La chirurgie stéréotaxique standard pour cibler les sites cérébraux chez la souris¹ implique généralement la fixation du crâne à l’aide d’un ensemble de barres auriculaires et d’une barre buccale. Les coordonnées sont ensuite estimées sur la base des atlas de référence ^2,3 et des repères crâniens, à savoir bregma (le point où les sutures des os frontaux et pariétaux se rejoignent) ou lambda (le point où les sutures des os pariétaux et occipitaux se rejoignent; Figure 1A,B). Grâce à un trou de bavure dans le crâne au-dessus de la cible estimée, la région cible peut alors être atteinte, soit pour la livraison de microinjections, soit pour l’instrumentation avec des canules ou des fibres optiques. En raison de la variation de l’anatomie de ces sutures et des erreurs dans la localisation de bregma ou lambda ^4,5, la position des points zéro par rapport au cerveau varie d’un animal à l’autre. Bien que les petites erreurs de ciblage, qui résultent de cette variabilité, ne soient pas un problème pour les cibles grandes ou proches, leur impact est plus important pour les petites zones d’intérêt éloignées des points zéro dans les plans antéropostérieur ou dorsoventral et / ou lors de l’étude d’animaux de taille variable en raison de l’âge, de la tension et / ou du sexe. Il existe plusieurs défis supplémentaires qui sont uniques pour la moelle oblongée et la moelle cervicale supérieure. Tout d’abord, de petits changements dans les coordonnées antéropostériennes sont associés à des changements significatifs des coordonnées dorsoventrales par rapport à la dure-mère, en raison de la position et de la forme du cervelet (Figure 1Bi)^2,6,7. Deuxièmement, la moelle cervicale supérieure n’est pas contenue dans le crâne². Troisièmement, la position inclinée de l’os occipital et la couche sus-jacente des muscles du cou² rendent l’approche stéréotaxique standard encore plus difficile pour les structures situées près de la transition entre le tronc cérébral et la moelle épinière (Figure 1Bi). Enfin, de nombreuses cibles d’intérêt dans le tronc cérébral caudal et la corde cervicale sont petites², nécessitant des injections précises et reproductibles ^8,9.

Une approche alternative à travers la cisterna magna contourne ces problèmes. La cisterna magna est un grand espace qui s’étend de l’os occipital à l’atlas (Figure 1A, c’est-à-dire le deuxième os vertébral)¹⁰. Il est rempli de liquide céphalo-rachidien et recouvert de^{dure-mère 10}. Cet espace entre l’os occipital et l’atlas s’ouvre lors de l’antéroflexion de la tête. On peut y accéder en naviguant entre les ventres appariés sus-jacents du muscle longus capitis, exposant la surface dorsale du tronc cérébral caudal. Les régions d’intérêt peuvent ensuite être ciblées en fonction des points de repère de ces régions elles-mêmes si elles sont situées près de la surface dorsale; ou en utilisant l’obex, le point où le canal central s’ouvre dans le ventricule IV, comme point zéro pour que les coordonnées atteignent des structures plus profondes. Cette approche a été utilisée avec succès chez une variété d’espèces, y compris le rat¹¹, le chat¹², la souris ^8,9 et le primate non humain¹³ pour cibler le groupe respiratoire ventral, la formation réticulaire médiale médullaire, le noyau du tractus solitaire, la zone postrema ou le noyau hypoglosse. Cependant, cette approche n’est pas largement utilisée car elle nécessite des connaissances en anatomie, une boîte à outils spécialisée et des compétences chirurgicales plus avancées par rapport à l’approche stéréotaxique standard.

Nous décrivons ici une approche chirurgicale étape par étape pour atteindre le tronc cérébral et la moelle cervicale supérieure via la cisterna magna, visualiser les points de repère, définir le point zéro (Figure 2) et estimer et optimiser les coordonnées cibles pour l’administration stéréotaxique de microinjections dans les régions discrètes du tronc cérébral et de la moelle épinière d’intérêt (Figure 3). Nous discutons ensuite des avantages et des inconvénients liés à cette approche.