병합 된 포유류 외피가 대뇌 피 질의 모듈의 시각화
Summary
이 문서는 포유류 외피가에서 평평된 접선 섹션을 가져오고 피 질 조직화 학적인 사용 모듈과 immunohistochemical 방법을 시각화 하는 상세한 방법론을 설명 합니다.
Abstract
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
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 수 있습니다, 하는 동안 대뇌 피 질의 모듈은 두뇌의 표면에 평행한 평면에 접선, 시각 때 다양 한 흥미로운 기능 계시 될 수 있습니다. 예를 들어, 수염, 대표 설치류 두뇌 somatosensory 모듈 배럴 때 뇌 표면에 정상적인 시각으로 나타나고 따라서 지역 파생 이름 신 피 질. 그러나, 접선 방향에서 배럴, 머릿속에 외부 몸 표면에 수염의 정확한 레이아웃을 미러링 지형 방향에 배치 되 고 배럴을 가진 수염-지도, 공개 그들은. 경우에 따라, 모듈 배열도 탈출 상당한 기간에 대 한 감지 비 접선 방식으로 시각화 하는 경우. 중간 entorhinal 외피, 표 셀, 동물 환경이 이동 될 때 일반 육각 패턴에 발생 하는 신경 세포의 존재에 대 한 알려져 있다. 비록 그것은 무 겁 게 조사 지역, 최근, 패치의 존재 또는 중간 entorhinal 외피에 있는 세포의 모듈까지,이 실제로 6 각형 패턴6, 레이아웃 탐지를 탈출 했다. 존재와 쥐 뇌에서 이러한 모듈의 중간 entorhinal 외피의 접선 섹션을 만들고 layer-wise 방식으로 cytoarchitecture를 조사에 의해 촉진 되었다.
단면, 후 대뇌 피 질의 모듈의 시각화의 특정 측면도 여러 가지 방법으로 실현 될 수 있습니다. 고전적인, 연구 모듈 세포 밀도 또는 섬유 레이아웃1에 따라 구분 된 있다. 또 다른 인기 있는 방법은 높은 활동8의 영역을 계시 한다 시 토 크롬 산화 효소 histochemistry의 사용 이다. 새로운 접근 유전자 결정된 세포 유형, 그들의 단백질 식 프로필6,8기준으로 구별을 보고 포함 한다.
이 연구에서 우리는 하 포유류 두뇌에서 외피 분리 평평된 접선 섹션, 대뇌 피 질의 모듈 시 토 크롬 산화 효소 histochemistry 및 세포 형 특정 단백질의 immunohistochemistry 기반 시각화 방법을 강조 표시 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
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 histo…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| Cytochrome oxidase staining | |||
| Cytochrome c from equine heart | Sigma-Aldrich | C2506 | |
| 3,3'Diaminobenzidine tetrahydrochloride hydrate | Sigma-Aldrich | D5637 | |
| D(+)-Saccharose | Carl Roth | 4621.1 | |
| Ammonium nickel(II) sulfate hexahydrate | Sigma-Aldrich | A1827 | |
| HEPES | Carl Roth | 9105.4 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Antigen retrieval | |||
| Trisodium citrate dihydrate | Sigma-Aldrich | S1804 | |
| Citric acid monohydrate | Sigma-Aldrich | C1909 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Phosphate buffer/phosphate-buffered saline/prefix/PFA | |||
| Potassium dihydrogen phosphate | Carl Roth | 3904.2 | |
| Sodium chloride | Carl Roth | 9265.1 | |
| Di-Sodium hydrogen phosphate dihydrate | Carl Roth | 4984.3 | |
| Paraformaldehyde | Carl Roth | 0335.3 | |
| TRITON-X 100 | Carl Roth | 3051.3 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Immunohistochemistry | |||
| Calbindin D-28k puriefied from chicken gut, Mouse monoclonal | Swant | RRID: AB_10000347 | |
| Calbindin D-28k from recombinant rat calbindin D-28k, Rabbit polyclonal | Swant | RRID: AB_10000340 | |
| Albumin Fraction V, biotin free | Carl Roth | 0163.4 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Mounting or freezing media | |||
| Fluoromount (immunofluorescence) | Sigma-Aldrich | F4680 | |
| Eukitt (histochemistry) | Sigma-Aldrich | 03989 | |
| Tissue freezing medium | Leica Biosystems | NC0696746 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Alcohol dehydration | |||
| Ethanol 100% | Carl Roth | 9065.3 | |
| Ethanol 96% | Carl Roth | P075.3 | |
| 2-Propanol | Carl Roth | 6752.4 | |
| Xylene substitute | Fluka | 78475 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Devices/tools | |||
| Microm HM 650V | Thermo Scientific | ||
| Jung RM2035 | Leica Biosystems | ||
| Dumont #55 Forceps – Inox | Fine Science Tools | 11255-20 | |
| Dumont #5 Forceps – Inox Biology Tip | Fine Science Tools | 11252-30 | |
| Dumont #5SF Forceps – Inox Super Fine Tip | Fine Science Tools | 11252-00 | |
| Bone Shears – 24 cm | Fine Science Tools | 16150-24 | |
| Friedman Rongeur | Fine Science Tools | 16000-14 | |
| Blunt Scissors | Fine Science Tools | 14000-18 | |
| Surgical Scissors – Large Loops | Fine Science Tools | 14101-14 | |
| Surgical Scissors – Sharp-Blunt | Fine Science Tools | 14001-13 | |
| Fine Iris Scissors | Fine Science Tools | 14094-11 |
References
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