クライオセクショニングによる脳定位固定装置注射座標の予備検証

in vivoカルシウム記録、光遺伝学、化学遺伝学など、現代のほぼすべての神経調節ツールは、脳の関心領域を標的とするために定位固定座標の使用を必要としています^1,2,3、神経操作の基礎を形成しています。マウスの脳領域の定位固定装置座標は、頭蓋骨の骨のランドマークであるブレグマとラムダに関連して定義され、いわゆる頭蓋骨由来の定位固定装置座標系を形成します。bregma と lambda のどちらかが 3 次元座標のゼロ点として機能します。3つの軸は、前後軸(AP)、中外側軸(ML)、背腹軸(DV)で、脳定位固定装置のデジタルディスプレイ上のy軸、x軸、z軸を表しています。周知の脳領域については、特定の領域の定位固定座標パラメータは、マウス脳アトラス⁴(例えば、定位座標におけるPaxinosおよびFranklinのマウス脳)および/または公開された文献^5,6から得ることができる。ただし、脳定位固定装置のバリエーションや、研究者によって使用されるマウスの年齢/個体群が異なるため、さらなる検証が必要です。

構造は機能の基本です。神経回路は、認知活動、感情、記憶、感覚、運動機能など、多くの脳機能の基盤を形成しています¹。神経回路の構造をラベリングし、その活動を操作することは、特定の神経回路の機能を理解するために不可欠です。過去数十年にわたり、ニューラルトレーサーは何世代にもわたって進化してきました。初期の研究では、前向性トレーサーとして小麦胚芽凝集素(WGA)と尋常性凝集素(PHA)が採用され、逆行性トレーサーとしてフルオロゴールド(FG)、コレラ毒素サブユニットB(CTB)、カルボシアニンが採用されました。しかし、ウイルストレーサーとは異なり、これらの従来のニューラルトレーサーは外因性遺伝子を宿主に組み込むことができず、細胞型選択性も持っていません。今日、ウイルス戦略は基礎神経科学研究における重要な命題となっています。さまざまな研究目的のために、さまざまなウイルスツールを選択できます^7,8。非トランスシナプスウイルス、トランスマルチシナプスウイルス(逆行性および前行性)、およびトランスモノシナプスウイルス(逆行性および前行性)があります。各カテゴリには、それぞれの特性を持ついくつかのタイプが含まれています。

ウイルスの投与と発現のプロセスは非常に時間とリソースを大量に消費し、多くの場合、数週間またはそれ以上かかります。様々なウイルスベクターの中で、アデノ随伴ウイルスは遺伝子送達の有望な手段として同定されており、^{実験手順7,8}のために注射後3〜8週間の範囲の広いウィンドウを提供する。AAVが進化するにつれて、投与後2〜3週間で分析を行うことができる^9,10。偽狂犬病ウイルス(PRV)や狂犬病ウイルス(RV)などの他の神経回路トレーサーも、少なくとも2〜7日の追跡期間を必要とします11,12,13,14,15。したがって、蛍光シグナルを観察する前に注入部位を事前に検証することは、時間と費用対効果の両方が高いです。

定位固定装置による注射を簡単かつ迅速に検証するために、この研究では、ウイルスベクターの前に色素を投与し、クライオ切片により、研究者は注射部位を観察し、注射後30分以内に追跡することができます。