Um Procedimento craneotomia Lateral Grande para Wide-campo Mesoscale imagens ópticas de atividade cerebral
Summary
Este protocolo apresenta um método para a criação de um grande craniotomia unilateral sobre as regiões temporal e parietal do córtex cerebral do rato. Isto é especialmente útil para imagens em tempo real sobre uma área extensa de um hemisfério cortical.
Abstract
A craniotomia é um procedimento comum para expor o cérebro para experiências in vivo. Na pesquisa do mouse, a maioria dos laboratórios utilizam um pequeno craniotomia, tipicamente 3 mm x 3 mm. Este protocolo apresenta um método para a criação de uma janela craniana substancialmente maior 7 milímetros x 6 milímetros expondo mais de um hemisfério cerebral do rato ao longo dos córtices temporal e parietal (por exemplo, bregma 2,5-4,5 mm lateral, 0-6 mm). Para executar esta operação, a cabeça tem de ser inclinado cerca de 30 ° e a maior parte do músculo temporal deve ser retraída. Devido à grande quantidade de remoção de osso, este processo destina-se apenas para as experiências agudas com o animal anestesiado e a cirurgia em todo o experimento.
A principal vantagem deste inovador janela craniana grande lateral é para fornecer acesso simultâneo a ambas as zonas medial e lateral do córtex. Esta grande janela craniana unilateral pode ser utilizado para estudar a dinâmica neurais entre células,bem como entre diferentes áreas corticais pela combinação de registos electrofisiolicos multi-eléctrodos, imagiologia da actividade neuronal (por exemplo, imagiologia intrínseca ou extrínseca), e estimulação optogenetic. Além disso, este grande craniotomia também expõe uma grande área de vasos sanguíneos corticais, permitindo a manipulação directa da vasculatura cortical lateral.
Introduction
A craniotomia é um procedimento padrão utilizado por neurocientistas para revelar uma porção do cérebro. Desde o alvorecer da eletrofisiologia, a craniotomia tem permitido avanços sem precedentes no campo da neurociência. mapeamento densa do córtex cerebral com eléctrodos levou a testar hipóteses experimentos e teorias baseadas nestes mapas. Nós entraram recentemente uma nova era na qual a craniotomia está a ser utilizado para imagiologia in vivo de fluxo sanguíneo cortical 1, 2, 3 e 4 arquitectura neurovascular, possibilitando a visualização em tempo real da actividade cortical dentro das áreas expostas 5, 6, 7. Apesar de muitos estudos utilizam Craniotomias combinadas com técnicas de imagiologia óptica in vivo para o estudo da estrutura e função de neurónios corticais, células da glia, e CRvasculatura tical 8, 9, mais investigações são limitados por pequenas áreas do córtex exposto (mas ver 10).
O propósito deste protocolo é o de proporcionar um método para a criação de um grande craniotomia lateral, expondo o córtex cerebral a partir da linha média para o osso esquamosal, e que se estende para além da bregma e lambda. Esta grande craniotomia permite a visualização simultânea dos córtices de associação (retrosplico, cingulado, e parietal), o motor primário e secundário, sensoriais, visuais, e o córtex auditivo. Este método tem sido anteriormente acoplados com imagiologia tensão sensível corante (VSDI) para investigar a forma como várias áreas corticais interagir um com o outro durante a actividade espontânea e induzida por estímulo cortical 5, 11, 12. Os aspectos mais difíceis deste procedimento incluem o posicionamento da cabeçado animal, que fixa a placa de cabeça, hemorragia e evitando ao mesmo tempo separar o músculo temporal do osso parietal. Cuidados também devem ser tomadas durante os processos de perfuração e remoção do crânio como as curvas crânio com um ângulo oblíquo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este protocolo inovador para uma grande janela craniana permite imagiologia simultânea sobre as áreas temporal e parietal do córtex cerebral. Combinado com a imagiologia óptica, isso pode ajudar a revelar dinâmica neurais em áreas corticais durante a actividade espontânea e induzida por estímulo. Este craniotomia expansiva também expõe uma grande extensão da vasculatura rede cortical, incluindo a extremidade proximal da artéria cerebral média (MCA), permitindo que as imagens in vivo do flu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado por uma Ciências Naturais e Engenharia do Conselho de Investigação do Canadá (NSERC) Descoberta Grant # 40352, Campus Alberta para a Inovação Programa Chair, Alberta Research Program Alzheimer para MHM, e NSERC CRIAR em BIF doutoramento e AIHS comunhão de pós-graduação para MK. Agradecemos Pu Min Wang para o desenvolvimento deste protocolo e de treinamento cirúrgico e Behroo Mirza Agha e Di Shao para pecuária.
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 |
References
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