Name: Zabieg kraniotomii w przewlekłym obrazowaniu mózgu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-02-15T11:06:00.000+00:00
Duration: 9 min 25 s
Description: Poznaj technikę implantacji szklanego okna czaszkowego u gryzoni umożliwiającą przewlekłe obrazowanie dwufotonowe kory mózgowej. Ta metoda pozwala badaczom obserwować strukturę i funkcję żywego mózgu przez wiele miesięcy.

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

playerTrialDesktop

<ol>
<li>Zanurz myszy w narkozie&nbsp;izofluranem (4% do indukcji, 1,5-2% podczas operacji), stosując procedury zatwierdzone przez IACUC. Należy ucisnąć ogon i/lub palce stopy, aby upewnić się, że zwierzę jest w pełni zsedowane.</li>
<li>Za pomocą trymera do gryzoni ogolić sierść od karku aż do oczu.</li>
<li>Umieścić&nbsp;mysz w aparacie stereotaktycznym na podgrzewanym kocu z recyrkulacją wody. Głowę należy mocno unieruchomić za pomocą prętów usznych.</li>
<li>Nanieść maść do oczu, aby zapobiec wysychaniu gałek ocznych zwierzęcia.</li>
<li>Podać podskórnie deksametazon (0,2 mg/Kg) i karprofen (5 mg/Kg), aby odpowiednio zapobiec obrzękowi mózgu i/lub reakcji zapalnej.</li>
<li>Przed rozpoczęciem operacji zdezynfekować pole operacyjne, przecierając skórę naprzemiennie trzy razy 70% alkoholem oraz betadyną.</li>
<li>Wszystkie instrumenty chirurgiczne zostały uprzednio wysterylizowane w sterylizatorze koralikowym. Używając nożyczek wysterylizowanych etanolem, usunąć skórę z górnej części czaszki, zaczynając od cięcia poziomego wzdłuż podstawy głowy, a następnie wykonać dwa cięcia w kierunku rostralnym, niemal do powiek, a na koniec dwa cięcia ukośne zbiegające się w linii środkowej.</li>
<li>W tym momencie na okostną nanosi się kroplę roztworu lidokainy z epinefryną&nbsp;, aby uniknąć nadmiernego krwawienia lub bólu. Za pomocą skalpela odsunąć okostną do krawędzi czaszki.&nbsp; Należy również delikatnie odsunąć mięśnie karku.</li>
<li>Delikatnie zeskrobać skalpelem cały odsłonięty obszar czaszki, aby stworzyć suchą powierzchnię. Jest to bardzo ważne, ponieważ pozwoli to na lepsze przyleganie kleju naniesionego w późniejszym etapie.</li>
<li>Po wyborze miejsca obrazowania można przystąpić do wykonania okna czaszkowego. Najpierw pneumatycznym wiertłem stomatologicznym delikatnie „wyrysować”&nbsp;okrąg o średnicy około 4 mm.</li>
<li>Po lekkim nawierceniu ponownie nanieść roztwór lidokainy z epinefryną na powierzchnię czaszki. Wirowanie należy przerwać, gdy pozostanie bardzo cienka warstwa kości. Zazwyczaj można rozpoznać ten etap, delikatnie naciskając środek kraniotomii i wyczuwając jego ugięcie.</li>
<li>Podając kroplę soli fizjologicznej i wykorzystując beleczki kostne – gąbczastą strukturę kości – usunąć fragment kraniotomii z czaszki za pomocą pęsety z bardzo cienkimi końcówkami. Sól fizjologiczna jest istotna, ponieważ ułatwia uniesienie fragmentu czaszki i zapobiega krwawieniu z opony twardej.</li>
<li>Na oponę twardą nałożyć Gelfoam uprzednio nasączony solą fizjologiczną, aby zatamować niewielkie krwawienia, które zdarzają się okazjonalnie podczas usuwania fragmentu czaszki.</li>
<li>Po osuszeniu powierzchni opony twardej i upewnieniu się, że nie występuje krwawienie, delikatnie położyć sterylne szkiełko nakrywkowe o grubości 5 mm na oponie twardej. (Uwaga: inne grupy nakładają również kroplę agarozy o niskiej temperaturze topnienia (1,2%) na oponę twardą, a następnie kładą szkiełko na agarozie).</li>
<li>Nanieść&nbsp;kroplę kleju na bazie cyjanoakrylanu na przeciwległą półkulę czaszki. Za pomocą igły delikatnie rozprowadzić&nbsp;klej wokół okna, uważając, aby nie dostał się on pod szkiełko. Następnie można nałożyć cienką warstwę kleju na całą powierzchnię czaszki.</li>
<li>Po wyschnięciu kleju wymieszać akryl stomatologiczny i nałożyć go&nbsp;na całą powierzchnię czaszki, zakrywając również niewielki brzeg szkiełka nakrywkowego, aby je zabezpieczyć.</li>
<li>Po zabezpieczeniu szkiełka nakrywkowego utworzyć z akrylu stomatologicznego mały wałek wokół okna. W akrylu należy również osadzić&nbsp;pręt tytanowy. Pręt ten posłuży później do stabilnego przymocowania myszy do stolika mikroskopu podczas obrazowania. Ważne jest, aby pręt był wypoziomowany, czyli równoległy do okna czaszkowego. Umieszczenie kawałka papieru pod prętem może pomóc w utrzymaniu poziomu podczas twardnienia akrylu.</li>
<li>Akryl stomatologiczny pozostawia się do utwardzenia przez 10 minut,&nbsp;po czym pręt tytanowy zostaje utrwalony na miejscu. Umieścić zwierzę w ciepłej klatce do czasu wybudzenia.</li>
<li>Po wybudzeniu z narkozy zwierzę może zostać poddane obrazowaniu tego samego dnia.</li>
</ol>

<ol><li>Svoboda, K., Denk, W., Kleinfeld, D., Tank, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((+In+vivo+dendritic+calcium+dynamics+in+neocortical+pyramidal+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)"> In vivo dendritic calcium dynamics in neocortical pyramidal neurons.</a> Nature. 85, 161-165 (1997).</li>
<li>Lendvai, B., Stern, E. A., Chen, B., Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience-dependent+plasticity+of+dendritic+spines+in+the+developing+rat+barrel+cortex+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Experience-dependent plasticity of dendritic spines in the developing rat barrel cortex in vivo.</a> Nature. 404, 876-881 (2000).</li>
<li>Trachtenberg, J. T., Chen, B., Knott, G. W., Feng, G., Sanes, J. R., Welker, E., Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+in+vivo+imaging+of+experience-dependent+synaptic+plasticity+in+adult+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Long-term in vivo imaging of experience-dependent synaptic plasticity in adult cortex.</a> Nature. 420, 788-794 (2002).</li>
<li>Portera-Cailliau, C., Weimer, R. M., DePaola, V., Caroni, P., Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diverse+modes+of+axon+elaboration+in+the+developing+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Diverse modes of axon elaboration in the developing neocortex.</a> PLoS Biol. 3, (2005).</li>
<li>Holtmaat, A., Wilbrecht, L., Knott, G. W., Welker, E., Svoboda, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience-dependent+and+cell-type-specific+spine+growth+in+the+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Experience-dependent and cell-type-specific spine growth in the neocortex.</a> Nature. 441, 979-983 (2006).</li>
</ol>

Jak pokazano w materiale wideo oraz na rysunkach uzupełniających, przygotowanie okna czaszkowego w połączeniu z zastosowaniem mikroskopii dwufotonowej stanowi bardzo potężne narzędzie do badania in vivo struktury i funkcji neocortex. Technika ta wymaga rygorystycznego przeszkolenia w celu zapoznania się z odpowiednią anatomią oraz precyzyjnymi procedurami i umiejętnościami chirurgicznymi, których wymaga ta metoda przygotowania. Do obrazowania chronicznego można wykorzystywać wyłącznie preparaty po nienagannie przeprowadz...

<table><tbody><tr><td>Karprofen (Rimadyl)</td><td>Lek</td><td>Pfizer Pharma GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Izofluran (Aerrane)</td><td>Chirurgia</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Deksametazon</td><td>Lek</td><td>Baxter Internationl Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Proszek Ortho-Jet</td><td>Odczynnik</td><td>LANG</td><td></td><td>Do zmieszania z akrylem</td></tr><tr><td>Płyn Jet-Acrylic</td><td>Odczynnik</td><td>LANG</td><td></td><td>Do zmieszania z proszkiem Ortho-Jet</td></tr><tr><td>Okrągłe szkiełko podstawowe</td><td>Narzędzie</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>72195-05</td><td>średnica 5 mm</td></tr><tr><td>Gelfoam</td><td>Chirurgia</td><td>Pharmacia Corporation (Pfizer)</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="5">Pręty tytanowe są wykonane na zamówienie</td></tr></tbody></table>

procedura kraniotomii w celu przewlekłego obrazowania mózgu

A Craniotomy Surgery Procedure for Chronic Brain Imaging

Techniki obrazowania stają się coraz ważniejsze w badaniach nad funkcjami mózgu. Wśród nich mikroskopia laserowa dwufotonowa stała się niezwykle użyteczną metodą, ponieważ umożliwia badanie żywego, nienaruszonego mózgu. Przy odpowiednim przygotowaniu technika ta pozwala na chroniczną obserwację tego samego obszaru kory, od kilku minut do wielu miesięcy. W tym filmie przedstawiamy metodę przygotowania do chronicznego obrazowania mózgu in vivo z wykorzystaniem mikroskopii dwufotonowej. Technika ta została zapoczątkowana przez dr. Karela Svobodę, obecnie badacza w Howard Hughes Medical Institute w Janelia Farm. Preparaty, takie jak ten pokazany tutaj, mogą być wykorzystywane do obrazowania struktury neocortex (np. dynamiki dendrytów i aksonów), rejestracji aktywności neuronalnej przy użyciu barwników wrażliwych na wapń, obrazowania dynamiki przepływu krwi w korze mózgowej lub do badań z zakresu wewnątrzpochodnego obrazowania optycznego. Głębokie obrazowanie neocortex jest możliwe dzięki optymalnemu przeprowadzeniu operacji okna czaszkowego. Praca w możliwie najbardziej sterylnych warunkach w celu uniknięcia infekcji, wraz z zachowaniem szczególnej ostrożności, aby nie uszkodzić opony twardej podczas operacji, pozwoli na uzyskanie trwałych i skutecznych okien czaszkowych przykrytych szkłem.

Niniejszy film i protokół demonstrują sposób implantacji pokrytego szkłem okna czaszkowego u gryzoni. Preparaty te mogą być wykorzystywane do przewlekłego obrazowania dwufotonowego neocortex in vivo w skalach czasowych obejmujących wiele miesięcy. Mogą one być również stosowane w innych rodzajach obrazowania, w tym w obrazowaniu sygnałów optycznie immanentnych.

Procedura kraniotomii w celu przewlekłego obrazowania mózgu

Techniki obrazowania stają się coraz ważniejsze w badaniu funkcji mózgu. Wśród nich mikroskopia skaningowa dwufotonowa wyłoniła się jako ...

Techniki obrazowania stają się coraz ważniejsze w badaniach nad funkcjami mózgu. Wśród nich mikroskopia laserowa dwufotonowa wyłoniła się jako niezwykle użyteczna metoda, ponieważ pozwala na badanie żywego mózgu przy zastosowaniu odpowiednich preparatów. Technika ta umożliwia chroniczną obserwację tego samego obszaru kory mózgowej w przedziałach czasowych od kilku minut do wielu miesięcy.W tym filmie przedstawiamy metodę przygotowania do przewlekłego obrazowania in vivo mózgu z wykorzystaniem mikroskopii dwufotonowej. Dr Carl Voda, badacz z Howard Hughes Medical Institute w Janelia Farm, był pionierem opracowania metody przygotowania okna czaszkowego, którą zaprezentujemy dzisiaj. Przedstawiam Ricardo Musta z laboratorium Carlosa Porter Cayo w Katedrze Neurologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles.Dzisiaj zaprezentujemy procedurę tworzenia okna czaszkowego do przewlekłego obrazowania in vivo. Ta metoda przygotowania jest bardzo użyteczna, ponieważ pozwala na obrazowanie głębokich struktur mózgu przy użyciu dwufotonowego mikroskopu laserowego. Przejdźmy zatem do realizacji.Przed rozpoczęciem operacji myszy są znieczulane izofluranem: 4% w celu indukcji oraz od 1,5% do 2%

a-craniotomy-surgery-procedure-for-chronic-brain-imaging

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Zabieg kraniotomii w przewlekłym obrazowaniu mózgu

W tym filmie i materiałach uzupełniających przedstawiamy protokół przewlekłego obrazowania in vivo nienaruszonego mózgu z wykorzystaniem preparacji z cienkiej czaszki.

Przewlekłe obrazowanie kory wzrokowej myszy z wykorzystaniem preparatu z pocienioną czaszką

Opisano metodę znakowania neuronów barwnikami fluorescencyjnymi w określonych funkcjonalnych mikrodomenach kory nowej. Po pierwsze, obrazowanie optyczne sygnału wewnętrznego służy do uzyskania mapy funkcjonalnej. Następnie mikroskopia dwufotonowa jest używana do oznaczania i obrazowania neuronów w mikrodomenie mapy.

Celowane znakowanie neuronów w specyficznej funkcjonalnej mikrodomenie kory nowej poprzez połączenie sygnału wewnętrznego i obrazowania dwufotonowego

Ten protokół przedstawia metodę tworzenia dużej jednostronnej kraniotomii nad obszarami skroniowymi i ciemieniowymi kory mózgowej myszy. Jest to szczególnie przydatne do obrazowania w czasie rzeczywistym rozległego obszaru półkuli korowej.

Duży zabieg kraniotomii bocznej do mezoskalowego obrazowania optycznego o szerokim polu widzenia aktywności mózgu

Opisujemy kroki, które należy wykonać, aby korzystać z naszego specjalnie zaprojektowanego oprogramowania do integracji, wizualizacji i planowania obrazów w chirurgii epilepsji.

Ścieżka rozwoju integracji obrazów 3D multimodalnych i planowania wspomaganego komputerowo w chirurgii padaczki

Tutaj opisujemy metodę wielofotonowego obrazowania poklatkowego komórek mózgu w wysokiej rozdzielczości przed i po inwazyjnej interwencji chirurgicznej (np. biopsji) u tego samego żywego zwierzęcia. Metoda ta pozwala na badanie wpływu tych inwazyjnych zabiegów chirurgicznych na zachowanie migracyjne, inwazyjne i proliferacyjne komórek nowotworowych na poziomie pojedynczej komórki.

Podłużne obrazowanie przyżyciowe zachowania komórek guza mózgu w odpowiedzi na inwazyjną biopsję chirurgiczną

Ten protokół opisuje technikę przewlekłego wszczepiania okien czaszkowych, która może być używana do podłużnego obrazowania struktur nerwowo-glejowo-naczyniowych, interakcji i funkcji zarówno w zdrowych, jak i chorych warunkach. Służy jako alternatywa uzupełniająca dla metody obrazowania przezczaszkowego, która, choć często preferowana, ma pewne krytyczne ograniczenia.

Precyzyjne mapowanie mózgu w celu wykonywania powtarzalnych obrazowań in vivo dynamiki neuroimmunologicznej u myszy

Prezentujemy protokół integracji dyfuzyjnej trakografii MRI w pracy z pacjentami do endoskopowej operacji endoskopowej guza podstawy czaszki. Opisano metody adaptacji tych badań neuroobrazowych w fazie przed- i śródoperacyjnej.

Rola dyfuzyjnej traktatografii MRI w endoskopowej chirurgii endoskopowej podstawy czaszki

Ten artykuł demonstruje przygotowanie specjalnego okna obrazowania uzupełnionego o kaniulę infuzyjną i jej implantację w regionie CA1 hipokampa u myszy.

Procedura kraniotomii do wizualizacji aktywności neuronalnej w hipokampie zachowujących się myszy

Prezentowany tutaj jest protokół wszczepienia przewlekłego okna czaszkowego do podłużnego obrazowania komórek mózgowych u obudzonych, skrępowanych głową myszy.

Implantacja okna czaszkowego w celu powtórzenia obrazowania in vivo u obudzonych myszy

Po zintegrowaniu z płytą czołową i konstrukcją optyczną kompatybilną zarówno z mikroskopami jedno-, jak i dwufotonowymi, soczewka mikropryzmatyczna daje znaczącą przewagę w pomiarze odpowiedzi neuronalnych w pionowej kolumnie w różnych warunkach, w tym w dobrze kontrolowanych eksperymentach w stanach skupienia na głowie lub naturalnych zadaniach behawioralnych u swobodnie poruszających się zwierząt.

Długoterminowe obrazowanie zidentyfikowanych populacji neuronów za pomocą mikropryzmatów u zwierząt swobodnie poruszających się i z unieruchomioną głową

Ten protokół opisuje wykonanie kraniektomii przy użyciu szybkoobrotowej wiertarki pneumatycznej na 3-miesięcznej duńskiej świni rasy Landrace. Dostęp odbywa się przez kość czołową i odsłania brzuszną oponę twardą i leżące poniżej półkule mózgowe. Procedura ta pozwala na dostęp do dużej części mózgu świni.

Dostęp do mózgu świni za pomocą szybkoobrotowej wiertarki pneumatycznej Kraniektomia

Poznaj technikę implantacji szklanego okna czaszkowego u gryzoni umożliwiającą przewlekłe obrazowanie dwufotonowe kory mózgowej. Ta metoda pozwala badaczom obserwować strukturę i funkcję żywego mózgu przez wiele miesięcy.

Procedura kraniotomii w celu przewlekłego obrazowania mózgu

Przeglądaj więcej filmów