Summary

Chronische Imaging of Mouse Visual Cortex Mit einem ausgedünnten Schädel Vorbereitung

Published: October 25, 2010
doi:

Summary

In diesem Video-und ergänzendes Material zeigen wir ein Protokoll für die chronische<em> In vivo</em> Abbildung des intakten Gehirn mit einem ausgedünnten Schädel Vorbereitung.

Abstract

In-vivo-Bildgebung mittels Zwei-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskopie (2PLSM) ermöglicht die Untersuchung von lebenden Zellen und neuronalen Prozesse im intakten Gehirn. Die hier vorgestellte Technik ermöglicht die Abbildung des gleichen Bereich des Gehirns zu verschiedenen Zeitpunkten (chronische Imaging) mit mikroskopischer Auflösung ermöglicht die Verfolgung von dendritischen Dornen, die die kleinen Strukturen, die die Mehrheit der postsynaptischen exzitatorischen Seiten im ZNS darstellen. Die Fähigkeit, klar zu lösen feinen kortikalen Strukturen über mehrere Zeitpunkte hat viele Vorteile, insbesondere bei der Untersuchung der Plastizität des Gehirns, in denen morphologische Veränderungen an den Synapsen und Schaltung Umbau erklären helfen, zugrunde liegenden Mechanismen können. In diesem Video-und Zusatzmaterial, zeigen wir ein Protokoll für chronischen in vivo-Bildgebung des intakten Gehirn mit einem ausgedünnten Schädel Vorbereitung. Die ausgedünnten Schädel Präparat ist ein minimal-invasiven Ansatz, der mögliche Schäden an der Dura und / oder Cortex vermeidet, wodurch die Entstehung einer entzündlichen Reaktion. Wenn dieses Protokoll korrekt durchgeführt wird, ist es möglich, deutlich Überwachung von Änderungen in dendritischen Dorn Eigenschaften im intakten Gehirn über einen längeren Zeitraum.

Protocol

Zur Visualisierung Neuronen im intakten Gehirn über Zwei-Photonen-Mikroskopie, ein Präparat, wo Nervenzellen mit fluoreszierenden Markern versehen werden wird. In den Experimenten stellte hier benutzen wir die GFP-M transgenen Maus Linie, die Schicht Etiketten 5 Pyramidenzellen 1. Layer 5 Pyramidenzellen Projekt dendritischen Prozesse in oberflächlichen Schichten, so dass die Visualisierung von Dendriten und dendritischen Dornen bis zu einer Tiefe von 300 um unter dem Niveau der Pia. Ein alternativer Ansatz besteht darin,…

Discussion

Chronische Bildgebung mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie ist ein zunehmend beliebtes Verfahren, um morphologische Veränderungen während der Plastizität 2-5 ausgelöst studieren. Hier zeigen wir eine ausgedünnte Schädel Vorbereitung auf die identifizierten dendritischen Dornen im intakten Gehirn der Maus auf verschiedenen bildgebenden Tagen folgen. In diesem Protokoll wird der Schädel intakt gelassen, wodurch minimale Schäden an der Rinde und was zu einem sehr niedrigen Niveau von Neuroinflammation die F…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von Burroughs Wellcome Career Award in der Biomedical Sciences (AKM) unterstützt, die Whitehall Foundation Research Grant (AKM), Sloan Foundation Fellowship (AKM), NIH EY019277 (AKM) und eine NEI finanziert Vision Training Grant, EY013319 ( EAK).

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Fentanyl Citrate   In-house pharmacy   Fentanyl Cocktail: Anesthesic Cocktail;
IP Dose: 0.0125 ml/g

Final cocktail conc.: 0.05 mg/kg
Medetomindine Hydrochloride   In-house pharmacy   Fentanyl Cocktail: Anesthesic Cocktail;
IP Dose: 0.0125 ml/g

Final cocktail conc.: 0.05 mg/kg
Midazolam HCL   In-house pharmacy   Fentanyl Cocktail: Anesthesic Cocktail;
IP Dose: 0.0125 ml/g

Final cocktail conc.: 0.05 mg/kg
2,2,2-tribromoethanol       Avertin Cocktail: Anesthetic;
IP Dose: 0.0075 cc/ g

Final cocktail conc.: 1%
2-methyl-2-butanol (Final concentration: 0.775%)       Avertin Cocktail: Anesthetic;
IP Dose: 0.0075 cc/ g

Final cocktail conc.: .775%
TC-1000 Temp. Control System for Mice   CWE, Inc. TC-1000 Mouse Body Temp. Regulation
Toberadex   In-house pharmacy   Eye Ointment
10% Ferric Chloride   Ricca Chemical, Inc. 3120-32 Thin-skull preparation
Microsurgical Blade   Sable Industries S-6400 Thin-skull preparation
Cyanoacrylate 404,401   Loctite P/N 46551 Thin-skull preparation
Cyanoacrylate 401   Loctite P/N 40140 Thin-skull preparation
Zip Kicker Glue Accelerator   Pacer Technology PT-29 Thin-skull preparation
Micro Drill Steel Burrs 0.7mm tip diameter   Fine Science Tools 19008-07 Thin-skull preparation
Microtorque Control Box and Tech2000 Handpiece   Ram Products, Inc. TECH2000ON/OFF Thin-skull preparation
#6-0 (0.7 metric ) silk suture   Ethicon K8894H Taper C-1
Eye Dressing Forceps, 10cm, tip width 0.5mm, curved Surgical Tools Fine Science Tools 11152-10  
Extra Fine Bonn Scissors, 8.5cm, straight tip, cutting edge 13mm Surgical Tools Fine Science Tools 14084-08  
Standard Pattern Forceps, straight, 2.5mmx1.35mmtip, 12cm Surgical Tools Fine Science Tools 11000-12  

References

  1. Feng, G. Imaging neuronal subsets in transgenic mice expressing multiple spectral variants of GFP. Neuron. 28 (1), 41-51 (2000).
  2. Holtmaat, A. high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window. Nat Protoc. 4 (8), 1128-1144 (2009).
  3. Majewska, A. K., Newton, J. R., Sur, M. Remodeling of synaptic structure in sensory cortical areas in vivo. J Neurosci. 26 (11), 3021-3029 (2006).
  4. Mostany, R., Portera-Cailliau, C. A Craniotomy Surgery Procedure for Chronic Brain Imaging. J Vis Exp. , (2008).
  5. Yang, G. Thinned-skull cranial window technique for long-term imaging of the cortex in live mice. Nat Protocols. 5 (2), 201-208 (2010).
  6. Xu, H. T. Choice of cranial window type for in vivo imaging affects dendritic spine turnover in the cortex. Nat Neurosci. 10 (5), 549-551 (2007).

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Citer Cet Article
Kelly, E. A., Majewska, A. K. Chronic Imaging of Mouse Visual Cortex Using a Thinned-skull Preparation. J. Vis. Exp. (44), e2060, doi:10.3791/2060 (2010).

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