脳活動のメソスケール広視野光学イメージングのために大きな横開頭術手順
Summary
このプロトコルは、マウス大脳皮質の時間と頭頂領域の上に大規模な一方的な開頭手術を作成するための方法を提示しています。これは、皮質半球の広大な面積でリアルタイムイメージングのために特に便利です。
Abstract
開頭術は、in vivo実験のために脳を露出させるために一般的に実行される手順です。マウスの研究では、ほとんどのラボは、小さな開頭、典型的には3ミリメートル×3ミリメートルを利用します。このプロトコルは、マウスの時間と頭頂皮質上大脳半球の大部分を露出させ、実質的により大きな7ミリメートルX 6ミリメートル頭蓋窓を作成する方法を紹介（ -横4.5ミリメートル0 – 6ミリメートル、例えば、2.5をブレグマ）。この手術を行うために、ヘッドは約30°傾斜しなければならないと頭筋の多くが後退しなければなりません。骨の除去を大量に、この手順は、手術や実験を通して麻酔した動物と急性実験のために意図されます。
この革新的な大きな横頭蓋窓の主な利点は、皮質の両方の内側と外側の領域への同時アクセスを提供することです。この大規模な一方的な頭蓋窓は、細胞間の神経ダイナミクスを研究するために使用することができ、多電極電気生理学的記録、ニューロン活動（ 例えば、内因性または外因性のイメージング）の画像化、および光発生刺激を組み合わせることによって、異なる皮質領域の間で行うことができる。さらに、この大きな開頭術は皮質血管の広い領域を露出させ、側皮皮質脈管構造の直接操作を可能にする。
Introduction
開頭術は、脳の一部を明らかにするために神経科学者が使用する標準的な手順です。電気生理学の始まり以来、開頭術は神経科学の分野で未曾有のブレークスルーを可能にしました。大脳皮質と電極との密なマッピングは、これらのマップに基づいて仮説と理論を試験する実験につながった。我々は最近、皮質血流1,2,3および神経血管構造4の インビボイメージングのために開頭術が利用される新しい時代に入り、露出領域5,6,7内の皮質活動のリアルタイム視覚化を可能にする。多くの研究が、皮質ニューロン、グリア、およびコルの構造および機能を研究するために、 インビボ光学イメージング技術と組み合わせた頭蓋切開術を使用するがTICAL血管系8、9、さらなる調査が露出皮質の小領域によって制限され（ただし、10を参照）されています。
このプロトコルの目的は、大きな横方向の開頭術を作成squamosal骨に正中線から大脳皮質を露出し、ブレグマとラムダを超えて拡張するための方法を提供することです。この大きな開頭術は、関連皮質（retrosplenial、帯状、及び頭頂部）、第一級および第二モータ、体性感覚、視覚、及び聴覚皮質の同時観察を可能にします。この方法は、以前に皮質領域は、自発的及び刺激誘発性の皮質活動5、11、12の間に互いに相互作用する方法を複数調査する電圧感受性色素イメージング（VSDI）と結合されています。この手順の最も挑戦的な側面は、ヘッドの位置決めが含ま動物の、ヘッドプレートを固定し、頭頂骨から頭筋を分離しながら出血を回避することができます。ケアはまた、斜めの角度で頭蓋骨曲線として掘削および頭蓋骨除去プロセス中に撮影されなければなりません。
Protocol
Representative Results
Discussion
大きな頭蓋窓のためのこの革新的なプロトコルは、大脳皮質の時間と頭頂領域の上に同時イメージングを可能にします。光学イメージングと組み合わせることで、それが自発的かつ刺激によって誘発される活動中の皮質領域内の神経ダイナミクスを明らかにすることができます。この膨張開頭術はまた、血流および虚血モデルの横方向の血管の直接操作のインビボイメージングに有効?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、自然科学とカナダの工学研究会（NSERC）ディスカバリーグラント＃40352でサポートされていた、キャンパスMHMにイノベーションプログラム委員長、アルバータアルツハイマー研究プログラムのためのアルバータ州、およびNSERCはMKにBIFの博士フェローシップとAIHS大学院の交わりに、CREATE。私たちは、このプロトコルの開発のため、手術の訓練のためにプルトニウムミン・ワング感謝し、そしてベアルー・ミアッサアガーとディ少飼育のために。
Materials
| Heating Pad | FHC | 40-90-2 | |
| Fine Scissors | Fine Science Tools | 14058-09 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | 2 or more pairs are recommended |
| Spring scissors | Fine Science Tools | 15000-00, 15000-10 | 1 pair should be designated for dura removal |
| Jet tooth shade powder | LANG Dental | Jet Tooth Shade Powder | to be mixed with the Jet Liquid |
| Jet tooth shade liquid | LANG Dental | Jet Tooth Shade Liquid | to be mixed wihth the Jet Powder |
| Drill Heads – Carbide Burs FG 1/4 389 | Midwest Dental | 385201 | |
| Agarose Powder | Sigma-Aldrich | A9793 | |
| Gelfoam | Sinclair Dental Canada | Pfizer Gelfoam | |
| Isoflurane | Western Drug Distribution Centre Ltd | 124125 | |
| Lidocaine 2% Epinephrine | Western Drug Distribution Centre Ltd | 125299 | |
| Dexamethazone 5 mg/mL | Western Drug Distribution Centre Ltd | 125231 | |
| Butyl cyanoacrylate glue (VetBond) | Western Drug Distribution Centre Ltd | 12612 |
Referências
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