Abordagem Cirúrgica Estereotaxic para Microinpor o Tronco Cerebral Caudal e Medula Espinhal Cervical Superior através da Cisterna Magna em Camundongos

Cirurgia estereotaxa padrão para atingir locais cerebrais em camundongos^{1 geralmente} envolve fixação do crânio usando um conjunto de barras de ouvido e uma barra de boca. As coordenadas são então estimadas com base em atlas de referência ^2,3, e marcos do crânio, ou seja, bregma (o ponto onde as suturas dos ossos frontais e parietal se unem) ou lambda (o ponto onde as suturas dos ossos parietal e occipital se unem; Figura 1A,B). Através de um orifício de rebarba no crânio acima do alvo estimado, a região alvo pode então ser alcançada, seja para entrega de microinjeções ou instrumentação com cânulas ou fibras ópticas. Devido à variação na anatomia dessas suturas e erros na localização de bregma ou lambda ^4,5, a posição de zero pontos em relação ao cérebro varia de animal para animal. Embora pequenos erros de segmentação, que resultem dessa variabilidade, não sejam um problema para alvos grandes ou próximos, seu impacto é maior para áreas menores de interesse que são distantes dos pontos zero nos planos anteroposterior ou dorsoventral e/ou ao estudar animais de tamanho variado devido à idade, tensão e/ou sexo. Existem vários desafios adicionais que são únicos para a medula oblongata e a corda cervical superior. Em primeiro lugar, pequenas alterações nas coordenadas anteroposterioras estão associadas a mudanças significativas nas coordenadas dorsoventra em relação à dura, devido à posição e forma do cerebelo (Figura 1Bi)^2,6,7. Segundo, a corda cervical superior não está contida no crânio². Em terceiro lugar, a posição inclinada do osso occipital e a camada excessiva dos músculos do pescoço² torna a abordagem estereotaxic padrão ainda mais desafiadora para estruturas localizadas perto da transição entre o tronco cerebral e a medula espinhal (Figura 1Bi). Finalmente, muitos alvos de interesse no tronco cerebral caudal e cordão cervical são pequenos², exigindo injeções precisas e reprodutíveis ^8,9.

Uma abordagem alternativa através da cisterna magna contorna esses problemas. A cisterna magna é um grande espaço que se estende do osso occipital até o atlas (Figura 1A, ou seja, o segundo osso vertebral)¹⁰. É preenchido com fluido cefalorraquidiano e coberto por dura mater¹⁰. Este espaço entre o osso occipital e o atlas abre quando a anteroflexão da cabeça. Ele pode ser acessado navegando entre as barrigas emparelhadas excessivamente do músculo longus capitis, expondo a superfície dorsal do tronco cerebral caudal. Regiões de interesse podem então ser alvo com base nos marcos dessas regiões se estiverem localizadas perto da superfície dorsal; ou usando o obex, o ponto onde o canal central se abre no ventrículo IV, como ponto zero para que as coordenadas alcancem estruturas mais profundas. Esta abordagem tem sido usada com sucesso em uma variedade de espécies, incluindo o rato¹¹, gato¹², rato ^8,9, e primata não humano¹³ para atingir o grupo respiratório ventral, formação reticular medial medular, o núcleo do trato solitário, área pós-orssal. No entanto, essa abordagem não é amplamente utilizada, pois requer conhecimento de anatomia, um kit de ferramentas especializado e habilidades cirúrgicas mais avançadas em comparação com a abordagem estereotaxa padrão.

Aqui descrevemos uma abordagem cirúrgica passo a passo para alcançar o tronco cerebral e a medula cervical superior através da cisterna magna, visualizamos marcos, definimos o ponto zero (Figura 2), e estimamos e otimizamos coordenadas-alvo para a entrega estereotaxa de microinjeções nas discretas regiões de tronco cerebral e medula espinhal (Figura 3). Em seguida, discutimos as vantagens e desvantagens relacionadas a essa abordagem.