$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ilościowe szacunki długości i/lub gęstości włókien nerwowych w mózgu są ważnymi parametrami badań neuropatologicznych. Długość aksonów cholinergicznych, dopaminergicznych i serotoninergicznych w różnych regionach mózgu jest często skorelowana z określonymi funkcjami tego regionu. Ponieważ rozmieszczenie tych aksonów jest na ogół niejednorodne, stosuje się stereologię opartą na projekcie, aby uniknąć błędu systematycznego podczas pobierania próbek. Sonda kosmiczna typu space ball została zaprojektowana, aby zapewnić wydajne i wiarygodne pomiary struktur przypominających linie, takich jak włókna neuronalne w obszarze zainteresowania1. Sonda tworzy wirtualną kulę, która jest systematycznie nakładana w tkance w celu zmierzenia przecięć linii z powierzchnią sondy. Ponieważ niemożliwe jest umieszczenie sond sferycznych w tkance w celu analizy, dostępne na rynku oprogramowanie zapewnia wirtualną trójwymiarową (3D) sferę, która jest w zasadzie serią koncentrycznych okręgów o różnych średnicach, które reprezentują powierzchnię sondy sferycznej.
Selektywna neurodegeneracja cholinergiczna jest jedną ze stałych cech choroby Alzheimera (AD)2,3,4. Dysfunkcyjna transmisja cholinergiczna jest uważana za czynnik powodujący pogorszenie funkcji poznawczych w AD. Dysfunkcja cholinergiczna jest również widoczna w wielu innych zaburzeniach psychicznych, takich jak choroba Parkinsona, uzależnienie i schizofrenia. Różne aspekty neurodegeneracji cholinergicznej są badane w modelach zwierzęcych (np. zmniejszenie acetylocholiny5, ChAT protein6, neurodegeneracja włókien cholinergicznych w pobliżu blaszek amyloidowych6, oraz spadek włókien cholinergicznych i żylaków synaptycznych7,8). Uważa się, że zwyrodnienie włókien następuje wcześniej niż utrata neuronów, ponieważ cholinergiczny ubytek neuronów nie zawsze jest obserwowany w badaniach. Większość neuronów cholinergicznych znajduje się w podstawnej przodomózgowiu i pniu mózgu, a ich aksony rzutują do różnych obszarów mózgu, takich jak kora mózgowa i hipokamp. NBM znajduje się w podstawnej przodomózgowiu i okazuje się, że jest to jeden z często dotkniętych obszarów mózgu w chorobie Alzheimera.
Metoda frakcjonowania w stereologii opiera się na systematycznym losowym pobieraniu próbek tkanek na wielu poziomach. Frakcja próbkowania skrawków (SSF) to niekomputerowe systematyczne pobieranie próbek skrawków dla metody frakcjonowania w stereologii. Frakcja próbkowania obszarowego (ASF) to frakcjonowanie obszaru obszaru zainteresowania w sekcji. Frakcja próbkowania grubości (TSF) to frakcjonowanie grubości przekroju. Sonda z kosmiczną kulą pozwala nam na ilościowe określenie interesujących profili w sferze 3D w ułamkowanych lokalizacjach. Tutaj używamy sondy z kosmiczną kulą do oszacowania całkowitej długości włókien cholinergicznych w NBM mózgu myszy, aby zilustrować procedury. Obecny protokół zawiera szczegółowe informacje na temat przetwarzania tkanek, metod pobierania próbek do stereologii, barwienia immunohistochemicznego przy użyciu przeciwciała ChAT oraz bezstronnej stereologii w celu oszacowania długości włókien cholinergicznych i gęstości włókien w NBM mózgu myszy.