研究不同的大脑区域是理解大脑分子和结构复杂性的垫脚石。该协议描述了小鼠大脑的系统解剖以分离不同的大脑区域。从大脑解剖学的角度来看,这是一种易于复制的自上而下的方法。
该协议的优点是双重的。首先,这种方法为理解小而关键的大脑区域的分子基础提供了机会。其次,整个解剖过程足够短,以确保保持分子完整性,这是背部和分子测定的关键先决条件。
这个过程涉及练习和精细的处理。在这里,维护结构地标的时机非常关键,可以通过适当的培训和练习来实现。展示小鼠大脑切除过程的将是Seid Muhie,我们实验室的研究化学家和生物信息学家。
进一步展示小鼠脑解剖程序的将是来自我们实验室的神经科学家James Meyerhoff。首先,清洁并去除皮肤以获得良好的抓地力。用止血器夹住被斩首头部的上颌骨,并用纱布将头皮反射到嘴部。
将细弯曲的剪刀插入大孔中,以分离粘附的脑膜。然后将剪刀插入脊髓通过的颅底开口处,刀片垂直指向,但平行并压在基底板骨的内表面,刀片向左侧旋转 45 度,然后向右侧旋转。去除顶骨内枕骨以暴露小脑。
将剪刀沿矢状中缝线向上推进到前膛,向上抬起剪裁,以避免大脑皮质撕裂伤。当顶骨被抬起时,识别并切断剩余的脑膜附着物。在矢状面上做两个平行的切口,去除额骨的碎片,避免撕裂脑表面。
在切割脑膜附着物和颅神经时,倒置颅骨以允许重力帮助将大脑取出到预先装满盐水溶液的小杯子中。保持听大疱完整,以便识别垂体解剖结构。在固定垂体的膜帐篷的脊部两侧做一个极小的颌旁切口,并用超细镊子提起垂体的后叶。
在最近的三叉神经垂体前叶的侧缘之间做一个矢状切口,然后抬起垂体前叶。将白光源引导到组织上。将大脑放在预冷的不锈钢块上,并通过在冰冷的盐溶液中用冰包围块来保持块冷。
定期用冰冷的盐水溶液润湿组织以保存结构。将大脑定位为大脑皮质朝上。使用弯曲的小镊子,取出小脑。
使用背侧方法,将小弯曲镊子的闭合刀片滑到胼胝体下方,并轻轻张开以双侧收缩新皮层,以保留关键突出的中线标志。最终面朝上,视交叉、下丘脑、嗅球、延髓、垂体和脑桥等结构将可见。尝试分隔半球。
向上翻转大脑腹侧部位,从大脑半球嗅球之间的背部开始进行中矢状切口。去除髓质,然后轻轻分开两个半球。接下来,在池塘的内缘进行冠状切口,以获得后脑,并在池塘的后缘分离髓质。
翻转脑组织以仔细分离两个大脑半球。在此步骤中取下嗅球。在胼胝体前方一毫米处做一个冠状切口,去除附属嗅球,然后将内侧和外侧前额叶皮层分开。
从侧脑室前角下方的中线水平或冠状切开部分水平或冠状切开,以释放背侧隔核和腹侧纹状体。从侧表面去除少量皮层以去除屈服核和嗅结节。通过外囊外切的弯曲手术刀将纹状体的喙部与上覆的皮层分开。
识别隔膜核或隔膜,并将其与该部分隔离。在此步骤中,进行弯曲切口以分离下丘脑。这将使用体后方的部分冠状切口来完成,该切口仅向下丘脑沟横向延伸。
然后沿着下丘脑沟的长度用矢状旁切开下丘脑横截面。埃弗特侧脑室,以揭示剩余边缘系统组件中额外的边缘内连接。在内皮层的内侧,打开心室后观察到扇形结构。
使用内嗅皮层中的扇形结构确定边缘以进行解剖,然后识别并去除杏仁核、内嗅皮层、后扣带皮层和海马体。通过观察丘脑背表面在中线皮质平面延伸的髓纹来确认丘脑的识别。通过冠状切口将丘脑与中脑完全分开。
该方案可用于立即从颅骨中取出大脑,然后进行解剖。根据研究的要求,解剖的组织可以保存和稍后处理。从多个解剖组织中提取的RNA可以测定基因表达。
代表性结果是使用收获的大脑获得的,这些大脑在RNA提取前在零下80摄氏度下储存数月。在研究创伤后应激障碍的侵略者暴露社会压力模型下收集了不同的大脑区域以及体重数据。此处显示了RNA浓度和分光光度读数。
遵循此协议时,通过将大脑保持在冰钢块上并定期用冰盐水浇灌组织来确保组织始终冷却。一旦收集组织并立即冷冻,它们就可以在以后用于转录组学、代谢组学和蛋白质组学等测定。