Summary

Выявление нейронных Топография округа в многоцветном

Published: November 14, 2011
doi:

Summary

Мы предоставляем практическое руководство для доставки трейсеров<em> В естественных условиях</em> И использовать спиноцеребеллярные путь в качестве модельной системы для демонстрации существенных шагов для успешного анализа нейронной схемы на мышах. Мы подробно описать наш универсальный трассировки протокола, который использует агглютинин зародышей пшеницы (WGA), конъюгированные с Alexa флуорофоров.

Abstract

Нейронных цепей организованы в функциональные топографических карт. Для того, чтобы визуализировать сложную архитектуру схему мы разработали подход к этикетке надежно глобальных паттернов несколько топографических проекций. Мозжечок является идеальной моделью для изучения упорядоченное расположение нейронных цепей. Например, compartmental организации спиноцеребеллярные мшистые волокна оказалась необходимой системой для изучения паттернов мшистых волокон. Недавно мы показали, что зародыши пшеницы агглютининов (WGA), конъюгированные с Alexa 555 и 488 могут быть использованы для отслеживания спиноцеребеллярные мшистые волокна прогнозы в области разработки и взрослых мышей (Reeber и соавт. 2011). Мы нашли три основных свойства, которые делают WGA-Alexa индикаторов желательно инструменты для маркировки нейронных проекций. Во-первых, Alexa флуорофоров являются интенсивными и их яркость позволяет wholemount изображений непосредственно после трассировки. Во-вторых, WGA-Alexa индикаторов этикетке всей траектории развития и взрослых нейронные projectioнс. В-третьих, WGA-Alexa индикаторов быстро транспортировать в обоих ретроградной и антероградной направлениях. Здесь мы подробно описывают, как подготовить индикаторы и другие необходимые инструменты, как проводить операцию по отслеживанию спиноцеребеллярные и как лучше всего прослеживается изображение проекции в трех измерениях. Таким образом, мы обеспечиваем шаг за шагом трассировки протокола, которые будут полезны для расшифровки организации и подключения функциональных карт не только в мозжечке, но и в коре головного мозга, ствола мозга и спинного мозга.

Protocol

1. Доставка трейсеров в естественных использованием стерильных хирургии (разделы 1.1-1.16) На протяжении процедуры мы рекомендуем стандартные стерильные хирургические методы использовать. Это включает в себя стерильные перчатки, халат и маску. Инструменты должны быть …

Discussion

Мы описали хирургических и технических деталей, необходимых для успешного аксонального и дендритов трассировку новых флуоресцентных подход для быстрой маркировки нейронные прогнозы в области разработки и взрослых мышей. Использование WGA-Alexa мы покажем, как индикаторы и маркеры могут…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана новым следователем стартовый капитал от Альберта Эйнштейна Медицинского колледжа университета Ешива в РВС.

Materials

Equipment/Reagents Model/Catalogue number Company
Bead sterilizer Model Steri 250 Cat. # 18000-45 Fine Science Tools
Cauterizer Cat. # 18000-00 Fine Science Tools
Borosilicate glass capillaries Cat. # 300056 Harvard Apparatus
Dual stage Glass Micropipette Puller Model 001-PC-10 Narishige
Micrometer syringe Cat. # GS-1100 Gilmont Instruments
Small Animal Stereotaxic Instrument Model 940-A Kopf Instrumentation
Electrode Manipulator Model 960 Kopf Instrumentation
Vetcare chamber Cat. # 340508 Harvard Apparatus
Heating Pad Cat. # 341241 Harvard Apparatus
Leica DFC360 FX camera DFC360 FX Leica
Leica DFC490 camera DFC490 Leica
Leica DM5500 microscope DM5500 Leica
Leica DFC3000 FX camera DFC3000 FX Leica
Leica MZ16 FA microscope MZ16 FA Leica
CY3 Filter Model # 11600231 Leica
FITC Filter Model # 11513880 Leica
A4 DAPI/UV filter Model # 11504162 Leica
Wheat germ agglutinin, Alexa Fluor 488 conjugate Cat. #W11261 Invitrogen
Wheat germ agglutinin, Alexa Fluor 555 conjugate Cat. #W32464 Invitrogen

References

  1. Apps, R., Hawkes, R. Cerebellar cortical organization: a one-map hypothesis. Nat. Rev. Neurosci. 10, 670-681 (2009).
  2. Grishkat, H. L., Eisenman, L. M. Development of the spinocerebellar projection in the prenatal mouse. J. Comp. Neurol. 363, 93-108 (1995).
  3. Mesulam, M. . Tracing neural connections with horseradish peroxidase. , (1982).
  4. Reeber, S. L., Sillitoe, R. V. Patterned expression of a cocaine- and amphetamine regulated transcript (CART) peptide reveals complex circuit topography in the rodent cerebellar cortex. Journal of Comparative Neurology. , (2011).
  5. Reeber, S. L., Gebre, S. A., Sillitoe, R. V. Fluorescence mapping of afferent topography in three dimensions. Brain. Struct. Funct. , (2011).
  6. Sillitoe, R. V., Stephen, D., Lao, Z., Joyner, A. L. Engrailed homeobox genes determine the organization of Purkinje cell sagittal stripe gene expression in the adult cerebellum. J. Neurosci. 28, 12150-12162 (2008).
  7. Sillitoe, R. V., Vogel, M. W., Joyner, A. L. Engrailed homeobox genes regulate establishment of the cerebellar afferent circuit map. J. Neurosci. 30, 10015-10024 (2010).
  8. Vig, J., Goldowitz, D., Steindler, D. A., Eisenman, L. M. Compartmentation of the reeler cerebellum: segregation and overlap of spinocerebellar and secondary vestibulocerebellar fibers and their target cells. 신경과학. 130, 735-744 (2005).
  9. Vogel, M. W., Prittie, J. Topographic spinocerebellar mossy fiber projections are maintained in the lurcher mutant. J. Comp. Neurol. 343, 341-351 (1994).
  10. Voogd, J., Broere, G., van Rossum, J. The medio-lateral distribution of the spinocerebellar projection in the anterior lobe and the simple lobule in the cat and a comparison with some other afferent fibre systems. Psychiatr. Neurol. Neurochir. 72, 137-151 (1969).
  11. Wu, H. S., Sugihara, I., Shinoda, Y. Projection patterns of single mossy fibers originating from the lateral reticular nucleus in the rat cerebellar cortex and nuclei. J. Comp. Neurol. 411, 97-118 (1999).

Play Video

Cite This Article
Reeber, S. L., Gebre, S. A., Filatova, N., Sillitoe, R. V. Revealing Neural Circuit Topography in Multi-Color. J. Vis. Exp. (57), e3371, doi:10.3791/3371 (2011).

View Video