15 Şubat 2008
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.
Görüntüleme teknikleri, beyin fonksiyonlarının incelenmesinde giderek daha önemli hale gelmektedir. Bunlar arasında iki foton lazer mikroskobu, canlı anta beyninin incelenmesine ve uygun hazırlıklarla yapılmasına olanak sağladığı için son derece yararlı bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Bu teknik, aynı kortikal alanın dakikalardan aylara kadar kronik olarak gözlemlenmesini sağlar.
Bu videoda, iki fotomikroskopi kullanarak beynin kronik in vivo görüntülenmesi için bir hazırlık gösteriliyor. Janelia Çiftliği'ndeki Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı Dr.Carl Voda, başlangıçta bugün göstereceğimiz kafatası penceresi hazırlığına öncülük etti. Merhaba Ve Ricardo, Los Angeles California Üniversitesi Nöroloji Bölümü'ndeki Carlos Porter Cayo'nun laboratuvarından olmalı.
Bugün size kronik in vivo görüntüleme için bir kraniyal pencere oluşturma prosedürünü göstereceğiz. Bu hazırlık çok faydalıdır çünkü foton lazer mikroskobu kullanarak beynin derinliklerini görüntülemeye izin verir. Öyleyse başlayalım.
Ameliyata başlamadan önce, fareler izofflor ile uyuşturulur. İndüksiyon için %4, bir buçuk ila %2 ameliyat için, I-A-C-U-C onaylı prosedürleri kullanarak, hayvanın tamamen sakinleşmesini sağlamak için kuyruk ve/veya ayak parmağı tutamlarının kullanılması önemlidir. Kemirgen düzeltici kullanılarak boynun arkasından gözlere kadar olan saçlar tıraş edilir.
Tıraştan sonra, fare stereotaksik bir çerçeve üzerine yerleştirilir ve su devridaim battaniyesi seti üzerinde dinlenir 37 santigrat derecede, kafa kulak çubukları kullanılarak sıkıca sabitlenir. Daha sonra hayvanın gözünün kurumasını önlemek için göz merhemi uygulanır. Daha sonra, deksametazon, kilogram başına 0.2 miligram ve kilogram başına beş miligram carprofen deri altına uygulanır.
Sırasıyla beynin şişmesini ve/veya enflamatuar bir yanıtı önlemek için. Ameliyata başlamadan önce, cildi %70 alkol ve Betadine içeren üç alternatif çubukla silerek ameliyat alanını sterilize ettiğinizden emin olun. Tüm cerrahi aletler, etanol püskürtülmüş makaslar kullanılarak bir cam boncuk sterilizatörü kullanılarak önceden sterilize edilmiştir.
Kafatasının üst kısmındaki deri, başın tabanı boyunca yatay bir kesikle başlayarak, ardından rostral yönde iki kesi ile neredeyse göz kapaklarına ulaşarak çıkarılır. Sonra orta hatta birleşen iki eğik kesim. Bu noktada, aşırı kanama veya neşter ile ağrıyı önlemek için periost üzerine bir damla lidokain ve epinefrin solüsyonu uygulanır, periost kafatasının kenarlarına geri çekilir.
Boynun arkasındaki kas sistemi de hafifçe geri çekilir. Kafatasının açıkta kalan tüm alanı daha sonra kuru bir yüzey oluşturmak için bir neşter ile nazikçe kazınır. Bu çok önemlidir çünkü yapıştırıcının daha sonra uygulandığında daha iyi yapışmasını sağlayacaktır.
Bir görüntüleme bölgesi seçildikten sonra, önce kafatası penceresini oluşturmaya hazırdır. Pnömatik bir diş matkabı ile yaklaşık dört milimetre çapında bir daire nazikçe çizilir. Hafif bir sondajdan sonra, lidokain epinefrin çözeltisi kafatası yüzeyine tekrar uygulanır.
Çok ince bir kemik tabakası kaldığında delme, genellikle bir burun durdurulur. Bu aşamaya, bir damla salin altında nasıl yol açtığını hissetmek ve kemik trabekülünden yararlanmak için kraniotomisinin merkezini hafifçe iterek ulaşılır. Kemiğin süngerimsi bir yapısı.
Kraniotomi çok ince uçlu forsepslerle kafatasından kaldırılır. Salin önemlidir çünkü kafatasını kaldırmaya ve duranın kanamasını önlemeye yardımcı olacaktır. Daha önce tuzlu suya batırılmış olan bir sonraki jel köpük, bazen kafatası çıkarıldığında meydana gelen küçük kanamayı durdurmak için dura maddesine uygulanır.
Dura madde yüzeyini kuruttuktan ve kanama olmadığından emin olduktan sonra, dura maddesinin üzerine nazikçe beş milimetrelik steril bir cam örtü astarı serilir. Kafatasının karşı yarım küresine bir damla siyanoakrilat bazlı yapıştırıcı uygulanır. Bir iğne yardımıyla, yapıştırıcı camın altına koymamaya özen gösterilerek pencerenin her tarafına nazikçe uygulanır.
Yapıştırıcı artık kafatasının tüm yüzeyine ince bir tabaka halinde uygulanabilir. Yapıştırıcı kuruduktan sonra, diş akriliği karıştırılır ve kafatası yüzeyi boyunca uygulanır, ayrıca sabitlemek için kapak kaymasının küçük bir kenarı da kaplanır. Kapak kızağını sabitledikten sonra, diş akrilik ile pencerenin etrafına küçük bir kuyu açılır.
Diş akriliğine bir titanyum çubuk da yerleştirilmiştir. Bu çubuk daha sonra fareyi mikroskobun tablasına güvenli bir şekilde takmak için kullanılacaktır. Görüntüleme için, çubuğun bir kraniyal pencereye paralel olacak şekilde düz olduğundan emin olmak önemlidir.
Çubuğun altına bir parça kağıt yerleştirmek, akrilik sertleşirken çubuğun düz kalmasına izin verebilir, diş akriliğinin 10 dakika boyunca kürlenmesine veya sertleşmesine izin verilir, bu sırada titanyum çubuk yerine sabitlenir. Hayvan daha sonra iyileşene kadar ılık bir kafese yerleştirilir. Anesteziden iyileştikten sonra, hayvan aynı gün görüntülenebilir.
Bu film, üç aylık bir GFPM faresinin somatosensoriyel korteksi üzerine yerleştirilmiş bir kraniyal pencereden özel yapım iki foton mikroskobumuz ile beş mikron aralıklarla çekilen 160 Görüntüden oluşan bir yığını göstermektedir. Bu transgenik fare hattı, parmal nöronların küçük bir alt kümesinde GFP'yi eksprese eder. Beşinci katmanda ve ikinci üçüncü katmanda, görüntü, 910 nanometrelik bir uyarma dalga boyu kullanılarak 0,8 sayısal açıklığa sahip 40 x suya daldırma objektifi ile çekildi.
Daha yüzeysel görüntülerde, parametal hücrelerin apikal dendritlerinin dendritik direklerini tanımak kolaydır. Her nöronun dendritlerinin apikal tutamı, tek bir büyük apikal dendrit üzerinde birleşir. Bu ana apikal dendritten çıkan daha küçük eğik dendritler de görülebilir, görüş alanını geçen aksonlar da belirgindir.
Bu, daha yüksek büyütmede aynı 40 x objektifi kullanarak her bir buçuk mikronu çeken 12 görüntüden oluşan bir yığındır, yüzeysel bir dendrit, tek tek Dendritik dikenleri çözecek kadar yüksek çözünürlükte gösterilir. Fotomikroskopi kullanarak beynin kronik görüntülenmesi için bir kraniyal pencere hazırlığının nasıl yapılacağını az önce gösterdik. Bu, beynin incelenmesi için son derece güçlü bir yöntemdir, çünkü yaşayan beynin hem yapısını hem de işlevini yalnızca tek bir hayal gücünde değil, aynı zamanda aylar boyunca birden fazla hayal gücü aracılığıyla kronik olarak incelemenize olanak tanır.
Kraniyal pencere hazırlığının bir başka avantajı da, büyük bir görüş dolgusunun görüntülenebilmesidir, bu da tüm bir eylem veya inri çardak gibi büyük yapıların bir milimetre açıklığı boyunca görüntülenmesini mümkün kılar. Bu prosedürü yaparken, mümkün olan en temiz ve daha steril koşullarda çalışmayı ve çok sağlam bir elin olmasını unutmamak önemlidir. Tamam, bu kadar.
İzlediğiniz için teşekkürler ve deneylerinizde iyi şanslar.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu video, kemirgenlerde camla kaplı kraniyal pencerenin implantasyonunu gösteriyor ve uzun süreler boyunca neokorteksin kronik in vivo iki-fotonlu görüntülemesini mümkün kılıyor. Bu teknik, beyin fonksiyonunu gözlemlemenin önemli bir yöntemidir ve çeşitli görüntüleme yöntemlerine uyarlanabilir.
Chronic in vivo imaging enables longitudinal assessment of target engagement and pathway modulation in disease-relevant systems, supporting mechanistic de-risking in early discovery. This approach provides predictive confidence by linking structural and functional readouts over time, informing go/no-go decisions in target validation and lead identification workflows. The method enhances translational continuity from discovery through preclinical stages by establishing reproducible, quantitative outputs for portfolio triage.
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical work by providing chronic, quantitative imaging outputs that support hypothesis testing and pathway clarification.