Name: Beyin Faaliyet Mesoscale Geniş alan Optik Görüntüleme için Büyük Yanal Kraniotomi Prosedürü (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Öğrenin fare beyin korteksinde geniş alan optik görüntüleme için büyük yan kraniotomi prosedürünü. Bu yöntem, sinir dinamikleri ve devre etkileşimleri üzerine gerçek zamanlı gözlem yapmayı sağlar.

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

Bu çalışma Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) Discovery Grant # 40352, Yenilik Program Başkanı Campus Alberta, MHM Alberta Alzheimer Araştırma Programı ve BKF Doktora Arkadaşlık ve AIHS lisansüstü bursu için NSERC CREATE tarafından desteklenmiştir. Bu protokolün geliştirilmesi için Pu Min Wang&#39;a, cerrahi eğitim için ve Behroo Mirza Ağa ve Di Shao&#39;nun hayvancılık için teşekkür ediyoruz.

<html> Aşağıdaki protokol Lethbridge Hayvan Bakım Komitesi Üniversitesi (ACC) kılavuzları takip ve Hayvan Bakımı Kanada Konseyi (ccac) standartlarına uygun olarak yürütülür. 1. Hazırlık <ol><li> uzamış çalışma süreleri için, tüm açılmış cerrahi malzemeleri otoklav ve bu kısırlık ameliyatı boyunca korunmasını sağlamak. Birden ameliyatları gerekiyorsa, ameliyat arasındaki otoklav. </li><li> Ancak beyin tampon maddesi bol (en az 50 mL) içinde olduğundan emin olun. Çözelti 134 mM sodyum klorid, 5.4 mM potasyum, 1 mM magnezyum klorür hekzahidrat, 1.8 mM kalsiyum klorür dihidrat ve 5 mM HEPES, sodyum, 5 M hidrojen klorür ile 7.4&#39;e dengelenmiş pH oluşur. </li><li> indüksiyon odasında fare yerleştirin ve 3 ile anestezi - 4% izofluran. Ameliyat sırasında bakım için% 2.0 izofluran - 1.0 ile izleyin. görüntüleme sırasında% 0.8 - daha düşük 0.4 şekilde azaltmaks = &quot;xref&quot;&gt; 5, 13, 14, 15, Resim Uygun anestezi yapılmaktadır. Anestezinin Bu düşük seviyeler bu ağrılı uyaranlara areflexic kalmasını sağlamak için fare (yaklaşık her 5 dakika) uyanık ve sık kontrol edilmesi gereken. NOT: Dehidrasyon fare hacim oranına bağlı olarak yüksek yüzey sorunlu hale gelir ve izofluran uzun süreli kullanımı şiddetlenir olabilir. <ol><li> 2 saat - tuzlu su deri altından enjeksiyonlar, 10 g vücut ağırlığı başına 0.1 mi, her 1 kullanın. 2 saat - yeterince hidrate, fare kez her 1 idrar edecektir. </li></ol></li><li> Yakından cerrahi ve görüntüleme boyunca tutarlı anestezi sağlamak için fareyi izler. gözetimsiz fareyi bırakın ve bu bilinci yerine asla özen vermeyin. </li><li> 37 ° C olarak ayarlanmış bir termo-regüle ısıtma yastığı kafa tutucu set-up ve yere anestezi fare aktarın. Üst Teet elde edinH bir diş tutucusundayız. </li><li> Farenin başını başın sağ yan tarafını ortaya çıkarmak için yaklaşık 30 ° sola döndürün ve farenin başını kulak çubuklarının kör ucuyla sabitleyin ( Şekil 1A ). </li><li> Korneanın kurumasını önlemek için oftalmik merhem uygulayın. </li><li> Serebral ödemi azaltmak için, intramusküler olarak deksametazon (4 mg / kg) enjekte edin. </li><li> % 4 klorheksidin (3 kez) ve% 70 etanol (3 kez) batırılmış pamuklu bezle cerrahi alanın üstündeki cildi silin. Her pamuk çubukunu yalnızca bir kez kullanın. </li><li> Cerrahi eldivenleri giyin ve hayvanı yapışkan plastik sarıyla örtün. Lokomotomi alanına subkütan olarak lidokain (8 - 10 mg / kg;% 2 epinefrin) enjekte ederek lokal anestezi sağlayın. İlaç dokuya emilmesi için 3-5 dakika bekleyin. </li></ol> 2. Derinin Çıkarılması ve Kasın Kafatasına Çıkması <ol><li> Bu işlemlerin neredeyse tamamı gerçekleştirilirken kafatasını birdiseksiyon mikroskobu (örneğin 0.7 - 4.5x güç, duruma bağlı olarak). </li><li> forseps ile (sadece kulağın arkasında) orta hattın hemen solundaki cilt 1 mm yukarı kaldırın ve cerrahi makas ile küçük bir yatay kesi yapar. </li><li> sağ kulağa doğru 6 mm yanal kesim ve sonra başın rostral sonuna doğru kesti - 5 yapın. </li><li> ilk kesi noktada, makas takıp rostral 10 mm kesti. </li><li> Sağ kulak çevresinde cildi kesin ve sağ göz yakın kafatası ve temporal kas sağ tarafını ortaya çıkarmak için. maruz alanının en geniş kısmı en az 7 mm olduğundan emin olun. cerrahi alan genişletilmiş gerekiyorsa daha da cildi Trim. </li><li> kafatası ve deri arasındaki bütil siyanoakrilat yapıştırıcı bir kaç damla koyarak kesik etrafında deri sabitleyin. doku sağlanması, daha önce yapışkan etkinliğini geliştirmek için pamuk uçlu aplikatörler ya da rulo dokuları ile kurutulmuştur. </li><li> pamuklu bir bez kullanılarak, yüzey ovmakdairesel hareketlerle kafatası kafatası periost kaldırın. hiçbiri tamamen kafatası kurutarak kalmasını sağlayın. </li><li> Yay makasları ve forsepsler kullanılarak, kafatası zamansal kas ayrı; kesme ve skuamöz kemik (Şekil 1C) ulaşana kadar yanal olarak kas çekin. , Gözün yakın skuamöz kemik seviyesinde boyunca uzanan yüzeysel zamansal damarı zarar vermemeye azami dikkat aksi durumda oluşabilecek kanamalıyım. </li><li> Kontrol jel, köpük, beyin tampon maddesi içinde önceden ıslatılmış olan kanama. Ciddi kanama için bir ısı cauterizer kullanın. Isı cauterizer ile tedavi sonrası kanama siteleri üzerine bütil siyanoakrilat yapıştırıcı bırakın. Alan yapıştırıcı etkinliğini geliştirmek için pamuk uçlu aplikatörler ya da rulo dokuları kullanılarak daha önce kurutulur emin olun. </li></ol> 3. Kraniotomi NOT: Cerrah kafatasının çıkarılması sırasında gayretli kalmalıdır vedura gereksiz komplikasyonları önlemek için. Sorun giderme adımları komplikasyonlar ortaya gerektiği dahildir. <ol><li> Marka bregma konumu bir ince uçlu kalem ile ya da altta yatan beyin bölgeleri yönlendirmek için (Şekil 2A), küçük bir üçgen parça bandı kesilmiş ve bregma bir köşe noktası ya da. </li><li> kafa plakası tutturulmasına önce kafatası tamamen kuru olduğundan emin olun. daha çok kurutma gerekli olup olmadığını beyin tampon maddesi içinde ıslatılmış jel köpük uygulanmasından sonra, pamuk uçlu çubuk kullanmayın kafatası hızlı bir şekilde, kuru hava olacak. Bu adım, kafa plakası tespit edilmiştir (Şekil 1B) için çok önemlidir. NOT: Orada periost sol kafatasında, ya kafatası kafa plaka üzerinde yapıştırma önce kuru değilse, o ayırmak olasılıkla olacaktır. Böyle bir durumda, hafifçe kafa plaka kaldırmak ve baştan başlayın. Bu işlem sırasında oluşabilecek kanama; o pıhtı için birkaç dakika bekleyin ve sonra yavaşça çıkarın. Bu süreç iki katından daha fazla tekrarlanması tavsiye edilmez. </li> &lt;li&gt; kafa plakası 16 alt kenarı etrafında etil siyanoakrilat yapıştırıcı uygulamak ve kraniyotomi alan (Şekil 1D ve Şekil 2A) üzerinde kafa plakası tutkal. </li><li> Diş çimento sadece Kranyotomi alanı açıkta bırakarak ile kafatası ve kafa plaka arasında açıklık boşluğu doldurun. 10 dakika (Şekil 2B) - Diş kuru çimento ve sertleşmesine, tipik olarak 5 bekleyin. <ol><li> Çimento ayarlandıktan sonra, kısa bir süre için, beyin tampon maddesi ile dolgunun ve 3 bekletin - 5 dakika. (Şekil 2C) açılmadan önce beyin tampon kaldırmak için bir rulo dokusu kullanın. </li></ol></li><li> Hafifçe bir diş matkapla kafatasının yüzeyini puanlama cerrahi alanınızı belirleyin. Bir FG ¼ çapak ile, (20 PSI maksimum değerine ayarlanmış) bir pnömatik matkap kullanın ve bir değişken hız ayak pedalı kontrollü. </li><li> Yavaşça derinleştirmek orijinal puanlama boyunca matkap iz, ematkap güvence altına almak beyinde (Şekil 2B) içine kafatası yoluyla nüfuz etmez. Al sondaj ve nemlendirilmiş haddelenmiş dokuları ile kafatası yüzeyi dabbing arasında her birkaç dakikada döner. Bu mekanik sürtünme ve uzun süreli maruziyetten kafatası ısıtma ve kurutma azaltacaktır. Not: kafatası hızlı ıslak jel köpük uygulanmasından sonra kuru hava olacak. daha kuruma ihtiyaç duyulursa, pamuk uçlu çubuk kullanmayın. Dikkat: kafatası kalınlığı eşit değildir. Kafatası orta çizgiye yakın bölge ve skuamöz görülecek nispeten ince Örneğin, paryetal temporal sırt, kalın bir alandır. </li><li> Sondaj sırasında, periyodik olarak hafifçe forseps veya olmayan hareketli matkap ile üzerine basarak kafatası burkulma kontrol edin. Kemik toka başladığı zaman, sondaj durdurmak ve beyin tampon maddesi içinde tüm pencereyi bırakın. NOT: Kan bir alanın dışarı atılıyor, bu Dura zarar gördüğü önerebilir. Bu durumda, bir sem yerleştirmeki-ıslak alan üzerinde jel köpüğü ve yavaşça bir pamuk uçlu çubuk ile jel köpüğe basınç uygularken kan emmek için deneyin. </li><li> kemik yumuşatmak için ve kafatası çıkarma işlemini kolaylaştırma, kemiğe yapışmasını dura olasılığını azaltmak için kafatası çıkarıldıktan önce en az 5 dakika bekleyin. </li><li> kafatası beyin tampon maddesi içinde batırılmış durumdayken kafatası kaldırma işlemini gerçekleştirin. NOT: Kafatasının bir bölümü inatla bağlı kalmaya devam ederse, # 11 neşter bıçağı yavaşça kafatası skor kullanılabilir. kafatasını ve beynin içine bıçak delinme değil aşırı özen gösterin. </li><li> ön kenarından başlayarak, yavaşça forseps kullanılarak, dura &#39;dan gevşek kafatası kaldırın. Not: kanama az miktarda kafatası kaldırma işlemi sırasında ortaya çıkarsa, bir transfer pipet veya şırınga ile tampon kaldırmak ve daha sonra, yeni tamponu ile değiştirin. </li><li> Kemik gevşek ve sonra forseps ile kemik, dura üzerine sıkıca kavrama &quot;yüzen&quot; ve kemiği kaldırınDura. Kemik asla beyne nüfuz olun. </li><li> kanamayı kontrol etmek için, bir nokta şeklinde bir dokunun köşe rulo ve kafatası kuyudan tampon en çıkarmak. Bir pamuk uçlu çubuk ile çok hafif bir basınç eklenirken hızla kanama alanına, jel köpüğü, tampon içinde ön ıslatmaya uygulanır. Not: kanama genellikle kemik veya dura yüzeyin kenarı gelir; Her iki olguda normaldir ve hiçbir önemli kan damarları zarar görür ise kanama hızla duracaktır. Kanama devam ederse, kan görüntüleme alanı üzerinde bir pıhtı yaprağının oluşturulması, tüm pencereyi doldurabilir. <ol><li> dikkatli bir şekilde, pıhtı levha kaldırmak rüptüre kan damarının kaynağı etrafında sağlam kan pıhtısı bırakırken görüntüleme alanından pıhtılaşmış kan parçaları almak için. Bu daha da kan kaybına neden olabileceğinden kanama kaynağından kan pıhtısı kaldırmaz özen gösterin. herhangi bir kan yıkayacak beyin tampon maddesi ile beynin yüzey yıkayın. </li><li> dokunmamak için özenhassas beyin dokusu ya da beyne yabancı maddelerin eklenmesi; 5 dakika boyunca (Şekil 2E) - kanama yaklaşık 2, durana kadar yineleyin. NOT: kraniotomi kranial pencereyi hazırlamak için hazır Bu noktada (adım 5). Gerekirse, kranial pencereyi (Adım 4) takılmasından önce dura kaldırın. </li></ol></li></ol> 4. Dura Kaldırma NOT: Dura kaldırma aşırı dikkat gerektirir ve üzeri 15 dk sürebilir. <ol><li> kraniyotomi aşırı tampon uzak çizin. nemli bir yüzeye korurken, forseps ile dura küçük bir parça kapmak ve yavaşça dura gözyaşı. </li><li> hafifçe yırtılma ve dura kesip forseps ve yay makas kullanın. </li><li> dura yüzer ve beyinden ayrılması için beyin yüzeyi üzerinde daha fazla beyin tampon bırakın. Tüm Dura kafa penceresi sitesinden çıkarılana kadar devam edin. Doğru yapıldığında beyin farklı bl ile çok temiz olması görünecektirood kaplar ve herhangi bir leke (2F Şekil 2E karşılaştırın). Dikkat: dura bazı alanlarda (parietal ilişki alanına orta hat proksimal yakınında örneğin,), beyin yüzeyinde küçük arteryollerin bağlı olan ve bu çıkarılması arteriolden bozulabilir. Böyle durumlarda, arteriol üstünden bozulmamış dura küçük bir parça bırakmak daha iyi olabilir. VSD bu küçük alanı nüfuz edebilir, ancak bu büyük kanama olan tercih edilir. </li><li> kısa sürede pulsasyon gelen hareketi en aza indirmek için ve şişme daha önlemek için mümkün olduğu kadar agaroz beyin yüzeyi saptamak (adım 5). </li></ol> 5. kraniyal Pencere hazırlanması <ol><li> % 70 etanol ile cam kapak Sprey ve yavaşça kuru bir hava kutuyu kullanın. Cam bir noktalar veya tozun tamamen temiz olduğundan emin olun. </li><li> beyin tampon maddesi 15 mL agaroz tozunun 200 mg ısıtılarak% 1.3 agaroz hazırlayın. Mikrodalga fırın ayarlayınBütün agar eriyene kadar, yavaşça arasında karıştırılarak, her seferinde 15 saniye - 10 için yüksek ve ısıya ave. Not: Bu görüntüleme ile engel olacak şekilde, hava kabarcığı veya partiküllerin bulunma olduğundan emin olun. </li><li> Sıcak agaroz bir termometre yerleştirilir ve aşağı doğru agaroz soğumaya sadece sıcaklık katılaşan yukarıda (~ 40 ° C). Not: Agaroz kabın dış tarafı üzerine soğuk su çalıştırma soğutma işlemini hızlandırabilir. Yavaşça bir kabarcıkları sağlamak için, sürekli karıştırma veya partiküllerin bulunmaktadır. </li><li> Hemen agar uygulamadan önce, kafatası kuyudan beyin tampon çıkarın. Bir transfer pipet ile agaroz kadar çizin ve beyin üzerinde doğrudan agaroz bırakın. Hızlı bir şekilde yüzey üzerinde kapak kayma yerleştirin ve agaroz ile kapak kayma köşelerinde damla sıkıştırın. </li></ol> 6. Ötenazi NOT: Deneyimlerimize göre, bu prosedür deneyimli alır cerrahlar en az 3-4 uygulama ameliyatları% 90&#39;ından fazlasını elde etmekbaşarı oranı. Az deneyimli cerrahlar bile fazla deneyim gerektirir. kraniyotomi veya durotomy sırasında, beyin, beyin içine, kemiğin içinden matkap zımbalar gibi hasar sürdürmek olabilir. kraniyotomi kenarında Bazı küçük bir hasar izin verilebilir. Beyin parlak kırmızı hasarsız kan damarları ve beyaz korteks ile &quot;temiz&quot; görünmüyor Ancak, deney sonlandırılır gerekebilir. kötü preparatların örnekleri arasında, ölü kan damarları ile olanlar yer alır, veya korteks yırtık veya hasar görmüş kan damarları ile işaretlenmesi. Bu bulgulardan herhangi biri varsa, deney olası yüksek kalitede veri verecektir. Ameliyat / deneme başarılı olup olmadığı, insanca Deneyin tamamlanmasında fare euthanize. <ol><li> Derinden en az% 3.5 izofluran ile uyutmak. Daha sonra, 300 mg / kg sodyum pentobarbital intraperitonal enjeksiyon ile verir. İğne karaciğer içine sokulur İdeal olarak, ölüm çok hızlı (&lt;1 dakika) olur. </li><li> perfüzyon gerekiyorsa, hayvan (adım 1.3) ilerlemeden önce derin anestezi olduğundan emin olun. </li><li> perfüzyon gerekli değildir Alternatif olarak, 5 dakika en az bekleyin ve sonra fare ölmüş olduğundan emin olun. solunum, kalp atışı yokluğunun, hem de ağrı geri çekilmesi ve kornea refleksleri eksikliği teyit edin. Ayrıca, korteks üzerinde kan damarlarının soluk mavi / beyaz ekstremite renklendirme ve karartma için gözlemleyin. </li></ol>

<ol><li>Sigler, A., Mohajerani, M. H., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+rapid+redistribution+of+sensory-evoked+depolarization+through+existing+cortical+pathways+after+targeted+stroke+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Imaging rapid redistribution of sensory-evoked depolarization through existing cortical pathways after targeted stroke in mice.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (28), 11759-11764 (2009).</li>
<li>Shih, A. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-photon+microscopy+as+a+tool+to+study+blood+flow+and+neurovascular+coupling+in+the+rodent+brain%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cereb+Blood+Flow+Metab%22%5BJournal%5D)">Two-photon microscopy as a tool to study blood flow and neurovascular coupling in the rodent brain.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 32 (7), 1277-1309 (2012).</li>
<li>Grinvald, A., Hildesheim, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VSDI%3A+a+new+era+in+functional+imaging+of+cortical+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">VSDI: a new era in functional imaging of cortical dynamics.</a> Nat Rev Neurosci. 5 (11), 874-885 (2004).</li>
<li>Blinder, P., Shih, A. Y., Rafie, C., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topological+basis+for+the+robust+distribution+of+blood+to+rodent+neocortex%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Topological basis for the robust distribution of blood to rodent neocortex.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (28), 12670-12675 (2010).</li>
<li>Mohajerani, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+cortical+activity+alternates+between+motifs+defined+by+regional+axonal+projections%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Spontaneous cortical activity alternates between motifs defined by regional axonal projections.</a> Nat Neurosci. 16 (10), 1426-1435 (2013).</li>
<li>Mohajerani, M. H., McVea, D. A., Fingas, M., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mirrored+bilateral+slow-wave+cortical+activity+within+local+circuits+revealed+by+fast+bihemispheric+voltage-sensitive+dye+imaging+in+anesthetized+and+awake+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mirrored bilateral slow-wave cortical activity within local circuits revealed by fast bihemispheric voltage-sensitive dye imaging in anesthetized and awake mice.</a> J Neurosci. 30 (10), 3745-3751 (2010).</li>
<li>Lippert, M. T., Takagaki, K., Xu, W., Huang, X., Wu, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+voltage-sensitive+dye+imaging+of+rat+cortical+activity+with+high+signal-to-noise+ratio%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Methods for voltage-sensitive dye imaging of rat cortical activity with high signal-to-noise ratio.</a> J Neurophysiol. 98 (1), 502-512 (2007).</li>
<li>Misgeld, T., Kerschensteiner, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+the+diseased+nervous+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of the diseased nervous system.</a> Nat Rev Neurosci. 7 (6), 449-463 (2006).</li>
<li>Kerr, J. N., Denk, W. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/nrn/journal/v9/n3/full/nrn2338.html">Imaging in vivo: watching the brain in action.</a> Nat Rev Neurosci. 9 (3), 195-205 (2008).</li>
<li>Aronoff, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-range+connectivity+of+mouse+primary+somatosensory+barrel+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Long-range connectivity of mouse primary somatosensory barrel cortex.</a> Eur J Neurosci. 31 (12), 2221-2233 (2010).</li>
<li>McVea, D. A., Mohajerani, M. H., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voltage-sensitive+dye+imaging+reveals+dynamic+spatiotemporal+properties+of+cortical+activity+after+spontaneous+muscle+twitches+in+the+newborn+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Voltage-sensitive dye imaging reveals dynamic spatiotemporal properties of cortical activity after spontaneous muscle twitches in the newborn rat.</a> J Neurosci. 32 (32), 10982-10994 (2012).</li>
<li>Sweetnam, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diabetes+impairs+cortical+plasticity+and+functional+recovery+following+ischemic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Diabetes impairs cortical plasticity and functional recovery following ischemic stroke.</a> J Neurosci. 32 (15), 5132-5143 (2012).</li>
<li>Yin, Y. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+field+recordings+effectively+monitor+the+mouse+cortex+and+hippocampus+under+isoflurane+anesthesia%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+Regeneration+Research%22%5BJournal%5D)">In vivo field recordings effectively monitor the mouse cortex and hippocampus under isoflurane anesthesia.</a> Neural Regeneration Research. 11 (12), 1951-1955 (2016).</li>
<li>Sharp, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+stimulus-evoked+cerebral+hemodynamics+in+the+awake+mouse+and+under+a+novel+anesthetic+regime%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Comparison of stimulus-evoked cerebral hemodynamics in the awake mouse and under a novel anesthetic regime.</a> Scientific Reports. 5, 12621(2015).</li>
<li>Kyweriga, M., Mohajerani, M. H. Optogenetics: Methods and Protocols. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKyweriga%2C+M+%22Methods+in+Molecular+Biology%22">Methods in Molecular Biology</a>. Kianianmomeni, A. 1408, Humana Press Inc. 251-265 (2016).</li>
<li>Grutzendler, J., Gan, W. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGrutzendler%2C+J+%22Imaging+in+neuroscience+and+development+%3A+a+laboratory+manual%22">Imaging in neuroscience and development : a laboratory manual</a>. , Cold Spring Harbor Laboratory Press. (2005).</li>
<li>Vanni, M. P., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoscale+transcranial+spontaneous+activity+mapping+in+GCaMP3+transgenic+mice+reveals+extensive+reciprocal+connections+between+areas+of+somatomotor+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mesoscale transcranial spontaneous activity mapping in GCaMP3 transgenic mice reveals extensive reciprocal connections between areas of somatomotor cortex.</a> J Neurosci. 34 (48), 15931-15946 (2014).</li>
<li>Xie, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resolution+of+High-Frequency+Mesoscale+Intracortical+Maps+Using+the+Genetically+Encoded+Glutamate+Sensor+iGluSnFR%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Resolution of High-Frequency Mesoscale Intracortical Maps Using the Genetically Encoded Glutamate Sensor iGluSnFR.</a> J Neurosci. 36 (4), 1261-1272 (2016).</li>
<li>Chan, A. W., Mohajerani, M. H., LeDue, J. M., Wang, Y. T., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoscale+infraslow+spontaneous+membrane+potential+fluctuations+recapitulate+high-frequency+activity+cortical+motifs%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Mesoscale infraslow spontaneous membrane potential fluctuations recapitulate high-frequency activity cortical motifs.</a> Nat Commun. 6, 7738(2015).</li>
<li>Lim, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+Large-Scale+Cortical+Mapping+Using+Channelrhodopsin-2+Stimulation+in+Transgenic+Mice+Reveals+Asymmetric+and+Reciprocal+Relationships+between+Cortical+Areas%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neural+Circuits%22%5BJournal%5D)">In vivo Large-Scale Cortical Mapping Using Channelrhodopsin-2 Stimulation in Transgenic Mice Reveals Asymmetric and Reciprocal Relationships between Cortical Areas.</a> Front Neural Circuits. 6, (2012).</li>
<li>Ferezou, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatiotemporal+dynamics+of+cortical+sensorimotor+integration+in+behaving+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Spatiotemporal dynamics of cortical sensorimotor integration in behaving mice.</a> Neuron. 56 (5), 907-923 (2007).</li>
<li>Mohajerani, M. H., Aminoltejari, K., Murphy, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+mini-strokes+produce+changes+in+interhemispheric+sensory+signal+processing+that+are+indicative+of+disinhibition+within+minutes%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Targeted mini-strokes produce changes in interhemispheric sensory signal processing that are indicative of disinhibition within minutes.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 108 (22), E183-E191 (2011).</li>
<li>Madisen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+mice+for+intersectional+targeting+of+neural+sensors+and+effectors+with+high+specificity+and+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Transgenic mice for intersectional targeting of neural sensors and effectors with high specificity and performance.</a> Neuron. 85 (5), 942-958 (2015).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Büyük bir kafa penceresi için bu yenilikçi protokol, serebral korteksin temporal ve parietal alanlarında eşzamanlı görüntülemeyi mümkün kılar. Optik görüntüleme ile birleşince, spontan ve stimulus tarafından tetiklenen aktivite sırasında kortikal alanlardaki sinirsel dinamikleri açığa çıkarmaya yardımcı olabilir. Bu geniş kraniotomi ayrıca, orta serebral arterin (MCA) proksimal ucu da dahil olmak üzere, kortikal vaskülatür ağının geniş bir uzantısı ortaya çıkararak, in vivo kan akışının görüntülenmesini ve iske...

kranyotomi beynin bir bölümünü ortaya çıkartmak üzere Sinirbilimcilerce kullanılan standart bir prosedürdür. elektrofizyoloji başlangıcından beri, kraniotomi nörobilim alanında benzeri görülmemiş atılımlar sağladı. elektrotlar ile serebral korteksin Yoğun haritalama bu haritalara dayalı deneyler test hipotezler ve teoriler yol açmıştır. Son zamanlarda kraniyotomi maruz kalan bölgelerde 5, 6, 7 içinde kortikal aktivite gerçek zamanlı görünebilirliğini mümkün kılan, kortikal kan akışı, 1, 2, 3 ve nörovasküler mimarisi 4 in vivo görüntüleme için kullanılan olan yeni bir dönem girmiştir. Çok sayıda çalışma yapısı ve kortikal nöronlar, glia fonksiyonu ve cor çalışma, in vivo optik görüntüleme teknikleri ile bir arada kraniyotomi kullanmasına rağmentical damar 8, 9, daha ileri araştırmalar maruz korteksin küçük alanlar ile sınırlı (fakat 10) vardır. Bu protokolün amacı, büyük bir yanal kraniyotomi oluşturma skuamöz kemiğe orta hat serebral korteks tutulması ve bregma ve lambda ötesine uzanan için bir yöntem temin etmektir. Bu büyük kraniyotomi eşzamanlı Birleşim kortislerinin görüntüleme (retrosplenial, singulat ve parietal), birinci ve ikinci motor, somatosensör, görsel, işitsel korteks sağlar. Bu yöntem, daha önce kortikal alanlar kendiliğinden ve uyarıcı indüklenmiş kortikal aktivite 5, 11, 12 boyunca birbiriyle nasıl etkileşime birden fazla araştırmak için voltaja duyarlı boya görüntüleme (VSDI) ile birleştirilmiştir. Bu prosedürün en zor yönleri kafasının konumlandırılması içerirHayvanın, kafa sabitleme plakası ve parietal kemik zamansal kas ayıran kanama önler. Bakım ayrıca eğik bir açıda kafatası eğrileri olarak delme ve kafatası çıkarma işlemleri sırasında alınmalıdır.

<table><tbody><tr><td>Isıtma Yastığı</td><td>FHC</td><td>40-90-2</td><td></td></tr><tr><td>İnce Makas</td><td>Güzel Bilim Araçları</td><td>14058-09</td><td></td></tr><tr><td>Forseps&nbsp;</td><td>Güzel Bilim Aletleri</td><td>11251-35</td><td>2 veya daha fazla çift önerilir</td></tr><tr><td>Yaylı makas</td><td>Güzel Bilim Aletleri</td><td>15000-00, 15000-10</td><td>1 çift dura çıkarma için belirlenmelidir&nbsp;</td></tr><tr><td>Jet diş gölge tozu</td><td>LANG Dental</td><td>Jet Diş Gölge Tozu</td><td>, Jet Sıvı ile karıştırılacak</td></tr><tr><td>Jet diş gölge sıvısı</td><td>LANG Dental</td><td>Jet Diş Gölge Sıvısı</td><td>, Jet Tozu ile karıştırılacak&nbsp;</td></tr><tr><td>Matkap Kafaları - Karbür Burs FG 1/4 389</td><td>Midwest Dental</td><td>385201</td><td></td></tr><tr><td>Agaroz Tozu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A9793</td><td></td></tr><tr><td>Jel Köpük</td><td>Sinclair Dental Canada</td><td>Pfizer Jel Köpük</td><td></td></tr><tr><td>İzofluran</td><td>Batı İlaç Dağıtım Merkezi Ltd</td><td>124125</td> Lidokain% <td></td></tr><tr><td>2 Epinefrin</td><td>Batı İlaç Dağıtım Merkezi Ltd 125299</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Deksametazon 5&nbsp; mg / mL</td><td>Batı İlaç Dağıtım Merkezi Ltd</td><td>125231</td><td></td></tr><tr><td>Bütil siyanoakrilat yapıştırıcı (VetBond)</td><td>Batı İlaç Dağıtım Merkezi Ltd</td><td>12612</td><td></td></tr></tbody></table>

beyin faaliyet mesoscale geniş alan optik görüntüleme için büyük yanal kraniotomi prosedürü

A Large Lateral Craniotomy Procedure for Mesoscale Wide-field Optical Imaging of Brain Activity

Kraniyotomi in vivo deneyler için beyin ortaya çıkarmak için sıkça uygulanan bir yöntemdir. Fare araştırmada, çok laboratuvar küçük kraniyotomi, tipik olarak 3 mm x 3 mm kullanmaktadır. Bu protokol, fare temporal hem de parietal korteks üzerinde bir serebral hemisfer en açığa büyük ölçüde daha büyük bir 7 mm x 6 mm kafatası pencere oluşturmak için bir yöntem sağlar (- yan 4.5 mm, 0-6 mm, örneğin 2.5 bregmaya). Bu ameliyatı gerçekleştirmek için, kafa, yaklaşık 30 derece eğik olmalıdır ve temporal kas çok geri çekilmesi gerekir. Nedeniyle kemik kaldırma miktarının büyüklüğü nedeniyle, bu prosedür sadece cerrahi ve deney boyunca anestezi hayvanla akut deneyler için tasarlanmıştır. Bu yenilikçi büyük yanal kafatası pencerenin temel avantajı korteksin Lateral ve medial alanlar eşzamanlı erişim sağlamaktır. Bu büyük tek taraflı kafatası pencere hücreleri arasındaki sinirsel dinamiklerini incelemek için kullanılabilir,hem de çoklu elektrod elektrofizyolojik kayıtları, nöronal aktivite (örneğin, içsel veya dışsal görüntüleme) ve Optogenetic stimülasyon görüntüleme birleştirerek farklı kortikal alanlar arasındaki olarak. Buna ek olarak, bu büyük kraniyotomi yanal kortikal damar doğrudan kontrol sağlayan, kortikal kan damarlarının geniş bir alanı gösterir.

<html> 6 mm yanal - tek bir yarım küre içinde kortikal alanlar arasındaki etkileşimi incelemek için, sagital sinüs ve 5 boyunca uzanan bir geniş kraniyotomi kullanılır. Bu kafa penceresi birinci (motor, somatosensör, görsel, işitsel), sekonder (motor, görsel) ve ilişki (retrosplenial, singulat, paryetal derneği) sağ beyin hemisfer (Şekil 3A) korteks dahil. Bu iş için, biz 3 zardaki potansiyel değişiklikleri yansıtır voltaja duyarlı bir...

Bu protokol, fare serebral korteksinin temporal hem de parietal bölgelerinde üzerinde büyük tek taraflı kraniyotomi oluşturmak için bir yöntem sunulur. Bu kortikal yarımkürenin geniş alan üzerinde gerçek zamanlı görüntüleme için özellikle yararlıdır.

Beyin Faaliyet Mesoscale Geniş alan Optik Görüntüleme için Büyük Yanal Kraniotomi Prosedürü

The craniotomy is a commonly performed procedure to expose the brain for in vivo experiments. In mouse research, most labs utilize a small craniotomy, ...

Bu geniş lateral kraniyotominin genel amacı, bir kortikal hemisferin geniş bir alanı üzerinde gerçek zamanlı görüntüleme gerçekleştirmektir. Bu tekniğin temel avantajı, korteksin geniş alanlarının gözlem için açığa çıkarılması ve optogenetik gibi teknolojilerle birlikte kullanılabilmesidir. Bu teknik, farklı zamansal ve mekansal çözünürlüklerde hem hücreler arasındaki hem de farklı beyin devreleri arasındaki nöral dinamiklerin karakterize edilmesine dair içgörüler sağlayabilir.Dura mater'in sıklıkla beyin yüzeyine ve kan damarlarına yapışık olması nedeniyle hemoraji ve kortikal hasar riski arttığından, bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik önem taşır. Bu yöntem, beyin devresi gelişiminin altında yatan nörobiyolojik mekanizmaları ve yeni deneyimlere veya Alzheimer hastalığı ya da inme gibi patolojilere yanıt olarak yaşam boyu meydana gelen değişiklikleri incelemek için uygulanabilir. Bu prosedüre başlamak için tüm cerrahi malzemeleri otoklavdan geçirin ve cerrahi işlem boyunca sterilizasyonun sağlandığından emin olun.Cerrahi işlem için yeterli miktarda beyin tamponu olduğundan emin olun. Ardından, anestezi uygulanmış bir fareyi kafa tutucu düzeneğe aktarın ve 37 °C'ye ayarla

a-large-lateral-craniotomy-procedure-for-mesoscale-wide-field-optical

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Bu video ve protokol kemirgenlerde bir cam kaplı kafatası pencere nasıl implant göstermektedir. Bu hazırlıklar, kronik in vivo iki ay zaman ölçekleri üzerinde neokorteks foton görüntüleme için kullanılabilir. Optik içsel sinyal görüntüleme gibi diğer görüntüleme türleri için de kullanılıyor olabilir.

Kronik Beyin Görüntüleme Kraniyotomi Cerrahi Prosedür

Bir yöntem olup, önceden belirlenmiş neokorteks fonksiyonel mikro etki floresan boyalar ile nöronlar etiketleme için açıklanmıştır. İlk olarak, iç sinyal optik görüntüleme fonksiyonel bir harita elde etmek için kullanılır. Sonra iki foton mikroskopi haritanın bir mikro-etki alanı içindeki etiket ve resim nöronlar için kullanılır.

Belirli Fonksiyonel İçsel Sinyal birleştiren tarafından neokorteks Mikro-etki ve İki foton Görüntüleme nöronlar Hedefli Etiketleme

Biz bir fare modelinde bir inceltilmiş-kafatası kortikal pencere (TSCW) oluşturma bir yöntem...

Için inceltilmiş-kafatası Kortikal Pencere Tekniği<em&gt; In Vivo</em&gt; Optik Koherens Tomografi Görüntüleme

Burada, aynı yaşam hayvanında invazif cerrahi müdahalenin (örn. biyopsi) önce ve sonra beyin tümörü hücrelerinin yüksek çözünürlüklü zaman aşımı multifoton görüntüleme yöntemi açıklanmaktadır. Bu yöntem, bu invaziv cerrahi prosedürlerin tümör hücrelerinin migrasyon, invazif ve proliferatif davranışlarının tek bir hücre seviyesinde etkisini inceleyerek sağlar.

Invaziv cerrahi biyopsiye yanıt olarak beyin tümörü hücre davranışının boyuna Intravital görüntüleme

Difüzyon MRI tractografisini hasta çalışmalarında kafatası tabanı tümörü için endoskopik endonazal cerrahiye entegre etmek için bir protokol sunuyoruz. Ameliyat öncesi ve sonrası evrelerde bu nörogörüntüleme çalışmalarını benimseme yöntemleri açıklanmıştır.

Endoskopik Endonazal Kafatası Taban Cerrahisinde Difüzyon MRI Tractografisinin Rolü

Bu makale, infüzyon kanülü ile desteklenmiş özel yapım bir görüntüleme penceresinin hazırlanmasını ve farelerde hipokampüsün CA1 bölgesine implantasyonunu göstermektedir.

Behaving Farelerinin Hipokampusunda Nöronal Aktiviteleri Görselleştirmek için Kraniyotomi Prosedürü

Mevcut protokol, gıda sargısı, şeffaf silikon ve kapak camı kullanarak büyük (6 x 3 mm2) bir kafatası penceresi yapmayı açıklamaktadır. Bu kafatası penceresi, aynı farede in vivo geniş alan ve iki fotonlu kalsiyum görüntüleme deneylerine izin verir.

İn Vivo Büyük Bir Kraniyal Pencere Kullanarak Bir Fareden Geniş Alan ve İki Foton Kalsiyum Görüntüleme

Bir kafa plakası ve hem tek hem de iki fotonlu mikroskoplarla uyumlu bir optik tasarımla entegre edildiğinde, mikroprizma mercek, kafa sabit durumlarda iyi kontrol edilen deneyler veya serbestçe hareket eden hayvanlarda doğal davranışsal görevler dahil olmak üzere çeşitli koşullar altında dikey bir sütundaki nöral tepkileri ölçmede önemli bir avantaj sunar.

Serbest Hareket Eden ve Kafası Sabit Hayvanlarda Mikroprizmalar Kullanılarak Tanımlanmış Nöral Popülasyonların Uzun Süreli Görüntülenmesi

Burada, sıçanlarda ve farelerde yüksek yoğunluklu mikro-elektrokortikografi (μEcoG) kaydı için cerrahi, implantasyon ve kayıt yöntemleri dahil olmak üzere iki protokol sunuyoruz. μECoG kayıtları, sıçan işitsel korteksinde laminer politrod kaydı veya fare somatosensoriyel korteksindeki nöral aktivitenin optogenetik manipülasyonu ile kombinasyon halinde gerçekleştirilir.

Kemirgenlerde Laminer Politrodlar ve Optogenetiğin Mikro Elektrokortikografi ile Entegre Edilmesi ile Kortikal İşlemenin Çok Ölçekli Araştırılması

Beyin örneklerindeki tüm hücrelerin mezoscale olarak tarafsız görüntülenmesini sağlayan ve aynı örnekte bant tabanlı seri taramalı elektron mikroskopisinin görüntüleme iş akışına sorunsuz entegre edilebilen Optik Çok Katmanlı Girişim Tomografisi (OMLIT) adlı yeni bir görüntüleme tekniği tanıttık.

Mezoskopik Tüm Hücreli Beyin Haritalama İçin Taramalı Elektron Mikroskopi Uyumlu Optik Görüntüleme Yöntemi

Bu protokol, farelerde büyük, yeniden kapatılabilir, dura koruyan bir kranial pencere oluşturmak için iki aşamalı cerrahi yöntemi tanımlar. Bu teknik, Varsayılan Mod Ağı gibi dağınık, derin beyin ağlarından birkaç hafta boyunca kronik, çok modlu elektrofizyolojik kayıtlar yapılmasını sağlar.

Büyük, yeniden kapatılabilir kranial pencere için cerrahi protokol, fare varsayılan modu ağının uzunlaması, çok modlu elektrofizyoloji kayıtlarını mümkün kılan

Öğrenin fare beyin korteksinde geniş alan optik görüntüleme için büyük yan kraniotomi prosedürünü. Bu yöntem, sinir dinamikleri ve devre etkileşimleri üzerine gerçek zamanlı gözlem yapmayı sağlar.

Beyin Faaliyet Mesoscale Geniş alan Optik Görüntüleme için Büyük Yanal Kraniotomi Prosedürü

Daha fazla video keşfet