Summary

Yetişkin Rat spesifik Beyin Alanlarının eksitotoksik Lezyon için Stereotaksik Cerrahi

Published: July 19, 2012
doi:

Summary

Stereotaksik koordinatları kullanarak excitotoxin infüzyonu ile belirli beyin bölgesinin Hedefli ablasyonu (ler) tarif edilir. Bu teknik aynı zamanda sıçan beyin içine diğer kimyasalların infüzyon için adapte edilebilir.

Abstract

Kemirgenler ve insan da dahil memelilerin, birçok davranışsal işlevleri farklı beyin bölgeleri tarafından esas olarak aracılık eder. Davranış veya diğer deney sonuçları için çeşitli beyin bölgelerinin seçici fonksiyonu için ortak bir yöntem işlevi yerelleştirilmiş bir ablasyon uygulamaktır. İnsanlarda, lokalize beyin lezyonları olan hasta popülasyonları genellikle hasarlı bölgenin temel işlev ortaya umuduyla, açıkları için incelenmiştir. Kemirgenler, bir deneysel spesifik beyin bölgelerinde lezyonlar uyarabilir.

Lezyon çeşitli yollardan gerçekleştirilebilir. Elektrolitik lezyonlar lokalize hasara neden olabilir ancak bir hücre tiplerinin çeşitliliği yanı sıra lezyon alanının yakınında olmak olur diğer beyin bölgelerinden geçme lifleri zarar verecektir. Hücre tipine özgü arttırıcılar genetik teknikler de siteye özel hedefleme sağlayabilir İndüklenebilir. Bu teknikler hedef beyin alanına bağlı olarak karmaşık ve her zaman pratik değildir. Excitotstereotaksik cerrahi kullanarak oksik lezyon aksine, yerel glial hücrelere zarar veya liflerini geçme olmadan eksitatör nöronlar lezyon en güvenilir ve pratik yöntemlerden biridir.

Burada, excitotoxin, bazolateral amigdala kompleksi içine N-metil-D-aspartat (NMDA), stereotaksik infüzyon için bir protokol mevcut. Anatomik işaretler kullanarak, bizim hedef beyin bölgesi konumunu belirlemek ve sadece hedefin üzerinde yerde bir enjeksiyon iğnesi düşürmek için stereotaksik koordinatları geçerlidir. Daha sonra yakındaki nöronların eksitotoksik ölümle sonuçlanan, beyin içine bizim excitotoxin süzülür. Tercih edilen deneysel bizim konusu bir sıçan olmasına rağmen, aynı yöntem ve cihaz koordinatlarında uygun ayarlamalar ile, diğer memeliler için uygulanabilir.

Bu yöntem, bazolateral amigdala 1-6, diğer amigdala çekirdekler 6, 7, 8 hipokampus, ent dahil olmak üzere, beyin bölgelerinde çeşitli kullanılabilmektedirorhinal korteks 9 ve prefrontal korteks 10. Ayrıca, bu tür viral vektörler 1, 11 gibi biyolojik bileşikler aşılamak için kullanılabilir. Temel stereotaksik teknik de ilgi ait bir bileşik için daha uzun süreli maruz izin veren, daha kalıcı bir ozmotik pompa implantasyon için adapte edilmiş olabilir.

Protocol

Anestezi ve analjezi: öncesi anestezi Otuz dakika, analjezi için 0.05 mg / kg subkutan buprenorfin ile sıçan enjekte. 30-40 mg / kg intraperitoneal sodyum pentobarbital ile anestezi başlatın. Bu noktada, aynı zamanda (2 mg / kg deri altı) başka analjezik olarak solunum yetmezliği (0.4 mg / kg, deri altı) ve meloksikam önlemek için atropin enjekte edilir. 5 dakika sonra, sıçan hala mobil veya ayak tutam yanıt ise sıçan ağrı yanıt alınamayan mg / kg (periton) kadar, 5, sodyum pentobarbital sonraki do…

Discussion

Burada sunulan stereotaksik yöntemle NMDA infüzyon ile spesifik beyin alanlarının eksitotoksik lezyon sağlar. Temel stereotaksik yöntemler bir yere-özgü bir şekilde farmakolojik ve biyolojik ajanları çok çeşitli aşılamak için adapte edilebilir. Aynı zamanda, bir beyin Atlas 12 kendi koordinat tarafından tanımlanan stereotaksik beyin bölgesi, çeşitli hedeflemek için adapte edilebilir. Fareler gibi diğer türler uyum küçük hayvan için yapılmış benzeri ekipman ile yapılabilir. Mev…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma ya predoctoral Bursu (EDK), NARSAD Genç Araştırmacı Ödülü (DK) ve NIMH BEYİNLER ödülü (R01MH087495) (DK) CIRM desteklenmiştir.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
N-Methyl-D-aspartic Acid 98% Fisher Scientific AC32919-0500  
Dual Lab Standard Stereotaxic w/45 deg. Ear Bars Stoelting 51653 Alternative vendor: Kopf *note of caution: assure compatibility of stereotaxic accessories if purchasing from multiple vendors
10μl SYR SPECIAL (*/*/*) Hamilton 701SN  
Dremel Moto-Tool Stoelting 58600 Alternative vendor: Kopf
Carbide burs, handpiece HP, size 2 Schein Dental 2284578  
Stoelting 6 Syringe Programmable Pump Stoelting 53140 Alternative vendor: Kopf
Stainless Steel 316 Hypodermic Regular Wall Tubing 30 Gauge .0123″ OD x .00625″ ID x .003″ Wall (infusion needle) Small Parts HTXX-30R-06-05  
Intramedic PE 20 tubing (infusion tubing) VWR 63019-025  
Reflex Clips, 9mm, non-sterile Kent Scientific Corp. INS500346 Alternative vendor: Fine Science Tools
Reflex Clip Applier for 9mm clips Kent Scientific Corp. 12031-09 Alternative vendor: Fine Science Tools
Curved Hartman hemostat Fine Science Tools 13003-10  
London forceps Fine Sceince Tools 11080-02  
2% chlorhexidine solution Allivet 30159 Alternative vendor: PetSolutions
10% povidone iodine solution CVS SKU #739575  
Hot bead sterilizer Harvard Apparatus 610183  

Table 1. Table of specific reagents and equipment.

References

  1. Kirby, E. D. Basolateral amygdala regulation of adult hippocampal neurogenesis and fear-related activation of newborn neurons. Mol. Psychiatry. , (2011).
  2. Goosens, K. A., Maren, S. Contextual and auditory fear conditioning are mediated by the lateral, basal, and central amygdaloid nuclei in rats. Learn Mem. 8, 148-155 (2001).
  3. Korz, V., Frey, J. U. Bidirectional modulation of hippocampal long-term potentiation under stress and no-stress conditions in basolateral amygdala-lesioned and intact rats. J. Neurosci. 25, 7393-7400 (2005).
  4. Bhatnagar, S., Vining, C., Denski, K. Regulation of chronic stress-induced changes in hypothalamic-pituitary-adrenal activity by basolateral amygdala. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1032, 315-319 (2004).
  5. Ikegaya, Y., Saito, H., Abe, K. Attenuated hippocampal long-term potentiation in basolateral amygdala-lesioned rats. Brain Res. 656, 157-164 (1994).
  6. Ikegaya, Y., Saito, H., Abe, K. The basomedial and basolateral amygdaloid nuclei contribute to the induction of long-term potentiation in the dentate gyrus in vivo. Eur. J. Neurosci. 8, 1833-1839 (1996).
  7. Carter, R. N., Pinnock, S. B., Herbert, J. Does the amygdala modulate adaptation to repeated stress. Neurosciene. 126, 9-19 (2004).
  8. Roozendaal, B., McGaugh, J. L. Basolateral amygdala lesions block the memory-enhancing effects of glucocorticoid administration in the dorsal hippocampus of rats. Eur. J. Neurosci. 9, 76-83 (1997).
  9. Roesler, R., Roozendaal, B., McGaugh, J. L. Basolateral amgdala lesions block the memory-enhancing effect of 8-Br-cAMP infused into the entorhinal cortex of rats after training. Eur. J. Neurosci. 15, 905-910 (2002).
  10. Roozendaal, B. Glucocorticoid effects on memory consolidation depend on functional interactions between the medial prefrontal cortex and basolateral amygdala. J. Neurosci. 29, 14299-14308 (2009).
  11. Kaufer, D. Restructuring the neuronal stress response with anti-glucocorticoid gene delivery. Nat. Neurosci. 7, 947-953 (2004).
  12. Paxinos, G., Watson, C. . The rat brain: in stereotaxic coordinates-the new coronal set. , (2004).
  13. Geiger, B. M., Frank, L. E., Caldera-Siu, A. D., Pothos, E. N. Survivable Stereotaxic Surgery in Rodents. J. Vis. Exp. (20), e880 (2008).
check_url/4079?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Kirby, E. D., Jensen, K., Goosens, K. A., Kaufer, D. Stereotaxic Surgery for Excitotoxic Lesion of Specific Brain Areas in the Adult Rat. J. Vis. Exp. (65), e4079, doi:10.3791/4079 (2012).

View Video