Name: 異なる哺乳類の脳における定量的細胞計数研究の比較アプローチ (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-01-16T13:15:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: 学ぶ異なる哺乳類の脳における定量的細胞計数の比較アプローチ。実験用齧歯類とヒトを対象に、神経細胞集団の種間変異と進化的パターンを解明する革新的な神経科学研究手法です。

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<ol><li>Brenowitz, E. A., Zakon, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+from+the+bottleneck%3A+benefits+of+the+comparative+approach+to+modern+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Emerging from the bottleneck: benefits of the comparative approach to modern neuroscience.</a> Trends Neurosci. 38 (5), 273-278 (2015).</li>
<li>Bolker, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+in+translational+research%3A+rosetta+stone+or+stumbling+block%5BTitle%5D)+AND+%22Bioessays%22%5BJournal%5D)">Animal models in translational research: rosetta stone or stumbling block.</a> Bioessays. 39 (12), 1-8 (2017).</li>
<li>Moreno-Jiménez, E. P., Terreros-Roncal, J., Flor-García, M., Rábano, A., Llorens-Martín, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidences+for+adult+hippocampal+neurogenesis+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Evidences for adult hippocampal neurogenesis in humans.</a> J Neurosci. 41 (12), 2541-2553 (2021).</li>
<li>Sorrells, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+controls+in+adults+and+children+support+that+very+few%2C+if+any%2C+new+neurons+are+born+in+the+adult+human+hippocampus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Positive controls in adults and children support that very few, if any, new neurons are born in the adult human hippocampus.</a> J Neurosci. 41 (12), 2554-2565 (2021).</li>
<li>Simard, S., Matosin, N., Mechawar, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+hippocampal+neurogenesis+in+the+human+brain%3A+updates%2C+challenges%2C+and+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscientist%22%5BJournal%5D)">Adult hippocampal neurogenesis in the human brain: updates, challenges, and perspectives.</a> Neuroscientist. 31 (4), 141-158 (2024).</li>
<li>Bao, H., Song, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treating+brain+disorders+by+targeting+adult+neural+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Treating brain disorders by targeting adult neural stem cells.</a> Trends Mol Med. 24 (12), 991-1006 (2018).</li>
<li>Ghibaudi, M., Zanone, A., Bonfanti, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+structural+plasticity+in+large-brained+mammals%3A+not+only+narrowing+roads%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regen+Res%22%5BJournal%5D)">Brain structural plasticity in large-brained mammals: not only narrowing roads.</a> Neural Regen Res. 21 (5), 1669-1680 (2026).</li>
<li>Bonfanti, L., La Rosa, C., Ghibaudi, M., Sherwood, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+neurogenesis+and+%26%2334%3Bimmature%26%2334%3B+neurons+in+mammals%3A+an+evolutionary+tradeoff+in+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Struct+Funct%22%5BJournal%5D)">Adult neurogenesis and &#34;immature&#34; neurons in mammals: an evolutionary tradeoff in plasticity.</a> Brain Struct Funct. 229 (8), 1775-1793 (2024).</li>
<li>Paredes, M. F., Sorrells, S. F., Garcia-Verdugo, J. M., Alvarez-Buylla, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+size+and+limits+to+adult+neurogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Brain size and limits to adult neurogenesis.</a> J Comp Neurol. 524 (3), 646-664 (2016).</li>
<li>Parolisi, R., Cozzi, B., Bonfanti, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Humans+and+dolphins%3A+decline+and+fall+of+adult+neurogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Humans and dolphins: decline and fall of adult neurogenesis.</a> Front Neurosci. 12, 497(2018).</li>
<li>Snyder, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recalibrating+the+relevance+of+adult+neurogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Recalibrating the relevance of adult neurogenesis.</a> Trends Neurosci. 42 (3), 164-178 (2019).</li>
<li>Bonfanti, L., Charvet, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+plasticity+in+humans+and+model+systems%3A+advances%2C+challenges%2C+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Brain plasticity in humans and model systems: advances, challenges, and future directions.</a> Int J Mol Sci. 22 (17), 9358(2021).</li>
<li>Duque, A., Arellano, J. I., Rakic, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+assessment+of+the+existence+of+adult+neurogenesis+in+humans+and+value+of+its+rodent+models+for+neuropsychiatric+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">An assessment of the existence of adult neurogenesis in humans and value of its rodent models for neuropsychiatric diseases.</a> Mol Psychiatry. 27, 377-382 (2022).</li>
<li>Gómez-Climent, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+population+of+prenatally+generated+cells+in+the+rat+paleocortex+maintains+an+immature+neuronal+phenotype+into+adulthood%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">A population of prenatally generated cells in the rat paleocortex maintains an immature neuronal phenotype into adulthood.</a> Cereb Cortex. 18 (10), 2229-2240 (2008).</li>
<li>Rotheneichner, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+plasticity+in+the+adult+murine+piriform+cortex%3A+continuous+maturation+of+dormant+precursors+into+excitatory+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Cellular plasticity in the adult murine piriform cortex: continuous maturation of dormant precursors into excitatory neurons.</a> Cereb Cortex. 28 (7), 2610-2621 (2018).</li>
<li>Sorrells, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immature+excitatory+neurons+develop+during+adolescence+in+the+human+amygdala%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Immature excitatory neurons develop during adolescence in the human amygdala.</a> Nat Commun. 10 (1), 2748(2019).</li>
<li>La Rosa, C., Parolisi, R., Bonfanti, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((structural+plasticity%3A+from+adult+neurogenesis+to+immature+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">structural plasticity: from adult neurogenesis to immature neurons.</a> Front Neurosci. 14, 75(2020).</li>
<li>Bonfanti, L., Seki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+PSA-NCAM-positive+%26%2334%3Bimmature%26%2334%3B+neurons%3A+an+old+discovery+providing+new+vistas+on+brain+structural+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">The PSA-NCAM-positive &#34;immature&#34; neurons: an old discovery providing new vistas on brain structural plasticity.</a> Cells. 10 (10), 2542(2021).</li>
<li>Benedetti, B., Couillard-Després, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+would+the+brain+need+dormant+neuronal+precursors%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Why would the brain need dormant neuronal precursors.</a> Front Neurosci. 16, 877167(2022).</li>
<li>Luzzati, F., Bonfanti, L., Fasolo, A., Peretto, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DCX+and+PSA-NCAM+expression+identifies+a+population+of+neurons+preferentially+distributed+in+associative+areas+of+different+pallial+derivatives+and+vertebrate+species%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">DCX and PSA-NCAM expression identifies a population of neurons preferentially distributed in associative areas of different pallial derivatives and vertebrate species.</a> Cereb Cortex. 19 (5), 1028-1041 (2009).</li>
<li>Palazzo, O., La Rosa, C., Piumatti, M., Bonfanti, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+large+brains+of+long-living+mammals+prefer+non-newly+generated%2C+immature+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regen+Res%22%5BJournal%5D)">Do large brains of long-living mammals prefer non-newly generated, immature neurons.</a> Neural Regen Res. 13 (4), 633-634 (2018).</li>
<li>La Rosa, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phylogenetic+variation+in+cortical+layer+II+immature+neuron+reservoir+of+mammals%5BTitle%5D)+AND+%22Elife%22%5BJournal%5D)">Phylogenetic variation in cortical layer II immature neuron reservoir of mammals.</a> Elife. 9, e55456(2020).</li>
<li>Sherwood, C. C., Gómez-Robles, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+plasticity+and+human+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Anthropol%22%5BJournal%5D)">Brain plasticity and human evolution.</a> Annu Rev Anthropol. 46, 399-419 (2017).</li>
<li>Piumatti, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-newly+generated%2C+%26%2334%3Bimmature%26%2334%3B+neurons+in+the+sheep+brain+are+not+restricted+to+cerebral+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Non-newly generated, &#34;immature&#34; neurons in the sheep brain are not restricted to cerebral cortex.</a> J Neurosci. 38 (4), 826-842 (2018).</li>
<li>Pattaro, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phylogenetic+variation+of+layer+II+cortical+immature+neurons+in+dog+and+horse+confirms+covariance+with+brain+size+and+neocortical+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Struct+Funct%22%5BJournal%5D)">Phylogenetic variation of layer II cortical immature neurons in dog and horse confirms covariance with brain size and neocortical surface.</a> Brain Struct Funct. 230 (6), 115(2025).</li>
<li>Ghibaudi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consistency+and+variation+in+doublecortin+and+Ki67+antigen+detection+in+the+brain+tissue+of+different+mammals%2C+including+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Consistency and variation in doublecortin and Ki67 antigen detection in the brain tissue of different mammals, including humans.</a> Int J Mol Sci. 24 (3), 2514(2023).</li>
<li>Ben Abdallah, N. M., Slomianka, L., Vyssotski, A. L., Lipp, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+age-related+changes+in+adult+hippocampal+neurogenesis+in+C57+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Early age-related changes in adult hippocampal neurogenesis in C57 mice.</a> Neurobiol Aging. 31, 151-161 (2010).</li>
<li>Ghibaudi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+changes+in+layer+II+immature+neurons+of+the+murine+piriform+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Age-related changes in layer II immature neurons of the murine piriform cortex.</a> Front Cell Neurosci. 17, 1205173(2023).</li>
<li>Workman, A. D., Charvet, C. J., Clancy, B., Darlington, R. B., Finlay, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+transformations+of+neurodevelopmental+sequences+across+mammalian+species%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Modeling transformations of neurodevelopmental sequences across mammalian species.</a> J Neurosci. 33 (17), 7368-7383 (2013).</li>
<li>Charvet, C. J., de Sousa, A. A., Vassilopoulos, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translating+time%3A+challenges%2C+progress%2C+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Bull%22%5BJournal%5D)">Translating time: challenges, progress, and future directions.</a> Brain Res Bull. 221, 111212(2025).</li>
<li>Bartges, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AAHA+canine+life+stage+guidelines%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Anim+Hosp+Assoc%22%5BJournal%5D)">AAHA canine life stage guidelines.</a> J Am Anim Hosp Assoc. 48, 1-11 (2012).</li>
<li>Ghibaudi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multispecies+characterization+of+immature+neurons+in+the+mammalian+amygdala+reveals+their+expansion+in+primates%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Multispecies characterization of immature neurons in the mammalian amygdala reveals their expansion in primates.</a> PLoS Biol. 23 (8), e3003322(2025).</li>
<li>Ghibaudi, M., Boda, E., Bonfanti, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+mice+to+humans%3A+a+need+for+comparable+results+in+mammalian+neuroplasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regen+Res%22%5BJournal%5D)">From mice to humans: a need for comparable results in mammalian neuroplasticity.</a> Neural Regen Res. 20 (2), 464-466 (2025).</li>
<li>Smulders, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relevance+of+brain+evolution+for+the+biomedical+sciences%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Lett%22%5BJournal%5D)">The relevance of brain evolution for the biomedical sciences.</a> Biol Lett. 5, 138-140 (2009).</li>
<li>Keck, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bridging+theory+and+experiment+in+%28statistical%29+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Bridging theory and experiment in (statistical) learning.</a> Curr Opin Neurobiol. 94, 103106(2025).</li>
</ol>

神経科学の研究は主に近親交配マウスやラットを用いて、その結果を人間に翻訳しています。分子、細胞、さらには解剖学的な多くの類似点があるにもかかわらず、重要な種間の違いも存在し、前臨床データの解釈に誤解を招くことがあります。比較研究は必要ですが、大型脳が関与する場合(例:マウスの平均0.5gから人間の1300g、図1A)。さらに、異なる研究室による異質な実験手法は、特に定量的分析において結果の比較を制限し、時に論争を生むことがあります。これは脳構造可塑性の場合であり、特に神経新生過程に言及し、発達神経可塑性と脳修復の理解に関心のあるテーマです。
脳可塑性の分野での最近の発見は、進化の過程で異なる種類の神経原性プロセスの発生、発生率、解剖学的位置に実質的な違いが現れたことを強く示唆しています8。例として、大脳哺乳類の幹細胞駆動神経新生が実験室齧歯類に比べて顕著に減少していることが挙げられます。これは、生態学的圧力への適応として脳領域や機能の拡大が異なることに関連していると考えられます。7,8、また神経発達の時間経過も異なる11,12です。.神経新生の速度はマウスと人間で著しく異なるようであり、翻訳13の問題を提起しています。
一方で、成熟が停止したニューロン(いわゆる未成熟または休眠ニューロン14,15,16,17,18,19)によって表される新しい「分裂なしの神経新生」は、小脳から大脳種へ増加すると仮説されています 20,21.興味深いことに、未成熟ニューロンの幹細胞非依存集団は大脳皮質(回脳回種22,23における高次認知の部位)に宿されており、主に嗅覚や空間移動に関連する標準的な神経生成部位からは遠く離れています。これらはリス脳類で重要な位置を保持しています 7,8.脳構造や哺乳類種間の違いは単なる比較対象を超え、マウスや人間の可塑性の可能性をシフトさせることで翻訳に関連性を持つ可能性があります。これらの理由から、「比較可能な方法」で、これらの差が、特に実験室の齧歯類や霊長類を対象に、異なる哺乳類間でどの程度系統発生的変異を示しているかを評価することが重要です。
脳の大きさ、回回、社会生態学的ニッチ22,24,25が大きく異なる哺乳類の層II皮質未成熟ニューロン集団の種間変異を研究するために最近確立されたアプローチが記載されています。この方法は三つの原則に基づいています。i) 複数の(多様な)哺乳類種を同じ手順で並行して処理すること;ii) 異なる脳で完全に標準化できない変数(固定手順、死後間隔、年齢)を最小限に抑え、免疫細胞化学における抗体の種特異性を研究対象の細胞群の広く共有する特徴を内部の陽性対照として用いること;iii) 異なる種の対応する脳レベルに対する細胞カウントを行う基準点として対応する解剖学的構造を確立すること(図1Bおよび図2)。確立されたマーカーであるダブルコルチン(DCX 15,17,26)と同定された細胞を数えて得られるデータ(例:細胞密度)は、系統樹にマッピングして進化パターンを明らかにし、脳の大きさ、回、皮質表面積などの異なるパラメータとの共分散性を解析できます。
<img alt="図1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69446/69446fig1.jpg" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Figure 1"> 
図1:皮質マントルにおけるcINの分布と量を評価するために、非常に異なる哺乳類の脳を処理する。(A) 異なる種や目に属する哺乳類は、脳の大きさや回および皮質拡大の度合いが大きく異なることが特徴である。脳アイコンはBioRenderライセンスで再現されています。(B) 代表的なトルイジン青色染色冠状切片は、大きさや皮質マントルの伸びが大きく異なる脳から切り取られたもの。組織学的に染色された連続断片(クライオスタットカット、冠状、厚さ40μm)が、各動物種の主な神経解剖学的構造を特定するために用いられます(図3参照)。脳の大きさと皮質周囲の顕著な違いに注目してください。パネルAの動物の図像は、La Rosaらの許可を得て再現されています。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69446/69446fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。</a>
最後に、すべての形成過程は一般的に年齢が増加するにつれて進行的還元を経験するため、比較神経可塑性のもう一つの課題は、そのような減少の異なる時間経過を評価することです。これは哺乳類の神経発達過程の異なる時間経過に関連している可能性があります 12,29,30.実際、成長の速い種(マウス)と成熟の遅い種(霊長類)の存在は、最も一般的なモデルシステムである実験用マウスが生物医学の課題解決に限界があるもう一つの理由です。ここで説明した方法は、各種の寿命にわたる異なる年齢の細胞集団を考慮し、その結果として種間で得られる傾向を比較するのにも有用です。cIN密度の系統発生的変異や、その持続性の違いは、小脳哺乳類と大脳哺乳類間で見られました22,28。

<table><tbody><tr><td>10%ホルマリン</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>HT501128</td><td></td></tr><tr><td>2-メチルブタン&nbsp;</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>320404</td><td>イソペンタン</td></tr><tr><td>3,3&prime;-ジアミノベンジジンテトラ塩酸塩水和物</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>D5637</td><td></td></tr><tr><td>4% パラホルムアルデヒド</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>441244</td><td></td></tr><tr><td>牛血清アルブミン</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>A9647</td><td></td></tr><tr><td>クエン酸など;</td><td>シグマ</td><td>C0759</td><td></td></tr><tr><td>組織学用DPXマウント</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>&nbsp;06522</td><td></td></tr><tr><td>エタノール</td><td>メルク</td><td>1.00983</td><td></td></tr><tr><td>エチレングリコール</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>102466</td><td></td></tr><tr><td>グリセロール</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>G7893</td><td></td></tr><tr><td>過酸化水素溶液</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>H1009</td><td></td></tr><tr><td>キリク - O.C.T. コンパウンド</td><td>バイオオプティカ</td><td>&nbsp;05-9801</td><td></td></tr><tr><td>メスキートソフトウェア</td><td>メスキート・プロジェクト</td><td>メスキートバージョン3.81(ビルド955)</td><td></td></tr><tr><td>ネオマウント</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>1.09016</td><td></td></tr><tr><td>リン酸塩緩衝(PB)</td><td>な</td><td>な</td><td>特注品</td></tr><tr><td>リン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)</td><td>な</td><td>な</td><td>特注品</td></tr><tr><td>水酸化ナトリウム</td><td>リーデル・デ・ハーン</td><td>6213</td><td></td></tr><tr><td>リン酸ナトリウム二乾性二水和物</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>71645</td><td></td></tr><tr><td>リン酸ナトリウム単塩基二水和物</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>71500</td><td></td></tr><tr><td>ショ糖</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>S9378</td><td></td></tr><tr><td>トルイジンブルー</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>89640</td><td></td></tr><tr><td>トリトン X-100&nbsp;</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>T8787</td><td></td></tr><tr><td>トゥイーン20</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>P9416</td><td></td></tr><tr><td>VECTASTAIN Elite ABC-HRPキット ペルオキシダーゼ(標準)</td><td>ベクター研究所</td><td>PK-6100</td><td></td></tr><tr><td>キシロール&nbsp;</td><td>シグマ・オルドリッチ</td><td>247642</td><td></td></tr></tbody></table>

異なる哺乳類の脳における定量的細胞計数研究の比較アプローチ

A Comparative Approach for Quantitative Cell Counting Studies in Widely Different Mammalian Brains

研究対象となったすべての種の大脳皮質のDCX+細胞は、未分化ニューロンの良好に保存された集団の存在を示す一連の特徴を一貫して共有しています(図4A)。簡単に言えば、(i) 皮質層IIに沿って単層を形成するように地形的に配置されている;(ii) 未成熟ニューロンの異なる成熟段階で記述された形態的サブタイプを示すこと、(a) 小型の単極・双極細胞が多く存在し、錐体ニューロンを思わせる複雑な樹状突起を持つ細胞も少数存在、(b) ほとんどが未成熟のPSA-NCAMおよびDCXマーカーを共発現しつつ、細胞分裂に関連するKi67抗原を共発現しないものの、 (c) 大きく複雑な細胞のサブポピュレーションもNeuNを発現しており、成熟が始まったことを示しています22,25。
これらの共通の特徴に加え、ここで説明した方法で線密度を定量した際、サンプル中の種間で桁違いが1桁に達し、顕著な変動が見られました(<strong cl...

Most neurobiological studies are conducted on laboratory rodents. Despite many similarities across mammalian brains, important differences also exist, ...

脳の構造的可塑性は哺乳類間で著しく異なることが発見されました。したがって、体系的な定量的分析が明らかになる必要があります。私たちの体系的な分析は、非常に異なる脳を系統発生的な文脈で示す際にも同様の結果をもたらすことができます。まず、20度の冷蔵庫から12ウェルのプレートを取り出し、浮遊する脳の断片を入れ、PBS溶液を入れたペトリ皿にスライスを取り出します。セクションを選択してスライドに配置します。組織学的に断片を染色した後、特定の神経解剖学的特徴に基づいて脳レベルを特定します。レベル1から4に分け、同じ数の40マイクロメートル厚の連続断片を使い、各脳レベルから等間隔の冠状切片を3つ選び、免疫組織化学的染色を行います。ワークステーションのNeurolucidaソフトウェアを開き、選択した対物レンズを使ってスライドを顕微鏡下に置きます。低倍率で、ソフトウェアのトレースメニューにあるフリーハンドの輪郭線ツールを使って皮質層2を輪郭を描きます。周囲をたどって皮質層2の長さを得ます。古皮質と新皮質の両方が含まれます。マーカーツールバーからセルカウント用の希望シンボルを選択します。カウントタイプ1細胞は、各関心領域で3〜9マイクロメートルの直径を持つ双極性の小さなソーマによって識別されます。カウントタイプ2細胞は、複雑な樹状樹状の結晶を持つ大きなソーマと直径9〜18マイクロメートルの範囲で識別されます。次に、古皮質、新皮質、大脳皮質から、古皮質と新皮質のデータを組み合わせて得た系統解析のデータを収集します。皮質層2の周囲周長を、ミリメートル単位で測定し、輪郭測定ツールバーで確認できます。同じスプレッドシートで、マーカーのツールバーに見えるタイプ1セルとタイプ2セルの数を集めます。各脳、領域、脳レベルごとにタイプ1およびタイプ2細胞を追加し、各レベルごとに3つのセクションを使い、合計12個のセクションを用いて細胞数を計算・記録します。収集した値を用いて、各領域の各セクションの線形セル密度を、セル数を周囲をミリメートルで割って計算します。タイプ1またはタイプ2セル数を総セル数で割り、100を掛けて、タイプ1セルとタイプ2セルの割合を計算します。次に、各標本におけるタイプ1およびタイプ2細胞の割合を式を用いて計算します。スプレッドシートの平均関数を使って、各種ごとに検討された4つの標本間のこれらのパーセンテージの平均値を求めます。線形細胞密度を用いて系統解析を行い、各冠状切片でカウントされた細胞数を用いて半球あたりの未成熟ニューロン総数を推定します。スプレッドシートの中央値関数を使って、12個の試料あたりの区画の密度中央値を計算します。中央値を中心指標として用いましょう。なぜなら、グループごとのサンプル数は比較的小さく、一部のグループは非対称分布を示すからです。Neurolucidaソフトウェアのフリーハンド輪郭ツールを使って、主軸に垂直なソーマ直径に線を描きます。各種の少なくとも100個のDCX陽性細胞を、各脳領域の標本あたり25個を用いて測定し、タイプ1およびタイプ2細胞のソーマ直径範囲を得ます。次に、解析した種のリストを学名でノートに作成します。リストをウェブサイトのTimetreeにアップロードしてください。orgを使い、NWKファイルとしてエクスポートします。Mesquite Project Softwareでは、NWKファイルをアップロードし、データを統合してPDFファイルとして保存します。最後に、既に作成したデータシートに各種の脳サイズを示す列を追加します。DCX陽性の細胞密度の自然対数と脳サイズの自然対数を計算します。選択した統計ソフトウェアで統計解析を行い、取得したファイルをダウンロードしてください。残差をデータシートの新しい列に入力すると、残差グラフを作成できます。研究対象となったすべての種の大脳皮質におけるDCX陽性細胞は、皮質層2に沿って単層を形成する地形的配列を示し、主に小型、単極性、または双極性細胞と、ごく少数の大型複合細胞が含まれていました。これらの細胞はKi67発現を欠いていますが、PSAN-NCAMおよびDCXを共発現しました。そしてNeuNを発現する複雑な細胞の亜集団を含んでいました。皮質未成熟ニューロンの線密度は種によって大きく異なっていました。系統学的比較解析では、ローラシアテリア群はユーアルコントグリレス群よりも皮質未成熟ニューロンの密度が高いことが示されました。皮質未熟なニューロン密度と脳体積の間に強い共分散が観察されました。そして皮質未成熟ニューロン密度と新皮質層2の周囲の間にも影響があります。私たちの発見は、異なる可塑性の種類や異なる脳領域間での進化的なトレードオフを明らかにすることができます。

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神経科学

霊長類の脳の解剖学的組織は、ヒトの正常と病理学的状態に重要な洞察を提供することができます。公平な立体学が正確かつ効率的に所定の基準空間の合計ニューロンの数を（または他の細胞型）を推定するための方法です。...

非ヒト霊長類の脳の公平な立体学を：大切なのを知ること

比較種のアプローチは、行動の神経科学者は、特定の動物モデルの特性として表示、特定の動作に関連するさまざまな神経生物学的要因を探索することができます。自然に近縁種との間の動作の違いを発生を生かし、この手法は侵襲的手法は行動の発現を操作する必要はありません。...

父親の応答の神経生物学を調査するための比較種のアプローチを使用する

出典: Olesen, M. V., et al.電気けいれん療法のラットモデルにおける細胞数を推定する光学分画器技術. J. Vis. Exp. (2017).

光分画器技術を用いたラット脳組織における新規生成ニューロンの定量化

ここでは、電気刺激刺激後のラット海馬における新しいニューロンの形成およびその生存を定量化するために使用される立体的方法、光学分画器を提示する。正確に実施されると、立体方法の感度と効率は、固定された所定の精度で正確な推定を保証する。...

電気ショック療法のラットモデルにおける細胞数の推定のための光学分画器技術

ここで組織をクリア、蛍光標識と、それによって、大脳新皮質の細胞型の三次元組織の可視化を可能にするマウスの脳組織の大規模なイメージング手順をについて説明します。...

マウス大脳皮質における細胞組織の大規模三次元イメージング

マイクロ ct 画像に基づく法病変を特徴と、小動物の脳に電極を配置

ここでは、蛍光染色を使用してマーカー蛋白質、共焦点顕微鏡、コンピューターによる解析を基準にしてシナプス蛋白質の分布を決定する定量的アプローチについて述べる。...

蛍光抗体法を用いたマウス脳内シナプス蛋白質の不均質分布の定量化

我々は、新鮮な脳組織からの離散領域のマウス脳除去および解剖のための実践的な、段階的、迅速なプロトコルを提示する。分子解析のために脳領域を取得することは、多くの神経科学研究室で日常的になっています。これらの脳領域は直ちに凍結され、システムレベルの解析のための高品質のトランスクリプトームデータが得られます。...

機能的および解剖学的に異なる領域へのマウス脳の微小解剖

ここでは、ラットの実質的なニグラ・パルス・コンパクでのドーパミン作動性ニューロン数の半定量的決定のための自動化された方法を提示する。...

自動画像解析を用いたげっ歯類モデルのサブスタチングニグラにおけるドーパミン作動性ニューロン密度の半定量的決定

このプロトコルでは、iDISCO+を使用して無傷のマウス脳の磁気共鳴イメージング、クリアリング、および免疫標識を行う方法について説明し、その後、ライトシート顕微鏡を使用したイメージングの詳細な説明、およびNuMorphを使用したダウンストリーム分析について説明します。...

MRI、組織透明化、ライトシート顕微鏡を用いた無傷新生児マウス脳の全脳単一細胞イメージングと解析

シリアル2光子断層撮影法(STPT)イメージングは、2光子イメージングと自動ステージ制御およびミクロトームスライスを組み合わせて、組織の塊を3次元形状でイメージングする技術です。ここでは、マーモセットの脳がその構造的特徴をよりよく理解するために、それを実装するためのプロトコルについて説明します。...

神経解剖学的解析のためのマーモセット脳全体の連続2光子断層撮影法

学ぶ異なる哺乳類の脳における定量的細胞計数の比較アプローチ。実験用齧歯類とヒトを対象に、神経細胞集団の種間変異と進化的パターンを解明する革新的な神経科学研究手法です。

異なる哺乳類の脳における定量的細胞計数研究の比較アプローチ

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