В естественных изображений зрительного нерва волокна целостность контрастным усилением МРТ у мышей

На основе его благоприятного нервно-анатомические структуры грызун визуальная система предоставляет уникальные возможности для оценки фармакологических соединений и их способность быть посредником нейропротекцию ¹ или про-регенеративный эффект ^2,3. Кроме того, она позволяет исследования по функциональной и нейро-анатомических характеристик мутантных мышей, как это недавно примера для мышей, лишенных пресинаптического строительных лесов белок Фагот ^4. Кроме того, широкий спектр дополнительных инструментов дает дополнительные показывая сетчатки ганглиозных клеток (РГК) и РГК чисел аксонов, а также РГК деятельности, например, путем электроретинографии и поведенческих тестов и определения корковых перестроек оптическим визуализации внутренних сигналов. Новейшие технические разработки в лазерной микроскопии позволяют на месте визуализации регенерации РГК глубокой ткани флуоресцентной визуализации в целых монтирования образцов зрительного нерва (ON) и мозга. В этом histologческих подход, тетрагидрофуран основе ткани очистка в сочетании с легкой листовой флуоресцентной микроскопии позволяет решить одиночных волокон, что повторного ввода в деафферентированной ON и зрительного тракта ^5. В то время как такие методы могли бы быть выше в разрешении и определения моделей роста, они не позволяют повторяющиеся и продольные анализ отдельных событий роста, которые особенно желательных оценить процесс долгосрочного регенерации.

С контрастным усилением МРТ был использован для минимально инвазивной визуализации проекции ретино-tectal у мышей и крыс ^6,7. Это может быть достигнуто путем непосредственного внутриглазной доставке парамагнитных ионов (например, Mn ^{2 +)} к клеток сетчатки. В аналоговых кальция, Mn ^{2 +} включен в РГК somata через напряжения закрытого кальциевых каналов и активно транспортируется вдоль аксонов цитоскелета неповрежденной ON и зрительного тракта. В то время как он накапливается в ядрах мозгавизуального проектирования, т.е. латерального коленчатого тела (LGN) и верхний бугорок (SC), transsynaptic распространения в первичной зрительной коре появляется незначительным ^8,9, хотя это может произойти ^10,11. Под MR последовательности, парамагнитного Mn ^{2 +} увеличивает MR контраст в основном за счет сокращения T ₁ спин-решеточной релаксации ^12. Такое Mn ^{2 +} МРТ с (MEMRI) успешно применяется в различных нервно-анатомических и функциональных исследований крыс, в том числе оценки регенерации аксонов и дегенерации после ON травмы ^13,14, точное анатомическое отображение ретино-tectal выступа ¹⁵ , а также определения аксонов транспортных характеристик после медикаментозного лечения ^16. Последние уточнения в лекарственных, токсичности и кинетики нейронных Mn ^{2 +} поглощение и транспорт, а также усовершенствованных протоколов МРТ расширили свое применение в исследованиях по трансгенныхмышей ⁹ с использованием 3 Tesla сканеры, обычно используемые в клинической практике ^17.

Здесь мы представляем MEMRI протокол, подходящий для продольное естественных изображений мыши ретино-tectal проекции и примером его применения на основе оценки Mn ^{2 +} в зависимости усиление сигнала в наивных и различных условиях нейродегенерацию. Наш протокол ставит конкретную акцент на сбор данных MR в умеренном 3 T магнитного поля, что, как правило, более доступны, чем выделенных сканеров животных. В наивных мышей, мы проиллюстрируем, как интенсивность сигнала тракта конкретных может быть существенно и воспроизводимо стать увеличилось после стекловидное тело (ivit) Mn ^{2 +} приложения. Количественно, Mn ^{2 +} распространения вдоль зрительной проекции происходит независимо от нормального процесса старения (измеряется от 3 ​​до 26-месячным мышам) и приумножение не поддается визуальной стимуляции и адаптации к темноте. В противоположность этому, Mn <sдо> 2 + обогащение таламуса и среднего мозга центров уменьшается после острого НА травмы раздавить ^18, а также в nfkb1 нокаут-мышей (р50 ^KO) страдает от спонтанного апоптоза РГК смерти и ПО дегенерации ^19. Таким образом, в расширении к обычной гистологического анализа, продольный MEMRI анализ отдельных животных позволяет профилирование уникальных кинетики нейродегенеративных процессов. Это должно оказаться полезным для исследований по нейропротекции и регенерации аксонов, связанных с фармакологическими или генетических вмешательств.