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

<ol><li>Cichon, J., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Branch-specific+dendritic+Ca2%2B+spikes+cause+persistent+synaptic+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Branch-specific dendritic Ca2+ spikes cause persistent synaptic plasticity.</a> Nature. 520 (7546), 180-185 (2015).</li>
<li>Goncalves, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circuit+level+defects+in+the+developing+neocortex+of+Fragile+X+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Circuit level defects in the developing neocortex of Fragile X mice.</a> Nature Neuroscience. 16 (7), 903-909 (2013).</li>
<li>Padmashri, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+structural+and+functional+synaptic+plasticity+with+motor+skill+learning+in+a+mouse+model+of+fragile+X+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Altered structural and functional synaptic plasticity with motor skill learning in a mouse model of fragile X syndrome.</a> Journal of Neuroscience. 33 (50), 19715-19723 (2013).</li>
<li>Peters, A. J., Chen, S. X., Komiyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergence+of+reproducible+spatiotemporal+activity+during+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Emergence of reproducible spatiotemporal activity during motor learning.</a> Nature. 510 (7504), 263-267 (2014).</li>
<li>Poskanzer, K. E., Yuste, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Astrocytes+regulate+cortical+state+switching+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Astrocytes regulate cortical state switching in vivo.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (19), 2675-2684 (2016).</li>
<li>Srinivasan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ca2%2B+signaling+in+astrocytes+from+Ip3r2%28-%2F-%29+mice+in+brain+slices+and+during+startle+responses+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Ca2+ signaling in astrocytes from Ip3r2(-/-) mice in brain slices and during startle responses in vivo.</a> Nature Neuroscience. 18 (5), 708-717 (2015).</li>
<li>Takata, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Astrocyte+calcium+signaling+transforms+cholinergic+modulation+to+cortical+plasticity+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Astrocyte calcium signaling transforms cholinergic modulation to cortical plasticity in vivo.</a> Journal of Neuroscience. 31 (49), 18155-18165 (2011).</li>
<li>Yang, G., Pan, F., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stably+maintained+dendritic+spines+are+associated+with+lifelong+memories%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Stably maintained dendritic spines are associated with lifelong memories.</a> Nature. 462 (7275), 920-924 (2009).</li>
<li>Zuo, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+long-term+dendritic+spine+stability+in+diverse+regions+of+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Development of long-term dendritic spine stability in diverse regions of cerebral cortex.</a> Neuron. 46 (2), 181-189 (2005).</li>
<li>Grutzendler, J., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-photon+imaging+of+synaptic+plasticity+and+pathology+in+the+living+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroRx%22%5BJournal%5D)">Two-photon imaging of synaptic plasticity and pathology in the living mouse brain.</a> NeuroRx. 3 (4), 489-496 (2006).</li>
<li>Isshiki, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+synapse+remodelling+as+a+common+phenotype+in+mouse+models+of+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Enhanced synapse remodelling as a common phenotype in mouse models of autism.</a> Nature Communications. 5, 4742(2014).</li>
<li>Cruz-Martin, A., Crespo, M., Portera-Cailliau, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+stabilization+of+dendritic+spines+in+fragile+X+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Delayed stabilization of dendritic spines in fragile X mice.</a> Journal of Neuroscience. 30 (23), 7793-7803 (2010).</li>
<li>Mostany, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+synaptic+dynamics+during+normal+brain+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Altered synaptic dynamics during normal brain aging.</a> Journal of Neuroscience. 33 (9), 4094-4104 (2013).</li>
<li>Trachtenberg, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+in+vivo+imaging+of+experience-dependent+synaptic+plasticity+in+adult+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Long-term in vivo imaging of experience-dependent synaptic plasticity in adult cortex.</a> Nature. 420 (6917), 788-794 (2002).</li>
<li>Agarwal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+opening+of+the+mitochondrial+permeability+transition+pore+induces+microdomain+calcium+transients+in+astrocyte+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Transient opening of the mitochondrial permeability transition pore induces microdomain calcium transients in astrocyte processes.</a> Neuron. 93 (3), 587-605 (2017).</li>
<li>Bindocci, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+Ca2%2B+imaging+advances+understanding+of+astrocyte+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional Ca2+ imaging advances understanding of astrocyte biology.</a> Science. 356 (6339), (2017).</li>
<li>Dana, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-performance+calcium+sensors+for+imaging+activity+in+neuronal+populations+and+microcompartments%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">High-performance calcium sensors for imaging activity in neuronal populations and microcompartments.</a> Nature Methods. 16 (7), 649-657 (2019).</li>
<li>Han, S., Yang, W., Yuste, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-color+volumetric+imaging+of+neuronal+activity+of+cortical+columns%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Two-color volumetric imaging of neuronal activity of cortical columns.</a> Cell Reports. 27 (7), 2229-2240 (2019).</li>
<li>Nimmerjahn, A., Kirchhoff, F., Helmchen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resting+microglial+cells+are+highly+dynamic+surveillants+of+brain+parenchyma+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Resting microglial cells are highly dynamic surveillants of brain parenchyma in vivo.</a> Science. 308 (5726), 1314-1318 (2005).</li>
<li>Stowell, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noradrenergic+signaling+in+the+wakeful+state+inhibits+microglial+surveillance+and+synaptic+plasticity+in+the+mouse+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Noradrenergic signaling in the wakeful state inhibits microglial surveillance and synaptic plasticity in the mouse visual cortex.</a> Nature Neuroscience. 22 (11), 1782-1792 (2019).</li>
<li>Madisen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+robust+and+high-throughput+Cre+reporting+and+characterization+system+for+the+whole+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A robust and high-throughput Cre reporting and characterization system for the whole mouse brain.</a> Nature Neuroscience. 13 (1), 133-140 (2010).</li>
<li>Chen, S. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subtype-specific+plasticity+of+inhibitory+circuits+in+motor+cortex+during+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Subtype-specific plasticity of inhibitory circuits in motor cortex during motor learning.</a> Nature Neuroscience. 18 (8), 1109-1115 (2015).</li>
<li>Stobart, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+circuit+activity+evokes+rapid+astrocyte+calcium+signals+on+a+similar+timescale+to+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Cortical circuit activity evokes rapid astrocyte calcium signals on a similar timescale to neurons.</a> Neuron. 98 (4), 726-735 (2018).</li>
<li>Matsui, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+in+utero+electroporation%3A+controlled+spatiotemporal+gene+transfection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Mouse in utero electroporation: controlled spatiotemporal gene transfection.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (54), e3024(2011).</li>
<li>Roth, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+synaptic+AMPA+receptor+plasticity+during+motor+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Cortical synaptic AMPA receptor plasticity during motor learning.</a> Neuron. 105 (5), 895-908 (2020).</li>
<li>Stogsdill, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Astrocytic+neuroligins+control+astrocyte+morphogenesis+and+synaptogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Astrocytic neuroligins control astrocyte morphogenesis and synaptogenesis.</a> Nature. 551 (7679), 192-197 (2017).</li>
<li>Suresh, A., Dunaevsky, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+synaptic+AMPAR+and+spine+dynamics%3A+impairments+in+the+FXS+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex%22%5BJournal%5D)">Relationship between synaptic AMPAR and spine dynamics: impairments in the FXS mouse.</a> Cerebral Cortex. 27 (8), 4244-4256 (2017).</li>
<li>Yang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+two-photon+imaging+of+synaptic+structures+in+the+cortex+of+awake+head-restrained+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Transcranial two-photon imaging of synaptic structures in the cortex of awake head-restrained mice.</a> Methods in Molecular Biology. 1010, 35-43 (2013).</li>
<li>Dombeck, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+large-scale+neural+activity+with+cellular+resolution+in+awake%2C+mobile+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Imaging large-scale neural activity with cellular resolution in awake, mobile mice.</a> Neuron. 56 (1), 43-57 (2007).</li>
<li>Kislin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flat-floored+air-lifted+platform%3A+a+new+method+for+combining+behavior+with+microscopy+or+electrophysiology+on+awake+freely+moving+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Flat-floored air-lifted platform: a new method for combining behavior with microscopy or electrophysiology on awake freely moving rodents.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (88), e51869(2014).</li>
<li>Holtmaat, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((high-resolution+imaging+in+the+mouse+neocortex+through+a+chronic+cranial+window%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window.</a> Nature Protocols. 4 (8), 1128-1144 (2009).</li>
<li>Hauglund, N. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Meningeal+lymphangiogenesis+and+enhanced+glymphatic+activity+in+mice+with+chronically+implanted+EEG+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Meningeal lymphangiogenesis and enhanced glymphatic activity in mice with chronically implanted EEG electrodes.</a> Journal of Neuroscience. 40 (11), 2371-2380 (2020).</li>
<li>De Paola, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+type-specific+structural+plasticity+of+axonal+branches+and+boutons+in+the+adult+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Cell type-specific structural plasticity of axonal branches and boutons in the adult neocortex.</a> Neuron. 49 (6), 861-875 (2006).</li>
<li>Cheng, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+two-photon+calcium+imaging+at+different+depths+with+spatiotemporal+multiplexing%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Simultaneous two-photon calcium imaging at different depths with spatiotemporal multiplexing.</a> Nature Methods. 8 (2), 139-142 (2011).</li>
<li>Yang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thinned-skull+cranial+window+technique+for+long-term+imaging+of+the+cortex+in+live+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Thinned-skull cranial window technique for long-term imaging of the cortex in live mice.</a> Nature Protocols. 5 (2), 201-208 (2010).</li>
<li>Shih, A. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+polished+and+reinforced+thinned-skull+window+for+long-term+imaging+of+the+mouse+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">A polished and reinforced thinned-skull window for long-term imaging of the mouse brain.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (61), e3742(2012).</li>
<li>Helm, P. J., Ottersen, O. P., Nase, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+optical+properties+of+the+mouse+cranium--implications+for+in+vivo+multi+photon+laser+scanning+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Analysis of optical properties of the mouse cranium--implications for in vivo multi photon laser scanning microscopy.</a> Journal of Neuroscience Methods. 178 (2), 316-322 (2009).</li>
<li>Stobart, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+in+vivo+calcium+imaging+of+astrocytes+reveals+distinct+cellular+compartment+responses+to+sensory+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex%22%5BJournal%5D)">Long-term in vivo calcium imaging of astrocytes reveals distinct cellular compartment responses to sensory stimulation.</a> Cerebral Cortex. 28 (1), 184-198 (2018).</li>
<li>Pryazhnikov, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+two-photon+imaging+in+somatosensory+cortex+of+behaving+mice+reveals+dendritic+spine+formation+enhancement+by+subchronic+administration+of+low-dose+ketamine%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Longitudinal two-photon imaging in somatosensory cortex of behaving mice reveals dendritic spine formation enhancement by subchronic administration of low-dose ketamine.</a> Scientific Reports. 8 (1), 6464(2018).</li>
<li>Thrane, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((General+anesthesia+selectively+disrupts+astrocyte+calcium+signaling+in+the+awake+mouse+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">General anesthesia selectively disrupts astrocyte calcium signaling in the awake mouse cortex.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (46), 18974-18979 (2012).</li>
<li>Paukert, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Norepinephrine+controls+astroglial+responsiveness+to+local+circuit+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Norepinephrine controls astroglial responsiveness to local circuit activity.</a> Neuron. 82 (6), 1263-1270 (2014).</li>
<li>Delekate, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabotropic+P2Y1+receptor+signalling+mediates+astrocytic+hyperactivity+in+vivo+in+an+Alzheimer%27s+disease+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Metabotropic P2Y1 receptor signalling mediates astrocytic hyperactivity in vivo in an Alzheimer's disease mouse model.</a> Nature Communications. 5, 5422(2014).</li>
</ol>

כאן, הצגנו פרוטוקול להשתלה של חלונות גולגולתיים כרוניים להדמיית in vivo של אסטרוציטים בקליפת המוח ותאי עצב בעכברים ערים ומרוסנים על הראש על כלוב ביתי מורם באוויר. דוגמאות ספציפיות סופקו ליישום חלון הגולגולת להדמיית אסטרוציטים המבטאים GECIs ומבנים סינפטיים עצביים. עם השימוש במיקרוסקופיית מולטיפוטונים, ניתן להקליט שוב ושוב דינמיקה של איתות סידן אסטרוציטי ודינמיקה סינפטית מבנית לאורך ימים.
חלון גולגולתי כרוני מספק איכות הדמיה אופטית טובה ומאפשר לבצע מפגשי הדמיה מרובים של אותם מבנים עצביי...

היכולת לבצע מיקרוסקופיה פלואורסצנטית מרובת-פוטונים in vivo בקליפת המוח של עכברים היא בעלת חשיבות עליונה לחקר האיתות והמבנה התאי 1,2,3,4,5,6,7,8,9, פתולוגיה של מחלות 10,11 והתפתחות תאית12,13 . עם השתלת חלונות גולגולתיים כרוניים, הדמיה אורכית אפשרית, המאפשרת הדמיה חוזרת ונשנית של אזורים בקליפת המוח במשך ימים, שבועות או חודשים13,14 בבעלי חיים. מיקרוסקופיית מולטיפוטונים אידיאלית להדמיה חוזרת ונשנית של in vivo בגלל בדיקת עומק משופרת ופוטו-דאמג' מופחת הקשור ללייזר האינפרא אדום שבו נעשה שימוש. זה מאפשר מחקר של דינמיקה מולקולרית ותאית של תאים ספציפיים באזורים שונים בקליפת המוח.
מיקרוסקופיית מולטיפוטונים שימשה להדמיית in vivo של תאי עצב וגלייה בעכברים 15,16,17,18,19,20. ניתן ליישם אסטרטגיות שונות כדי לתייג סוגי תאים ותחומי עניין מסוימים. גישה נפוצה אחת היא להניע את הביטוי של חלבונים פלואורסצנטיים המקודדים גנטית באופן ספציפי לתא באמצעות מערכת הרקומבינציה Cre-Lox. זה יכול להתבצע עם עכברים מהונדסים גנטית, למשל, חציית עכבר tdTomato "floxed" (Ai14) עם עכבר המבטא Cre-recombinase תחת מקדם של עניין21. לחלופין, ניתן להשיג תיוג ספציפי לתא ולאתר באמצעות זריקות ויראליות. כאן, וירוס המקודד Cre רקומבינאז תחת מקדם ספציפי לתא ונגיף המקודד גן מעניין של floxed מוזרקים לאזור מוגדר. סוגי תאים מתאימים המקבלים את שני הווקטורים הנגיפיים יבטאו את הגנים הרצויים. גנים אלה יכולים להיות סמנים מבניים, כגון tdTomato, כדי לראות שינויים במורפולוגיה התאית22 או באינדיקטורים לסידן המקודדים גנטית (GECIs), כגון GCaMP ו/או RCaMP, כדי לבחון את הדינמיקה של סידן23. שיטות של רקומבינציה גנטית ניתן ליישם בנפרד או בשילוב כדי לתייג סוג אחד או יותר של תאים. גישה שלישית, שאינה דורשת עכברים מהונדסים או מבנים נגיפיים (שיש להם קיבולת אריזה מוגבלת), היא אלקטרופורציה של רחם של מבני דנ"א24. בהתאם לתזמון האלקטרופורציה, ניתן לכוון לסוגי תאים שונים 25,26,27.
בעת ביצוע הדמיית מולטיפוטונים, ניתן לצלם עכברים כשהם ערים או מרדימים. הדמיה של עכברים ערים יכולה להתבצע על ידי אבטחת העכבר באמצעות לוחית ראש מחוברת28. גישה זו הופכת לפחות מלחיצה בכך שהיא מאפשרת תנועה חופשית יחסית של החיה באמצעות שיטות, כגון כדורי קלקר29 צפים חופשיים ונתמכים באוויר, הליכונים צפים חופשיים1, או מערכת כלובים ביתית מורמת אוויר שבה העכברים מהודקים על ידי לוחית ראש מחוברת ומותר להם לנוע בתא פתוח30. עבור כל אחד מתנאי ההדמיה הללו, יהיה צורך תחילה להרגיל את העכברים למערך ההדמיה. מאמר זה מתאר את הליך ההרגלה וההדמיה באמצעות מערכת כלוב ביתית מורמת אוויר.
פרוטוקול זה מתאר השתלה של חלון גולגולתי כרוני להדמיית in vivo אורכית בקליפת המוח. כאן, נשתמש בעכברים המבטאים באופן מותנה GCaMP6f באסטרוציטים כדי לנטר את הדינמיקה של איתות סידן. יתר על כן, מאמר זה מתאר את ההליך עבור זריקות ויראליות באמצעות tdTomato כתווית עבור נוירונים. זה מאפשר לקבוע את השינויים במבנה הסינפטי העצבי ו /או את הזמינות כסמן מבני המאפשר הדמיה חוזרת ונשנית של אותו אסטרוציט. לאורך הפרוטוקול, יודגשו צעדים חיוניים כדי להבטיח את האיכות הטובה ביותר האפשרית של תמונות המתקבלות ממיקרוסקופיית מולטי-פוטון.

<table><tbody><tr><td>15o להב מחודד</td><td>surgistar</td><td>6500</td><td>כלי ניתוח</td></tr><tr><td>19 גרם מחטים</td><td>BD</td><td>305186</td><td>אספקת ניתוח</td></tr><tr><td>AAV1-CAG-FLEX-tdTomato</td><td>Addgene</td><td>28306-AAV1</td><td>וקטור ויראלי</td></tr><tr><td>AAV1-CaMKII-0-4-Cre</td><td>Addgene</td><td>105558-AAV1</td><td>וקטור ויראלי</td></tr><tr><td>Acteone</td><td>Fisher Scientific</td><td>A16P4</td><td>מגיב</td></tr><tr><td>אלכוהול הכנה רפידות</td><td>פישר מדעי</td><td>Covidien 5750</td><td>אספקת ניתוח</td></tr><tr><td>Beveler</td><td>Narishige</td><td></td><td>ציוד</td></tr><tr><td>בורוסיליקט זכוכית</td><td>עולם הדיוק מכשירים</td><td>TW100F-4</td><td>אספקת ניתוח</td></tr><tr><td>קרביד בורס</td><td>SS לבן שיניים</td><td>14717</td><td>כלי ניתוח</td></tr><tr><td>קרפרופן (רימדיל), 50 מ"ג/מ"ל</td><td>Zoetis Mylan מוסדי, LLC.Drug</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>אוויר דחוס</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>23-022-523</td><td>אספקת ניתוחים</td></tr><tr><td>אפליקטורים קצה כותנה</td><td>פוריטן</td><td>836-WC ללא קלסר</td><td>כיסוי אספקת ניתוח</td></tr><tr><td>זכוכית, עובי מס' 1, 3 מ"מ/5 מ"מ</td><td>וורנר אינסטרומנטס</td><td>64-0720, 64-0700</td><td>אספקת כירורגיה</td></tr><tr><td>מקדחה דנטלית</td><td>ציוד</td><td>אספטיקו</td><td></td></tr><tr><td>דקסמתזון, 4 mg/mL</td><td>מיילן מוסדי, LLC.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ ניתוח</td> תרופות <td>ניקון</td><td></td><td>ציוד</td></tr><tr><td>Duralay נוזל&nbsp; (נוזל צמנט דנטלי)</td><td>פטרסון דנטל</td><td>602-8518</td><td>ריאגנט</td></tr><tr><td>Duralay אבקה&nbsp; (אבקת צמנט דנטלית)</td><td>Patterson Dental</td><td>602-7932</td><td>מגיב</td></tr><tr><td>Enrofloxacin, 2.27%</td> <td>Bayer</td><td></td><td>Drug</td></tr><tr><td>משחת עיניים</td><td>Dechra</td><td>17033-211-38</td><td>אספקת ניתוחים</td></tr><tr><td>סיבים לייט תאורה בעוצמה גבוהה</td><td>דולן-ג'נר תעשיות</td><td></td><td>ציוד</td></tr><tr><td>מלקחיים (גדולים)</td> <td>World Precision Instruments</td><td>14099</td><td>כלי ניתוח</td></tr><tr><td>מלקחיים ( קטן)</td> <td>מכשירי דיוק עולמיים</td><td>501764</td><td>כלי ניתוח</td></tr><tr><td>GCaMP6f B6; 129S-GT(ROSA)26Sortm95.1(CAGGCaMP6f)Hze/J</td><td>מלאי מעבדת ג'קסון</td><td>מס': 024105</td><td>קו עכבר</td></tr><tr><td>נביט</td><td>פישר ציוד מדעי</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GLAST-CreER Tg(Slc1a3-cre/ERT) 1Nat/J</td><td>מס' מלאי מעבדת ג'קסון</td><td>: קו</td><td>עכבר</td> 012586</tr><tr><td>לוחית ראש</td><td>נוירוטאר</td><td>דגם 1, דגם 3</td><td>אספקת ניתוח</td></tr><tr><td>מלקחיים המוסטטיים</td><td>מכשירי דיוק עולמיים</td><td>501705</td> מחזיק <td>כלי ניתוח</td></tr><tr><td>עבור להב 15o מחודד</td><td>מכשירי דיוק עולמיים</td><td>מחזיק</td><td>כלי ניתוח</td></tr><tr><td>501247 להבי אזמל</td><td>מכשירי דיוק עולמיים</td><td>500236</td><td>כלי ניתוח</td></tr><tr><td>רפידות הכנה ליוד</td><td>Avantor</td><td>15648-926</td><td>אספקת ניתוח</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Piramal</td><td></td><td>כירורגיה אספקת</td></tr><tr><td>מערכת שולחן איזופלורן עם תיבת אינדוקציה</td> ציוד <td>מכשירי</td><td></td><td></td>הרווארד</tr><tr><td>וופורייזר איזופלורן</td><td>SurgiVet</td><td></td><td>ציוד</td></tr><tr><td>קרייזי דבק</td><td>משרד מחסן</td><td>KG517</td><td>מגיב</td></tr><tr><td>לוקטיט 401</td><td>הנקל</td><td>40140</td><td>דבק מיידי לריפוי מהיר</td></tr><tr><td>Loctite 454</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>NC9194415</td><td>ציאנואקרילט דבק ג'ל</td></tr><tr><td>מיקרופיפטה חולץ</td><td>סאטר מכשירים</td><td></td><td>ציוד</td></tr><tr><td>מולטיפוטון מיקרוסקופ</td><td></td><td></td><td></td></tr> ציוד <tr><td>חנקן</td><td>מתסון</td><td>NI M200</td><td>גז</td></tr><tr><td>חמצן</td><td>מתסון</td><td>OX M250</td><td>גז</td></tr><tr><td>Picospritzer</td><td>Parker</td><td></td><td>מערכת חלוקת מיקרו הזרקה תוך תאית</td></tr><tr><td>קצות פיפטה Rainin</td><td>17014340</td><td>אספקת ניתוח</td><td>גוזם</td></tr><tr><td>שיער מכרסם</td><td>Wahl</td><td></td><td>ציוד</td></tr><tr><td>מלח (0.9% נתרן כלורי)</td> <td>Med Vet International</td><td>RX0.9NACL-30BAC</td><td>אספקת ניתוח</td></tr><tr><td>להבי אזמל, גודל 11</td><td>אינטגרה</td><td>4-111</td><td>כלי ניתוח</td></tr><tr><td>מספריים</td><td>מכשירי דיוק עולמיים</td><td>503667</td><td>כלי ניתוח</td></tr> מכשיר <tr><td>סטריאוטקסי</td><td>ציוד</td><td>סטולטינג</td><td></td></tr><tr><td>רצועות ספוג סוגי (רצועות ספוג)</td> <td>Kettenbach Dental</td><td>31002</td><td>אספקת ניתוחים</td></tr><tr><td>SURGIFOAM (קצף ג'ל)</td> <td>Ethicon</td><td>1972</td><td>מזרק אספקת ניתוח</td></tr><tr><td>עם מחט 26 גרם</td><td>BD</td><td>309625</td><td>אספקת ניתוחים</td></tr><tr><td>טמוקסיפן</td><td>סיגמא אולדריץ'</td><td>T5648-1G</td><td>מגיב</td></tr><tr><td>Ti: ספיר לייזר</td><td>קוהרנטי</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ציוד העברת פיפטות</td><td>פישר סיינטיפיק סיינטיפיק</td><td>13-711-9AM</td><td>אספקת ניתוחים</td></tr><tr><td>שמיכת מים</td><td>פישר ציוד מדעי</td><td></td><td></td></tr><tr><td>קסילוקאין MPF עם אפינפרין (1:200,000), 10 מ"ג/ מ"ל</td><td>Fresenius Kabi ארה"ב</td><td></td><td>תרופה</td></tr></tbody></table>

השתלת חלון גולגולת להדמיה חוזרת ונשנית in vivo בעכברים ערים

Implantation of a Cranial Window for Repeated In Vivo Imaging in Awake Mice

כדי להבין באופן מלא את הפיזיולוגיה התאית של נוירונים וגליה בבעלי חיים מתנהגים, יש צורך לדמיין את המורפולוגיה שלהם ולתעד את פעילותם in vivo בעכברים מתנהגים. מאמר זה מתאר שיטה להשתלת חלון גולגולת כרוני כדי לאפשר הדמיה אורכית של תאי מוח בעכברים ערים ומרוסנים ראש. בשילוב עם אסטרטגיות גנטיות וזריקות ויראליות, ניתן לסמן תאים ואזורי עניין ספציפיים עם סמנים מבניים או פיזיולוגיים. פרוטוקול זה מדגים כיצד לשלב זריקות נגיפיות כדי לתייג נוירונים בקרבת אסטרוציטים המבטאים GCaMP6 בקליפת המוח להדמיה סימולטנית של שני התאים דרך חלון גולגולת. הדמיה מרובת-פוטון של אותם תאים יכולה להתבצע במשך ימים, שבועות או חודשים בבעלי חיים ערים ומתנהגים. גישה זו מספקת לחוקרים שיטה לצפייה בדינמיקה התאית בזמן אמת וניתן ליישם אותה כדי לענות על מספר שאלות במדעי המוח.

ניתן להעריך את איכות חלון הגולגולת על ידי עד כמה חדים המבנים העצביים. בחלון טוב, קוצים דנדריטיים נראים בבירור (איור 1). עם הנתונים המבניים והמיקום המאוחסנים, ניתן לצלם את אותה חיה שוב ושוב במשך ימים, שבועות או חודשים כדי לבחון את אותם תאים (איור 1). התמונות באיור 1 התקבלו מהאזור הקדמי של קליפת המוח המוטורית הראשונית (בחלון של 5 מ"מ). ניתן למדוד מגוון פרמטרים, כולל צפיפות ודינמיקה של עמודי שדרה דנדריטיים ובוטונים אקסונאליים כדי לחקור...

מוצג כאן פרוטוקול להשתלת חלון גולגולתי כרוני להדמיה אורכית של תאי מוח בעכברים ערים ומרוסנים ראש.

השתלת חלון גולגולת להדמיה חוזרת ונשנית In Vivo בעכברים ערים

To fully understand the cellular physiology of neurons and glia in behaving animals, it is necessary to visualize their morphology and record their ...

הפרוטוקול מתאר כיצד לבצע זריקות ויראליות ולהשתיל חלון גולגולתי להדמיה של תאי מוח בעכברים ערים ומרוסנים בראש. היתרון של שיטה זו הוא שניתן לדמות שוב ושוב את המבנה והפעילות של נוירונים ואסטרוציטים במשך מספר הפעלות. ניתן להשתמש בגישה זו כדי לקבוע כיצד תאים עצביים משתנים במודלים של הפרעות נוירו-התפתחותיות, או נוירודגנרטיביות, או אם פלסטיות תלוית ניסיון נפגעת.התחל על ידי אבטחת עכבר מורדם למסגרת סטריאוטקסית באמצעות מהדק החוטם ומוטות האוזניים. באמצעות כלים כירורגיים סטריליים, חותכים ומסירים את העור מהתפרים הקדמיים לברגמא לברגמא לגבדה. באמצעות להב כירורגי סטרילי בגודל 11 פלדת פחמן, לגרד בעדינות את כל רקמת החיבור מהגולגולת.בעזרת מקדחה דנטלית, קודחים בהדרגה את עצם הגולגולת לאורך קווי המתאר של הפתח במעגלים קונצנטריים כדי להקל אפילו על דילול העצם. לאחר כל מעבר קונצנטרי, הוסיפו טיפה, או שתיים של מי מלח לאזור שנקדח, ואפשרו למלח לשבת לפחות 10 שניות לפני חידוש הקידוח. לחץ בעדינות על האזור המרכזי של עצם הגולגולת עם מלקחיים עדינים כדי לבדוק שהגולגולת מדוללת כראוי ונעה.ודא כי כלי הדם הבסיסי שבו התרחש הקידוח הוא שלם, וכי העצם אינה סדוקה. הכניסו בזהירות להב מחודד מיניאטורי של 15 מעלות לתוך העצם הדלילה וחתכו והשתמשו בקצף הג'ל הספוג במי מלח כדי לעצור את כל הדימומים שעלולים להתרחש. באמצעות מלקחיים, בזהירות להרים ולהסיר את העצם, תוך הקפדה לא לפגוע במטר הדורה.לצורך ההזרקה, מלאו פיפטת זכוכית משופעת סטרילית עם קצה של 20 מיקרומטר עם תערובת הנגיף. לאחר מכן הנמיכו את הפיפטה כדי לגעת במשטח המוח, והמשיכו להוריד למשך 200 עד 300 מיקרומטר נוספים לזריקות שכבה 2/3. באמצעות מערכת מיקרו-אינטגרטיבית תוך-תאית, הלחץ להזריק את המערכת 12 עד 15 פעמים במשך שתי דקות.עבור השתלת חלון הגולגולת, הניחו את זכוכית הכיסוי מעל הפתח בגולגולת. השתמשו במלקחיים כדי לוודא שהזכוכית נשטפת מעל הפתח. כדי לאטום את קצוות חלון הזכוכית לגולגולת, יש למרוח ג'ל דבק ציאנואקרילט סביב היקף משטח הזכוכית.מעל ג'ל ההדבקה, יש למרוח שכבת דבק. לאחר מכן מוסיפים שכבה של נוזל מלט דנטלי. כאשר מלט דנטלי מתקשה, יש למרוח שכבה דקה של דבק סביב הפתח המרכזי של לוחית הראש מסוג מסוק, ולהניח את לוחית הראש מסוג מסוק בגודל המתאים מעל זכוכית הכיסוי.אפשרו לדבק להתייבש. הוסיפו אבקת צמנט דנטלית בצינור מיקרופוג' של 1.5 מיליליטר עד ל-0.1 מיליליטר. יש לערבב שבע עד שמונה טיפות של דבק אינסטנט מהיר לאבקה, ולמשוך את התערובת המתקבלת למזרק של מיליליטר אחד עם מחט של 19 מדים שנחתכה כדי ליצור פתח גדול יותר.הזריקו את תערובת האבקה דרך החורים הצדדיים של מוט המסוק עד שהיא מחלחלת משני הצדדים. יש למרוח את תערובת דבק המלט הדנטלי על שאר הגולגולת החשופה כדי להדק את צלחת הראש לגולגולת. עוטפים את העכבר בבד, מהדקים אותו באמצעות צלחת הראש שלו לזרוע הקיבועית של הכלוב הביתי המוטס, ואז משאירים את הכלוב הביתי חשוף לאור.לאחר זמן הרגלה של 15 דקות, הסר את העכבר מהכלוב הביתי. באמצעות מצב השדה הרחב של המיקרוסקופ, בחר שניים עד שלושה מיקומים של כלי דם הניתנים לזיהוי בקלות. שמור את התמונות של כלי הדם, ורשם את הקואורדינטות x ו- y המופיעות בבקר המנוע.דמיין את המבנים הסינפטיים של נוירונים, ואת פעילות GCaMP6f באסטרוציטים. בניתוח הייצוגי, איכות חלון הגולגולת הוערכה באמצעות הדמיה חוזרת ונשנית של דנדריטים ואסטרוציטים המבטאים GCaMP6f לאורך ימים. בחלון טוב, המבנים העצביים נראו חדים עם קוצים דנדריטיים גלויים בבירור.שני קוצים חדשים הופיעו ביום השני של ההדמיה. רק עמוד שדרה אחד התמיד ונראה ביום החמישי. פעילות הסידן נחקרה באסטרוציטים המבטאים GCaMP6f בנקודות זמן שונות.אירוע עולמי שהקיף את התא כולו נצפה במהלך התקף תנועה. שני השלבים הקריטיים של פרוטוקול זה הם שיש לדלל את העצם כראוי לפני הסרת העצם, ואת המיקום הנכון של זכוכית הכיסוי מעל הפתח. הדמיה יכולה להיות משולבת עם ניתוח התנהגותי, במהלך הדמיה, או לאחר התנהגות, כגון למידת מיומנות מוטורית חדשה, כדי לקבוע כיצד המבנה והתפקוד של נוירונים ואסטרוציטים מווסתים על ידי למידה.

implantation-cranial-window-for-repeated-vivo-imaging-awake

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

על ידי שילוב של-גולגולת דקה מלוטשת ומחוזקת (יציאות) גולגולתי חלון והזרקת גליובלסטומה (GBM) תא, אנו יכולים לצפות בייזום וצמיחה מתאים מוזרקים GBM במוח של עכבר חי longitudinally גליומה.

הדמית Glioma ייזום<em&gt; In Vivo</em&gt; דרך חלון גולגולתי מלוטש ומחוזק-גולגולת דקה

סרטון זה מציג הליך כירורגי להשתלת חלון גולגולתי במודל עכבר לגישה אופטית יציבה לאזורים שונים במוח.

השתלת חלון הדמיה גולגולתי במודל עכבר: הליך כירורגי להשתלת כיסויים מבוססי זכוכית לגישה אופטית יציבה לאזורים במוח מורין

סרטון זה מדגים את רישום הפעילות העצבית של המוח דרך חלון אופטי בעכברים טרנסגניים. העכברים מבטאים חלבון פלואורסצנטי המאפשר זיהוי פעילויות עצביות. חלק קטן מהגולגולת מוסר בזהירות כדי להתקין חלון אופטי, ולאחר מכן הגולגולת מכוסה במלט שחור כדי לחסום אור לפני ההדמיה.

התקנת חלונות אופטיים במוחם של עכברים טרנסגניים כדי לדמות פעילויות עצביות

מקור: Pietruczyk, E. A., et al. כריתת למינקטומיה והשתלת חלון חוט השדרה בעכבר. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים השתלת חלון חוט שדרה בעכבר מורדם להדמיה in vivo. הפרוטוקול מייצב את חוט השדרה החשוף באמצעות זכוכית כיסוי בורוסיליקט ולוח אחורי מודפס בתלת מימד. שיטה זו מאפשרת מיקרוסקופיה דו-פוטונית ברזולוציה גבוהה לחקור דינמיקה של מחסום דם-מוח ואינטראקציות נוירו-וסקולריות.

השתלת חלון חוט השדרה בעכבר להדמיה in vivo

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

פרוטוקול זה מתאר חלון הדמיה חדש של יונקים עם מכסה הניתן להחלפה (R.MIW). מיקרוסקופיה תוך-ורידית לאחר השתלת ה-R.MIW מאפשרת הדמיה אורכית ורב-יומית של בלוטת החלב הבריאה והחולה עם רזולוציה תאית בשלבי ההתפתחות השונים.

מיקרוסקופיה תוך-ורידית אורכית באמצעות חלון הדמיה של יונקים עם מכסה הניתן להחלפה

במאמר זה אנו מתארים פרוטוקול המשלב הזרקת וירוסים הקשורים באדנו עם השתלת חלון גולגולתי לצורך הדמיה סימולטנית של דינמיקה מיקרוגליאלית ופעילות עצבית בעכברים ערים.

הדמיה סימולטנית של דינמיקה מיקרוגליאלית ופעילות עצבית בעכברים ערים

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

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

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

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 את פרוטוקול השתלת חלון גולגולת כרוני להדמיה ארוכת טווח של תאי מוח בעכברים ערים. שיטה זו מאפשרת מעקב חוזר אחר מבנה ופעילות נוירונים ואסטרוציטים לאורך זמן, ותומכת בחקר שינויים פלסטיים תלויי ניסיון ובמחלות נוירולוגיות.

השתלת חלון גולגולת להדמיה חוזרת ונשנית In Vivo בעכברים ערים

גלה סרטונים נוספים