Method Article

병합 된 포유류 외피가 대뇌 피 질의 모듈의 시각화

DOI:

10.3791/56992

⸱

January 22nd, 2018

 ,  ,  , 
1Bernstein Center for Computational Neuroscience, Humboldt University of Berlin, 2NeuroCure Cluster of Excellence, 3German Center for Neurodegenerative Diseases

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 문서는 포유류 외피가에서 평평된 접선 섹션을 가져오고 피 질 조직화 학적인 사용 모듈과 immunohistochemical 방법을 시각화 하는 상세한 방법론을 설명 합니다.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

포유류 두뇌의 대뇌 피 질은 별개 콘텐츠의 또는 모듈에 parcellated. 대뇌 피 질의 모듈 일반적으로 대뇌 피 질의 시트에 평행이 고 특정 immunohistochemical 조직화 학적인 방법에 의해 구분 된 수 있습니다. 이 연구에서 우리는 대뇌 피 질의 시트 섹션 병렬을 얻기 위해 그들을 평평 하 게 포유류 두뇌에서 피 질을 분리 하는 방법을 강조 표시 합니다. 우리 더 강조 조직화 학적인 선택 하 고 이러한 처리 immunohistochemical 방법 평평 대뇌 피 질의 모듈을 시각화 하기 위해 접선 섹션. 다양 한 포유류의 somatosensory 피 질에 우리 시 토 크롬 산화 효소 histochemistry 몸 지도 나 동물의 신체의 다른 부분을 대표 하는 대뇌 피 질의 모듈을 수행 합니다. 중간 entorhinal 외피, 그리드 셀 생성 되는 지역에서에서 우리 immunohistochemical 메서드를 여러 종에 걸쳐 대뇌 피 질의 시트에 그리드 패턴에서 배열 되는 유전자 결정된 뉴런의 모듈을 강조 표시 사용 합니다. 전반적으로, 프레임 워크를 분리 하 고 layer-wise 준비 대뇌 피 질의 섹션, 평평 하 고 대뇌 피 질의 모듈 사용 하 여 조직화 학적인 방법과 immunohistochemical 포유류 두뇌의 다양 한 시각화 제공 합니다.

Introduction

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일부 계통에서 뇌 구조에서 가장 중요 한 변화는 대뇌 피 질에서 관찰할 수 있습니다. 중요 한 차이도 불구 하 고 동물의 피 질 일반적인 패턴 및 분할 될 수 있다 광범위 하 게 두 가지 방법으로 레이어 및 지역1. 대뇌 피 질의 레이어 두뇌의 표면에 평행이 고 파충류 외피가2 에 3 층에서 포유류 외피가16 레이어 숫자에서 다. 대뇌 피 질의 영역 다른 한편으로 주로 해당 고유 기능, 예를 들면하는 외피의 별개 영역, somatosensory 피 터치의 시각적 입력 처리에 시각 피 질 감각에 참여. 이러한 대뇌 피 질의 영역 수 종종 수 세분화 패치 또는 모듈3, 정기적으로 해 부 구조, 근본적으로 뇌의 pial 표면에 평행 하 게 반복 하는. 대뇌 피 질의 모듈 특정 레이어4에 갇혀 있을 수 있습니다 또는 여러 레이어5에서 확장.

두뇌의 표준 단면 방법 코로나 또는 화살 처럼 두뇌의 표면에 수직 섹션을 포함 한다. 대뇌 피 질의 모듈을 시각화 하기 위해이 메서드를 사용할....

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Protocol

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모든 실험 절차는 로컬 윤리 위원회 (LaGeSo)의 감독 하에 동물 복지에 독일 지침에 따라 수행 했다. 인간 박쥐 뇌 데이터 노이만 외 에서 파생 했다 5 다음 절차는 성인 남성 Wistar 쥐에 수행 (스트레인: RJHan:WI).

1. 관류 및 뇌 추출

참고: homogenously 고정 하 고 혈액-무료 두뇌를 얻기 위해 동물의 transcardial 관류는 매우 권장 하 고, 잔여 혈액 얼룩 동안 불특정 배경 신호를 증가. 그럼에도 불구 하 고, 유엔 perfused 견본에서 평평된 섹션을 가져오고 얼룩 수 이기도 합니다. 시료 처리의 편리한 사용 정착 액의 농도 따라 다릅니다. 너무 작은 고정 병합 및 절단, 너무 높은 농도 병합에 대 한 유연성과 착 색 신호의 품질 낮은 하는 동안 하는 동안 두뇌에 손상을 처리의 위험을 증가 시킵니다.

  1. Transcardially perfuse는 동물 23 G 바늘을 사용 하 여. 더 자세한 안내 참조 게이지 외. 9
    1. 인산 염 버퍼 식 염 수10 (PBS, ....

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Results

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우리 somatosensory 피 다양 한 두뇌, 대뇌 피 질의 평평된 섹션을 획득 하 고 그들을 다른 신체 부위를 나타내는 somatotopic 모듈을 시각화 시 토 크롬 산화 효소 histochemistry에 대 한 처리. 이 비교 방법을 공부 진화 세력 그 모양 피 질, 예를 들어, 설치류 그리고 토끼목 배럴21 (그림 2)로 mystacial 털의 높은 보존된 표현을 보여주는 수 있습니다. 반면, 발, 성 기 등 다른 신체 부위 표시에 그들의 친척 크기 변화와 생태 틈새 또는 성적 선택22,23전문화를 반영.

중간 entorhinal 외피의 .......

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Discussion

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대뇌 피 질에서 모듈화는 다양 한 기법을 사용 하 여 확인 되었습니다. 어느 시각화 하 여 초기 연구는 일반적으로 식별 대뇌 피 질의 모듈 세포 밀도 영역 또는 섬유1의 부재. 후속 메서드 수지상 번들24, 특정 지역25, afferents의 존재 또는 신경 전달 물질26의 농축 활용 했습니다. 여기 두 가지 방법, (i) 시 토 크롬 산화 효소 histochemistry 및 (ii) immunohistochemical 얼룩이 보여 줍니다.

시 토 크롬 산화 효소 얼룩 그리고 대뇌 피 질의 모듈을 시각화 하는 가장 인기 있는 방법 중 하나 되었습니다 기본 감각 외피가27,28에 널리 사용 되 고 있다. 그것.......

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Disclosures

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저자는 연구 잠재적인 상충으로 해석 될 수 있는 어떤 상업적 또는 금융 관계의 부재에서 실시 되었다 선언 합니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 작품은 신경 퇴행 성 질병 (DZNE), 독일 연방 교육부 (BMBF, Förderkennzeichen 연구에 대 한 훔볼트 대학 촉 산 베를린, 계산 신경 과학 베를린의 번스타인 센터, 독일 센터에 의해 지원 되었다 01GQ1001A), NeuroCure, 그리고 고트프리트 빌헬름 라이프니츠 DFG의 상. 우리 Shimpei 이시야마 우수한 그래픽 디자인 및 우수한 기술 지원 Juliane Diederichs 감사합니다.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Cytochrome oxidase staining
Cytochrome cSigma-AldrichC2506
3,3'Diaminobenzidine tetrahydrochloride hydrateSigma-AldrichD5637
D(+)-SaccharoseCarl Roth 4621.1
암모늄 니켈(II) 황산염 육수화물Sigma-AldrichA1827
HEPESCarl Roth 9105.4
NameCompany카탈로그 번호코멘트
>항원 회수
Trisodium citrate dihydrateSigma-AldrichS1804
구연산 일수화물시그마-알드리치C1909
NameCompany카탈로그 번호Comments
Phosphate buffer/phosphate-buffered saline/prefix/PFA
Potassium dihydrogen phosphateCarl Roth3904.2
염화나트륨Carl Roth9265.1
Di-Sodium 수소 인산염 이수화물Carl Roth4984.3
파라포름알데히드Carl Roth0335.3
TRITON-X 100Carl Roth3051.3
NameCompany카탈로그 번호코멘트
Immunohistochemistry
Calbindin D-28k puriefied 닭 내장, 마우스 단클론SwantRRID: AB_10000347
Calbindin D-28k 재조합 쥐 calbindin D-28k, 토끼 다클론SwantRRID: AB_10000340
알부민 분획 V, 비오틴 무함유Carl Roth0163.4
NameCompany카탈로그 번호Comments
>Mount or freezing media
Fluoromount (immunofluorescence)Sigma-AldrichF4680
Eukitt ( 조직화학)Sigma-Aldrich03989
조직 동결 매체Leica BiosystemsNC0696746
NameCompany카탈로그 번호Comments
>Alcohol dehydration
에탄올 100%Carl Roth9065.3
에탄올 96%Carl RothP075.3
2-프로판올Carl Roth6752.4
크실렌 대체물Fluka78475
NameCompany<strong>카탈로그 번호Comments
>Devices/tools
Microm HM 650VThermo Scientific
Jung RM2035Leica Biosystems
Dumont #55 Forceps - InoxFine Science Tools11255-20
Dumont #5 Forceps - Inox Biology TipFine Science Tools11252-30
Dumont #5SF 펜치 - Inox Super Fine TipFine Science Tools11252-00
뼈 가위 - 24cmFine Science Tools16150-24
Friedman RongeurFine Science Tools16000-14
Blunt ScissorsFine Science Tools14000-18
수술용 가위 - 대형 루프Fine Science Tools14101-14
수술용 가위 - 날카롭고 무딘미세 과학 도구14001-13
미세 홍채 가위미세 과학 도구14094-11
말 심장에서

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Brodmann, K. Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde in ihren Prinzipien dargestellt auf Grund des Zellenbaues. , Barth. (1909).
  2. Naumann, R. K., et al. The reptilian brain. Curr Biol. 25 (8), R317-R321 (2015).
  3. Kaas, J. H.

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Cortical ModulesFlattened CorticesTangential SectioningCytochrome Oxidase HistochemistryImmunohistochemical MethodsCortical FlatteningSomatosensory CortexMedial Entorhinal CorticalCalbindin Positive CellsGrid Cell Modules

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