Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Симметричный Bihemispheric Посмертное мозга резки для изучения здоровые и патологически Мозговые условия у людей

Published: December 18, 2016 doi: 10.3791/54602

Summary

Организованные процедуры резки мозговые необходимо соотнести конкретные психоневрологические явления с окончательными нейропатологические диагнозов. Мозговые черенки выполняются по-разному на основе различных клинико-академических непредвиденных обстоятельств. Этот протокол описывает симметричный bihemispheric процедуру резки мозга, чтобы исследовать полусферических различия в патологии головного мозга человека и максимально увеличить текущие и будущие методы биомолекулярная / нейровизуализации.

Abstract

Невропатологи, порой, пугаться количеством знаний, необходимых для создания окончательных диагнозов для сложных психоневрологических явлений, описанных в тех пациентов, для которых Вскрытие мозга был запрошен. Хотя прогресс биомедицинских наук и нейровизуализации произвели революцию в психоневрологический поле, они также породили ложное представление, что аутопсии мозга имеют лишь подтверждающим значение. Эта ложная идея создала резкое снижение темпов аутопсии и, следовательно, уменьшается возможность выполнять более детальные и обширные нейропатологических исследования, которые необходимы, чтобы понять многочисленные нормальные и патологические аспекты, еще неизвестные человеческого мозга. Традиционный метод умозаключений корреляции между наблюдаемыми явлениями психоневрологических и соответствующей локализации / характеристике их возможных neurohistological коррелятам продолжает иметь неоспоримое значение. В контексте neuropsychiатрии заболевания, традиционный метод клинико-патологическими еще наилучшей методики (и часто доступны только), чтобы связать уникальные психоневрологические особенности их соответствующих нейропатологических субстратов, так как он опирается конкретно на прямой физической оценки тканей мозга. Оценка посмертных мозга основана на мозг резки процедур, которые варьируются в различных невропатологии центрах. Мозг рубки проводятся в относительно широкой и систематической основе на основе различных клинических и научных непредвиденных обстоятельств, присутствующих в каждом учреждении. Более анатомически включительно и симметричные би-полусферический методология резания мозга должна по крайней мере быть использованы для исследовательских целей в человеческом невропатологии когерентно исследовать, в глубине, нормальных и патологических состояниях с особенностями человеческого мозга (т.е. полусферической специализации и латерализации для конкретных функции). Такой метод обеспечит более полный Коллефикция из neuropathologically хорошо охарактеризованных мозгов, доступных для текущих и будущих методов биотехнологии и нейровизуализации. Мы описываем симметричный би-полусферическую процедуру резки мозга для исследования различий в масштабах полушария патологии головного мозга человека и для использования с током, а также будущих методов биомолекулярная / нейровизуализации.

Introduction

Невропатологи имеют научную привилегию, интеллектуальную честь и диагностическую обязанность оценивать человеческие мозги. На протяжении многих десятилетий, подробные клинические описания заболеваний головного мозга и основные усилия индивидуализировать их возможные neurohistological корреляты в посмертном мозге человека были предприняты. Исторически сложилось, что эти усилия представляют собой наиболее продуктивный модальность, с помощью которого медицинские науки, и неврологии, в частности, выдвинутую в современную эпоху. Благодаря предыдущих выдающихся невропатологов и их преданность делу, решимость, науки и удивительной способностью различать нормальных и аномальных тканях мозга (часто с использованием очень рудиментарные инструменты), теперь мы можем исследовать и целевые заболевания, такие как болезнь Альцгеймера-Перузини в (несправедливо только называется болезнью Альцгеймера болезнь; ЛФД / АД) 1, болезнь Паркинсона (БП) 2, болезнь Крейтцфельда-Якоба (БКЯ) 3, болезнь Лу-Герига / боковой амиотрофический Sclerosis (ALS) 4, и Гуам болезни 5, чтобы упомянуть некоторые из них.

Передовые методы нейровизуализации, такие как высокой четкости компьютерной томографии (т.е. многосекционных спиральная КТ, КТ - ангиография), функциональные и морфологические магнитно - резонансная томография (т.е. ФМРТ, диффузионно-МРТ, трактография-МРТ и т.д.), позитронно - эмиссионной томографии (ПЭТ), визуализации УЗИ на основе, и другие, конечно, модифицированы общий подход о том, как диагностировать и вылечить неврологических и психических больных. Тем не менее, хотя методы нейровизуализации способны визуализировать мозг человека при жизни, они не дают возможность, в происшедшем момент, непосредственно к анализу весьма сложных клеточных и субклеточных структур клеток, таких как нейроны; или визуализировать, знак, и количественно определенные типы внутриклеточных повреждений; или точно указать их нейроанатомической или субрегиональной локализацию на циркуляционного и суб-циркуляционного анатомических уровнях. Например, методы нейровизуализации не могут идентифицировать или локализовать тельцами Леви (LB) в пигментированных нейронов черной субстанции (SN), общей патологической особенностью, связанной с PD или нейрофибриллярных сплетений (NFT) в энторинальной коре, классической чертой AD и другие патологии мозга. Нейропатологических исследования в сочетании с современной цифровой микроскопии еще unreplaceable для детального клинико-патологическими корреляции и, таким образом, для окончательных диагнозов.

Благодаря особенностям анатомо-функциональные свойства человеческого мозга, и в особенности к его анатомической локализации (то есть, внутри черепа, естественная защитная система , которая не позволяет прямое изучение его содержания), введения методов нейровизуализации в естественных условиях имеют чрезвычайно помогли врачам и следователям, чтобы найти первоначальные ответы на некоторые из тайн этой сложной ткани. Тем не менее, нет никаких клинических или neuroimagiМетодология нг, которая может заменить уникальную возможность непосредственно анализировать ткани мозга во время вскрытия трупа. Только организованный сбор, сохранение и категоризации человеческого мозга может позволить прямые и систематические исследования нейрональных и не-нейрональных клетках, их субклеточных составляющих, внутриклеточным и внеклеточным патологических поражений, и любой тип ненормальности внутри мозга, чтобы подтвердить, изменить или пересмотреть клинические диагнозы и открыть для себя новые корреляции клинико. Одним из очевидных ограничений в отношении оценки головного мозга при аутопсии было то, что эта процедура является методология в поперечном сечении. Там всегда будет задержка между продолжающейся нейропатологического процесса (клинически проявляется или нет) и шанс, если таковые имеются, чтобы определить его на neurohistological уровне. Это происходит главным образом из-за неспособности человеческого мозга самовосстанавливаться. Это в настоящее время невозможно получить ткани мозга в естественных условиях , не создавая реrmanent повреждение. Следовательно, это не представляется возможным в продольном направлении и neuropathologically оценить тот же мозг / чел. Тем не менее, стандартизированные мозга банковских процедур и повышение уровня информированности для пожертвования мозга среди широкой общественности может внести значительный вклад в решение вопросов, касающихся сроков мозга-аутопсии путем последовательного увеличения числа случаев для сбора и анализа. Таким образом, более адекватное число посмертных мозгов можно было бы получить, чтобы определить постоянные закономерности патологического происхождения и прогрессии для каждого конкретного вида повреждения мозга, связанного с каждым заболеванием головного мозга человека. Это потребует пожертвования и сбор как можно больше мозгов как можно дальше от пациентов, страдающих от любого психоневрологических расстройств, а также от здоровых субъектов управления во всех возрастов. Одним из возможных способов можно собирать как можно больше посмертных мозги как можно дальше от общих и специализированных медицинских центров в качестве стандартной процедуры. Необходимость пожертвований мозга была недавно выраженатеми , кто изучает слабоумия и нормальное старение 6. Та же необходимость должна быть выражена психоневрологических поля в целом.

Для вышеупомянутая и по другим причинам, обновление текущих процедур резания мозга необходимо. Кроме того, мозг резки процедуры должны быть повсеместно стандартизированы в различных невропатологии научно-исследовательских центров по всему миру, а также принимая во внимание возможность использовать текущие и будущие биотехнологические методы, чтобы лучше исследовать и, надеюсь, окончательно понять, причины и механизмы заболеваний головного мозга в люди.

Здесь, в основном для исследовательских целей, мы опишем симметричную методологию для резки посмертных мозга у людей. Эта процедура предполагает сбор более церебральных областей, чем обычно делается и от обоих мозговых полушарий и мозжечка. Симметричный процедура би-полусферический резки мозга будет соответствовать гораздо лучше наших текущих знаний человеканейроанатомия, нейрохимия и нейрофизиологии. Этот метод также позволяет возможность neuropathologically проанализировать уникальные особенности человеческого мозга, такие как полусферической специализации и латерализации, которые связаны с более высокими познавательных и когнитивных функций типично или исключительно присутствуют в наших видов. Есть ли конкретные патогенетические взаимоотношения между полусферической специализации / латерализации и конкретных типов поражений головного мозга, или является ли своеобразным психоневрологический патогенетической событие изначально, преимущественно, или исключительно связаны с определенным полушарием и функция в настоящее время не известна. Описывая эту симметричную процедуру резки мозга, мы стремимся предложить обновленный метод рассечения мозга человека, который может помочь лучше понять нормальные и патологические состояния в узкоспециализированных ткани, мозг. Этот метод также учитывает те морфо-функциональные аспекты полусферические, которые существуют только в организме человека.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Процедуры, связанные с посмертных тканей человека были рассмотрены этическими комитетами и освобождены в соответствии с 45 CFR (Свод федеральных правил).

Примечание: Протокол описывает симметричный bihemispheric процедуру резки мозга для оценки посмертных мозга Завершается нейропатологических исследований у людей. Подробные описания аппаратов, приборов, материалов и расходных материалов, необходимых для выполнения резки человеческого мозга будут исключены. Материалы и принадлежности для вскрытий мозга выбираются на усмотрение одного исследователя и основаны на аутопсии инструментов, разрешенных или утвержденных на каждом научно-исследовательское учреждение. Минимальный набор инструментов и материалов, необходимых для выполнения этой процедуры описан в таблице Материал / оборудование. Конкретные процедуры резки и меры предосторожности при подозрении инфекционных заболеваний головного мозга, таких как человеческий CJD, находятся вне целей этой рукописи и доступны из других источников 7.

1. Симметричный BiПолушария мозга резки

Примечание: Убедитесь в том, что мозг получил фиксации необходимости ткани (используя, например, нейтральным забуференным 10% формалин) в течение периода от двух до трех недель, в зависимости от periagonal, метаболическими (т.е. рН), и ткань сохранение ( т.е., температура) условия. Тем не менее, для исследования корреляции изображений-патология, более длительного периода фиксации (> 5,4 недель) было предложено 8.

  1. Поместите мозг на плоской поверхности, обращенной к исследователю, с лобных полюсами, направленными в противоположном направлении по отношению к следователю.
  2. Поместите мозг таким образом, чтобы позволяя полную и четкую визуализацию всех коркового извилин и борозд всей коре головного (рисунок 1а).
  3. Первый взгляд на менингеальных аномалий, макроскопические полусферические асимметричность (возможные показатели очаговых, долевой или обобщенных полусферических явлений атрофии), макроскопические tissutal поражения (т.е. TumoRS или грыжа), врожденные пороки развития, аномалии сосудов, а также любые другие возможные аномалии или необычные презентации мозговой поверхности.
    Примечание: Более подробное описание о том , как оценить человеческий мозг, относятся к коммерчески доступные невропатология учебники и учебные пособия аутопсии 9,10.

2. Последовательность протокола

  1. Лицо лобные полюса от следователя, с поверхностными аспектами полушарий (телэнцефалоне), обращенные к следователю. Возьмите столько цифровые фотографии по мере необходимости в каждом конкретном случае для документирования возможных макро-аномалий и для учета возможных клинико-нейроанатомическом и пост-режущими соображений. Были ли научный сотрудник делать цифровые фотографии перпендикулярно к мозгу , чтобы захватить всю поверхность коры головного мозга (Рисунок 1a - с).
  2. Марк предварительно и постцентральной извилины коры головного мозга с использованием чернил или цветные иглы перед разрезанием мозга (рис 1b Примечание: Эта процедура способствует более немедленного признания двигателя и соматосенсорной первичных кортикальных после резки.
  3. Поверните мозг на 180 градусов, сохраняя при этом его смотрят в одном направлении (то есть, фронтальные полюса , стоящие вдали от следователя). Тщательно осмотрите основание мозга. Обратите особое внимание на условия цереброваскулярных систем (т.е. базилярной и позвоночных артерий и круг Уиллис) и черепно - мозговых нервов на их уровнях входе / выходе ствола головного мозга. Управление обонятельных луковиц и трактов с особой тщательностью, чтобы избежать tissutal надрыв, из-за их крайней хрупкости.
    1. Возьмите столько цифровые фотографии по мере необходимости в каждом конкретном случае для документирования возможных макро-аномалий и для учета возможных клинико-нейроанатомическом и пост-режущими соображений. Есть научный сотрудник делать цифровые фотографии перпендикулярно к мозгу, чтобы захватить полноту корковых и стволовых поверхностей.
    2. Облицовочные основание мозга и скальпелем, разрезал коротколатентных трансверсально на уровне верхней части мосте (как можно ближе к основанию головной мозг). Тщательно осмотрите SN (т.е. для бледность) 11 и другие соседние структуры 12. Обратите внимание на то , возможно , с использованием аудиоустройства записывающего устройства , любого необычного внешнего вида мозга по сравнению с нормальным мозгом 13.
    3. Снова повернуть мозг на 180 градусов и, используя острый нож, отделить два полушария путем разрезания мозолистого тела по центру через медиальной продольной щели и после лобно-затылочной направление. Проверьте каждую сторону каждого полушария для возможных аномалий (например, желудочковой увеличенных, пороки развития, размягчение тканей, опухоли и т.д.) 13. Смотрите рисунок 2a.
      1. Возьмите столько цифровые фотографии по мере необходимости в каждом конкретном случае, чтобы документировать возможные макро- и аномалиидля учета возможных клинико-нейроанатомическом и пост-режущими соображений. Есть научный сотрудник делать цифровые фотографии перпендикулярно к мозгу, чтобы захватить всю поверхность коры головного мозга. Обратите внимание на любые необычные функции головного мозга по сравнению с нормальным мозгом.
    4. Поместите две полусферы плоские, лежа на их медиальных аспектах, с лобные отвернувшись от следователя, как показано на рисунке 2b. Поместите их таким образом, что их центры движений пальцев (также в случае выраженной асимметрии полушарий).
    5. Используя острый нож, прорезать вручную обоих полушарий головного мозга, начиная с лобных полюсов и двигаясь по направлению к затылочной полюсов по всей длине полушарий. Получить две серии толщиной 1 см блоков ткани головного мозга (около 18 плит для каждого полушария).
    6. Поместите слябы мозга в анатомически организованной (лобно-затылочной направлении) последовательности на отдельной плоской поверхности. Используйте белую surfaсе с линейкой напечатанным на нем для лучшего контраста при фотографировании. Покажите две серии церебральных плит в анатомически симметричным образом (лобно-затылочной направлении), убедившись , что их корональные поверхности открыты для непосредственного осмотра глаз и цифровой фотографии (рис 3а). Использование режущих поверхностей с напечатанными миллиметровых сеток с обеих сторон, чтобы локализовать мозговые структуры, размеры и возможные отклонения в более точной форме.
      1. Возьмите столько цифровые фотографии по мере необходимости в каждом конкретном случае для документирования возможных макро-аномалий и для учета возможных клинико-нейроанатомическом и пост-режущими соображений. Есть научный сотрудник делать цифровые фотографии перпендикулярно к мозгу, чтобы захватить всю поверхность коры головного мозга. Делайте заметки (возможно, с помощью звукового устройства магнитофона), любого необычного аспекта мозга по сравнению с нормальным мозгом.
    7. Используя острый скальпель, вручную рассекают меньшие прямоугольные блокиткани мозга для каждой установленной области мозга. Следуйте предлагаемой церебральный схему сбора области , описанной в таблице 1.
      1. Поместите каждый блок ткани в отдельно помеченных histocassettes.
        Примечание: Каждый блок ткани мозга должна быть разрезаны , чтобы соответствовать, насколько это возможно, стандартный histocassette максимальный объем (30 х 20 х 4 мм 3).
      2. Этикетка histocassettes с помощью де-идентификации кода для каждого конкретного случая и с использованием конкретных нейроанатомических идентификаторов (не использовать случайные буквы или цифры для разных мозгов, скорее, всегда используют ту же региональную анатомических имена или соответствующие номера, как показано в таблице 1). Создание позволяющей определить коды, например, путем генерации случайных или полу-случайных чисел для каждого случая (т.е. БРС 130, где B остается на мозг, R остается для ресурса, C остается в центре и 130 представляет собой прогрессирующее присоединение или AD160001, где AD обозначает "исследования болезни Альцгеймера," 16 являетсягод, когда было проведено вскрытие (2016 г.) и 0001 прогрессивную с инвентарным номером образца).
        Примечание: Этот шаг является очень полезным для будущих исследователей; сохранить легенду, и указать полушарие (L = левое полушарие, R = правое полушарие). Используйте два различных цвета histocassettes, устанавливая определенный цвет для каждого полушария.
      3. Возьмите столько цифровые фотографии по мере необходимости в каждом конкретном случае, чтобы документировать возможные macroanomalies и для учета возможных клинико-нейроанатомическом и пост-режущими соображений. Есть научный сотрудник делать цифровые фотографии перпендикулярно к мозгу, чтобы захватить всю поверхность коры головного мозга. Обратите внимание на любые необычные функции головного мозга по сравнению с нормальным мозгом.
    8. Возьмите цифровые фотографии (столько, сколько это необходимо или желательно) всего разреза мозга и связанные с ним histocassettes.
    9. Перфорация (например, с помощью Accu-пунша) небольшие кусочки ткани для экстракции ДНК и генетического анализа. использованиеперфоратор 2 - 5 мм в диаметре.
      Примечание: Для получения высокого содержания геномного материала, мозжечок является предпочтительным выбором; Тем не менее, любой другой регион в порядке.
    10. Повторно погрузить все histocassettes содержащие блоки ткани головного мозга в том же типе Фиксирующий раствор (например, 10% нейтрально-забуференным формалином) , как ранее использовалась до следующей стадии обработки ткани.
    11. Следуйте стандартным процедурам для формалином фиксированной обработки ткани человека 14.

    3. Специальный подход: Переменный и заморозка Fixed Симметричный Bihemispheric резки

    Примечание: Симметричный bihemispheric протокол режущая мозга описано в разделе 2 дает возможность резки плит ткани от незакрепленных, свежие мозги (если таковые имеются) в том же систематическим и симметричным образом.

    1. Поместите весь свежий мозг вверх дном (предпочтительно на полусферической чашеобразные пластиковой поверхности) в течение 8 - 10 мин при -80 ° C морозильника, чтобы затвердеть ткань мозга withouт провоцировать биохимическую повреждения и облегчить ручной резки.
    2. Используя острый нож, вырезать обоих полушарий в альтернативном и последовательным образом, в соответствии с протоколом режущим мозга, описанной в разделе 2, но замерзнуть и зафиксировать все другие плиты (от обоих полушарий и вдоль лобно-затылочной анатомическом направлении).
      1. На данный момент, не пытаются разрезать каждую церебральную область, как описано в таблице 1. Вырезать конкретные свежие участки мозга , только если это необходимо для немедленного РНК или экстракции белка (то есть, для геномных или протеомных исследований) 15.
    3. После резки, немедленно заморозить, этикетки, и номер каждой свежей ткани. Сделайте цифровые снимки всей серии плит; упаковать каждую плиту в одном полиэтиленовом пакете; собирать плиты в отдельном, один мозг только контейнер; и хранить контейнер в выделенном -80 ° C морозильнике.
      ПРИМЕЧАНИЕ: морозильная камера должна быть посвящена только ткани головного мозга человека. Только потом будет петьле регионы замороженный мозг быть сокращены по мере необходимости для каждого конкретного эксперимента.
    4. Погружают любой другой сляб ткани, выбранной для фиксации (10% нейтральный забуференный формалин или другим фиксирующим средством) в отдельных пакетах, содержащих достаточный объем закрепителя (3/1 объема соотношении закрепляющий / тканевого-блок). Добавьте каждый мешок, последовательно нумерации их, следуя последовательности лобно-затылочной. Печать каждую сумку, делать цифровые снимки и хранить их в пластиковый контейнер.
    5. Открыть закрепляющего содержащие пакеты после 2 недель фиксации ткани и разрезать каждую области мозга , как описано в таблице 1.

    4. Histostain и Immunohistochemistry

    Примечание: Набор мозговых областей срезанные на основе предложенной схемы (таблица 1) достаточно , чтобы удовлетворить большинство, если не все, установленный в настоящее время консенсус на основе патологических критериев 16 AD, PD 17, деменция с тельцами Леви (DLB) 18, Лобно-височная деменция (FTD / БДН) 20, множественную системную атрофию (MSA) 21, Хроническая травматическая энцефалопатия (КТР) 22 и др.

    1. Для каждого участка мозга, так и для обоих полушарий, выполните следующие минимальный набор histostains: гематоксилином и эозином (H & E), крезил фиолетовый (CV, если количественные исследования морфометрические планируется, например), и окрашивания серебром (если "разведочные" анализы это необходимо).
    2. Для каждого участка мозга , так и для обоих полушарий, выполните следующие минимальный набор протоколов иммуногистохимических: бета - амилоидного А), фосфорилируется-тау (pTau), фосфорилируется α-синуклеина (pα-син), и фосфорилируется-TDP43 (pTDP43) , как описано 14.
      Примечание: Общее количество срезов ткани, чтобы оценить каждый мозг следующий этого протокола 46 (если все мозговые участки обоих полушарий имеются).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Протокол Длина

Время , затраченное на одной симметричной bihemispheric процедуры резки фиксированного мозга оценивается в 1 ч ( за исключением времени , затраченного настройки рассечение стол, инструменты и режущих поверхностей, маркировку;. И т.д.). Время, необходимое для одного симметричного би-полусферической чередующихся замораживают и фиксированной мозг процедуру резки предположительно потребуется 2 ч. Это может занять по меньшей мере, от 4 - 6 недель, чтобы получить окончательные гистологические диагнозы для одного мозга человека / предмета. После удаления посмертных мозга из черепа, соответствующего периода фиксации тканей (2 - 3 недели, по крайней мере) должно произойти. Тогда, серии протоколов, в том числе симметричного bihemispheric резки мозга, обработки тканей, встраивая ткани, блок секционирования и окрашивания и иммуногистохимического должны выполняться. И, наконец, микроскопическая оценка каждого региона на полусфере, использование совместногоnsensus установленным критериям патологии и классификации, обзор клинических записей, и, возможно, соотношение clinicopathology, должно иметь место до нейропатологических выводов. Весь выбор времени для полного человеческого мозга нейропатологического оценки следует тщательно учитывать при планировании конкретных исследований. Кроме того, медицинские коллеги и научные исследователи, семьи доноров, а также правовые органы должны быть проинформированы о полной требования времени, сложности и времени команды / усилия, чтобы получить современную нейропатологических оценку.

Хотя предложенный протокол режущая мозг представляет собой процедуру, отнимает много времени и сложной, она на самом деле представляет собой научно полезный методологию широко оценивать человеческий мозг как у здоровых и патологических состояниях. Важно подчеркнуть , что, довольно часто во время вскрытия трупа, мозгов , полученных в качестве контрольных / нормальных субъектов (т.е., Предметы оценены как клинически или неврологически нормально до смерти) на самом деле может быть признано положительным для различных патологий головного мозга после точного нейропатологического оценки. Эти случаи представляют собой так называемые бессимптомные и доклинические предметов для различных заболеваний головного мозга, особенно те, характеризующие возрастные нейродегенеративные заболевания. Это подчеркивает важность оценки мозга, полученных как "контроль" в очень обширной и дотошной манере, особенно для исследовательских целей. Становится все более очевидным , что человеческий мозг / предметы, симптоматические или нет неврологических / психических расстройств, могут накапливаться несколько патологий головного мозга (так называемые сопутствующими патологиями) в процессе старения 23,24. Интересно, что эти сопутствующие встречающиеся повреждения головного мозга являются биохимически идентичны тем , которые встречаются у больных с клинически проявляющихся заболеваний и локализованы в одних и тех же анатомических областях , а также (PARS, ARTAG, телегах) 25-27. Они моповторно последние выводы (возможно только с помощью аутопсии исследований), имеют чрезвычайную актуальность для изучения эффектов старения на мозг человека.

В таблице 2 и на рисунке 4 описывают некоторые предварительные полуколичественные данные , полученные с помощью симметричного би-Западного полушария мозга процедуру резки выполняется на серии человеческого мозга , собранных в нашем банке мозга. Эти предварительные данные показывают , что большинство мозг получил как "нормальный" или "контроль" от старших испытуемых были на самом деле не только положительным для бета A-нейритных бляшек и тау-нейрофибриллярных сплетений (тау-NFT), как уже известно , 28-32, но и что тяготы нерастворимых в а-нейритные бляшки были выше в левой энторинальной коры и гиппокампа по сравнению с правой энторинальной коры и гиппокампа того же мозга. Мозги были оценены с использованием CERAD 33 и Браак постановка 34 Systeмс, которые соответственно оценивают В А-нейритных бляшек и тау-NFT. Наблюдаемое левого полушария склонность к нерастворимый β патологии также присутствовал, хотя только как тенденция, в большинстве остальных регионов левого полушария по сравнению с правым полушарием. Актуальность этих предварительных раз в два полушария вывод, что анализируемые мозги были из когорты аутопсии в общего населения. Все предметы были госпитализированы, на самом деле, для не-неврологических / психических причин и умер в различных больницах общего профиля сообщества для не-неврологическим причинам. Тот факт, что анализируемые мозги из когорты Вскрытие общего населения пристрастий к минимуму отбора, возможно, присутствует при анализе только мозги из специализированных неврологическое / деменцией центров. Смотрите также рекомендации от NINDS 6. Наши результаты являются предварительными (4 из 46 доступных "управления" мозги) и нуждаются в подтверждении в гораздо большем масштабе. Тем не менее, эти нового открытияs, если они будут подтверждены, свидетельствуют о возможном явление полусферической пристрастием для накопления и прогрессирования AD патологии, или р патологии , по крайней мере. Подобные типы патологических пристрастий полушарий может вполне возможно быть связан с каждым конкретным типом психоневрологических или нейродегенеративных расстройства. Кроме того, путем объединения симметричных би- полушарий мозга режущих процедур с методами точных клеточных и поражения количественными (т.е., непредвзятый стереологии), это может быть возможным измерить отношение нормальных к патологических состояний, а также отношение потери нейронов к Реституционные / нейропластичности явления, которые могут присутствовать в организме человека, по отношению к конкретному полусферы и функции. Интересно, что хотя полусферический пристрастием для каждого основного вида патологии мозга (бета - амилоидного, тау, LB, TDP43, FUS и др.) Еще предстоит установить, функциональный неврологический 34, нейропсихологических 36 р>, и микроструктурных анатомический анализ 37,38 , как представляется, в соответствии с нашими предварительными результатами. Это подтверждает гипотезу о возможном полусферической пристрастием к каждого типа патологии головного мозга и связанных с ними заболеваний.

Рисунок 1
Рисунок 1. Предварительная оценка мозга Перед Bihemispheric мозга резки. На этом рисунке показаны различные поверхностные аспекты человеческого мозга через 2 недели фиксации в 10% нейтральном забуференном формалине. В последовательности по часовой стрелке, высшие аспекты мозга (а, Ь) следуют наблюдений в основании головного мозга, которые включают в себя инспекции мозжечка (с), стволомозговые и черепно - мозговых нервов (D), а также обонятельные луковицы и тракты (е).02 / 54602fig1large.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
Рисунок 2. Bihemispheric Человеческий мозг резки. Фиксированные в формалине и человеческий мозг помещают на плоскую поверхность для осмотра глаз (а). Красная линия указывает медиального продольного борозду. Размещение двух полушарий головного мозга после центрального разреза через медиальный продольный щели (б). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3
Рисунок 3. Bihemispheric мозга Режущий процедуры. На этом рисунке показаны некоторые из этапов bihemispheric человеческий мозг протокол резки. После утилизации всех плит мозга (для обоих полушарий) и после лобно-затылочной направлении (а), каждая создана область мозга для сбора (таблица 1) будут сокращены в блоках ткани подходящие стандартные размеры histocassette (б - е). Блоки ткани мозжечка потребуется больше histocassettes (см зеленый [правый полушарии мозжечка] и синий [левое полушарие мозжечка]; е и е). Белые Кассеты для срединных структур, таких , как продолговатый, спинного мозга и др. (Е - г). Окончательные histocassettes полученные после bihemispheric человеческого протокола режущим мозга и содержащие блоки ткани мозга из каждого нейроанатомическую области , перечисленные в таблице 1, повторно погружали в тот же исходный тип Фиксирующий раствор (10% нейтрально-забуференным формалином) (F - G).tp_upload / 54602 / 54602fig3large.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 4
Рисунок 4. Ткань Секции из каждого полушария головного мозга окрашивали различными антигенами с помощью иммуногистохимии. (A) На этом рисунке показана серия срезов тканей из обоих полушарий одного и того же человеческого мозга. Каждая серия би-полусферических участков были иммуноокрашиванию для бета - амилоидного, фосфорилированного-тау и фосфорилируется α-синуклеина (альфа-син), чья положительность связана с общими возрастными нейродегенеративных заболеваний , таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. На рисунке показан типичный пример возможного общего количества секций для анализа с использованием предлагаемого би-полусферической симметричный протокол режущую мозг. LH = левое полушарие, RH = Right Hemisphere. ( Б) Эти изображения показывают образцы распространенных возрастных поражений головного мозга, как это наблюдалось под микроскопом после того, как с использованием специфических протоколов иммуногистохимии для бета - амилоидного нейритных бляшек, тау-нейрофибриллярных клубков и альфа-синуклеина (α-син) -положительным тельцами. В нижнем правом углу каждого изображения типа цель используется (5X, 20X и 40X), чтобы увеличить и точно идентифицировать каждый тип поражения. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 1
Таблица 1. Bihemispheric Режущий Scheme. Эта таблица показывает единственную анатомическую область рассекать в обоих левого и правого полушарий головного мозга каждого. Bihemispheric симметричная резка может быть сделано на свежих и фиксированных мозгов.rce.jove.com/files/ftp_upload/54602/54602table1.xlsx">Please~~MD~~aux нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Рисунок 1
Таблица 2. Предварительные выводы , полученные с помощью Bihemispheric мозга человека резки. В этой таблице приведены предварительные результаты, полученные с помощью bihemispheric симметричной процедуры резки мозга человека, выполняемой на четырех человеческих мозгов от клинически здоровых, старших испытуемых. Данные показывают , что две мозговые области (энторинального кору и гиппокамп) постоянно и в начале участвуют в накоплении бета - амилоидного нейритных бляшек и тау-НМТ. Этот тип поражения считается наиболее вероятным патогенетическим процессом, вызывающим AD. е = женский; м = мужчина. Цифры в скобках представляют возраст на момент смерти (в годах) каждого вскрывают субъекта. Полуколичественная колориметрический код для быстрой визуализации возможных Хемисферного различия между типами повреждений, степени тяжести, а также анатомических локализаций среди различных старших испытуемых были использованы. Отр = отрицательный (зеленый); Разреженных = 1 - 2 поражения (желтый); Умеренные = 3 - 6 поражений (оранжевые); Частое => 6 поражений (красный цвет). Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы загрузить этот файл.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Этот метод мозга резки может быть адаптирована к конкретным потребностям каждой лаборатории невропатологии (например, за счет уменьшения количества мозговых областей, чтобы оценить для каждого полушария) в то же время сохраняя bihemispheric симметричную процедуру резки в качестве одного из его основных функций. Этот предлагаемый протокол может быть использован для рутинных процедур (проблемно-ориентированные невропатологические центры) или только в случае необходимости (конкретные клинически ориентированные исследования). Он может быть выборочно использованы только для определенных типов исследований (т.е. иммуногистохимических) или молекулярных анализов (например, геномная или протеомики анализы). С технической точки зрения, полезно отметить, что некоторые патологические различия (особенно в иммуногистохимии) может быть связано с возможными артефактом вариаций интенсивности immunohistostaining. Они могут быть сведены к минимуму за счет использования автоматических красящие машин, что резко уменьшить вероятность артефактом окрашивания эффектахй вариации. В настоящее время это возможно, в самом деле, чтобы свести к минимуму технологически большинство искажающих факторов из-за технических артефактов с использованием надежных роботизированные окрашивания машины. Таким образом, сопоставимые результаты могут быть получены при оценке, например, два полушария головного мозга из того же предмета, или нескольких наборов обоих полушарий из нескольких предметов.

Кроме того, в течение последних нескольких лет, количество поражений головного мозга , признаваемых в человеческом мозге было огромное увеличение 39. Эти новые виды поражений головного мозга создается повышенный риск, что предыдущие мозги, классифицируемые как нормальный или контролем, на самом деле нет. Совершенствование методов иммуногистохимии и новых открытий нейропатологических бы предложить мудрое и периодическую переоценку всех мозгов ранее накренился как "контроль" , поскольку случаи "псевдо-контроль» или «ложно-контроль" мозги всегда возможно 40.

Основным ограничениемэтот метод состоит в количестве времени и опыта (анатомическая и патологическая знаний), необходимых для выполнения его. Кроме того, исследования, направленные на анализ геномных и протеомных аспекты человеческого мозга требует банк команда мозг готов управлять, в быстрой манере, все процедуры донорства мозга, правовые договоренности о согласии, вывозки мозга и немедленного резания для замораживания или фиксации процедур. Как правило, эти средства и персонал доступны только в специализированных академических или научно-исследовательских центров. Кроме того, в то время как подробные процедуры резки, безусловно, может помочь лучше понять возможные анатомических происхождение и распространение путей каждого заболевания головного мозга, они также будут всегда полагаться на количество подробной клинической информацией, доступной для каждого случая, чтобы выполнить точные корреляции клинико-исследований. Один из лучших применений данного протокола, то будет в контексте клинико-патологическими продольных исследований, которые часто являются лучшим типом investigatioп собрать более подробное клиническое, визуализации, генетических, экологических и других типов данных соотносить аутопсии, микроскопический, и результаты иммуногистохимии с ранее собранных клинических данных.

Удивительно, но невропатологические исследования анализа, классификации, или количественной оценки широкого спектра нейропатологических поражений по отношению к полусферической функции или локализации крайне редки 41-44. Тем не менее, кажется, что времена и технологии готовы к беспрецедентных проблем в исследованиях невропатологии человека. Основная причина предложить симметричную би-полусферическую процедуру резки мозг соблюдать специфические функциональные асимметрии (анатомических или патологических) человеческого мозга. Слишком часто, больше для слепо принятой традиции, чем доказанной научной причины, только одно полушарие (часто стохастически выбран) был зафиксирован на нейропатологического или иммуногистохимического оценки, в то время как другой был заморожен для возможных молекулярныхили биохимических анализов. Особенно при изучении человеческого мозга, случайный выбор полушарии и, как следствие сокращения мозга содержат потенциальные риски в анатомических терминов и может вызвать возможные патофизиологические уклоны выбора. В то время как по практическим соображениям, фиксируя одно полушарие и морозильное обратное разумно в не-исследовательской среде, она не выдерживает критики больше в контексте нейропатологического исследований для нервно-психических расстройств. Особенно в настоящее время, когда последовательные количества "в естественных условиях" нейровизуализации и генетической информации , потенциально доступны на аутопсии, симметричный би-полусферический процедура резки мозга с соответствующей обширной нейропатологического оценки следует проводить регулярно. Полушарная специализация человеческого мозга была продемонстрирована во многих когнитивных функций, таких как язык, ловкостью и эмоции (то есть, дифференциальная активация в левой и правой миндалине), чтобы имя афРЭБ. Эта специализация полушарий и кнаружи в высших познавательных и когнитивных функций, которые обычно дифференцируются и характеризуют человека от других млекопитающих и не млекопитающих видов, должны быть тщательно продуманы с точки зрения невропатологии. То есть, у людей, масштабе полушария склонность конкретных патологических процессов с точки зрения нейродегенерации, нейрогенный ответ, и neuroreparative мощностей пока не известно, и это было очень редко исследуется 40-43. Хотя визуализация поддерживает хорошо известные физиологически и клинически полусферические специфические особенности, это удивительно, как известно гораздо меньше, с точки зрения возможных нейропатологических различий. Предложив симметричный би-Западного полушария мозга процедуру резки, или более сложное чередование мерзлых и фиксированный симметричный би-полусферическую протокол режущую мозга, мы стремились, чтобы описать метод, который может помочь обнаружить специфические аспекты человеческого мозга во время здоровой и pathologiческие условия, как и на основе его уникальных полусферических специализации и латерализации функций.

Одним из наиболее важных шагов этого протокола заключается в необходимости иметь мозг резки установки, материалы и инструменты сразу же доступны в любой момент, так как это очень редко, чтобы быть в состоянии предвидеть, когда мозг, в частности, свежими образцами, является прибывающих. Еще один важный шаг этого протокола заключается в ловкостью, необходимых для свежей и фиксированной резки мозга. Хотя дело с идентичной ткани, два физико-химических условий (свежие и фиксированные ткани) делают приобретение знаний для мозга резки существенный и важный компонент протокола. Кроме того, нейроанатомическом знания (особенно для свежих процедур мозга) предполагает определенные академические периоды обучения. Для свежих процедур мозга, кроме того, крайне важно, и важно двигаться как можно быстрее и сохранить точность и целостность Tissuе. Это позволит сохранить всю биологическую информацию , содержащуюся в ткани, а также возможность проведения дальнейших исследований , требующих свежезамороженной материала (РНК, белки и т.д..).

Симметричный метод двойной замораживают и фиксированной мозга резки представляет собой наилучший возможный компромисс для получения как свежемороженая (полезно для генетических, молекулярных, и микродиссекции анализы) и фиксированной (полезно для нейроанатомии, иммуногистохимии и ПЦР на месте анализов) срезы ткани мозга из смежных областях головного мозга конкретных областей и из обоих полушарий. Эта методика представляет собой источник сравнительных анализов , полученных с помощью различных молекулярных и обработки изображений с использованием методов точно так же область мозга / область ( к югу от анатомической области, серые ядер вещества, группы клеток, дендритные / колючек, и т.д..). Двойной замораживают и фиксированной симметричная процедура резки мозга позволило бы получить смежных срезов ткани мозга из той же пеuroanatomical область. Это позволило бы их анализ с использованием ярко-света, флуоресценцию и электронную микроскопию (с использованием различных процедур для каждого типа микроскопии). Методы выделения РНК / ДНК / белок также может быть применен, с помощью лазерных microdissections захвата, например, в той же самой области или группы нейронов, клеток, сосудов и т.д.. Это чередование замораживали и фиксированной симметричной bihemispheric технику резки мозга, совместно с компьютерными системами для отслеживания образца и охлаждения, кажется, предлагает огромный потенциал для применения текущих и потенциальных будущих биомолекулярных исследований.

Альтернативный подход к описанной процедуре резания мозга может быть режущая в поперечном сечении каждой всей полусферической поверхности. Тем не менее, этот метод требует более специализированных и дорогостоящих инструментов (т.е. больший микротом, большие слайды и т.п.) , Чем те , которые обычно используются в большинстве лабораторий невропатологии. Вместо этого наш меню предлагает более обширную коллекцию областей головного мозга от обоих полушарий, сокращая эти одиночные мозговые области, используя инструменты обычно доступные (и доступные по цене) в большинстве научных исследований невропатологии лабораторий.

Предложенный режущий мозг может быть в сочетании с точными методами гистологического, клеточном и субклеточном количественной оценки (т.е. для непредвзятого стереологии) 45-47. Количественные невропатологические исследования имеют первостепенное значение, и необходимости, поскольку количественные данные о схемах, ядер нейронов, не-нейрональных клеток, сосудистой системы, нарушений и потери нейронов, связанных с конкретными патологических очагов, в основном не хватает в организме человека. В последнее время точные количественными специфических нейропатологических повреждений , полученных с использованием беспристрастные протоколы стереологии начали пролить свет на возможные новые взаимосвязи между накоплением определенного внутринейрональную поражения (т.е. тельцами), потери нейронов (т.е. черной субстанции убытков),и клинические проявления (например, симптомы паркинсонизма) при анализе человеческого мозга 48. Определение относительных количеств остаточных нейронов функционирования или вступать в реакцию нейроглиальные клетки необходимо, например, для контраста, задержки или компенсации конкретных нейропатологических процессов, может помочь лучше понять реагирующие и адаптационные способности взрослого человеческого мозга, в частности, в процессе старения. Объемные нейрональные изменения, невриты, поражения нагрузки, длины волокон, кортикальную толщину, кортикальные отношения толщины слоя, а также другие возможные аспекты морфометрические представляют особый интерес, так как их вероятного патофизиологической релевантности на клеточном и субклеточном уровне в контексте психоневрологических заболеваний или нейродегенеративных процессов до сих пор не полностью выяснены 49. Количество, размер, длина волокон или невриты, объемы серого и белого вещества и соотношения, коркового слоя анализа и т.д., все параметры точно измеримым благодарясочетанию конкретных статистических формул и геометрических алгоритмов 50. Геометрические уравнения и статистические формулы были элегантно интегрированы с высокочувствительными, компьютеризированных микрометрические трехмерна координации моторизованных систем (стереологии моторизованные системы) для гистологического количественной оценки практически любого типа био-tissutal измерения.

Множество neuroanalyses доступных в настоящее время для изучения тканей мозга человека не мыслимые несколько лет назад, и весьма вероятно, что будут дальнейшие достижения в ближайшем будущем. Детальная характеристика современных мозга у пациентов, клинически бессимптомных пациентов и здоровых людей будет невероятно ускорить открытия завтрашних и индивидуализацию терапии для большинства психоневрологических и нейродегенеративных заболеваний. В контексте сложных заболеваний, таких как психоневрологических заболеваний, даже нынешние сложные методы нейровизуализации не можетпредлагают более высокие уровни клеточного определения и биологической информации, что современные невропатологические методы могут. Кроме того, только статические изображения ткани мозга дают возможность проводить объективные количественные исследования по одной группе нервных клеток или поражений или возможность сократить одиночные нейроны (то есть, лазер микродиссекции) для извлечения генетических или белковых материалов для масс - спектрометрии анализа, для пример 51 .The симметричная bihemispheric методология мозга резки может быть применен, в частности, специальных исследований, таких как те , исследуя мозг идентичных близнецов. В этом уникальном experimentum Naturae ситуации, потенциал , чтобы лучше понять возможные отношения , существующие между полусферической специализации / латерализации и познания / патологии впечатляет. Различные уровни полушарий, связанных с патологической симметрии / асимметрии может быть более легко объяснить с точки зрения природы / воспитывать дилеммы. Например, симметричныйби-полусферический процедура резки мозга может быть выполнена на мозг идентичных близнецов по сравнению с двойняшек 52-56.

Симметричный bihemispheric метод резки мозг также должен быть применен к нейроразвития исследований человека 57. Высоко информативные данные могут быть собраны для конкретных аспектов, связанных с полусферической нейрональных и глиальных сроков созревания, развития явлений Нейропластичность и neuroreparative возможностей центральной нервной системы в младенчестве и детстве. Симметричный би-полусферический процедура резки мозга может в значительной степени способствовать лучше определить / лелеять дилемму характера для формирования личностных черт и поведенческих изменений во время нормального развития, нормального старения, а также в рамках первых клинических проявлений "спорадический" нейродегенеративных процессов 58.

Классический подход клинико-патологическими осуществляется через структурированные процедуры резания мозга не являетсяисторический метод, но он по-прежнему является допустимым и полезным инструментом диагностики и исследования. Особенно в текущий момент времени, когда внушительные объемы клинической и биологической информации, потенциально доступны на аутопсии, сочетание клинически хорошо охарактеризованных случаев, данные нейровизуализации и генетической / молекулярной информации с подробными современными нейропатологических / количественного анализа может представлять беспрецедентный "право -match "в истории нейробиологии. Комбинированные antemortem и посмертные исследования могут чрезвычайно уточнить функциональные и нейронные / tissutal основы психоневрологических болезней и пролить свет на точных этиопатогенетических механизмов этих нарушений, а также принимая во внимание возможные факторы, которые полусферических не были конкретно рассмотрены ранее. Авторы понимают, что предложенная методика симметричной bihemispheric резки мозга требует больших затрат времени и финансирование затрат, но усилия, аналогичные проведенным по улучшению положения нейровизуализации должныбыть сделано в области исследования невропатологии, а также. Более согласованные и структурированные мозга банковская деятельность не будет дороже, чем строительство или покупку машин МРТ, с потенциальными научными результатами, которые не были бы менее полезным, чем полученные с помощью исследований нейровизуализации.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Copy of signed informed consent allowing autopsy and brain donation for research use.
Detailed clinical history of the subject which should include a detailed description of any neurologic and psychiatric symptoms and signs.
Medical or nonmedical video-recordings when available (especially useful in movement disorders field). Next-of-kin’s consent required.
Neuroimaging, neurophysiology, neuropsychiatric and assessment or clinicometric scales.
Genetic and family history data. Genetic reports review, if neurogenetic diseases were diagnosed.
Histology Container ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES 64233-24
Histology Cassettes VWR 18000-142 (orange)
Histology Cassettes VWR 18000-132 (navy)
Knife Handles and Disposable Blades ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES 62560-04
Long Blades ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES 62561-20
Disposable Blade Knife Handles ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES 72040-08
Scalpel Blades ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES 72049-22
Accu-Punch 2 mm ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES 69038-02 
Polystyrene Containers – Sterile ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES 64240-12
Dissecting Board ELECTRON MICROSCOPY SCIENCES 63307-30
Formalin solution, neutral buffered, 10% Sigma-Aldrich HT501128 SIGMA
Hematoxylin Solution, Gill No. 2 Sigma-Aldrich GHS280 SIGMA
Eosin Y solution, aqueous Sigma-Aldrich HT1102128 SIGMA
anti-beta-amyloid Covance, Princeton, NJ SIG-39220 1:500
anti-tau Thermo Fisher Scientific MN1020 1:500
anti-alpha-synuclein Abcam ab27766 1:500
anti-phospho-TDP43 Cosmo Bio Co. TIP-PTD-P02 1:2000
Digital Camera Any
Head Impulse Sealing machine  Grainger 5ZZ35

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Braun, B., Stadlober-Degwerth, M., Hajak, G., Klunemann, H. H. 100th anniversary of Perusini's second case: patient RM and his kindred. Am. J. Alzheimers Dis. Other Demen. 25, 189-192 (2010).
  2. Jellinger, K. A. Neuropathology of sporadic Parkinson's disease: evaluation and changes of concepts. Mov Disord. 27, 8-30 (2012).
  3. Head, M. W. Human prion diseases: molecular, cellular and population biology. Neuropathology. 33, 221-236 (2013).
  4. Hirano, A. Neuropathology of ALS: an overview. Neurology. 47, S63-S66 (1996).
  5. Oyanagi, K., Wada, M. Neuropathology of parkinsonism-dementia complex and amyotrophic lateral sclerosis of Guam: an update. J. Neurol. 246 (Suppl 2), 19-27 (1999).
  6. Montine, T. J., et al. Recommendations of the Alzheimer's disease-related dementias conference. Neurology. 83, 851-860 (2014).
  7. Procedures for Brain Autopsy in Prion Diseases. , http://case.edu/med/pathology/centers/npdpsc/protocols-autopsy.html (2010).
  8. Yong-Hing, C. J., Obenaus, A., Stryker, R., Tong, K., Sarty, G. E. Magnetic resonance imaging and mathematical modeling of progressive formalin fixation of the human brain. Magn Reson Med. 54, 324-332 (2005).
  9. Love, S., Perry, A., Ironside, I., Budka, H. Greenfield's Neuropathology. , Ninth Edition - Two Volume Set, CRC Press. (2015).
  10. Davis, R. L., Robertson, D. M. Textbook of Neuropathology. , Third, Lippincott Williams and Wilkins. (1996).
  11. Dickson, D. W., et al. Neuropathological assessment of Parkinson's disease: refining the diagnostic criteria. Lancet Neurol. 8 (12), 1150-1157 (2009).
  12. Nieuwenhuys, R., Voogd, J., van Huijzen, C. The Human Central Nervous System: A Synopsis and Atlas. , 4th, Springer. (2008).
  13. Netter, F. H. Atlas of Human Anatomy. , Professional Edition, 6th Edition, Elsevier. (2005).
  14. Brown, R. W. Histologic Preparations: Common Problems and Their Solutions. , CAP Press. Northfield, Illinois. (2009).
  15. Durrenberger, P. F., et al. Effects of antemortem and postmortem variables on human brain mRNA quality: a BrainNet Europe study. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 69, 70-81 (2010).
  16. Hyman, B. T., et al. National Institute on Aging-Alzheimer's Association guidelines for the neuropathologic assessment of Alzheimer's disease. Alzheimers Dement. 8, 1-13 (2012).
  17. Gelb, D. J., Oliver, E., Gilman, S. Diagnostic criteria for Parkinson disease. Arch Neurol. 56, 33-39 (1999).
  18. McKeith, I. G., et al. Diagnosis and management of dementia with Lewy bodies: third report of the DLB Consortium. Neurology. 65, 1863-1872 (2005).
  19. Cairns, N. J., et al. Neuropathologic diagnostic and nosologic criteria for frontotemporal lobar degeneration: consensus of the Consortium for Frontotemporal Lobar Degeneration. Acta Neuropathol. 114, 5-22 (2007).
  20. Litvan, I., et al. Validity and reliability of the preliminary NINDS neuropathologic criteria for progressive supranuclear palsy and related disorders. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 55, 97-105 (1996).
  21. Gilman, S., et al. Second consensus statement on the diagnosis of multiple system atrophy. Neurology. 71, 670-676 (2008).
  22. McKee, A. C., et al. The first NINDS/NIBIB consensus meeting to define neuropathological criteria for the diagnosis of chronic traumatic encephalopathy. Acta Neuropathol. 131, 75-86 (2016).
  23. Rahimi, J., Kovacs, G. G. Prevalence of mixed pathologies in the aging brain. Alzheimer's Res Ther. 6, 82 (2014).
  24. Jellinger, K. A., Attems, J. Challenges of multimorbidity of the aging brain: a critical update. J. Neural. Transm. (Vienna). 122, 505-521 (2015).
  25. Crary, J. F., et al. Primary age-related tauopathy (PART): a common pathology associated with human aging. Acta Neuropathol. 128, 755-766 (2014).
  26. Kovacs, G. G., et al. Aging-related tau astrogliopathy (ARTAG): harmonized evaluation strategy. Acta Neuropathol. 131, 87-102 (2016).
  27. Nelson, P. T., et al. 34;New Old Pathologies": AD, PART, and Cerebral Age-Related TDP-43 With Sclerosis (CARTS). J Neuropathol Exp Neurol. 75 (6), 82-98 (2016).
  28. Tomlinson, B. E., Blessed, G., Roth, M. Observations on the brains of non-demented old people. J. Neurol. Sci. 7, 331-356 (1968).
  29. Katzman, R., et al. Clinical, pathological, and neurochemical changes in dementia: A subgroup with preserved mental status and numerous neocortical plaques. Ann. Neurol. 23, 138-144 (1988).
  30. Crystal, H., et al. Clinicopathologic studies in dementia: Nondemented subjects with pathologically confirmed Alzheimer's disease. Neurology. 38, 1682-1687 (1988).
  31. Knopman, D. S., et al. Neuropathology of cognitively normal elderly. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 62, 1087 (2003).
  32. Troncoso, J. C., et al. Neuropathology in controls and demented subjects from the Baltimore Longitudinal Study of Aging. Neurobiol. Aging. 17, 365-371 (1996).
  33. Mirra, S. S., et al. The Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease (CERAD). Part II. Standardization of the neuropathologic assessment of Alzheimer's disease. Neurology. 41 (4), 479-486 (1991).
  34. Braak, H., Braak, E. Neuropathological stageing of Alzheimer-related changes. Acta Neuropathol. 82 (4), 239-259 (1991).
  35. Frings, L., et al. Asymmetries of amyloid-β burden and neuronal dysfunction are positively correlated in Alzheimer's disease. Brain. 138 (Pt 10), 3089-3099 (2015).
  36. Leroy, F., et al. New human-specific brain landmark: the depth asymmetry of superior temporal sulcus. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 112 (4), 1208-1213 (2015).
  37. Fink, M., et al. Lateralization of the serotonin-1A receptor distribution in language areas revealed by PET. Neuroimage. 45 (2), 598-605 (2009).
  38. Miller, A. K. H., Alston, R. L., Mountjoy, C. Q., Corsellis, J. A. N. Automated differential cell counting on a sector of the normal human hippocampus: the influence of age. Neuropathol. Appl. Neurobiol. 10, 123-142 (1984).
  39. Brettschneider, J., Del Tredici, K., Lee, V. M., Trojanowski, J. Q. Spreading of pathology in neurodegenerative diseases: a focus on human studies. Nat. Rev. Neurosci. 16 (2), 109-120 (2015).
  40. Nolan, M., Troakes, C., King, A., Bodi, I., Al-Sarraj, S. Control tissue in brain banking: the importance of thorough neuropathological assessment. J. Neural. Transm. (Vienna). 12, (2015).
  41. Wilcock, G. K., Esiri, M. M. Asymmetry of pathology in Alzheimer's disease. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 50 (10), 1384-1386 (1987).
  42. Janota, I., Mountjoy, C. Q. Asymmetry of pathology in Alzheimer's disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 51 (7), 1011-1012 (1988).
  43. Stefanits, H., Budka, H., Kovacs, G. G. Asymmetry of neurodegenerative disease related pathologies: a cautionary note. Acta Neuropathol. 123 (3), 449-452 (2012).
  44. King, A., Bodi, I., Nolan, M., Troakes, C., Al-Sarraj, S. Assessment of the degree of asymmetry of pathological features in neurodegenerative diseases. What is the significance for brain banks? J Neural Transm. (Vienna). 122 (10), 1499-1508 (2015).
  45. Schmitz, C., Hof, P. R. Design-based stereology in neuroscience. Neuroscience. 130, 813-831 (2005).
  46. Kristiansen, S. L., Nyengaard, J. R. Digital stereology in neuropathology. APMIS. 120, 327-340 (2012).
  47. Erskine, D., Khundakar, A. A. Stereological approaches to dementia research using human brain tissue. J Chem Neuroanat. , (2016).
  48. Lees, A. J. Unresolved issues relating to the shaking palsy on the celebration of James Parkinson's 250th birthday. Mov. Disord. 22 (Suppl 17), S327-S334 (2007).
  49. Iacono, D., et al. Parkinson disease and incidental Lewy body disease: Just a question of time? Neurology. 85, 1670-1679 (2015).
  50. Geuna, S., Herrera-Rincon, C. Update on stereology for light microscopy. Cell Tissue Res. 360 (1), 5-12 (2015).
  51. Drummond, E. S., Nayak, S., Ueberheide, B., Wisniewski, T. Proteomic analysis of neurons microdissected from formalin-fixed, paraffin-embedded Alzheimer's disease brain tissue. Sci. Rep. 5, 15456 (2015).
  52. Brickell, K. L., et al. Clinicopathological concordance and discordance in three monozygotic twin pairs with familial Alzheimer's disease. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 78 (10), 1050-1055 (2007).
  53. Xiromerisiou, G., et al. Identical twins with Leucine rich repeat kinase type 2 mutations discordant for Parkinson's disease. Mov. Disord. 27 (10), 1323 (2012).
  54. Iacono, D., et al. Neuropathologic assessment of dementia markers in identical and fraternal twins. Brain Pathol. 24 (4), 317-333 (2014).
  55. Iacono, D., et al. Same Ages, Same Genes: Same Brains, Same Pathologies?: Dementia Timings, Co-Occurring Brain Pathologies ApoE Genotypes in Identical and Fraternal Age-matched Twins at Autopsy. Alzheimer Dis. Assoc. Disord. , (2015).
  56. Rentería, M. E. Cerebral asymmetry: a quantitative, multifactorial, and plastic brain phenotype. Twin Res. Hum. Genet. 15 (3), 401-413 (2012).
  57. Bishop, D. V. Cerebral asymmetry and language development: cause, correlate, or consequence? Science. 340 (6138), (2013).
  58. Mendez, M. F., et al. Observation of social behavior in frontotemporal dementia. Am. J. Alzheimers Dis. Other Demen. 29 (3), 215-221 (2014).

Tags

Медицина выпуск 118 человеческий мозг полушарная специализация / латерализация психоневрологических заболеваний нейродегенеративных расстройств клиникопатологическими корреляции симметричные макро-рассечение симметричные микро-рассечение биомолекулярная анализ анализ нейровизуализации
Симметричный Bihemispheric Посмертное мозга резки для изучения здоровые и патологически Мозговые условия у людей
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Iacono, D., Geraci-Erck, M., Peng,More

Iacono, D., Geraci-Erck, M., Peng, H., Bouffard, J. P. Symmetric Bihemispheric Postmortem Brain Cutting to Study Healthy and Pathological Brain Conditions in Humans. J. Vis. Exp. (118), e54602, doi:10.3791/54602 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter