15 בפברואר 2008
זה וידאו פרוטוקול להדגים כיצד השתל מכוסה זכוכית חלון גולגולתי במכרסמים. תכשירים אלה יכולים לשמש כרונית in vivo שני הפוטונים הדמיה של הניאוקורטקס על סולמות זמן של חודשים. זה יכול לשמש גם עבור סוגים אחרים של הדמיה, כולל הדמיה אופטית אות מהותי.
טכניקות הדמיה הופכות לחשובות יותר ויותר בחקר תפקוד המוח. ביניהם שני מיקרוסקופ לייזר פוטונים התגלה כשיטה שימושית ביותר מכיוון שהיא מאפשרת לחקור את מוח האנטה החי ועם תכשירים מתאימים. טכניקה זו מאפשרת התבוננות באותו אזור בקליפת המוח באופן כרוני מדקות עד חודשים.
בסרטון הזה אנו מראים הכנה להדמיה כרונית in vivo של המוח באמצעות שתי מיקרוסקופיות פוטו. ד"ר קארל וודה, חוקר במכון הרפואי הווארד יוז בחוות ג'נליה היה בתחילה חלוץ הכנת חלון הגולגולת שנדגים היום. היי וריקרדו חייב מהמעבדה של קרלוס פורטר קאיו במחלקה לנוירולוגיה באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס.
היום אנו הולכים להראות לכם את הנוהל ליצירת חלון גולגולת להדמיה כרונית in vivo. תכשיר זה שימושי מאוד מכיוון שהוא מאפשר לצלם עמוק בתוך המוח באמצעות מיקרוסקופ לייזר פוטון. אז בואו נתחיל.
לפני תחילת הניתוח, העכברים מורדמים עם איזוף פלואור. 4% לזירוז, נקודה וחצי עד 2% לניתוח, באמצעות הליכים מאושרים I-A-C-U-C, חשוב להשתמש בצביטות זנב או בהונות על מנת להבטיח שהחיה מורדמת לחלוטין. בעזרת גוזם מכרסמים מגלחים את השיער מהחלק האחורי של הצוואר ועד העיניים.
לאחר הגילוח, העכבר מונח על מסגרת סטריאוטקסית, מונח על שמיכת מחזור מים סט בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס, הראש מאובטח היטב באמצעות מוטות אוזניים. לאחר מכן מורחים משחת עיניים על מנת למנוע התייבשות של עין החיה. לאחר מכן, דקסמתזון, 0.2 מיליגרם לק"ג וקרפרופן חמישה מיליגרם לק"ג ניתנים תת עורית.
על מנת למנוע נפיחות במוח ו/או תגובה דלקתית בהתאמה. לפני תחילת הניתוח, הקפד לעקר את אזור הניתוח על ידי ניגוב העור בשלוש ספוגיות לסירוגין של 70% אלכוהול ובטאדין. כל המכשירים הכירורגיים עוקרו מראש באמצעות מעקר חרוזי זכוכית באמצעות מספריים שרוססו באתנול.
העור מעל החלק העליון של הגולגולת מוסר, החל מחתך אופקי לאורך בסיס הראש, ואחריו שני חתכים בכיוון הרוסטרלי, כמעט עד לעפעפיים. ואז שני חתכים אלכסוניים המתכנסים בקו האמצע. בשלב זה מורחים טיפה של תמיסת לידוקאין ואפינפרין על הפריאוסטאום כדי למנוע דימום מוגזם או כאב בעזרת אזמל, הפריאוסטאום נסוג לשולי הגולגולת.
גם שרירי החלק האחורי של הצוואר נסוגים קלות. לאחר מכן מגרדים בעדינות את כל האזור החשוף של הגולגולת בעזרת אזמל ליצירת משטח יבש. זה חשוב מאוד מכיוון שהוא יאפשר לדבק להיצמד טוב יותר כאשר הוא מוחל מאוחר יותר.
לאחר שנבחר אתר הדמיה, מוכנים ליצור תחילה את חלון הגולגולת. עיגול בקוטר של כארבעה מילימטרים נמשך בעדינות בעזרת מקדחה דנטלית פנאומטית. לאחר קידוח קל, מורחים שוב תמיסת אפינפרין לידוקאין על משטח הגולגולת.
הקידוח נעצר כאשר נותרת שכבה דקה מאוד של עצם, בדרך כלל אף אחד. לשלב זה מגיעים על ידי לחיצה עדינה על מרכז הגולגולת שלהם כדי להרגיש כיצד היא מפנה את מקומה מתחת לטיפת מלח וניצול טרבקולה של העצם. מבנה ספוגי של העצם.
הגולגולת מורמת מהגולגולת בעזרת מלקחיים דקים מאוד. מי המלח חשובים מכיוון שהם יעזרו להרים את הגולגולת ולמנוע דימום מהדורה. לאחר מכן, מורחים קצף ג'ל שהושרה בעבר במי מלח על חומר הדורה על מנת לעצור כל דימום קטן המתרחש לפעמים בעת הסרת הגולגולת.
לאחר ייבוש משטח חומר הדורה והבטחה שאין דימום, מונח בעדינות פתק כיסוי זכוכית סטרילי של חמישה מילימטר על גבי חומר הדורה. טיפת דבק על בסיס ציאנואקרילט מוחלת על חצי הכדור הנגדי בגולגולת. בעזרת מחט מורחים את הדבק בעדינות סביב החלון תוך הקפדה לא לשים אותו מתחת לזכוכית.
כעת ניתן למרוח דבק בשכבה דקה על כל שטח הגולגולת. לאחר שהדבק התייבש, מערבבים אקריליק דנטלי ומורחים אותו על פני הגולגולת, ומכסים גם שפה קטנה של החלקת הכיסוי כדי לאבטח אותו. לאחר אבטחת החלקת הכיסוי, נוצרת באר קטנה סביב החלון עם אקריליק דנטלי.
מוט טיטניום מוטבע גם באקריליק הדנטלי. סרגל זה ישמש מאוחר יותר לחיבור העכבר בצורה מאובטחת על הבמה של המיקרוסקופ. לצורך הדמיה, חשוב לוודא שהמוט מפולס כך שיהיה מקביל לחלון גולגולת.
הנחת פיסת נייר מתחת למוט יכולה לאפשר למוט להישאר ישר בזמן שהאקריליק מתקשה, האקריליק הדנטלי מותר להתרפא או להתקשות במשך 10 דקות ואז מוט הטיטניום מקובע במקומו. לאחר מכן מכניסים את החיה לכלוב חם עד שהיא מתאוששת. לאחר ההחלמה מההרדמה, ניתן לדמות את החיה באותו היום.
סרטון זה מציג ערימה של 160 תמונות שצולמו במרווחים של חמישה מיקרון עם מיקרוסקופ שני פוטונים המותאם אישית שלנו דרך חלון גולגולת הממוקם מעל קליפת המוח הסומטו-סנסורית של עכבר GFPM בן שלושה חודשים. קו עכברים טרנסגני זה מבטא GFP בתת-קבוצה קטנה של נוירונים פרמליים. בשכבה החמישית ובשכבה השנייה שלוש, התמונה צולמה עם יעד טבילה במים של פי 40 עם צמצם מספרי של 0.8 באמצעות אורך גל עירור של 910 ננומטר.
בתמונות השטחיות יותר, קל לזהות את הסוכות הדנדריטיות של הדנדריטים האפיקליים של תאי הפרה-מתכת. הציצית האפיקלית של הדנדריטים של כל נוירון מתכנסת לדנדריט אפיקלי אחד גדול. ניתן לראות גם דנדריטים אלכסוניים קטנים יותר יורדים מהדנדריטים האפיקליים העיקריים האלה, אקסונים החוצים את שדה הראייה ניכרים גם הם.
זוהי ערימה של 12 תמונות שלוקחות כל מיקרון וחצי תוך שימוש באותה מטרה של פי 40 בהגדלה גבוהה יותר, דנדריט שטחי מוצג ברזולוציה גבוהה מספיק כדי לפתור קוצים דנדריטיים בודדים. זה עתה הראינו לכם כיצד לבצע הכנת חלון גולגולת להדמיה כרונית של המוח באמצעות מיקרוסקופיה צילום. זוהי שיטה חזקה ביותר לחקר המוח מכיוון שהיא מאפשרת לך לחקור הן את המבנה והן את התפקוד של המוח החי, לא רק בדמיון יחיד, אלא גם באופן כרוני באמצעות דמיונות מרובים לאורך תקופות של חודשים.
יתרון נוסף של הכנת חלון הגולגולת הוא שניתן לדמיין מילוי גדול של תצוגה, המאפשר לדמות מבנים גדולים כמו פעולה שלמה או סוכת אינרי על פני טווחים של מילימטרים. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לעבוד בתנאים הנקיים והסטריליים ביותר האפשריים ולהיות בעל יד יציבה מאוד. אוקיי, וזהו.
תודה על הצפייה ובהצלחה בניסויים שלך.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
הסרטון הזה מדגים את השתלת חלון גולגולת מכוסה זכוכית במכרסמים, המאפשרת הדמיה כרונית in vivo של דו-פוטון של הניאוקורטקס על פני תקופות ממושכות. טכניקה זו חיונית לצפייה בתפקוד המוח וניתן להתאים אותה לשיטות הדמיה שונות.
Chronic in vivo imaging enables longitudinal assessment of target engagement and pathway modulation in disease-relevant systems, supporting mechanistic de-risking in early discovery. This approach provides predictive confidence by linking structural and functional readouts over time, informing go/no-go decisions in target validation and lead identification workflows. The method enhances translational continuity from discovery through preclinical stages by establishing reproducible, quantitative outputs for portfolio triage.
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical work by providing chronic, quantitative imaging outputs that support hypothesis testing and pathway clarification.