चपटा स्तनधारी Cortices में Cortical मॉड्यूल का दृश्य
Summary
इस लेख स्तनधारी cortices से चपटा स्पर्श वर्गों को प्राप्त करने और histochemical और immunohistochemical तरीकों का उपयोग cortical मॉड्यूल कल्पना करने के लिए एक विस्तृत पद्धति का वर्णन है ।
Abstract
स्तनधारी दिमाग के प्रांतस्था अलग उपसंरचनाओं या मॉड्यूल में parcellated है । Cortical मॉड्यूल आम तौर पर Cortical शीट के समानांतर झूठ, और कुछ histochemical और immunohistochemical तरीकों से delineated जा सकता है । इस अध्ययन में, हम स्तनधारी दिमाग से प्रांतस्था को अलग करने और cortical शीट के समानांतर वर्गों को प्राप्त करने के लिए उन्हें समतल करने के लिए एक विधि पर प्रकाश डाला. हम आगे cortical मॉड्यूल कल्पना करने के लिए इन चपटा स्पर्श वर्गों की प्रक्रिया के लिए चयनित histochemical और immunohistochemical तरीकों पर प्रकाश डाला । विभिंन स्तनधारियों के somatosensory प्रांतस्था में, हम cytochrome oxidase histochemistry प्रदर्शन के लिए शरीर के नक्शे या cortical जानवर के शरीर के विभिंन भागों का प्रतिनिधित्व मॉड्यूल प्रकट करते हैं । औसत दर्जे का entorhinal प्रांतस्था में, एक क्षेत्र है जहां ग्रिड कोशिकाओं उत्पन्न कर रहे हैं, हम immunohistochemical तरीकों का उपयोग करने के लिए आनुवंशिक रूप से निर्धारित न्यूरॉन्स जो एक ग्रिड में व्यवस्थित कर रहे हैं के मॉड्यूल को उजागर करने के लिए कई प्रजातियों में cortical शीट में पैटर्न. कुल मिलाकर, हम परत-वार चपटा cortical अनुभागों को अलग और तैयार करने के लिए एक ढांचा प्रदान करते हैं, और स्तनधारी दिमाग की एक विस्तृत विविधता में histochemical और immunohistochemical विधियों का उपयोग करके cortical मॉड्यूल विज़ुअलाइज़ करते हैं ।
Introduction
मस्तिष्क संरचना में फाइलोजेनी भर में सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन मस्तिष्क प्रांतस्था में देखा जा सकता है । महत्वपूर्ण मतभेदों के बावजूद, पशुओं के प्रांतस्था एक आम पैटर्न इस प्रकार है और मोटे तौर पर दो अलग तरीकों से विभाजित किया जा सकता है, परतों और क्षेत्रों के द्वारा1। Cortical परतों मस्तिष्क की सतह के समानांतर झूठ और सांप cortices में 3 परतों से संख्या में भिंनता2 स्तनधारी cortices1में 6 परतों । दूसरी ओर Cortical क्षेत्रों प्रांतस्था जो काफी हद तक अलग कार्यक्षमताओं के अनुरूप है, के विशिष्ट क्षेत्रों रहे हैं, उदाहरणके लिए, somatosensory प्रांतस्था स्पर्श की अनुभूति या दृश्य आदानों प्रसंस्करण में दृश्य प्रांतस्था में शामिल है. इन cortical क्षेत्रों अक्सर पैच या मॉड्यूल3में विभाजित किया जा सकता है, जो नियमित रूप से शारीरिक संरचनाओं दोहरा रहे हैं, मूलतः मस्तिष्क की pial सतह के समानांतर पाया. Cortical मॉड्यूल एक विशेष परत4तक ही सीमित हो सकता है, या कई परतों भर में विस्तार5।
मस्तिष्क के मानक खंड तरीकों मस्तिष्क की सतह के लिए सामान्य वर्गों को शामिल, राज्याभिषेक या sagittal की तरह. इन तरीकों cortical मॉड्यूल कल्पना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जबकि cortical मॉड्यूल मस्तिष्क की सतह के समानांतर एक विमान में, tangentially कल्पना कर रहे हैं जब दिलचस्प सुविधाओं की एक भीड़ से पता चला जा सकता है. उदाहरण के लिए, somatosensory को कुतर दिया मस्तिष्क में मॉड्यूल, जब मस्तिष्क की सतह के लिए सामांय visualized बैरल के रूप में दिखाई देते हैं, और इस प्रकार क्षेत्रों नाम बैरल प्रांतस्था प्राप्त है । हालांकि, एक स्पर्श उंमुखीकरण में बैरल visualizing पर, वे एक मूंछ-नक्शा पता चलता है, बैरल के साथ एक स्थलाकृतिक बाहरी शरीर की सतह पर मूंछ की सटीक लेआउट मिररिंग अभिविंयास में रखी जा रही है । कुछ मामलों में, मॉड्यूलर व्यवस्था भी काफी समय के लिए पता लगाने से बच गया है, जब एक गैर-स्पर्श तरीके से visualized । औसत दर्जे का entorhinal प्रांतस्था, ग्रिड कोशिकाओं की उपस्थिति के लिए जाना जाता है, न्यूरॉन्स जो एक नियमित रूप से षट्कोण पैटर्न में आग जब एक जानवर एक वातावरण को पार कर रहा है. हालांकि यह एक भारी जांच क्षेत्र है, हाल ही में जब तक, पैच या औसत दर्जे का entorhinal प्रांतस्था है, जो शारीरिक रूप से एक षट्कोण पैटर्न में बाहर रखी है में कोशिकाओं के मॉड्यूल की उपस्थिति6, पता लगाने से बच गया था । इन मॉड्यूल की उपस्थिति और व्यवस्था, चूहे मस्तिष्क में, औसत दर्जे का entorhinal प्रांतस्था के स्पर्श वर्गों बनाने और एक परत वार तरीके से cytoarchitecture की जांच की सुविधा थी ।
अनुभाग के बाद, cortical मॉड्यूल के दृश्य के विशेष पहलू भी कई मायनों में महसूस किया जा सकता है । प्रतिष्ठित, अध्ययन सेल घनत्व या फाइबर लेआउट1पर आधारित delineated मॉड्यूल है । एक अंय लोकप्रिय दृष्टिकोण cytochrome oxidase histochemistry, जो उच्च गतिविधि8के क्षेत्रों से पता चलता है का उपयोग होता है । नए दृष्टिकोण आनुवंशिक रूप से निर्धारित सेल प्रकार, उनके प्रोटीन अभिव्यक्ति प्रोफाइल6,8के आधार पर प्रतिष्ठित देख शामिल हैं ।
इस अध्ययन में, हम स्तनधारी दिमाग से प्रांतस्था को अलग करने के तरीकों पर प्रकाश डाला, चपटा स्पर्श वर्गों प्राप्त है, और cytochrome oxidase histochemistry और सेल प्रकार विशिष्ट प्रोटीन के immunohistochemistry के आधार पर cortical मॉड्यूल कल्पना ।
Protocol
Representative Results
Discussion
सेरेब्रल प्रांतस्था में मॉड्यूलर तकनीक की एक किस्म का उपयोग कर पहचान की गई है । सबसे जल्द अध्ययनों से आम तौर पर या तो कल्पना सेल घने क्षेत्रों, या फाइबर की एक अनुपस्थिति द्वारा cortical मॉड्यूल की पहचान<sup class="xr…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम पीरु Universität zu बर्लिन, अभिकलन तंत्रिका विज्ञान बर्लिन, Neurodegenerative रोगों के लिए जर्मन केंद्र (DZNE), जर्मन संघीय शिक्षा और अनुसंधान मंत्रालय के लिए केंद्र (BMBF, Förderkennzeichen द्वारा समर्थित किया गया था) 01GQ1001A), NeuroCure, व द Gottfried विल्हेम लाइबनिट्स पुरस्कार दि DFG. हम उत्कृष्ट ग्राफिक डिजाइन और उत्कृष्ट तकनीकी सहायता के लिए जूलियन Diederichs के लिए Shimpei Ishiyama धंयवाद ।
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 |
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