إجراء جراحة حج القحف لتصوير الدماغ المزمن

أصبحت تقنيات التصوير ذات أهمية متزايدة في دراسة وظائف الدماغ. من بينها ظهر الفحص المجهري بالليزر الفوتوني كطريقة مفيدة للغاية لأنه يسمح بدراسة دماغ أنتا الحي ومع الاستعدادات المناسبة. تسمح هذه التقنية بمراقبة نفس المنطقة القشرية بشكل مزمن من دقائق إلى أشهر.

في هذا الفيديو، نعرض تحضيرا للتصوير المزمن في الجسم الحي للدماغ باستخدام منظارين مجهريين للصور. كان الدكتور كارل فودا ، الباحث في معهد هوارد هيوز الطبي في مزرعة جانيليا ، رائدا في البداية في إعداد نافذة الجمجمة التي سنعرضها اليوم. مرحبا وريكاردو يجب أن يكون من مختبر كارلوس بورتر كايو في قسم طب الأعصاب بجامعة كاليفورنيا لوس أنجلوس.

سنعرض لك اليوم إجراء إنشاء نافذة قمجمة للتصوير المزمن في الجسم الحي. هذا المستحضر مفيد جدا لأنه يسمح للمرء بالتصوير في أعماق الدماغ باستخدام مجهر الفوتون الليزر. لذلك دعونا نبدأ.

قبل البدء في الجراحة ، يتم تخدير الفئران بالفلور إيسوف. 4٪ للحث ، نقطة واحدة ونصف إلى 2٪ للجراحة ، باستخدام الإجراءات المعتمدة من I-A-C-U-C ، من المهم استخدام قرصات الذيل أو إصبع القدم من أجل ضمان تخدير بالكامل. باستخدام ماكينة حلاقة القوارض ، يتم حلق الشعر من مؤخرة الرقبة حتى العينين.

بعد الحلاقة ، يتم وضع الماوس على إطار تجسيمي ، مستريحا على بطانية لإعادة تدوير المياه عند 37 درجة مئوية ، يتم تأمين الرأس بإحكام باستخدام قضبان الأذن. ثم يتم وضع مرهم العين لمنع عين من الجفاف. بعد ذلك ، يتم إعطاء ديكساميثازون ، 0.2 ملليغرام لكل كيلوغرام وكاربروفين خمسة ملليغرام لكل كيلوغرام تحت الجلد.

من أجل منع تورم الدماغ و / أو الاستجابة الالتهابية على التوالي. قبل البدء في الجراحة ، تأكد من تعقيم منطقة العملية عن طريق مسح الجلد بثلاث مسحات متناوبة من 70٪ كحول وبيتادين. تم تعقيم جميع الأدوات الجراحية مسبقا باستخدام معقم الخرز الزجاجي باستخدام مقص تم رشه بالإيثانول.

تتم إزالة الجلد الموجود فوق الجزء العلوي من الجمجمة ، بدءا من قطع أفقي على طول قاعدة الرأس ، متبوعا بقطعتين في الاتجاه المنقاري ، تصل تقريبا إلى الجفون. ثم قطعتان مائلتان تتقاربان عند خط الوسط. في هذه المرحلة ، يتم وضع قطرة من محلول الليدوكائين والإبينفرين على السمحاق لتجنب النزيف المفرط أو الألم بمشرط ، ويتم سحب السمحاق إلى حواف الجمجمة.

يتم سحب عضلات الجزء الخلفي من الرقبة قليلا. ثم يتم كشط المنطقة المكشوفة بالكامل من الجمجمة برفق باستخدام مشرط لإنشاء سطح جاف. هذا مهم جدا لأنه سيسمح للغراء بالالتصاق بشكل أفضل عند تطبيقه لاحقا.

بمجرد اختيار موقع التصوير ، يكون المرء جاهزا لإنشاء نافذة الجمجمة أولا. يتم رسم دائرة يبلغ قطرها حوالي أربعة ملليمترات برفق باستخدام مثقاب أسنان هوائي. بعد حفر طفيف ، يتم تطبيق محلول ليدوكائين أدرينالين مرة أخرى على سطح الجمجمة.

يتوقف الحفر عند ترك طبقة رقيقة جدا من العظام ، عادة ما تكون أنفا واحدا. يتم الوصول إلى هذه المرحلة عن طريق الضغط برفق على مركز حج القحف لتشعر كيف تفسح المجال تحت قطرة من المحلول الملحي والاستفادة من التربيق العظمي. هيكل إسفنجي للعظم.

يتم رفع حج القحف بعيدا عن الجمجمة باستخدام ملقط رفيع جدا. المحلول الملحي مهم لأنه سيساعد في رفع الجمجمة ومنع نزيف الجافية. بعد ذلك ، يتم تطبيق رغوة الجل التي تم نقعها مسبقا في محلول ملحي على مادة الجافية من أجل وقف أي نزيف صغير يحدث أحيانا عند إزالة الجمجمة.

بعد تجفيف سطح مادة الجافية والتأكد من عدم وجود نزيف ، يتم وضع زلة غطاء زجاجي معقمة بطول خمسة ملليمترات برفق فوق مادة الجافة. يتم تطبيق قطرة من الغراء القائم على السيانواكريلات على نصف الكرة المقابل على الجمجمة. بمساعدة إبرة ، يتم تطبيق الغراء برفق في جميع أنحاء النافذة مع الحرص على عدم وضعه تحت الزجاج.

يمكن الآن تطبيق الغراء في طبقة رقيقة على كامل سطح الجمجمة. بمجرد أن يجف الغراء ، يتم خلط أكريليك الأسنان وتطبيقه في جميع أنحاء سطح الجمجمة ، ويغطي أيضا حافة صغيرة من زلة الغطاء لتثبيتها. بعد تأمين زلة الغطاء ، يتم عمل بئر صغير حول النافذة بأكريليك الأسنان.

أيضا تضمين شريط من التيتانيوم في أكريليك الأسنان. سيتم استخدام هذا الشريط لاحقا لتوصيل الماوس بإحكام على مرحلة المجهر. للتصوير ، من المهم التأكد من أن الشريط مستوي بحيث يكون موازيا لنافذة الجمجمة.

أن يسمح وضع قطعة من الورق أسفل الشريط بالبقاء مستويا بينما يصلب الأكريليك ، ويسمح لأكريليك الأسنان بالشفاء أو التصلب لمدة 10 دقائق وفي ذلك الوقت تم تثبيت شريط التيتانيوم في مكانه. ثم يوضع في قفص دافئ حتى يتعافى. بعد الشفاء من التخدير ، يمكن تصوير في نفس اليوم.

يعرض هذا الفيلم كومة من 160 صورة تم التقاطها على فترات خمسة ميكرون باستخدام مجهرنا الفوتوني المخصص من خلال نافذة قمجمة موضوعة فوق القشرة الحسية الجسدية لفأر GFPM البالغ من العمر ثلاثة أشهر. يعبر هذا الخط المعدل وراثيا من الفئران عن GFP في مجموعة فرعية صغيرة من الخلايا العصبية البارمالية. في الطبقة الخامسة والطبقة الثانية الثالثة ، تم التقاط الصورة بهدف الغمر في الماء 40 × بفتحة عددية 0.8 باستخدام طول موجة إثارة يبلغ 910 نانومتر.

في الصور الأكثر سطحية ، من السهل التعرف على العرش المتغصنة للتشعبات القمية للخلايا شبه المعدنية. تتلاقى الخصلة القمية للتشعبات في كل خلية عصبية على تغصنات قمية كبيرة واحدة. يمكن أيضا رؤية التشعبات المائلة الأصغر وهي تخرج من محاور التغصنات القمية الرئيسية التي تعبر مجال الرؤية واضحة أيضا.

هذه كومة من 12 صورة تلتقط كل ميكرون ونصف باستخدام نفس الهدف 40 × بتكبير أعلى ، ويظهر التغصنات السطحية بدقة عالية بما يكفي لحل العمود الفقري المتغصني الفردي. لقد أوضحنا لك للتو كيفية إجراء تحضير نافذة الجمجمة للتصوير المزمن للدماغ باستخدام الفحص المجهري للصور. هذه طريقة قوية للغاية لدراسة الدماغ لأنها تسمح لك بدراسة كل من بنية ووظيفة الدماغ الحي ، ليس فقط في خيال واحد ، ولكن أيضا بشكل مزمن من خلال خيالات متعددة على مدى أشهر.

ميزة أخرى لإعداد نافذة الجمجمة هي أنه يمكن تصوير ملء كبير للرؤية ، مما يجعل من الممكن تصوير الهياكل الكبيرة مثل الإجراء الكامل أو الشجرة على مدى ملليمترات. عند القيام بهذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر العمل في أنظف الظروف وأكثر تعقيما وأن يكون لديك يد ثابتة للغاية. حسنا ، وهذا كل شيء.

شكرا على المشاهدة ونتمنى لك السعادة في تجاربك.