En kraniotomi kirurgi förfarande för kronisk Brain Imaging
Summary
Denna video och protokoll visa hur man kan implantera en glastäckta kranial fönster hos gnagare. Dessa preparat kan användas för kronisk in vivo två-photon avbildning av hjärnbarken under tidsskalor på månader. Den kan också användas för andra typer av bildbehandling, inklusive optiska inneboende signalen avbildning.
Abstract
Avbildningstekniker blir allt viktigare i studien hjärnans funktion. Bland dem har två-photon laserskanning mikroskopi vuxit fram som en mycket användbar metod, eftersom det gör att studiet av den levande intakta hjärnan. Med lämpliga förberedelser, ger denna teknik observation av samma kortikala område kroniskt, från minuter till månader. I denna video visar vi en förberedelse för kronisk in vivo avbildning av hjärnan med hjälp av två-photon mikroskopi. Denna teknik var ursprungligen uppfunnen av Dr Karel Svoboda, som nu är en Howard Hughes Medical Institute Investigator på Janelia Farm. Förberedelser som det som visas här kan användas för avbildning av hjärnbarkens struktur (t.ex. dendritiska och axonal dynamik), för att spela in neuronala aktivitet med hjälp av kalcium-känsliga färgämnen, för att bilden kortikala dynamik blodflöde, eller för inneboende optisk avbildning studier. Djupt avbildning av hjärnbarken som är möjligt med optimal kraniell fönster operationer. Rörelseresultatet under de mest sterila förhållanden möjligt för att undvika infektioner, tillsammans med med stor försiktighet för att inte skada dura mater under operationen, kommer att resultera i en framgångsrik och långvarig glastäckta kraniell fönster.
Protocol
Discussion
Som vi har visat i videon och i det kompletterande siffror, kraniell fönster preparatet, i kombination med användning av två-photon mikroskopi, är ett mycket kraftfullt verktyg för att studera in vivo struktur och funktion i neocortex. Tekniken kräver rigorösa utbildning för att bekanta sig med aktuella anatomin och den fina kirurgiska ingrepp och färdigheter som denna förberedelse kräver. Endast orörda operationer kan användas för kronisk avbildning. Om dura är manipulerad överdrivet eller punkteras, bör preparatet inte an…
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Carprofen (Rimadyl) | Drug | Pfizer | ||
| Isoflurane (Aerrane) | Surgery | Baxter | ||
| Dexamethasone | Drug | Baxter | ||
| Ortho-Jet Powder | Reagent | LANG | To be mixed with the acrylic | |
| Jet-Acrylic Liquid | Reagent | LANG | To be mixed with Ortho-Jet Powder | |
| Round Glass Cover Slip | Tool | Electron Microscopy Sciences | 72195-05 | 5 mm diameter |
| Gelfoam | Surgery | Pharmacia & Upjohn Co. (Pfizer) |
Riferimenti
- Svoboda, K., Denk, W., Kleinfeld, D., Tank, D. W. In vivo dendritic calcium dynamics in neocortical pyramidal neurons. Nature. 85, 161-165 (1997).
- Lendvai, B., Stern, E. A., Chen, B., Svoboda, K. Experience-dependent plasticity of dendritic spines in the developing rat barrel cortex in vivo. Nature. 404, 876-881 (2000).
- Trachtenberg, J. T., Chen, B., Knott, G. W., Feng, G., Sanes, J. R., Welker, E., Svoboda, K. Long-term in vivo imaging of experience-dependent synaptic plasticity in adult cortex. Nature. 420, 788-794 (2002).
- Portera-Cailliau, C., Weimer, R. M., DePaola, V., Caroni, P., Svoboda, K. Diverse modes of axon elaboration in the developing neocortex. PLoS Biol. 3, (2005).
- Holtmaat, A., Wilbrecht, L., Knott, G. W., Welker, E., Svoboda, K. Experience-dependent and cell-type-specific spine growth in the neocortex. Nature. 441, 979-983 (2006).
