Visualisatie van corticale Modules in afgeplatte zoogdieren Cortices

Enkele van de belangrijkste veranderingen in de hersenstructuur over fylogenie kunnen worden waargenomen in de hersenschors. Ondanks aanzienlijke verschillen, de cortex van de dieren volgt een gemeenschappelijk patroon en kan grofweg worden verdeeld in twee verschillende manieren, door lagen en gebieden¹. Corticale lagen liggen evenwijdig aan het oppervlak van de hersenen en variëren in getal van 3 lagen in reptiel cortices² tot 6 lagen in zoogdieren cortices¹. Corticale gebieden aan de andere kant zijn verschillende regio’s van de cortex, die grotendeels overeenkomen met verschillende functies, bijvoorbeeld, de Somatosensorische cortex is betrokken bij het gevoel van aanraking of de visuele cortex bij de verwerking van visuele ingangen. Deze corticale gebieden kunnen vaak worden onderverdeeld in patches of modules³, die regelmatig anatomische structuren herhalen, in wezen gevonden parallel aan het pial oppervlak van de hersenen. Corticale modules kunnen worden beperkt tot een bepaalde laag⁴of uitbreiden over meerdere lagen⁵.

Standaard vectorafbeeldingsbestanden methodes van de hersenen omvatten secties loodrecht op het glasoppervlak van de hersenen, zoals coronale of Sagittaal. Terwijl deze methoden kunnen worden gebruikt om te visualiseren corticale modules, kan een veelheid van interessante eigenschappen worden onthuld wanneer de corticale modules worden gevisualiseerd tangentieel, in een vlak evenwijdig aan het oppervlak van de hersenen. Bijvoorbeeld, somatosensorische modules in de knaagdier hersenen vertegenwoordigen snorharen, worden weergegeven als vaten wanneer gevisualiseerd loodrecht op het glasoppervlak van de hersenen, en dus de regio’s de naam vat cortex ontlenen. Echter, op het visualiseren van de vaten in de stand van een tangentiële, onthullen ze een Bakkebaard-kaart, met de vaten wordt vastgelegd in een topografische oriëntatie spiegeling van de exacte indeling van de snorharen op het oppervlak van de externe instantie. In bepaalde gevallen, modulaire regeling is zelfs ontsnapt aan de detectie voor een aanzienlijke periode, wanneer gevisualiseerd op een niet-tangentiële wijze. De mediale Entorinale cortex, staat bekend om de aanwezigheid van cellen van de grid, neuronen die brand in een regelmatige zeshoekig patroon wanneer een dier is het doorlopen van een omgeving. Hoewel het is een zwaar onderzochte gebied, tot onlangs, de aanwezigheid van patches of modules van cellen in de mediale Entorinale cortex, die fysiek zijn neergelegd in een zeshoekig patroon⁶, was ontsnapt aan detectie. De aanwezigheid en de opstelling van deze modules, in de rat hersenen, werd vergemakkelijkt door het maken van tangentiële secties van de mediale Entorinale cortex en de cytoarchitecture op een layer-wise wijze te onderzoeken.

Na het segmenteren, kan het specifieke aspect van visualisatie van corticale modules ook worden gerealiseerd op meerdere manieren. Klassiek, hebben studies afgebakend modules gebaseerd op cel dichtheid of glasvezel lay-out¹. Een andere populaire benadering is het gebruik van cytochroom oxidase histochemie, die gebieden van hogere activiteit^{8 onthult}. Nieuwere benaderingen omvatten kijken naar genetisch bepaalde celtypen, onderscheiden op grond van hun eiwit expressie profielen^6,8.

In deze studie markeren we methoden voor het isoleren van de cortex van de hersenen van zoogdieren, verkrijgen van afgevlakte tangentiële secties, en visualiseren van corticale modules op basis van cytochroom oxidase histochemie en immunohistochemistry van celtype specifieke proteïnen.