Name: Het analyseren van dendrietmorfologie in Kolommen en Lagen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 41 s
Description: Leer dendritische routing analyseren in Drosophila medulla-neuronen met dual-view beeldvorming en 3D-reconstructie. Deze methode verbetert de analyse van dendritische structuren en hersencircuiten.

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

Dit werk werd ondersteund door de Intramurale Research Program van de National Institutes of Health, de Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (subsidie ​​HD008913 aan C.-HL) en het Centrum voor Informatie Technologie (PGM, NP, ESM en MM).

<ol><li>Kaas, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topographic+maps+are+fundamental+to+sensory+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res+Bull%22%5BJournal%5D)">Topographic maps are fundamental to sensory processing.</a> Brain Res Bull. 44 (2), 107-112 (1997).</li>
<li>Sanes, J. R., Zipursky, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+principles+of+insect+and+vertebrate+visual+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Design principles of insect and vertebrate visual systems.</a> Neuron. 66 (1), 15-36 (2010).</li>
<li>Huberman, A. D., Clandinin, T. R., Baier, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+and+cellular+mechanisms+of+lamina-specific+axon+targeting%5BTitle%5D)+AND+%22CSH+Perspect+Biol%22%5BJournal%5D)">Molecular and cellular mechanisms of lamina-specific axon targeting.</a> CSH Perspect Biol. 2 (3), a001743(2010).</li>
<li>Clandinin, T. R., Feldheim, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Making+a+visual+map%3A+mechanisms+and+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Making a visual map: mechanisms and molecules.</a> Curr Opin Neurobiol. 19 (2), 174-180 (2009).</li>
<li>Luo, J., McQueen, P. G., Shi, B., Lee, C. H., Ting, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wiring+dendrites+in+layers+and+columns%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurogenet%22%5BJournal%5D)">Wiring dendrites in layers and columns.</a> J Neurogenet. 30 (2), 69-79 (2016).</li>
<li>Meinertzhagen, I. A., Hanson, T. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMeinertzhagen%2C+IA+%22The+development+of+the+optic+lobe.+In+The+Development+of+Drosophila+melanogaster%22">The development of the optic lobe. In The Development of Drosophila melanogaster</a>. , Cold Spring Harbor Laboratory Press. NY. 1363-1491 (1993).</li>
<li>Takemura, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+visual+motion+detection+circuit+suggested+by+Drosophila+connectomics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A visual motion detection circuit suggested by Drosophila connectomics.</a> Nature. 500 (7461), 175-181 (2013).</li>
<li>Takemura, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+circuits+and+their+variations+within+different+columns+in+the+visual+system+of+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Synaptic circuits and their variations within different columns in the visual system of Drosophila.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (44), 13711-13716 (2015).</li>
<li>Gao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neural+substrate+of+spectral+preference+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">The neural substrate of spectral preference in Drosophila.</a> Neuron. 60 (2), 328-342 (2008).</li>
<li>Karuppudurai, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hard-wired+glutamatergic+circuit+pools+and+relays+UV+signals+to+mediate+spectral+preference+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">A hard-wired glutamatergic circuit pools and relays UV signals to mediate spectral preference in Drosophila.</a> Neuron. 81 (3), 603-615 (2014).</li>
<li>Strother, J. A., Nern, A., Reiser, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+observation+of+ON+and+OFF+pathways+in+the+Drosophila+visual+system%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Direct observation of ON and OFF pathways in the Drosophila visual system.</a> Curr Biol. 24 (9), 976-983 (2014).</li>
<li>Ting, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoreceptor-derived+activin+promotes+dendritic+termination+and+restricts+the+receptive+fields+of+first-order+interneurons+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Photoreceptor-derived activin promotes dendritic termination and restricts the receptive fields of first-order interneurons in Drosophila.</a> Neuron. 81 (4), 830-846 (2014).</li>
<li>Ting, C. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tiling+of+R7+axons+in+the+Drosophila+visual+system+is+mediated+both+by+transduction+of+an+activin+signal+to+the+nucleus+and+by+mutual+repulsion%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Tiling of R7 axons in the Drosophila visual system is mediated both by transduction of an activin signal to the nucleus and by mutual repulsion.</a> Neuron. 56 (5), 793-806 (2007).</li>
<li>Peng, H., Ruan, Z., Long, F., Simpson, J. H., Myers, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((V3D+enables+real-time+3D+visualization+and+quantitative+analysis+of+large-scale+biological+image+data+sets%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">V3D enables real-time 3D visualization and quantitative analysis of large-scale biological image data sets.</a> Nat Biotechnol. 28 (4), 348-353 (2010).</li>
<li>Takemura, S. Y., Lu, Z., Meinertzhagen, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+circuits+of+the+Drosophila+optic+lobe%3A+the+input+terminals+to+the+medulla%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Synaptic circuits of the Drosophila optic lobe: the input terminals to the medulla.</a> J Comp Neurol. 509 (5), 493-513 (2008).</li>
<li>Takemura, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cholinergic+circuits+integrate+neighboring+visual+signals+in+a+Drosophila+motion+detection+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Cholinergic circuits integrate neighboring visual signals in a Drosophila motion detection pathway.</a> Curr Biol. 21 (24), 2077-2084 (2011).</li>
<li>Keller, P. J., Schmidt, A. D., Wittbrodt, J., Stelzer, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconstruction+of+zebrafish+early+embryonic+development+by+scanned+light+sheet+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Reconstruction of zebrafish early embryonic development by scanned light sheet microscopy.</a> Science. 322 (5904), 1065-1069 (2008).</li>
<li>Wu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatially+isotropic+four-dimensional+imaging+with+dual-view+plane+illumination+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Spatially isotropic four-dimensional imaging with dual-view plane illumination microscopy.</a> Nat Biotechnol. 31 (11), 1032-1038 (2013).</li>
<li>Popko, J., Fernandes, A., Brites, D., Lanier, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+analysis+of+NeuronJ+tracing+data%5BTitle%5D)+AND+%22Cytometry+A%22%5BJournal%5D)">Automated analysis of NeuronJ tracing data.</a> Cytometry A. 75 (4), 371-376 (2009).</li>
<li>Meijering, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+validation+of+a+tool+for+neurite+tracing+and+analysis+in+fluorescence+microscopy+images%5BTitle%5D)+AND+%22Cytometry+A%22%5BJournal%5D)">Design and validation of a tool for neurite tracing and analysis in fluorescence microscopy images.</a> Cytometry A. 58 (2), 167-176 (2004).</li>
<li>Pool, M., Thiemann, J., Bar-Or, A., Fournier, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NeuriteTracer%3A+a+novel+ImageJ+plugin+for+automated+quantification+of+neurite+outgrowth%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">NeuriteTracer: a novel ImageJ plugin for automated quantification of neurite outgrowth.</a> J Neurosci Methods. 168 (1), 134-139 (2008).</li>
<li>Scorcioni, R., Polavaram, S., Ascoli, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((L-Measure%3A+a+web-accessible+tool+for+the+analysis%2C+comparison+and+search+of+digital+reconstructions+of+neuronal+morphologies%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">L-Measure: a web-accessible tool for the analysis, comparison and search of digital reconstructions of neuronal morphologies.</a> Nat Protoc. 3 (5), 866-876 (2008).</li>
<li>Kaplan, E. L., Meier, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonparametric+Estimation+from+Incomplete+Observations%5BTitle%5D)+AND+%22JASA%22%5BJournal%5D)">Nonparametric Estimation from Incomplete Observations.</a> JASA. 53, 457-481 (1958).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Hier laten we zien hoe beeld en analyseren van dendritische priëlen van Drosophila merg neuronen. Het eerste deel, dual-view beeldvorming, beschrijft de deconvolutie en de combinatie van twee beeld stacks in een afbeelding stapel hoge resolutie. Het tweede deel, dendrite tracing en registratie, beschrijft de opsporing en registratie van de dendrieten van merg neuronen aan de kolomverwijzing array. Het derde deel, dendritische analyse, beschrijft het gebruik van aangepaste scripts dendritische patronen te analys...

Tijdens de ontwikkeling neuronen uitgebreide dendrieten in complex maar stereotype vertakte patronen synapsen met hun presynaptische partners. Dendritische vertakking patronen correleert met neuronale identiteit en functies. De locaties van dendritische priëlen bepalen het type presynaptische inputs die zij ontvangen, terwijl de dendritische vertakking complexiteit en veld maten regelt de input nummer. Zo dendritische morfologische eigenschappen zijn cruciaal determinanten van synaptische connectiviteit en neuronale berekening. In veel regio&#39;s van complexe hersenen, zoals de vlieg optische kwabben en gewervelde netvlies worden synaptische circuits georganiseerd in lagen en kolommen informatieverwerking 1, 2 vergemakkelijken. In dergelijke kolom en laag organisatie presynaptische neuronen van een afzonderlijke modaliteit project axonen te eindigen bij een bepaalde laag (zogenaamde layer-specifieke targeting) en een ordelijke tweedimensionale matrix vormen (zogenaamde called topografische kaart), terwijl de postsynaptische neuronen uit te breiden dendrieten van de juiste afmetingen in bepaalde lagen om presynaptische ingangen van de juiste soorten en aantallen ontvangen. Terwijl axonale targeting lagen en kolommen is goed bestudeerd 3, 4, is veel minder bekend over hoe dendrieten worden naar specifieke lagen en vergroten de juiste maat receptieve velden synaptische verbindingen met de juiste partners presynaptische 5 vormen. De moeilijkheid van de beeldvorming en kwantificeren van dendritische richten naar lagen en kolommen heeft de studie van de dendritische ontwikkeling in zuilvormige en gelamineerde hersenstructuren belemmerd. Drosophila merg neuronen zijn een ideaal model voor het bestuderen van dendritische routing en circuit assemblage in de kolommen en lagen. De fly merg neuropil is georganiseerd als een 3D rooster van 10 lagen en ongeveer 750 kolommen. Elke kolom wordt geprikkeld door een set afferentia, waaronder photoreceptors R7 / R8 en lamina neuronen L1 - L5, waarvan de axonen terminals vormen topografische kaarten in een laag-specifieke wijze 6. Ongeveer 38 soorten merg neuronen zijn aanwezig in elke kolom merg en uitgebreide dendrieten in specifieke lagen en met de juiste veld maten om input te ontvangen van deze afferenten 7. De synaptische circuits in de medulla werden gereconstrueerd op het elektronenmicroscopische niveau; Zo zijn de synaptische samenwerking gevestigde 7, 8. Bovendien genetische hulpmiddelen voor etikettering verschillende soorten neuronen medulla zijn 9, 10, 11. Bij de behandeling van drie soorten transmedulla (Tm) neuronen (Tm2, Tm9 en TM20), hebben we eerder geïdentificeerd twee cel-type-specifieke dendritische attributen: (i) Tm neuronen projecteren dendrieten in zowel de voorste of achterste richting (vlakke projectie richting), afhankelijk van het type cel en (ii) dendrieten van neuronen medulla beëindigen specifieke medulla lagen in een celtype-specifieke wijze (laagspecifieke beëindiging) 12. Planar projectierichting en laagspecifieke beëindiging voldoende om deze drie soorten Tm neuronen differentiëren, terwijl mutaties die Tm reacties op laag en kolom signalen verstoren invloed verschillende aspecten van deze kenmerken. Hier presenteren we een complete workflow voor de behandeling van dendritische patroonvorming van Drosophila medulla neuronen in lagen en kolommen (figuur 1). Ten eerste tonen we een dual-beeldvorming methode, die aangepaste software gebruikt twee confocale beeld combineren stapels van hoge kwaliteit isotrope beelden genereren. Deze methode vereist slechts conventionele confocale microscopie om beelden van hoge kwaliteit die het mogelijk maken voor een betrouwbare tracering van dendritische filialen te genereren, zonder toevlucht te nemen tot super-resolutie microscopie, zoals eens STED (gestimuleerde emissie uitputting) of structurele verlichting. Ten tweede presenteren we een methode voor het opsporen dendritische assen en voor het registreren van de resulterende neurieten sporen een referentie kolommatrix. Ten derde, tonen we de computationele werkwijzen voor extraheren van informatie over het vlakke projectierichting en laagspecifieke beëindiging van dendrieten, en voor het afleiden schattingen dendritische vertakking en beëindiging frequenties. Samen zijn deze methoden is het mogelijk voor de karakterisering van dendritische patronen in 3D, de indeling van celtypen op basis van dendritische morfologie, en de identificatie van mogelijke gebreken in mutanten.

<table><tbody><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Huygens Professional</td><td>Scientific Volume Imaging</td><td>versie 16.05</td><td>voor beelddeconvolutie (https://svi.nl).&nbsp; commerciële software</td></tr><tr><td>MIPAV</td><td></td><td>versie 7.3.0</td><td>voor beeldambinatie en registratie (http://mipav.cit.nih.gov/); freeware</td></tr><tr><td>MIPAV-plug-in: PlugInDrosophila RetinalRegistration.class</td><td></td><td></td><td>freeware</td></tr><tr><td>MIPAV-plug-in: PlugInDrosophilaStandard ColumnRegistration.class</td><td></td><td></td><td>freeware</td></tr><tr><td>Imaris</td><td>Bitplane</td><td></td><td>voor het traceren van neuriten en het toewijzen van referentiepunten voor beeldregistratie (http://www.bitplane.com); commerciële software</td></tr><tr><td>Vaa3D</td><td></td><td></td><td>voor het visualiseren van swc-bestanden (https://github.com/Vaa3D/release/releases/); freeware</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Mathworks</td><td>R2014b</td><td>voor morfometrische analyse van dendrieten (http://www.mathworks.com); commerciële software</td></tr><tr><td>Matlab-toolbox: TREES1.14</td><td></td><td>v1.14</td><td>voor het analyseren van dendritische morfometrische parameters (http://www.treestoolbox.org/download.html); freeware</td></tr><tr><td>Matlab-toolbox: Dendritic_Tree_Toolbox</td><td></td><td>v1.0</td><td>Voor het berekenen van morfometrische parameters (https://science.nichd.nih.gov/confluence/display/snc/Data+collections+for+imagines+combination+and+standardize+column+registration). Freeware</td></tr><tr><td>Naam</td><td>Bedrijf</td><td>Catalogusnummer</td><td>Opmerkingen</td></tr><tr><td>Voorbeeldbstanden</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>SWC-bestandsdefinitie</td><td></td><td></td><td>http://www.neuronland.org/NLMorphologyConverter/MorphologyFormats/SWC/Spec.html</td></tr><tr><td>De codes en voorbeeldbestanden voor beeldambinatie en registratie</td><td></td><td></td><td>https://science.nichd.nih.gov/confluence/display/snc/Data+collections+for+imagines+combination+and+standardize+column+registration</td></tr><tr><td>Voorbeeld van een referentiepunt&nbsp;</td><td></td><td></td><td>https://science.nichd.nih.gov/confluence/download/attachments/117216914/points.csv?version=1&amp;modificationDate= 1471880596000&amp;api=v2</td></tr><tr><td>Naam</td><td>Bedrijf</td><td>Catalogusnummer</td><td>Opmerkingen</td></tr><tr><td>Computersysteem</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MS Windows Windows 7 x64 of Macintosh OS X 10.7 of hoger</td><td></td><td></td><td>3GHz 64-bit quad-core processor, 16G RAM (minimaal)</td></tr><tr><td>Optioneel: Quadro4000&nbsp; (of hoger) grafische kaart</td><td>Nvidia</td><td></td><td>voor stereografische visualisatie van dendrieten.</td></tr><tr><td>Optioneel: NVIDIA 3D vision2</td><td>Nvidia</td><td></td><td>http://www.nvidia.com/object/3d-vision-main.html</td></tr><tr><td>Optioneel: 120 Hz LCD-scherm voor NVIDIA 3D vision2</td><td></td><td></td><td>http://www.nvidia.com/object/3d-vision-system-requirements.html</td></tr><tr><td>Naam</td><td>Bedrijf</td><td>Catalogusnummer</td><td>Opmerkingen</td></tr><tr><td>Reagentia voor beeldvorming</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>24B10-antilichaam</td><td>The Developmental Studies Hybridoma Bank</td><td>24B10</td><td></td></tr><tr><td>GFP Tag Antilichaam</td><td>Thermofisher Scientific</td><td>G10362</td><td></td></tr><tr><td>Geit anti-Konijn (H+L), Alexa Fluor 488</td><td>Thermofisher Scientific</td><td>A11034</td><td></td></tr><tr><td>Geit anti-Muis (H+L), Alexa Fluor 568</td><td>Thermofisher Scientific</td><td>A21124</td><td></td></tr><tr><td>VECTASHIELD Antifade Montage Medium</td><td>Vector Laboratories</td><td>H-1000</td><td></td></tr><tr><td>Montage&nbsp;Klei&nbsp;</td><td>Fisher</td><td>S04179</td><td></td></tr><tr><td>70% glycerol in 1x PBS</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dekglas, hoge prestaties, D = 0,17&nbsp;mm</td><td>Zeiss</td><td>474030-9000-000</td><td></td></tr></tbody></table>

het analyseren van dendrietmorfologie in kolommen en lagen

Analyzing Dendritic Morphology in Columns and Layers

In veel regio&#39;s van het centrale zenuwstelsel, zoals de vlieg optische lobben en de vertebraat cortex worden synaptische circuits georganiseerd in lagen en kolommen hersenen bedrading tijdens de ontwikkeling en informatiesystemen ontwikkeld in dieren te vergemakkelijken. Postsynaptische neuronen uitgebreide dendrieten in type-specifieke patronen in bepaalde lagen om synaps met de juiste presynaptische terminals. De fly merg neuropil bestaat uit 10 lagen en ongeveer 750 kolommen; elke kolom wordt geïnnerveerd door dendrieten van meer dan 38 soorten merg neuronen, die overeenkomen met de axonale terminals van ongeveer 7 soorten afferentia in een type-specifieke manier. Dit rapport beschrijft de procedures voor het imago en de dendrieten van merg neuronen te analyseren. De workflow bestaat uit drie onderdelen: (i) de dual-view beeldvorming sectie combineert twee confocale image stacks verzameld op orthogonale oriëntaties een hoge resolutie 3D-beeld van dendrieten in; (Ii) de dendrite opsporing en registratie sectie sporen dendritischepriëlen in 3D en registreert dendritische sporen met de referentie-kolom-array; (Iii) de dendritische analyse deel wordt dendritische patronen ten opzichte van kolommen en lagen, waaronder laagspecifieke beëindiging en vlakke projectierichting van dendritische spillen afleidt ramingen van dendritische vertakking en beëindiging frequenties. De protocollen maken gebruik van aangepaste plugins gebouwd op het open-source MIPAV (Medical Imaging verwerking, analyse en visualisatie) platform en aangepaste gereedschapskisten in de matrix laboratorium taal. Samen vormen deze protocollen een volledige workflow de dendritische routering van Drosophila medulla neuronen in lagen en kolommen analyseren, om celtypen te identificeren, en om defecten in mutanten bepalen.

Met behulp van de dual-view beeldvorming procedure die hier gepresenteerd, een vlieg hersenen met dun gelabeld TM20 neuronen werd in beeld gebracht in twee orthogonale richtingen. Voorafgaand aan de beeldvorming, werd de hersenen gekleurd met de juiste primaire en secundaire antilichamen voor het visualiseren van membraan-tethered GFP en fotoreceptor axonen. Voor beeldvorming werd de hersenen eerst aangebracht in de horizontale stand (figuur 2A, B). Een GFP-gelabeld neur...

Hier laten we zien hoe dendritische routering van Drosophila merg neuronen in de kolommen en lagen te analyseren. De werkstroom een ​​dual-beeldvorming techniek om de beeldkwaliteit en computerhulpmiddelen voor opsporing, registratie dendritische assen aan de hand kolommatrix en voor de analyse van dendritische structuren in 3D te verbeteren.

Het analyseren van dendrietmorfologie in Kolommen en Lagen

In many regions of the central nervous systems, such as the fly optic lobes and the vertebrate cortex, synaptic circuits are organized in layers and ...

Het algemene doel van dit protocol is om de dendritische routing van neuronen in de medulla van volwassen drosophila in kolommen en lagen te analyseren om dendritische patronen te karakteriseren, celtypen op basis van morfologie te bepalen en mutanten te identificeren. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in het vakgebied van de neurowetenschappen, waaronder het in kaart brengen van de hersencircuits en het begrijpen van het bedradingsmechanisme van de dendriet. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het de dendritische eigenschappen in een driedimensionale ruimte overbrengt, waardoor het begrip van de logica en functies van de dendritische bedrading wordt verbeterd.Het doel van deze procedure is om twee beeldstacks te verkrijgen van de neuronen van belang in twee orthogonale, horizontale en frontale oriëntaties. Gebruik standaardtechnieken om gedissecteerde vliegenhersenen te kleuren met konijn anti-GFP en een antilichaam dat fotoreceptoraxonen labelt als primaire antilichamen. Label vervolgens de primaire antilichamen met fluorescente secundaire antilichamen en maak de hersenen transparant in 70% glycerol en 1X PBS.Om de hersenen in de horizont

analyzing-dendritic-morphology-in-columns-and-layers

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Tal van recente studies hebben aangegeven mutaties in synaptische eiwitten in verband met de hersenen pathologieën. Primaire gekweekte corticale neuronen bieden een grote flexibiliteit in het onderzoeken van de effecten van deze ziekte-geassocieerde eiwitten op dendritische rug morfologie en beweeglijkheid.

Analyse van de dendritische Spine Morfologie in gekweekte CNS Neuronen

De dendritische arborization sensorische neuronen van...

Morfologische Analyse van de Drosophila Larvale Perifere sensorische neuron dendrieten en axonen het gebruik van genetische Mozaïeken

We beschrijven een protocol dat toelaat om en kwantitatief beoordelen van de morfologie van de dendritische structuur van afzonderlijke Purkinje cellen gekweekt in organotypische cerebellum slice culturen. Dit protocol is bedoeld om studies te bevorderen over de mechanismen van Purkinje cel dendritische ontwikkeling.

De Analyse van de Purkinje cel dendritische morfologie in organotypische slice culturen

Source: Ting, C., et al., Analyzing Dendritic Morphology in Columns and Layers. J. Vis. Exp. (2017)This video demonstrates the procedure of preparing a Drosophila brain, capturing horizontal and frontal image stacks of GFP-labeled medulla dendrites under a confocal microscope, and creating a 3D reconstruction to analyze their morphology across layers and columns.

Analyzing Dendritic Morphology Across Drosophila Medulla Layers and Columns

We beschrijven twee methoden voor visualisatie en kwantificering van dendritische arborisatie in de hippocampus van muizenmodellen: real-time en extended depth of field beeldvorming. Terwijl de eerste methode geavanceerd topografisch traceren en kwantificering van de mate van vertakking toelaat, biedt de laatste snelle visualisatie van de dendritische boom.

Beoordeling van Dendritische arborization in de gyrus dentatus van de hippocampus regio in Muizen

Hier presenteren we een Golgi-Cox protocol in uitgebreid detail. Deze betrouwbare weefselvlekmethode zorgt voor een hoogwaardige beoordeling van de cytoarchitectuur in de hippocampus, en door de hele hersenen, met minimale probleemoplossing.

Beoordeling van Hippocampale Dendritische Complexiteit in Oude Muizen Met behulp van de Golgi-Cox Methode

Dit protocol is gericht op kwantitatieve analyse van complexiteit van de neuronale dendritische arborization (NDAC) in Drosophila, die kan worden gebruikt voor studies van dendritische morfogenese.

Kwantitatieve analyse van neuronale dendritische Arborization complexiteit in Drosophila

We presenteren een protocol voor het etiketteren en analyseren van piramidale neuronen, wat essentieel is voor het evalueren van potentiële morfologische veranderingen in neuronen en dendritische stekels die ten grondslag kunnen liggen aan neurochemische en gedragsafwijkingen.

Ballistische etikettering van piramidale neuronen in hersenschijfjes en in de primaire celcultuur

Neuronale dendritische morfologie ligt vaak ten grondslag aan functie. Inderdaad, veel ziekteprocessen die de ontwikkeling van neuronen beïnvloeden, manifesteren zich met een morfologisch fenotype. Dit protocol beschrijft een eenvoudige en krachtige methode voor het analyseren van intacte dendritische priëlen en hun bijbehorende stekels.

Beeldvorming en kwantificering van intacte neuronale dendrieten via CLARITY Tissue Clearing

Gepresenteerd is een computationele tool die eenvoudige en directe automatische meting van oriëntaties van neuronale dendritische takken van 2D-fluorescentiebeelden mogelijk maakt.

Automatische identificatie van dendritische takken en hun oriëntatie

Dendritische stekels zijn postsynaptische compartimenten van de meeste excitatoire synapsen. Veranderingen in de morfologie van de dendritische wervelkolom treden op tijdens neurologische ontwikkeling, veroudering, leren en vele neurologische en psychiatrische aandoeningen, wat het belang van betrouwbare analyse van de dendritische wervelkolom onderstreept. Dit protocol beschrijft het nauwkeurig en reproduceerbaar kwantificeren van de morfologie van de dendritische wervelkolom met behulp van...

Kwantificering van de dendritische wervelkolom met behulp van automatische driedimensionale neuronreconstructiesoftware

Leer dendritische routing analyseren in Drosophila medulla-neuronen met dual-view beeldvorming en 3D-reconstructie. Deze methode verbetert de analyse van dendritische structuren en hersencircuiten.

Het analyseren van dendrietmorfologie in Kolommen en Lagen

Meer video's verkennen