이 비디오는 Thy1-GFP 형질전환 라인에서 생체 내 2광자 현미경을 사용하여 마우스 후비장 피질의 뉴런을 만성적으로 이미징할 수 있는 개두술 절차를 보여줍니다. 이 접근법은 mCherry 발현 아데노 관련 바이러스를 배측 해마에 주입하는 것과 결합됩니다. 이러한 기술을 통해 RSC에서 경험 의존적 구조적 가소성을 장기간 모니터링할 수 있습니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 비디오는 Thy1-GFP 형질전환 라인에서 생체 내 2광자 현미경을 사용하여 마우스 후비장 피질의 뉴런을 만성적으로 이미징할 수 있는 개두술 절차를 보여줍니다. 이 접근법은 mCherry 발현 아데노 관련 바이러스를 배측 해마에 주입하는 것과 결합됩니다. 이러한 기술을 통해 RSC에서 경험 의존적 구조적 가소성을 장기간 모니터링할 수 있습니다.
이 비디오는 Thy1-GFP 형질전환 마우스 라인에서 생체 내 이광자 현미경을 사용하여 마우스 후비장 피질(RSC)의 뉴런을 만성적으로 이미징할 수 있는 개두술 절차를 보여줍니다. 이 접근 방식은 생체 내에서 신경 세포 형태의 변화와 행동 조작의 상관 관계를 조사할 수 있는 가능성을 만듭니다.
두개골 창 이식 절차는 배럴 필드와 같이 쉽게 접근할 수 있는 피질 영역에만 국한되는 것으로 간주되었습니다. 우리의 접근 방식은 고도로 혈관화된 RSC의 뉴런을 시각화할 수 있습니다. RSC는 공간 기억을 담당하는 뇌 회로의 중요한 요소로, 이전에는 생체 내 이광자 이미징에 문제가 있는 것으로 간주되었습니다.
RSC 위의 두개골 창 이식은 mCherry 발현 재조합 아데노 관련 바이러스(rAAVmCherry)를 등쪽 해마에 주입하는 것과 결합됩니다. 발현된 mCherry는 해마에서 RSC까지 축삭돌기로 퍼져 피질의 시냅스전 축삭돌기와 시냅스후 수지상 가시 모두의 변화를 시각화할 수 있습니다.
이 기술을 사용하면 RSC에서 경험 의존적 구조적 가소성을 장기간 모니터링할 수 있습니다.
이광자 현미경 살고 동물 행동에서 뇌 활동의 관찰 혁명. 1990 년 출시 이후 빠르게 인기를 얻고 지금은 생체 내 1,2에서 뇌 활동의 다양한 측면의 검토를 향해 가장 흥미롭고 혁신적인 접근 방법의 하나로서 구현된다. 이러한 애플리케이션 및 신경 세포의 형태 (칼슘 수준 지표 또는 즉각적인 초기 유전자의 발현을 사용하여, 예), 혈류 측정, 신경 활성을 포함한다. 실험실의 증가는 생체 뇌 영상을위한 새로운 표준으로 과학 세계 기술을 구현, 두 광자 현미경을 사용합니다.
표준 접근법은 뇌 창 주입 배럴 또는 마우스 뇌의 시각 피질 3 이상 (커버 유리 피복 두개의 원형 구멍)를 포함한다. 다음으로, 실험 프로토콜에 따라 각서SE 시간 걸쳐 4,5- 뇌 신경 활성 및 형태의 변화를 모니터링 할 수 있도록 시각화 행동 훈련 일련 겪는다. 두 경우 모두 개두술은 봉합을 횡단하지 않고 정수리 뼈에 영향을 미친다. 주로 기술의 주요 단점은 배럴 또는 시각 피질로 쉽게 접근 대뇌 피질에 제한된 응용 프로그램입니다 것으로 생각된다. 다른 지역에 걸쳐 두개골 창 주입으로 인해 과도한 출혈 및 / 또는 공간 방해로 어려움을 많이 포즈.
본 논문에서는 생체 현미경 (6)의 두 광자에 대한 관심의 또 다른 가능한 영역과 retrosplenial 피질 (RSC) 위의 두개골 윈도우의 주입을 제안한다. RSC는 공간 기억 형성을 담당 뇌 회로의 중요한 소자이다. 해부학, RSC는 대뇌 피질, 해마, 시상 영역 (7)를 연결하는 신경 네트워크의 일부입니다. 그것은이다주로 이러한 공간 학습 및 소등과 탐색 공간 (6)과 같은 행동의 범위에 포함했다.
신경 세포의 형태 학적 변화를 시각화하기 위해 우리는 thy1 발기인에서 녹색 형광 단백질 (GFP)를 발현하는 형질 전환 마우스 라인을 사용합니다. 이러한 쥐, GFP는 이광자 현미경 8을 사용 피질 축삭 돌기 명확한 시각화를 허용 뇌 신경 세포의 약 10 %에서 발현된다. 우리가 제안하는 또 다른 혁신은 RSC로 돌출 된 뇌의 깊은 구조로 신경 세포 특이 camkii 프로모터 (9)에서 적색 형광 단백질 (mCherry)를 코딩하는 재조합 아데노 관련 바이러스 혈청 형 2/1 (/ 1 rAAV2)의 주입입니다 해마 등. Thy1-GFP 마우스의 해마에서 rAAV2 / 1 mCherry의 발현은 hippocampo-cortica의 사전 및 시냅스 요소를 동시에 시각화 할 수 있습니다난 10 시냅스. 단백질이 축삭 터미널에 충분한 수준에 도달 할 mCherry의 rAAV 중심의 표현은 2~3주이 필요합니다. 이 기간은 개두술 회복에 필요한 통상의 시간과 일치한다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
아래에 설명 된 모든 실험 절차는 실험 생물학의 Nencki 연구소, 과학 폴란드어 아카데미에서 현지 윤리위원회에 의해 승인되었다.
참고 : 관련 동영상의 장면 중 일부는 가속된다. 속도 계수는이 장면에 표시됩니다.
1. 수술 준비
2. 두개골 창 외과
3. 바이러스 감염
4. 두개골 창 주입
5. 이미지
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
Thy1-GFP 기자 마우스에서 신경 세포의 일부에서 GFP의 발현은 대뇌 피질의 수상 돌기 및 RSC에서 지역 축삭 돌기의 생체 내 이미징에 있습니다. 그림 1a는 눈에 보이는 여러 GFP 양성 수상 돌기 이미지의 스택의 최대 투사를 보여줍니다. 세포체는 동맥에 의해 가려한다.도 1b는도 1a에 표시된 수지상 분기의 단일면 확대 이미지 (디지털 줌 3 배)를 보여줍니다. 수지상 형태 (쪽, filopodia)의 세부 사항은 명확하게 볼 수 있습니다. GFP 채널 대역 방출 500-550 nm의 필터를 사용하여 획득된다.
지느러미 해마에 rAAV2 / 1 mCherry의 주입은 RSC에 종료 해마 축삭과 시냅스 부 튼스의 시각화 할 수 있습니다. 이러한 단자 mCh...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
현재 논문에서 우리는 두개골 창을 통해 RSC에서 시냅스 입력과 시냅스 대상의 생체 내 이미징에서 동시에 두 광자를위한 프로토콜을 제시한다. 주입 절차는 몇 가지 주요 단계로 구성되어 있습니다. 첫째, 동물 깊이 마취 및 정위 프레임에 고정되어, 다음 RSC를 통해 두개골이 표시된 원형 라인을 따라 드릴 원형 뼈를 제거하여 얇게된다. 출혈이 중지되면 rAAV2 / 1 mCherry는 해마에 주입하고, 커버 유리 천공 영역 위에 두개골에 고정된다. 마지막 고정 막대가 헤드에 고정되며, 동물은 48 시간 동안 회수 챔버에 배치된다. 약 2~3주 바이러스 발현에 필요한 후, RSC는 가시화 될 수있다. 촬상 프로토콜은 다음과 같은 단계를 포함한다. 첫째, 동물은 마취 현미경으로 고정된다. 다음 위드 현미경을 사용하여 설정되어 초점 시스템이다 SWI이광자 모드 tched 관심있는 채널 (GFP 및 mCherry)이 가시화된다.
발표 기술은 앞에서 ...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
저자 (KL, MR, KR)은 특허에 대한 권리를이 조에서 사용되는 홀더 프레임 (PL410001을) 보류가 있습니다.
저자는 촬영에 도움을 음성 녹음, 그림에 대한 M. Borczyk, 바이러스 생산을위한 A. Trąbczyńska, 유전자형에 대한 M. Ziókowska 및 A. Mirgos에 대한 M. Steczkowski에게 감사의 말씀을 전합니다. KR은 K. Deisseroth에서 CaMK 프로모터의 제어하에 형광 단백질 mCherry을 표현하는 재조합 아데노 관련 바이러스 (rAAV)의 종류 선물을 인정합니다. 이 프로젝트는 유럽 연합 (EU)에 의해 재정 CEPT 인프라를 사용하여, 조직의 구조와 기능, 신경 생물학, 실험 생물학의 Nencki 연구소의 센터의 동물 모델 및 연구소의 실험실의 핵심 시설에서 수행 한 - 유럽 지역 개발 기금 내를 2,007에서 2,013 사이의 운영 프로그램 "혁신 경제". 이 작품은 국립 과학 센터에서 보조금에 의해 지원되었다 : 소나타 비스 2012 / 05 / E / NZ4 / 02996, 하모니아 2013 / 08 / M / NZ3 / 00861, Symfonia 2013 / 08 / W / KR과 소나타 비스 2014 NZ24 / 00691 / 14 / E / NZ4 / 00172 RC에
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| <강력한>약물 | |||
| 이소플루란 | 박스터 | 에어라인 8DG9623 | 수술 전 5-2% |
| 이소플루란 | 박스터 | 에어라인 8DG9623 | 1.5-2% 수술 중 |
| 덱사메타손 | 스캔 수의사 | 덱사손 2mg/ml | 0.2 mg/kg 근육 내 |
| 바이 | 엘 | 2.50% | 5 mg/kg 피하 |
| 톨페딘 | 베토퀴놀 | 4% | 4 mg/kg 피하 |
| Butomidor | Richter Pharma | 10 mg/ | ml 2 mg/kg 피하 |
| Carprofen | KRKA-Polska | Rycarfa 50mg/ml | 10 mg/kg 피하 |
| 리도카 | 인 Jelfa | 리그노카이늄 | 국소 투여 |
| 리도카인 | Jelfa | 20 mg/g | |
| Surgery | |||
| Gelfoam | Ethicon | Spongostan 치과; REF MS0005 | |
| 눈 연고 | Dedra | Lubrithal | 국소 CA |
| 접착제 | Pelikan Daniel | 20G Huste | |
| 치과 아크릴 | SpofaDental | Duracryl Plus | |
| 입체 프레임 | 스톨팅 | 51500D | |
| Tool | |||
| Coverglass | Harvard 장치 | : HSE-64-0720 | 3mm 직경 |
| 치과 드릴 | Sigmed | Keystone KVet | |
| 고정 바 | 맞춤형 | N / A | M2 또는 M3 나사 너트를 사용할 수 있습니다 |
| 집게 | Renex | PN-7B-SA | |
| 마이크로 가위 | Falcon | BM.183.180 | |
| 해부 현미경 | KOZO | XTL6445T | |
| Imaging | |||
| Holder frame | Custom made | N/A | |
| Two-photon microscope | Zeiss | Upright Axio Examiner Z1 | Laser unit: Coherent Chameleon 690-1040nm, 광학 파라메트릭 발진기 1050-1300nm. 목표: EC-PLAN-NEUFLUAR 10x/0.1 및 LD Plan-APOCHROMAT 20x/1.0. 검출: Zeiss 대역통과 필터 BP 500-550 (GFP) 및 BP 570-610 (mCherry)은 560nm에서 빔 스플리터로 분리되고 두 개의 GaAsP 광검출기에 결합됩니다. |
| Reagent | |||
| Virus | gift from K. Deisseroth | CaMK promoter의 통제하에 형광 단백질 mCherry를 발현하는 재조합 아데노연관 바이러스(rAAV) |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.