Summary

बहु रंग में तंत्रिका सर्किट स्थलाकृति खुलासा

Published: November 14, 2011
doi:

Summary

हम tracers पहुंचाने के लिए एक व्यावहारिक मार्गदर्शन प्रदान<em> Vivo में</em> और एक मॉडल प्रणाली के रूप में spinocerebellar मार्ग का उपयोग करने के लिए सफल चूहों में neuronal सर्किट विश्लेषण के लिए आवश्यक कदम का प्रदर्शन. हम विस्तार में हमारी बहुमुखी अनुरेखण प्रोटोकॉल है कि गेहूं रोगाणु (WGA) agglutinin कारनामे Alexa fluorophores के लिए संयुग्मित वर्णन.

Abstract

तंत्रिका सर्किट कार्यात्मक स्थलाकृतिक नक्शे में आयोजित कर रहे हैं. आदेश में जटिल सर्किट वास्तुकला कल्पना करने के लिए हम एक दृष्टिकोण विकसित करने के लिए मज़बूती से एकाधिक स्थलाकृतिक अनुमानों की वैश्विक patterning लेबल. सेरिबैलम तंत्रिका सर्किट के अर्दली व्यवस्था का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श मॉडल है. उदाहरण के लिए, spinocerebellar कोईदार फाइबर के पूरक संगठन कोईदार फाइबर patterning के अध्ययन के लिए एक अनिवार्य प्रणाली साबित हो गया है. हमने हाल ही में पता चला है कि गेहूं रोगाणु (WGA) agglutinin Alexa 555 और 488 को संयुग्मित विकासशील और वयस्क चूहे में spinocerebellar कोईदार फाइबर अनुमानों अनुरेखण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि (Reeber एट अल.) 2011. हम तीन प्रमुख गुण है कि तंत्रिका अनुमानों लेबलिंग के लिए WGA Alexa tracers वांछनीय उपकरण बनाने पाया. सबसे पहले, Alexa fluorophores तीव्र होते हैं और उनकी चमक अनुरेखण के बाद सीधे wholemount इमेजिंग के लिए अनुमति देता है. दूसरा, WGA Alexa tracers के विकास और वयस्क तंत्रिका projectio के पूरे प्रक्षेपवक्र लेबलएनएस. तीसरा, WGA – Alexa tracers तेजी से दोनों प्रतिगामी और अग्रगामी दिशाओं में ले जाया जाता है. यहाँ, हम विस्तार से वर्णन कैसे tracers और अन्य आवश्यक उपकरण, कैसे spinocerebellar अनुरेखण के लिए सर्जरी प्रदर्शन करने के लिए और तीन आयामों में छवि का पता लगाया अनुमानों के लिए सबसे अच्छा कैसे तैयार करने के लिए. संक्षेप में, हम एक कदम-by-कदम अनुरेखण प्रोटोकॉल है कि संगठन और सेरिबैलम में न केवल लेकिन प्रांतस्था, brainstem और रीढ़ की हड्डी में भी कार्यात्मक नक्शे के कनेक्टिविटी का गूढ़ रहस्य के लिए उपयोगी हो जाएगा प्रदान करते हैं.

Protocol

1. Vivo में tracers बाँझ सर्जरी का उपयोग कर वितरित (1.1-1.16 अनुभाग) हम प्रक्रिया के दौरान सलाह है कि मानक बाँझ शल्य चिकित्सा तकनीक का इस्तेमाल किया जा. यह बाँझ दस्ताने, गाउन, और facemask का उपयोग शामिल है. उपकर?…

Discussion

हम शल्य चिकित्सा और तकनीकी सफल axonal और dendrite तेजी से विकास और वयस्क चूहे में तंत्रिका अनुमानों लेबलिंग के लिए एक उपन्यास फ्लोरोसेंट आधारित दृष्टिकोण का उपयोग कर अनुरेखण के लिए आवश्यक विवरण में वर्णित है. ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

यह काम Yeshiva विश्वविद्यालय के मेडिसिन के अल्बर्ट आइंस्टीन कॉलेज से शुरू – धन नए RVS के लिए अन्वेषक द्वारा समर्थित किया गया था.

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. Neuroscience. 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).
check_url/3371?article_type=t

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