인간 사후 뇌의 대칭 이반구 절편(Symmetric Bihemispheric Sectioning of the Human Postmortem Brain)

초록

출처: Iacono, D., et.al., 인간의 건강하고 병리적인 뇌 상태를 연구하기 위한 대칭 이반구 사후 뇌 절단. J. Vis. 특급 (2016)

이 비디오는 고정된 사후 인간 뇌를 대칭적으로 해부하고 추가 분석을 위해 더 작은 조직 블록을 준비하는 단계별 절차를 보여줍니다.

프로토콜

검체 채취와 관련된 모든 절차는 연구소의 IRB 지침에 따라 수행되었습니다.

참고: 이 프로토콜은 인간의 신경병리학적 연구를 위해 확정된 사후 뇌 평가를 위한 대칭 이반구 뇌 절단 절차를 설명합니다. 인간의 뇌 절단에 필요한 장치, 도구, 재료 및 소모품에 대한 자세한 설명은 제외됩니다. 뇌 박리를 위한 재료 및 용품은 단일 연구자의 재량에 따라 선택되며 각 연구 기관에서 허용되거나 승인된 부검 도구를 기반으로 합니다. 이 절차에 필요한 최소 도구 및 재료 세트는 재료/장비 표에 설명되어 있습니다. 인간 CJD와 같이 전염성이 의심되는 뇌 질환에 대한 구체적인 절단 절차 및 예방 조치는 이 원고의 목적을 벗어나며 다른 출처에서 얻을 수 있습니다.

1. 대칭 이반구 뇌 절단

참고: 뇌가 주위, 대사(즉, pH) 및 조직 보존(즉, 온도) 조건에 따라 2-3주 동안 필요한 조직 고정(예: 중성 완충 10% 포르말린 사용)을 받았는지 확인하십시오. 그러나 영상-병리학 상관 관계 연구의 경우 더 긴 고정 기간(>5.4주)이 제안되었습니다.

1. 뇌를 연구자를 향한 평평한 표면에 놓고 전두엽이 조사자에 대해 반대 방향을 향하도록 합니다.
2. 전체 대뇌의 모든 피질 회랑(gyri)과 설시(sulci)를 완전하고 명확하게 시각화할 수 있도록 뇌를 배치합니다(그림 1a).
3. 먼저, 수막 기형, 거시적 반구 비대칭(위축의 초점, 엽 또는 일반화된 반구 현상의 가능한 지표), 거시적 조직 병변(즉, 종양 또는 탈장), 선천적 기형, 혈관 이상 및 기타 가능한 이상 또는 대뇌 표면의 비정상적인 징후를 찾습니다.
   메모: 인간의 뇌를 평가하는 방법에 대한 자세한 설명은 상업적으로 이용 가능한 신경병리학 교과서 및 부검 매뉴얼을 참조하십시오.

2. 프로토콜 시퀀스

1. 조사자로부터 정면 기둥을 향하고 반구(telencephalon)의 표면적인 측면이 조사자를 향하도록 합니다. 가능한 거시적 변칙을 문서화하고 가능한 임상-신경 해부학적 및 절단 후 고려 사항을 설명하기 위해 각 특정 사례에 필요한 만큼 많은 디지털 사진을 촬영합니다. 연구 보조원이 전체 피질 표면을 캡처하기 위해 뇌에 수직으로 디지털 사진을 찍도록 합니다(그림 1a - c).
2. 뇌를 절단하기 전에 잉크나 색깔 있는 바늘을 사용하여 전후 중추 피질 회랑을 표시합니다(그림 1b).
   메모: 이 절차는 절단 후 운동 및 체성 감각 일차 피질을 보다 즉각적으로 인식할 수 있도록 합니다.
3. 뇌를 같은 방향(즉, 연구자로부터 반대쪽을 향하는 전두엽)을 유지하면서 뇌를 180도 회전합니다. 뇌의 기저부를 주의 깊게 검사하십시오. 뇌혈관계(즉, 기저동맥 및 척추동맥과 윌리스 서클)와 뇌간 출구/입구 수준에서 뇌신경의 상태에 특히 주의를 기울이십시오. 후각구와 후각관은 극도로 연약하기 때문에 조직이 열상되지 않도록 특별한 주의를 기울여 관리하십시오.
   1. 가능한 거시적 변칙을 문서화하고 가능한 임상-신경 해부학적 및 절단 후 고려 사항을 설명하기 위해 각 특정 사례에 필요한 만큼 많은 디지털 사진을 촬영합니다. 연구 보조원에게 뇌에 수직으로 디지털 사진을 찍어 피질과 뇌간 표면 전체를 캡처하도록 합니다.
4. 뇌의 기저부를 향하고 메스를 사용하여 뇌간을 교두의 윗부분 수준(대뇌 기저부에 최대한 가깝게)에서 가로로 자릅니다. SN(즉, 창백함) 및 기타 주변 구조를 주의 깊게 검사합니다. 아마도 오디오 녹음기를 사용하여 정상적인 뇌와 비교하여 뇌의 특이한 모습을 주목하십시오.
5. 다시 뇌를 180도 회전하고 날카로운 칼을 사용하여 내측 세로 열구를 통해 중앙에서 말뭉치를 절단하고 전두-후두 방향을 따라 두 반구를 분리합니다. 각 반구의 각 측면에 가능한 이상(예: 심실 확대, 기형, 조직 연화, 종양 등)이 있는지 검사합니다. 그림 2a를 참조하십시오.
   1. 각 특정 사례에 대해 필요한 만큼 많은 디지털 사진을 촬영하여 가능한 거시적 이상을 문서화하고 가능한 임상적-신경해부학적 및 절단 후 고려 사항을 고려합니다. 연구 보조원이 뇌에 수직으로 디지털 사진을 찍어 전체 피질 표면을 캡처하도록 합니다. 정상적인 뇌와 비교한 특이한 뇌 특징에 주목하십시오.
6. 그림 2b와 같이 두 개의 반구를 평평하게 놓고 내측에 놓고 전두엽이 조사자의 반대쪽을 향하도록 합니다. 중심이 닿도록 배치하십시오(반구 비대칭이 표시된 경우에도).
7. 날카로운 칼을 사용하여 전두엽에서 시작하여 반구의 전체 길이를 통해 후두극을 향해 이동하면서 양쪽 대뇌 반구를 수동으로 자릅니다. 1cm 두께의 뇌 조직 블록 두 개(각 반구당 약 18개의 석판)를 얻습니다.
8. 뇌 슬라브를 해부학적으로 조직된(전두-후두 방향) 순서로 별도의 평평한 표면에 놓습니다. 사진을 찍을 때 더 나은 대비를 위해 눈금자가 인쇄된 흰색 표면을 사용하십시오. 두 시리즈의 대뇌 슬래브를 해부학적으로 대칭적인 방식(전두-후두 방향)으로 표시하여 직접적인 눈 검사 및 디지털 사진 촬영을 위해 관상 표면이 보이도록 합니다(그림 3a). 양쪽에 밀리미터 그리드가 인쇄된 절단 표면을 사용하여 뇌 구조, 크기 및 가능한 이상을 보다 정확한 방식으로 파악합니다.
   1. 가능한 거시적 변칙을 문서화하고 가능한 임상-신경 해부학적 및 절단 후 고려 사항을 설명하기 위해 각 특정 사례에 필요한 만큼 많은 디지털 사진을 촬영합니다. 연구 보조원이 뇌에 수직으로 디지털 사진을 찍어 전체 피질 표면을 캡처하도록 합니다. 정상적인 뇌와 비교하여 뇌의 특이한 측면을 기록하십시오(아마도 오디오 녹음 장치를 사용하여).
9. 날카로운 메스를 사용하여 확립된 각 대뇌 영역에 대한 더 작은 직사각형 뇌 조직 블록을 수동으로 절개합니다. 표 1에 설명된 제안된 대뇌 영역 수집 계획을 따릅니다.
   1. 각 조직 블록을 별도로 표시된 히스토카세트(histocassettes)에 넣습니다.
      메모: 뇌 조직의 각 블록은 표준 히스토카세트 최대 부피(30 x 20 x 4 mm³)에 가능한 한 많이 맞도록 절단해야 합니다.
   2. 각 사례에 대해 비식별화 코드를 사용하고 특정 신경 해부학적 식별자를 사용하여 조직 카세트세트에 레이블을 지정합니다(다른 뇌에 임의의 문자나 숫자를 사용하지 마십시오. 대신 표 1과 같이 항상 동일한 지역 해부학적 이름 또는 해당 숫자를 사용합니다). 예를 들어, 각 사례에 대해 무작위 또는 반 무작위 숫자를 생성하여 비식별화 코드를 생성합니다(예: BRC 130, 5B는 Brain, R은 Resource, C는 Center, 130은 점진적 등록 또는 AD160001, AD는 "Alzheimer's disease study", 16은 부검이 수행된 연도(2016). 및 0001 점진적 등록 표본 번호).
      메모: 이 단계는 미래의 연구자에게 매우 유용합니다. 범례를 유지하고 반구(L = 왼쪽 반구, R = 오른쪽 반구)를 지정합니다. 두 가지 다른 색상의 히스토카세트를 사용하여 각 반구에 대한 특정 색상을 설정합니다.
   3. 가능한 대변 이상을 문서화하고 가능한 임상적-신경해부학적 및 절단 후 고려 사항을 설명하기 위해 각 특정 사례에 필요한 만큼 많은 디지털 사진을 촬영합니다. 연구 보조원이 뇌에 수직으로 디지털 사진을 찍어 전체 피질 표면을 캡처하도록 합니다. 정상적인 뇌와 비교해 볼 때 뇌의 특이한 특징을 주목하라.
10. 절단된 뇌 전체와 관련 히스토카세트(histocassettes)의 디지털 사진(필요하거나 원하는 만큼)을 촬영합니다.

표 1. 이반구 절단 구성표. 이 표는 각 뇌의 왼쪽 및 오른쪽 반구 모두에서 절개할 단일 해부학적 영역을 보여줍니다. 이반구 대칭 절단은 신선하고 고정된 뇌에서 수행할 수 있습니다.

) ) 표시기 표시기 표시기 ) 표시기 ) 표시기 ) ) 후두엽 피질

신경 해부학적 영역	레이블	왼쪽 고정	오른쪽 고정	왼쪽 냉동	오른쪽 냉동
후각구	산부인과
극 전두엽 피질	일병(PFC)
중간 전두회(Middle frontal gyrus	제조
안와-전두회(Orbito-frontal gyrus	증권 시세
두정엽 피질 lobulus 열등한	증권 시세
상측두엽 피질(superior temporal cortex)	증권 시세
중측두엽 피질	엠씨씨
전대상피질(anterior cingulate cortex	증권 시세
후방 대상피질(posterior cingulate cortex	증권 시세
Pre-central gyrus (절단하기 전에 핀을 꽂으십시오)	프래시에이트
Post-central gyrus (절단하기 전에 핀을 꽂으십시오)	포크지
후두회(Occipital gyrus) (Broadmann area 17 및 18 포함)	오크
편도	에이미
Meynert의 기저핵(basal nucleus of Meynert)을 가진 전방(anterior commusure) 수준의 기저핵(basal ganglia	지미
Thallamus 및 subthallamus	TH-STH
Corpora mammillary 및 시상 하부	MAM+하이포
기저 포브레인 핵	절친(BF
전방 해마	아
(entorhinal cortex) 및 하측두엽 피질(inferor temporal cortex)을 포함한 후방 해마(corpus geniculate lateral level)	수소 이온 이온 + EC+ITC
피질 소뇌(Cortex cerebelli)와 핵(Nucleus dentate)	CRBDe
Mesencephalon (Substantia nigra 포함)	메스엔
Locus coeruleus (LC)를 포함한 폰즈	PONS (폰스)
Medula oblongata DMV를 포함한 수질	모비
척추수질(Medula spinalis)	엠스피
척수 갑피	사우스 캐롤라이나
듀라 마드레	데시미터

결과

그림 1. Bihemispheric Brain Cutting 전 예비 뇌 평가. 이 그림은 10% 중성 완충 포르말린에 2주 동안 고정한 후 인간 뇌의 다양한 표면적 측면을 보여줍니다. 시계 방향 순서로, 뇌의 상부 측면(a, b)에 이어 소뇌(c), 뇌간 및 뇌신경(d), 후각구 및 관(e)의 검사를 포함합니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
조직학 컨테이너	전자 현미경 과학	64233-24
조직학 카세트	폭스바운드	18000-142 (주황색)
조직학 카세트	폭스바운드기	18000-132 (네이비)
나이프 손잡이 및 일회용 칼날	전자 현미경 과학	62560-04
긴 칼날	전자현미경 과학	62561-20
일회용 블레이드 나이프 핸들	전자 현미경 과학	72040-08
메스 블레이드	전자 현미경 과학	72049-22
아큐 펀치 2mm	전자현미경 과학	69038-02
폴리스티렌 용기 – 멸균	전자현미경 과학	64240-12
해부판	전자 현미경 과학	63307-30
포르말린 용액, 중성 완충, 10%	시그마-알드리치	HT501128 시그마
디지털 카메라	임의
헤드 임펄스 씰링 기계	그레인저	5ZZ35