Name: ב Vivo הדמיה של התחבורה נוזל שדרתי דרך הגולגולת העכבר ללא שינוי באמצעות זריחה מאקרוסקופיה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 22 s
Description: למד טכניקת הדמיה אופטית טרנסקרניאלית לניטור תחבורת נוזל השדרה בעכברים חיים דרך הגולגולת השלמה. שיטה זו מאפשרת מדידות דינמיות של מערכת הגלימפטית בעלות נמוכה.

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 ממומנת על ידי המכון הלאומי של הפרעות נוירולוגיות שבץ המכון הלאומי על הזדקנות (מכוני הבריאות הלאומי של ארה ב; R01NS100366 ו-RF1AG057575 ל-MN), תוכנית מצוינות לרשתות טראנס-אטלנטית, ואופק האיחוד האירופי 2020 תוכנית מחקר וחדשנות (מענק מס ' 666881; היעד של SVDs @). אנחנו גם רוצים להודות לדן Xue לקבלת סיוע מומחה עם איורים גרפיים.

<ol><li>Tumani, H., Huss, A., Bachhuber, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cerebrospinal+fluid+and+barriers+-+anatomic+and+physiologic+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Handbook+of+Clinical+Neurology%22%5BJournal%5D)">The cerebrospinal fluid and barriers - anatomic and physiologic considerations.</a> Handbook of Clinical Neurology. , 21-32 (2017).</li>
<li>Jessen, N. A., Munk, A. S., Lundgaard, I., Nedergaard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Glymphatic+System%3A+A+Beginner%27s+Guide%5BTitle%5D)+AND+%22Neurochemical+Research%22%5BJournal%5D)">The Glymphatic System: A Beginner's Guide.</a> Neurochemical Research. 40 (12), 2583-2599 (2015).</li>
<li>Iliff, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairment+of+glymphatic+pathway+function+promotes+tau+pathology+after+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Impairment of glymphatic pathway function promotes tau pathology after traumatic brain injury.</a> The Journal of Neuroscience. 34 (49), 16180-16193 (2014).</li>
<li>Iliff, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+paravascular+pathway+facilitates+CSF+flow+through+the+brain+parenchyma+and+the+clearance+of+interstitial+solutes%2C+including+amyloid+beta%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">A paravascular pathway facilitates CSF flow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid beta.</a> Science Translational Medicine. 4 (147), (2012).</li>
<li>Louveau, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+functional+features+of+central+nervous+system+lymphatic+vessels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels.</a> Nature. 523 (7560), 337-341 (2015).</li>
<li>Peng, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppression+of+glymphatic+fluid+transport+in+a+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Disease%22%5BJournal%5D)">Suppression of glymphatic fluid transport in a mouse model of Alzheimer's disease.</a> Neurobiology of Disease. 93, 215-225 (2016).</li>
<li>Da Mesquita,, S,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+aspects+of+meningeal+lymphatics+in+ageing+and+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Functional aspects of meningeal lymphatics in ageing and Alzheimer's disease.</a> Nature. 560 (7717), 185-191 (2018).</li>
<li>Gaberel, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+glymphatic+perfusion+after+strokes+revealed+by+contrast-enhanced+MRI%3A+a+new+target+for+fibrinolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Impaired glymphatic perfusion after strokes revealed by contrast-enhanced MRI: a new target for fibrinolysis.</a> Stroke. 45 (10), 3092-3096 (2014).</li>
<li>Xavier, A. L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cannula+Implantation+into+the+Cisterna+Magna+of+Rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Cannula Implantation into the Cisterna Magna of Rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. 10 (135), (2018).</li>
<li>Plog, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+optical+imaging+reveals+a+pathway+for+optimizing+the+delivery+of+immunotherapeutics+to+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">Transcranial optical imaging reveals a pathway for optimizing the delivery of immunotherapeutics to the brain.</a> JCI Insight. 3 (23), (2018).</li>
<li>Kress, B. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairment+of+paravascular+clearance+pathways+in+the+aging+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Impairment of paravascular clearance pathways in the aging brain.</a> Annals of Neurology. 76 (6), 845-861 (2014).</li>
<li>Mestre, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow+of+cerebrospinal+fluid+is+driven+by+arterial+pulsations+and+is+reduced+in+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Flow of cerebrospinal fluid is driven by arterial pulsations and is reduced in hypertension.</a> Nature Communications. 9 (1), 4878(2018).</li>
<li>Xie, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+drives+metabolite+clearance+from+the+adult+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Sleep drives metabolite clearance from the adult brain.</a> Science. 342 (6156), 373-377 (2013).</li>
<li>Plog, B. A., Nedergaard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Glymphatic+System%5BTitle%5D)+AND+%22in+Central+Nervous+System+Health+and+Disease%3A+Past%2C+Present%2C+and+Future.+Annual+Review+of+Pathology%22%5BJournal%5D)">The Glymphatic System.</a> in Central Nervous System Health and Disease: Past, Present, and Future. Annual Review of Pathology. 13, 379-394 (2018).</li>
<li>Iliff, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-wide+pathway+for+waste+clearance+captured+by+contrast-enhanced+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Brain-wide pathway for waste clearance captured by contrast-enhanced MRI.</a> Journal of Clinical Investigation. 123 (3), 1299-1309 (2013).</li>
<li>Davoodi-Bojd, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+glymphatic+system+of+the+brain+using+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Modeling glymphatic system of the brain using MRI.</a> Neuroimage. 188, 616-627 (2019).</li>
<li>Lee, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+Body+Posture+on+Brain+Glymphatic+Transport%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The Effect of Body Posture on Brain Glymphatic Transport.</a> The Journal of Neuroscience. 35 (31), 11034-11044 (2015).</li>
<li>Hablitz, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+glymphatic+influx+is+correlated+with+high+EEG+delta+power+and+low+heart+rate+in+mice+under+anesthesia%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Increased glymphatic influx is correlated with high EEG delta power and low heart rate in mice under anesthesia.</a> Science Advances. 5 (2), (2019).</li>
<li>Rasmussen, M. K., Mestre, H., Nedergaard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+glymphatic+pathway+in+neurological+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet+Neurology%22%5BJournal%5D)">The glymphatic pathway in neurological disorders.</a> The Lancet Neurology. 17 (11), 1016-1024 (2018).</li>
<li>Mestre, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aquaporin-4-dependent+glymphatic+solute+transport+in+the+rodent+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Aquaporin-4-dependent glymphatic solute transport in the rodent brain.</a> Elife. 7, (2018).</li>
<li>Monai, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+imaging+reveals+glial+involvement+in+transcranial+direct+current+stimulation-induced+plasticity+in+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Calcium imaging reveals glial involvement in transcranial direct current stimulation-induced plasticity in mouse brain.</a> Nature Communications. 7, 11100(2016).</li>
<li>Munk, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PDGF-B+Is+Required+for+Development+of+the+Glymphatic+System%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">PDGF-B Is Required for Development of the Glymphatic System.</a> Cell Reports. 26 (11), 2955-2969 (2019).</li>
<li>Schindelin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiji%3A+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nature Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li>
<li>Ren, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hit+%26+Run%27+model+of+closed-skull+traumatic+brain+injury+%28TBI%29+reveals+complex+patterns+of+post-traumatic+AQP4+dysregulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Hit & Run' model of closed-skull traumatic brain injury (TBI) reveals complex patterns of post-traumatic AQP4 dysregulation.</a> Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 33 (6), 834-845 (2013).</li>
<li>Plog, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomarkers+of+traumatic+injury+are+transported+from+brain+to+blood+via+the+glymphatic+system%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Biomarkers of traumatic injury are transported from brain to blood via the glymphatic system.</a> The Journal of Neuroscience. 35 (2), 518-526 (2015).</li>
<li>Ma, Q., Ineichen, B. V., Detmar, M., Proulx, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outflow+of+cerebrospinal+fluid+is+predominantly+through+lymphatic+vessels+and+is+reduced+in+aged+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Outflow of cerebrospinal fluid is predominantly through lymphatic vessels and is reduced in aged mice.</a> Nature Communications. 8 (1), 1434(2017).</li>
<li>Roth, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+amelioration+of+inflammation+and+cell+death+after+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Transcranial amelioration of inflammation and cell death after brain injury.</a> Nature. 505 (7482), 223-228 (2014).</li>
<li>Xu, H. T., Pan, F., Yang, G., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Choice+of+cranial+window+type+for+in+vivo+imaging+affects+dendritic+spine+turnover+in+the+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Choice of cranial window type for in vivo imaging affects dendritic spine turnover in the cortex.</a> Nature Neuroscience. 10 (5), 549-551 (2007).</li>
<li>Ma, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+lymphatic+efflux+limits+cerebrospinal+fluid+flow+to+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Neuropathologica%22%5BJournal%5D)">Rapid lymphatic efflux limits cerebrospinal fluid flow to the brain.</a> Acta Neuropathologica. 137 (1), 151-165 (2019).</li>
<li>Silasi, G., Xiao, D., Vanni, M. P., Chen, A. C., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intact+skull+chronic+windows+for+mesoscopic+wide-field+imaging+in+awake+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Intact skull chronic windows for mesoscopic wide-field imaging in awake mice.</a> Journal of Neuroscience Methods. 267, 141-149 (2016).</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

יש לנו לתאר פרוטוקול מפורט לביצוע הדמיה transcranial שדרתי בעכברים חיים באמצעות מסחרית-זמין מקרוסקופים פלורסנט ו מנותבים. טכניקה זו פשוטה ומינימלית-פולשנית, אך כמותית. בהדמיה vivo מתואם היטב עם שיטות רגישות כגון ספירת מבחנות של מכשירי רדיו המסומנים ב- 3כ-dextran ו -14ג-אינולין לאחר משלוח CM, ועם הvivo הלשעבר של המחלקה הלאומית10, . שמונה עשרה אימות עם שני פוטון מיקרוסקופ ממחיש כי מראות מעבר שדרתי ראה לאורך כלי הדם הקורטיקליים מתחת לmacroscope...

נוזל מוחי שדרתי (שדרתי) מרחץ את המוח ואת חוט השדרה והוא מעורב בשמירה על הומאוסטזיס, אספקת חומרים מזינים, ויסות לחץ תוך-גולגולתי1. מוחי שדרתי במרחב התת-ארכיוניאיד נכנס למוח דרך רשת של חללים פריכריים (PVS) המקיפים את העורקים הקורטיקליים ולאחר מכן זורמים לאורך העורק העורקי2. פעם אחת ב-כימומה, שדרתי החלפת עם נוזל ביניים (הקרן), נושאת מטבוליטים מזיקים כגון עמילואיד-β (Aβ) ו-טאו מצרפים החלבון מתוך המוח באמצעות התנגדות נמוכה החומר הלבן שטחי ומשטחים ורידים2,3 . מסלול זה תלוי בערוצי האסטרוגליאל aquaporin-4 (AQP4) ולכן כינה את מערכת glial-הלימפה (גלימפחטיק)4. פסולת מוצרים של נוירופיל מנוקה בסופו של דבר מתוך שדרתי-הקרן דרך כלי הלימפה ליד עצבי הגולגולת בתוך קרום המוח לעבר בלוטות הלימפה צוואר הרחם5. הכישלון של מערכת זו היה מעורב במספר מחלות נוירולוגיים כגון מחלת אלצהיימר6,7, פגיעה מוחית טראומטית3, והסכמי שבץ מדמם8.
הובלה בלתי מגנטית ניתן לדמיין על ידי החדרת מנותבים לתוך cisterna מגנה (CM)9,10 ומחקרים גלימפהטיים בעבר היו מנוצלים בעיקר 2-פוטון מיקרוסקופ4,11,12, 13, דימות תהודה מגנטית (MRI) 14,15,16,17, ו vivo ex הדמיה3,6,11, 18 להערכת קינטיקה מעקב. 2-פוטון מיקרוסקופ היא שיטה מתאימה עבור הדמיה מפורטת של מעקב שדרתי ב PVSs ואת הסרכימה בשל הרזולוציה המרחבית גבוהה שלה, עם זאת, יש שדה צר של השקפה והוא דורש חלון הגולגולת פולשני או דליל של הגולגולת. Vivo Ex הדמיה, בשילוב עם אימונוהיסטוכימיה, מאפשר ניתוחים מדורגת החל מתאים בודדים עד המוח כולו19. עם זאת, תהליך הפרזיה-קיבעון הנדרש להתבונן ברקמה שלאחר המוות, מייצר שינויים עמוקים בכיוון הזרימה השדרתי ומכווץ את ה-PVS, משנה באופן משמעותי את ההפצה ואת המיקום של המשדרים12. לבסוף, בעוד שהאמ-אר-איי יכול לעקוב אחר זרימת המוח המוחית לאורך כל הגוף האנושי ומכל האדם, היא חסרה ברזולוציה מרחבית וזמנית של זרימה פרימורית.
טכניקה חדשה, הדמיה transcranial מאקרוסקופי, פותרת חלק ממגבלות אלה על ידי הפעלת הדמיה של שדה רחב של הובלה שדרתי הפריסקולרית בקליפת המוח כולה של עכברים חיים. סוג זה של דימות מתבצע עם מאקרוסקופ פלורסנטי באמצעות קוביית מסנן multiband, מקור אור LED מהיר ויעילות גבוהה מצלמת CMOS10. אלה להגדיר קופצים מסוגלים לפתור PVSs עד 1-2 מ"מ מתחת למשטח הגולגולת והוא יכול לזהות fluorophores עד 5-6 מ"מ מתחת לפני השטח קליפת המוח תוך השארת הגולגולת לגמרי שלמים10. מסננים multiband ו נוריות שיכולות לכוונן במהירות את אורך הגל מאפשר השימוש fluorophores מרובים ומאפשר שימוש בחומרים מסוימים של שדרתי להיות מתויג עם מסומנים של משקולות מולקולרית שונים תכונות כימיות באותו ניסוי.
הליך זה דורש ניתוח פשוט, מינימלית פולשנית כדי לחשוף את הגולגולת ולמקם צלחת ראש במשקל קל כדי לייצב את הראש במהלך הפעלת ההדמיה. ניתן להעביר את המשדרים לתוך ס מ ללא קידוח לתוך הגולגולת או לחדור לרקמת קליפת המוח באמצעות פיפטות או באמצעות צינורית9,20. שתי הצינורית ולוחיות הראש של ה-CM נשארות יציבות במשך מספר ימים עד שבועות ומקלות את העיצובים הניסיוניים המורכבים יותר בהשוואה להדמיה הקלאסית של נקודת הסיום. פרוטוקול זה מתאר כיצד הדמיה transcranial מאקרוסקופי משמש לחקר פונקציית מערכת גלימפהטית בעקבות הזרקה חריפה או כרונית של מעקב שדרתי הפלורסנט לתוך CM של מורדם/שינה או לישון עכברים.

<table><tbody><tr><td>0.25% Bupivacaine HCl</td><td></td><td></td><td>אוניברסיטת רוצ'סטר Vivarium</td></tr><tr><td>100 ומיקרו; L מזרק אטום לגז דגם 1710 TLL, PTFE Luer Lock</td><td>Hamilton Company</td><td>81020</td><td></td></tr><tr><td>A-M Systems אבקת מלט דנטלי</td><td>פישר NC9991371</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מדעי קרפרופן</td><td></td><td></td><td>אוניברסיטת רוצ'סטר Vivarium</td></tr><tr><td>Chlorhexidine</td><td>Prevantics</td><td>B10800</td><td></td></tr><tr><td>CMOS מצלמה</td><td>Hammamatsu</td><td>ORCA פלאש 4.0</td><td></td></tr><tr><td>לוחית ראש</td><td>אוניברסיטת רוצ'סטר</td><td>אין קטלוג #</td><td>מותאם אישית מיוצר בחנות המכונות באוניברסיטת רוצ'סטר</td></tr><tr><td>קוטרי בטמפרטורה גבוהה</td><td>Bovie Medical Corporation</td><td>AA01</td><td></td></tr><tr><td>מאיץ אינסט אינסט</td><td>בוב סמית תעשיות</td><td>BSI-151</td><td></td></tr><tr><td>איזופלורן - פלוריסו</td><td>וטרינר וואן</td><td>502017</td><td>אוניברסיטת רוצ'סטר Vivarium</td></tr><tr><td>קטמין</td><td></td><td></td><td>בית מרקחת בית חולים ממוריאל חזק</td></tr><tr><td>Krazy Glue</td><td>Elmer's Products, Inc</td><td>אין קטלוג #, ראה קישור בתגובות</td><td>https://www.amazon.com/Krazy-Glue-KG48348MR-Advance-Multicolor/dp/B000BKO6DG</td></tr><tr><td>קלטת כירורגית Micropore</td><td>Fisher Scientific</td><td>19-027-761</td><td></td></tr><tr><td>Paraformaldehyde</td><td>Sigma-aldrich</td><td>P6148</td><td></td></tr><tr><td>PE10 - פוליאתילן .011 אינץ' x .024 אינץ' לכל רגל, 100 ft. רציף</td><td>Braintree Scientific</td><td>PE10 100 FT</td><td></td></tr><tr><td>משאבת 11 עירוי עלית רק מזרק כפול</td><td>מכשיר הרווארד</td><td>70-4501</td><td></td></tr><tr><td>PURALUBE VET OINTMENT</td><td>Dechra</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Puritan PurSwab מקלות ניקוי כותנה Fisher</td><td>Scientific</td><td>22-029-553</td><td></td></tr><tr><td>מחקר מיקרוסקופ זום מאקרו</td><td>אולימפוס</td><td>MVX10</td><td></td></tr><tr><td>צלחת מחזיק ראש פשוטה (לעכברים)</td> <td>Narishige International USA Inc</td><td>MAG-1</td><td></td></tr><tr><td>מחטים לשימוש חד פעמי, BD רפואי</td><td>VWR</td><td>BD305106</td><td></td></tr><tr><td>רפידות הכנה לאלכוהול סטריליות</td><td>פישר סיינטיפיק סיינטיפיק</td><td>22-363-750</td><td></td></tr><tr><td>LED מתכוונן PREVIOUS</td><td>לומן 1600-LED</td><td></td><td></td></tr><tr><td>קסילזין</td><td></td><td></td><td>אוניברסיטת רוצ'סטר Vivarium</td></tr></tbody></table>

ב vivo הדמיה של התחבורה נוזל שדרתי דרך הגולגולת העכבר ללא שינוי באמצעות זריחה מאקרוסקופיה

In Vivo Imaging of Cerebrospinal Fluid Transport through the Intact Mouse Skull using Fluorescence Macroscopy

נוזל מוחי שדרתי (שדרתי) זרימת מכרסמים כבר נחקרו בעיקר באמצעות לשעבר vivo קוונפיקציה של מנותבים. טכניקות כגון מיקרוסקופ 2-פוטון ותהודה מגנטית (MRI) הופעלו בvivo פיקציה של זרימת שדרתי, אבל הם מוגבלים על ידי מופחתת הדמיה של כרכים ורזולוציה מרחבית נמוכה, בהתאמה. העבודה האחרונה מצאה כי שדרתי נכנס את המוח בתוך מכסמה דרך רשת של חללים perivascular סביב העורקים החודר של קליפת מכרסם. זה הזנה וסקולרית של שדרתי הוא הנהג העיקרי של מערכת glymphatic, מסלול מעורב בסיווג של מסיסות מטבולית רעילים (למשל, עמילואיד-β). כאן, אנו ממחישים טכניקת דימות מקרוסקופי חדש המאפשר בזמן אמת, הדמיה מזוסקופית של מעבר שדרתי מפני פלורסנט דרך הגולגולת ללא פגע של עכברים חיים. שיטה מינימלית פולשנית זו מקלה על המון עיצובים ניסיוניים ומאפשרת בדיקה בודדת או חוזרת של דינמיקה של שדרתי. למקלוסקופים יש רזולוציה גבוהה של מרחבי וזמני ומרחק העבודה הגדול שלהם מאפשר דימות בעת ביצוע משימות על מכשירים התנהגותיים. גישה זו הדמיה כבר אומת באמצעות שני פוטונים הדמיה מדידות פלואורסצנטית שהתקבלו מטכניקה זו מאוד לתאם עם vivo לשעבר וכימות של מכשירי רדיו בעלי התווית. בפרוטוקול זה, אנו מתארים כיצד הדמיה transcranial מאקרוסקופי ניתן להשתמש כדי להעריך את התחבורה הגלימפטית בעכברים חיים, המציעה חלופה נגישה ליותר שיטות הדמיה יקרות יותר.

זרם מוחי שדרתי מופעל על גבי מקרוסקופ אפיאוסקופי (איור 1A), המאפשר הדמיה מזוסקופית של הובלת מעקב שדרתי בקליפת מורטין. צלחת ראש הגולגולת כולה מאפשרת ויזואליזציה של עצמות האף rostral, הן העצמות הקדמית הקודקודית במרכז, ואת החלק הrostral של העצם הבין הקודקודית (איור 1B). במהלך הדמיה, התפרים החזיתית, משונן, coronal, והתפר למדוגאיד ניתן לזהות בקלות (איור 1C). לאחר העירוי של מנותב שדרתי לתוך ס מ מתחיל (איור 1D)...

Transcranial הדמיה אופטית מאפשרת הדמיה בשדה רחב של הובלה נוזל מוחי שדרתי בקליפת עכברים חיים דרך הגולגולת שלם.

ב Vivo הדמיה של התחבורה נוזל שדרתי דרך הגולגולת העכבר ללא שינוי באמצעות זריחה מאקרוסקופיה

Cerebrospinal fluid (CSF) flow in rodents has largely been studied using ex vivo quantification of tracers. Techniques such as two-photon microscopy and ...

טכניקה חדשה זו עבור הדמיה mesoscopic בזמן אמת של עקבות CSF פלורסנט דרך הגולגולת שלם של עכברים חיים ניתן להשתמש כדי להעריך תחבורה גלימפטית. היתרון העיקרי הוא שטכניקה זו מאפשרת מדידות דינמיות של עוקבים תוך-ריסטרנלים in-vivo בשבריר מעלותן של דרכים אחרות להדמיה. ההליכים הנדרשים כדי למקם את צלחת הראש על cisterna מגנה cannula הם פשוטים פולשניים מינימלית אבל דורשים תרגול להתבצע כראוי.הדגמה חזותית של השלבים הקריטיים של שיטה זו נדרשת כדי למקסם את איכות התמונה ולאפשר השוואות לשחזור בין עכברים שונים וקבוצות ניסוי. לאחר אישור חוסר תגובה לצביטת בוהן הרטיב את הצוואר והראש במים סטריליים וגלח את הפרווה הרטובה. נגב את העור החשוף עם ספוגית אלכוהול כדי להסיר כל שיער שיורית ולה מניח את העכבר במסגרת סטראוטקטית על גבי כרית מבוקרת טמפרטורה.יש למרוח משחה על עיני בעלי החיים ולנקות את העור החשוף בעזרת ספוגית כלורקסידין. לאחר 2 דקות להסיר את כלורהקסידין עם לנגב אלכוהול ולהחיל תותבת יוד. כאשר היודון התייבש להזריק משככי כאבים תת עוריים לתוך החלק העליון של הגולגולת והצוואר.החל מהחלק של הצוואר המכסה את קרום העורף, לעשות חתך קו האמצע בעור overlying ממשיך rostrally לכיוון הקו התוך-אורביאלי. מרחיבים את החתך באופן משני לגבול שבו שריר הזמן מכניס לתוך הגולגולת ומסירים את כל העור של החתך fusiform לחשוף הן את העצמות הקדמיות ואת עצמותקוד. להשקות את הגולגולת עם מלוחים סטריליים, ולהשתמש ספוגיות כותנה כדי לנקות את פני השטח עד שהוא ללא פסולת ושיער.לאחר החדרת קאנולה מגנה cisterna להחיל תערובת של מלט שיניים ודבק cyanoacrylate לצד הגחוני של צלחת הראש סביב הגבול. מניחים את צלחת הראש על הגולגולת כך שהגבול הקדמי של הצלחת מתיישר עם הקצה האחורי של עצם האף והגבול האחורי מתיישר עם ההיבט הקדמי של העצם הבין-דורית ומוודאים שהתפר הסגיטלי מרוכז וישר יחסית לחלון. חשוב לוודא כי צלחת הראש מאובטחת כי זה לא לחסום את שדה הראייה של cannulation מגנה cisterna.השתמש כמה טיפות של מאיץ דבק כדי לתקן את המיקום של צלחת הראש ולמלא את כל הפערים הנותרים עם תערובת המלט. הדבק את מיכל מגנה cisterna לצלחת הראש ולהשתמש בצלחת הראש כדי למקם את העכבר לתוך מחזיק הראש במצב קבוע. בזהירות למקם את העכבר ואת משאבת עירוי מחובר cannula על עגלה להובלה למאקרוסקופ ולהמקם את מחזיק הראש על הבמה של המקרוסקופ.ודא כי הקו ממשאבת המזרק אל cannula מגנה cisterna אינו מתוח, כי אין לו סטיות. שימו לב לקצב הנשימה ולצבע הוורוד של קרום הריר כדי לאשר חמצון טוב. הפעל את מצלמת המאקרוסקופ ואת דיודה פולטת האור והתחל את המצב החי.התאימו את ההגדלה של שדה ההדמיה כך שניתן יהיה לדמיין בבירור את התפר האף-פרונטאלי בחלק העליון של השדה ואת התפר הלמבדואידי בתחתית. פעם אחת במקום קלטת מחזיק הראש לשלב מקרוסקופ ולמקד את המקרוסקופ על הגולגולת החשופה עד מישור המוקד ממוקם בצדדים הצדדיים של עצמות קודקוד אחורי לתפרים הכתר. עבור עירוי מעקב CSF להגדיר את משאבת עירוי לקצב ונפח המתאים ולהגדיר את אורך גל העירור המתאים ואת זמן החשיפה עבור tracer עבור כל ערוץ.לאחר מכן ודא שפונקציית ההפעלה במאקרוסקופ נכונה לפני אתחול בו-זמנית של עירוי המעקב וההדמיה. במהלך ההדמיה ניתן לזהות בקלות את התפרים הקדמיים של האף, הסגיטל, קורונטל והלמבדואידים. לאחר מעקב CSF כבר החדיר לתוך מגנה cisterna הפלואורסצנטיות tracer נצפתה לראשונה בבריכות גדולות של CSF תת-אנכרוניאלי בבור האולפטופרונאלי ובבור המרובע ליד פגרת האצטרובל ובסופו של דבר מקיפה את עורקי המוח האמצעיים.עוקבי CSF ואז להיכנס למוח שלהם לאורך חללי כלי הדם פרי של ענפי פיפל קליפת המוח של העורק המוחי האמצעי. הדמיה הובלה CSF לאחר פגיעה מוחית טראומטית מגלה מעקב בתחילה בבור olfactofrontal אבל הזרם גלימפטי לאורך המרחבים כלי הדם קליפת המוח מבוטל לחלוטין בצד של הפציעה. ניתוח כמותי בתמונות in-vivo מראה כי אזור הזרימה ipsilateral הוא ירד כמעט שליש לעומת חצי הכדור ההפוך.כדי למנוע חפצי תנועה והשינויים במישור המוקד זכור לאבטח כראוי את לוחית הראש ואת מחזיק לוחית הראש ולבדוק את רמת ההרדמה של החיה. לאחר הניסוי בתוצאות הדמיה in-vivo ניתן לאמת עוד יותר על ידי כימות חדירת המעקב באמצעות בפועל טכניקה זו מאפשרת את המחקר של המערכת גלימפטית באופן פיזיולוגי פולשני מינימלי יכול לעזור לענות על שאלות עתידיות על הידרודינמיקה CSF בבריאות ומחלות.

in-vivo-imaging-cerebrospinal-fluid-transport-through-intact-mouse

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

מיקרוסקופיה Intravital לעקוב אחרי האירועים hemodynamic ו דלקתיות ומרחב ב microcirculation pial.

מיקרוסקופית Intravital של microcirculation המוח עכבר באמצעות חלון גולגולתי סגור

פרוטוקול פולשנית כדי לייצב את עמוד השדרה העכבר ולבצע...

בתחום ההדמיה vivo של חוט השדרה בעזרת עכבר דו פוטון מיקרוסקופית

מקור: Bisht, K., et al. מיפוי מוח מדויק לביצוע הדמיה חוזרת של דינמיקה נוירו-אימונית בעכברים. J. Vis. Exp. (2020)סרטון זה מדגים הדמיה פלואורסצנטית של דינמיקה נוירו-אימונית בעכבר טרנסגני עם שתל גולגולת. יציבות כלי הדם והעצבים מצולמת לצד שינויים דינמיים במיקרוגליה, המשקפים תגובות חיסוניות לפעילות עצבית.

הדמיה פלואורסצנטית של דינמיקה נוירו-אימונית באמצעות שתל גולגולת

מקור: Sweeney, A. M., et al. הדמיה in vivo של הובלת נוזל מוחי שדרתי דרך גולגולת העכבר השלמה באמצעות מקרוסקופיה פלואורסצנטית. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים את תהליך הדמיית זרימת נוזל המוח השדרתי (CSF) במוח עכבר באמצעות הדמיה פלואורסצנטית. עוקב פלואורסצנטי מוזרק לתוך בור המים (CM), ומאפשר לעקוב אחר תנועתו עם CSF דרך החללים התת-עכבישיים והפרי-וסקולריים. הדמיית זמן-lapse לוכדת את מסעו של העוקב, ומדגישה את התפשטותו לרקמת המוח דרך העורקים.

הדמיה in vivo של הובלת נוזל מוחי שדרתי במוח עכבר באמצעות מקרוסקופיה פלואורסצנטית

מונוציטים הם מווסתים מרכזיים של חסינות מולדת וממלאים תפקיד קריטי בחידוש המערכת הפגוציטית החד-גרעינית ההיקפית ובמקרה של דלקת. כתב יד זה מתאר את הליך ההדמיה בזמן אמת של מח העצם של קלווריה של העכבר כדי לחקור את מנגנון הגיוס של המונוציטים.

מעקב עכבר מח עצם המונוציטים<em&gt; In vivo</em

מיקרוסקופ זריחה intravital (IVFM) של החילונית מוחל בשילוב עם דגמים גנטיים בעלי חיים כדי ללמוד את יונת ואת engraftment של תאים hematopoietic גומחות מח עצם (מוניטור).

שילוב של מיקרוסקופ פלואורסצנטי Intravital (IVFM) עם דגמים גנטיים בחקר דינמיקה Engraftment Hematopoietic תאים במח העצם נישות

כתב יד זה מתאר הליך לעקוב אחר השיפוץ של cerebrovasculature במהלך הצטברות פלאק עמילואיד in vivo באמצעות שני פוטונים במיקרוסקופ אורך. הכנה הגולגולת דליל מאפשר הדמיה של צבעי ניאון כדי להעריך את התקדמות הנזק כלי דם במוח במודל של עכברים של מחלת אלצהיימר.

אֹרכִּי<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של Cerebrovasculature: רלוונטיות למחלות של מערכת העצבים המרכזית

פרוטוקול זה מתאר טכניקת השרשה כרונית חלון הגולגולת שניתן להשתמש בהם עבור הדמיה האורך של מבנים נוירווליו-כלי דם, אינטראקציות, ותפקוד בתנאים בריאים ונגועים. היא משמשת כחלופה משלימה לגישת הדימות הtranscranial, שבזמן הרצוי לעתים קרובות, יש כמה מגבלות קריטיות.

מיפוי המוח מדויק לבצע חוזרות ונשנות של הדמיה Vivo של נוירודינמיקה החיסונית בעכברים

מחקר זה מדגים העברה של פגיעה מוחית טראומטית חוזרת ונשנית לעכברים והשתלה סימולטנית של חלון גולגולתי לצורך הדמיה תוך-חיונית עוקבת של EGFP המתבטא בנוירונים באמצעות מיקרוסקופ של שני פוטונים.

הדמיה תוך חיונית של ביטוי חלבון פלואורסצנטי בעכברים עם פגיעה מוחית טראומטית בגולגולת סגורה וחלון גולגולת באמצעות מיקרוסקופ דו-פוטוני

מיקרוסקופיה תוך-ויטלית מאפשרת לחקור תהליכים ביולוגיים דינמיים כגון התחדשות רקמות והתפתחות גידולים. מח העצם הגולריאלי, רקמה דינמית ביותר, מציע תובנות לגבי המטופואיזיס ותפקוד כלי הדם. שימוש בשתל קיבוע ראש מודפס בתלת מימד תואם ביולוגית מאפשר הדמיה אורכית חוזרת, ומשפר את ההבנה שלנו לגבי דינמיקת הרקמות ומיקרו-סביבת הגידול.

הדמיה אורכית תוך-חיונית של דינמיקת כלי הדם במח העצם הגולגולתי

פרוטוקול זה מכיל תיאור מקיף של גישה שלב אחר שלב למודל עכבר חלון גולגולתי כרוני ותסחיף מיקרווסקולרי מותאם להדמיה מיקרוסקופית דו-פוטונית בתוך ה-vivo באמצעות מיקרוספירות פוליסטירן פלואורסצנטיות.

מודל עכבר של תסחיף מיקרווסקולרי למיקרוסקופיה דו-פוטונית בחיים באמצעות מיקרוספירות פוליסטירן פלואורסצנטיות

למד טכניקת הדמיה אופטית טרנסקרניאלית לניטור תחבורת נוזל השדרה בעכברים חיים דרך הגולגולת השלמה. שיטה זו מאפשרת מדידות דינמיות של מערכת הגלימפטית בעלות נמוכה.

ב Vivo הדמיה של התחבורה נוזל שדרתי דרך הגולגולת העכבר ללא שינוי באמצעות זריחה מאקרוסקופיה

גלה סרטונים נוספים