkey visual cortex.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 79 (19), 6098-6101 (1982).</li>
<li>Land, P. W., Simons, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytochrome+oxidase+staining+in+the+rat+SmI+barrel+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Cytochrome oxidase staining in the rat SmI barrel cortex.</a> J Comp Neurol. 238 (2), 225-235 (1985).</li>
<li>Welker, C., Woolsey, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+of+layer+IV+in+the+somatosensory+neocortex+of+the+rat%3A+description+and+comparison+with+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Structure of layer IV in the somatosensory neocortex of the rat: description and comparison with the mouse.</a> J Comp Neurol. 158 (4), 437-453 (1974).</li>
<li>Retzius, G. Die Cajal'schen zellen der grosshirnrinde beim menschen und bei säugetieren. Biol Unters. 5, 1-9 (1893).</li>
<li>Cajal, S. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCajal%2C+SR+%22Histologie+du+Systeme+Nerveux+de+l%27Homme+et+des+vert%C3%A9br%C3%A9s%22">Histologie du Systeme Nerveux de l'Homme et des vertébrés</a>. , Talleres Grafios. Montana, Madrid. (1911).</li>
<li>Chapin, J. K., Lin, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+the+body+representation+in+the+SI+cortex+of+anesthetized+and+awake+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Mapping the body representation in the SI cortex of anesthetized and awake rats.</a> J Comp Neurol. 229 (2), 199-213 (1984).</li>
<li>Löwel, S., Freeman, B., Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topographic+organization+of+the+orientation+column+system+in+large+flat-mounts+of+the+cat+visual+cortex%3A+A+2-deoxyglucose+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Topographic organization of the orientation column system in large flat-mounts of the cat visual cortex: A 2-deoxyglucose study.</a> J Comp Neurol. 255 (3), 401-415 (1987).</li>
<li>Tang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+architecture+of+the+rat+parasubiculum%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Functional architecture of the rat parasubiculum.</a> J Neurosci. 36 (7), 2289-2301 (2016).</li>
<li>Snyder, J. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSnyder%2C+JP+%22Map+projections--A+working+manual+%28Vol.+1395%29%22">Map projections--A working manual (Vol. 1395)</a>. , US Government Printing Office. (1987).</li>
<li>Chung, K., Deisseroth, K. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23722210">CLARITY for mapping the nervous system.</a> Nat Methods. 10 (6), 508-513 (2013).</li>
<li>Renier, N., Wu, Z., Simon, D. J., Yang, J., Ariel, P., Tessier-Lavigne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((iDISCO%3A+a+simple%2C+rapid+method+to+immunolabel+large+tissue+samples+for+volume+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">iDISCO: a simple, rapid method to immunolabel large tissue samples for volume imaging.</a> Cell. 159 (4), 896-910 (2014).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי המחקר בוצע בהיעדר יחסים מסחריים או פיננסי שיכול להחשב בתור ניגוד אינטרסים פוטנציאליים.

מודולריות ב קליפת התגלתה תוך שימוש במגוון טכניקות. המודולים המוקדם של קורטיקלית מחקרים בדרך כלל מזוהה גם דמיין תא אזורים צפופים או היעדרות של סיבים1. שיטות עוקבות נעזרו הנוכחות של חבילות דנדריטים24, afferents אזור מסוים25, או העשרה של נוירוטרנסמיטורים26. כאן נדגים שתי טכניקות, להסטולוגיה ציטוכרום אוקסידאז (i) ו- (ii) נוגדן.
ציטוכרום אוקסידאז מכתים כבר באחת השיטות הפופולריות ביותר להמחיש מודולים קורט...

חלק מהשינויים המשמעותיים במבנה המוח על פני האמיניות נראים גם קליפת המוח. למרות הבדלים משמעותיים, קליפת המוח של בעלי חיים עוקב אחר תבנית משותפת, ניתן לחלק בשתי דרכים נפרדות, על-ידי שכבות ואזורי1. שכבות קורטיקלית לשקר מקביל פני השטח של המוח, משתנים מספר 3 שכבות cortices הזוחלים2 על 6 שכבות cortices בתרבית של1. אזורים קורטיקליים לעומת אזורים הנבדלים זה מזה של קליפת המקבילים במידה רבה פונקציות שונות, למשל, קליפת המגע מעורב התחושה של מגע או קליפת הראיה בעיבוד חזותי תשומות. אזורים קורטיקליים אלה לעיתים קרובות נחלקים תיקונים או מודולים3, אשר נמצאים באופן קבוע חוזרות מבנים אנטומיים, בעיקרו של דבר מצא מקבילות אל פני השטח pial של המוח. מודולים בקליפת המוח עשוי להיות מוגבל רובד4, או להרחיבו על-גבי שכבות מספר5.
אופטים בשיטות הרגילות של המוח לערב מקטעים רגילים על פני השטח של המוח, כמו הילתית או הווריד. בעוד שיטות אלה ניתן להשתמש כדי להמחיש מודולים קורטיקלית, שפע של תכונות מעניינות יכול להתגלות כאשר המודולים בקליפת המוח הם דמיינו tangentially, במישור מקביל פני השטח של המוח. למשל, מודולים המגע במוח מכרסמים המייצג שפם, מופיעות כמו חביות כאשר visualized נורמלי השטח במוח, ולכן האזורים להפיק קליפת חבית שם. עם זאת, בלהמחיש את החביות בכיוון משיק, הם מגלים שפם-מפה, עם הקנים להיות אצלה כיוון טופוגרפית שיקוף את המבנה המדוייק של נכון על פני גוף חיצוני. במקרים מסוימים, אפילו ברח הסידור המודולרי זיהוי לתקופות ניכר, כאשר visualized באופן שאינו סוטה. קליפת entorhinal המדיאלי, ידועה הנוכחות של תאי הרשת, נוירונים אשר אש בתבנית משושה הרגילה כאשר חיים הוא וחוצה סביבה. למרות שזה אזור ובדוקים בכבדות, עד לאחרונה, הנוכחות של תיקונים או מודולים של תאים בקליפת entorhinal המדיאלי, אשר נפרסות פיזית בתוך תבנית משושה6, נמלט זיהוי. הנוכחות ואת הסידור של המודולים במוח עכברוש, היה בהנחייתם עושה קטעים וקולו של קליפת entorhinal המדיאלי, חוקרת את cytoarchitecture באופן layer-wise.
לאחר חלוקתה, ההיבט המסוים של ויזואליזציה של מודולים בקליפת המוח גם ניתן למימוש בדרכים רבות. בסגנון קלאסי, יש לימודי התחום מודולים מבוסס על התא צפיפות או סיבים פריסה1. גישה פופולרית נוספת היא השימוש ציטוכרום אוקסידאז להסטולוגיה, אשר חושף את תחומי פעילות גבוהה יותר8. גישות חדשות יותר כוללים מסתכל על סוגי תאים נקבע גנטית, מכובד על בסיס שלהם חלבון ביטוי פרופילים6,8.
במחקר זה, אנו מדגישים שיטות כדי לבודד את קליפת המוח של המוח יונקים, להשיג חלקים וצורניים שעברו שיטוח להמחיש מודולים קורטיקלית המבוסס על להסטולוגיה אוקסידאז ציטוכרום אימונוהיסטוכימיה של חלבונים מסוימים סוג התא.

<table><tbody><tr><td><חזק>צביעת ציטוכרום אוקסידאז</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ציטוכרום c מלב סוסים</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>C2506</td><td></td></tr><tr><td>3,3'דיאמינובנזידין טטרה-הידרוכלוריד הידראט</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>D5637</td><td></td></tr><tr><td>D(+)-סכרוז</td><td>קארל רות'&nbsp;</td><td>4621.1</td><td></td></tr><tr><td>אמוניום ניקל (II) סולפט הקסהידרט</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>A1827</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>קארל רוט&nbsp;</td><td>9105.4</td><td></td></tr><tr><td>שם</td><td>חברה</td><td>Catalog Number</td><td>Comments</td></tr><tr><td>אנטיגן retrieval</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trisodium citrate dihydrate</td><td></td><td>S1804</td><td></td></tr><tr><td>חומצת לימון מונוהידראט</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>C1909</td><td></td></tr><tr><td>שם</td><td>חברה</td><td>Catalog Number</strong</td><td>>Comments</strong</td></tr><tr><td>>Phosphate buffer/Phosphate-buffered מלח/קידומת/PFA</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>אשלגן דימימן פוספט</td><td>פוספט Carl Roth</td><td>3904.2</td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי</td><td>קארל רוט</td><td>9265.1</td><td></td></tr><tr><td>די-סודיום מימן פוספט דיהידראט</td><td>קארל רוט</td><td>4984.3</td><td></td></tr><tr><td>פרפורמלדהיד</td><td>קארל רוט</td><td>0335.3</td><td></td></tr><tr><td>טריטון-X 100</td><td>קארל רוט</td><td>3051.3</td><td></td></tr><tr><td><חזק>שם</חזק></td><td><חזק>חברה</חזק></td><td><חזק>מספר קטלוגי</חזק></td><td>Comments</td></tr><tr><td>Immunohistochemistry</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Calbindin D-28k מחית ממעיים של עוף, עכבר חד שבטי</td><td>Swant</td><td>RRID: AB_10000347</td><td></td></tr><tr><td>Calbindin D-28k מקלבינדין עכברוש רקומביננטי D-28k, ארנב פוליקלונלי</td><td>Swant</td><td>RRID: AB_10000340</td><td></td></tr><tr><td>אלבומין Fraction V,</td><td>קארל ללא ביוטין רוט</td><td>0163.4</td><td></td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Catalog Number</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Mounting or freezing media</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 ( היסטוכימיה)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>03989</td><td></td></tr><tr><td>מדיום הקפאת רקמות</td><td>Leica Biosystems</td><td>NC0696746</td><td></td></tr><tr><td><חזק>שם</חזק</td><td>><חזק>חברה</חזק</td><td>><חזק>מספר קטלוגי</חזק</td><td>><חזק>הערות</חזק></td></tr><tr><td><חזק>התייבשות אלכוהול</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>אתנול 100%</td><td>קארל רוט</td><td>9065.3</td><td></td></tr><tr><td>אתנול 96%</td><td>קארל רות'</td><td>P075.3</td><td></td></tr><tr><td>2-פרופנול</td><td>קרל רוט</td><td>6752.4</td><td></td></tr><tr><td>תחליף קסילן</td><td>פלוקה</td><td>78475</td><td></td></tr><tr><td><חזק>שם</חזק></td><td><חזק>חברה</חזק></td><td><חזק>מספר קטלוגי</חזק></td><td><חזק>הערות</ חזק</td></tr><tr><td>><חזק>התקנים/כלים</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>מיקרום HM 650V</td><td>תרמו מדעי</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Jung RM2035</td><td>Leica Biosystems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dumont #55 מלקחיים - Inox</td><td>Fine Science Tools</td><td>11255-20</td><td></td></tr><tr><td>Dumont #5 מלקחיים - Inox Biology Tip</td><td>Fine Science Tools</td><td>11252-30</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים #5SF Dumont - Inox Super Fine Tip</td><td>Fine Science Tools</td><td>11252-00</td><td></td></tr><tr><td>מזמרה לעצמות - 24 ס"מ</td><td>Fine Science Tools</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>מספריים קהות</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>14000-18</td><td></td></tr><tr><td>מספריים כירורגיים - לולאות גדולות</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>14101-14</td><td></td></tr><tr><td>מספריים כירורגיים -</td><td>כלים מדעיים עדינים</td> חדים-קהים <td>14001-13</td><td></td></tr><tr><td>מספריים איריס</td><td>עדינים כלי מדע עדינים</td><td>14094-11</td><td></td></tr></tbody></table>

ויזואליזציה של מודולי קורטיקליים cortices יונקים שעברו שיטוח

Visualization of Cortical Modules in Flattened Mammalian Cortices

קליפת בתרבית של מוח הוא parcellated לתוך substructures ברורים או מודולים. מודולים בקליפת המוח בדרך כלל לשקר מקבילה לגליון קורטיקלית, יכול להיות המותווית על ידי מסוימים פתולוגיה ושיטות immunohistochemical. במחקר זה, אנו מדגישים שיטה כדי לבודד את קליפת המוח של המוח יונקים ולשטח אותם לקבל במקביל סעיפים בגיליון קורטיקלית. אנחנו עוד גולת הכותרת שנבחרה פתולוגיה, immunohistochemical שיטות לעיבוד אלה משוטחים מקטעים וצורניים להמחיש מודולים קורטיקלית. בתוך קליפת המגע של יונקים שונים, אנו מבצעים להסטולוגיה אוקסידאז ציטוכרום כדי לחשוף את הגוף מפות או מודולים קורטיקלית המייצגים חלקים שונים של הגוף של החיה. בתוך קליפת entorhinal המדיאלי, אזור שבו נוצרים תאי הרשת, אנו מנצלים immunohistochemical שיטות לסימון מודולים של נוירונים נקבע גנטית אשר מסודרים בתבנית-רשת בגליון בקליפת המוח על פני מספר מינים. בסך הכל, אנו מספקים מסגרת כדי לבודד ולהכין layer-wise משוטחים חלקים קורטיקליים, ותנסו לדמיין את המודולים בקליפת המוח באמצעות פתולוגיה ושיטות immunohistochemical במגוון רחב של יונקים את המוח.

אנו להשיג חלקים קורטיקליים שעברו שיטוח של קליפת המגע במגוון של המוח, לעבד אותם להסטולוגיה אוקסידאז ציטוכרום להמחיש את המודולים somatotopic המייצגים את חלקי הגוף השונים. גישה השוואתית זו מאפשרת לימוד כוחות האבולוציוני הזה cortex צורה, למשל, מראה מאוד שנשמרת ייצוג mystacial vibrissae מכרסמים, lagomorpha כמו חביות21 (איור 2). לעומת זאת, חלקי גוף אחרים כגון כפות ואיברי להראות וריאציות של קרוביהם גודל ומשקפים את ההתמחות גומחה אקולו...

מאמר זה מתאר מתודולוגיה מפורט כדי להשיג מקטעים וצורניים שעברו שיטוח של יונקים cortices והמחש מודולים בקליפת המוח באמצעות פתולוגיה ושיטות immunohistochemical.

ויזואליזציה של מודולי קורטיקליים Cortices יונקים שעברו שיטוח

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

המטרה הכוללת של הליך זה לשיטוח וצביעה של קליפת המוח היא לדמיין מודולים סלולריים באזורים בקליפת המוח באופן שכבתי. שיטה זו יכולה לענות על שאלות מפתח במדעי המוח, כמו כיצד מבנה קליפת המוח מתפשט לתוך המוח, וכיצד הוא עשוי להיות קשור לתפקוד. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שאתה יכול להשוות ארכיטקטורה קליפת המוח בצורה למינלית, ולהשוות היבטים שונים שלה, כמו כיצד היא משמרת את האבולוציה המעמדית, או כיצד היא משתנה בתפקודה.ידגימו את הטכניקה סיימון לאואר ואונדין שניווייב, סטודנט וטכנאי מהמעבדה של פרופסור מישל בלאק. כדי להתחיל, יש לחלחל את החיה באופן טרנס-קרדילי כדי להשיג מוח קבוע באופן הומוגני ונטול דם. לאחר הסרת המוח, טבלו אותו במאגר פוספט מולארי של 0.1.אם רוצים קטעים עם אזורים גדולים בקליפת המוח, יש לשטח את המוח לפני פוסט-קיבוע נוסף. עם זאת, כדי להשיג חלקים של אזורים שקשה להגיע אליהם, כמו קליפת המוח האנטורינלית האמצעית, יש לתקן את המוח ב-4% PFA למשך 24 שעות לפני השטחה. התכוננו לשמור על לחות המוח עם חיץ במהלך כל הדיסקציה.כדי להתחיל, הפרד את חצאי הכדור באמצעות אזמל. אם המוח לא עבר קיבוע, היזהר בעת הטיפול בו. לאחר מכן, תוך כדי אבטחת המוח על ידי המוח הקטן, הכנס בעדינות את המרית כדי לפתוח מישור דיסקציה בקורפוס קלוסום.הקצה העגול של המרית צריך להצביע הרחק מקליפת המוח. לאחר מכן, תפעל את המרית כדי לחלק את התלמוס וקליפת המוח. לאחר מכן, הפרד את המבנים התת-קורטיקליים באמצעות סכין גילוח.לאחר מכן, הפרד את המבנים התת-קורטיקליים באמצעות אזמל או קצה המרית. כדי לשפר את ההשטחה, בצע חתך נקי דרך הסטריאטום, גרעין האקומבנס וקליפת המוח הקדמית המסלולית, מכיוון שהם מגדילים את עובי קליפת המוח באזור הרוחבי. לאחר מכן הוסף חתך מקל בבסיס האזור הפנימי של קליפת המוח הקדם-מצחית.זה יאפשר התפתחות של חלקים מדיאליים של קליפת המוח. כעת, הניחו קליפת מוח של חצי הכדור למטה על מגלשת זכוכית. לאחר מכן, הניחו שני גלילי חרס משני צידי הרקמה.החימר חייב להיות דק יותר ב-10 עד 20% מרקמת המוח, שכן החימר מגדיר את מידת ההשטחה. לאחר מכן, הניחו צד זכוכית באופן משיק על קליפת המוח, וצרו קשר תחילה עם החלק הרוחבי. לאחר מכן, הניחו משקל על הזכוכית, כאשר המסה מרוכזת מעל החלק הרוחבי.כעת, תנו למכלול לשבת שלוש עד חמש שעות במאגר פוספט בארבע מעלות צלזיוס. המפתח האמיתי להכנה הזו הוא להפוך את המוח לשטוח ככל האפשר, מאחר שיש לכך את ההשפעה הגדולה ביותר על התבוננות במפת קליפת המוח. לבסוף, במידת הצורך, השליכו את המוח.העבירו את חצי הכדור השטוח ל-1% PFA, או 2% PFA אם הוא לא נלקח מבעל חיים מפוצץ. לאחר מכן, הניחו לו להתייצב למשך 24 שעות בחום של 4 מעלות צלזיוס, עם תסיסה עדינה. ראשית, שטפו את חצי הכדור השטוח במאגר פוספט למשך 15 דקות.לאחר מכן, פורסים את חצי הכדור באופן משיק על ויברטום. תקן את הרקמה במקומה באמצעות נפח קטן של ציאנואקרילט ולחיצה עדינה. היזהר, מכיוון שיותר מדי דבק עלול להוביל לחיתוך חפצים.כעת, חותכים את חצי הכדור מהקצה העבה והיציב יותר לכיוון הקצה הדק יותר בעובי הנדרש. אם נעשה שימוש בריכוזי קיבוע נמוכים, חותכים את הרקמה לאט עם משרעת גבוהה. לאחר מכן, שטפו את הרקמה החתוכה במאגר hepes למשך 15 דקות בתסיסה עדינה.במהלך הכביסה הכינו תמיסת צביעת ציטוכרום אוקסידאז טרייה. והוסף את רכיב ה-DAB ממש לפני השימוש בו. כעת, דגרו את החלקים בתמיסת הצביעה הטרייה בטמפרטורת החדר בעזרת שייקר והשגיחו.בהתאם לכמות הקיבוע, ניתן להבחין בכתמים תוך 10 דקות או שזה לוקח מספר שעות. אם התגובה איטית מדי, העלו את הטמפרטורה ל-37 מעלות צלזיוס. כדי לעצור את התגובה, העבירו את החלקים לאמבטיה של 4% PFA ותנו להם לדגור במשך 15 דקות בתסיסה עדינה.לאחר מכן, שטפו את החלקים שלוש פעמים, עם מאגר hepes למשך 10 דקות בכל כביסה. כעת, הרכיבו וייבשו את החלקים על שקופיות זכוכית. ולייבש אותם באמצעות אמבטיות אתנול חזקות יותר ויותר.לאחר מכן, שטפו את השקופיות באיזופרופנול למשך חמש דקות, ולאחר מכן קסילן למשך חמש דקות. לאחר אמבט הקסילן, הוסף מיד אמצעי הרכבה מתקשה במהירות שאינו על בסיס מים. מדיומים על בסיס מים ישפילו את הכתם.לאחר הוספת פתק כיסוי, אחסן את השקופיות בארבע מעלות צלזיוס עד לתמונה. חלקים קליפת המוח הסומטוסנסורי במגוון מוחות עובדו, תוך שימוש בהליכים המתוארים. גישה השוואתית זו מאפשרת לחקור את הכוחות האבולוציוניים המעצבים את קליפת המוח, כגון הייצוג השמור ביותר של ויבריסאר מיסטקסיאלי במכרסמים ולגומורפה כחביות.הארכיטקטורה של קליפת המוח האנטורינלית האמצעית נצפתה בקטעים מקבילים למשטח הקליפה, באמצעות חתך משיקי של קליפת המוח האנטורינלית הרפואית בעכברים, חולדות ועטלפי פירות מצריים. בנוסף, מוחות אנושיים עובדו באמצעות השטחה עדינה של קליפת המוח ופרוסות משיקות. כל המוחות נשמרו בהקפאה, ונחתכו על קריוסטט ב-60 מיקרון.צביעה חיסונית שימשה לתיוג מודולי תאים פרמיטליים חיוביים לקלבינדין. בקליפת המוח האנטורינלית, מודולי הקלבינדין מראים מחזוריות יוצאת דופן בכל מין, ומשתנים בגודלם בפקטור של 10 בלבד, על פני שונות של פי 20,000 בגודל המוח. לאחר צפייה בסרטון זה אתה אמור להבין היטב כיצד להשיג קטעים משיקים לניתוח.לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך מספר שעות. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לשטח את המוח כראוי, במקום את הגודל, האיכות או התוצאות הסופיות. אל תשכח שעבודה עם סוכנים כמו PFA ו-DAB יכולה להיות מסוכנת ביותר, ואתה תמיד צריך ללבוש ביגוד מגן ולעבוד תחת אור השטח.

visualization-of-cortical-modules-in-flattened-mammalian-cortices

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

ימנית זווית microprisms מוכנס לתוך הניאוקורטקס העכבר מאפשר הדמיה עמוק של שכבות מרובות קליפת המוח עם מבט נמצא בדרך כלל פרוסה. אחת מילימטר microprisms מציעים בתחום של נוף רחב (~ 900 מיקרומטר) והחלטות מרחבי מספיק כדי לפתור את הקוצים הדנדריטים. אנו מדגימים שכבה V הדמיה עצבית הדמיה של כלי הדם neocortical באמצעות microprisms.

בתחום ההדמיה vivo של שכבות קליפתיים עמוק באמצעות Microprism

בחומר וידאו משלים זה, אנו מראים פרוטוקול עבור...

הדמיה כרונית של עכבר-Visual Cortex שימוש ההכנה סחוט הגולגולת

הסרטון מדגים הכנת פרוסות מוח קוליקולו-תלמוקורטיקליות ממוחות של גורי עכברים. מוח מבודד מיושר על שקופית מסומנת ונחתך בזווית כדי ליישר את המוח התיכון השמיעתי ואת המוח הקדמי באותו מישור. לאחר מכן חותכים את המוח באמצעות ויברטום, והפרוסות המכילות את מבני המוח התיכון והמוח הקדמי השמיעתיים העיקריים מועברות לתא אחיזה לשימור.

הכנת פרוסות קוליקולו-תלמוקורטיקליות ממוח גור עכבר

מקור: Lauer, S. M., et al. ויזואליזציה של מודולים קליפת המוח בקליפות יונקים שטוחות. J. Vis. Exp. (2018) סרטון זה מדגים שיטה להמחשת המודולים בקליפת המוח בחלקי מוח שטוחים באמצעות צביעה היסטוכימית. קטעים קבועים מראש מטופלים במגיב מאמץ המדגיש אשכולות עצביים פעילים, ויוצר אזורים כהים בעלי ניגודיות גבוהה. לאחר הרכבה והתייבשות, מודולים בקליפת המוח מופיעים תחת מיקרוסקופ שדה בהיר כדפוסים כהים וטלאים.

הדמיה היסטוכימית של מודולים בקליפת המוח במקטעי מוח שטוחים

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

באמצעות מספר זוויות לחתוך את מוח גור עכבר, אנחנו לשפר פרוסת מוח חריפה שתואר אשר לוכדת את הקשרים בין רוב מבני המוח התיכון והמוח הקדמי השמיעתיים המרכזיים.

שינוי של Colliculo-thalamocortical עכבר המוח פרוסה, שילוב הדפסת 3-D של לשכת רכיבים ודימות אופטי רב בקנה מידה

כאן, אנו מציגים הליך לביצוע בקנה מידה גדול Ca 2 + הדמיה עם רזולוציה הסלולר על פני שכבות קליפת המוח מרובים בעכברים נעים באופן חופשי. מאות תאים פעילים ניתן לצפות בו זמנית באמצעות מיקרוסקופ מיניאטורי, ראש רכוב יחד עם בדיקה מנסר פריזמה.

רב שכבתיים Ca קליפת המוח<sup&gt; 2+</sup&gt; הדמיה בחופשיות העברת עכברים עם בדיקות פריזמה מיקרוסקופית פלואורסצנטי מיניאטורי

פרוטוקול זה מתאר שיטת הדמיה סימולטני של thalamocortical האקסון מסעף סינפסה היווצרות של organotypic cocultures של תלמוס, קליפת המוח. Thalamocortical בודדים אקסונים ומסופי presynaptic שלהם הם דמיינו ידי טכניקה אלקטרופורציה תא בודד עם DsRed ו מתויג GFP synaptophysin.

ויזואליזציה של האקסון Thalamocortical הסתעפות, סינפסה-צורה Organotypic Cocultures

כאן נתאר תהליך ניקוי רקמות, תיוג פלורסנט של הדמיה בקנה מידה גדול של רקמת מוח העכבר המאפשרת, ובכך, ויזואליזציה של הארגון תלת מימדי של סוגי תאים בתוך קליפת.

הדמיה תלת מימדי בקנה מידה גדול של ארגון הסלולר קליפת העכבר

אנו מציגים פרוטוקולים מפורטים ליצירה ואפיון של תאים גזע פלוריפוטנטיים דו-ממדיים ותלת-ממדיים המושרים על ידי בני אדם (hIPSC) מודלים מבוססי התפתחות ניאוקורטית, כמו גם מתודולוגיות משלימות המאפשרות ניתוח איכותי וכמותי של ביוגניזיס סיליום ראשוני (PC) ותפקוד.

מודלים מבוססי תאי גזע פלוריפוטנטיים דו-ממדיים ותלת-ממדיים אנושיים לניתוח מעורבות סיליום ראשוני במהלך התפתחות ניאוקורטיקלית

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

למד שיטת שיטוח וצביעה של קורטקס יונקים לצורך ויזואליזציה של מודולים תאיים בשכבות שונות. טכניקה זו מאפשרת השוואת ארכיטקטורה קורטיקלית בין מינים וחשיפת מאפיינים אבולוציוניים.

ויזואליזציה של מודולי קורטיקליים Cortices יונקים שעברו שיטוח

גלה סרטונים נוספים