Name: Ukierunkowane uszkodzenie neuronów w celu nieinwazyjnego odłączenia obwodów mózgowych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-09-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 58 s
Description: Poznaj nieinwazyjną metodę Ping do precyzyjnego uszkadzania neuronów w mózgu szczura tish przy użyciu ultradźwięków skierowanych pod kontrolą rezonansu magnetycznego.

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

Autorzy doceniają Rene Jack Roya za doskonałe wsparcie techniczne w dziedzinie MRI. Prace te były wspierane przez National Institutes of Health (R01 NS102194 do KSL i R01 CA217953-01 do MW), Chester Fund (KSL) oraz Focused Ultrasound Foundation (KSL i JW).

Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Wirginii.
1. Przygotowanie odczynników
<ol>
	<li>W dniu zabiegu należy przygotować 6,0 ml kwasu chinolinowego do wstrzykiwań (QA). Rozpuścić 450 mg QA w 4,0 ml 1,0 N NaOH. Dodać 0,6 ml 10x PBS, pH do 7,4 i doprowadzić do końcowej objętości 6,0 ml z dH2O. Przefiltrować przez filtr strzykawkowy 0,22 μm. Roztwór jest stabilny przez 2 tygodnie w temperaturze 4 °C.</li>
	<li>Przygotować wodną dyspersję mikropęcherzyków w roztworze soli fizjologicznej metodą sonizacji sondy z gazu dekafluorobutanu i ustabilizować za pomocą jednowarstwowej warstwy stearynianu DSPC/PEG shell12.</li>
	<li>Wymiarowanie mikropęcherzyków przez flotację przy normalnej grawitacji. Określ stężenie i rozmiar mikropęcherzyków za pomocą czujnika elektrostrefowego za pomocą licznika Multisizer III. Stężenie i rozkład wielkości mikropęcherzyków powinny wynosić odpowiednio 6 x 108/ml i ~2 μm (średnia średnica cząstek). Największe pęcherzyki są usuwane przez wykluczenie/separację flotacji.</li>
	<li>Alternatywnie kup dostępne w handlu mikropęcherzyki.</li>
</ol>
2. Przygotowanie zwierząt
<ol>
	<li>Aklimatyzuj zwierzę (szczura lub mysz) przez 3 dni po porodzie. W opisanych tu eksperymentach wykorzystano szczury Sprague-Dawley (w wieku 5–6 tygodni) lub szczury z wewnętrzną heterotopią strukturalną śródmózgowia (tish) (kolonia lokalna).</li>
	<li>Trzymaj zwierzęta w 12-godzinnym świetle i 12-godzinnym cyklu ciemności.</li>
	<li>Zapisuj wagę zwierząt. Ta informacja jest ważna w trakcie całej procedury.</li>
	<li>Uzyskaj obrazy MR T2-zależne dzień przed zabiegiem FUS w celu ustalenia przedoperacyjnych obrazów wyjściowych. Do obrazowania T2 należy użyć następujących parametrów: czas powtórzenia/czas echa [TR/TE] = 3,000/138 milisekund, 3 średnie, pole widzenia = 29 x 45 mm2, rozmiar matrycy = 125 x 192, grubość warstwy = 0,23 mm.</li>
	<li>Znieczulić zwierzę izofluranem (4% indukcji, 2% konserwacji). Potwierdź odpowiednią głębokość znieczulenia za pomocą szczypania palca u nogi. Nałóż maść okulistyczną na oczy.</li>
	<li>Ogol skórę głowy zwierzęcia i usuń pozostałe włosy kremem do depilacji.</li>
	<li>Użyj cewnika do żyły ogonowej do infuzji mikropęcherzyków, środka kontrastowego i kontroli jakości. Cewniki składają się z rurki PE10 wyposażonej w igłę o wymiarach 30 G x 1/2 cala. Pozostaw w linii strzykawkę o pojemności 1 ml z heparynizowaną solą fizjologiczną, którą należy wyjąć i ponownie podłączyć, gdy linia jest używana do infuzji.</li>
</ol>
3. Procedury MRI i PING
<ol>
	<li>Wykonaj rezonans magnetyczny na 7-tonowej jednostce MR o nachyleniu 600 mT/m/ms (<silna klasa="xfig">Rysunek 1 i <silna klasa="xfig">Rysunek 2). Akwizycję MRI należy wykonać za pomocą cewki powierzchniowej wbudowanej w system FUS. 
	UWAGA: System FUS używany w eksperymentach składa się z trzech części: (i) system sonikacyjny to kompatybilny z MR, wstępnie zogniskowany, 8-elementowy układ pierścieniowy, przetwornik 1,5 MHz (promień sferyczny = 20 mm ± 2 mm, średnica aktywna = 25 mm (liczba f = 0,8), o sprawności elektryczno-akustycznej 80%, który jest podłączony do generatora Phased Array i wzmacniacza mocy RF; (ii) zmotoryzowany stopień pozycjonujący kompatybilny z MR do przesuwania przetwornika w kierunku przednim-tylnym i przyśrodkowo-bocznym; (iii) stacja robocza Thermoguide do sterowania dostarczaniem sonikacji, w tym elektronicznego ustawiania ostrości poprzez modulację fazy w celu regulacji głębokości ogniskowej (<silna klasa = "xfig">Rysunek 2).</li>
	<li>Umieść znieczulone zwierzę na zespole sań cewkowych (<klasa silna = "xfig" >Rysunek 1) systemu FUS kompatybilnego z MR w pozycji leżącej. Unieruchomić zwierzę za pomocą siekacza i prętów usznych wbudowanych w kołyskę sań.</li>
	<li>Nałóż żel akustyczny na zwilżoną wodą skórę głowy; upewniając się, że nie ma pęcherzyków, umieść barierę membranową części cyrkulatora wody zespołu przetwornika nad czaszką zwierzęcia i opuść zespół przetwornika tak daleko, jak to możliwe, w równoległej orientacji płaskiej w stosunku do płytki czaszki. Przyłóż membranę przetwornika mocno do ogolonej skóry głowy zwierzęcia bezpośrednio nad płytką czaszki.</li>
	<li>Przymocuj czujnik pneumatyczny do ciała za pomocą taśmy chirurgicznej, aby monitorować oddychanie. Umieść czujnik pneumatyczny na lewej dolnej klatce piersiowej</li>.
	<li>Przenieś zespół ramienia FUS z cewką, saniami i zwierzęciem do jednostki MRI 7T (<silna klasa="xfig">Rysunek 1).</li>
	<li>Uruchom sekwencję T2-scout, aby określić ogólne fizyczne położenie zespołu przetwornika względem głowy zwierzęcia i dokonaj niezbędnych korekt mechanicznych (Rysunek 2). Parametry obrazowania T2 to: czas powtórzenia/czas echa [TR/TE] = 3 000/138 milisekund, 3 średnie, pole widzenia = 29 x 45 mm2, rozmiar matrycy = 125 x 192, grubość warstwy = 0,23 mm. Termometria zazwyczaj nie jest używana w tym protokole.</li>
	<li>Uzyskaj obrazy T2, aby udoskonalić pozycjonowanie przetwornika. Precyzyjnie zdefiniuj lokalizację przetwornika i określ punkt ogniskowy sonikacji za pomocą funkcji celowania oprogramowania. Parametry obrazowania T2 to: czas powtórzenia/czas echa [TR/TE] = 3 000/138 milisekund, 3 średnie, pole widzenia = 29 x 45 mm2, rozmiar matrycy = 125 x 192, grubość warstwy = 0,23 mm.</li>
	<li>Tuż przed sonikacją wstrzyknąć 300 μl/kg mikropęcherzyków14 przez żyłę ogonową.</li>
	<li>Użyj przetwornika 1.5 MHz do wytworzenia dźwięków (pakiet fal 30 ms, 3% cykl pracy, częstotliwość powtarzania impulsów 1 Hz, czas trwania 240 s/sonikacja.</li>
	<li>Natychmiast po sonikacji wstrzyknąć środek kontrastowy gadodiamidu przez żyłę ogonową, a następnie wykonać skany T1-zależne i kontrastowe, aby potwierdzić otwarcie bariery krew-mózg i dokładność celowania. Parametry obrazowania T1-ważone: TR/TE = 900/12 milisekund, 2 średnie, pole widzenia = 24 x 30 mm2, rozmiar matrycy = 208 x 256, grubość warstwy = 0,7 mm. Zazwyczaj wykonywany jest pojedynczy skan T1.</li>
	<li>Zdejmij ramię FUS i sanki z rezonansu magnetycznego i umieść zwierzę na poduszce grzewczej ustawionej na 40 °C, zachowując 2% znieczulenie izofluranem.</li>
	<li>Zaczynając 30 minut po sonikacji, użyj pompy strzykawkowej, aby podawać QA (75 mg/ml roztworu podstawowego) przez żyłę ogonową przez 1 godzinę z szybkością 16,8 μl/min, aby osiągnąć ostateczną dawkę 225 mg/kg (q.s. do 1,0 ml soli fizjologicznej).</li>
	<li>Po zakończeniu infuzji przerwij znieczulenie, trzymając zwierzę na poduszce grzewczej do momentu uzyskania przytomności. Umieść zwierzę w klatce i wykonuj rutynowe kontrole jego aktywności co 15 minut, przez kilka godzin po zabiegu.</li>
	<li>Zwróć zwierzę do wiwarium i sprawdzaj co 6 godzin przez pierwszy dzień, czy nie jest niespokojne lub nie ma nieregularnej aktywności.</li>
	<li>Jednego dnia po sonikacji należy wykonać obrazowanie MR T2-zależne, aby ocenić wszelkie uszkodzenia w obszarze sonikacji. Parametry obrazowania T2: czas powtórzenia/czas echa [TR/TE] = 3 000/138 milisekund, 3 średnie, pole widzenia = 29 x 45 mm2, rozmiar matrycy = 125 x 192, grubość warstwy = 0,23 mm. Obrazy są oceniane pod kątem obszarów hiperintensywności w celu zidentyfikowania możliwego uszkodzenia/obrzęku tkanek.</li>
</ol>
4. Pośmiertna analiza utraty neuronów
<ol>
	<li>Pozwól na okres przeżycia po sonikacji wynoszący 4-5 dni w celu oceny utraty neuronów za pomocą histochemii fluoro-jade.</li>
	<li>Głęboko znieczulić zwierzę izofluranem i poddać eutanazji przez perfuzję dosercową z 0,1 M buforem fosforanowym (pH 7,4), a następnie 4% paraformaldehydu w buforze fosforanowym.</li>
	<li>Usuń mózg z czaszki i post-fix przez 2 dni w 4% paraformaldehydzie.</li>
	<li>Zanurz mózg w 30% sacharozie w celu krioprotekcji i wytnij skrawki o grubości 20–30 μm za pomocą kriostatu.</li>
	<li>Zamontuj skrawki kriostatu na żelowatych szkiełkach i wysusz na powietrzu przez noc.</li>
	<li>Ponownie uwodnić szkiełka w wodzie destylowanej, a następnie odwodnić w rosnących stopniowanych etanolach. Po odwodnieniu nawodnienie wsuwa się w opadające klasyfikowane etanole.</li>
	<li>Przenieś szkiełka do roztworu 0,06% nadmanganianu potasu na 15 minut na wytrząsarce orbitalnej.</li>
	<li>Płukać szkiełka podstawowe przez 1 minutę w wodzie destylowanej i przenieść do 0,001% roztworu fluoro-jadeku B w 0,1% kwasie octowym. Inkubować pod delikatnym mieszaniem przez 30 minut w temperaturze pokojowej. Opłucz szkiełka trzy razy przez 1 minutę w wodzie destylowanej.</li>
	<li>Wysuszyć szkiełka na podgrzewaczu do szkiełek, równoważyć ksylenami przez 3 minuty i nakryć szkiełko za pomocą nośnika montażowego DPX.</li>
</ol>

<ol><li>Wiebe, S., Eliasziw, M., Matijevic, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+quality+of+life+in+epilepsy%3A+How+large+must+they+be+to+be+real%5BTitle%5D)+AND+%22Epilepsia%22%5BJournal%5D)">Changes in quality of life in epilepsy: How large must they be to be real.</a> Epilepsia. 42, 113-118 (2001).</li>
<li>McClelland, S., Guo, H., Okuyemi, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Population-based+analysis+of+morbidity+and+mortality+following+surgery+for+intractable+temporal+lobe+epilepsy+in+the+United+States%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Population-based analysis of morbidity and mortality following surgery for intractable temporal lobe epilepsy in the United States.</a> Archives of Neurology. 68, 725-729 (2011).</li>
<li>Hynynen, K., McDannold, N., Vykhotseva, N., Jolesz, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+MR+imaging-guided+focal+opening+of+the+blood-brain+barrier+in+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Noninvasive MR imaging-guided focal opening of the blood-brain barrier in rabbits.</a> Radiology. 220, 640-646 (2001).</li>
<li>McDannold, N., Vykhodtseva, N., Raymond, S., Jolesz, F. A., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI-guided+targeted+blood-brain+barrier+disruption+with+focused+ultrasound%3A+histological+findings+in+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+%26+Biology%22%5BJournal%5D)">MRI-guided targeted blood-brain barrier disruption with focused ultrasound: histological findings in rabbits.</a> Ultrasound in Medicine & Biology. 31, 1527-1537 (2005).</li>
<li>Park, J., Zhang, Y., Vykhodtseva, N., Jolesz, F. A., McDannold, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+kinetics+of+blood+brain+barrier+permeability+and+targeted+doxorubicin+delivery+into+brain+induced+by+focused+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">The kinetics of blood brain barrier permeability and targeted doxorubicin delivery into brain induced by focused ultrasound.</a> Journal of Controlled Release. 162 (1), 134-142 (2012).</li>
<li>Sheikov, N., McDannold, N., Vykhodtseva, N., Jolesz, F., Hynynen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+mechanisms+of+the+blood-brain+barrier+opening+induced+by+ultrasound+in+the+presence+of+microbubbles%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+%26+Biology%22%5BJournal%5D)">Cellular mechanisms of the blood-brain barrier opening induced by ultrasound in the presence of microbubbles.</a> Ultrasound in Medicine & Biology. 30, 979-989 (2004).</li>
<li>Vlachos, F., Tung, Y. S., Konofagou, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Permeability+assessment+of+the+focused+ultrasound-induced+blood-brain+barrier+opening+using+dynamic+contrast-enhanced+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Permeability assessment of the focused ultrasound-induced blood-brain barrier opening using dynamic contrast-enhanced MRI.</a> Physics in Medicine and Biology. 55 (18), 5451-5466 (2010).</li>
<li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((focal+disconnection+of+brain+circuitry+using+magnetic+resonance-guided+low-intensity+focused+ultrasound+to+deliver+a+Neurotoxin%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+%26+Biology%22%5BJournal%5D)">focal disconnection of brain circuitry using magnetic resonance-guided low-intensity focused ultrasound to deliver a Neurotoxin.</a> Ultrasound in Medicine & Biology. 42 (9), 2261-2269 (2016).</li>
<li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Testing+different+combinations+of+acoustic+pressure+and+doses+of+quinolinic+acid+to+induce+focal-neuron+loss+in+mice+using+transcranial+low-intensity+focused+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+%26+Biology%22%5BJournal%5D)">Testing different combinations of acoustic pressure and doses of quinolinic acid to induce focal-neuron loss in mice using transcranial low-intensity focused ultrasound.</a> Ultrasound in Medicine & Biology. 45, 129-136 (2018).</li>
<li>Foster, A. C., Miller, L. P., Oldendorf, W. H., Schwarcz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+the+disposition+of+quinolinic+acid+after+intracerebral+or+systemic+administration+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">Studies on the disposition of quinolinic acid after intracerebral or systemic administration in the rat.</a> Experimental Neurology. 84, 428-440 (1984).</li>
<li>Beskid, M., Różycka, Z., Taraszewska, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quinolinic+acid%3A+effect+on+the+nucleus+arcuatus+of+the+hypothalamus+in+the+rat+%28ultrastructural+evidence%29%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Toxicologic+Pathology%22%5BJournal%5D)">Quinolinic acid: effect on the nucleus arcuatus of the hypothalamus in the rat (ultrastructural evidence).</a> Experimental and Toxicologic Pathology. 49, 477-481 (1997).</li>
<li>Schwarcz, R., Köhler, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+vulnerability+of+central+neurons+of+the+rat+to+quinolinic+acid%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Differential vulnerability of central neurons of the rat to quinolinic acid.</a> Neuroscience Letters. 38, 85-90 (1983).</li>
<li>Schwarcz, R., Whetsell, W. O., Mangano, R. M. Quinolinic acid: an endogenous metabolite that produces axon-sparing lesions in rat brain. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSchwarcz%2C+R+%22Science%22">Science</a>. 219, New York, N.Y. 316-318 (1983).</li>
<li>Klibanov, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbubble+contrast+agents%3A+targeted+ultrasound+imaging+and+ultrasound-assisted+drug-delivery+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">Microbubble contrast agents: targeted ultrasound imaging and ultrasound-assisted drug-delivery applications.</a> Investigative Radiology. 41 (3), 354-362 (2006).</li>
<li>Agari, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Successful+treatment+of+epilepsy+by+resection+of+periventricular+nodular+heterotopia%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Medica+Okayama%22%5BJournal%5D)">Successful treatment of epilepsy by resection of periventricular nodular heterotopia.</a> Acta Medica Okayama. 66 (6), 487-492 (2012).</li>
<li>Lee, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+genetic+animal+model+of+human+neocortical+heterotopia+associated+with+seizures%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A genetic animal model of human neocortical heterotopia associated with seizures.</a> The Journal of Neuroscience. 17 (16), 6236-6242 (1997).</li>
<li>Schottler, F., Couture, D., Rao, A., Kahn, H., Lee, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subcortical+connections+of+normotopic+and+heterotopic+neurons+in+sensory+and+motor+cortices+of+the+tish+mutant+rat%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Comparative+Neurology%22%5BJournal%5D)">Subcortical connections of normotopic and heterotopic neurons in sensory and motor cortices of the tish mutant rat.</a> The Journal of Comparative Neurology. 395 (1), 29-42 (1998).</li>
<li>Schottler, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normotopic+and+heterotopic+cortical+representations+of+mystacial+vibrissae+in+rats+with+subcortical+band+heterotopia%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Normotopic and heterotopic cortical representations of mystacial vibrissae in rats with subcortical band heterotopia.</a> Neuroscience. 108 (2), 217-235 (2001).</li>
<li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+non-invasive%2C+targeted%2C+neuronal+lesions+on+seizures+in+a+mouse+model+of+temporal+lobe+epilepsy%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Effects of non-invasive, targeted, neuronal lesions on seizures in a mouse model of temporal lobe epilepsy.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 46, 1224-1234 (2020).</li>
<li>Holmes, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+serum+kynurenine+and+hepatic+tryptophan+dioxygenase+activity+by+high-performance+liquid+chromatography%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Determination of serum kynurenine and hepatic tryptophan dioxygenase activity by high-performance liquid chromatography.</a> Analytical Biochemistry. 172, 518-525 (1988).</li>
<li>Shibata, K., Ohno, T., Sano, M., Fukuwatari, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+urinary+ratio+of+3-hydroxykynurenine%2F3-hydroxyanthranilic+acid+is+an+index+of+predicting+the+adverse+effects+of+D-trytophan+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nutritional+Science+and+Vitaminology%22%5BJournal%5D)">The urinary ratio of 3-hydroxykynurenine/3-hydroxyanthranilic acid is an index of predicting the adverse effects of D-trytophan in rats.</a> Journal of Nutritional Science and Vitaminology. 60, 261-268 (2014).</li>
<li>Aubry, J. -F., Tanter, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR-guided+transcranial+focused+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Therapeutic+Ultrasound%22%5BJournal%5D)">MR-guided transcranial focused ultrasound.</a> Therapeutic Ultrasound. , 97-111 (2016).</li>
<li>Elias, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Randomized+trial+of+focused+ultrasound+thalamotomy+for+essential+tremor%5BTitle%5D)+AND+%22New+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">A Randomized trial of focused ultrasound thalamotomy for essential tremor.</a> New England Journal of Medicine. 375, 730-739 (2016).</li>
<li>Ghanouni, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+MR-guided+focused+ultrasound%3A+a+review+of+the+technology+and+neuro+applications%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Roentgenology%22%5BJournal%5D)">Transcranial MR-guided focused ultrasound: a review of the technology and neuro applications.</a> American Journal of Roentgenology. 205, 150-159 (2015).</li>
<li>Martin, E., Jeanmonod, D., Morel, A., Zadicario, E., Werner, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-intensity+focused+ultrasound+for+noninvasive+functional+neurosurgery%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">High-intensity focused ultrasound for noninvasive functional neurosurgery.</a> Annals of Neurology. 66, 858-861 (2009).</li>
<li>Monteith, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+magnetic+resonance-guided+focused+ultrasound+for+temporal+lobe+epilepsy%3A+a+laboratory+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Transcranial magnetic resonance-guided focused ultrasound for temporal lobe epilepsy: a laboratory feasibility study.</a> Journal of Neurosurgery. 12, 1-8 (2016).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Metoda PING ma na celu wytwarzanie nieinwazyjnych, ukierunkowanych zmian w neuronach. Metoda wywodzi się z mocnych i rosnących podstaw badawczych w zakresie zogniskowanych ultradźwięków 3,4,5,6,7. Zdolność do zapewnienia ogniskowego dostępu do określonych obszarów miąższu mózgu poprzez przejściowe otwarcie bariery krew-mózg stworzyła drogę do dostarczania szer...

Celem tej metody jest dostarczenie środków do wytwarzania nieinwazyjnych uszkodzeń neuronalnych w wybranym regionie mózgu. Uzasadnieniem dla opracowania takiego podejścia jest odłączenie obwodów neuronalnych przyczyniających się do zaburzeń neurologicznych. Na przykład, chirurgia może być dość skuteczna w leczeniu niektórych nieuleczalnych medycznie zaburzeń neurologicznych, takich jak padaczka lekooporna (DRE)1. Jednak każda z dostępnych metod chirurgicznych ma ograniczenia w zakresie powodowania niepożądanych ubocznych uszkodzeń mózgu. Tradycyjna chirurgia resekcyjna może być wysoce inwazyjna i wiąże się z ryzykiem krwawienia, infekcji, zakrzepów krwi, udaru, drgawek, obrzęku mózgu i uszkodzenia nerwów2. Alternatywy dla chirurgii resekcyjnej, które są minimalnie inwazyjne lub nieinwazyjne, obejmują laserową śródmiąższową terapię termiczną i radiochirurgię, które również okazały się skuteczne w tłumieniu napadów w DRE. Ostatnio zmiany termiczne wywołane przez skoncentrowane ultradźwięki o wysokiej intensywności (HIFU) okazały się obiecujące w zmniejszaniu napadów. HIFU jest nieinwazyjny; Jednak jego okno leczenia jest obecnie ograniczone do bardziej centralnych obszarów mózgu ze względu na ryzyko uszkodzenia termicznego tkanki niedocelowej znajdującej się w pobliżu czaszki. Pomimo takich ograniczeń, korzyści z operacji często przewyższają potencjalne ryzyko. Na przykład, chociaż operacja DRE może powodować uboczne uszkodzenie mózgu, jej korzystny wpływ na tłumienie napadów i poprawę jakości życia zwykle przeważa nad ryzykiem chirurgicznym.
Metoda opisana tutaj, Precyzyjna Nieinwazyjna Chirurgia Sterowana Śródmózgowo (PING), została opracowana w celu odłączenia obwodów nerwowych, przy jednoczesnym ograniczeniu ubocznych uszkodzeń mózgu. Metoda wykorzystuje skoncentrowane ultradźwięki o niskiej intensywności w połączeniu z dożylnym wstrzyknięciem mikropęcherzyków w celu otwarcia bariery krew-mózg w celu dostarczenia neurotoksyny. Takie podejście nie powoduje zmian termicznych w mózgu3,4,5,6,7, a okres otwarcia BBB można wykorzystać do dostarczenia związków nieprzepuszczalnych dla BBB do miąższu mózgu. Otwarcie bariery krew-mózg jest przejściowe i może być wytwarzane w sposób ukierunkowany za pomocą wskazówek rezonansu magnetycznego. W naszych badaniach okres otwierania bariery krew-mózg został wykorzystany do dostarczenia krążącej neurotoksyny do docelowego obszaru miąższu mózgu u szczurów i myszy8,9. Kwas chinolinowy jest neurotoksyną, która jest dobrze tolerowana, gdy jest podawana dożylnie10, dotętniczo10, lub dootrzewnowo8,9,11. Brak toksyczności QA wynika ze słabej przepuszczalności BBB, która została uznana za znikomą10. W przeciwieństwie do tego, bezpośrednie wstrzyknięcie QA do miąższu mózgu powoduje uszkodzenia neuronów, które oszczędzają sąsiednie aksony12,13. W ten sposób, gdy krążąca kontrola jakości uzyskuje dostęp do miąższu mózgu w docelowym obszarze otwarcia BBB, powstaje śmierć neuronów8,9. Obecna metoda powoduje zatem ogniskową utratę neuronów w precyzyjnie ukierunkowany i nieinwazyjny sposób.

<table><tbody><tr><td>System MRI 7T-ClinScan</td><td>Bruker Biospin, Ettinglen, Niemcy</td><td></td><td>Akwizycja obrazu MR</td></tr><tr><td>Żel akustyczny</td><td>Litho CLEAR</td><td>11-601</td><td>Żel do transmisji akustycznej o wysokiej lepkości</td></tr><tr><td>DPX Medium</td><td>montażowe Mikroskopia elektronowa Sciences</td><td>13512</td><td>Mocowanie szkła nakrywkowego na bazie żywicy</td></tr><tr><td>Fluoro-Jade B</td><td>EDM Millipore</td><td>AG310</td><td>Barwnik o wysokim powinowactwie do Zwyrodniałe neurony</td></tr><tr><td>Adsorber anestezjologiczny Fluovac</td><td>Aparat Harvarda</td><td>34-0388</td><td>Organiczny znieczulenie Zmiatacz</td></tr><tr><td>System FUS</td><td>Terapia sterowana obrazem, Pessac, Francja</td><td>System ultrasonograficzny skoncentrowany na małych zwierzętach</td>kompatybilny <td>z LabFUS</td> MR</tr><tr><td>Gadodiamid</td><td>GE Healthcare AS, Oslo, Norwegia</td><td>Omniscan</td><td>MR Środek kontrastowy</td></tr><tr><td>Heparyna</td><td>SAGENT NDC2502140010</td><td></td><td>Antykoagulant</td></tr><tr><td>Igła podskórna 30G x 1/2</td><td>Becton-Dickinson</td><td>26027</td><td>Strzykawka insulinowa do cewnikowania żył ogonowych</td></tr><tr><td>28G1/2 (1ml)</td><td>EXEL</td><td>26027</td><td>Podawanie zastrzyków do cewnika do żyły ogonowej</td></tr><tr><td>Atomizer izofluoranu</td><td>SurgiVet</td><td>VCT302</td><td>Podawanie znieczulenia</td></tr><tr><td>Izofluran</td><td>Henry Schein</td><td>NDC1169567762</td><td>Anestezjologia</td></tr><tr><td>KMnO<subOdczynnik 223468 >4</td><td>Sigma</td><td></td> stosowany w mikropęcherzykach <td>barwiących fluoro-jadeit B</td></tr><tr><td></td><td>wytwarzanych wewnętrznie: A. Klibanov</td><td>305106</td><td>Mikropęcherzyki zakłócające barierę krew-mózg</td></tr><tr><td>(źródło komercyjne)</td> <td>Lantheus Medical Imaging, North Billerica, MA</td><td>Definity mikropęcherzyki</td><td>Monitorowanie i monitorowanie środka zaburzającego barierę krew-mózg</td></tr><tr><td> System bramkowania</td><td>Instrumenty dla małych zwierząt</td><td>Model 1030</td><td>Monitorowanie oddychania</td></tr><tr><td>Multisizer 3 Licznik redlic</td><td>Beckman-Coulter, Hialeah, FL</td><td>Multisizer 3</td><td>Służy do określania średniej wielkości mikropęcherzyków</td></tr><tr><td>Optixcare EYE LUBÉ</td><td>CLC MEDICA, Ontario, Kanada</td><td>11611</td> Rurka do smarowania <td>rogówki i oczu ochronnych</td></tr><tr><td>Rurka PE10</td><td>Becton-Dickinson</td><td></td><td>427401 Cewnik do żył ogonowych Składnik</td></tr><tr><td>Kwas chinolinowy</td><td>Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX</td><td>CAS 89-00-9</td><td>Neurotoksyna</td></tr><tr><td>Sprague-Dawley Szczury</td><td>Taconic Biosciences</td><td>SD-M Model</td><td>szczura</td></tr><tr><td>Pompa strzykawkowa</td><td>Carnegie Medicin</td><td>CMA 100</td><td>Kontrolowane dostarczanie kwasu chinolinowego</td></tr><tr><td>Oprogramowanie Thermoguide</td><td>Terapia sterowana obrazem, Pessac, Francja</td><td>Napędy termoprzewodnikowe</td><td>Lab FUS System</td></tr><tr><td>Tish Rats</td><td>Własna kolonia</td><td></td><td>Rat Model</td></tr><tr><td>Veet krem do depilacji</td><td>Reckitt Benckiser</td><td></td><td>Depilacja włosów na skórze głowy</td></tr></tbody></table>

ukierunkowane uszkodzenie neuronów w celu nieinwazyjnego odłączenia obwodów mózgowych

Targeted Neuronal Injury for the Non-Invasive Disconnection of Brain Circuitry

Interwencja chirurgiczna może być dość skuteczna w leczeniu niektórych rodzajów nieuleczalnych medycznie chorób neurologicznych. Takie podejście jest szczególnie przydatne w przypadku zaburzeń, w których identyfikowalne obwody neuronalne odgrywają kluczową rolę, takich jak padaczka i zaburzenia ruchowe. Obecnie dostępne metody chirurgiczne, choć skuteczne, zazwyczaj obejmują inwazyjny zabieg chirurgiczny, który może skutkować chirurgicznym uszkodzeniem tkanek niedocelowych. W związku z tym warto byłoby rozszerzyć zakres podejść chirurgicznych o technikę, która jest zarówno nieinwazyjna, jak i neurotoksyczna.
Tutaj przedstawiono metodę wytwarzania ogniskowych, neuronalnych zmian w mózgu w sposób nieinwazyjny. Podejście to wykorzystuje skoncentrowane ultradźwięki o niskiej intensywności wraz z dożylnymi mikropęcherzykami w celu przejściowego i ogniskowego otwarcia bariery krew-mózg (BBB). Okres przejściowego otwarcia bariery krew-mózg jest następnie wykorzystywany do ogniskowego dostarczania neurotoksyny podawanej ogólnoustrojowo do docelowego obszaru mózgu. Kwas neurotoksynochinolinowy (QA) jest zwykle nieprzepuszczalny dla bariery krew-mózg i jest dobrze tolerowany, gdy jest podawany dootrzewnowo lub dożylnie. Jednak, gdy QA uzyskuje bezpośredni dostęp do tkanki mózgowej, jest toksyczny dla neuronów. Metoda ta została zastosowana u szczurów i myszy w celu ukierunkowania na określone obszary mózgu. Bezpośrednio po MRgFUS pomyślne otwarcie bariery krew-mózg potwierdza się za pomocą obrazowania T1-zależnego od kontrastu. Po zabiegu obrazowanie T2 wykazuje uraz ograniczony do docelowego obszaru mózgu, a utrata neuronów w docelowym obszarze może być potwierdzona post mortem przy użyciu technik histologicznych. Warto zauważyć, że zwierzęta, którym wstrzyknięto sól fizjologiczną, a nie kontrolę jakości, wykazują otwarcie bariery krew-mózg, ale kropka nie wykazuje urazu ani utraty neuronów. Metoda ta, zwana precyzyjną nieinwazyjną chirurgią sterowaną śródmózgową (PING), może zapewnić nieinwazyjne podejście do leczenia zaburzeń neurologicznych związanych z zaburzeniami obwodów nerwowych.

Niniejsza sekcja opisuje wpływ PING na neurony zlokalizowane w dysplazji nowokorowej. Dysplazje tkankowe są powszechną cechą mózgów pacjentów z epilepsją lekooporną, a chirurgiczne usunięcie dysplazji generujących napady może zapewnić doskonałą kontrolę nad nimi15. Określenie wpływu PING na dysplastyczną tkankę mózgową jest zatem istotnym priorytetem. Do badania tej kwestii wybrano szczurzy model genetycznej dysplazji korowej (szczur tish), ponieważ mózg szczura tish wykazuje obecność tkanki dyspl...

Celem protokołu jest dostarczenie metody do wytwarzania nieinwazyjnych uszkodzeń neuronów w mózgu. Metoda wykorzystuje skoncentrowane ultradźwięki pod kontrolą rezonansu magnetycznego (MRgFUS) do otwarcia bariery krew-mózg w sposób przejściowy i ogniskowy, w celu dostarczenia krążącej neurotoksyny do miąższu mózgu.

Ukierunkowane uszkodzenie neuronów w celu nieinwazyjnego odłączenia obwodów mózgowych

Surgical intervention can be quite effective for treating certain types of medically intractable neurological diseases. This approach is particularly ...

Interwencja chirurgiczna może być bardzo skuteczna w leczeniu niektórych rodzajów nieuleczalnych medycznie chorób neurologicznych. Obecnie dostępne metody chirurgiczne, choć skuteczne, zazwyczaj obejmują procedury inwazyjne, które mogą prowadzić do chirurgicznego uszkodzenia tkanek niedocelowych. W związku z tym wartościowe byłoby rozszerzenie zakresu podejść chirurgicznych o technikę, która jest nieinwazyjna i powoduje uszkodzenia neuronów.Ten film przedstawia metodę wytwarzania ogniskowych zmian neuronalnych w mózgu w sposób nieinwazyjny. Metoda ta jest określana jako nieinwazyjna chirurgia sterowana mózgiem o precyzyjnym zainteresowaniu i będzie tutaj określana akronimem Ping. Ogólnym podejściem do tej metody jest ogniskowe i zdecydowane otwarcie bariery krew-mózg za pomocą skoncentrowanych ultradźwięków pod kontrolą rezonansu magnetycznego.Następnie podać nieprzepuszczalną barierę krew-mózg neurotoksynę ogólnoustrojowo. Neurotoksyna uzyskuje wtedy dostęp do miąższu mózgu tylko tam, gdzie została otwarta bariera krew-mózg. To powoduje utratę neuronów, która jest ograniczona do docelowego regionu otwarcia bariery krew-mózg.Kluczowymi etapami metody są przygotowanie zwierząt, procedura ping i pośmiertne analizy komórkowe. Znieczulone zwierzę umieszcza się na serwety chirurgicznej nad poduszką grzewczą. Podłoga 2% ISO jest dostarczana przez stożek nosowy do fazy podtrzymującej znieczulenia.Dla środka znieczulającego ustawiana jest linia oczyszczająca. Skóra głowy jest golona w ramach przygotowań do późniejszego nałożenia żelu akustycznego. Następnie w żyle ogonowej umieszcza się linię.Linia ta będzie używana do podawania mikropęcherzyków i środka kontrastowego podczas fazy sonikacji procedury ping oraz będzie używana do infuzji kwasu chinolinowego w fazie postsonikacji. Linka jest zabezpieczona taśmą. Fotografia ta przedstawia kluczowe cechy sań, w których umieszcza się zwierzę do zabiegu zogniskowanego badania ultrasonograficznego.W ramach przygotowań do umieszczenia zwierzęcia w saniach. Wymagana jest zlewka z wodą, strzykawka zawierająca żel akustyczny i mały śrubokręt. Ten widok z góry sań pokazuje procedurę ustawiania zwierzęcia.Przetwornik jest wyjmowany i umieszczany z boku sań. Zwierzę jest następnie umieszczane w saniach i ustawia się głowę. Siekacz i nauszniki służą do zabezpieczenia głowy.Po ustawieniu nauszników zabezpiecza się je poprzez dokręcenie za pomocą małego śrubokręta. Wodę nakłada się na powierzchnię skóry głowy. Następnie nakłada się żel akustyczny ze strzykawką na skórę głowy.Dodatkowa woda jest umieszczana na żelu akustycznym i na podstawie przetwornika. Przetwornik jest następnie opuszczany na żel akustyczny i zabezpieczany. Czujnik pneumatyczny jest następnie przyklejany do ciała zwierzęcia w celu monitorowania oddychania.Pomieszczenie kontrolne dla rezonansu magnetycznego i zogniskowanego sprzętu ultrasonograficznego składa się z dwóch głównych stacji. Stacja po lewej stronie, gdzie siedzi badacz, jest obszarem planowania dla skoncentrowanych ultradźwięków. Stacja po prawej stronie to obszar kontrolny systemu MRI.Wzmocnione miedzią okno B na stacji rezonansu magnetycznego zagląda do pomieszczenia, w którym znajduje się magnes o wartości siedmiu Tesli. Patrząc przez okno. Magnes można zobaczyć za pomocą sań prowadzących do otworu magnesu.Specjalistyczne oprogramowanie służy do planowania celu zogniskowanego badania ultrasonograficznego. To oprogramowanie steruje kombinacją elektronicznego i mechanicznego ruchu systemu celowania. Planer trajektorii definiuje cel i wybiera obszar docelowy.W tym przypadku celem próbki jest prążkowie, a miejsce docelowe jest mapowane na koronalny wycinek MRI zależny od T2. Po ustaleniu celu, zwierzę otrzymuje zastrzyk mikropęcherzyków przez linię żyły ogonowej. Proces ten nie jest widoczny przez okno, ponieważ odbywa się po drugiej stronie magnesu, gdzie filmowanie nie jest możliwe.Zogniskowane ultradźwięki są dostarczane 30 sekund po wstrzyknięciu mikropęcherzyków. Natychmiast po dostarczeniu skoncentrowanych ultradźwięków wstrzykuje się dynamit przez linię żyły ogonowej. Otwarcie bariery krew-mózg potwierdza się za pomocą obrazowania T1 ze wzmocnieniem kontrastowym.Po poddaniu działaniu sonikacji zwierzę wraca do kaptura chirurgicznego, gdzie przez stożek nosowy utrzymywane jest znieczulenie fluorem 2% ISO. Strzykawka wypełniona kwasem chinolinowym jest podłączana do pompy infuzyjnej, a jej wylot jest podłączany do przewodu żyły ogonowej w celu jednogodzinnego wlewu do zwierzęcia. Wady rozwojowe kory mózgowej są celem chirurgicznym w niektórych zaburzeniach neurologicznych, takich jak padaczka lekooporna.Szczur tish jest genetycznym mutantem neurologicznym z wadą rozwojową kory mózgowej charakteryzującą się obustronną heterotopią. W tym eksperymencie heterotopia u szczura tish była ukierunkowana po obu stronach mózgu. Klatki A i B pokazały ten sam rezonans magnetyczny T2 mózgu wykonany dzień po pingu.Ramka A przedstawia lokalizację normalnie położonej kory nowej i leżącej pod nią heterotopii H, pozycje komór bocznych są również pokazane w klatce B, obszary hiperintensywności oznaczone strzałkami odpowiadają celom sonikacji w heterotopii. Biała strzałka wskazuje przyśrodkowy cel w heterotopii po lewej stronie obrazu, a żółta strzałka wskazuje boczny cel w heterotopii i po prawej stronie obrazu. Pięć dni po pingu zwierzę zostało poddane eutanazji, a mózg przygotowany do analizy histologicznej.Barwienie fluorojadeitem przeprowadzono w celu zidentyfikowania degenerujących się neuronów w mózgu. Prostokąt w sekcji T2 wskazuje obszar mózgu zabarwiony fluoro Jadenem pokazany po prawej stronie. Jasnożółtawo-zielony obszar zabarwiony zawiera liczne zdegenerowane neurony.W większym powiększeniu można zobaczyć pojedyncze zdegenerowane neurony. Metoda ping zapewnia nieinwazyjne podejście do niszczenia neuronów w docelowym obszarze mózgu. Mocne otwarcie wokalne bariery krew-mózg pozwala podawanej ogólnoustrojowo neurotoksynie uzyskać dostęp do miąższu mózgu w precyzyjnie ukierunkowany sposób.Ta metoda została z powodzeniem zastosowana u szczurów i myszy. Co ważne, ping jest używany do rozłączania obwodów neurologicznych w regionach mózgu, które są często celem interwencji chirurgicznej w leczeniu zaburzeń neurologicznych, takich jak padaczka.

targeted-neuronal-injury-for-non-invasive-disconnection-brain

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Omówiono wieloaspektowe podejście do badania zmian funkcjonalnych w obwodach hipokampa. Opisano techniki elektrofizjologiczne wraz z protokołem wywoływania urazu, testami behawioralnymi oraz metodą sekcji regionalnej. Kombinację tych technik można zastosować w podobny sposób w odniesieniu do innych obszarów mózgu i innych problemów naukowych.

Badania nad zmianami w funkcjonowaniu obwodów hipokampa po łagodnym urazowym uszkodzeniu mózgu

Ostra uraz mózgu to poważny uraz, który do tej pory nie doczekał się odpowiedniego leczenia. Mikroskopia wielofotonowa pozwala na badanie podłużne procesu rozwoju ostrego urazu mózgu i sondowanie strategii terapeutycznych u gryzoni. W protokole przedstawiono dwa modele ostrego urazu mózgu badane za pomocą dwufotonowego obrazowania mózgu in vivo.

Ostry uraz mózgu u myszy, po którym następuje podłużne obrazowanie dwufotonowe

Ten manuskrypt szczegółowo opisuje wytwarzanie mikro-tkankowych sieci neuronowych: trójwymiarowe konstrukcje o rozmiarach mikronów, składające się z długich, wyrównanych dróg aksonalnych, obejmujących zagregowane populacje neuronów, zamknięte w rurkowym hydrożelu. Te żywe rusztowania mogą służyć jako funkcjonalne przekaźniki do rekonstrukcji lub modulacji obwodów nerwowych lub jako biofideliczne stanowiska testowe naśladujące neuroanatomię istoty szarej i białej.

Inspirowane anatomią trójwymiarowe sieci neuronowe oparte na inżynierii mikrotkankowej do rekonstrukcji, modulacji i modelowania układu nerwowego

Opisujemy użycie mikrodysekcji laserowej do uzyskania próbek różnych populacji komórek z różnych regionów mózgu do analizy genów i mikroRNA. Technika ta pozwala na badanie zróżnicowanych skutków urazowego uszkodzenia mózgu w określonych obszarach mózgu szczura.

Stereotaktyczne przechwytywanie laserowe pod kontrolą atlasu Mikrodysekcja obszarów mózgu dotkniętych urazem urazowym

Celem tego projektu jest opracowanie interaktywnego, specyficznego dla pacjenta procesu modelowania, aby symulować efekty głębokiej stymulacji mózgu w czasie zbliżonym do rzeczywistego i dostarczyć istotnych informacji zwrotnych na temat tego, jak te urządzenia wpływają na aktywność neuronalną w mózgu.

Celowanie w szlaki włókien nerwowych w celu terapii głębokiej stymulacji mózgu przy użyciu interaktywnych, specyficznych dla pacjenta modeli

Tutaj prezentujemy protokół wykorzystujący model uszkodzenia neuronów neuronu czuciowego Drosophila - dendrytycznej arboryzacji (da), który łączy obrazowanie na żywo in vivo, dwufotonową laserową aksotomię/dendriotomię oraz potężny zestaw narzędzi genetycznych much, jako platformę do badań przesiewowych potencjalnych promotorów i inhibitorów neuroregeneracji.

Model uszkodzeń Drosophila in vivo do badania neuroregeneracji w obwodowym i ośrodkowym układzie nerwowym

Ten protokół opisuje zestaw metod do identyfikacji specyficznej dla typu komórki funkcjonalnej łączności sygnałów dalekiego zasięgu z odległych obszarów mózgu za pomocą stymulacji optogenetycznej w wycinkach mózgu ex vivo.

Wewnątrzmózgowe zastrzyki stereotaktyczne in vivo do optogenetycznej stymulacji sygnałów wejściowych dalekiego zasięgu w wycinkach mózgu myszy

Ten protokół demonstruje metodologie dla mysiego modelu urazowego mózgu z otwartą czaszką i przeszczepu hodowanych ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych do miejsca urazu. W skrócie opisano również testy behawioralne i histologiczne wyników tych procedur.

Kontrolowany model wpływu kory mózgowej uszkodzenia mózgu myszy z terapeutycznym przeszczepem ludzkich pluripotencjalnych komórek nerwowych pochodzących z komórek macierzystych

Opisana tutaj jest procedura stereotaktyczna, która może celować w trudne i trudno dostępne obszary mózgu (ze względu na ograniczenia przestrzenne) przy użyciu kątowego podejścia koronalnego. Protokół ten można dostosować zarówno do modeli mysich, jak i szczurzych i może być stosowany do różnych zastosowań neuronaukowych, w tym implantacji kaniuli i mikroiniekcji konstruktów wirusowych.

Adaptacyjne kątowe podejście stereotaktyczne dla wszechstronnych technik neurobiologicznych

Tutaj pokazano, jak model urazu głowy w stanie czuwania może być wykorzystany do zbadania wpływu powtarzających się łagodnych urazów mózgu (r-mTBI) na plastyczność synaptyczną w hipokampie. Model replikuje ważne cechy r-mTBI u pacjentów i jest stosowany w połączeniu z elektrofizjologią in vitro.

Ocena zmian plastyczności synaptycznej przy użyciu modelu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu w stanie czuwania

Protokół ten opisuje niestandardowy system powietrza nadciśnieniowego przeznaczony do wywoływania uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego (OUN) układu zamkniętego (OUN) u myszy, w tym urazów oczu, mózgu i rdzenia kręgowego. Celem tego protokołu jest zapewnienie naukowcom ram do łatwego dostosowywania i rozszerzania systemu do ich unikalnych badań nad urazami OUN.

System do leczenia ogniskowych, zamkniętych uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego

Poznaj nieinwazyjną metodę Ping do precyzyjnego uszkadzania neuronów w mózgu szczura tish przy użyciu ultradźwięków skierowanych pod kontrolą rezonansu magnetycznego.

Ukierunkowane uszkodzenie neuronów w celu nieinwazyjnego odłączenia obwodów mózgowych

Przeglądaj więcej filmów