Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Biology

تشريح الدماغ البشري غير الرئيسيات في الفضاء التجسيمي

doi: 10.3791/1259 Published: July 16, 2009

Summary

الرئيسيات غير البشرية هي الأنواع الهامة متعدية لفهمنا لمعالجة العادي من الدماغ. يمكن للمنظمة التشريحية للدماغ الرئيسيات توفير معلومات هامة في الظروف العادية والمرضية لدى البشر.

Abstract

استخدام الرئيسيات غير البشرية ، نموذجا متعدية لفهمنا لعمليات النمو والشيخوخة في البشر

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

الجزء 1 : قبل معالجة الأنسجة

  1. وينبغي أن الأنسجة perfused جيدا مع بارافورمالدهيد ، غلوتارالدهيد ، أو الفورمالين. ويمكن تحقيق ذلك من خلال نضح transcardial القياسية المستخدمة عادة لحصاد الأجهزة الأخرى. في هذه الدراسة كان مخدرا بعمق هذا الموضوع مع هيدروكلوريد الكيتامين (10 ملغم / كغم ، IM) ، الموت الرحيم مع جرعة زائدة من (الرابع 25 ملغ / كلغ ،) والصوديوم بنتوباربيتال perfused transcardially مع PBS حتى 0،1 م ويتبع exsanguinated.This تماما بواسطة حلا بارافورمالدهيد 4 ٪ في برنامج تلفزيوني لمدة 5 دقائق (~ 1 ليتر).

الجزء 2 : حظر التجسيمي

  1. قبل أن يضع رأسه في الإطار التجسيمي إحداثيات صفر الطائرة Horsley-Clarke/interaural يتعين اتخاذها. هذا هو نقطة الوسط بين النظرية والأذنين. لقياس هذه الطائرة ، وأشرطة الأذن الحاجة إلى تركيبها على قدم المساواة في الجهاز ، ثم ضع شفرة المشرط في الذراع تتلاعب التجسيمي وقياس نقطة الوسط بين القضبان الأذن. وهذا أمر مهم لتحديد مكان كتلة النسيج على أساس الاحتياجات البحثية. بمجرد الانتهاء من هذه الجمجمة يحتاج إلى أن تكون مستعدة لتثبيت الجهاز في التجسيمي.
  2. من أجل وضع الرأس في الإطار التجسيمي والفك السفلي يجب أن تكون إزالة مع rongeurs العظام ومشرط. بالإضافة إلى ذلك ينبغي أن تتم إزالة الجلد والعضلات والنسيج الضام ، من أجل كشف الجمجمة. حالما يتم إزالة النسيج الضام من الجمجمة ، وتعريض الدماغ عن طريق التقطيع بعيدا calvaria (الجزء جدولي العظم القذالي الجداري ، وكذلك في العظام الأمامية الإعلانية). في الجزء التجربة الحالية لديه كل استعداد calvaria أزيلت. يجب الحرص على عدم إزالة العظام الزمنية ، لأن قنوات الأذن سوف تحتاج إلى أن تكون سليمة لوضع الرأس في الإطار التجسيمي. يجب إزالة هذه المسألة الجافية المتبقية من الدماغ عرضة للخطر. الجمجمة هو الآن على استعداد لوضعها في الإطار التجسيمي.
  3. بنفس الطريقة التي يمكن للمرء أن إجراء جراحة التجسيمي ، وضبط العين والحنك والأذن مثل هذه الحانات التي يتم إصلاحها بشكل آمن الرأس في جهاز التجسيمي. ضع التجسيمي تتلاعب في إحداثيات محددة سلفا الأمامي / الخلفي (A / P) ونقل إلى الجانب تتلاعب الوحشي للدماغ. انخفاض ببطء النصل في الدماغ ، ورفع النصل تماما من الدماغ ، ثم ينتقل بشكل إعلامي وانخفاض النصل مرة أخرى. كرر هاتين الخطوتين حتى نصل وصل الجانب الوحشي من نصف الكرة المعاكس. هذا يكمل اللبنة الأولى الاكليلية. للكتل الإكليلية اللاحقة نقل 1cm تتلاعب في المحور A / P ، وكرر حتى تم حجب الدماغ كله.

الجزء 3 : إزالة الدماغ من الجمجمة

  1. إزالة الرأس من الإطار التجسيمي والاستمرار في الدماغ يتعرض في كف يدك. محاولة لتأمين الدماغ عن طريق وضع تدليل طفيفة في الدماغ في راحة يدك ومكانك الاصبع الخنصر في الفص الجبهي ، وهذا يقلل من حركة الدماغ في الجمجمة. من أجل منع جفاف سطح حنوني من الدماغ ، ضع قطعة من الشاش المبلل في برنامج تلفزيوني عبر الدماغ. عقد رئيس بحزم إلى جانب جمجمة وعظام رقاقة بعيدا المتبقية القذالي الصدغي وجنبا إلى جنب مع العمود الفقري. هذا الكشف عن الجوانب الأساسية والجانبية من الدماغ. أخيرا إزالة أي العظام المتبقية والعظم الجبهي الأنفي ، مما سيتيح الوصول إلى بصيلات الشم. ومن المهم لإزالة العظم الجبهي الماضي بسبب ما قمت بإزالة قاعدة الجمجمة والدماغ يتحرك قليلا ويمكن أن تصبح تلف الفص الجبهي على حواف خشنة من العظام fontal. قطع وإزالة ما تبقى المسألة الجافية. رفع بعناية الجزء الأمامي من الدماغ ، وانزلاق تحت مشرط الدماغ وخالية من الدماغ في الجمجمة.

الجزء 4 : قياسات

  1. هناك عدد من القياسات المفيدة التي يمكن إجراؤها قبل التجميد. على سبيل المثال ، محور P / من الدماغ مع الفرجار. وعلاوة على ذلك يمكن أن تقاس كثافة محددة من الدماغ وزنها ، وقياس حجم عن تشريد الماء في الاسطوانة ثم تقسيم الوزن عن طريق حجم النزوح (الجدول 1).

الجزء 5 : إنهاء حجب الدماغ.

  1. عادة عندما يتم إدراج شفرة المشرط في الدماغ ليست طويلة بما يكفي لاختراق تماما الكامل الظهري البطني مدى الدماغ. بمجرد إزالة المخ ويتم الحصول على قياسات الإجمالي ، واتخاذ تشريح الأنسجة النصل وإنهاء حظر الدماغ من خلال إلى الجانب البطني من الدماغ (الشكل 2).
  2. قبل تجميد الكتل ، فمن الضروري cryoprotect النسيج في حلول السكروز متدرج PBS - مخزنة (10 ، 20 ، و 30 ٪) في المحافظة 4 ˚ C حتى البواليع الدماغ. يستغرق عادة ما بين عشية وضحاها في الحضانة 10 ٪ ، 2-3 أيام في 20 ٪ و 3-5 أيام إضافية في 30 ٪ للبنات لتنزل الى قاع الإناء. تغيير يومي الخامسويوصى ه حل السكروز 30 ٪.

الجزء 6 : النتائج الممثل

هناك عدد من القياسات المورفولوجية الجسيمة التي يمكن إجراؤها مرة واحدة تمت إزالة الدماغ من الجمجمة. وتشمل هذه بطول / P ، والوزن ، والكثافة المحددة (الجدول 1). نحن كتلة عموما في الدماغ 6-7 قياس كتل 1cm (الشكل 1). وصورت كل قطعة ثم (الشكل 2) ، ويمكن كذلك اعتمادا على تشريح الاحتياجات البحثية أو المعدة للتجميد في حلول السكروز متدرج.


موضوع
طول / P
(ملم)
الوزن
(جرام)
المياه بالتشرد
(مل)
الكثافة المحددة
(ز / مل)
O2303 - 2 - 1 - 1 64.3 28.1 24 1،171
O5180 - 1 71.3 38.7 34 1،138
O2708 - 3 - 1 62.8 28.7 26 1،104
O9184 - 4 - 2 65.3 29.5 24 1،229
N459 - 1 - 14-2 68.2 31.6 26 1،215
AVERAGE 66.38 31.32 26.8 1،171
STD DEV 3.38 4.33 4.17 0،052

الجدول 1. القياسات المورفولوجية الإجمالي في نصف الكرة الأرضية حق Vervets شهر 5 قديم

الشكل 1
الشكل 1.5
الشكل 1. الخطط للطائرات تستخدم لحجب الاكليلية الدماغ ، وهذا مثال على الدماغ الكبار الفرفت تخريجها. مثال على هذا الإجراء حظر. متباعدة خطوط عمودية هنا في 1cm ، وتنتج عادة من 7 كتل الإكليلية كل نصف الكرة الغربي.

الشكل 2
الشكل 2. كتل من نسيج المخ في الفضاء التجسيمي.
سوف تسفر كل كتلة ما يقرب من 200 المقاطع التي اتخذت في 50μm. مع هذا البرنامج سوف تؤخذ عينات أكثر من 1200 من خلال المقاطع القشرة و400-500 إضافية من المخيخ عند شرائح في الطائرة الاكليلية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

سانت كيتس والفرفت (Chlorocebus aethiops sabeus) هو الرئيسيات العالم القديم مع أنماط مماثلة ، ومعدلات نمو الدماغ القشرية وتحت القشرية إلى أن من البشر. وقد استخدم هذا النوع لنموذج معقدة اضطرابات سلوكية مثل السلوك البشري القلق ، ارتفاع ضغط الدم 8 ، 9 استئصال نصف الكرة ومرض باركنسون 10 ، Alzhemier المرض في 11 ، وتعاطي الكحول 12. في الآونة الأخيرة ، وقد استخدمت هذه الأنواع لدراسة آثار التعرض تشريحي عصبي طبيعي من الايثانول قبل الولادة. سمح vervets الحوامل على شرب ما يعادل 3-5 المشروبات القياسية أربع مرات في الأسبوع خلال الربع الثالث ، ونحن التقرير أن هناك انخفاضا بنسبة 35 ٪ من الخلايا العصبية في القشرة الأمامية 13. سدت stereotaxically العقول لهذه الدراسة ان هذه سوى 3 من 7 كتل يلزم مقطوع لاستكمال تقييم stereological من القشرة الأمامية. لا يقتصر هذا الأسلوب خاصة إلى الدماغ الرئيسيات غير البشرية ، ولكن يمكن أن تمتد إلى أدمغة القوارض كذلك. على سبيل المثال ، إذا كانت القشرة الحسية الجسدية من الفئران هي التي تهم المنطقة ، يمكن إجراء خفض التجسيمي الأمامي والخلفي لهذه المنطقة باستخدام إطار التجسيمي القوارض. يوفر هذا القسم لمنطقة صغيرة وطائرة القياسية الاكليلية بين الحيوانات. ومن المهم أن نلاحظ أنه يجب أن تكون شفرة تراجع تماما من الدماغ قبل اتخاذ أي تحرك الإنسي الوحشي ، مع تتلاعب التجسيمي خلاف النصل والامم المتحدة وبالضرورة إلى تلف الدماغ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

فإن الكتاب أود أن أشكر Ikiel Ptito لدعمه الفني المستمر. NSERC منحة لعضوية البرلمان.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Scalpel Fine Science Tools 10003-12
Scalpel blades Fine Science Tools 10011-00
Scissors Fine Science Tools 14090-11 Any surgical scissors are sufficient
Rongeurs Fine Science Tools 16121-14
Forceps Fine Science Tools 11027-12
Filter paper Fisher Scientific 09-924-150
Stereotaxic Frame Kopf Instruments
Tissue slicing blade Thomas Scientific

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gallagher, M., Rapp, P. R. The use of animal models to study the effects of aging on cognition. Annu Rev Psychol 48. 339-370 (1997).
  2. Clancy, B., Darlington, R., Finlay, B. Translating developmental time across mammalian species. Neuroscience. 105, 7-17 (2001).
  3. Nowakowski, R. S., Rakic, P. The site of origin and route and rate of migration of neurons to the hippocampal region of the rhesus monkey. J Comp Neurol. 196, 129-154 (1981).
  4. Rakic, P., Bourgeois, J. P., Eckenhoff, M. F., Zecevic, N., Goldman-Rakic, P. S. Concurrent overproduction of synapses in diverse regions of the primate cerebral cortex. Science. 232, 232-235 (1986).
  5. Granger, B., Tekaia, F., Le Sourd, A. M., Rakic, P., Bourgeois, J. P. Tempo of neurogenesis and synaptogenesis in the primate cingulate mesocortex: comparison with the neocortex. J Comp Neurol. 360, 363-376 (1995).
  6. Zecevic, N., Rakic, P. Development of layer I neurons in the primate cerebral cortex. J Neurosci. 21, 5607-5619 (2001).
  7. Ervin, F. R., Palmour, R. M., Young, S. N., Guzman-Flores, C., Juarez, J. Voluntary consumption of beverage alcohol by vervet monkeys: population screening, descriptive behavior and biochemical measures. Pharmacol Biochem Behav. 36, 367-373 (1990).
  8. Palmour, R. M., Mulligan, J., Howbert, J. J., Ervin, F. Of monkeys and men: vervets and the genetics of human-like behaviors. Am J Hum Genet. 61, 481-488 (1997).
  9. Boire, D., Théoret, H., Ptito, M. Stereological evaluation of neurons and glia in the monkey dorsal lateral geniculate nucleus following an early cerebral hemispherectomy. Exp Brain Res. 142, 208-220 (2002).
  10. Bjugstad, K. B., Teng, Y. D., Redmond, D. E. J. r, Elsworth, J. D., Roth, R. H., Cornelius, S. K., Snyder, E. Y., Sladek, J. R. Jr Human neural stem cells migrate along the nigrostriatal pathway in a primate model of Parkinson's disease. Exp Neurol. 211, 362-369 (2008).
  11. Lemere, C. A., Beierschmitt, A., Iglesias, M., Spooner, E. T., Bloom, J. K., Leverone, J. F., Zheng, J. B., Seabrook, T. J., Louard, D., Li, D., Selkoe, D. J., Palmour, R. M., Ervin, F. R. Alzheimer's disease abeta vaccine reduces central nervous system abeta levels in a non-human primate, the Caribbean vervet. Am J Pathol. 165, 283-297 (2004).
  12. Mash, D. C., Staley, J. K., Doepel, F. M., Young, S. N., Ervin, F. R., Palmour, R. M. Altered dopamine transporter densities in alcohol-preferring vervet monkeys. Neuroreport. 7, 457-462 (1996).
  13. Burke, M. W., Palmour, R. M., Ervin, F. R., Ptito, M. Neuronal reduction in frontal cortex of primates after prenatal alcohol exposure. Neuroreport. 20, 13-17 (2009).
تشريح الدماغ البشري غير الرئيسيات في الفضاء التجسيمي
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Burke, M. W., Zangenehpour, S., Boire, D., Ptito, M. Dissecting the Non-human Primate Brain in Stereotaxic Space. J. Vis. Exp. (29), e1259, doi:10.3791/1259 (2009).More

Burke, M. W., Zangenehpour, S., Boire, D., Ptito, M. Dissecting the Non-human Primate Brain in Stereotaxic Space. J. Vis. Exp. (29), e1259, doi:10.3791/1259 (2009).

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