マウスのCisterna Magna を介して 尾側脳幹および上部頸椎脊髄をマイクロインジェクションする定位的外科的アプローチ

マウス¹の脳部位を標的とする標準的な定位手術は、一般に、一組のイヤーバーおよびマウスバーを用いた頭蓋骨の固定を含む。座標は、次に、参照アトラス^2,3、および頭蓋骨のランドマーク、すなわちブレグマ(前頭骨と頭頂骨の縫合糸が一緒になる点)またはラムダ(頭頂骨と後頭骨の縫合糸が一緒になる点;図1A、B)。推定された標的の上の頭蓋骨へのバリ穴を通して、マイクロインジェクションの送達またはカニューレまたは光ファイバーによる器具付けのいずれかのために、標的領域に到達することができる。これらの縫合糸の解剖学的構造の変化およびブレグマまたはラムダ^4,5の局在化における誤りのために、脳に対するゼロ点の位置は動物によって異なる。この変動から生じるターゲティングの小さな誤差は、大規模または近くのターゲットにとっては問題ではないが、前後または背側房面のゼロ点から離れた小さな関心領域、および/または年齢、緊張および/または性別によってサイズが変化する動物を研究する場合、その影響は大きい。延髄と上部頸髄に特有のいくつかの追加の課題があります。第1に、前後座標の小さな変化は、小脳の位置および形状に起因する硬膜に対する背腹座標の有意な変化と関連している(図1Bi)^2,6,7。第2に、上部頸帯は頭蓋骨²内には含まれない。第三に、後頭骨の傾斜位置と頸部筋肉²の層が傾いているため、脳幹と脊髄の移行部付近に位置する構造では、標準的な定位アプローチがさらに困難になります(図1Bi)。最後に、尾側脳幹および頸部コードにおいて関心のある多くの標的は小さく²であり、正確で再現性のある注射を必要とする^8,9。

貯水槽マグナを通る代替アプローチは、これらの問題を回避します。水槽マグナは、後頭骨からアトラス(図1A、すなわち、第2の椎骨)¹⁰まで延びる大きな空間である。それは脳脊髄液で満たされ、硬膜¹⁰によって覆われている。後頭骨とアトラスの間のこの空間は、頭部を前屈させるときに開く。これは、縦頭蓋筋の上にある対になった腹の間を移動し、尾側脳幹の背側表面を露出させることによってアクセスすることができる。関心のある領域は、背側表面の近くにある場合、これらの領域自体のランドマークに基づいてターゲットにすることができます。または、中心運河がIV心室に開く点であるobexを、座標がより深い構造に到達するためのゼロ点として使用することによって。このアプローチは、腹側呼吸器群、髄内側網状形成、孤独路の核、領域後脳、または舌下核を標的とするラット11、ネコ¹²、マウス^8、9、および非ヒト霊長類¹³を含む様々な種において首尾よく使用されている。しかし、このアプローチは、解剖学の知識、特殊なツールキット、および標準的な定位アプローチと比較してより高度な手術スキルを必要とするため、広く利用されていません。

ここでは、大槽 マグナを介して 脳幹と上部頸髄に到達し、ランドマークを視覚化し、ゼロ点を設定し(図2)、関心のある個別の脳幹および脊髄領域へのマイクロインジェクションの定位送達のためのターゲット座標を推定および最適化するための段階的な外科的アプローチについて説明します(図3)。次に、このアプローチに関連する長所と短所について説明します。