تم تمويل هذا العمل بالعصبية الحيوية المحدودة. نود أن نشكر الدكتور سيرجيو Rotondo (العصبية-الحيوية) والدكتور جيوفاني فراتي للتعليقات والمشورة بشأن المخطوطة.

أجريت جميع الدراسات الحيوانية ضمن البروتوكولات المعتمدة.
ملاحظة: في هذا القسم، تسلسل المراحل الرئيسية التي يتم إجراؤها أثناء الإجراء التجريبي والفاصل الزمني المقترح (الشكل 1). وعلاوة على ذلك، ووصف خطوة بخطوة للبروتوكول يكمل لوحة توضيحية، تظهر الإجراءات الحاسمة التي تتراوح بين إزالة الدماغ تجانس الأنسجة بعد فترة الحضانة (الشكل 2). التفاصيل المتعلقة بالمواد والإرشادات لبناء جهاز، وفي المرحلة اللاحقة لتحليل البنك الدولي بوصفه سابقا22.
1-العمليات الجراحية الأدوات وإعدادات فيبرتوم وإعداد العلاج
ملاحظة: تنفيذ الخطوات التالية قبل بدء الإجراء التجريبي:
<ol><li>إعداد اثنين مختلفة مصطنعة النخاعي السوائل (أكسفس)، واحد يستخدم لتقطيع المخ وأخرى للخطوة الحضانة كما تم وصفه سابقا29. باختصار، تركيزات العامل (في ملمول) أكسفس اثنين لقام "تشريح": 120 كلوريد الصوديوم، 5 بوكل، 20 ناكو3، 2.4 كاكل2، 2 MgSO4، 1.2 خ2ص4، والجلوكوز 10؛ 6.7 الملح حبيس و 3.3 حبيس حمض؛ الرقم الهيدروجيني: 7.1. بعض الوقت لقام "تسجيل": 124 كلوريد الصوديوم، 3.7 بوكل، 26 NaHCO3، 2 كاكل2، 1.3 MgSO4، 1.3 خ2ص4، والجلوكوز 10؛ الرقم الهيدروجيني: 7.1.</li>
	<li>مزيج جيد من الحلول ثم وضعت على الجليد والأوكسجين قام تشريح كي يكون الباردة أثناء إزالة الدماغ وتمزيقها لاحقاً. تبقى في درجة حرارة الغرفة (RT) وإمدادات الأوكسجين إلى قام تسجيل.</li>
	<li>وضع الصكوك تحت غطاء تشريح لإزالة قطع الرأس والدماغ و أي، ومقصلة، وأدوات التشريح الجراحي (مقص، ملقط، ريش)، وملعقة.</li>
	<li>إعداد معلمات فيبرتوم عن طريق تحديد سمك الشريحة (300 ميكرون في هذا الإعداد) والتردد في 7 والسرعة الساعة 6. إدراج الدائرة فيبرتوم في مساحة مناسبة وتحيط بها مع الجليد.</li>
	<li>فتح صمام كاربوجين (95% O2، 5% CO2) الأوكسجين "تشريح" (قام) أثناء تقطيع الدماغ. حدد معدل تدفق الدنيا، حوالي 2 مل/دقيقة.</li>
	<li>أن أنبوبين 15 مل تهيئة الظروف لاختبار. أضف في أنبوب واحد 10 مل من "تسجيل" قام وحدها (مجموعة المراقبة)، وفي غيرها، 10 مل قام "تسجيل" المخصب مع T30 بتركيز 2 ميكرومتر (المجموعة المعالجة). دوامة الأنابيب وإبقائهم على الجليد حتى استخدامها في مرحلة إعداد برنامج الإعداد (الفرع 3).</li>
</ol>2-التخدير، استخراج الدماغ وتشريح
ملاحظة: في هذه الدراسة، استخدمت 9 نوع البرية P14 الذكور ويستار. استخراج الدماغ وتشريح اللاحقة تشكل جزءا حاسما من البروتوكول نظراً لأنهم يجب أن يتم بسرعة تنفيذ (في حدود 10 دقائق) من أجل منع أو على الأقل تبطئ عمليات ضمور الأنسجة.
<ol><li>إضافة 1.5 مل من 100% w/w من إيسوفلوراني على طبقة القطن في قاعة التوجيهي، وضع الحيوان داخل، وأغلق الغطاء. انتظر حتى عمق تخديره الحيوان، مما يؤكد عدم وجود دواسة المعاكسة، وبعد ذلك قطع رأس الحيوان باستخدام المقصلة.</li>
	<li>الحفاظ على رأس الحيوان داخل الوعاء الذي يحتوي على الجليد تشريح قام خلال هذه الخطوة إزالة الدماغ (الشكل 2A -ج).</li>
	<li>جداً الجلد على الجمجمة بشفرة جراحية، ثم قطع الجمجمة باستخدام مقص بعد خط الوسط، من الجزء الخلفي والشروع في الأسفل حتى وصلت إلى العظم أعلاه OBs (الشكل 2A).</li>
	<li>سحب أفقياً جانبي الجمجمة باستخدام زوج من الملقط للوصول إلى الدماغ (الشكل 2). إدراج ملعقة بطنيا إلى الدماغ، بلطف حلج القطن بها، والحفاظ على أنها رطبة في قام "تشريح" المثلج لمدة 5 دقائق تقريبا (الشكل 2).</li>
	<li>التصرف في الدماغ على ورق الترشيح وقطع المخيخ باستخدام شفرة (الشكل 2D). الصق في الدماغ عمودياً على القرص فيبرتوم وإدراجه داخل قاعة تقطيع وملئه المثلج قام "تشريح" وتوفير الأوكسجين (الشكل 2E).</li>
	<li>ضبط الفاصل الزمني القطع، والمضي قدما في تقطيع المخ (الشكل 2 واو). تجميع المقاطع التي تحتوي على منطقة الفوائد، مثل حاجز وسطى (مللي ثانية)، الفرقة قطري بروكا (إلى)، والمادة إينوميناتا (SI)، كما هو موضح سابقا22. من أعلى إلى الأسفل، تتضمن ثلاث شرائح روسترال (R)، والمتوسط (ط)، والجزء (ج) والذيلية لفرنك بلجيكي (الشكل 2).</li>
	<li>تقسيم كل قسم على طول خط الوسط مع مقص صغير، الحصول على هيميسليسيس براق اثنين (الشكل 2 ح)، تستخدم منفردة كمراقبة وحالة المعالجة في نفس الطائرة التشريحية.</li>
	<li>الحفاظ هيميسيكشنز في قاعة فيبرتوم لمدة 5-10 دقيقة، ثم نقلها مع ماصة زجاجية في وعاء محتدما تتضمن قام تسجيل. الحفاظ على RT لمدة حوالي 30 دقيقة لاسترداد.</li>
	<li>ملء، وفي الوقت نفسه، ثلاث قنينات زجاجية مع 3 مل من تسجيل قام وحدها (معدّة مسبقاً في الخطوة 1، 6 للسيطرة على المجموعة) وقنينات الثلاثة مع 3 مل قام المخصب مع T30 (معدّة مسبقاً في الخطوة 1، 6) لمجموعة المعالجة.</li>
</ol>3-إعداد إعداد
<ol><li>نقل هيميسيكشنز إلى قارورة زجاج المقابلة (الشكل 2 طاء) كي يكون ثلاثة هيميسليسيس على التوالي (بما في ذلك منطقة فرنك بلجيكي روسترال والمتوسطة والذيلية) للسيطرة على المجموعة (الإطار الأخضر، الرقم 2J) وعلى مطابقة النظراء للمجموعة المعالجة (الإطار الأحمر، الرقم 2J).</li>
	<li>نقل أنسجة المخ مع فرش مختلفة اثنين، واحد هيميسليسيس التحكم وآخر للنظراء المعالجة، لمنع أي تلوث من بين الشروط.</li>
	<li>ختم كل قنينة زجاج مع غطاء المطابق، عرض الإبرة الأكسجين (21 ز) (2J الشكل). قم بتوصيل الأنبوب الرئيسي للجهاز المصدر كاربوجين (الشكل 2 ك). تسليم الأوكسجين إلى هيميسليسيس طوال فترة الحضانة مع معدل تدفق أقل من 2 مل/دقيقة بغية تجنب أي حركة لانسجة المخ واحتمال الأضرار الميكانيكية أثناء التجربة. بدء تشغيل في الحضانة ح 5. تنفيذ الخطوات 3.1-3.3 في 5 دقائق. ملاحظة: الاختيار كثيرا (كل 15-20 دقيقة) ما إذا كان يتم تزويد الأكسجين إلى كافة القوارير وأن التدفق لا تتحرك الأنسجة من الأسفل.</li>
</ol>4-عينة التجانس
<ol><li>وقف تدفق الأوكسجين بعد الاحتضان وإزالة جميع الأغطية من القنينات. نقل هيميسليسيس، باستخدام الفرش المناسبة، إلى أنابيب 1.5 مل تحتوي على 250 ميليلتر من المخزن المؤقت تحلل، والحفاظ على هذه الأنابيب على الجليد (الشكل 2 لتر). جعل تحلل المخزن المؤقت، مزيج PBS 1 x مع الكوكتيل مثبطات الفوسفاتيز ومبطلات سواء المخفف في 1: 100، ومجانسة الأنسجة مع المدقات المختلفة لمنع التلوث بين العينات. إكمال هذه الإجراءات خلال 10-15 دقيقة.</li>
	<li>الطرد المركزي في الدماغ في 1,000 س ز لمدة 5 دقائق في 4 درجات مئوية. نقل المادة طافية في أنابيب جديدة والحفاظ العينات في-80 درجة مئوية.</li>
</ol>5-قراءة تركيز البروتين وتحليل لطخة غربية
<ol><li>تحديد تركيز البروتين من كل عينة وبعد ذلك إعداد مختبرين لتحليل لطخة غربية كما هو موضح سابقا22.</li>
	<li>إجراء التحليل الإحصائي لتقييم آثار المعالجة على التعبير البروتين.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Braak, H., Braak, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuropathological+stageing+of+Alzheimer-related+changes.">Neuropathological stageing of Alzheimer-related changes.</a> Acta Neuropathologica. 82 (4), 239-259 (1991).</li><li>Schliebs, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basal+forebrain+cholinergic+dysfunction+in+Alzheimer's+disease--interrelationship+with+beta-amyloid,+inflammation+and+neurotrophin+signaling.">Basal forebrain cholinergic dysfunction in Alzheimer's disease--interrelationship with beta-amyloid, inflammation and neurotrophin signaling.</a> Neurochemical Research. 30 (6-7), 895-908 (2005).</li><li>Schmitz, T. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basal+forebrain+degeneration+precedes+and+predicts+the+cortical+spread+of+Alzheimer's+pathology.">Basal forebrain degeneration precedes and predicts the cortical spread of Alzheimer's pathology.</a> Nature Communications. 7, 13249 (2016).</li><li>Fjell, A. M., McEvoy, L., Holland, D., Dale, A. M., Walhovd, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+is+normal+in+normal+aging?+Effects+of+aging,+amyloid+and+Alzheimer's+disease+on+the+cerebral+cortex+and+the+hippocampus.">What is normal in normal aging? Effects of aging, amyloid and Alzheimer's disease on the cerebral cortex and the hippocampus.</a> Progress in neurobiology. 117, 20-40 (2014).</li><li>Kov&#225;cs, T., Cairns, N. J., Lantos, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+centres+in+Alzheimer's+disease:+olfactory+bulb+is+involved+in+early+Braak's+stages.">Olfactory centres in Alzheimer's disease: olfactory bulb is involved in early Braak's stages.</a> Neuroreport. 12 (2), 285-288 (2001).</li><li>Winblad, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defeating+Alzheimer's+disease+and+other+dementias:+a+priority+for+European+science+and+society.">Defeating Alzheimer's disease and other dementias: a priority for European science and society.</a> The Lancet Neurology. 15 (5), 455-532 (2016).</li><li>Herrup, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+case+for+rejecting+the+amyloid+cascade+hypothesis.">The case for rejecting the amyloid cascade hypothesis.</a> Nat Neurosci. 18 (6), 794-799 (2015).</li><li>De Strooper, B., Karran, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Cellular+Phase+of+Alzheimer's+Disease.">The Cellular Phase of Alzheimer's Disease.</a> Cell. 164 (4), 603-615 (2016).</li><li>Scheltens, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alzheimer's+disease.">Alzheimer's disease.</a> Lancet. 388 (10043), 505-517 (2016).</li><li>Arendt, T., Br&#252;ckner, M. K., Lange, M., Bigl, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+acetylcholinesterase+and+butyrylcholinesterase+in+Alzheimer's+disease+resemble+embryonic+development-A+study+of+molecular+forms.">Changes in acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase in Alzheimer's disease resemble embryonic development-A study of molecular forms.</a> Neurochemistry International. 21 (3), 381-396 (1992).</li><li>Auld, D. S., Kornecook, T. J., Bastianetto, S., Quirion, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alzheimer's+disease+and+the+basal+forebrain+cholinergic+system:+relations+to+&#946;-amyloid+peptides,+cognition,+and+treatment+strategies.">Alzheimer's disease and the basal forebrain cholinergic system: relations to &#946;-amyloid peptides, cognition, and treatment strategies.</a> Progress in Neurobiology. 68 (3), 209-245 (2002).</li><li>Arendt, T., Bruckner, M. K., Morawski, M., Jager, C., Gertz, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+neurone+loss+in+Alzheimer's+disease:+cortical+or+subcortical?.">Early neurone loss in Alzheimer's disease: cortical or subcortical?.</a> Acta Neuropathol Commun. 3, 10 (2015).</li><li>Mesulam, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Cholinergic+Lesion+of+Alzheimer's+Disease:+Pivotal+Factor+or+The+Cholinergic+Lesion+of+Alzheimer's+Disease:+Pivotal+Factor+or+Side+Show?.">The Cholinergic Lesion of Alzheimer's Disease: Pivotal Factor or The Cholinergic Lesion of Alzheimer's Disease: Pivotal Factor or Side Show?.</a> Learn Mem. , 43-49 (2004).</li><li>Schliebs, R., Arendt, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cholinergic+system+in+aging+and+neuronal+degeneration.">The cholinergic system in aging and neuronal degeneration.</a> Behavioural Brain Research. 221 (2), 555-563 (2011).</li><li>Mesulam, M. M., Mufson, E. J., Wainer, B. H., Levey, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+cholinergic+pathways+in+the+rat:+An+overview+based+on+an+alternative+nomenclature+(Ch1-Ch6).">Central cholinergic pathways in the rat: An overview based on an alternative nomenclature (Ch1-Ch6).</a> Neuroscience. 10 (4), 1185-1201 (1983).</li><li>Mesulam, M., Mufson, E. J., Levey, A. I., Wainer, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholinergic+innervation+of+cortex+by+the+basal+forebrain:+cytochemistry+and+cortical+connections+of+the+septal+area,+diagonal+band+nuclei,+nucleus+basalis+(substantia+innominata),+and+hypothalamus+in+the+rhesus+monkey.">Cholinergic innervation of cortex by the basal forebrain: cytochemistry and cortical connections of the septal area, diagonal band nuclei, nucleus basalis (substantia innominata), and hypothalamus in the rhesus monkey.</a> J Comp Neurol. 214 (2), 170-197 (1983).</li><li>Greenfield, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovering+and+targeting+the+basic+mechanism+of+neurodegeneration:+The+role+of+peptides+from+the+C-terminus+of+acetylcholinesterase:+Non-hydrolytic+effects+of+ache:+The+actions+of+peptides+derived+from+the+C-terminal+and+their+relevance+to+neurodegenerat.">Discovering and targeting the basic mechanism of neurodegeneration: The role of peptides from the C-terminus of acetylcholinesterase: Non-hydrolytic effects of ache: The actions of peptides derived from the C-terminal and their relevance to neurodegenerat.</a> Chemico-Biological Interactions. 203 (3), 543-546 (2013).</li><li>Garcia-Rat&#233;s, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=(I)+Pharmacological+profiling+of+a+novel+modulator+of+the+&#945;7+nicotinic+receptor:+Blockade+of+a+toxic+acetylcholinesterase-derived+peptide+increased+in+Alzheimer+brains.">(I) Pharmacological profiling of a novel modulator of the &#945;7 nicotinic receptor: Blockade of a toxic acetylcholinesterase-derived peptide increased in Alzheimer brains.</a> Neuropharmacology. 105, 487-499 (2016).</li><li>Eimerl, S., Schramm, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+quantity+of+calcium+that+appears+to+induce+neuronal+death.">The quantity of calcium that appears to induce neuronal death.</a> Journal of neurochemistry. 62 (3), 1223-1226 (1994).</li><li>Greenfield, S., Vaux, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Commentary+Parkinson's+Disease,+Alzheimer's+Disease+and+Motor+Neurone+Disease:+Identifying+a+Common+Mechanism.">Commentary Parkinson's Disease, Alzheimer's Disease and Motor Neurone Disease: Identifying a Common Mechanism.</a> Science. 113 (3), 485-492 (2002).</li><li>Badin, A. S., Morrill, P., Devonshire, I. M., Greenfield, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=(II)+Physiological+profiling+of+an+endogenous+peptide+in+the+basal+forebrain:+Age-related+bioactivity+and+blockade+with+a+novel+modulator.">(II) Physiological profiling of an endogenous peptide in the basal forebrain: Age-related bioactivity and blockade with a novel modulator.</a> Neuropharmacology. 105, 47-60 (2016).</li><li>Brai, E., Stuart, S., Badin, A. -. S., Greenfield, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+Ex+Vivo+Model+to+Investigate+the+Underlying+Mechanisms+in+Alzheimer's+Disease.">A Novel Ex Vivo Model to Investigate the Underlying Mechanisms in Alzheimer's Disease.</a> Frontiers in Cellular Neuroscience. 11, 291 (2017).</li><li>Cho, S., Wood, A., Bowlby, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+slices+as+models+for+neurodegenerative+disease+and+screening+platforms+to+identify+novel+therapeutics.">Brain slices as models for neurodegenerative disease and screening platforms to identify novel therapeutics.</a> Current neuropharmacology. 5 (1), 19-33 (2007).</li><li>Humpel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+brain+slice+cultures:+A+review.">Organotypic brain slice cultures: A review.</a> Neuroscience. 305, 86-98 (2015).</li><li>Sakmann, B., Neher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patch+clamp+techniques+for+studying+ionic+channels+in+excitable+membranes.">Patch clamp techniques for studying ionic channels in excitable membranes.</a> Annual review of physiology. 46, 455-472 (1984).</li><li>Jensen, M. S., Lambert, J. D. C., Johansen, F. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+recordings+from+rat+hippocampus+slices+following+in+vivo+brain+ischemia.">Electrophysiological recordings from rat hippocampus slices following in vivo brain ischemia.</a> Brain Research. 554 (1-2), 166-175 (1991).</li><li>Ferrati, G., Martini, F. J., Maravall, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presynaptic+Adenosine+Receptor-Mediated+Regulation+of+Diverse+Thalamocortical+Short-Term+Plasticity+in+the+Mouse+Whisker+Pathway.">Presynaptic Adenosine Receptor-Mediated Regulation of Diverse Thalamocortical Short-Term Plasticity in the Mouse Whisker Pathway.</a> Frontiers in Neural Circuits. 10, 1-9 (2016).</li><li>Grinvald, A., Hildesheim, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VSDI:+a+new+era+in+functional+imaging+of+cortical+dynamics.">VSDI: a new era in functional imaging of cortical dynamics.</a> Nature Reviews Neuroscience. 5 (11), 874-885 (2004).</li><li>Badin, A. S., John, E., Susan, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+spatio-temporal+bioactivity+of+a+novel+peptide+revealed+by+optical+imaging+in+rat+orbitofrontal+cortex+in+vitro:+Possible+implications+for+neurodegenerative+diseases.">High-resolution spatio-temporal bioactivity of a novel peptide revealed by optical imaging in rat orbitofrontal cortex in vitro: Possible implications for neurodegenerative diseases.</a> Neuropharmacology. 73, 10-18 (2013).</li><li>Greenfield, S. A., Badin, A. S., Ferrati, G., Devonshire, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging+of+the+rat+brain+suggests+a+previously+missing+link+between+top-down+and+bottom-up+nervous+system+function.">Optical imaging of the rat brain suggests a previously missing link between top-down and bottom-up nervous system function.</a> Neurophotonics. 4, 31213 (2017).</li><li>Opitz-Araya, X., Barria, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organotypic+hippocampal+slice+cultures.">Organotypic hippocampal slice cultures.</a> Journal of visualized experiments: JoVE. (48), (2011).</li><li>Gong, C. -. X., Lidsky, T., Wegiel, J., Grundke-Iqbal, I., Iqbal, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolically+active+rat+brain+slices+as+a+model+to+study+the+regulation+of+protein+phosphorylation+in+mammalian+brain.">Metabolically active rat brain slices as a model to study the regulation of protein phosphorylation in mammalian brain.</a> Brain Research Protocols. 6 (3), 134-140 (2001).</li></ol>

ويعلن الكتاب تضارب المصالح المالية. سوزان غرينفيلد ألف هو مؤسس ورئيس العصبية الحيوية المحدودة وهي شركة مملوكة للقطاع الخاص، ويحمل أسهم في الشركة. Brai إيمانويل وكوجوني انطونيلا موظفون من العصبية الحيوية المحدودة.

الجانب الرئيسي من هذا البروتوكول، استناداً إلى تقنية الدماغ راسخة السابقين فيفو ، يسمح بشكل متزامن اختبار اثنين هيميسليسيس براق، التي تم الحصول عليها من نفس الطائرة التشريحية، رصد استجابتها بعد تطبيق محدد الشرط (السيطرة أو معاملة)؛ ولهذا يقدم نموذج تجريبي لرقابة مشددة قدر الإمكان. ?...

الإعلان علم أمراض مزمنة التي تتسم بضعف تدريجي الأعصاب التي تؤثر على مناطق الدماغ المختلفة، مثل قشرة انتورهينال (المفوضية الأوروبية)، فرنك بلجيكي، والحصين (المفوض السامي) ولمبة شمي (OB)1،2،3، 4،5. المراحل المتأخرة من تطوير الإعلان يؤدي إلى انخفاض المعرفي تدريجي، مما يجعل هذا المرض الأكثر شيوعاً للعته، تستأثر بحوالي 70 في المائة من جميع الحالات6. وعلى الرغم من محاولات واسعة النطاق لفهم المراحل الأولية مما تسبب في الإعلان، لا توجد حاليا إشارة تجريبية محددة بتوضيح لهم. وباﻹضافة إلى ذلك، النظرية الأكثر شعبية--"فرضية اميلويد"-شك متزايد نظراً لأنها لا تقدم صورة كاملة في شرح بل الإعلانية، ولا هدفا صيدلانية التي أثبتت فعالية7،8 ،9.
يوحي نظرية بديلة التي تحظى باهتمام متزايد بأن الآليات الأولية التي تحدث أثناء نيوروديجينيريشن ترتبط بكتلة الخلايا العصبية عرضه أساسا في الإعلان3،،من1011 , 12 , 13 , 14-هذا المحور الخلوية غير المتجانسة ضمن المشاريع فرنك بلجيكي، midbrain والدماغ، إلى مناطق متعددة، مثل المفوضية الأوروبية والمفوض السامي، والحريق المكشوف15،16. على الرغم من تنوعها في مورفولوجيا الخلايا العصبية وتوليف العصبي، تشاطر جوهر هذه الخلايا سمة مشتركة في الإعراب عن وجع، الذي يمكن أن يكون أيضا وظيفة غير الانزيمية17،18. هذا الدور غير الكلاسيكية كرواية إشارات جزيء يتوسط تدفق الكالسيوم (Ca2 +) إلى الخلايا العصبية التي يمكن أن تخضع لإحداث التغذوية أو السمية بالنسبة Ca2 + الجرعة وتوافرها والعصبية سن17،18 , 19.
أثناء نيوروديجينيريشن، لوحظت الخلوية قد تكون الخسارة ولذلك المنتسبة إلى هذه الدالة غير الانزيمية17،،من1820، الذي يعزى إلى ببتيد 30mer (T30) المشقوق من ألم ج-المحطة 20-تمشيا مع النتائج السابقة، التي تقوم على ثقافة الخلية والتصوير الضوئي21 18،الاستعدادات، أظهرنا، من خلال اتباع نهج جديد يستند إلى السابقين فيفو الفئران الدماغ الشرائح التي تحتوي على هياكل فرنك بلجيكي، T30 الناجمين عن الشخصية مثل الإعلان22. على وجه التحديد، وهذه المنهجية الجديدة يقدم سيناريو فسيولوجية أكثر من خلية ثقافة حيث أنها تحتفظ بالكثير من الخصائص أنسجة سليمة، بدءاً من التشريحية للحفاظ على الدوائر، أن كان لإطار زمني لساعات. قمنا بتطبيق هذا البروتوكول على استكشاف الأحداث التي تجري خلال المراحل الأولى من نيوروديجينيريشن، رصد الاستجابة الحادة عند تطبيق T30.
على الرغم من الكم الكبير من المؤلفات المتعلقة بالمخ باستخدام شرائح للتحقيق في المسارات الجزيئية ضمناً في تلف الخلايا العصبية أو الخلايا،من2324، هذا البروتوكول يوفر للمرة الأولى أكثر إلحاحا ومقارنة حساسة تلا باستخدام شرائح أورجانوتيبيك المشتركة. ومع ذلك، كما الحال بالنسبة أورجانوتيبيك أقسام الدماغ، هذا الإجراء شريحة الحاد يمكن أيضا اعتماد لأغراض عدة، مثل تقييم محصن أو جزيئات سمية عصبية، اكتشاف التغيرات الجزيئية الأساسية التي تحدث في عملية محددة، الأمراض المتصلة بالتحليل المناعي، وفحوصات الدوائية للجهاز العصبي المركزي.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sodium chloride (NaCl)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>S7653</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride (KCl)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>P9333</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate (NaHCO3)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>S5761</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium sulphate heptahydrate (MgSO4 (7H2O))</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>63138</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium phosphate monobasic (KH2PO4)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>P5655</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepes salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>H7006</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepes acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>H3375</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>G7528</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride dehydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich, Germany</td>
			<td>223506</td>
			<td>Reagent for aCSF preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T30 peptide</td>
			<td>Genosphere Biotechnologies, France</td>
			<td></td>
			<td>AChE-derived peptide tested</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical dissecting kit</td>
			<td>World Precision Instruments, USA</td>
			<td>Item #: MOUSEKIT</td>
			<td>Brain removal step</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical blades</td>
			<td>Swann-Morton, UK</td>
			<td>BS 2982</td>
			<td>Brain removal step</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td>Fisher Scientific, USA</td>
			<td>11566873</td>
			<td>Brain preparation for slicing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glue</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Brain preparation for slicing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibratome</td>
			<td>Leica, Germany</td>
			<td>VT1000 S</td>
			<td>Slicing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brushes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Tissue handling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen canister</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Sectioning and incubation phase</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1x Phosphate buffer saline (PBS)</td>
			<td>Fisher Scientific, USA</td>
			<td>BP2438-4</td>
			<td>Homogenization step</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphatase inhibitors</td>
			<td>Fisher Scientific, USA</td>
			<td>1284-1650</td>
			<td>Homogenization step</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protease inhibitors</td>
			<td>Roche complete PIC, USA</td>
			<td>4693116001</td>
			<td>Homogenization step</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pestles</td>
			<td>Starlab, UK</td>
			<td>I1415-5390</td>
			<td>Homogenization step</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pierce 660 nm Protein Assay</td>
			<td>Thermo Scientific, USA</td>
			<td>22660</td>
			<td>Protein concentration</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an alternative approach to study primary events in neurodegeneration using ex vivo rat brain slices

وعلى الرغم من العديد من الدراسات التي تسعى إلى تطوير نماذج حيوانية الموثوقة التي تعكس الأولية العمليات الأساسية نيوروديجينيريشن، عدد قليل جداً وقد قبلت على نطاق واسع. هنا، فإننا نقترح إجراء جديد مقتبس من المعروفين السابقين فيفو الدماغ شريحة تقنية، مما يوفر أوثق في فيفو--مثل السيناريو مما في المختبر الأعمال التحضيرية، للتحقيق في أحداث أوائل تسبب ضمور الخلية، كما ويلاحظ في مرض الزهايمر (AD). يتكون هذا الاختلاف من خطوات بسيطة واستنساخه بسهولة، التي تمكن من الحفاظ على سيتوارتشيتيكتوري التشريحية لمنطقة الدماغ المحددة والوظائف المحلية في بيئة فسيولوجية. يمكن الحصول على مختلف المناطق التشريحية من الدماغ نفسه، وإتاحة الفرصة للقيام بتجارب متعددة مع العلاجات المذكورة في الموقع-والجرعة-، وطريقة تعتمد على الوقت. القيود المحتملة التي يمكن أن تؤثر على النتائج ذات الصلة بهذه المنهجية المرتبطة بالمحافظة على النسيج، أي الحفاظ على سلامتها التشريحية خلال خطوات تشريح والحضانة وسمك الفرع، الذي يمكن أن تؤثر تحليل البيوكيميائية والمناعي. ويمكن استخدام هذا النهج لأغراض مختلفة، مثل استكشاف الآليات الجزيئية التي تشارك في الظروف الفسيولوجية أو المرضية، وفحص المخدرات، أو فحوصات الجرعة والاستجابة. وأخيراً، هذا البروتوكول يمكن أيضا خفض عدد الحيوانات المستخدمة في الدراسات السلوكية. تم مؤخرا ووصف التطبيق ذكرت هنا واختبارها لأول مرة على السابقين فيفو الفئران الدماغ الشرائح التي تحتوي على فوريبرين القاعدية (BF)، التي واحدة من المناطق الدماغية التي تؤثر أساسا في الإعلان. على وجه التحديد، وقد ثبت أن إدارة الببتيد السمية المستمدة من ج-محطة أستيلكولينستراز (وجع) يمكن أن يدفع الشخصية مثل الإعلان، تحريك، طول المحور الخلفي أنتيرو لفرنك بلجيكي، تعبير تفاضلي من البروتينات التي غيرت في الإعلان، مثل مستقبلات النيكوتين alpha7 (α7-ناشر)، فوسفوريلاتيد تاو (فتاو)، وبيتا اميلويد (Aβ).

البروتوكول المعروضة هنا يشير إلى أن إدارة الببتيد السامة، T30، ينظم بطريقة تعتمد على موقع التعبير عن α7-ناشر، فتاو، و Aβ في المقاطع التي تحتوي على فرنك بلجيكي (الشكل 3A). مستقبلات النيكوتين يظهر زيادة كبيرة في هيميسليسي روسترال معاملة مقارنة بنظيرتها في عنصر...

Watch this Scientific Journal Video about An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices at JoVE.com

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

نقدم أسلوب الذي يمكن تقديم المزيد من الأفكار في أحداث أوائل الكامنة وراء نيوروديجينيريشن واستنادا إلى تقنية الدماغ المنشأة السابقين فيفو ، الجمع بين مزايا تجارب في الجسم الحي وفي المختبر . وعلاوة على ذلك، فإنه يمثل فرصة فريدة لإجراء مقارنة مباشرة لفريق المعالجة وغير المعالجة في نفس الطائرة التشريحية.

وثمة نهج بديل لدراسة الأحداث الرئيسية في نيوروديجينيريشن باستخدام شرائح المخ الفئران السابقين فيفو

Despite&#160;numerous studies that attempt to develop reliable animal models&#160;which reflecting the primary processes underlying neurodegeneration, ...

an-alternative-approach-to-study-primary-events-neurodegeneration

Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

6.8K Views.  Culham Science Centre. نقدم أسلوب الذي يمكن تقديم المزيد من الأفكار في أحداث أوائل الكامنة وراء نيوروديجينيريشن واستنادا إلى تقنية الدماغ المنشأة السابقين فيفو ، الجمع بين مزايا تجارب في الجسم الحي وفي المختبر . وعلاوة على ذلك، فإنه يمثل فرصة فريدة لإجراء مقارنة مباشر?...

Video: An Alternative Approach to Study Primary Events in Neurodegeneration Using Ex Vivo Rat Brain Slices

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron is damaged by injury or disease, it may regenerate. Cell-intrinsic and extrinsic factors influence the ability of a neuron to regenerate and restore function. Recently, the nematode C. elegans has emerged as an excellent model organism to identify genes and signaling pathways that influence the regeneration of neurons1-6. The main way to initiate neuronal regeneration in C. elegans is laser-mediated cutting, or axotomy. During axotomy, a fluorescently-labeled neuronal process is severed using high-energy pulses. Initially, neuronal regeneration in C. elegans was examined using an amplified femtosecond laser5. However, subsequent regeneration studies have shown that a conventional pulsed laser can be used to accurately sever neurons in vivo and elicit a similar regenerative response1,3,7.
We present a protocol for performing in vivo laser axotomy in the worm using a MicroPoint pulsed laser, a turnkey system that is readily available and that has been widely used for targeted cell ablation. We describe aligning the laser, mounting the worms, cutting specific neurons, and assessing subsequent regeneration. The system provides the ability to cut large numbers of neurons in multiple worms during one experiment. Thus, laser axotomy as described herein is an efficient system for initiating and analyzing the process of regeneration.

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

A protocol to cut neurons in C. elegans with a MicroPoint pulsed laser is presented. We describe setting up the system, immobilizing worms, and severing labeled neurons. Advantages include a relatively low-cost system and the ability to sever neuronal processes or ablate cells in vivo.

في Axotomy الليزر المجراة في C. ايليجانس

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron ...

A Rapid Approach to High-Resolution Fluorescence Imaging in Semi-Thick Brain Slices

A fundamental goal to both basic and clinical neuroscience is to better understand the identities, molecular makeup, and patterns of connectivity that are characteristic to neurons in both normal and diseased brain. Towards this, a great deal of effort has been placed on building high-resolution neuroanatomical maps1-3. With the expansion of molecular genetics and advances in light microscopy has come the ability to query not only neuronal morphologies, but also the molecular and cellular makeup of individual neurons and their associated networks4. Major advances in the ability to mark and manipulate neurons through transgenic and gene targeting technologies in the rodent now allow investigators to 'program' neuronal subsets at will5-6. Arguably, one of the most influential contributions to contemporary neuroscience has been the discovery and cloning of genes encoding fluorescent proteins (FPs) in marine invertebrates7-8, alongside their subsequent engineering to yield an ever-expanding toolbox of vital reporters9. Exploiting cell type-specific promoter activity to drive targeted FP expression in discrete neuronal populations now affords neuroanatomical investigation with genetic precision.
Engineering FP expression in neurons has vastly improved our understanding of brain structure and function. However, imaging individual neurons and their associated networks in deep brain tissues, or in three dimensions, has remained a challenge. Due to high lipid content, nervous tissue is rather opaque and exhibits auto fluorescence. These inherent biophysical properties make it difficult to visualize and image fluorescently labelled neurons at high resolution using standard epifluorescent or confocal microscopy beyond depths of tens of microns. To circumvent this challenge investigators often employ serial thin-section imaging and reconstruction methods10, or 2-photon laser scanning microscopy11. Current drawbacks to these approaches are the associated labor-intensive tissue preparation, or cost-prohibitive instrumentation respectively.
Here, we present a relatively rapid and simple method to visualize fluorescently labelled cells in fixed semi-thick mouse brain slices by optical clearing and imaging. In the attached protocol we describe the methods of: 1) fixing brain tissue in situ via intracardial perfusion, 2) dissection and removal of whole brain, 3) stationary brain embedding in agarose, 4) precision semi-thick slice preparation using new vibratome instrumentation, 5) clearing brain tissue through a glycerol gradient, and 6) mounting on glass slides for light microscopy and z-stack reconstruction (Figure 1).
For preparing brain slices we implemented a relatively new piece of instrumentation called the 'Compresstome' VF-200 (http://www.precisionary.com/products_vf200.html). This instrument is a semi-automated microtome equipped with a motorized advance and blade vibration system with features similar in function to other vibratomes. Unlike other vibratomes, the tissue to be sliced is mounted in an agarose plug within a stainless steel cylinder. The tissue is extruded at desired thicknesses from the cylinder, and cut by the forward advancing vibrating blade. The agarose plug/cylinder system allows for reproducible tissue mounting, alignment, and precision cutting. In our hands, the 'Compresstome' yields high quality tissue slices for electrophysiology, immunohistochemistry, and direct fixed-tissue mounting and imaging. Combined with optical clearing, here we demonstrate the preparation of semi-thick fixed brain slices for high-resolution fluorescent imaging.

Here we describe a rapid and simple method to image fluorescently labeled cells in semi-thick brain slices. By fixing, slicing, and optically clearing brain tissue we describe how standard epifluorescent or confocal imaging can be used to visualize individual cells and neuronal networks within intact nervous tissue.

نهج السريع إلى التصوير الإسفار عالية الدقة في الدماغ شرائح شبه سميكة

A fundamental goal to both basic and clinical neuroscience is to better understand the identities, molecular makeup, and patterns of connectivity that are ...

GABA-activated Single-channel and Tonic Currents in Rat Brain Slices

The GABAA channels are present in all neurons and are located both at synapses and outside of synapses where they generate phasic and tonic currents, respectively 4,5,6,7 The GABAA channel is a pentameric GABA-gated chloride channel. The channel subunits are grouped into 8 families (&alpha;1-6, &beta;1-3, &gamma;1-3, &delta;, &#949;, &theta;, &pi; and &rho;). Two alphas, two betas and one 3rd subunit form the functional channel 8. By combining studies of sub-type specific GABA-activated single-channel molecules with studies including all populations of GABAA channels in the neuron it becomes possible to understand the basic mechanism of neuronal inhibition and how it is modulated by pharmacological agents.
We use the patch-clamp technique 9,10 to study the functional properties of the GABAA channels in alive neurons in hippocampal brain slices and record the single-channel and whole-cell currents. We further examine how the channels are affected by different GABA concentrations, other drugs and intra and extracellular factors. For detailed theoretical and practical description of the patch-clamp method please see The Single-Channel Recordings edited by B Sakman and E Neher 10.

We use the patch-clamp technique to measure GABA-activated single-channel currents (GABAA channels, GABAA receptors) and the synaptic and tonic currents they generate in neurons. Activation of the channels decreases neuronal excitability in health and disease 1,2,3,4.

GABA تنشيط التيارات قناة واحدة وتونيك في شرائح الدماغ الجرذ

The GABAA channels are present in all neurons and are located both at synapses and outside of synapses where they generate phasic and tonic currents, ...

Methods for Study of Neuronal Morphogenesis: Ex vivo RNAi Electroporation in Embryonic Murine Cerebral Cortex

The cerebral cortex directs higher cognitive functions. This six layered structure is generated in an inside-first, outside-last manner, in which the first born neurons remain closer to the ventricle while the last born neurons migrate past the first born neurons towards the surface of the brain1. In addition to neuronal migration2, a key process for normal cortical function is the regulation of neuronal morphogenesis3. While neuronal morphogenesis can be studied in vitro in primary cultures, there is much to be learned from how these processes are regulated in tissue environments.
We describe techniques to analyze neuronal migration and/or morphogenesis in organotypic slices of the cerebral cortex4,6. A pSilencer modified vector is used which contains both a U6 promoter that drives the double stranded hairpin RNA and a separate expression cassette that encodes GFP protein driven by a CMV promoter7-9. Our approach allows for the rapid assessment of defects in neurite outgrowth upon specific knockdown of candidate genes and has been successfully used in a screen for regulators of neurite outgrowth8. Because only a subset of cells will express the RNAi constructs, the organotypic slices allow for a mosaic analysis of the potential phenotypes. Moreover, because this analysis is done in a near approximation of the in vivo environment, it provides a low cost and rapid alternative to the generation of transgenic or knockout animals for genes of unknown cortical function. Finally, in comparison with in vivo electroporation technology, the success of ex vivo electroporation experiments is not dependant upon proficient surgery skill development and can be performed with a shorter training time and skill.

Methods for Study of Neuronal Morphogenesis: Ex vivo RNAi Electroporation in Embryonic Murine Cerebral Cortex

To conduct a rapid assessment of the function of genes in the development of cerebral cortex, we describe methods involving the ex vivo electroporation of plasmids co-expressing inhibitory RNA (RNAi) and GFP in murine embryonic cortex. This protocol is amenable to the study of various aspects of neurodevelopment such as neurogenesis, neuronal migration and neuronal morphogenesis including dendrite and axon outgrowth.

أساليب لدراسة التشكل متعلق بالخلايا العصبية:<em&gt; خارج الحي</em&gt; رني Electroporation في اللحاء المخي الفئران الجنينية

The cerebral cortex directs higher cognitive functions. This six layered structure is generated in an inside-first, outside-last manner, in which the ...

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains technically challenging. One approach, Activation-Induced Manganese-enhanced MRI (AIM MRI), has been used successfully to map neuronal activity in rodents 1-5. In AIM MRI, Mn2+ acts a calcium analog and accumulates in depolarized neurons 6,7. Because Mn2+ shortens the T1 tissue property, regions of elevated neuronal activity will enhance in MRI. Furthermore, Mn2+ clears slowly from the activated regions; therefore, stimulation can be performed outside the magnet prior to imaging, enabling greater experimental flexibility. However, because Mn2+ does not readily cross the blood-brain barrier (BBB), the need to open the BBB has limited the use of AIM MRI, especially in mice.
One tool for opening the BBB is ultrasound. Though potentially damaging, if ultrasound is administered in combination with gas-filled microbubbles (i.e., ultrasound contrast agents), the acoustic pressure required for BBB opening is considerably lower. This combination of ultrasound and microbubbles can be used to reliably open the BBB without causing tissue damage 8-11.
Here, a method is presented for performing AIM MRI by using microbubbles and ultrasound to open the BBB. After an intravenous injection of perflutren microbubbles, an unfocused pulsed ultrasound beam is applied to the shaved mouse head for 3 minutes. For simplicity, we refer to this technique of BBB Opening with Microbubbles and UltraSound as BOMUS 12. Using BOMUS to open the BBB throughout both cerebral hemispheres, manganese is administered to the whole mouse brain. After experimental stimulation of the lightly sedated mice, AIM MRI is used to map the neuronal response.
To demonstrate this approach, herein BOMUS and AIM MRI are used to map unilateral mechanical stimulation of the vibrissae in lightly sedated mice 13. Because BOMUS can open the BBB throughout both hemispheres, the unstimulated side of the brain is used to control for nonspecific background stimulation. The resultant 3D activation map agrees well with published representations of the vibrissae regions of the barrel field cortex 14. The ultrasonic opening of the BBB is fast, noninvasive, and reversible; and thus this approach is suitable for high-throughput and/or longitudinal studies in awake mice.

A technique is described for broadly opening the blood-brain barrier in the mouse using microbubbles and ultrasound. Using this technique, manganese can be administered to the mouse brain. Because manganese is an MRI contrast agent that accumulates in depolarized neurons, this approach enables imaging of neuronal activity.

تصوير الأعصاب وظيفية عن طريق الموجات فوق الصوتية تعطيل حاجز الدم في الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي المنغنيز معززة لل

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

Brain Slice Biotinylation: An Ex Vivo Approach to Measure Region-specific Plasma Membrane Protein Trafficking in Adult Neurons

Regulated endocytic trafficking is the central mechanism facilitating a variety of neuromodulatory events, by dynamically controlling receptor, ion channel, and transporter cell surface presentation on a minutes time scale.&#160;There is a broad diversity of mechanisms that control endocytic trafficking of individual proteins. Studies investigating the molecular underpinnings of trafficking have primarily relied upon surface biotinylation to quantitatively measure changes in membrane protein surface expression in response to exogenous stimuli and gene manipulation.&#160;However, this approach has been mainly limited to cultured cells, which may not faithfully reflect the physiologically relevant mechanisms at play in adult neurons.&#160;Moreover, cultured cell approaches may underestimate region-specific differences in trafficking mechanisms.&#160;Here, we describe an approach that extends cell surface biotinylation to the acute brain slice preparation.&#160;We demonstrate that this method provides a high-fidelity approach to measure rapid changes in membrane protein surface levels in adult neurons.&#160;This approach is likely to have broad utility in the field of neuronal endocytic trafficking.

Brain Slice Biotinylation: An Ex Vivo Approach to Measure Region-specific Plasma Membrane Protein Trafficking in Adult Neurons

Neuronal membrane trafficking dynamically controls plasma membrane protein availability and significantly impacts neurotransmission.&#160;To date, it has been challenging to measure neuronal endocytic trafficking in adult neurons.&#160;Here, we describe a highly effective, quantitative method to measure rapid changes in surface protein expression ex vivo in acute brain slices.

الدماغ شريحة Biotinylation: و<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; النهج لقياس منطقة محددة بلازما بروتين غشاء الاتجار الكبار الخلايا العصبية

Regulated endocytic trafficking is the central mechanism facilitating a variety of neuromodulatory events, by dynamically controlling receptor, ion ...

Mouse Hindbrain Ex Vivo Culture to Study Facial Branchiomotor Neuron Migration

Embryonic neurons are born in the ventricular zone of the brain, but subsequently migrate to new destinations to reach appropriate targets. Deciphering the molecular signals that cooperatively guide neuronal migration in the embryonic brain is therefore important to understand how the complex neural networks form which later support postnatal life. Facial branchiomotor (FBM) neurons in the mouse embryo hindbrain migrate from rhombomere (r) 4 caudally to form the paired facial nuclei in the r6-derived region of the hindbrain. Here we provide a detailed protocol for wholemount ex vivo culture of mouse embryo hindbrains suitable to investigate the signaling pathways that regulate FBM migration. In this method, hindbrains of E11.5 mouse embryos are dissected and cultured in an open book preparation on cell culture inserts for 24 hr. During this time, FBM neurons migrate caudally towards r6 and can be exposed to function-blocking antibodies and small molecules in the culture media or heparin beads loaded with recombinant proteins to examine roles for signaling pathways implicated in guiding neuronal migration.

Mouse Hindbrain Ex Vivo Culture to Study Facial Branchiomotor Neuron Migration

Embryonic neurons are born in the ventricular zone of the neural tube, but migrate to reach appropriate targets. Facial branchiomotor (FBM) neurons are a useful model to study neuronal migration. This protocol describes the wholemount ex vivo culture of mouse embryo hindbrains to investigate mechanisms that regulate FBM migration.

الماوس الدماغ المؤخر<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; الثقافة لدراسة الهجرة Branchiomotor الوجه العصبية

Embryonic neurons are born in the ventricular zone of the brain, but subsequently migrate to new destinations to reach appropriate targets. Deciphering ...

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

Injured CNS axons fail to regenerate and often retract away from the injury site. Axons spared from the initial injury may later undergo secondary axonal degeneration. Lack of growth cone formation, regeneration, and loss of additional myelinated axonal projections within the spinal cord greatly limits neurological recovery following injury. To assess how central myelinated axons of the spinal cord respond to injury, we developed an ex vivo living spinal cord model utilizing transgenic mice that express yellow fluorescent protein in axons and a focal and highly reproducible laser-induced spinal cord injury to document the fate of axons and myelin (lipophilic fluorescent dye Nile Red) over time using two-photon excitation time-lapse microscopy. Dynamic processes such as acute axonal injury, axonal retraction, and myelin degeneration are best studied in real-time. However, the non-focal nature of contusion-based injuries and movement artifacts encountered during in vivo spinal cord imaging make differentiating primary and secondary axonal injury responses using high resolution microscopy challenging. The ex vivo spinal cord model described here mimics several aspects of clinically relevant contusion/compression-induced axonal pathologies including axonal swelling, spheroid formation, axonal transection, and peri-axonal swelling providing a useful model to study these dynamic processes in real-time. Major advantages of this model are excellent spatiotemporal resolution that allows differentiation between the primary insult that directly injures axons and secondary injury mechanisms; controlled infusion of reagents directly to the perfusate bathing the cord; precise alterations of the environmental milieu (e.g., calcium, sodium ions, known contributors to axonal injury, but near impossible to manipulate in vivo); and murine models also offer an advantage as they provide an opportunity to visualize and manipulate genetically identified cell populations and subcellular structures. Here, we describe how to isolate and image the living spinal cord from mice to capture dynamics of acute axonal injury.

An Ex Vivo Laser-induced Spinal Cord Injury Model to Assess Mechanisms of Axonal Degeneration in Real-time

We present a protocol utilizing two-photon excitation time-lapse microscopy to simultaneously visualize the dynamics of axon and myelin injuries in real time. This proposed protocol permits studies of both intrinsic and extrinsic factors which can influence central myelinated axon fate after injury and contribute to permanent clinical disability.

ل<em&gt; فيفو السابقين</em&gt; يسببها الليزر اصابات الحبل الشوكي نموذج لتقييم آليات محور عصبي تنكس في الوقت الحقيقي

Injured CNS axons fail to regenerate and often retract away from the injury site. Axons spared from the initial injury may later undergo secondary axonal ...

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated proteins and subsequent manipulation of neural activity by light. Channelrhodopsins (ChRs) are light-gated cation-channels and when fused to a fluorescent protein their expression allows for visualization and concurrent activation of specific cell types and their axonal projections in defined areas of the brain. Via stereotactic injection of viral vectors, ChR fusion proteins can be constitutively or conditionally expressed in specific cells of a defined brain region, and their axonal projections can subsequently be studied anatomically and functionally via ex vivo optogenetic activation in brain slices. This is of particular importance when aiming to understand synaptic properties of connections that could not be addressed with conventional electrical stimulation approaches, or in identifying novel afferent and efferent connectivity that was previously poorly understood. Here, a few examples illustrate how this technique can be applied to investigate these questions to elucidating fear-related circuits in the amygdala. The amygdala is a key region for acquisition and expression of fear, and storage of fear and emotional memories. Many lines of evidence suggest that the medial prefrontal cortex (mPFC) participates in different aspects of fear acquisition and extinction, but its precise connectivity with the amygdala is just starting to be understood. First, it is shown how ex vivo optogenetic activation can be used to study aspects of synaptic communication between mPFC afferents and target cells in the basolateral amygdala (BLA). Furthermore, it is illustrated how this ex vivo optogenetic approach can be applied to assess novel connectivity patterns using a group of GABAergic neurons in the amygdala, the paracapsular intercalated cell cluster (mpITC), as an example.

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Optogenetic approaches are widely used to manipulate neural activity and assess the consequences for brain function. Here, a technique is outlined that&#160;upon in vivo expression of the optical activator Channelrhodopsin, allows for ex vivo analysis of synaptic properties of specific long range and local neural connections in fear-related circuits.

فيفو السابقين علم البصريات الوراثي تشريح الدوائر الخوف في الدماغ شرائح

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated ...

In Vivo Functional Brain Imaging Approach Based on Bioluminescent Calcium Indicator GFP-aequorin

Functional in vivo imaging has become a powerful approach to study the function and physiology of brain cells and structures of interest. Recently a new method of Ca2+-imaging using the bioluminescent reporter GFP-aequorin (GA) has been developed. This new technique relies on the fusion of the GFP and aequorin genes, producing a molecule capable of binding calcium and&#160;&#8212; with the addition of its cofactor coelenterazine &#8212; emitting bright light that can be monitored through a photon collector. Transgenic lines carrying the GFP-aequorin gene have been generated for both mice and Drosophila. In Drosophila, the GFP-aequorin gene has been placed under the control of the GAL4/UAS binary expression system allowing for targeted expression and imaging within the brain. This method has subsequently been shown to be capable of detecting both inward Ca2+-transients and Ca2+-released from inner stores. Most importantly it allows for a greater duration in continuous recording, imaging at greater depths within the brain, and recording at high temporal resolutions (up to 8.3 msec). Here we present the basic method for using bioluminescent imaging to record and analyze Ca2+-activity within the mushroom bodies, a structure central to learning and memory in the fly brain.

In Vivo Functional Brain Imaging Approach Based on Bioluminescent Calcium Indicator GFP-aequorin

Here we present a novel Ca2+-imaging approach using a bioluminescent reporter. This approach uses a fused construct GFP-aequorin which binds to Ca2+ and emits light, eliminating the need for light excitation. Significantly this method permits long continuous imaging, access to deep brain structures and high temporal resolution.

في فيفو الدماغ أسلوب التصوير النهج القائم على الكالسيوم إضاءة الحيوية المؤشر GFP-aequorin

Functional in vivo imaging has become a powerful approach to study the function and physiology of brain cells and structures of interest. Recently a new ...

وثمة نهج بديل لدراسة الأحداث الرئيسية في نيوروديجينيريشن باستخدام شرائح المخ الفئران السابقين فيفو

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

في Axotomy الليزر المجراة في C. ايليجانس

نهج السريع إلى التصوير الإسفار عالية الدقة في الدماغ شرائح شبه سميكة

GABA تنشيط التيارات قناة واحدة وتونيك في شرائح الدماغ الجرذ

أساليب لدراسة التشكل متعلق بالخلايا العصبية:

تصوير الأعصاب وظيفية عن طريق الموجات فوق الصوتية تعطيل حاجز الدم في الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي المنغنيز معززة لل

الدماغ شريحة Biotinylation: و

الماوس الدماغ المؤخر

ل

فيفو السابقين علم البصريات الوراثي تشريح الدوائر الخوف في الدماغ شرائح

في فيفو الدماغ أسلوب التصوير النهج القائم على الكالسيوم إضاءة الحيوية المؤشر GFP-aequorin