Summary

Chronische Imaging van de muis visuele cortex met behulp van een verdunde-schedel Voorbereiding

Published: October 25, 2010
doi:

Summary

In deze video en aanvullende materialen, tonen we een protocol voor chronische<em> In vivo</em> Beeldvorming van de intacte hersenen met behulp van een verdunde-schedel voorbereiding.

Abstract

In vivo beeldvorming met behulp van twee-foton laser scanning microscopie (2PLSM) maakt de studie van levende cellen en neuronale processen in de intacte hersenen. De techniek hier gepresenteerde maakt de beeldvorming van hetzelfde gebied van de hersenen op verschillende tijdstippen (chronische imaging) met microscopische resolutie waardoor het volgen van dendritische spines die de kleine structuren die de meerderheid van de postsynaptische prikkelende locaties in het CZS te vertegenwoordigen. Het vermogen om helder fijne corticale structuren op te lossen via verschillende tijdstippen heeft vele voordelen, met name in de studie van de hersenen plasticiteit waarin morfologische veranderingen in synapsen en circuit remodelleren kan helpen verklaren onderliggende mechanismen. In deze video-en aanvullend materiaal, tonen we een protocol voor chronische in vivo beeldvorming van de intacte hersenen met behulp van een verdunde-schedel voorbereiding. De verdunde-schedel preparaat is een minimaal invasieve benadering, die potentiële schade aan de dura en / of cortex voorkomt, waardoor het begin van een ontstekingsreactie. Wanneer dit protocol correct wordt uitgevoerd, is het mogelijk om duidelijk de evolutie in de dendritische wervelkolom kenmerken in de intacte hersenen gedurende een langere periode van tijd.

Protocol

Te visualiseren neuronen in de intacte hersenen met behulp van twee-foton microscopie, een voorbereiding waar de neuronen worden gelabeld met een fluorescerende merkers wordt gebruikt. In de experimenten die hier gebruiken we de GFP-M transgene muis lijn die labels laag 5 piramidale cellen 1. Laag 5 piramidale cellen project dendritische processen in oppervlakkige lagen, waardoor de visualisatie van dendrieten en dendritische spines tot een diepte van 300 micrometer onder het niveau van de pia. Een alternatieve aanpak is om …

Discussion

Chronische beeldvorming met behulp van twee-foton microscopie is een steeds populairder techniek om morfologische veranderingen ten gevolge gedurende plasticiteit 2-5 te bestuderen. Hier laten we zien een verdunde-schedel voorbereiding om de geconstateerde dendritische spines in de intacte hersenen van muizen te volgen op verschillende beeldvormende dag. In dit protocol is de schedel intact gelaten, waardoor minimale schade aan de cortex en resulteert in een zeer lage niveaus van ontstekingsprocessen die kunn…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dit werk werd ondersteund door Burroughs Wellcome Career Award in de Biomedische Wetenschappen (AKM), The Whitehall Stichting Research Grant (AKM), Sloan Foundation Fellowship (AKM), NIH EY019277 (AKM), en een NEI gefinancierd, Vision Training Grant, EY013319 ( EAK).

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Fentanyl Citrate   In-house pharmacy   Fentanyl Cocktail: Anesthesic Cocktail;
IP Dose: 0.0125 ml/g

Final cocktail conc.: 0.05 mg/kg
Medetomindine Hydrochloride   In-house pharmacy   Fentanyl Cocktail: Anesthesic Cocktail;
IP Dose: 0.0125 ml/g

Final cocktail conc.: 0.05 mg/kg
Midazolam HCL   In-house pharmacy   Fentanyl Cocktail: Anesthesic Cocktail;
IP Dose: 0.0125 ml/g

Final cocktail conc.: 0.05 mg/kg
2,2,2-tribromoethanol       Avertin Cocktail: Anesthetic;
IP Dose: 0.0075 cc/ g

Final cocktail conc.: 1%
2-methyl-2-butanol (Final concentration: 0.775%)       Avertin Cocktail: Anesthetic;
IP Dose: 0.0075 cc/ g

Final cocktail conc.: .775%
TC-1000 Temp. Control System for Mice   CWE, Inc. TC-1000 Mouse Body Temp. Regulation
Toberadex   In-house pharmacy   Eye Ointment
10% Ferric Chloride   Ricca Chemical, Inc. 3120-32 Thin-skull preparation
Microsurgical Blade   Sable Industries S-6400 Thin-skull preparation
Cyanoacrylate 404,401   Loctite P/N 46551 Thin-skull preparation
Cyanoacrylate 401   Loctite P/N 40140 Thin-skull preparation
Zip Kicker Glue Accelerator   Pacer Technology PT-29 Thin-skull preparation
Micro Drill Steel Burrs 0.7mm tip diameter   Fine Science Tools 19008-07 Thin-skull preparation
Microtorque Control Box and Tech2000 Handpiece   Ram Products, Inc. TECH2000ON/OFF Thin-skull preparation
#6-0 (0.7 metric ) silk suture   Ethicon K8894H Taper C-1
Eye Dressing Forceps, 10cm, tip width 0.5mm, curved Surgical Tools Fine Science Tools 11152-10  
Extra Fine Bonn Scissors, 8.5cm, straight tip, cutting edge 13mm Surgical Tools Fine Science Tools 14084-08  
Standard Pattern Forceps, straight, 2.5mmx1.35mmtip, 12cm Surgical Tools Fine Science Tools 11000-12  

References

  1. Feng, G. Imaging neuronal subsets in transgenic mice expressing multiple spectral variants of GFP. Neuron. 28 (1), 41-51 (2000).
  2. Holtmaat, A. high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window. Nat Protoc. 4 (8), 1128-1144 (2009).
  3. Majewska, A. K., Newton, J. R., Sur, M. Remodeling of synaptic structure in sensory cortical areas in vivo. J Neurosci. 26 (11), 3021-3029 (2006).
  4. Mostany, R., Portera-Cailliau, C. A Craniotomy Surgery Procedure for Chronic Brain Imaging. J Vis Exp. , (2008).
  5. Yang, G. Thinned-skull cranial window technique for long-term imaging of the cortex in live mice. Nat Protocols. 5 (2), 201-208 (2010).
  6. Xu, H. T. Choice of cranial window type for in vivo imaging affects dendritic spine turnover in the cortex. Nat Neurosci. 10 (5), 549-551 (2007).

Play Video

Cite This Article
Kelly, E. A., Majewska, A. K. Chronic Imaging of Mouse Visual Cortex Using a Thinned-skull Preparation. J. Vis. Exp. (44), e2060, doi:10.3791/2060 (2010).

View Video